【参赛作品】小型实验电源

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一、性能
可调稳压输出 1.25V~20V/1A，为一般电子实验提供电源；
恒流输出 10mA~500mA，为各种容量的镍氢电池充电；
以上由一个2x2拨动开关切换。
固定稳压输出 5V/1A，为一般电子实验提供电源，并设USB插口，可为MP3等充电，为移动硬盘供电。
两组电源完全隔离。可同时使用。
调压和恒流分别由两个十圈电位器无级调节，0~20V数字电压表和0~2A数字电流表作显示。

二、方案
电源要小型化，莫过于采用开关电源，但开关电源做电子爱好者的实验电源，弊病很多，尚不谈线路的复杂性和可靠性。用线性电源，庞大的变压器限制了体积。考虑再三，查看了手头的器件，决定用多个变压器单独为各路电源供电。
调压和恒流用一个14V x2的28W变压器，意大利产，砂钢片质量很好，12V时1A输出稳稳当当。


5V固定输出另用一个7.5V x2的10W变压器，1A输出毫无顾虑。


因上面两只变压器无另外绕组，数显电压表和电流表另找了商家专为数字钟绕制的小变压器，单组8.5V，开始怕变压器功率不够，用了两只，分别为电压表和电流表供电，装好后实测单表电流仅36mA，故两表合并只用了一路。


面板原只用一块有机玻璃，装上零件后感觉太软，偷懒未成 。手枪钻加锉刀，化功夫再用铁板做了一块和面板一模一样的衬板，固定在机箱前面，做什么都得要面子啊。






三、散热
散热是大问题，商品化的散热器用在这里是体积太大了，采用的方案是单片大面积的铝板，两路电源各自独立，立式放置在机箱底部另覆盖的一块大面积的铝板上，实测满载时手感温升不大。


考虑到恒流充电时间较长（15h），怕热天温升太高，在机箱的后面板上装6x6仪表风扇，手动控制其开关（以后将改成自动温控调速）。
机箱用的是废弃的红外线报警器外壳，80x230x150(mm)，大小适宜，左右侧板均有散热孔，太理想了！


四、电路
无技术含量，力求简洁。
调压和恒流用了一片LM317，标准线路，自带过载和过热保护。用一个2x2拨动开关作稳压和恒流切换。


现5V供电的电器颇多，CMOS电路也多用5V，故单设了一路5V固定输出，用一片LM7805。


数字表供电不用说也是7805，带小散热片。


以上三路均为独立模块，安装和维修很方便。



五、待改进
看看机箱还有空间，又放了一个3W的小变压器。


打算：
风扇现为手动控制，有时间将改为自动温控调速，电路为网友提供，没试，到大热天再弄了。
在恒流输出回路中将增加一个15小时的定时电路，用可编程定时电路CD4541，我现有的一个充电器中一直在使用，效果很好，到时间自动切断充电电源。
这样一来，充电的时间控制和温升散热问题都解决了。

原打算用一个4x2的拨动开关将数字电流表接成与5V固定电源共用，发现要增加六根接线，放弃了。







六、实测
输出总动员


恒流充电（注意看拨动开关）


调压5V和USB充电


六、电路图


[ 本帖最后由 轻风 于 2011-2-2 09:42 编辑 ]

李艳军军

多个变压器，大哥，你太牛了

华诚筑邦

漂亮

胆石小生

高手---好作品。赞一个。

boywc

好东西漂亮

ZWDA

顶一个

vvv64

好东西漂亮 顶一个

qingjinr

好东西，很漂亮，就是用的变压器多了，用一个大的多绕组的就更好了。

Johnwoo

面板太漂亮，不顶不行，请问楼主，USB方孔怎么开出来的？

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不难的，先划好线，用电钻打孔，再用什锦锉加工就成。
面板用的铁衬板开孔也是这样做的。

Edward

楼主做的真漂亮。就是散热问题真让人担心，一个风扇够不够啊？

lhj.2005

好手艺……

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原帖由 Edward 于 2011-2-2 15:28 发表
楼主做的真漂亮。就是散热问题真让人担心，一个风扇够不够啊？

呵呵！大家探讨！
机箱温度由两个因素决定：一是室温；二是实际负载电流的大小。
机箱为铁板制，两侧均有散热孔，在机箱底板上覆有大面积的铝板，变压器和电路的散热板均装在由铁板和铝板覆合而成的的底板上，两片IC分别有各自的立式散热板，这样对机箱内部的空气对流很有好处。这种散热结构有点象电脑服务器的电源，我们知道，服务器的电源可靠性是很高的。最近我会在论坛的电源板块发一个服务器电源的解剖帖子，您不妨看一下，我们共同交流、探讨。
这个电源经实测，现在的冬季，如同帖子中“输出总动员”的照片实例（12V/1A），可不用风扇，故我在机箱背板上为风扇装了一个临时的拨动开关，避免噪声（到夏天时将改成温控调速的）。
到夏天，我们这里室温可达30度，这时候的风扇一定要用。但一个是足够了。
一般的电子实验，用到1A以上的机率不大（因人而异）。这也是我为什么做这个小型电源的原因。

huangniu870

面板的字怎么做的？

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原帖由 huangniu870 于 2011-2-3 21:55 发表
面板的字怎么做的？

面板上还没考虑加字，有一张照片上的字是为了说明，用图片编辑软件加上去的。