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制作一个小功率双路输出可调稳压电源

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发表于 2018-11-24 00:25:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
以前制作的那个多用电源太笨重了,一直以来就想重新制作一个小型的、有正、负输出并可调的稳压电源,输出电压在20V以内,输出电流不超过1A,这个电源主要供耗电不大的电路实验所用,正好手边有一个空闲的变压器,双绕组2*18V输出:
变压器.jpg

整流滤波后的电压应该是:
计算公式.png

减去“桥式全波整流”两个二极管的压降1.4V以及三端稳压器压降3V,共4.4V,则输出电压U=25.452-4.4=21V,所以输出双20V稳定电压是没有问题的。
三端集成稳压器的典型电路如下(Multisim 14设计):
原理图.png

为了合理选取固定电阻与电位器的数值,还专门用C#写了一个计算程序:
计算程序.png

元件数值确定后,用洞洞板设计软件(LochMaster 4.0)进行了布线设计:
洞洞板布线.jpg

最后的焊接结果:
电路板1.jpg
电路板2.jpg

焊接完成后经调试,正、负电源输出调整正常。
为了美观,采用了平面绘图软件CorelDRAW 12进行机箱内布局、面板布局及下料的设计:
面板布局:
布局设计1:面板布局.png

机箱内布局:
布局设计2:机箱内布局.png

面板开孔:
布局设计3:面板开孔.png

底板下料:
布局设计4:底板下料.png

上盖下料:
布局设计5:上盖下料.png

用1mm厚的白铁皮剪切、修整、拆弯加工成下面的模样:
机箱01.jpg
机箱02.jpg
机箱03.jpg
机箱04.jpg
机箱05.jpg

喷漆:
喷漆1.jpg

组装:
内部.jpg

成品欣赏:
12V.jpg
-12V.jpg
20V.jpg
-20V.jpg

负载测试:
负载测试.jpg
表格.png

由于散热片不太大,当输出电流到700mA时,散热片就已经很烫了,不敢再继续加大电流。由于此稳压电源主要作小功率电子学试验,一般的电流不会超过100mA。
将输出电压调整到±9V,在空载情况下,通电3个小时,电压显示不变。说明稳压电源输出稳定,电压表指示稳定。

在工作台上的位置:
位置.jpg

本稳压电源的制作采用了如下计算机软件辅助设计:
1、Multisim 14,用于原理图绘制及仿真;
2、Visual Studio 2010 C#,用于电阻及电位器的取值计算;
3、LochMaster 4.0,洞洞板布线设计;
4、CorelDRAW 12,面板布局、机箱内布局、开孔下料等设计。
后面板.jpg

评分

4

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发表于 2018-11-24 00:30:21 | 显示全部楼层
机箱做的漂亮!
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发表于 2018-11-24 01:01:07 | 显示全部楼层
这才是真正的领路人
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发表于 2018-11-24 07:51:04 | 显示全部楼层
这机壳做的不错,DIY好多拦在机壳上.
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发表于 2018-11-24 09:38:10 | 显示全部楼层
有那多设备,我就不信你就缺一个这么老的电源,你手艺不错。钳工,电工,油漆工,还有工作台收拾的干净。
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发表于 2018-11-24 10:02:09 | 显示全部楼层
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发表于 2018-11-24 10:37:52 | 显示全部楼层
这个外壳做的真好,好想看看详细制作过程,能不能发上来供大家欣赏学习!
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发表于 2018-11-24 13:39:01 | 显示全部楼层
外壳漂亮。输出与调整端用680欧电阻,对调整电压影响大吗?
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发表于 2018-11-24 22:37:19 | 显示全部楼层
制作漂亮,特别欣赏外壳。
电路简洁实用。

有一点不爽的是电压没分段,压差大,调整管负担重。
如果电流可调(限流),用起来更方便,可靠。
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发表于 2018-11-25 12:28:28 | 显示全部楼层
好手艺。一直想做一个电源,有了一个充电机变压器,怕烂尾,不敢动手
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发表于 2018-11-25 14:00:35 | 显示全部楼层
机箱做的漂亮!折弯用了机器?还是手工完成的?
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 楼主| 发表于 2018-11-26 22:18:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztzp 于 2018-11-26 22:19 编辑
li9823105 发表于 2018-11-24 09:38
有那多设备,我就不信你就缺一个这么老的电源,你手艺不错。钳工,电工,油漆工,还有工作台收拾的干净。


谢谢回复。
我以前有两个电源,都是自己做的:
第一个电源功能比较多,通过5个开关的不同组合能输出1~31V,间隔1V的不稳压的大电流可调交直流电压;能输出正负可调稳压电源,能输出300多V的直流电压,能输出电流可调的恒流电流,等等。缺点就是太笨重,再加上变压器是40多年前绕制的,铁芯也不好,工作时有哼声。
电源1.jpg

第二电源用了一个小一点的变压器,当时只有一个绕组,所以只能做成单稳压输出,而指示又是用的指针表,由于线性不好,表盘都是用手工绘制的:
电源2.jpg

这次这个双路输出稳压电源,由于手边刚好有一个变压器,就用它做了,目的主要用于小功率电子实验,为了在工作台上方便叠放,有意与第二个电源做得宽度一样:
组合.jpg

目前还没有数控电源,准备等单片机技术再熟悉一点后再做。
这几个电源的外壳都是从同一张铁皮上剪切下来的。
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 楼主| 发表于 2018-11-26 22:28:53 | 显示全部楼层
矿坛铁粉 发表于 2018-11-24 10:02
怎么觉得那两个散热片支撑不了1A的电流呢,我做过一个线性电源,散热片比这大很多,调整管输入15V输出5V电 ...

谢谢回复。
这两个散热片确实支撑不了1A的电流,当时做这个电源时主要用于比如运放等小功率的电子学实验,所以在设计洞洞板布线时,就随便用了两个散热片,在进行负载测试时当电流达到700mA时,发现散热片发烫才觉得散热片小了,其实我还有一对再大一点的散热片,从空间上看也装得下,但现在来不及了,除非重新做一块板,好在我的用途大部分不会超过100mA,散热片选小了是我做这个电源唯一的遗憾。
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 楼主| 发表于 2018-11-26 22:40:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztzp 于 2018-11-26 23:18 编辑
zwsxzhong 发表于 2018-11-24 10:37
这个外壳做的真好,好想看看详细制作过程,能不能发上来供大家欣赏学习!


谢谢回复。
机箱的制作没有拍下照片来,其实制作过程也很简单:
1、在铁皮上按下料图画线;
2、用铁皮剪仔细剪下;
3、用锉刀和砂纸修整锋利的地方以免伤手;
4、凡是需要开孔的地方,都在台钻上钻一圈孔,然后用什锦锉修整;
5、在台钳夹紧上拆弯,拆弯时用的工具是铁锤垫上木块敲;
制作时,经验很重要,不要怕失败,多做几次也就掌握了。
我在制作时所用的工具:
制作工具.jpg
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 楼主| 发表于 2018-11-26 22:57:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 ztzp 于 2018-11-26 22:59 编辑
三大属相 发表于 2018-11-24 13:39
外壳漂亮。输出与调整端用680欧电阻,对调整电压影响大吗?


谢谢回复。
关于计算你可以参考三端稳压器的有关计算公式。
由于调整端的电流很小,可以忽略,所以可以认为,流过R1的电流全部流过R2。
又由于,输出与调整端的电压恒等于1.25V,而通过R1与R2的电流不能小于1.5mA,所以:
I=1.25/R1=1.25/680=1.8mA,是满足条件的。
反过来计算,R1最大取值是多少呢:
R1=1.25/1.5=833Ω
所以R1取值只要小于833Ω,都是可以的。
我在电路中R1取680Ω,是因为R2可调是10K,而输出最高电压为20V,根据公式:
计算公式2.png

反算出来的,这时R1=666.67Ω,取标称值:680Ω。
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