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自制可调恒流稳压电源制作分享

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发表于 2016-4-19 22:13:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
去年做的2A 30V稳压电源,已经不能满足日常维修使用了,市面上成品稳压电源质量参差不齐,无奈之下只能知己制作。通过网络搜索,偶遇得到《电压0-30V电流0.002-3A稳压电源》相关技术文章,通过周末时间,完成了本电源的制作。
电源的基本特性:0-30V 可调,电流0-5.5A可调(原本是计划0-3A的,实际上限达到5.5A,应该是电流取样电阻精度不够高所致)


现在把相关制资料公布如下:
原理图.png
正片.jpg
制版1_副本.jpg
负片.jpg
恒流稳压电源.png
制版2.jpg
制版3.jpg
成果1.jpg
恒流1_副本.jpg

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 楼主| 发表于 2018-10-11 16:24:42 | 显示全部楼层
陈继斌 发表于 2018-9-27 15:00
请问下我买了2块30v5a的线性板子,用的三极管只有120w,我想用2个一样的并联,但是并联后一个管子特别烫是 ...

两只调整管放大系数差异过大,所以会出现高倍数管流过的CE极的电流较大,在极限设计电流长时间工作,调整管坏掉一只,另一只基本上也不保。
建议挑选两只性能接近的管子。
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发表于 2016-5-2 19:25:44 | 显示全部楼层
音乐留声机 发表于 2016-5-2 14:26
我这里没有英文版的工作原理描述。
这个电路这么简单,基本上不用说明相信你也能看懂。
基准源就是利用 ...

找到英文版了,正在用百度读
有个疑问:
市售的线性电源很多是采用全采样,即输出电压直接加到电压误差放大器的反相端。这样输入的误差电压最大。而这里取了1/3的分压,为什么?是因为加到同相端的参考电压不够高(没到30伏)吗?如果是这样,那么就是为了基准电压低的原因而放弃了全采样,这样使得电源反馈和调整率低,这就要求U2的放大倍数要足够高(当然运放的放大倍数对于直流电压现在已经足够用了)。
英文原文中说使用了U2组成固定增益的放大器就是指采用的不是全采样,大概是1/3采样,并强调这是本电源的独特之处,但我不明白这个独特之处的好处是什么?原作者既然这样设计,肯定是有原因的。只是我没明白。

从采样这一点,这个电源不如下图中(也是网上流传很广的电路)双运放电源。这个双运放电源采用的就是全采样,改变基准电压的方式调压的。而且省了一个运放。

双运放电源.png
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发表于 2016-4-21 17:03:07 | 显示全部楼层
我想知道没有电压切换的情况下,楼主的功率管烫不烫呢
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 楼主| 发表于 2016-4-19 22:15:12 | 显示全部楼层
工作原理:首先,有一个降压型电源变压器与电源输出的二次绕组额定电压为24 V / 3 A,它是连接在电路的输入点在标签1&2(质量将直接正比于变压器的质量)。次级绕组的变压器的交流电压通过由四个二极管D1〜D4构成的桥式整流。过桥的输出采取的直流电压通过由储电容器C1和电阻器R1所形成的滤波器进行平滑处理。该电路采用了一些独特的功能,这使得它完全不同于同类其他电源不同。而不是使用一个变量反馈装置来控制输出电压的,我们的电路使用一个恒定增益放大器,以提供所需的参考电压,它的稳定运行。该参考电压是在U1的输出端产生。该电路工作原理如下:该二极管D8是一个5.6 V稳压二极管,在这里工作在它的零温度系数电流。在U1的输出电压逐渐增加,直到二极管D8被接通。当发生这种情况的电路稳定和齐纳参考电压(5.6 V)出现在电阻R5。流过运算放大器的非反相输入端的电流是微不足道的,因此,相同的电流流过R5和R6,和两个电阻器具有相同的值跨越他们两个串联的电压将是完全相同的两倍电压在每一个。因此,电压出现在运算放大器(U1的引脚6)的输出为11.2 V时,齐纳二极管的两倍参考电压。集成电路U2具有约3×恒定的放大系数,根据公式A =(R11 + R12)/ R11,并提高了11.2 V参考电压约33 V.的修剪器RV1和电阻器R10用于的输出电压调整范围,以便它可以降低到0V时,尽管在电路中的其它部件的任何值的公差。该电路的另一个非常重要的特征,是对预先设定的最大输出电流可从电源被绘制,从而有效地将其转换从一个恒压源,以恒定电流1的可能性。要做到这一点的电路检测电阻两端的电压降(R 7),其连接在与负载串联。该IC负责这个电路的功能是U3。U3的反相输入端被偏置在0 V通过R21。在同一时间在同一集成电路的非反相输入端可以通过P2的方式进行调整,以任何电压。让我们假设对于几伏一个给定的输出,P2被设定成使IC的输入被保持在1 V.如果负载增加,输出电压将保持恒定的电路的电压放大部分和R7的串联输出的存在将有因为和因为它的电压控制电路的反馈环路之外的位置的低价值的影响可以忽略。当负载是恒定的,而输出电压不变化的电路是稳定的。如果负载增加,从而R7两端的电压降大于1伏,IC3是被迫进入动作和电路被移入恒流模式。U3的输出端耦合到U2的由D9的非反相输入端。U2是负责的电压控制和U3被耦合到它的输入,后者能有效地覆盖其功能。什么情况是,R7两端的电压进行监测,并且不允许通过降低电路的输出电压的增加超过了预先设定的值(1 V在我们的例子)。这实际上是保持输出恒定电流的一种手段,并且是如此精确,这是可以预先设置一个电流限制到低至2毫安。电容器C8是有增加电路的稳定性。Q3被用来驱动LED时的电流限制器,以提供限幅操作的视觉指示激活。为了使人们有可能为U2下来控制输出电压为0伏,它是必要的,以提供一个负电源轨,这是由周围的C2和C3中的电路来完成的。相同的负电源还用于U3。作为U1是工作在固定条件下,它可以从不受管制的正电源轨和接地运行。负电源轨是由其中由R3和D7的方法稳定化的一个简单的电压泵电路产生的。为了避免失控的情况下,在关机有围绕Q1内置的保护电路。只要负电源轨崩溃Q1删除所有驱动器的输出级。这实际上只要AC被除去保护电路和连接到其输出的装置使输出电压为零。在正常操作期间Q1保持关闭被R14的手段,但是当负电源轨折叠晶体管导通,并带来的低U2的输出。该IC具有内部保护,因为这种有效的短期其输出的短路不会损坏。它是在实验工作有很大的优势,能够杀死一个电源的输出,而无需等待电容器放电,并也有一个额外的保护,因为很多的输出稳压电源往往会瞬间上升,在开关关闭造成灾难性后果。
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 楼主| 发表于 2016-4-19 22:17:28 | 显示全部楼层
零件清单
R 1 = 2,2千欧1W
R2 = 82欧姆1/4W
R3 = 220欧姆1/4W
R4 = 4,7千欧1/4W
R5,R6,R13,R20,R21 = 10千欧1/4W
R7 = 0,47欧姆5W
R8,R11 = 27千欧1/4W
R9,R19 = 2,2千欧1/4W
R10 = 270千欧1/4W
R12,R18 = 56KOhm 1/4W
R14 = 1,5千欧1/4W
R15,R16 = 1K欧姆1/4W
R17 = 33欧姆1/4W
R22 = 3,9千欧1/4W
RV1 = 100K微调
P1,P2 = 10K线性电位器
C1 = 3300 uF/50V电解
C2,C3 = 47uF/50V电解
C4 = 100nF的聚酯
C5 = 200nF聚酯
C6 = 100pF的陶瓷
C7 = 10uF/50V电解
C8 = 330pF的陶瓷
C9 = 100pF的陶瓷
D1,D2,D3,D4 = 1N5402,3,4二极管2A - RAX GI837U
D5,D6 = 1N4148
D7,D8 = 5,6 V稳压二极管
D9,D10 = 1N4148
D11 = 1N4001二极管1A
Q1 = BC548,NPN晶体管或BC547
Q2 = 2N2219 NPN晶体管
Q3 = BC557,PNP晶体管或BC327
Q4 = 2N3055 NPN功率晶体管
U1,U2,U3 = TL081,运算放大器
D12 = LED二极管
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 楼主| 发表于 2016-4-19 22:21:28 | 显示全部楼层
电路板是在国外网站提供的图片基础上抄板的,局部做了微调,以满足个人制作需要。
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发表于 2016-4-19 22:37:02 | 显示全部楼层
做的不错!做好还是做分压抽头的
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发表于 2016-4-19 22:43:34 | 显示全部楼层
做的不错,也想做一个,可是不会做PCB,楼主能送一块不
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 楼主| 发表于 2016-4-20 22:16:56 | 显示全部楼层
0720 发表于 2016-4-19 22:37
做的不错!做好还是做分压抽头的

可以做成抽头输入结构,这点路有最小交流电压输入要求,主要是泵电路给D7稳压二极管提供一个负压,如果本电路输入交流小于15.6V,D7就处于非稳压状态,U2就失去了稳定的负压,如果想把输入交流降低一点D7可以用稳压值第一点的齐纳二极管。
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 楼主| 发表于 2016-4-20 22:17:56 | 显示全部楼层
1044438550 发表于 2016-4-19 22:43
做的不错,也想做一个,可是不会做PCB,楼主能送一块不

送你一块可以,不过你的出个平邮。你也可以用洞洞板做呀,我图都贴出来了,你按图施工就能够成。
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发表于 2016-4-21 02:36:18 | 显示全部楼层
感谢分享!这电源很不错,有时间俺也D一把
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发表于 2016-4-21 16:12:26 | 显示全部楼层
做的很不错,淘个二手的也不贵,外观也漂亮点
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发表于 2016-4-22 15:20:04 | 显示全部楼层
板子做的不错,还有就是这电源需要150VA以上的变压器支持,输出功率管需要大的散热片,或者用风扇冷却的方式。
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发表于 2016-4-22 23:35:23 | 显示全部楼层
楼主能共享个PCB原文件吗?上面的图都加了水印了,挡住了一部分,看不清楚了。谢谢!
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发表于 2016-4-23 01:19:25 | 显示全部楼层
做得很不错,学习
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发表于 2016-4-23 02:50:42 | 显示全部楼层
做得不错。但是在低电压大电流输出时可能一个3055受不了。
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