Einfaches Labornetzteil

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

 Kommentare zum Artikel

Eines Tages brauchte der Autor dieses Artikels eine ziemlich leistungsstarke und zuverlässige Stromquelle mit einer weitgehend einstellbaren Ausgangsspannung. Nach dem Studium der verfügbaren Literatur kam er zu dem Schluss, dass die zur Wiederholung vorgeschlagenen Geräte Nachteile haben: Linearstabilisatoren haben große Abmessungen (aufgrund der Notwendigkeit, Oxidkondensatoren und Kühlkörper mit großer Kapazität zu verwenden), PWM-Stabilisatoren haben einen eher engen Regelbereich und es gibt eine hochfrequente Welligkeit in der Ausgangsspannung, und Geräte mit verbesserten Verbrauchereigenschaften (Strombegrenzung, Modusanzeige, Schalten von Transformatorwicklungen usw.) sind relativ komplex. Wir mussten nach anderen Lösungen suchen und so wurde eine Stromquelle entwickelt, die diese Nachteile nicht aufweist.

Das vorgeschlagene Labornetzteil nutzt eine zweistufige Umwandlung der gleichgerichteten Spannung: PWM-Umwandlung in Zwischenspannung und anschließende lineare Stabilisierung. Die wichtigsten technischen Eigenschaften des Geräts sind wie folgt: Ausgangsspannungsregelgrenzen – von 1,3 bis 30 V, Spannungsinstabilitätskoeffizient – ​​0,07 %/V, Laststrominstabilität 0,1 %, maximale Eingangsspannung (AC) – 27 V, Umwandlungseffizienz bei Der maximale Laststrom beträgt mindestens 70 %. Es ist möglich, die Strombegrenzungsschwelle auf 1,2 A zu ändern, es gibt einen nicht auslösenden Kurzschlussschutz mit Leuchtanzeige. Die Quelle zeichnet sich durch geringe Abmessungen und minimale Wärmeverluste aus (bei einem Laststrom von bis zu 0,3 A sind keine Kühlkörper erforderlich).

Das Blockschaltbild des Geräts ist in Abb. eines.

Die Eingangsspannung UBX wird vom PWM-Wandler DA1 in eine Zwischenspannung Unp umgewandelt, die wiederum als Eingang für den analogen Stabilisator DA2 dient. Die Rückkopplung über den Differenzverstärker DA3 hält den für DA2 erforderlichen Spannungsabfall aufrecht (für LM317 - 2,5 V), wodurch die thermischen Verluste an DA2 minimal sind.

Das schematische Diagramm der Stromversorgung ist in Abb. 2 dargestellt. eines.

(zum Vergrößern klicken)

Die gleichgerichtete Spannung vom Ausgang der Brücke VD1 wird durch den Kondensator C1 geglättet und dem Eingang des am Eingangselement DA1, VT2, VD2, L1 montierten PWM-Wandlers zugeführt. Die DA1-Verbindungsschaltung ist eine typische Abwärtsschaltung [1]. Durch die Verwendung der Mikroschaltung KR1156EU5 wurde die Anzahl der passiven Elemente minimiert, jedoch die maximale Eingangsspannung begrenzt, die bei einer solchen Verbindung 40 V nicht überschreiten sollte. PWM mit Speicherdrossel L1 und Diode VD2 bildet eine Zwischenspannung Upr am Kondensator C4 .

Auf dem DA2-Mikroschaltungsstabilisator ist ein linearer Spannungsregler montiert. Die Regelung erfolgt über den variablen Widerstand R12. Die Dioden VD3 und VD4 schützen die Mikroschaltung vor Rückströmen und negativen Spannungen und werden gemäß den Anwendungsempfehlungen eingeführt [2].

Der Operationsverstärker DA3 und die Widerstände R7–R10 bilden einen Differenzverstärker, der den Spannungsabfall am Stabilisator DA2 überwacht. Der Verstärkungsfaktor DA3 ist gleich 1,5 gewählt, wodurch der eingestellte Wert über den gesamten Spannungs- und Strombereich aufrechterhalten werden kann, auch wenn der Ausgang kurzgeschlossen ist. Der Trimmerwiderstand R2 reguliert den Spannungsabfall während des Setups.

Die Elemente VT1, HL1, R1 verfügen über eine Kurzschluss-Ausgangszustandsanzeige. Im Normalmodus ist der Transistor VT1 geöffnet und der Spannungsabfall über ihm überschreitet nicht einige Zehntel Volt. Wenn die Spannung am Quellenausgang auf 0,7 V oder weniger sinkt, schließt der Transistor VT1 und die LED HL1 beginnt zu leuchten. Der Einschaltzustand des Netzteils wird durch die HL2-LED angezeigt.

Die Rolle des Widerstands R5 ist sehr interessant. Wenn die Spannung an ihm mehr als 120 mV beträgt (der experimentell ermittelte Durchschnittswert), tritt der interne Impulsbreitenbegrenzer des DA1-Chips in Kraft und verwandelt ihn in eine Stromquelle. Diese Eigenschaft des KR1156EU5 kann zur Begrenzung des maximalen Laststroms genutzt werden. So kann die Quelle beispielsweise bei einem Widerstandswert dieses Widerstands von 0,1 Ohm einen Strom von bis zu 1,2 A an die Last liefern, bei R5 = 1 Ohm nur bis zu 120 mA. Durch den Einbau eines Widerstands mit einem Widerstand von 0,5 Ohm und dadurch die Begrenzung des Laststroms auf 240 mA können Sie auf den Kühlkörper für den DA2-Chip und den externen Stromschalter des PWM-Wandlers verzichten (durch Weglassen des Transistors VT2, Widerstand R3 und Anschließen). Pin 2 von DA1 mit dem Verbindungspunkt der Induktivität L1 und der Diode VD2). In diesem Fall sind die Abmessungen des Produkts nicht viel größer als eine Streichholzschachtel.

Als VT2-Schalter können Sie jeden Transistor mit einem statischen Basisstromübertragungskoeffizienten von mehr als 30 und einem zulässigen Kollektorstrom von mindestens 3 A verwenden. Der Autor verwendete KT805AM. Es verfügt über gute Frequenzeigenschaften, sodass die Schaltverluste gering sind. Der Feldeffekttransistor IRF3205 „verhält“ sich an dieser Stelle sehr gut – er benötigt bei einem Strom von bis zu 1 A keinen Kühlkörper. Die Induktivität der Induktivität L1 kann zwischen 40 und 600 μH liegen, die einzige Anforderung ist dass er für einen Strom von mindestens 1,5 A ausgelegt sein muss. Widerstände - MLT, S1-4 mit einer zulässigen Widerstandsabweichung vom Nennwert von ±10 %, Abstimmwiderstand R2 - Multiturn Wirewound SP5-2VB oder ähnlich, variabel R12 – jeder Typ mit einem Widerstand von 4,7...6,8 kOhm. Die Kondensatoren C1 und C4 bestehen aus Oxid K50-35 mit einer Kapazität von 220...470 μF und einer Nennspannung von 63 V, der Rest ist aus Keramik (KD2, K10-7, K10-17 usw.).

Beim Einrichten der Stromversorgung kommt es darauf an, den Trimmwiderstand R2 auf eine Spannung von 2,5 V zwischen den Pins 2 und 3 von DA2 (bei 50 % Last) einzustellen.

Literatur

1. Biryukov S. Spannungswandler auf der Mikroschaltung KR1156EU5. – Radio, 2001, Nr. 11, S. 38,39.42.
2. Integrierte Schaltkreise: Mikroschaltungen für lineare Stromversorgungen und ihre Anwendungen. - M.: Dodeka, 1996.

Autor: S. Muralev, Dimitrovgrad, Gebiet Uljanowsk

Siehe andere Artikel Abschnitt Netzteile.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Graphenbeschichtete Flugzeuge 14.08.2018 Ingenieure der University of Central Lancashire (UCLan) haben ein unbemanntes Luftfahrzeug vorgestellt, das ihrer Meinung nach das weltweit erste graphenbeschichtete Flugzeug ist. Das 3,5 Meter breite Gerät hieß Juno. Sein Rumpf ist mit Graphen beschichtet; Darüber hinaus ist das Flugzeug mit Graphenbatterien ausgestattet und enthält Teile, die auf einem 3D-Drucker gedruckt wurden. Graphen, ein sehr starkes Material, ermöglicht es Ihnen, anderen Rumpfmaterialien Festigkeit zu verleihen - letzteres kann daher weniger verwendet werden, was natürlich dazu beiträgt, die Masse des Geräts zu reduzieren. Darüber hinaus ist der Rumpf, wie das Portal feststellt, aufgrund der Wärmeleitfähigkeit von Graphen weniger anfällig für Vereisung, und die elektrische Leitfähigkeit des Materials ermöglicht es – im Falle eines Blitzeinschlags – die Aufprallenergie über den Rumpf abzuleiten gesamte Rumpffläche.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Gravitationslampen funktionieren ohne Netzstrom

▪ Roboter Bürger

▪ Übertragung von Sonnenenergie aus dem Orbit zur Erde

▪ Fensterscheiben erzeugen Strom

▪ Cyborg-Olympiade geplant

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Schweißausrüstung. Auswahl an Artikeln

▪ Artikel Solarmotoren für Modelle. Tipps für einen Modellbauer

▪ Artikel Welche Rolle spielten Hunde bei der Eroberung des Südpols? Ausführliche Antwort

▪ Vergiftungsartikel. Gesundheitspflege

▪ Artikel IR-Indikator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Mit einer Nadel einfädeln. Fokusgeheimnis

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024