Bien qu'une variété d'alimentations de laboratoire soient apparues ces derniers temps, seule une poignée d'entre elles vous offrira l'efficacité, la polyvalence et le faible coût de la conception détaillée dans cet article.

Cet article explique une alimentation de laboratoire hautement régulée, de bricolage, avec double 0-50 volts. Les plages de tension et de courant sont indépendamment variables de 0 à 50 V et de 0 à 5 ampères respectivement.

Cela dit, en raison de la disposition de bricolage, vous pouvez personnaliser les paramètres selon vos besoins, comme en témoigne le tableau de spécifications suivant.

“interrupteur unipolaire à double jet ”

Nombre de fournitures = 2 (entièrement flottant)
Plage de tension = 0 à 50 V
Plage de courant = 0 à 5 ampères
Contrôle grossier et rapport de contrôle fin pour le courant et la tension = 1:10
Régulation de tension = 0,01% de ligne et 0,1% de charge
Limiteur de courant = 0,5%

Description du circuit

La figure 1 ci-dessus montre le schéma de circuit de l'alimentation électrique du laboratoire. Les spécifications de la mise en page sont centrées sur IC1, un Régulateur réglable LM317HVK , pour une fonctionnalité étendue. Le suffixe «HVK» suggère l'édition haute tension du régulateur.

La partie restante du circuit permet de régler la tension et de limiter le courant. L'entrée de IC1 provient de la sortie de BR1, qui est filtrée par C1 et C2 à environ + 60 volts CC, et l'entrée du comparateur de détection de courant IC2 se développe à partir du pont redresseur BR2, qui fonctionne en outre comme une alimentation de polarisation négative pour obtenir régulation au niveau du sol.

La fonction de IC1 est de maintenir la borne OUT à 1,25 volts CC sur la borne ADJ. Le drain de courant à la broche ADJ est extrêmement minimal (aussi bas que 25 µA) et, par conséquent, R15 et R16 (les manipulations de tension brutes et raffinées) et R8 forment un diviseur de tension, avec 1,25 volts apparaissant autour de R8.

La borne inférieure de R16 se fixe à un volt de référence de -1,3 développé par D7 et D8, permettant au diviseur résistif R8-R15 de fixer la tension de sortie jusqu'au niveau de la terre à tout moment où R15 + R16 devient 0 ohms.

Calcul de la tension de sortie

De manière générale, la tension de sortie dépend des résultats suivants:

(VouT - 1,25 + 1,3) / (R15 + R16) = 1,25 / R8.

Ainsi, la valeur de tension la plus élevée disponible à partir de chaque carte d'alimentation variable peut être:

VOUT = (1,25 / R8) x (R15 + R16) = 50,18 volts CC.

Les potentiomètres R15 et R16 sont utilisés pour contrôler la tension de sortie, ce qui permet au VouT de varier de 0 à 50 volts DC.

Fonctionnement du contrôle actuel

Lorsque le courant de charge CC augmente, la chute de tension aux bornes de R2 augmente également et à environ 0,65 volts (c'est-à-dire environ 20 mA), Q1 et Q2 s'allument, devenant ainsi le cours principal du courant. De plus, R3 et R4 garantissent que Q1 et Q2 gèrent la charge de manière uniforme. IC2 fonctionne comme un étage limiteur de courant.

“calculatrice de somme de produits à produit de sommes ”

Son entrée non inverseuse utilise la tension de sortie comme une référence, tandis que son entrée inverseuse est reliée au diviseur de tension développé par R6 et aux potentiomètres de commande de courant R13 et R14. La chute de tension aux bornes de R6 est d'environ 1,25 volts, la tension de référence indiquée ci-dessus est déterminée par la différence entre les bornes IC1 OUT et ADJ.

Le courant passant à travers Q1 et Q2 se déplace via R9, créant une chute de tension entre R13 + R14. En conséquence, IC2 est forcé de s'éteindre dès que la chute de tension autour de R9 génère du courant au moyen de R13 et R14, amenant la tension d'entrée non inverseuse à dépasser VouT.

Cela fixe le seuil de limitation de courant à: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K bas = 0 à 5 ampères. Cela fournit une plage correspondante d'environ 0 à 5 ampères.

Lorsque le seuil de limite de courant est atteint, la sortie de IC2 devient faible, entraînant la broche ADJ vers le bas via D2 et entraînant l'illumination de LED1. Le courant supplémentaire pour D5 est fourni par R5.

Lorsque la broche ADJ est enfoncée, la sortie suit, jusqu'à ce que le courant de sortie tombe à un point équivalent au réglage de R13 et R14.

Étant donné que la tension de sortie peut être comprise entre 0 et 50 volts, la tension d'alimentation pour IC2 doit suivre cette plage en travaillant avec D3, D4 et Q3.

Ensuite, D9 vérifie que la tension de sortie n'augmentera pas une fois que l'entrée d'alimentation est désactivée, tandis que D10 se protège contre une tension d'alimentation inverse. Enfin, les compteurs M1 affichent la lecture de tension et M2 affiche la lecture actuelle.