0-30 VDC 稳压电源，电流控制 0.002-3 A

怎么运行的

首先，有一个次级绕组额定值为 24 V/3 A 的降压电源变压器，连接在电路输入点的引脚 1 和 2 上。（电源输出的质量将直接影响与变压器的质量成正比）。变压器次级绕组的交流电压经四个二极管D1-D4组成的电桥整流。桥输出端的直流电压由储能电容器 C1 和电阻器 R1 形成的滤波器平滑。该电路包含一些独特的功能，使其与同类产品的其他电源截然不同。我们的电路没有使用可变反馈装置来控制输出电压，而是使用恒定增益放大器来提供其稳定运行所需的参考电压。该电路的工作原理如下：二极管 D8 是一个 5.6 V 齐纳二极管，此处它以零温度系数电流工作。U1输出端的电压逐渐升高，直到二极管D8导通。当这种情况发生时，电路稳定并且齐纳参考电压 (5.6 V) 出现在电阻器 R5 上。流过运算放大器非反相输入端的电流可以忽略不计，因此流过 R5 和 R6 的电流相同，并且由于两个电阻器具有相同的值，因此串联的两个电阻器两端的电压将恰好是 R5 和 R6 的两倍每个电压。因此，运算放大器（U1 的引脚 6）输出端的电压为 11.2 V，是齐纳二极管参考电压的两倍。集成电路U2有一个恒定的放大倍数约为3X，根据公式A=(R11+R12)/R11，阴谋该电路的另一个非常重要的特性是可以预设可从 psu 汲取的输出电流，从而有效地将其从恒压源转换为恒流源。为了使这成为可能，该电路检测与负载串联的电阻器 (R7) 两端的压降。

负责该电路功能的IC是U3。U3 的反相输入通过 R21 偏置为 0 V。同时同一个IC的非反相输入端可以通过P2调节到任意电压。让我们假设对于几伏的给定输出，P2 被设置为使 IC 的输入保持在 1 V。如果负载增加，输出电压将通过电路的电压放大器部分和与输出串联的 R7 的影响可以忽略不计，因为它的值很低，而且它位于电压控制电路的反馈环路之外。当负载保持不变且输出电压不变时，电路是稳定的。如果负载增加，使得 R7 上的压降大于 1 V，IC3 将被迫动作，电路将转入恒流模式。U3 的输出通过 D9 耦合到 U2 的非反相输入。U2 负责电压控制，并且由于 U3 耦合到其输入，后者可以有效地覆盖其功能。发生的情况是 R7 两端的电压受到监控，并且不允许通过降低电路的输出电压增加超过预设值（在我们的示例中为 1 V）。这实际上是一种保持输出电流恒定的方法，并且非常准确，可以将电流限制预设为低至 2 mA。电容器 C8 用于提高电路的稳定性。Q3 用于在电流限制器激活时驱动 LED，以提供限制器操作的视觉指示。为了使 U2 能够将输出电压控制在 0 V，有必要提供负电源轨，这是通过 C2 和 C3 周围的电路实现的。U3 也使用相同的负电源。由于 U1 在固定条件下工作，它可以从未调节的正电源轨和地面运行。负电源轨由一个简单的电压泵电路产生，该电路通过 R3 和 D7 稳定。为了避免在关机时出现不受控制的情况，在 Q1 周围构建了一个保护电路。一旦负电源轨崩溃，Q1 就会消除对输出级的所有驱动。一旦交流电被移除，这实际上会使输出电压变为零，以保护电路和连接到其输出的电器。在正常工作期间，Q1 通过 R14 保持关断，但当负电源轨崩溃时，晶体管导通并使 U2 的输出变低。该 IC 具有内部保护功能，不会因为其输出有效短路而损坏。

首先让我们考虑在印刷电路板上构建电子电路的一些基础知识。该板由薄绝缘材料制成，外覆一层薄薄的导电铜，其形状可在电路的各个组件之间形成必要的导体。使用正确设计的印刷电路板是非常可取的，因为它可以大大加快构建速度并减少出错的可能性。为了在存储过程中保护电路板免受氧化，并确保它以完好无损的状态送达您手中，铜在制造过程中进行了镀锡处理，并涂上一层特殊的清漆，以防止其氧化并使焊接更容易。将组件焊接到电路板上是构建电路的方法，而您的操作方式在很大程度上取决于您的成功或失败。这项工作不是很困难，如果您遵守一些规则，您应该没有问题。您使用的烙铁必须轻便，其功率不应超过 25 瓦。应该很好，必须始终保持清洁。为此，请使用非常方便的特制海绵，保持湿润，您可以不时擦拭上面的热尖，以去除容易积聚在上面的所有残留物。

请勿锉或砂纸弄脏或磨损的。如果喷嘴无法清洁，请更换它。市场上有许多不同类型的焊料，您应该选择一种在其中含有必要助焊剂的优质焊料，以确保每次都能获得完美的连接。

请勿使用焊料中已包含的助焊剂以外的助焊剂。助焊剂过多会引起很多问题，是电路故障的主要原因之一。尽管如此，如果您必须使用额外的助焊剂，就像您必须给铜线镀锡时的情况一样，请在完成工作后彻底清洁它。为了正确焊接组件，您应该执行以下操作：用一小块砂纸清洁元件引线。将它们弯曲到距组件主体正确的距离，然后将组件插入到电路板上的适当位置。有时您可能会发现组件的引线比平常更重，太厚而无法进入印刷电路板的孔中。在这种情况下，使用微型钻头稍微扩大孔。不要使孔太大，因为这会使之后的焊接变得困难。拿起热烙铁，将其放在元件引线上，同时将焊锡丝的末端固定在引线从电路板上露出的位置。烙铁头必须稍微接触印刷电路板上方的引线。当焊料开始熔化和流动时，等待它均匀地覆盖孔周围的区域，助焊剂沸腾并从焊料下方流出。整个操作不应超过 5 秒。取下烙铁，让焊料自然冷却，不要吹它或移动组件。如果一切都正确完成，接头表面必须具有光亮的金属饰面，其边缘应平滑地结束在元件引线和电路板轨道上。如果焊料看起来暗淡、开裂或呈团块状，则表明焊点干燥，应去除焊料（使用泵或焊芯）并重做。注意不要让轨道过热，因为很容易将它们从板上提起并折断。当您焊接敏感元件时，用一把长嘴钳从电路板的元件侧夹住引线，以转移可能损坏元件的任何热量。确保您使用的焊料不要超过必要的数量，因为您有可能使电路板上的相邻轨道短路，尤其是当它们靠得非常近时。完成工作后，剪掉多余的元件引线，并用合适的溶剂彻底清洁电路板，以去除可能仍残留在电路板上的所有助焊剂残留物。

正如建议的那样，通过识别组件并将它们分组来开始工作。首先放置 IC 的插座和外部连接的引脚，并将它们焊接到位。继续电阻器。请记住将 R7 堆放在离印刷电路板一定距离的地方，因为它会变得很热，尤其是当电路提供大电流时，这可能会损坏电路板。还建议将 R1 安装在距 PCB 表面一定距离处。继续观察电容器的电解极性，将二极管和晶体管焊接到位，注意不要使它们过热，同时非常小心地将它们正确对齐。将功率晶体管安装在散热器上。为此，请按照图表进行操作，并记住在晶体管主体和散热器之间使用云母绝缘体，并使用特殊的纤维垫圈将螺丝与散热器绝缘。请记住将焊接标签放在晶体管主体侧面的一个螺丝上，这将用作晶体管的集电极引线。在晶体管和散热器之间使用少量导热膏，以确保它们之间的热传递，并尽可能拧紧螺钉。

将一根绝缘电线连接到每根引线上，注意形成非常好的接头，因为流经这部分电路的电流非常大，尤其是在晶体管的发射极和集电极之间。

知道要放置电源的外壳内的所有东西的位置很方便，以便计算 PCB 和电位器、功率晶体管以及输入之间使用的电线长度和输出连接到电路。（电线是否更长并不重要，但如果电线被修剪到所需的长度，它会使项目更整洁）。

连接电位器、LED 和功率晶体管，并连接两对用于输入和输出连接的引线。确保您非常仔细地按照电路图进行这些连接，因为总共有 15 个外部连接到电路，如果您犯了错误，以后可能很难找到它。使用不同颜色的电缆，以便更容易排除故障。外部连接是：1 & 2 交流输入，变压器次级。3 (+) & 4 (-) 直流输出。5、10 和 12 到 P1。6、11 和 13 到 P2。7(E)、8(B)、9(E)到功率晶体管Q4。LED 也应该放在外壳的前面板上，它始终可见，但它连接的引脚没有编号。完成所有外部连接后，请仔细检查电路板并清洁以去除助焊剂残留物。确保没有可能使相邻轨道短路的桥接，如果一切正常，请将电路的输入端与合适的电源变压器的次级连接起来。在电路的输出端和变压器的初级端连接一个电压表到电源。电路通电时请勿触摸电路的任何部分。电压表应根据 P1 的设置测量 0 到 30 VDC 之间的电压，并且应跟随此设置的任何变化以指示可变电压控制正常工作。逆时针转动 P2 应点亮 LED，表明限流器正在运行。

 

如果您希望电源的输出在 0 到 30 V 之间可调，您应该调整 RV1 以确保当 P1 处于其设置时电源的输出恰好为 0 V。因为不可能测量非常小的电压对于传统面板仪表的值，使用数字仪表进行此调整，并将其设置在非常低的刻度以提高其灵敏度。

在使用电气部件时，请小心处理电源和设备，并遵循国际规范和法规中描述的安全标准。

该电路脱离电源工作，其某些部分存在 220 VAC。

高于 50 V 的电压是危险的，甚至可能是致命的。

为了避免可能对您或您的家人造成致命伤害的事故，请遵守以下规则：如果您感到疲倦或匆忙，请勿工作，在将电路连接到电源之前仔细检查每件事并做好准备如果看起来有问题，请断开连接。带电时请勿触摸电路的任何部分。不要让电源线暴露在外。所有电源线都应绝缘良好。请勿将保险丝更换为其他额定值更高的保险丝或更换为电线或铝箔。不要用湿手工作。如果您戴着链子、项链或任何可能悬挂的东西并触摸电路的裸露部分，请小心。始终使用带有正确插头的正确电源线，并将电路正确接地。如果您的项目外壳是金属制成的，请确保它已正确接地。如果可能，请使用 1:1 比率的电源变压器将您的电路与电源隔离。当您测试断电电路时，请穿橡胶底鞋，站在干燥的非导电地板上，并将一只手放在口袋里或背后。如果您采取了上述所有预防措施，您就可以将承担的风险降到，这样您就可以保护自己和周围的人。精心打造且绝缘良好的设备不会对其用户构成任何危险。