理(li)想(xiang)的電(dian)源(yuan)單元(yuan)必(bi)須具(ju)有可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)和電(dian)流(liu)的電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)。該特性(xing)在(zai)常見(jian)的實驗室(shi)用(yong)途和需要(yao)交流(liu)電(dian)壓(ya)調節的各(ge)種(zhong)應(ying)用中最(zui)為重要(yao)。 

具(ju)有可(ke)操縱(zong)電(dian)流(liu)限制的電(dian)壓(ya)調節器有助(zhu)於(yu)產生(sheng)所(suo)需的輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)。 

因(yin)此，出(chu)於(yu)這個(ge)原(yuan)因，我(wo)們(men)將(jiang)研(yan)究(jiu)創建(jian)可變(bian)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)的方法(fa)。此外，我(wo)們(men)將(jiang)研(yan)究(jiu)調節輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)和電(dian)路(lu)特性(xing)的簡單方法(fa)。 

因此，請繼(ji)續閱(yue)讀(du)以(yi)詳(xiang)細(xi)了解該電(dian)路(lu)以(yi)及(ji)可調電(dian)壓(ya)調節器的工(gong)作原(yuan)理(li)。 

電(dian)路(lu)特點(dian) 

圖(tu) 1：技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)連接電(dian)路(lu)

以(yi)下是可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)控制(zhi)系統的壹些(xie)功(gong)能列(lie)表。 

1. 電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)範圍(wei)寬(kuan)，可調(tiao)。它有 0 到(dao) 30V、0 到 60V 或 0 到(dao) 100V 的幾個(ge)電(dian)壓(ya)範圍(wei)。您(nin)還可(ke)以(yi)將(jiang)負載(zai)電(dian)流(liu)從(cong) 500mA 調整到 10Amp。因此，最(zui)小(xiao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)取決於用戶(hu)的偏好(hao)。 

2. 該電(dian)路(lu)也不容易(yi)短(duan)路，尤(you)其是在(zai)連接散(san)熱(re)器時。 

3. 它也沒有紋(wen)波電(dian)壓(ya)，因為它的紋(wen)波小(xiao)於 1Vpp。 

4. 它在輸(shu)出(chu)級(ji)具(ju)有穩(wen)定的電(dian)流(liu)。該電(dian)路(lu)將(jiang)交流(liu)電(dian)源(yuan)過濾(lv)成(cheng)直(zhi)流(liu)電(dian)。 

5. 該電(dian)路(lu)也不會受(shou)到過(guo)載(zai)的影響(xiang)。 

6. 最後，它具(ju)有LED形式(shi)的短路(lu)功(gong)率顯(xian)示。 

電(dian)路(lu)設(she)計

圖(tu) 2：電(dian)源(yuan)

現(xian)在讓(rang)我(wo)們(men)看(kan)看(kan)可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)調節器的各(ge)種(zhong)設(she)計。首(shou)先，值(zhi)得註意的是，電(dian)流(liu)調(tiao)節器有多種(zhong)設(she)計，因(yin)此我(wo)們(men)將(jiang)深(shen)入了解每種標準(zhun)電(dian)源(yuan)系統(tong)。 

使(shi)用(yong)晶(jing)體(ti)管 2N3055

這是(shi)該電(dian)路(lu)的電(dian)路(lu)圖(tu)。 

圖(tu) 3：可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)和電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)圖(tu)

從(cong)上(shang)面的描述(shu)中(zhong)可以(yi)看(kan)出(chu)，它通(tong)常(chang)是壹個(ge)穩(wen)定的電(dian)源(yuan)裝置，可提供上(shang)面列(lie)出(chu)的功(gong)能。 

電(dian)路(lu)中(zhong)的預設(she)負責產生電(dian)壓(ya)變(bian)化。它們通(tong)過(guo)課(ke)程(cheng)中的晶(jing)體(ti)管、電(dian)阻(zu)器和(he)二(er)極管的反饋配(pei)置來促(cu)進這壹點(dian)。

從(cong)圖(tu)中(zhong)，您(nin)可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)表示(shi)為(wei) D1的二(er)極管。二(er)極管負責將電(dian)流(liu)降(jiang)低到(dao) 0.6V，圖(tu)中(zhong)為(wei)二(er)極管的正向(xiang)壓(ya)降。 

假(jia)設(she)您正(zheng)在尋(xun)找(zhao)低(di)於(yu) 0.6V 或任何其他(ta)值(zhi)的恒定(ding)電(dian)壓(ya)。在這種(zhong)情(qing)況(kuang)下，您必(bi)須用提供首(shou)選值的齊納(na)二(er)極管替(ti)換二(er)極管 D1 。因(yin)此，您(nin)將(jiang)通(tong)過(guo)選擇理(li)想(xiang)二(er)極管來(lai)控制(zhi)電(dian)流(liu)限制。 

在(zai)這個(ge)電(dian)路(lu)中(zhong)，變(bian)壓(ya)器的範圍(wei)是(shi) 0 到 40V。因(yin)此，該過程(cheng)的可調(tiao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)將在 0.6V 至(zhi) 40V 之(zhi)間。因此，對(dui)於優質(zhi)電(dian)源(yuan)，您的電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器必(bi)須具(ju)有所(suo)需的輸(shu)出(chu)範(fan)圍(wei)。 

另(ling)請註意，該電(dian)路(lu)中(zhong)的晶(jing)體(ti)管將(jiang)用(yong)作限流(liu)器。因(yin)此，您(nin)還必(bi)須使用正確(que)的方法(fa)來實(shi)現(xian)您想(xiang)要(yao)的最大(da)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)。 

圖(tu) 4：面包(bao)板上(shang)的 DIY 電(dian)子(zi)產品(pin)

對(dui)於PCB板設(she)計，以(yi)下是組(zu)裝電(dian)路(lu)所(suo)需的壹些(xie)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)： 

0-40V變(bian)壓(ya)器

兩個1000uF/50V的電(dian)容

四(si)個(ge) 1N5402 二(er)極管

壹個(ge)1N4007二(er)極管

兩個 BC547B 晶(jing)體(ti)管

壹個(ge)2N3055晶(jing)體(ti)管

電(dian)阻(zu)器 

壹根 5 瓦(wa)的電(dian)線(xian)

使(shi)用(yong) 2N3055 和 2N2222 晶(jing)體(ti)管

圖(tu) 5：晶(jing)體(ti)管 

您(nin)也可以(yi)將(jiang) 2N3055 和 2N2222 晶(jing)體(ti)管壹起使(shi)用來(lai)改(gai)進電(dian)路(lu)。該電(dian)路(lu)的基(ji)本(ben)亮(liang)點(dian)之(zhi)壹是(shi)它具(ju)有廣泛的輸(shu)出(chu)範(fan)圍(wei)。因(yin)此，它可以(yi)提(ti)供 0.1 到(dao) 50 伏(fu)範圍(wei)內(nei)的恒定(ding)電(dian)流(liu)。因(yin)此，它具(ju)有有效(xiao)的負載(zai)調(tiao)節。 

此外，該電(dian)路(lu)具(ju)有最(zui)小(xiao)的輸(shu)出(chu)幹(gan)擾。如前所(suo)述，簡(jian)單的電(dian)源(yuan)具(ju)有較寬的輸(shu)出(chu)範(fan)圍(wei)，而(er)集成(cheng)電(dian)路(lu)有助(zhu)於(yu)實現(xian)這壹特性(xing)。 

您(nin)可以(yi)通(tong)過(guo)引入晶(jing)體(ti)管進壹步(bu)提(ti)高(gao)輸(shu)出(chu)範(fan)圍(wei)。將(jiang)此電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)與(yu) IC 和(he)串聯(lian)傳輸(shu)晶(jing)體(ti)管串聯(lian)放置。 

使用 LTC3780

圖(tu) 6：電(dian)源(yuan)單元(yuan) 

與(yu)前壹個(ge)電(dian)路(lu)壹樣(yang)，該電(dian)路(lu)將(jiang)提(ti)供可(ke)在(zai) 0 到 30V 之(zhi)間調節的輸(shu)出(chu)。此外，課(ke)程(cheng)將有壹個(ge)電(dian)子(zi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)限制器，將(jiang)控制(zhi)可輸(shu)送電(dian)流(liu)的範圍(wei)。由於這種(zhong)特性(xing)，該電(dian)路(lu)在(zai)當(dang)前實(shi)驗室(shi)電(dian)源(yuan)系統(tong)中(zhong)很有用(yong)。 

您可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)將電(dian)流(liu)增(zeng)加(jia)到(dao)最大值(zhi)，而無(wu)需擔心(xin)組(zu)件的安全(quan)性(xing)。此外，可(ke)變(bian)特性(xing)有助(zhu)於(yu)提供符(fu)合(he)電(dian)路(lu)電(dian)源(yuan)規(gui)格的電(dian)流(liu)供應(ying)。

以(yi)下是該電(dian)路(lu)的壹些(xie)技(ji)術規(gui)格： 

1. 輸(shu)入電(dian)壓(ya)為 24 VAC。 

2. 它的最大(da)輸(shu)入電(dian)流(liu)為(wei) 3A。

3. 它的輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)範圍(wei)介(jie)於零到(dao)最大(da) 30V 之(zhi)間。

4. 電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)也是可調的，範圍(wei)從(cong) 2mA 到 3A。

5. 其輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)紋(wen)波最(zui)大為 0.01%。 

6. 最(zui)後，理(li)想(xiang)的 PCB 尺寸為 123 毫(hao)米(mi) x 85 毫(hao)米(mi)。 

使(shi)用(yong)LM317T

圖(tu) 7：幾(ji)個(ge)電(dian)氣(qi)元(yuan)件

在該電(dian)路(lu)中(zhong)，LM317T 將(jiang)作為能夠(gou)提(ti)供各(ge)種(zhong)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)的正電(dian)壓(ya)調節器運(yun)行。如果沒有調(tiao)節器，課(ke)程(cheng)將提(ti)供固定(ding)電(dian)源(yuan)。盡管如(ru)此，集成(cheng)電(dian)路(lu)的添(tian)加(jia)促(cu)進了寬(kuan)範(fan)圍(wei)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的產生(sheng)。 

因(yin)此，電(dian)壓(ya)調節器將(jiang)產(chan)生範(fan)圍(wei)從(cong) 1.25V 到最(zui)大約 30V 的可變(bian)電(dian)壓(ya)。 

該穩(wen)壓(ya)器還具(ju)有限流(liu)特性(xing)，並且(qie)還具(ju)有熱(re)關斷特性(xing)。因(yin)此，它不能快(kuai)速(su)短路。因(yin)此，您(nin)可(ke)以(yi)將(jiang)其用於(yu)低(di)壓(ya)電(dian)源(yuan)。 

確(que)定(ding)系(xi)統(tong)的輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)也很容易(yi)。您(nin)所(suo)需要(yao)的只是(shi)系(xi)統的兩個反饋電(dian)阻(zu)器的電(dian)壓(ya)，這些(xie)電(dian)阻(zu)器在(zai)電(dian)路(lu)的輸(shu)出(chu)端創建(jian)壹個(ge)分(fen)壓(ya)器。 

變(bian)壓(ya)變(bian)電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan) 電(dian)路(lu)——如(ru)何制(zhi)作電(dian)路(lu)？

圖(tu) 8：印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板 (PCB)

對(dui)於具(ju)有可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)範圍(wei)的電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)，您(nin)將(jiang)需要(yao)以(yi)下組(zu)件。 

• 可調(tiao)電(dian)壓(ya)轉換器。理(li)想(xiang)情況(kuang)下，LTC3780 是最(zui)好(hao)的。

• 數字(zi)電(dian)位(wei)器或電(dian)流(liu)表

• 兩個具(ju)有 500k 和(he) 200k 的線性(xing)電(dian)位(wei)器

• 壹個(ge) 7805 集成(cheng)電(dian)路(lu) 

• 壹個(ge) 12V 3A 適配(pei)器

• 兩個電(dian)容分(fen)別(bie)為(wei)100uF和(he)10uF的電(dian)容

• 壹個(ge)整流(liu)二(er)極管

• 直(zhi)流(liu)開(kai)關 

• 散(san)熱(re)器

• 幾(ji)個(ge)木(mu)塊

• 壹塊PCB板

• 4mm 亞(ya)克(ke)力(li)板

• 足(zu)夠(gou)的電(dian)線(xian)

• 壹個(ge) 2.1 毫(hao)米(mi) DC 插(cha)孔(kong)連接

如(ru)果您還準(zhun)備(bei)了(le)壹些(xie)工(gong)具(ju)來(lai)制作電(dian)路(lu)，那將會有所(suo)幫助(zhu)。這是(shi)您(nin)需要(yao)組(zu)裝的工(gong)具(ju)列(lie)表。 

• 強(qiang)力(li)強力(li)膠(jiao)

• 手(shou)鋸

• 噴(pen)漆(qi)您(nin)喜歡的顏色

• 烙鐵

• 砂(sha)紙

• 膠(jiao)槍

• 美(mei)紋(wen)紙膠(jiao)帶

• 旋(xuan)轉工(gong)具(ju)和(he)鉆(zuan)頭

可變(bian)電(dian)壓(ya)和電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan) 電(dian)路(lu)——如(ru)何組(zu)裝電(dian)路(lu)

圖(tu) 9：帶(dai)有組(zu)件的可變(bian)電(dian)壓(ya)電(dian)路(lu)板

只(zhi)需幾個(ge)簡單的步驟(zhou)，您(nin)就(jiu)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)組(zu)裝電(dian)路(lu)。讓(rang)我(wo)們(men)來(lai)看(kan)看(kan)它們中(zhong)的每壹個(ge)。 

1. 首(shou)先，在亞(ya)克(ke)力(li)板上(shang)畫(hua)線以(yi)標(biao)記(ji)要(yao)切割(ge)的位置。接下來，沿(yan)著(zhe)您(nin)繪制的線條切割(ge)紙張。 

2. 接下來，標(biao)記(ji)電(dian)位(wei)計(ji)、空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)、插(cha)座(zuo)和直(zhi)流(liu)風(feng)扇(shan)的位置。使用適合每項(xiang)任務的理(li)想(xiang)工(gong)具(ju)切割(ge)這些(xie)區(qu)域。   

3. 接下來，您(nin)需要(yao)打磨亞(ya)克(ke)力(li)板。在(zai)這壹步(bu)中(zhong)，您首先需要(yao)剝(bo)離(li)紙張的紙蓋(gai)。在(zai)此之(zhi)後，有效(xiao)地研(yan)磨它，直(zhi)到(dao)獲得平(ping)坦的表面。 

4. 接下來的事情(qing)是(shi)沿(yan)著(zhe)邊緣貼(tie)上(shang)床單。首先，在兩側(ce)塗上(shang)膠(jiao)水(shui)，然(ran)後將薄(bo)片(pian)彼(bi)此連接在(zai)壹起。您(nin)之(zhi)前在(zai)圖(tu)紙上(shang)繪制的圖(tu)紙應(ying)該會在(zai)此過(guo)程(cheng)中為(wei)您提供指(zhi)導。 

5. 連接部(bu)件後，現(xian)在是(shi)時候(hou)給(gei)板材(cai)塗(tu)漆了。塗(tu)上(shang)壹層(ceng)薄(bo)薄(bo)的您選擇的顏色。黑色是(shi)理(li)想(xiang)的選擇，但(dan)您可(ke)以(yi)根據自(zi)己的喜好(hao)選擇想(xiang)要(yao)應用的顏色。 

6. 然後，您(nin)需要(yao)將額外的亞(ya)克(ke)力(li)片(pian)連接到(dao)系(xi)統(tong)上(shang)。它們在(zai)安裝(zhuang)螺(luo)釘時必不(bu)可(ke)少(shao)。 

7. 在(zai)此之(zhi)後，連接前面板和(he)後(hou)面板。您(nin)必(bi)須先使用強力(li)膠(jiao)。接下來，在(zai)膠(jiao)水(shui)變(bian)幹之(zhi)前將(jiang)面板快(kuai)速(su)放置到膠(jiao)水(shui)所(suo)在的區域。 

8. 接下來，安(an)裝組(zu)件。首先(xian)，安(an)裝(zhuang) DC 開關，然(ran)後(hou)使用螺釘安裝(zhuang) DC 風(feng)扇(shan)。同樣(yang)，連接其他(ta)部(bu)分。

變(bian)壓(ya)變(bian)電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)——電(dian)路(lu)中(zhong)的溫度(du)控制(zhi) 

1. 您還必(bi)須熱(re)衷(zhong)於(yu)控制(zhi)電(dian)源(yuan)的溫度(du)。因(yin)此，您(nin)需要(yao)連接散(san)熱(re)器和(he)風(feng)扇(shan)。LTC3780 電(dian)壓(ya)轉換器應(ying)該有壹個(ge)內(nei)置散熱(re)器。盡(jin)管如(ru)此，為(wei)了(le)提高(gao)其效率(lv)，請考慮添(tian)加(jia)壹個(ge)。 

2. 用(yong)線性電(dian)位(wei)器替(ti)換內(nei)置電(dian)位(wei)器。這個(ge)過(guo)程(cheng)很容易(yi)。只(zhi)需將微(wei)調(tiao)電(dian)位(wei)器更(geng)換(huan)為襯墊，將(jiang)其焊接在(zai)精(jing)確(que)的點(dian)上(shang)。 

3. 最後，連接電(dian)線(xian)以(yi)完成(cheng)電(dian)路(lu)。 

結論 

簡(jian)而言(yan)之(zhi)，我(wo)們(men)為(wei)您(nin)詳(xiang)細(xi)解釋(shi)了可(ke)變(bian)電(dian)壓(ya)和電(dian)流(liu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)的工(gong)作原(yuan)理(li)。我(wo)們(men)還詳(xiang)細(xi)說明了(le)如(ru)何使(shi)用易(yi)於組(zu)裝的組(zu)件創建(jian)壹個(ge)簡(jian)單的課(ke)程(cheng)。 

如果您對(dui)電(dian)路(lu)有任何疑(yi)問(wen)，我(wo)們(men)也會隨(sui)時為您(nin)提(ti)供幫助(zhu)。聯(lian)系我(wo)們(men)並訪問(wen)我(wo)們(men)的博(bo)客(ke)，以(yi)進壹步(bu)了(le)解課(ke)程(cheng)。