. 方案、说明

实验室电源，220/0-20 伏

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所提出的设备的相对复杂性通过改进（与类似设备相比）参数和消费者质量来补偿。作者的建议允许在需要时简化设计，并在其中引入附加功能。

与无线电杂志中已经描述的类似设备相比，在我看来，所提出的电源具有几个优点：首先，与之前提出的用于控制KP142EHJ2A集成电路的选项不同，电压调节器涵盖了反馈的通用目的；其次，负载电流测量电阻直接连接在器件的输出端，从而测量负载实际消耗的电流。

此外，该电源不包含手动输出电压限制开关。相反，它具有一个自动三极管开关，可根据输出电压切换变压器的次级绕组。因此，在低输出电压或过流期间，稳定器的调节元件消耗的功率减少。

电源包含工作模式的 LED 指示灯，使您可以清楚地确定从电压稳定模式到电流稳定模式的转换时刻，反之亦然。最后，它不需要选择元件来精确设置零输出电压。其方案如图所示。 1.

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该设备包含一个用于测量 DA7 芯片上的输出电压的单元。可调电压调节器（DA5.DA6）。限流单元（DA2）、指示单元（DA3）、变压器绕组切换单元（DA8.VS1）和辅助电源（DA1、DA4）。

网络变压器T1有三个次级绕组，其中两个（II和II'）用于为负载供电并产生+24V电压为稳定器供电，第三个（III）获得-6电压V、整流二极管电桥VD5-VD8和VD1-VD4串联连接，因此，第一个的输出上作用约13V的电压，第二个的输出上作用约26V的电压。在电桥中，电压通过二极管VD9或三极管VS1提供给平滑电容器C6和C7，然后提供给积分稳压器DA5。

该微电路17脚的控制电压由运算放大器DA6和晶体管VT4上的电流放大器形成。来自可变电阻器 R8 的电压施加到运算放大器的非反相输入端。设置所需的输出电压。反相输入接收来自运算放大器 DA7 上的差分放大器的信号。

该放大器产生与输出成比例的电压。对这样一个节点的需求是由事实决定的。负载串联一个小阻值的测量电阻R20。放大器的传输系数为0,33，因此当源的输出电压从0 V变化到6,6 V时，其输出电压在0 ... 20 V范围内。

运算放大器 DA6 生成这样一个信号，使其输入端的电压值差为零。因此，输出电压稳定。电容C17消除运算放大器的自激。

将电阻器 R20 两端的电压与取自分压器 R4-R6 的电压进行比较。如果电阻R20两端的电压小于可变电阻R5上的电压，则比较器DA2的输出约为23V。此时VD11二极管截止。一旦负载电流达到电阻R5设定的极限，运放DA2输出端的电压就会下降，这将导致VD11二极管开路，电阻R8两端的电压下降。这样，稳压器的“任务”就改变了，其输出电压降低到负载电流等于限制电流的水平。运算放大器DA2的自激阻止了电容器C14。

由于运算放大器 DA2 输出端的电压下降，施密特触发器 DA3 将进行切换。其输出端将出现接近电源电压 (+23 V) 的电压。 HL1 LED 将报告过载并发出红光。器件退出限流模式后，施密特触发器恢复到原来的状态。其输出端的负电压（约-5V）将导致VD12二极管和VT2晶体管关闭。其中包括绿色 LED 晶体 HL1。将会打开。 VD12二极管将保护红晶体免受反向电压击穿。

使用单独的运算放大器来指示工作模式使得可以明确固定过渡到电流或电压稳定模式的时刻。事实上，在工作状态下（稳压模式），运放DA3的反相输入端提供约23V的电压，而施密特触发器的开关阈值为19V，因此其输出将为低电平（ -5V）。

当切换到限流模式时，运算放大器 DA3 反相输入端的电压变得等于电阻器 R11 和 R7 结点处的电压（不考虑其在二极管 VD8 上的压降），这使得不超过7 ... 8 V。在运算放大器DA3的输出端，将有一个电压高电平（+23 V），电阻R11提供约0.2 V的迟滞，以便显示单元更清晰的操作。

在操作系统 DA8 上。也充当施密特触发器。组装变压器次级绕组的开关单元。在其输入端（运算放大器 DA2 的引脚 8）接收与电源输出连接器 XS1 和 XS2 处的电压成比例的信号。如果运放输出端的电压小于 9V，则电压约为 23V，三极管 VS1 闭合。稳定器DA5输入端的电压由变压器的绕组II'通过二极管VD9提供。

当输出电压超过9V时，DA8运放上的触发器将切换，这将导致VD15二极管、VT6晶体管依次打开。 VT5 和 VTT。接下来是三极管 VS1。此时DA5芯片上的电压来自变压器的两个串联绕组II和II'。二极管VD9通过施加到其上的反向电压而闭合。

施密特触发器对电源输出电压的“磁滞回线”宽度约为2V，因此当输出电压降至7V时，三极管VS1截止，使绕组II截止。当切换到稳流模式或输出短路时，所述节点还可以暂时关断变压器的一个绕组，从而减少OA5微电路消耗的功率。

运算放大器和晶体管的双极性电源电压由集成稳定器 DA1 和 DA4 形成。 -6 V 电源的电压来自变压器的单独绕组 III，+24 V 电源的电压来自两个串联的绕组 II 和 II。平滑电容器C13前面引入二极管VD1，使得三极管VS1阳极电压产生脉动。移除控制动作后，必须关闭三极管。

断开电源后，特别是带有高阻负载时，电容C6和C7放电的时间比+24V和-6V电压消失的时间要长，因此，DA17稳压器的控制输入（引脚5）为如果没有连接，该微电路的控制晶体管完全打开，输出端可能会出现高达30V的电压，为了防止这种情况发生，器件中引入了VT3晶体管和分压器R15R16。

在正常模式下，该节点不影响稳定器的工作，因为晶体管的基极施加了约-5V的关闭电压，关闭电源且-6V电压消失后，晶体管打开，将DA17芯片的5脚连接到公共线。其输出电压降至 1.2 V。

这种保护的缺点是：当器件的输出电压设置为小于1.2V时，当电源关闭时，输出电压不但不降低，反而升高。在使用低输出电压时应考虑到这一点，并且在电源本身与网络断开之前先将负载与电源断开。

该装置的大部分部件安装在印刷电路板上，其示意图如图2所示。 XNUMX.

（点击放大）

芯片DA5必须安装在散热器上。连接测量电路的电线直接连接到连接器 XS1 和 XS2。

微电路 KR140UD708 可与 KR140UD608 或 K140UD6 互换。 K140UD7。可以安装 OS K6UD140 来代替 DA6。芯片KR142EN5B可以用KR142EN5G替换。和 KR142EN9B - 在 KR142EN9D 或 KR142EN9I 上。允许用 KR142EN12B 替换 KR142EN12A。但同时电源的最大电流不能超过1A。晶体管VT3和VT5 KT3102A-KTZ102V。 KT3102D 或 KT315V-KT315E。 KT3I5P； VT1。 VT2。 VT4 和 VT6 KT310/A - KT3107D。

KT3107I。 KT3I07K 或 KT361V-KT361E。 Trinistor VS1 - KU202V-KU202N。可以安装国产KD207系列代替FR226二极管。二极管 VD13 和 VD14 - 任何 KD105 系列。 KD208或KD209。代替二极管VD11。 VD12 和 VD15。除图示外，KD521A-KD521V均可工作。我们可以将 HL1 LED 替换为任何具有受控发光颜色、额定电流为 10 ... 20 mA 的 LED。

变压器 - TS-40-2 或其他，在电流高达 12 A 时在绕组 II 和 II 上提供 15 ... 1.5 V 电压，在绕组 III 上提供约 10 V 的电压。固定电阻器（除R20)-MLT-0,125。变量R5和R8-SPZ-0a。电阻器 R20 由一根直径为 0.5 毫米、长度为 15 厘米的镍铬合金丝制成，缠绕在阻值为 2 kOhm 的 MLT-7,5 电阻器上。氧化物电容器 - K50-35。 K50-40，其余-KM。 K10-17。

成对电阻器 R18、R22 和 R19。最好选择电阻差异最小的 R23，并且该值本身并不重要 - 使用容差为 10% 的常规电阻器是完全可以接受的。

装置的调整主要在于选择决定电压和电流变化极限的元件。将直流电压表连接到 XS1 和 XS2 连接器，并根据图示将可变电阻 R5 滑块设置到上部位置，确保当 R8 电阻滑块转动时，电压从 0 V 变化到 20 V。可以通过选择电阻R7来设置。您还应该检查电容器 C6 和 C7 两端的电压。当输出电压低于 7 ... 9 V 时，电容器必须充电至 15 ... 18 V 的电压。对于更高的输出电压 - 高达 30 ... 35 V。

接下来，将电流表连接到电源的输出端，最大电流至少为2A，并将可变电阻R8滑块设置到中间位置（如图所示，电阻R5滑块位于上部位置）。连接电流表后，HL1 LED 的颜色应立即从绿色变为红色。如果这种情况没有发生，并且电路电流不超过 1,5 或 1 A（取决于 DA5 芯片的类型）。这意味着该微电路的内置保护元件在运放DA2上的限流节点之前开启。该冲突可以通过减小电容器C15的电容或增大电容器C16的电容来消除。

通过分别选择电阻R4和R6，将限制电流变化的上限和下限设置在可变电阻R5的发动机的极限位置。还需要确保限流系统根据方案与电阻器R8滑块的上部位置一起工作。此时电容C6和C7上的电压不超过20V。至此，装置的调节完成。

如果没有具有受控发光颜色的 LED，则可以用两种不同的颜色代替，例如 AL307 系列。剔除VT2、VD12、R13元件，组装显示单元，如图3所示。 XNUMX.

实验室电源，220/0-20 伏

通过去掉运算放大器DA3、电阻器R9-R11并打开与VD11二极管串联的红色发光LED，可以进一步简化指示单元。但在这种情况下，发光的亮度将取决于电流过载，并且设备切换到电流稳定模式的那一刻将更难以注意到。

最后，简要介绍如何减少连接电源和负载的导体电阻的影响。为此，需要用四根电线连接负载 Rn（图 4）。其中两个是权力，另外两个。连接到连接器 XS3 和 XS4。连接到测量电路并且可以具有较小的横截面。另外，还应安装电阻R31和R32。如果反馈导体断裂，这将保护负载免受过压影响。

实验室电源，220/0-20 伏

采用四线法接通负载时，还建议通过引入阻值为 6 - 33 kOhm 的调谐电阻 R1 来降低运放 DA10 的偏置电压，如图 5 所示。 XNUMX.

实验室电源，220/0-20 伏

如图所示，通过将可变电阻器 R8 的滑块设置到较低位置，调整后的电阻器 R33 将电源输出端的电压设置为零，精度为毫伏级。

为了保护与其反相输入串联的运算放大器 DA2，我们建议您添加一个阻值约为 1 kOhm 的电阻。

作者：A. Shitov，伊万诺沃

该设备的改进

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