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做了一个0-30V5A线性电源方便调试逆变电路(全制作过程)

最近闲下来了,做保护调试欠压过压,还有测试新机时要是有一个可调电源会方便很多。开关电源一直不是很放心,纹波大怕有干扰。以前是用用LM317做的稳压可调,由于没有过流调节和保护用起来心里也不稳当。所以一直想做一个可调恒流电源,以前也画了板子准备了好长时间,由于事情忙就此搁下了。现在重新开始!

在网上留意了很久,选择了一款经典电路:

这图不错,还带了计算公式。我对这个图也作了改动:

1.辅助电源用+-12V,用7812和7912

2.舍弃6.2V基准电压,采用更稳定的TL431的2.5V基准电压

3.采用常用元件代替不常用的元件。D651B用13005,3DD9A用2SC5200,或是2N3055

4.由于基准电压的改变,调节部分也作了相应改动电压调节电位器用10K,运放2、3脚电压钳位5.1V稳压管,改为0.7V正反并4148

5.恒流部分7脚的二极管采用发光二极管来显示过恒流状态,这样很直观。在调试调压部分时先不装这个发光二极管以便调节电压

6.运放采用TL082,不要问为什么。我也是在网上看到别人说082要比358好,究竟怎么回事我也不验证了。留给大验证!

7.增加电压跟随切换电路来提高效率,减少发热损耗

先画板子,热转印,腐蚀、洗板、钻孔、上松香过程辛苦....

装上元件,边装边按部分功能检查调试

安装完毕

来张近图

开始调试,0V起调

最高电压只能调到27V

因为这个变压器是以前做工频逆变器用的好象是交流双10V的样子,整流后只有27V

调整电流

电流调试,比较不顺利。过流显示发光二极亮时,电压不降反升,测5脚6脚电压在正常值内。后来坐下静静一想,可能是发光二极管损坏或是装反了。果不其然是发光二极管装反了。更正后,电流粗调正常。由于买的表头都没有回,先只能粗调了,要精调得等大功率负载和电流表才行。

后来又有重大发现:电压小数点后会慢慢向下跳动0.3-0.5V的样子,换基准、换IC依然如此。后来,用热风机吹吹发现又向上跑动0.7V-0.8V。不敢再靠近吹了,怕把电路吹坏了。用纸把各功能区分开吹,锁定在基准电后的分压上拉电阻的问题,甚至用手摸都能有跳动。靠!...这是温敏电阻的节奏。这个1/4W金膜电阻真是不行。看来想要稳压精度要关照到各个细节,这点挺关键!

电压跟随切换电路

 

我自已画的图算的参数,大家看看电路和参数有没有问题,欢迎提出建议

准备做板子试验和调式了

 

全新的稳压可调电源外壳,蒙尘多年了

 

没有一体表头,只能用两个独立的表头了

 

继续把制作完成:由于需要减少大压差损耗的问题,不得不重绕变压器次级绕组一共有3V、9V、12V、18V、26V一共五个抽头,实际只用了0V、12V、18V和26V四个抽头

 

组装前换原来买的电流表头,以前买的是最大50A的表头虽然我改了小数点和做了分流器,但是精度和灵敏度还是不满意,所以弃用,买了一个蓝色的电流表头,安装这个表头也不容易,又得重新做一个外框才能固定在合适的位置

 

安装调散热器和整管搞成了隐藏式,用原来外壳罩住散热器开孔的铁片在反面压住两个2SC5200。变压器:主变和辅助小变共用一个开关控制。各种连线,各种乱........

 

稳压控制板和电压跟随切换板作安装前最后的调试

 

里面空间有限,搞成了“二层楼”结构,为了固定好这第二层颇费了一番脑筋

 

背面大电流线路要上锡,早知道是这个结构搞成一块板子就好了,这是走一步看一步的结果

 

安装中.....漫长的过程......

 

安装完毕的样子,线简单的扎了一下,不是很规范但也不是很乱的那种

 

来一个背面照

 

通电测试:在通电试机过程中遇到了一系列的问题,都一一解决!

1.由于在稳压板和切换板的输入输出端子没有标正负极,嘿嘿把正负接反了,烧了反接保护二极管,又拆下来更换。为了安全起见连着保护调整管的两个反并的二极管也一齐更换掉。

2.通电后发现不能上到30V最高22V。检查交流26V输入端无电压,再打开套在抽头与线连接处的绝缘黄腊管发现开焊。焊好再次通电可以到30V了,但是第二个切换继电器在切换临界点乱跳,拆下板子来检查发现迟滞反馈电阻开焊.

3.发现带不同大小的负载时会有0.2V到1V的压降,用万用表测量发现从输出端子到接线端子再到负载电压不同。作调整后电压很稳定无加载掉电压现象。得出结论:连线要尽可能粗和短,电压表接线监测位置要合理。

4.带载发现在电流1.5A以下时,电压纹丝不动。但过了这个值电流越大电压会掉几伏。这个问题困绕了我好久,先以为是推动管推动能力不足,将MJE13005换成达林顿管TIP122故障依然。最后把目光指向两个调整管,怀疑是上次正负极搞反了烧了管子。要拆管子麻烦透顶了,要把电源全部拆开才行。后来用简单的逐个断开调整管基极电阻方法作粗步检查测试,发现调整管都是好的。最后灵光一现,是不是输入压差不够大,导致大电流时稳压失败?我设计的第一档是12V交流输入,而在直流13.8V以上才跳变到第二档交流16V输入造成的压差过小,从而在大电流情况下有压降存在,把转换点往下调到9.6V,问题解决。

下面是带载试验:

给一个修复的报废摩托车电瓶充电。初始电流0.7A,26个小时电流还有0.58A看来这个电瓶没得救了!变压器、整流桥与调整管散器都是温热。

给一个新淘的车载CD机作电源试载。这个车机耗电量还真大,待机有0.77A,工作时在0.8A+到1.6A间跳变(音乐旋律有高有低,还没有开到最大音量,喇叭也是用两个小的),带了一个多小时,电源没有任何一外有明显发热现象,调整管散热器还是冰凉的,3510整流桥微温。

摩托车灯泡作负载,13.5V电流3.21A半个多小时,灯泡烧黑了,灯泡把手指也给烫了。散热片温度大概在40-45度的样子。满载没有合适的负载,计划给两个75AH的大电池充电,不浪费一举两得。就这个测试结果,我可以把旁边的兆信RXN305D给扔了。305D在0.3-.05A时要不了几分钟里面的风扇就会吵得吓人。

 

做电源最后一关当然还得过示波器纹波这关了

 

有些沮丧了,纹波居然有点大5MV以上

 

看隔壁的305D比这个强很多了。当然不能接受这个结果了,开始找原因。加大滤波电容量,用63V6800U大水塘竟然没效果。低频的不行,就加高频的,并一个104后再看看,开心的笑了------很漂亮的一条线。

 

来一个正面照,最小0V

 

再来一个最大30.7V,不知为什么在12V左右和30V左右这两个点会有10MA的数字,其它电压都是0A。但是在带载和预设时好象不影响,也不去究其原因了。

 

最后来一张我的线性电源全家福

到此,整个制作全部基本圆满结束!

 

 

 

 

 

全部回复(59)
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2015-06-10 09:34
已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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2015-06-10 16:20
来点赞~
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2015-06-10 18:37
很不错,又学到好知识了,有空的话仿制一个
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2015-06-11 05:19
自已来顶一下,直流稳压恒流可调电源全制作过程,除了管理员好象大家都不怎么上心呀?
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dywhys
LV.4
6
2015-06-11 08:33
很实用的电路。
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2015-06-11 08:55
@dywhys
很实用的电路。

楼主的这个图不全,这是仪器电源的电路图,但是缺少了LM324和三只继电器组成的二进制切换整流桥的输入电压,

这部分切换电压当在输出3V时,输入会切到7V;当输入30V时 会切换到35V,每3.75V会切换一次,在输出3.75V~26.25V以上,继电器会切换7次,

楼主的这个图,缺少了这部分电路,当你的输入电压在30V以上时,输出2V或3V时,带载5A,

你的开关管的损耗是100多W,会烧管的

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罗江水
LV.5
8
2015-06-11 08:58
一真是称心的方案,顶起。
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2015-06-11 17:55
@水乡电源
楼主的这个图不全,这是仪器电源的电路图,但是缺少了LM324和三只继电器组成的二进制切换整流桥的输入电压,这部分切换电压当在输出3V时,输入会切到7V;当输入30V时会切换到35V,每3.75V会切换一次,在输出3.75V~26.25V以上,继电器会切换7次,楼主的这个图,缺少了这部分电路,当你的输入电压在30V以上时,输出2V或3V时,带载5A,你的开关管的损耗是100多W,会烧管的
电压跟随那部分图,没有搜到。我自已画了一个电压跟随切换的,用一只LM358驱动两个继电器三档切换。参数是自已算出来的还没有验证!
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hbzjcjw
LV.10
10
2015-06-13 15:53
人材
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2015-06-13 18:33
@hbzjcjw
人材
难得陈总来抬庄
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hbzjcjw
LV.10
12
2015-06-14 08:37
@斌520
[图片]难得陈总来抬庄

这样的电源一般很贵呢,我们用很多的。特别是单片机开发商也会用到非常多。

不过就我本人来说,应该用开并方式吧。用个自激半桥把220V变成40V左右的DC,再用BUCK电路降压。电路也会非常简单,重量更不用说了

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2015-06-15 09:03
不错,经典线路。我用的是四颗 2SC5200 功放管,目标 60V / 5A ,不过变压器只是 300W 稍微小了点,自己绕了15V 一档,电压切换 LM324 功能没调试,所以一放近二年。
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2015-06-15 17:21
@五行烧友
不错,经典线路。我用的是四颗2SC5200功放管,目标60V/5A,不过变压器只是300W稍微小了点,自己绕了15V一档,电压切换LM324功能没调试,所以一放近二年。
我这个也放二年了,现在下决心要搞起来
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2015-06-16 10:15
@斌520
我这个也放二年了,现在下决心要搞起来
走起走起,小板凳坐等!
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2015-06-16 16:22
@电源网-娜娜姐
走起走起,小板凳坐等!

这种电源不贵,0-30V,0-20A,线性的,我买的就530元而已,

自己做太麻烦,

2只继电器3挡切换,没用,

必须要3只继电器组成二进制,7挡切换

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2015-06-16 20:27
@水乡电源
这种电源不贵,0-30V,0-20A,线性的,我买的就530元而已,自己做太麻烦,2只继电器3挡切换,没用,必须要3只继电器组成二进制,7挡切换
这个是根据变压器抽头来的,不想拆了再绕。太麻烦了。反正低压大电流用的少,无所谓了。
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2015-07-02 17:59
帖子居然沉的好快,自已付出的辛勤汗水的贴子自已顶!
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2015-07-02 18:02
@斌520
[图片]帖子居然沉的好快,自已付出的辛勤汗水的贴子自已顶!
帮你顶
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2015-07-02 18:03
@斌520
[图片]帖子居然沉的好快,自已付出的辛勤汗水的贴子自已顶!
今天一气呵成,此贴全部更新完毕.....好累!
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2015-07-02 18:04
@电源网-fqd
帮你顶
感谢!
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javike
LV.12
22
2015-07-02 22:42
哇,那个多功能维修焊台看起来不错,看起来好厉害的样子
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2015-07-04 20:21
@javike
哇,那个多功能维修焊台看起来不错,看起来好厉害的样子
还不错,功能多,我其实用得挺少。
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diany555
LV.2
24
2015-07-10 00:16
@斌520
自已来顶一下,直流稳压恒流可调电源全制作过程,除了管理员好象大家都不怎么上心呀?
不错!绕这种变压器应该不容易吧?
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2015-07-10 18:07
@diany555
不错!绕这种变压器应该不容易吧?

初级不动,只重绕次级还好。说起来闹了一个大笑话,我头一天绕这个变压器。第二天锯掉另一个微波炉的变压的次级高压绕组,准备做一个点焊机。我老婆看到了说,看到有折腾的没象我这么折腾的,头天绕线,又马上把绕好的锯掉。嘿嘿,她以为是同一个变压器!

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bbhykevin
LV.1
26
2015-08-09 09:52
@斌520
电压跟随那部分图,没有搜到。我自已画了一个电压跟随切换的,用一只LM358驱动两个继电器三档切换。参数是自已算出来的还没有验证!

用一只LM358驱动两个继电器三档切换是电压分界点准吗?

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2015-08-09 17:16
@bbhykevin
用一只LM358驱动两个继电器三档切换是电压分界点准吗?
非常准确,太精准了不是好事,会在临界点偏一点点就跳来跳去的。所以接成了迟滞方式,一般接成相差0.2-0.4V样子。
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stiff
LV.4
28
2015-08-09 20:16
@斌520
还不错,功能多,我其实用得挺少。
很不错,特别是结构处理。我也很想搞一个可调电源、可是时间和决心都不够。
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bbhykevin
LV.1
29
2015-08-11 11:56
@斌520
今天一气呵成,此贴全部更新完毕.....好累!
辅助电源的地为啥是接在主电源的正极上面而不是负极?有什么说法吗?
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lisson
LV.1
30
2015-10-08 12:49

4.由于基准电压的改变,调节部分也作了相应改动电压调节电位器用10K,运放2、3脚电压钳位5.1V稳压管,改为0.7V正反并4148

请问这条怎么理解?还有输出电压的公式是怎么算出来的,怎么我觉得不对

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200808liu
LV.4
31
2016-02-19 18:34
我想仿制一个,可以给pcb文件吗?
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