Circuit d'alimentation à tension et courant variables - Sortie stable variable de haute qualité

Une unité d'alimentation idéale doit comporter un circuit d'alimentation à tension et courant variables. La propriété est la plus importante dans les utilisations courantes en laboratoire et dans diverses applications nécessitant une régulation de la tension alternative.

Un régulateur de tension avec des limites de courant manipulables facilite la génération du courant de sortie souhaité.

Ainsi, pour cette raison, nous allons étudier les moyens de créer un circuit d'alimentation variable. De plus, nous examinerons des moyens simples de réguler la tension de sortie et les caractéristiques du circuit.

Par conséquent, lisez la suite pour une élaboration approfondie de ce circuit et du fonctionnement d'un régulateur de tension réglable.

Caractéristiques du circuit

Figure 1 :Un technicien connectant un circuit

Voici une liste de certaines des caractéristiques d'un système de contrôle de tension variable.

1. Il a une large plage de tension d'alimentation qui est réglable. Il dispose de plusieurs gammes de tension de 0 à 30V, 0 à 60V, ou 0 à 100V. Vous pouvez également régler le courant de charge de 500 mA à 10 A. Ainsi, la tension de sortie minimale dépend des préférences de l'utilisateur.
2. Le circuit n'est pas non plus sujet aux courts-circuits, en particulier lorsque vous connectez des dissipateurs thermiques.
3. Il n'a pas non plus de tension d'ondulation puisqu'il présente des ondulations inférieures à 1 Vpp.
4. Il présente un courant stable à l'étage de sortie. Le circuit filtrera les alimentations CA en courant continu.
5. Le circuit ne peut pas non plus souffrir d'une surcharge.
6. Enfin, il dispose d'un affichage de la puissance de court-circuit sous la forme d'une LED.

La conception du circuit

Figure 2 :Fournitures électriques

Examinons maintenant les différentes conceptions d'un régulateur de tension variable. Tout d'abord, il est à noter qu'il existe plusieurs modèles de régulateur de courant, et nous allons donc détailler chacun des systèmes d'alimentation standard.

Utilisation du transistor 2N3055

Voici le schéma électrique de ce circuit.

Figure 3 :un schéma de circuit d'alimentation à tension et courant variables

Comme vous pouvez le voir sur la représentation ci-dessus, il s'agit généralement d'un bloc d'alimentation stable qui offre les fonctionnalités énumérées ci-dessus.

Les préréglages du circuit sont responsables de la création des variations de tension. Ils facilitent cela via une configuration de rétroaction par les transistors, les résistances et les diodes du cours.

À partir du schéma, vous pouvez identifier la diode désignée par D1. La diode est responsable de l'abaissement du courant jusqu'à 0,6 V, et le chiffre est la chute de tension directe de la diode.

Supposons que vous recherchiez une tension constante inférieure à 0,6 V ou toute autre valeur. Dans un tel cas, il faut remplacer la diode D1 par une diode Zener qui donne la valeur préférée. Vous maîtriserez ainsi la limitation de courant en choisissant la diode idéale.

Dans ce circuit, le transformateur a une plage de 0 à 40V. Par conséquent, la tension de sortie réglable du cours sera de 0,6 V à 40 V. Par conséquent, pour des alimentations de qualité, votre transformateur de puissance doit avoir la plage de sortie souhaitée.

Notez également que le transistor de ce circuit fonctionnera comme un limiteur de courant. Par conséquent, vous devez également utiliser le bon pour obtenir le courant de sortie maximal souhaité.

Figure 4 :Électronique de bricolage sur une planche à pain

Pour une conception de carte PCB, voici quelques-uns des appareils électroniques dont vous avez besoin pour assembler le circuit :

Un transformateur 0-40V

Deux condensateurs de 1000uF/50V

Quatre diodes 1N5402

Une diode 1N4007

Deux transistors BC547B

Un transistor 2N3055

Résistances

Un fil de 5 watts

Utilisation des transistors 2N3055 et 2N2222

Figure 5 :Transistors

Vous pouvez également utiliser les transistors 2N3055 et 2N2222 ensemble pour améliorer le circuit. L'un des points forts fondamentaux de ce circuit est qu'il dispose d'une large gamme de sorties. Ainsi, il peut fournir un courant constant dans une plage de 0,1 à 50 volts. Par conséquent, il dispose d'une régulation de charge efficace.

De plus, le circuit présente une perturbation de sortie minimale. Comme mentionné précédemment, l'alimentation électrique simple a une large plage de sortie et un circuit intégré facilite cette propriété.

Vous pouvez encore améliorer la plage de sortie en introduisant un transistor. Positionnez cet appareil électrique en série avec le circuit intégré et le transistor passe-série.

Utilisation du LTC3780

Figure 6 :Une unité d'alimentation

Le circuit, comme le précédent, délivrera une sortie réglable entre 0 à 30V. De plus, le cours aura un limiteur de courant de sortie électronique qui contrôlera la plage de courant délivrable. En raison de cette propriété, le circuit est utile dans un système d'alimentation de laboratoire actuel.

Vous pouvez augmenter rapidement le courant jusqu'à une valeur maximale sans vous soucier de la sécurité des composants. De plus, la fonction variable facilite une alimentation en courant conforme aux spécifications d'alimentation des circuits.

Voici quelques-unes des spécifications techniques du circuit :

1. La tension d'entrée est de 24 VAC.
2. Il a un courant d'entrée maximum de 3 A.
3. Il présente une plage de tension de sortie comprise entre zéro et un maximum de 30 V.
4. La sortie de courant est également réglable et varie de 2 mA à 3 A.
5. Son ondulation de tension de sortie est au maximum de 0,01 %.
6. Enfin, les dimensions idéales du circuit imprimé sont de 123 mm sur 85 mm.

Utilisation du LM317T

Figure 7 :plusieurs composants électriques

Dans ce circuit, le LM317T fonctionnera comme un régulateur de tension positif capable de fournir diverses tensions continues. Sans le régulateur, le cours fournirait une alimentation électrique fixe. Néanmoins, l'ajout du circuit intégré facilite la création d'une large gamme de tensions de sortie.

Par conséquent, le régulateur de tension créera une tension variable allant de 1,25 V à un maximum d'environ 30 V.

Le régulateur présente également une propriété de limitation de courant, ainsi qu'une propriété d'arrêt thermique. Par conséquent, il ne peut pas court-circuiter rapidement. De ce fait, vous pouvez l'utiliser pour une alimentation basse tension.

La détermination de la tension de sortie du système est également facile. Tout ce dont vous avez besoin est d'avoir les tensions des deux résistances de rétroaction du système, et les résistances créent un diviseur de potentiel à la sortie du circuit.

Circuit d'alimentation à tension et courant variables– Comment créer le circuit？

Figure 8 :Une carte de circuit imprimé (PCB)

Pour les circuits électroniques à plage de tension variable, vous aurez besoin des composants suivants.

• Un convertisseur de tension réglable. Idéalement, un LTC3780 est le meilleur.
• Un potentiomètre numérique ou un ampèremètre
• Deux potentiomètres linéaires avec 500k et 200k
• Un circuit intégré 7805
• Un adaptateur 12 V 3 A
• Deux condensateurs avec des capacités de 100 uF et 10 uF
• Une diode de redressement
• Un interrupteur à courant continu
• Dissipateur de chaleur
• Plusieurs blocs de bois
• Une carte PCB
• Une feuille d'acrylique de 4 mm
• Assez de fils
• Une prise jack CC de 2,1 mm

Cela aiderait si vous aviez également des outils en place pour faire le circuit. Voici une liste des outils que vous devez assembler.

• Une super colle solide
• Une scie à main
• Peinture en aérosol de la couleur de votre choix
• Fer à souder
• Papier de verre
• Pistolet à colle
• Ruban de masquage
• Un outil rotatif et une perceuse

Circuit d'alimentation à tension et courant variables– Comment assembler le circuit

Figure 9 :Une carte de circuit imprimé à tension variable avec des composants

En quelques étapes simples, vous pouvez assembler rapidement le circuit. Regardons chacun d'eux.

1. Tout d'abord, tracez des lignes sur la feuille d'acrylique pour marquer l'endroit où vous allez la couper. Ensuite, coupez la feuille le long des lignes que vous avez tracées.
2. Ensuite, marquez l'emplacement du potentiomètre, du passage d'air, de la prise et du ventilateur CC. Coupez ces zones en utilisant l'outil idéal pour chaque tâche.
3. Ensuite, vous devez poncer la feuille d'acrylique. Dans cette étape, vous devrez d'abord décoller la couverture en papier de la feuille. Ensuite, broyez-le efficacement jusqu'à obtenir une surface plane.
4. La prochaine étape consiste à attacher les feuilles le long des bords. Tout d'abord, appliquez de la colle sur les côtés et reliez les feuilles les unes à côté des autres. Les dessins que vous avez préalablement réalisés sur la feuille doivent vous guider dans cette démarche.
5. Après avoir fixé les pièces, il est maintenant temps de peindre les feuilles. Appliquez une fine couche de la couleur de votre choix. Le noir est idéal, mais vous pouvez choisir la couleur que vous souhaitez appliquer en fonction de vos préférences.
6. Vous devrez ensuite fixer les morceaux d'acrylique supplémentaires au système. Ils sont indispensables dans la fixation des vis.
7. Après cela, fixez les panneaux avant et arrière. Vous devrez d'abord appliquer de la superglue. Ensuite, placez rapidement les panneaux sur la zone où se trouve la colle avant qu'elle ne sèche.
8. Ensuite, montez les composants. Montez d'abord l'interrupteur DC, puis fixez le ventilateur DC à l'aide d'une vis. De même, connectez les autres parties.

Circuit d'alimentation à tension et courant variables - Contrôle de la température dans le circuit

9. Vous devez également être attentif au contrôle de la température de l'alimentation. Par conséquent, vous devrez connecter un dissipateur thermique et un ventilateur. Le convertisseur de tension LTC3780 doit avoir un dissipateur thermique intégré. Néanmoins, pour améliorer son efficacité, pensez à en ajouter un.
10. Remplacez le potentiomètre intégré par un potentiomètre linéaire. Le processus est simple. Remplacez simplement le potentiomètre trimmer par celui du liner en le soudant aux points exacts.
11. Enfin, connectez les fils pour terminer le circuit.

Conclusion

En résumé, nous vous avons fourni une explication détaillée du fonctionnement d'un circuit d'alimentation à tension et courant variables. Nous avons également expliqué comment créer un parcours simple à l'aide de composants faciles à assembler.

Nous sommes également là pour vous aider au cas où vous auriez des questions sur le circuit. Contactez-nous et visitez notre blog pour plus d'informations sur les cours.