Circuito de fuente de alimentación de voltaje y corriente variable - Salida estable variable de alta calidad

Una unidad de suministro de energía ideal debe tener un circuito de suministro de energía de corriente y voltaje variable. La propiedad es más importante en usos comunes de laboratorio y en diversas aplicaciones que requieren regulación de voltaje de CA.

Un regulador de voltaje con límites de corriente manipulables facilita la generación de la corriente de salida deseada.

Por lo tanto, por esta razón, buscaremos formas de crear un circuito de fuente de alimentación variable. Además, veremos formas simples de regular el voltaje de salida y las características del circuito.

Por lo tanto, siga leyendo para obtener una elaboración detallada de este circuito y cómo funciona un regulador de voltaje ajustable.

Características del Circuito

Figura 1:Un técnico conectando un circuito

Aquí hay una lista de algunas de las características de un sistema de control de voltaje variable.

1. Tiene un amplio rango de tensión de alimentación que es ajustable. Tiene varios rangos de voltaje de 0 a 30V, 0 a 60V, o 0 a 100V. También puede ajustar la corriente de carga de 500mA a 10 Amp. Por lo tanto, el voltaje de salida mínimo depende de las preferencias del usuario.
2. El circuito tampoco es propenso a sufrir cortocircuitos, especialmente cuando conecta disipadores de calor.
3. Tampoco tiene voltaje de ondulación ya que presenta ondas de menos de 1Vpp.
4. Cuenta con una corriente estable en la etapa de salida. El circuito filtrará las fuentes de alimentación de CA a una corriente continua.
5. El circuito tampoco puede sufrir una sobrecarga.
6. Por último, cuenta con una pantalla de potencia de cortocircuito en forma de LED.

El diseño del circuito

Figura 2:Suministros eléctricos

Veamos ahora los diversos diseños de un regulador de voltaje variable. En primer lugar, cabe destacar que existen varios diseños de un regulador de corriente y, por lo tanto, analizaremos en profundidad cada uno de los sistemas de suministro de energía estándar.

Uso del transistor 2N3055

Aquí está el diagrama de circuito de este circuito.

Figura 3:Diagrama de un circuito de fuente de alimentación de tensión y corriente variables

Como puede ver en la descripción anterior, normalmente es una unidad de fuente de alimentación estable que ofrece las características mencionadas anteriormente.

Los preajustes en el circuito son responsables de la creación de las variaciones de voltaje. Facilitan esto a través de una configuración de retroalimentación de los transistores, resistencias y diodos en el curso.

A partir del diagrama, puede identificar el diodo indicado como D1. El diodo es responsable de reducir la corriente hasta 0,6 V, y la cifra es la caída de tensión directa del diodo.

Suponga que está buscando un voltaje constante que esté por debajo de 0,6 V o cualquier otro valor. En tal caso, debe reemplazar el diodo D1 con un diodo Zener que proporcione el valor preferido. Por lo tanto, controlará la limitación de corriente eligiendo el diodo ideal.

En este circuito, el transformador tiene un rango de 0 a 40V. Por lo tanto, el voltaje de salida ajustable del curso será de 0.6V a 40V. Por lo tanto, para fuentes de alimentación de calidad, su transformador de potencia debe tener el rango de salida deseado.

Además, tenga en cuenta que el transistor en este circuito funcionará como un limitador de corriente. Por lo tanto, también debe usar el correcto para lograr la corriente de salida máxima que desea.

Figura 4:Electrónica de bricolaje en una placa de prueba

Para un diseño de placa PCB, estos son algunos de los dispositivos electrónicos que necesita para ensamblar el circuito:

Un Transformador 0-40V

Dos condensadores de 1000uF/50V

Cuatro diodos 1N5402

Un diodo 1N4007

Dos transistores BC547B

Un transistor 2N3055

Resistencias

Un cable de 5 vatios

Uso de transistores 2N3055 y 2N2222

Figura 5:Transistores

También puede usar transistores 2N3055 y 2N2222 juntos para mejorar el circuito. Uno de los aspectos más destacados fundamentales de este circuito es que presenta una amplia gama de salida. Por lo tanto, puede suministrar corriente constante en un rango de 0,1 a 50 voltios. Por lo tanto, tiene una regulación de carga eficiente.

Además, el circuito presenta una perturbación de salida mínima. Como se mencionó anteriormente, la fuente de alimentación simple tiene un amplio rango de salida y un circuito integrado facilita esta propiedad.

Puede mejorar aún más el rango de salida introduciendo un transistor. Coloque este dispositivo eléctrico en serie con el IC y el transistor de paso en serie.

Uso de LTC3780

Figura 6:Una fuente de alimentación

El circuito, al igual que el anterior, entregará una salida regulable entre 0 y 30V. Además, el curso contará con un limitador electrónico de corriente de salida que controlará el rango de corriente entregable. Debido a esta propiedad, el circuito es útil en un sistema de suministro de energía de laboratorio actual.

Puede aumentar rápidamente la corriente a un valor máximo sin preocuparse por la seguridad de los componentes. Además, la característica variable facilita un suministro de corriente en línea con las especificaciones de suministro de energía de los circuitos.

Estas son algunas de las especificaciones técnicas del circuito:

1. El voltaje de entrada es de 24 VCA.
2. Tiene una corriente de entrada máxima de 3A.
3. Cuenta con un rango de voltaje de salida de cero a un máximo de 30 V.
4. La salida de corriente también es ajustable y oscila entre 2 mA y 3 A.
5. Su ondulación de voltaje de salida es de un máximo de 0,01 %.
6. Por último, las dimensiones ideales de la PCB son 123 mm por 85 mm.

Uso de LM317T

Figura 7:Varios componentes eléctricos

En este circuito, el LM317T funcionará como un regulador de voltaje positivo capaz de entregar varios voltajes de CC. Sin el regulador, el curso proporcionaría una fuente de alimentación fija. No obstante, la adición del circuito integrado facilita la creación de una amplia gama de voltajes de salida.

Por lo tanto, el regulador de voltaje creará un voltaje variable que va desde 1,25 V hasta un máximo de aproximadamente 30 V.

El regulador también cuenta con una propiedad de limitación de corriente y también tiene una propiedad de apagado térmico. Por lo tanto, no puede cortocircuitarse rápidamente. Como resultado, puede usarlo para un suministro de bajo voltaje.

Determinar el voltaje de salida del sistema también es fácil. Todo lo que necesita es tener los voltajes de las dos resistencias de retroalimentación del sistema, y ​​las resistencias crean un divisor potencial en la salida del circuito.

Circuito de fuente de alimentación de tensión y corriente variables– ¿Cómo crear el circuito?

Figura 8:una placa de circuito impreso (PCB)

Para circuitos electrónicos con un rango de voltaje variable, necesitará los siguientes componentes.

• Un convertidor de voltaje ajustable. Idealmente, un LTC3780 es el mejor.
• Un potenciómetro o amperímetro digital
• Dos potenciómetros lineales con 500k y 200k
• Un circuito integrado 7805
• Un adaptador de 12 V 3 A
• Dos capacitores con capacidades de 100uF y 10uF
• Un diodo rectificador
• Un interruptor de corriente continua
• Disipador de calor
• Varios bloques de madera
• Una placa PCB
• Una lámina acrílica de 4 mm
• Suficientes cables
• Un conector de CC de 2,1 mm

Sería útil si también tuviera algunas herramientas para hacer el circuito. Aquí hay una lista de las herramientas que necesita ensamblar.

• Un superpegamento fuerte
• Una sierra de mano
• Pintura en aerosol del color que prefieras
• Soldador
• Papel de lija
• Pistola de pegamento
• Cinta adhesiva
• Una herramienta rotativa y un taladro

Circuito de fuente de alimentación de voltaje y corriente variable– Cómo ensamblar el circuito

Figura 9:Placa de circuito de voltaje variable con componentes

En unos pocos pasos simples, puede ensamblar rápidamente el circuito. Veamos cada uno de ellos.

1. Primero, dibuje líneas en la lámina acrílica para marcar dónde la cortará. Luego, corte la hoja a lo largo de las líneas que ha dibujado.
2. A continuación, marque dónde tendrá el potenciómetro, el paso de aire, el enchufe y el ventilador de CC. Corta estas zonas con la herramienta ideal para cada tarea.
3. A continuación, debe lijar la lámina acrílica. En este paso, primero deberá despegar la cubierta de papel de la hoja. Después de esto, muélalo eficientemente hasta obtener una superficie plana.
4. Lo siguiente es unir las hojas a lo largo de los bordes. Primero, aplique pegamento a los lados y conecte las hojas una al lado de la otra. Los dibujos que hayas hecho previamente en la hoja deben guiarte en este proceso.
5. Después de unir las piezas, ahora es el momento de pintar las láminas. Aplique una capa delgada de su color de elección. El negro es ideal, pero puedes elegir el color que deseas aplicar según tus preferencias.
6. Luego deberá colocar las piezas adicionales de acrílico en el sistema. Son esenciales en la fijación de tornillos.
7. Después de esto, coloque los paneles frontal y posterior. Tendrás que aplicar superpegamento primero. Luego, coloque rápidamente los paneles en el área donde está el pegamento antes de que se seque.
8. Luego, monte los componentes. Primero, monte el interruptor de CC, luego conecte el ventilador de CC con un tornillo. Del mismo modo, conecte las otras partes.

Circuito de fuente de alimentación de tensión y corriente variables:control de temperatura en el circuito

1. También debe estar interesado en controlar la temperatura de la fuente de alimentación. Por lo tanto, deberá conectar un disipador de calor y un ventilador. El convertidor de voltaje LTC3780 debe tener un disipador de calor incorporado. No obstante, para mejorar su eficiencia, considere agregar uno.
2. Reemplace el potenciómetro incorporado con un potenciómetro lineal. El proceso es fácil. Simplemente reemplace el potenciómetro del trimmer con el del revestimiento soldándolo en los puntos exactos.
3. Por último, conecta los cables para completar el circuito.

Conclusión

En pocas palabras, le proporcionamos una explicación detallada de cómo funciona un circuito de suministro de energía de voltaje y corriente variable. También hemos explicado cómo crear un curso simple utilizando componentes fáciles de ensamblar.

También estamos aquí para ayudarte en caso de que tengas alguna duda sobre el circuito. Comuníquese con nosotros y visite nuestro blog para obtener más información sobre los cursos.