Circuito de fonte de alimentação de tensão e corrente variável - saída estável variável de alta qualidade

Uma fonte de alimentação ideal deve apresentar um circuito de alimentação de tensão e corrente variável. A propriedade é mais importante em usos laboratoriais comuns e em várias aplicações que requerem regulação de tensão CA.

Um regulador de tensão com limites de corrente manipuláveis ​​facilita a geração da corrente de saída desejada.

Assim, por esta razão, estaremos procurando maneiras de criar um circuito de fonte de alimentação variável. Além disso, veremos maneiras simples de regular a tensão de saída e os recursos do circuito.

Portanto, continue lendo para obter uma elaboração completa sobre este circuito e como funciona um regulador de tensão ajustável.

Recursos do Circuito

Figura 1:um técnico conectando um circuito

Aqui está uma lista de alguns dos recursos de um sistema de controle de tensão variável.

1. Tem uma ampla faixa de tensão de alimentação ajustável. Possui várias faixas de tensão de 0 a 30V, 0 a 60V ou 0 a 100V. Você também pode ajustar a corrente de carga de 500mA a 10 Amp. Assim, a tensão de saída mínima depende das preferências do usuário.
2. O circuito também não é propenso a curto-circuito, especialmente quando você conecta dissipadores de calor.
3. Também não possui tensão de ondulação, pois apresenta ondulação de menos de 1Vpp.
4. Possui uma corrente estável no estágio de saída. O circuito filtrará as fontes de alimentação CA para uma corrente contínua.
5. O circuito também não pode sofrer sobrecarga.
6. Por último, possui um display de energia de curto-circuito na forma de um LED.

O Projeto do Circuito

Figura 2:suprimentos elétricos

Vejamos agora os vários projetos de um regulador de tensão variável. Em primeiro lugar, vale ressaltar que existem vários projetos de um regulador de corrente e, portanto, teremos uma visão aprofundada de cada um dos sistemas de alimentação padrão.

Usando transistor 2N3055

Aqui está o diagrama de circuito deste circuito.

Figura 3:um diagrama de circuito de fonte de alimentação de corrente e tensão variável

Como você pode ver na descrição acima, normalmente é uma fonte de alimentação estável que oferece os recursos listados acima.

Os presets no circuito são responsáveis ​​pela criação das variações de tensão. Eles facilitam isso por meio de uma configuração de feedback pelos transistores, resistores e diodos no curso.

A partir do diagrama, você pode identificar o diodo denotado como D1. O diodo é responsável por diminuir a corrente até 0,6V, e a figura é a queda de tensão direta do diodo.

Suponha que você esteja procurando uma tensão constante abaixo de 0,6 V ou qualquer outro valor. Nesse caso, você deve substituir o diodo D1 por um diodo Zener que forneça o valor preferido. Assim, você controlará a limitação de corrente escolhendo o diodo ideal.

Neste circuito, o transformador tem uma faixa de 0 a 40V. Assim, a tensão de saída ajustável do curso será de 0,6V a 40V. Portanto, para fontes de alimentação de qualidade, seu transformador de potência deve ter a faixa de saída desejada.

Além disso, observe que o transistor neste circuito funcionará como um limitador de corrente. Portanto, você também deve usar o correto para atingir a corrente de saída máxima desejada.

Figura 4:Eletrônicos DIY em uma Breadboard

Para um projeto de placa PCB, aqui estão alguns dos dispositivos eletrônicos necessários para montar o circuito:

Um transformador de 0-40V

Dois capacitores de 1000uF/50V

Quatro diodos 1N5402

Um diodo 1N4007

Dois transistores BC547B

Um transistor 2N3055

Resistores

Um fio de 5 watts

Usando transistores 2N3055 e 2N2222

Figura 5:transistores

Você também pode usar transistores 2N3055 e 2N2222 juntos para melhorar o circuito. Um dos destaques fundamentais deste circuito é que ele apresenta uma ampla faixa de saída. Assim, pode fornecer corrente constante na faixa de 0,1 a 50 volts. Assim, tem uma regulação de carga eficiente.

Além disso, o circuito apresenta um distúrbio de saída mínimo. Como mencionado anteriormente, a fonte de alimentação simples possui uma ampla faixa de saída e um circuito integrado facilita essa propriedade.

Você pode melhorar ainda mais a faixa de saída introduzindo um transistor. Posicione este dispositivo elétrico em série com o IC e o transistor de passagem em série.

Usando LTC3780

Figura 6:uma unidade de fonte de alimentação

O circuito, como o anterior, entregará uma saída ajustável entre 0 a 30V. Além disso, o curso terá um limitador de corrente de saída eletrônico que controlará a faixa de corrente entregue. Devido a esta propriedade, o circuito é útil em um sistema de alimentação de laboratório atual.

Você pode aumentar rapidamente a corrente para um valor máximo sem se preocupar com a segurança dos componentes. Além disso, o recurso variável facilita o fornecimento de corrente de acordo com as especificações de alimentação dos circuitos.

Aqui estão algumas das especificações técnicas do circuito:

1. A tensão de entrada é de 24 VCA.
2. Tem uma corrente máxima de entrada de 3A.
3. Ele apresenta uma faixa de tensão de saída entre zero e um máximo de 30V.
4. A saída de corrente também é ajustável e varia de 2mA a 3A.
5. Sua ondulação de tensão de saída é de no máximo 0,01%.
6. Por último, as dimensões ideais do PCB são 123 mm por 85 mm.

Usando LM317T

Figura 7:vários componentes elétricos

Neste circuito, o LM317T funcionará como um regulador de tensão positivo capaz de fornecer várias tensões CC. Sem o regulador, o curso forneceria uma fonte de alimentação fixa. No entanto, a adição do circuito integrado facilita a criação de uma ampla faixa de tensões de saída.

Portanto, o regulador de tensão criará uma tensão variável que varia de 1,25V a um máximo de aproximadamente 30V.

O regulador também possui uma propriedade de limitação de corrente e também possui uma propriedade de desligamento térmico. Portanto, ele não pode entrar em curto-circuito rapidamente. Como resultado, você pode usá-lo para uma fonte de baixa tensão.

Determinar a tensão de saída do sistema também é fácil. Tudo o que você precisa é ter as tensões dos dois resistores de realimentação do sistema, e os resistores criam um divisor de potencial na saída do circuito.

Circuito de Fonte de Alimentação de Tensão Variável e Corrente– Como criar o circuito？

Figura 8:uma placa de circuito impresso (PCB)

Para circuitos eletrônicos com faixa de tensão variável, você precisará dos seguintes componentes.

• Um conversor de tensão ajustável. Idealmente, um LTC3780 é o melhor.
• Um potenciômetro ou amperímetro digital
• Dois potenciômetros lineares com 500k e 200k
• Um IC 7805
• Um adaptador de 12V 3A
• Dois capacitores com capacitâncias de 100uF e 10uF
• Um diodo retificador
• Um interruptor de corrente contínua
• Dissipador de calor
• Vários blocos de madeira
• Uma placa PCB
• Uma folha de acrílico de 4 mm
• Fios suficientes
• Uma conexão de tomada CC de 2,1 mm

Ajudaria se você também tivesse algumas ferramentas para fazer o circuito. Aqui está uma lista das ferramentas que você precisa para montar.

• Uma supercola forte
• Um serrote
• Pintura em spray de sua cor preferida
• Ferro de solda
• Lixa
• Pistola de cola
• Fita adesiva
• Uma ferramenta rotativa e uma broca

Circuito de alimentação de corrente e tensão variável– Como montar o circuito

Figura 9:uma placa de circuito de tensão variável com componentes

Em algumas etapas simples, você pode montar rapidamente o circuito. Vejamos cada um deles.

1. Primeiro, desenhe linhas na folha de acrílico para marcar onde você vai cortá-la. Em seguida, corte a folha ao longo das linhas que você desenhou.
2. Em seguida, marque onde você terá o potenciômetro, a passagem de ar, o soquete e o ventilador DC. Corte essas áreas usando a ferramenta ideal para cada tarefa.
3. Em seguida, você precisa lixar a folha de acrílico. Nesta etapa, primeiro você precisará descascar a capa de papel da folha. Depois disso, triture-o com eficiência até obter uma superfície plana.
4. A próxima coisa é anexar as folhas ao longo das bordas. Primeiro, aplique cola nas laterais e conecte as folhas uma ao lado da outra. Os desenhos que você fez anteriormente na folha devem guiá-lo neste processo.
5. Depois de anexar as peças, é hora de pintar as folhas. Aplique uma fina camada da cor de sua preferência. O preto é o ideal, mas você pode escolher a cor que deseja aplicar de acordo com suas preferências.
6. Você precisará anexar as peças extras de acrílico ao sistema. Eles são essenciais na fixação de parafusos.
7. Depois disso, prenda os painéis frontal e traseiro. Você terá que aplicar supercola primeiro. Em seguida, coloque rapidamente os painéis na área onde a cola está antes que ela seque.
8. Em seguida, monte os componentes. Primeiro, monte o interruptor DC e, em seguida, conecte o ventilador DC usando um parafuso. Da mesma forma, conecte as outras partes.

Circuito de fonte de alimentação de corrente e tensão variável – controle de temperatura no circuito

9. Você também deve estar interessado em controlar a temperatura da fonte de alimentação. Portanto, você precisará conectar um dissipador de calor e um ventilador. O conversor de tensão LTC3780 deve ter um dissipador de calor embutido. No entanto, para melhorar sua eficiência, considere adicionar um.
10. Substitua o potenciômetro embutido por um potenciômetro linear. O processo é fácil. Basta substituir o potenciômetro do aparador pelo de revestimento, soldando-o nos pontos exatos.
11. Por último, conecte os fios para completar o circuito.

Conclusão

Em poucas palavras, fornecemos uma explicação detalhada de como funciona um circuito de fonte de alimentação de tensão e corrente variável. Também elaboramos como criar um curso simples usando componentes fáceis de montar.

Também estamos aqui para ajudá-lo caso tenha alguma dúvida sobre o circuito. Entre em contato conosco e visite nosso blog para mais informações sobre os cursos.