有钱有闲,看起来很享受这个过程
本人技术很差,也没啥专业知识,求轻喷。
功能:电压可调范围1.5到25.7V(空载)并自动切换变压器抽头,电流可调范围有三个挡位:0.1到0.8A,0.5到3A,0.6到5A(实测是4.76A),按一个按键在三种模式之间循环切换。
电源部分用的是LM723芯片加晶体管组成的线性电源,再加一个LM358做恒流检测的放大和调节。基本上照着官方手册做的,但有一点自己的调整。前面的不用说了,一个多抽头的电源变压器进行桥式整流、滤波后提供供电。但是我这里还多加了一块东西:基于LM2574的开关DC-DC降压,这个是专门负责提供电控部分电源和表头的供电(如果有需要的话)的,电流不大,但发热好像有点严重(主要是继电器耗电大),不过开关电源的话发热应该也不要紧。
然后是电控部分,这东西实现“电控”的方式可以说非常简单粗暴,完全不涉及单片机,全都是硬件电路。
先说切换变压器抽头这里,起执行作用的是两个双刀双指继电器(实际上是四个单个的继电器)按照草稿图那样接。然后用一个LM358构成两个比较器,用两个电位器对5V电源进行分压,得到两个参考电压值,作为切换变压器抽头的阈值。调节电压的旋钮是同轴双联电位器,其中一个接在LM723的反馈回路来控制输出电压,另一个与之完全隔离,他接入的是5V低压供电电源,当这个旋钮处于不同位置的时候,其抽头对地的电压Vu也不一样。用AB和01表示两个比较器及其状态,则当旋钮处于最左的时候,Vu小于Vref A,也更小于Vref B,因此两个比较器分别输出 0 0 ,所以J3 J4都放松,J4的第一组常闭触点接通变压器的6V端(草稿图有点错误),J3的第一组的常闭触点接在12V端,但是后面J4的第二组的常开触点未接通,所以相当于什么也没有。当旋钮处于中间位置,Vu 大于Vref A但小于Vref B,所以两个比较器输出1 0,于是J4吸合,但着不是单个的动作,而是第一个常闭触点先断开变压器的6V端,然后等到另一组的活动触点运动了一段时间之后,它才会和常开端接触上(避免了变压器两个抽头的瞬间短路),这时因为J3的常闭触头搭在变压器12V端,然后J4也通了,所以整体上就是接通了变压器的12V端。然后随着旋钮位置的继续增加,Vu比两个Vref都高了,比较器输出全是1,J4 J3同时吸合,此时J3的第一组常闭触点松开,运动了一段时间后,搭上了变压器的24V端。这就实现了变压器自动切换抽头。但是实际上这个利用率效率不高,而且转换瞬间电压会有一定“跳变”。
再来说恒流挡位的切换,这个地方的控制是有一个CD4017加上两个单端继电器(用来切换不同阻值的采样电阻)来完成的。Q0输出高电平时,J1 J2都放松,采样电阻有两个电阻串联而成,阻值最大,因此对电流的“灵敏度”比较高,限流范围最小。当Q1输出高电平时,只有J1吸合,JK1接通,造成其中一个电阻被短路,相当于总电阻减小了,所以限流电流提高了一些。当Q2输出高电平的时候,它通过二极管使J1 J2全部吸合,JK1 JK2都接通,相当于在上一种情况的基础上再并联一个小阻值的电阻,总电阻就更小了,所以限流电流达到最大挡位。要特别注意一个小细节:本该控制电压的继电器J3,也参与到了这里面。当电压处于第一、第二档的时候,J3的第二组触点使得4017的Q3接入复位,因此三个恒流挡位均可用。但时当电压提高到第三档抽头的时候,J3切换了,4017的Q2接入复位,因此J2无法动作,最大的电流挡位被禁用,这是我特意留下的一个心眼,目的是为了保护电源,防止因为负载太大而发热、烧毁。当然了,因为有恒流的存在,所以这个电源不怕短路,也就没有额外的短路保护装置。
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