Alle projekter

100,- kr. strømforsyning - 0..30V / 0..2A

Idéen
Idéen er at lave en laboratoriestrømforsyning med omkring 0..30V, 0..2A strømbegrænsning og display for spænding og strømstyrke. Det skal være simpel, uden SMD komponenter og billigt (ca. 100 kr).

Konceptet

Spændingsregulatoren

En spændingsregulatoren bestå af en effekttransistor, en opamp, en referencespænding og en spændingsdeler på udgangen. Regulatoren (opamp) styrer transistoren så, at spændingen på spændingsdeleren er ligesom spændingen af referencespændingen.

Der er to muligheder, for at aende udgangsspændingen:

1. Spændingsdeleren som et potentiometer

Det er også princippet af en LM317.

Ulempen er at spændingen starter på Vref (f. eks. 1.25V) og ikke på 0V. Spændingen er ikke lineær:

2. Potentiometeret efter referencespændingen

Udgangsspændingen starter nu på 0V og er lineær med potentiometeret:

65V Opamp
En standard opamp (LM358/LM324) har max. 32V. Hvis vi har en 24V trafo + en brokobling spænding kan være 34V. Sammen med en ladningspumpe er det omkring 44V.
Med en ekstra 65V NPN transistor på udgangen af opamp'en, udgangsspændingen kan nu være op til 65V:

En LM358/LM324 har en intern frekvens kompensation. Da vi har nu en ekstra forstærkning, det er nødvendig at have en eksern kompensation (kondensatorer).

Shunt og strømforstærker
Det er ikke let at måle strømmen i +ledning, hvis udgangsspændingen kan være 0V. En strømspejl med transistorer eller med en IC gør ikke.
Så vi måle strømmen i -ledning:

Shunt kompensation
En ekstra shunt modstand med 0.1R forårsager en fejl af 0.1V pr. ampere.
Vi kan kompenserer det, hvis vi tilføjer en del af strømværdien til spændingen:

Strømregulatoren
Strømregulatoren er en PI-regulator med opamp.

med:
Kp = R1/R2
Ki = R1 x C1

Kredsløbsdiagram

som PDF

Print

Gerber filer

Print som PDF

Basis version

Komponenter (print)

Antal	Komponent	Beskrivelse	Pris	Leverandør
3	C4, C11, C13	Kondensator keramisk 1nF 2.5mm	0,67 kr	RCH
9	C1, C2, C5, C6, C7, C8, C10, C12, C14	Kondensator keramisk 100nF 2.5mm	0,37 kr	RCH
3	C15, C17, C18	Kondensator keramisk 100pF 2.5mm	0,54 kr	RCH
1	C16	Kondensator elektrolyt 100µF / 35V	0,30 kr	RCH
1	C9	Kondensator elektrolyt 220µF / 35V low ESR	1,72 kr	RCH
1	D3	Zener diode 12V 0.5W	0,37 kr	RCH
1	IC2	ATMega8-16	13,80 kr	RCH
1	IC1	7805	2,09 kr	RCH
3	T14, T16, T17	BC547C	0,30 kr	RCH
1	T15	TIP142	6,41 kr	RCH
1	IC3	LM324	1,42 kr	RCH
6	T7, T8, T10, T11, T12, T13	BC557C	0,30 kr	RCH
1	R22	Modstand 0.1R 2W	0,30 kr	RCH
8	R4, R6, R15, R16, R17, R20, R25, R30	Modstand 1k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R29	Modstand 1k5 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R23	Modstand 2k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R14	Modstand 7k5 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
7	R2, R19, R21, R24, R26, R27, R28	Modstand 10k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R11	Modstand 10R 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R18	Modstand 20k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R31	Modstand 200k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
7	R5, R7, R8, R9, R10, R12, R13	Modstand 300R 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
			46,43 kr

Ekstra komponenter

Antal	Beskrivelse	Pris	Leverandør
2	LED display (common cathode)	3,73 kr	POL
1	Print 50x100mm, 2 layer	8,06 kr	ITS
2	Potentiometer 1k	0,86 kr	ELFA
		17,25 kr

Option buck

Komponenter (print)

Antal	Komponent	Beskrivelse	Pris	Leverandør
1	C3	Kondensator elektrolyt 220µF / 35V low ESR	1,72 kr	RCH
2	T1, T3	BC547C	0,30 kr	RCH
1	T2	BC557C	0,30 kr	RCH
1	R1	Modstand 1k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	R3	Modstand 2k 1% 0.25W	0,37 kr	RCH
1	T4	IRF5305	4,48 kr	RCH
1	D1	SB360	1,49 kr	RCH
1	L1	47µH 2,5A	7,83 kr	RCH
			17,16 kr

Option boost

Komponenter (print)

Antal	Komponent	Beskrivelse	Pris	Leverandør
1	T9	BC547C	0,30 kr	RCH
1	T6	BC557C	0,30 kr	RCH
1	T5	IRLZ34N	3,21 kr	RCH
1	D2	SB360	1,49 kr	RCH
			5,30 kr

Software
Softwaren er open-source og findes på Google Code

Billeder

Licens
Det er et open source projekt. Licens: Creative Commons Navngivelse 4.0 International License