自制0~24V/0~4A紧凑型多重保护数显式线性可调电源——兼做直流笔式电钻电源

乐池

      有此想法源自购置的一款晶体管测试仪，虽可用4节干电池供电，但耗电较快，随着电池电压下降，晶体管测试参数也会发生变化，因此要保证晶体管测试参数前后一致性，需要稳定的电源供电，而产品说明书建议的适配器规格为6V3A，且不可用开关电源适配器，产商并未提供（包括另购），某宝上也找不到该规格适配器，只能自想办法；
      
      还有一个原因是想给很久以前拾得一枚24V笔式直流电钻做个电源，（捷克斯洛伐克产，那时还是一个国家，应该是牙医用的，没有合适电源就一直在吃灰。）

      当然也想有个维修电源……

一、总体规划

    1、首先要结构紧凑，整体小巧，不要大块头，所有物件现拆现用，除了PCB外力争不花银子，当然也因此为找合适的盒子和元器件就花了大把的时间和精力，好在维修部的兄弟们都很给力。最终找到一个老式拜尔光固化机的盒子（法国产，前期忘了拍照了），尺寸：160×80×120mm；（有人说为何都是牙医用的，没办法人家牙医用的东西就是精巧）。

    2、0~24V连续可调（必须是0V起调），最大电流≥3A，当然品质不能太差；分立的由于占用板面太多不合适，原本用LT1083以减少元件数，实验发现发热大，小散热片根本候不住，不利连续使用，最后还是选定LM317T（或LT1085）扩流加主动散热。

    3、带电机就要有相应的保护机制；

    4、数字显示便于调节，最好是多档位。

二、电路

      主电路没用常见的PNP管而用NPN管是便于PCB设计；LM317调整端电位器接在由OP07组成的放大倍数为1的差分放大器（减法器）输出端以消除1.25V压差。

      保护电路通过LM393比较采样电阻两端微小压差控制继电器吸合和NE555组成的无稳震荡器的触发。



      下面是由ICL7107组成的三挡数字电压表。



三、PCB

电源板


表头和保护板


PCB实物


四、完成图
最后发现打洞真是无趣和累人，还是劳动人民最辛苦。

乐池

XLS119

设计动手能力超强。  

benni1234

有了工具之后,楼主可以去做牙医了.

66cccfff

最后的报警电路为啥要用555推动，直接弄个有源蜂鸣器岂不美哉？
另外，好像很多的专业可调电源，过流保护并不是直接断电，而是在保证电流不再升高的情况下降低输出电压，变成恒流输出，不知道加这个功能要怎么改……有这个功能的话拿来充电池就美滋滋了，刚开始恒流，然后恒压

66cccfff

这个电钻不是牙钻，是骨科用的，在骨头上切割打孔用的。牙科的电钻是间接传动的，控制箱里有一个电机推动气泵打气，气泵的气流推动手柄末端的小风车驱动钻头。

乐池

66cccfff 发表于 2020-6-30 14:09
最后的报警电路为啥要用555推动，直接弄个有源蜂鸣器岂不美哉？
另外，好像很多的专业可调电源，过流保护 ...

所以用555，就是要它的闪灯和“嘀嘀嘀”警笛声。

乐池

66cccfff 发表于 2020-6-30 14:10
这个电钻不是牙钻，是骨科用的，在骨头上切割打孔用的。牙科的电钻是间接传动的，控制箱里有一个电机推动气 ...

牙科也有电动牙钻哦

66cccfff

乐池 发表于 2020-7-3 12:20
所以用555，就是要它的闪灯和“嘀嘀嘀”警笛声。

有成品的断续型声光蜂鸣器啊，肯定比自己做便宜。好像网上三块多一个，五金店估计七八块一个。

66cccfff

乐池 发表于 2020-7-3 12:21
牙科也有电动牙钻哦

木有见过……估计做牙科手术的大牙钻有电的。反正我见一般补龋齿、抛光、清刷、打磨用的小牙钻都是气流推动的，主要是体积小，重量轻，几乎不发热且散热好（相当于自带风冷），无漏电风险（嘴里漏电还是很可怕的，很小的电压就足以引发痛苦的电击，如果舔过五号电池的话估计永远忘不了那种痛），不怕过载（汽轮机过载只会稍微降低转速，电机过载可能会烧掉）。