Sursa de alimentare a laboratorului este unul dintre principalele dispozitive ale laboratorului radioamator. Astăzi vom colecta și verifica o diagramă interesantă. Opțiunea oferită în acest articol este destul de populară pe spațiile deschise ale World Wide Web sub numele unei surse de alimentare simple și accesibile.
Această schemă este rezervată unui thread de forum separat, a fost dezvoltată de o persoană sub porecla "olegrmz".
Schema a fost perfecționată în mod repetat și în prezent există în total aproximativ o duzină de variații și modificări diferite. Ca exemplu, vom realiza prima versiune de la autor. Instrucțiuni suplimentare sunt luate de pe canalul YouTube AKA KASYAN.
Câteva cuvinte despre schemă. De fapt, este o sursă de alimentare completă de laborator, cu stabilizare atât în tensiune, cât și în curent. Gama de reglare a tensiunii de ieșire este de la 0V la 25V, curentul este practic de la 0 la 1,5-2A.
Dacă este necesar, tensiunea de ieșire a acestei surse de alimentare poate fi de până la 50V:
Și curentul este de cel puțin 10A. Pentru a face acest lucru, adăugați tranzistoare de putere.
Circuitul funcționează complet în modul liniar, asigură o reglare foarte lină atât a tensiunii, cât și a curentului. Practic nu există ondulări ale tensiunii de ieșire.
Inima circuitului este un amplificator operațional dublu.
În partea stângă a circuitului se află un regulator de tensiune.
Mai mult, după cum puteți vedea, există două stabilizatoare întregi de tensiune.
Se pune întrebarea: de ce este necesar acest lucru și de ce să nu se limiteze la unul singur? Cel de-al doilea stabilizator este de 12 V și este destul de bun, dar problema este că la intrarea sa nu pot fi furnizate mai mult de 30-35V, dar primul poate absorbi cu ușurință tensiuni mai mari, dar tensiunea de ieșire nu strălucește cu stabilitate. În acest caz, un stabilizator pare să acopere deficiențele altuia. În timpul funcționării, acestea aproape că nu se încălzesc, deoarece alimentează doar un amplificator operațional, al cărui consum curent este mic.
Amplificatorul operațional este alimentat de un al doilea stabilizator de tensiune 12V, în circuitul inițial este folosit un cip lm324, care include 4 opampe.
Dar, deoarece în circuit au fost implicate doar două canale, s-a decis înlocuirea amplificatorului operațional cu cipul lm358, acesta conține doar 2 opampe independente.
Acest circuit este interesant și prin faptul că feedback-ul curent controlează tensiunea de ieșire.
Când sursa de alimentare funcționează ca un stabilizator de tensiune, primul amplificator operațional funcționează ca un comparator și furnizează o tensiune de ieșire stabilă, care este referința pentru al doilea amplificator, pe care este construită reglarea tensiunii.
Sistemul actual de limitare este clasic.
O tensiune de referință este aplicată la intrarea ne-inversoare a primului amplificator operațional printr-un divizor.
Mai mult, atunci când sarcina este conectată, căderea de tensiune care se va forma pe senzorul de curent este comparată cu cea de referință. Pe baza diferenței de stare de ieșire a amplificatorului operațional se modifică lin.
Prin schimbarea forțată a tensiunii de referință folosind un rezistor variabil, forțăm de fapt amplificatorul operațional să-și modifice tensiunea de ieșire, ceea ce duce la o deschidere sau închidere lină a tranzistorului de putere și o modificare a curentului de ieșire al sursei de alimentare.
Tranzistor de putere. Într-un exemplu specific, autorul a folosit 2SD1047.
Este destul de înaltă tensiune, curentul colectorului este de 12A.
Iar puterea disipată de colector este de aproximativ 100W.
Tranzistorul de putere poate fi înlocuit cu oricare altul similar curentului de colector de la 7A, de asemenea este de dorit să se utilizeze tranzistoare în pachetul TO-247 sau TO-3.
Circuitul funcționează în mod liniar, deci tranzistorul trebuie instalat pe un calorifer masiv, este posibil să aveți nevoie de un flux de aer suplimentar. Radiatorul pe care îl folosește autorul este destul de mic, un calorifer este mult mai necesar aici.
Semnalul de la amplificatorul operațional este inversat de un tranzistor de putere mică și alimentat la cheia de pre-ieșire, care controlează efectiv tranzistorul de ieșire.
Circuitul are 2 rezistențe variabile. Sunt necesare pentru reglarea lină și precisă a tensiunii de ieșire.
O revoluție completă a rezistorului de reglare fină permite reglarea tensiunii între 3V. Imaginea de mai jos arată un rezistor care stabilește limita tensiunii de ieșire.
Există 3 jumpers pe placa de circuit. Ar fi posibil să le descurcăm fără ele, dar autorul s-a grăbit în timpul machetei tabloului, în general, ar fi putut fi mai bun, dar, cu toate acestea, placa este complet funcțională. Îl puteți descărca împreună cu arhiva generală a proiectului acest link.
Pe placă este prevăzut un redresor cu electrolit pentru alimentare.
Toate componentele de alimentare care se vor încălzi în timpul funcționării sunt situate în apropiere. Acest lucru este necesar pentru instalarea ușoară pe un radiator comun. Mai mult decât atât, este necesară izolarea tuturor componentelor de carcasa radiatorului cu garnituri speciale conductoare de căldură și bucșe din plastic.
Un redresor de intrare cu un curent de 4-5A, dar este de dorit să alimenteze un electrolit cu 10 amperi la 50-63V cu o capacitate de 2200uF.
Să începem testele. Să începem cu o simplă - reglarea lină a tensiunii minime de ieșire. Intrarea este de 30V, tensiunea maximă de ieșire este de aproximativ 23V, tensiunea minimă este zero, reglarea este foarte lină, puteți seta cel puțin 10mV.
Consumul curent al stabilizatorului fără încărcare este de aproximativ 10-20mA, dar acest lucru va depinde direct de tensiunea de ieșire, deoarece la ieșire există o rezistență de sarcină.
Nu există reclamații privind limitarea curentului, totul funcționează așa cum trebuie. Sub sarcină, curentul este reglat cu o netezime suficientă. Limita superioară este de aproximativ 1,5A, limita inferioară este de 60mA, dar jocul cu divizorul corespunzător (vezi imaginea de mai jos) se poate face și mai puțin.
Acum contra contra acestei surse de energie. Problema este aceasta, dacă încercați să scurtcircuitați unitatea la curentul minim, atunci curentul nu este limitat, iar dacă transformatorul este puternic, puteți să vă luați la revedere de la tranzistorul de putere.
Dar este de remarcat faptul că în versiunile ulterioare schema a fost finalizată și această problemă a fost rezolvată complet.
Dar la curent maxim, totul funcționează clar, cu un scurtcircuit, unitatea face față perfect.
Testul următor - verificarea funcționării feedback-ului, cu alte cuvinte - stabilizarea în timpul creșterilor bruște și a scăderii tensiunii de rețea. Vom simula căderi de tensiune cu o altă sursă de alimentare de laborator, care, de fapt, ne va alimenta stabilizatorul. Tensiunea de ieșire a stabilizatorului este setată la 12V.
După cum vedeți, totul este clar aici, tensiunea setată este menținută stabilă. Apoi, verificați stabilizarea curentului, setați curentul de ieșire la 1A și repetați același test.
Tot aici, totul este în regulă, unitatea se comportă adecvat, curentul de ieșire nu se schimbă.
Totul este. Vă mulțumim pentru atenție. Ne vedem curând!
Videoclipul autorului: