Laboratorijos maitinimo šaltinis yra vienas pagrindinių mėgėjų radijo laboratorijos prietaisų. Šiandien mes surinksime ir patikrinsime įdomią schemą. Šiame straipsnyje pateiktas variantas yra gana populiarus atvirose pasaulinio tinklo erdvėse pavadinimu paprastas ir prieinamas maitinimo šaltinis.
Ši schema yra skirta atskiram forumo gijai, ją sukūrė asmuo slapyvardžiu „olegrmz“.
Schema buvo ne kartą patobulinta ir šiuo metu iš viso yra apie keliolika skirtingų variantų ir modifikacijų. Kaip pavyzdį pateiksime pačią pirmą versiją iš autoriaus. Tolesnės instrukcijos yra paimtos iš „AKA KASYAN“ „YouTube“ kanalo.
Keletas žodžių apie schemą. Tiesą sakant, tai yra visavertis laboratorijos maitinimo šaltinis, stabilizuojantis tiek įtampą, tiek srovę. Išėjimo įtampos reguliavimo diapazonas yra nuo 0V iki 25V, srovė yra praktiškai nuo 0 iki 1,5-2A.
Jei reikia, šio maitinimo šaltinio išėjimo įtampa gali būti iki 50 V:
O srovė ne mažesnė kaip 10A. Norėdami tai padaryti, pridėkite galios tranzistorius.
Grandinė veikia visiškai tiesiniu režimu, užtikrina labai sklandų tiek įtampos, tiek srovės reguliavimą. Išėjimo įtampoje praktiškai nėra virpėjimo.
Grandinės grandis yra dvigubas operacinis stiprintuvas.
Kairėje grandinės pusėje yra įtampos reguliatorius.
Be to, kaip matote, yra du visos įtampos stabilizatoriai.
Iškyla klausimas: kodėl tai būtina ir kodėl neapsiribojama vienu? Antrasis stabilizatorius yra 12 V, ir jis yra gana geras, tačiau problema yra ta, kad į jo įvestį galima tiekti ne daugiau kaip 30-35 V, tačiau pirmasis gali lengvai absorbuoti aukštesnę įtampą, tačiau jo išėjimo įtampa stabilumo nespinduliuoja. Tokiu atveju atrodo, kad vienas stabilizatorius padengia kito trūkumus. Veikimo metu jie beveik nešildo, nes maitina tik operacinį stiprintuvą, kurio srovės sunaudojimas yra mažas.
Operatyvinis stiprintuvas maitinamas antruoju 12 V įtampos stabilizatoriumi, originalioje grandinėje naudojamas lm324 lustas, kurį sudaro 4 opampai.
Bet kadangi grandinėje dalyvavo tik du kanalai, buvo nuspręsta operatyvinį stiprintuvą pakeisti lm358 mikroschema, jame yra vos 2 nepriklausomi opampai.
Ši grandinė taip pat įdomi tuo, kad dabartinis grįžtamasis ryšys kontroliuoja išėjimo įtampą.
Kai energijos šaltinis veikia kaip įtampos stabilizatorius, pirmasis operacinis stiprintuvas veikia kaip komparatorius ir suteikia stabilią išėjimo įtampą, kuri yra atskaitos taškas antrajam stiprintuvui, ant kurio pastatytas įtampos reguliavimas.
Dabartinė ribojimo sistema yra klasikinė.
Pirmojo operatyvinio stiprintuvo neinversiniam įėjimui per daliklį taikoma pamatinė įtampa.
Be to, kai apkrova yra prijungta, įtampos kritimas, kuris susidarys ant srovės jutiklio, yra lyginamas su etaloniniu. Remiantis operatyvinio stiprintuvo išėjimo būsenos skirtumu, sklandžiai keičiasi.
Priverstinai keičiant pamatinę įtampą, naudojant kintamąjį rezistorių, mes iš tikrųjų verčiame operatyvinį stiprintuvą pakeisti jo išėjimo įtampą, o tai galiausiai lemia sklandų galios tranzistoriaus atidarymą ar uždarymą ir energijos šaltinio išėjimo srovės pasikeitimą.
Galios tranzistorius. Konkrečiame pavyzdyje autorius panaudojo 2SD1047.
Tai gana aukšta įtampa, kolektoriaus srovė yra 12A.
O kolektoriaus išsklaidyta galia yra apie 100W.
Galios tranzistorius galima pakeisti bet kokiu kitu panašiu į kolektoriaus srovę iš 7A, taip pat pageidautina naudoti tranzistorius TO-247 arba TO-3 pakete.
Grandinė veikia tiesiniu režimu, todėl tranzistorius turi būti sumontuotas ant masyvaus radiatoriaus, jums gali prireikti papildomo oro srauto. Radiatorius, kurį naudoja autorius, yra gana mažas, radiatoriaus čia reikia kur kas daugiau.
Signalas iš operatyvinio stiprintuvo apverčiamas mažos galios tranzistoriumi ir tiekiamas į išankstinės išvesties raktą, kuris iš tikrųjų valdo išėjimo tranzistorių.
Grandinėje yra 2 kintamieji rezistoriai. Jie yra būtini sklandžiam ir tiksliam išėjimo įtampos reguliavimui.
Visiška sureguliuoto rezistoriaus revoliucija leidžia reguliuoti įtampą nuo maždaug 3 V. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas rezistorius, nustatantis išėjimo įtampos ribą.
Ant plokštės yra 3 džemperiai. Galima būtų išsiversti be jų, tačiau autorius skubėjo per lentos išdėstymą, apskritai, ji galėjo būti geresnė, tačiau nepaisant to, lenta veikia visu pajėgumu. Galite atsisiųsti jį kartu su bendru projekto archyvu svetainėje šią nuorodą.
Lygintuvas su elektrolitu energijai tiekiamas plokštėje.
Visi galios komponentai, kurie šildys eksploatacijos metu, yra netoliese. Tai būtina norint lengvai sumontuoti ant bendro radiatoriaus. Be to, visus radiatoriaus korpuso komponentus būtina izoliuoti specialiomis šilumą laidžiomis tarpinėmis ir plastikinėmis įvorėmis.
Įvesties lygintuvas, kurio srovė yra 4-5A, tačiau pageidautina tiekti 10 amperų elektrolitą esant 50-63 V, kai talpa 2200uF.
Pradėkime testus. Pradėkime nuo paprasto - sklandus minimalios išėjimo įtampos reguliavimas. Įėjimas yra 30 V, didžiausia išėjimo įtampa yra apie 23 V, minimali įtampa yra lygi nuliui, reguliavimas yra labai sklandus, galite nustatyti bent 10 mV.
Dabartinis stabilizatoriaus sunaudojimas be apkrovos yra apie 10-20mA, tačiau tai tiesiogiai priklausys nuo išėjimo įtampos, nes išėjime yra apkrovos rezistorius.
Nėra jokių priekaištų dėl srovės ribojimo, viskas veikia taip, kaip turėtų. Esant apkrovai, srovė reguliuojama pakankamai gerai. Viršutinė riba yra apie 1,5A, apatinė - 60mA, tačiau žaisti su atitinkamu dalikliu (žr. Paveikslėlį žemiau) galima dar mažiau.
Dabar šio maitinimo šaltiniai. Problema yra tokia: jei bandysite trumpai sujungti įrenginį esant mažiajai srovei, srovės ribojimas neatsiranda, o jei transformatorius yra galingas, tada galite atsisveikinti su galios tranzistoriumi.
Tačiau verta paminėti, kad vėlesnėse versijose schema buvo baigta rengti ir ši problema buvo visiškai išspręsta.
Tačiau esant maksimaliai srovei, viskas veikia aiškiai, trumpuoju jungimu, įrenginys puikiai susidoroja.
Kitas testas - grįžtamojo ryšio veikimo tikrinimas, kitaip tariant - stabilizavimasis staigiais bangomis ir tinklo įtampos kritimais. Mes imituosime įtampos kritimus kitu laboratorijos energijos šaltiniu, kuris, tiesą sakant, maitins mūsų stabilizatorių. Stabilizatoriaus išėjimo įtampa yra nustatyta 12V.
Kaip matote, čia viskas aišku, nustatyta įtampa yra stabili. Tada patikrinkite srovės stabilizaciją, nustatykite išvesties srovę į 1A ir pakartokite tą patį testą.
Čia taip pat viskas gerai, blokas taip pat elgiasi tinkamai, išėjimo srovė nesikeičia.
Tai viskas. Ačiū už dėmesį. Greitai pasimatysime!
Autoriaus vaizdo įrašas: