Η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος εργαστηρίου αποτελεί μία από τις βασικές συσκευές του ραδιοερασιτεχνικού εργαστηρίου. Σήμερα θα συλλέξουμε και θα ελέγξουμε ένα ενδιαφέρον διάγραμμα. Η επιλογή που δίνεται σε αυτό το άρθρο είναι αρκετά δημοφιλής στους ανοικτούς χώρους του Παγκόσμιου Ιστού υπό το όνομα ενός απλού και προσιτού τροφοδοτικού.
Αυτό το πρόγραμμα προορίζεται για ένα ξεχωριστό νήμα φόρουμ, αναπτύχθηκε από ένα άτομο με το ψευδώνυμο "olegrmz".
Το καθεστώς έχει επανειλημμένα βελτιωθεί και επί του παρόντος υπάρχουν συνολικά περίπου δώδεκα διαφορετικές παραλλαγές και τροποποιήσεις. Για παράδειγμα, θα κάνουμε την πρώτη έκδοση από τον συγγραφέα. Περαιτέρω οδηγίες προέρχονται από το κανάλι YouTube του AKA KASYAN.
Λίγα λόγια για το σχέδιο. Στην πραγματικότητα, είναι μια πλήρης εργαστηριακή παροχή ισχύος με σταθεροποίηση τόσο στην τάση όσο και στο ρεύμα. Το εύρος ρύθμισης της τάσης εξόδου είναι από 0V έως 25V, το ρεύμα είναι πρακτικά από 0 έως 1.5-2Α.
Εάν είναι απαραίτητο, η τάση εξόδου αυτής της τροφοδοσίας μπορεί να φτάσει μέχρι και 50V:
Και το ρεύμα είναι τουλάχιστον 10Α. Για να γίνει αυτό, προσθέστε τρανζίστορ ισχύος.
Το κύκλωμα λειτουργεί πλήρως σε γραμμική λειτουργία, παρέχει πολύ ομαλή ρύθμιση τόσο της τάσης όσο και του ρεύματος. Δεν υπάρχουν πρακτικά κυματισμοί στην τάση εξόδου.
Η καρδιά του κυκλώματος είναι ένας διπλός ενισχυτής λειτουργίας.
Στην αριστερή πλευρά του κυκλώματος υπάρχει ρυθμιστής τάσης.
Επιπλέον, όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν δύο σταθεροποιητές ολικής τάσης.
Ανακύπτει το ερώτημα: γιατί είναι απαραίτητο και γιατί να μην περιορίζεται σε ένα; Ο δεύτερος σταθεροποιητής είναι 12V και αρκετά καλός, αλλά το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορεί να τροφοδοτήσει περισσότερο από 30-35V στην είσοδο του, αλλά το πρώτο σιωπηλά χωνεύει υψηλότερες τάσεις, αλλά η τάση εξόδου του δεν λάμπει με σταθερότητα. Στην περίπτωση αυτή, ένας σταθεροποιητής φαίνεται να καλύπτει τις ελλείψεις ενός άλλου. Κατά τη λειτουργία, σχεδόν δεν θερμαίνονται, καθώς τροφοδοτούν μόνο ένα λειτουργικό ενισχυτή, η τρέχουσα κατανάλωση του οποίου είναι μικρή.
Ο λειτουργικός ενισχυτής τροφοδοτείται από ένα δεύτερο σταθεροποιητή τάσης 12V, στο αρχικό κύκλωμα χρησιμοποιείται ένα chip lm324, το οποίο περιλαμβάνει 4 opamps.
Δεδομένου όμως ότι στο κύκλωμα συμμετείχαν μόνο δύο κανάλια, αποφασίστηκε να αντικατασταθεί ο λειτουργικός ενισχυτής με το chip lm358, περιέχει μόνο δύο ανεξάρτητα opamps.
Αυτό το κύκλωμα είναι επίσης ενδιαφέρον, καθώς η τρέχουσα ανατροφοδότηση ελέγχει την τάση εξόδου.
Όταν η πηγή ισχύος λειτουργεί ως σταθεροποιητής τάσης, ο πρώτος λειτουργικός ενισχυτής λειτουργεί ως συγκριτής και παρέχει σταθερή τάση εξόδου, η οποία είναι η αναφορά για τον δεύτερο ενισχυτή, στον οποίο είναι κατασκευασμένη η ρύθμιση τάσης.
Το τρέχον σύστημα περιορισμού είναι κλασικό.
Μια τάση αναφοράς εφαρμόζεται στην είσοδο που δεν αντιστρέφει τον πρώτο ενισχυτή μέσω ενός διαιρέτη.
Περαιτέρω, όταν το φορτίο είναι συνδεδεμένο, η πτώση τάσης που θα διαμορφωθεί στον αισθητήρα ρεύματος συγκρίνεται με την τιμή αναφοράς. Με βάση τη διαφορά στην κατάσταση εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή αλλάζει ομαλά.
Αλλάζοντας με βίαιο τρόπο την τάση αναφοράς χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση, πιέζουμε πραγματικά τον επιχειρησιακό ενισχυτή να αλλάξει την τάση εξόδου του, πράγμα που τελικά οδηγεί σε ομαλό άνοιγμα ή κλείσιμο του τρανζίστορ ισχύος και αλλαγή στο ρεύμα εξόδου της πηγής ισχύος.
Τρανζίστορ ισχύος. Σε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε το 2SD1047.
Είναι αρκετά υψηλή τάση, το ρεύμα συλλέκτη είναι 12Α.
Και η ισχύς που διαχέεται από τον συλλέκτη είναι περίπου 100W.
Το τρανζίστορ ισχύος μπορεί να αντικατασταθεί από οποιοδήποτε άλλο παρόμοιο με το ρεύμα συλλέκτη από το 7Α, είναι επίσης επιθυμητό να χρησιμοποιηθούν τρανζίστορ στη συσκευασία TO-247 ή TO-3.
Το κύκλωμα λειτουργεί σε γραμμική λειτουργία, έτσι ώστε το τρανζίστορ πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα μαζικό θερμαντικό σώμα, ίσως χρειαστεί επιπλέον ροή αέρα. Το καλοριφέρ που χρησιμοποιεί ο συγγραφέας είναι αρκετά μικρό, ένα καλοριφέρ είναι πολύ περισσότερο απαραίτητο εδώ.
Το σήμα από τον επιχειρησιακό ενισχυτή αντιστρέφεται από ένα τρανζίστορ χαμηλής ισχύος και τροφοδοτείται στο κλειδί προ-εξόδου, το οποίο ελέγχει πραγματικά το τρανζίστορ εξόδου.
Το κύκλωμα έχει 2 μεταβλητές αντιστάσεις. Είναι απαραίτητες για την ομαλή και ακριβή ρύθμιση της τάσης εξόδου.
Μια πλήρης περιστροφή της αντιστάθμισης λεπτού συντονισμού επιτρέπει προσαρμογές τάσης που κυμαίνονται από περίπου 3V. Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια αντίσταση που ρυθμίζει το όριο τάσης εξόδου.
Υπάρχουν 3 jumper στο κύκλωμα. Θα ήταν δυνατό να γίνει χωρίς αυτούς, αλλά ο συγγραφέας ήταν σε μια βιασύνη κατά τη διάρκεια της διάταξης του σκάφους, σε γενικές γραμμές, θα μπορούσε να ήταν καλύτερη, αλλά παρ 'όλα αυτά, το διοικητικό συμβούλιο είναι πλήρως λειτουργικό. Μπορείτε να το κατεβάσετε μαζί με το γενικό αρχείο έργου αυτόν τον σύνδεσμο.
Ένας ανορθωτής με ηλεκτρολύτη για παροχή ενέργειας παρέχεται στον πίνακα.
Όλα τα εξαρτήματα ισχύος που θα ζεσταθούν κατά τη λειτουργία βρίσκονται κοντά. Αυτό είναι απαραίτητο για την εύκολη εγκατάσταση σε ένα κοινό καλοριφέρ. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να απομονώσετε όλα τα εξαρτήματα από τη θήκη του ψυγείου με ειδικά θερμομονωτικά παρεμβύσματα και πλαστικούς δακτυλίους.
Ένας ανορθωτής εισόδου με ρεύμα 4-5Α, αλλά είναι επιθυμητό να τροφοδοτείται ένας ηλεκτρολύτης 10-ampere στους 50-63V με χωρητικότητα 2200uF.
Ας ξεκινήσουμε τις δοκιμές. Ας ξεκινήσουμε με ένα απλό - ομαλή ρύθμιση της ελάχιστης τάσης εξόδου. Η είσοδος είναι 30V, η μέγιστη τάση εξόδου είναι περίπου 23V, η ελάχιστη τάση είναι μηδέν, η ρύθμιση είναι πολύ ομαλή, μπορείτε να ρυθμίσετε τουλάχιστον 10mV.
Η κατανάλωση ρεύματος του σταθεροποιητή χωρίς φορτίο είναι περίπου 10-20mA, αλλά αυτό εξαρτάται άμεσα από την τάση εξόδου, καθώς υπάρχει αντίσταση φορτίου στην έξοδο.
Δεν υπάρχουν παράπονα σχετικά με τον περιορισμό του ρεύματος, όλα λειτουργούν όπως πρέπει. Υπό φορτίο, το ρεύμα ρυθμίζεται με αρκετή ομαλότητα. Το ανώτατο όριο είναι περίπου 1,5Α, το κατώτατο όριο είναι 60mA, αλλά μπορεί να γίνει ακόμα λιγότερο με το κατάλληλο διαχωριστικό (δείτε εικόνα παρακάτω).
Τώρα τα μειονεκτήματα αυτού του τροφοδοτικού. Το πρόβλημα είναι αυτό, αν προσπαθήσετε να βραχυκυκλώσετε τη μονάδα στο ελάχιστο ρεύμα, τότε το ρεύμα δεν είναι περιορισμένο και εάν ο μετασχηματιστής είναι ισχυρός, τότε μπορείτε να πείτε αντίο στο τρανζίστορ ισχύος.
Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι στις επόμενες εκδόσεις το πρόγραμμα έχει οριστικοποιηθεί και το πρόβλημα έχει επιλυθεί πλήρως.
Αλλά στο μέγιστο ρεύμα, όλα λειτουργούν καθαρά, με βραχυκύκλωμα, η μονάδα αντιμετωπίζει τέλεια.
Επόμενη δοκιμή - έλεγχος της λειτουργίας της ανάδρασης, με άλλα λόγια - σταθεροποίηση κατά τη διάρκεια ξαφνικών υπερτάσεων και πτώσεων στην τάση δικτύου. Θα προσομοιώσουμε πτώσεις τάσης από άλλη εργαστηριακή πηγή ενέργειας, η οποία, στην πραγματικότητα, θα τροφοδοτήσει τον σταθεροποιητή μας. Η τάση εξόδου του σταθεροποιητή έχει ρυθμιστεί σε 12V.
Όπως μπορείτε να δείτε, όλα είναι ξεκάθαρα εδώ, η σταθερή τάση διατηρείται σταθερή. Στη συνέχεια, ελέγξτε την τρέχουσα σταθεροποίηση, ρυθμίστε το ρεύμα εξόδου στο 1Α και επαναλάβετε την ίδια δοκιμή.
Και εδώ, όλα είναι καλά, η μονάδα συμπεριφέρεται επίσης επαρκώς, το ρεύμα εξόδου δεν αλλάζει.
Αυτό είναι όλο. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. Θα σας δω σύντομα!
Βίντεο του συγγραφέα: