Dzień dobry wszystkim! Ostatni raz Aleks-23 opublikował układ UMZCH dla subwoofera o mocy 150 W. Ten UMZCH działa dobrze jako część odbiornika audio 2 + 1. (Wykonano trzy takie amplitunery i dwie kolumny aktywne, gdzie ten sam wzmacniacz pracuje w kanale niskich częstotliwości).
Teraz pora na zrobienie dla niego zasilacza impulsowego o mocy 300W. Podstawą tego zasilacza był zasilacz ATX na mikroukładzie 2003. Jest to okrojona wersja dobrze znanego CG6105D. Warianty z IR2151, TL494 były wcześniej testowane. W zasilaczu z IR2151 nie ma stabilizacji napięcia wyjściowego. Konieczne jest dodanie węzła ochrony przed przeciążeniem do zasilacza na TL494, co nie zawsze jest wygodne. Chip 2003 ma już wbudowane zabezpieczenie przed przeciążeniem. Używając 2003 w zasilaczu, którego obwód przełączający jest prostszy niż w TL494, okazuje się, że nie jest to skomplikowane i całkowicie niezawodne urządzenie.
Jak widać, schemat jest dość prosty. Teraz o składzie funkcjonalnym zasilacza. Zasilacz składa się z filtra wejściowego, prostownika, pojemności filtrów (które są jednocześnie pojemnościowym dzielnikiem napięcia), pomocniczego zasilacza impulsowego (dla zasilacza 2003 i obwodu sterującego falownika), stopnia inwertera, obwodu sterującego falownika, obwodów wyjściowych (prostowniki wtórne i filtry).

Czyli napięcie sieciowe ~ 220V poprzez złącze JP1, poprzez barretter R1 (barretter służy do ograniczenia prądu ładowania kondensatorów C3, C4 przy włączaniu urządzenia, dalsza praca nie wpływa na zasilanie), poprzez bezpiecznik, przez filtr L1, C1 (służy do zapobiegania zakłóceniom od zasilania sieci) wchodzi do mostka prostownika VD1. Następnie wyprostowane napięcie jest podawane do dzielnika pojemnościowego RU1, RU2, R2, R3, C3, C4.
Dzielnik jest niezbędny do działania falownika półmostkowego. C2 odcina składową DC, uniemożliwiając jej przedostanie się do transformatora impulsowego TV1. Elementy VT1, VT2, VD4, VD5 razem z RU1, RU2, R2, R3, C2, C3, C4 tworzą falownik półmostkowy. Obwód kształtowania impulsów TV2, VD2, VD3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, C5, C6 do sterowania kluczowymi tranzystorami. Napięcia wtórne są usuwane z uzwojeń TV1 2-4, a przez prostowniki VD8-VD19 wchodzą do obciążenia. W kanale +/- 50V L2 jest grupowym dławikiem stabilizacyjnym. Sterownik do sterowania zasilaniem jest zamontowany na układzie DD1 2003. Częstotliwość konwersji wynosi 65 KHz. Zasilanie + 5V jest dostarczane z pomocniczego źródła zasilania do pinów 1 i 4 mikroukładu. Na pinie 14 przez dzielnik R11, R11-1, R3 napięcie jest dostarczane do obwodu stabilizującego napięcie wyjściowe +/- 50V. Stabilizacja prowadzona jest na kanale + 50V. Pin 5 odbiera sygnał przeciążenia zasilacza od TV2 do VD7, R13, R14, R15. Sygnał parafazy jest usuwany z pinów 7, 8 i przez wzmacniacz prądowy VT1, VT2, transformator separacyjny TV2, jest podawany do kluczowych tranzystorów falownika półmostkowego.
Rezystory R11 i R11-1 ustawiają napięcie +/- 50V. Rezystor R14 ustawia prąd wyzwalania przeciążeniowego. Prąd włączania jest ustawiony na około 5A.
W momencie zadziałania zabezpieczenia przeciążeniowego zasilacz przechodzi w stan czuwania. Ochrona jest resetowana po wyłączeniu zasilania.
Dodatkowy zasilacz jest montowany na tranzystorach VT3, VT4 i transformatorze TV3, z którego zasilany jest sterownik falownika.
Złącze JP2 12V do zabezpieczenia zasilania DC. Złącza JP3, JP4 12V do układu chłodzenia UMZCH i zasilania. +/- 50V są podłączone do UMZCH za pomocą „tatusiów” i „mam” z automatycznego okablowania.
Budowa i szczegóły.
Większość elementów jest pobierana ze starego zasilacza ATX na mikroukładzie z 2003 r. Mikroukład ten jest bardzo niezawodny i przy wadliwym zasilaniu jest zwykle sprawny. Z zasilacza zastosowano dławik filtrujący L1, promienniki, mostek prostowniczy, transformatory TV2 - TV3, dławiki L3, L4 itd. Transformator TV1 ERL-35 wymaga poprawy. Również dławik L2 będzie wymagał udoskonalenia. Zasilanie rezerwowe zostało całkowicie pobrane z zasilacza ATX. Zmieniając wzór płytki drukowanej, można zastosować inne schematy trybu gotowości.
Sterownik zasilacza montowany jest na osobnej płytce, która jest wlutowana do płyty głównej. Diody prostownicze VD8-VD11 są zainstalowane na oddzielnym grzejniku, zamocowanym nad płytą zasilacza.
W transformatorze TV1 konieczne jest przewinięcie uzwojenia wtórnego. Aby to zrobić, musisz go zdemontować. O tym, jak zdemontować transformator, dyskutowano na różnych forach. Najłatwiej jest gotować na małym ogniu przez około 20 minut, a następnie ostrożnie rozdzielić połówki rdzenia magnetycznego. Jeśli to nie zadziała, ugotuj ponownie. Po zdemontowaniu obwodu magnetycznego rozwijamy połowę uzwojenia pierwotnego, zwykle 20 zwojów. Należy pamiętać o fazowaniu tego uzwojenia, ponieważ jest ono następnie ponownie nawijane. Następnie usuwamy ekran i całkowicie rozwijamy uzwojenia wtórne do następnego ekranu. Następnie musisz wysuszyć transformator suszarką do włosów. Nawijamy 18 zwojów drutem o średnicy 1 mm, a następnie kolejne 18 zwojów. Środkowy punkt ma 7 cm długości. Następnie nawijamy dwa zwoje po 4 zwoje drutem 0,59 mm. Następnie cofamy ekran i połowę uzwojenia pierwotnego, pamiętaj o przestrzeganiu fazowania. Pomiędzy uzwojenia umieściliśmy taśmę izolacyjną, która została usunięta podczas rozwijania transformatora. Do mocowania uzwojeń wygodnie jest użyć taśmy klejącej (taśma klejąca) o szerokości 10 mm. Następnie montujemy rdzeń magnetyczny, ponownie za pomocą taśmy 10 mm, za pomocą której mocujemy połówki rdzenia magnetycznego.
Grupowy dławik stabilizacyjny L2 z zasilacza ATX (żółty pierścień o średnicy 28 mm). Usuwamy z niego wszystkie uzwojenia i nawijamy 26 zwojów jednocześnie dwoma drutami o średnicy 1 mm.

Ssanie L3, L4 gotowe z BP ATX.
Diody prostownicze VD8-VD11 są instalowane na oddzielnym grzejniku przez uszczelkę mikową nasmarowaną pastą przewodzącą ciepło KPT-8. Diody dociskane są do radiatora aluminiową płytką.
Nieużywane nogi usunięte z chipa 2003.
Montaż zasilacza.

Płytka drukowana zasilacza.

Płytka sterownika.

Procedura montażu i regulacja.
Płytki drukowane mogą być wykonane na wiele sposobów. W mojej wersji jest to strzykawka medyczna z igłą, której końcówka została odcięta pilnikiem. Nitrolac NTS-218 rozcieńczony rozpuszczalnikiem 646 wlewa się do strzykawki i dodaje atrament z długopisu w celu uzyskania koloru. Igła dobierana jest na podstawie grubości przewodników. Lakier płynie grawitacyjnie. Jeśli to zrobisz, możesz zastosować wzór ścieżek. Jeśli gąsienice lub podkładki montażowe sklejają się po wyschnięciu lakieru, można użyć szydła, aby poprawić wzór, usuwając nadmiar. Może okazuje się, że nie jest tak ładnie jak łup, ale niezawodny. Po wytrawieniu desek lakier usuwa się rozpuszczalnikiem 646 i szlifuje drobnym papierem ściernym. Następnie deski pokrywane są topnikiem alkoholowo-kalafoniowym i cynowane.
Instalacja zaczyna się od zworek, następnie lutowane są rezystory, kondensatory, złącza. Tranzystory VT1 i VT2 falownika nie są przylutowane, płyta sterownika jest taka sama. Przede wszystkim lutowane są elementy filtrujące, mostek diodowy, kondensatory dzielnika, warystory oraz R1, R2, R3. Następnie przylutowuje się elementy dodatkowego źródła zasilania. Po złożeniu musisz to sprawdzić. Aby sprawdzić wyjście 12V, przylutowany jest rezystor 0,5W 1,5K (równolegle do C31). Do wyjścia 5V (równolegle do C34) przylutowano żarówkę małej mocy 12-28V lub rezystor 2W 470 Ohm ... 1K. Żarówka jest wyraźniejsza. Zasilanie ~ 220V do zasilacza dostarcza żarówka 40W. Włączamy zasilacz i mierzymy napięcia wyjściowe. Na C34 4,8 ... 5,2 V i C31 około 18 V. Jeśli zasilacz nie działa, szukamy błędów.
Następnie lutujemy płytę sterownika. Po złożeniu płyty sterownika musisz to sprawdzić. W celu sprawdzenia konieczne jest doprowadzenie na elastycznych przewodach 12 V i 5 V z pomocniczego źródła zasilania do płyty sterownika zgodnie ze schematem. Krótkie wyjście PR do masy. Podłącz zasilanie do zasilacza i zmierz napięcie na pinach 7 i 8 mikroukładu 2003. Powinno ono wynosić około 1,4V. Następnie wyjście + 12V przez rezystor 2,2K jest podłączone do wyjścia płytki Vin. Mierzymy napięcie w siódmym i ósmym etapie 2003 roku. Powinno wynosić około 2,2 V. Odlutowujemy rezystor i ponownie na zaciskach 7 i 8 1,4V. Odlutowujemy zworkę do masy z wyjścia płytki PR i ponownie mierzymy napięcie na 7. i 8. nodze 2003. Powinno wynosić 2,2V. Na tym kończy się sprawdzanie płyty sterownika. Pożądane jest pokrycie deski lakierem NTs-218. Po wyschnięciu lakieru płytkę sterownika można wlutować na miejsce.
Następnie lutujemy wszystko inne.
Do skonfigurowania zasilania potrzebne będą 4 żarówki 24V 5W. 2 żarówki 12V z deski rozdzielczej samochodu o prądzie nie większym niż 1A. Szeregowo z zasilaczem do przerwy w przewodzie sieciowym podłączamy żarówkę 60W. Lut R11 39K. Sweter zamiast R11-1. Nie lutujemy jeszcze R14. Podłączamy żarówki 12V do złącz JP3, JP4. Podłączamy żarówki 24V do wyjść +/- 50V, dwie połączone szeregowo. Włączamy zasilanie. Żarówka połączona szeregowo z zasilaczem powinna się zapalić i zgasnąć. Lampy wyjściowe powinny się zaświecić. Jeżeli lampa połączona szeregowo z zasilaczem świeci pełną mocą należy poszukać problemu w instalacji. Jeśli wszystko jest w porządku to wyłącz zasilanie i zamiast lampy 60W wlutujemy rezystor 2W 1 ... 6,2 Ohm na wszelki wypadek. Włączamy zasilanie i mierzymy napięcie na wyjściach +/- 50V. Lutując rezystor zamiast zworki R11-1, zwiększając jego rezystancję, dostosowujemy napięcie +/- 50V. Ponadto dobierając rezystancję R14 osiągają działanie zabezpieczające przy prądzie około 5A. Będzie to wymagało regulowanego obciążenia.

Tylko ostrzeżenie - nie wszystkie konwertery mają płytki drukowane.
Uderzenie w paradę PCB na IR2153 otworzy płytkę drukowaną oznaczoną „ SCHEMAT NR 1". Aby pobrać planszę w formacie LAY 5, kliknij szkic płytki:

Bezpiecznik wlutowany jest w płytkę na specjalnych podstawkach wykonanych z drutu miedzianego o średnicy 1,5 mm. Możesz po prostu przylutować drut o średnicy odpowiadającej aktualnej tabeli. Zasilanie bipolarne można zorganizować z dwóch wtórnych napięć utworzonych przez diody Schottky'ego i prostowniki z punktem środkowym. Posiada dodatkowe bipolarne zasilanie dla stopni wstępnych. Płytka jest przystosowana do zastosowania pierścienia ferrytowego i jest usiana otworami wentylacyjnymi - przy częstotliwościach powyżej 50 kHz pierścienie z ferrytu 2000 już się nagrzewają.

Następna płyta jest przeznaczona dla zasilacza impulsowego na IR2153 dla "SCHEMATU # 2". Zawiera kilka specjalnych radiatorów używanych w telewizorach ze skanowaniem ramkowym.

W zasadzie nie będzie trudno podnieść coś podobnego lub dopasować deskę do siebie.

Ten zasilacz ma również zabezpieczenie przed przeciążeniem na przekładniku prądowym. Urządzenie posiada wbudowany układ łagodnego rozruchu napięcia wtórnego, prostowniki do zasilania stopni wstępnych oraz wentylator chłodzący wymuszony. Diody ultraszybkie w obudowie TO-220 służą jako diody prostownicze do zasilania wtórnego. Jako rdzenie cewek stosowane są ferryty z filtrów mocy TV, na których nawijany jest drut do wypełnienia okna. Średnicę drutu, lepiej oczywiście, całkowitą średnicę wiązki drutów oblicza się na podstawie stosunku 3-4 A na 1 m2. Mm przekroju:

Ta płytka jest przeznaczona dla przetwornika napięcia pokazanego na "SCHEMATIE nr 4". No prawie jak na schemacie ... Ta opcja ma dodatkowe tranzystory przyspieszające zamykanie tranzystorów polowych półmostka przetwornika i zawiera 4 jednobiegunowe napięcia wyjściowe z których można zebrać albo dwa napięcia bipolarne, albo jedno do zasilania wzmacniacza dwupoziomowym zasilaczem klasy "H" lub "G ”.

Diody prostownicze Schottky'ego, a ponieważ są powyżej 150 V są niezwykle rzadkie, napięcie wyjściowe nie może być wyższe niż 75 V, a następnie pod warunkiem, że zgadzasz się na pracę na rezerwie technologicznej i jesteś gotowy do naprawy zasilacza w dowolnym momencie. Aby poprawić niezawodność, obliczenia należy przeprowadzić na podstawie tego, że zasilacz da nie więcej niż 50-55 V na obciążenie.
Teraz właściwa tablica dla „SCHEMATU nr 4”:

Układ płytki tego falownika jest prawie taki sam, ale ma już swoją specyfikę - stosowane są grzejniki telewizyjne i ferryty. W przypadku głównego filtra mocy, przekładnika prądowego i wtórnych filtrów mocy, gniazda są przeznaczone do montażu ferrytowego pokazanego powyżej na zdjęciu. Jednak nikt nie zabrania wlutowania drutów wychodzących z pierścieni ferrytowych do istniejących otworów. Do filtrów zwijanych do wypełnienia o przekroju w tempie 3-4 A na mkw. Jako rdzeń transformatora mocy używane są 4 składane rdzenie z telewizyjnego TDKS, rysunek przedstawia sposób składania rdzeni, a bardziej szczegółowo o tych rdzeniach na następnej stronie.

Mostek diodowy wtórnego zasilania tej opcji zasilacza wykonany jest na ultraszybkich diodach w obudowie TO-247.

Schemat nr 5 - konwerter napięcia samochodowego na IR2155. Poniższa tablica sugeruje transformator mocy na ferryt w kształcie litery E z zasilacza impulsowego telewizora z 72-metrowym kineskopem. Jednak pierścień 45 mm jest również dobry w tym miejscu. Mostek diodowy wtórnego zasilania na ultraszybkim w obudowie TO-220, zainstalowany na grzejniku blaszanym. Drugi filtr mocy jest wykonany na jednym rdzeniu

Poniższy zasilacz impulsowy pochodzi ze strony internetowej "LUTOWANIE", poniżej szkic rysunku płytki drukowanej:

W Internecie były dwie opcje płytki drukowanej do zasilacza impulsowego zgodnie ze schematem nr 7. Z jednej strony jest jednak błąd - zaginął rezystor do zasilania mikroukładu (R4), ale nie jest trudno go dodać.

W wersji wyższej główny filtr mocy jest dwuuzwojeniowy, w drugiej jedno uzwojenie. Oba warianty mają jednobiegunowe zasilanie wtórne.

Karta konwertera dla „Schematu nr 8” zawiera elementy SMD w opasce IR2155. Napięcie wyjściowe - bipolarne, brak zabezpieczenia przed przeciążeniem:

Płytka jest przystosowana do pierścienia ferrytowego, wtórnych diod zasilających bez radiatorów.

Inna wersja płytki - „Schemat nr 13”, która nie posiada schematu. W rzeczywistości jest to zespół typowego przetwornika z zabezpieczeniem na przekładniku prądowym, który steruje analogiem tyrystora zamontowanym na tranzystorach. Ten zasilacz ma bipolarne napięcie wyjściowe.

Zanim jednak zaczniesz przygotowywać planszę, bardzo przydatne będzie zapoznanie się z końcową częścią tego artykułu, w której rozważymy wiele nowych funkcji i funkcji technologicznych, które pozwolą Ci wybrać najbardziej odpowiadającą Ci opcję.

Następna opcja zasilania dotyczy wzmacniacza systemowego typu 7.1. Główny problem domowe wzmacniacze moc tej klasy to prawidłowe okablowanie wspólnego przewodu - w przeważającej większości przypadków w głośnikach będzie pojawiać się tło ze względu na pojawienie się pętli „masy”. Ta wersja zasilacza jest pozbawiona tej wady, ponieważ zawiera 4 napięcia wyjściowe, co pozwala na zgrupowanie końcówek mocy w pary, co daje możliwość podłączenia masy i pozbycia się tła.

W ostatnich dziesięcioleciach technologia elektroniczna rozwinęła się tak szybko, że sprzęt staje się przestarzały znacznie wcześniej niż się psuje. Z reguły przestarzały sprzęt jest odpisywany i wpadając w ręce radioamatorów, staje się źródłem elementów radiowych.
Niektóre węzły tego sprzętu są całkiem możliwe w użyciu.

Jak złożyć zasilacz laboratoryjny z drukarki

Podczas jednej z moich wizyt na rynku radiowym udało mi się kupić kilka płytek drukowanych z wycofanego sprzętu praktycznie na piosenkę (rys. 1). Do jednej z płyt dołączono transformator mocy. Po wyszukaniu w Internecie udało się ustalić (prawdopodobnie), że wszystkie płytki pochodzą z drukarek igłowych firmy EPSON. Oprócz wielu przydatnych szczegółów na płytce znajduje się niezły dwukanałowy zasilacz. A jeśli płytka nie ma służyć do innych celów, można na jej podstawie zbudować regulowany zasilacz laboratoryjny. Jak to zrobić, opisano poniżej.

Zasilacz zawiera kanały +24 V i +5 V. Pierwszy jest zbudowany zgodnie z obwodem stabilizatora obniżającego szerokość impulsu i jest przeznaczony dla prądu obciążenia około 1,5 A.Po przekroczeniu tej wartości następuje zadziałanie zabezpieczenia i gwałtowny spadek napięcia na wyjściu stabilizatora (prąd zwarciowy - około 0,35 A). Przybliżoną charakterystykę obciążenia kanału przedstawiono na rys. 2 (czarna krzywa). Kanał + 5V również zbudowany jest zgodnie z układem stabilizatora impulsów, ale w odróżnieniu od kanału +24 V według tzw. Obwodu przekaźnikowego. Ten stabilizator jest zasilany z wyjścia kanału +24 V (przeznaczony do pracy ze źródła napięcia co najmniej 15 V) i nie ma zabezpieczenia prądowego, dlatego w przypadku zwarcia wyjścia (co nie jest rzadkością w praktyce radioamatora) może zawieść.

I chociaż prąd stabilizatora jest ograniczony w kanale +24 V, przy zwarciu, tranzystor przełączający nagrzewa się do temperatury krytycznej w około sekundę. Obwód regulatora napięcia +24 V pokazano na rys. 3 (oznaczenia literowe i numeracja elementów odpowiadają tym wydrukowanym na płytce drukowanej). Rozważ pracę niektórych jego węzłów, które mają cechy lub są związane ze zmianami. Wyłącznik sieciowy jest zbudowany na tranzystorach Q1 i Q2. Rezystor R1 służy do zmniejszenia rozpraszania mocy na tranzystorze Q1. Na tranzystorze Q4 zbudowany jest parametryczny regulator napięcia zasilania oscylatora głównego, wykonany na mikroukładzie oznaczonym na płycie jako 3A (dalej będziemy go uważać za DA1).

Schemat zasilania laboratorium

Ten mikroukład jest kompletnym analogiem TL494, znanego z zasilaczy komputerowych. Dość dużo napisano o jego działaniu w różnych trybach, więc rozważymy tylko niektóre obwody. Stabilizację napięcia wyjściowego przeprowadza się w następujący sposób: do jednego z wejść wbudowanego komparatora 1 (pin 2 DA1) przez rezystor R6 przykładowe napięcie jest dostarczane z wewnętrznego źródła mikroukładu (pin 14). Napięcie wyjściowe stabilizatora podawane jest na drugie wejście (pin 1) przez dzielnik rezystancyjny R16R12, a dolne ramię dzielnika jest podłączone do źródła napięcia odniesienia komparatora zabezpieczenia prądowego (pin 15 DA1). Podczas gdy napięcie na pinie 1 DA1 jest mniejsze niż na pinie 2, przełącznik na tranzystorach Q1 i Q2 jest otwarty.

Gdy tylko napięcie na pinie 1 stanie się większe niż na pinie 2, klucz jest zamknięty. Oczywiście kluczowy proces kontroli zależy od działania głównego oscylatora mikroukładu. Zabezpieczenie nadprądowe działa w ten sam sposób, z tym, że napięcie wyjściowe wpływa na prąd obciążenia. Czujnik prądu to rezystor R2. Rozważmy bardziej szczegółowo obecną ochronę. Napięcie odniesienia jest podawane na wejście odwracające komparatora 2 (pin 15 DA1). Rezystory R7 biorą udział w jego tworzeniu. R11 oraz R16. R12. Dopóki prąd obciążenia nie przekracza wartości maksymalnej, napięcie na zacisku 15 DA1 jest określane przez dzielnik R11R12R16.

Rezystor R7 ma dość wysoką rezystancję i prawie nie ma wpływu na napięcie odniesienia. W przypadku przeciążenia napięcie wyjściowe gwałtownie spada. W tym przypadku przykładowe napięcie również spada, co powoduje dalszy spadek prądu. Napięcie wyjściowe spada prawie do zera, a od teraz szeregowo połączone rezystory R16, R12 są połączone równolegle z R11 poprzez rezystancję obciążenia, napięcie odniesienia, a tym samym prąd wyjściowy, również gwałtownie spada. Tak powstaje charakterystyka obciążenia stabilizatora +24 V.

Napięcie wyjściowe na uzwojeniu wtórnym (II) transformatora obniżającego napięcie T1 musi wynosić co najmniej 29 V przy prądzie do 1,4 A. Stabilizator napięcia + 5 V jest wykonany na tranzystorze O i zintegrowanym stabilizatorze 78L05, oznaczonym na płycie jako SR1. Opis podobnego stabilizatora i jego działania można znaleźć w. Rezystory R31, R37 i kondensator C26 tworzą obwód PIC, tworząc strome zbocza impulsów.
Aby skorzystać ze źródła zasilania w urządzeniu laboratoryjnym, należy z płytki drukowanej wyciąć obszar, na którym znajdują się elementy stabilizatora (na rys. 1, oddzielony liniami świetlnymi).

Aby móc regulować napięcie wyjściowe stabilizatora +24 V należy go nieco zmodyfikować. Najpierw musisz odłączyć wejście stabilizatora +5 V, dla którego musisz wyjąć rezystor R18 i przeciąć drukowany przewodnik prowadzący do zacisku emitera tranzystora Q6. Jeśli źródło +5 V nie jest potrzebne, jego szczegóły można usunąć. Następnie należy usunąć rezystor R16 i zamiast tego podłączyć rezystor zmienny R16 * (podobnie jak inne nowe elementy pokazano na schemacie pogrubionymi liniami) o rezystancji nominalnej 68 kOhm.

Następnie należy przylutować rezystor R12 i przylutować go tylna strona płytka między pinem 1 DA1 a biegunem ujemnym kondensatora C1. Teraz można zmienić napięcie wyjściowe urządzenia z 5 na 25 V. Możesz obniżyć dolną granicę regulacji do około 2V, zmieniając napięcie progowe na pinie 2 DA1. Aby to zrobić, należy usunąć rezystor R6 i przyłożyć napięcie do styku 2 DA1 (około 2 V) z trymera R6 ’o rezystancji 100 kOhm, jak pokazano na schemacie po lewej stronie (naprzeciw starego R6).

Rezystor ten można przylutować od strony części bezpośrednio do odpowiednich pinów mikroukładu. Jest jeszcze jedna opcja - zamiast rezystora R6 przylutować R6 ″ o wartości nominalnej 100 kOhm, a pomiędzy pinem 2 mikroukładu DA1 a wspólnym przewodem przylutować kolejny rezystor - R6 ″ ″ o wartości nominalnej 36 kOhm. Po tych zmianach należy zmienić prąd ochrony stabilizatora. Po wlutowaniu rezystora R11 w jego miejsce przylutować zmienną R11 * o rezystancji nominalnej 3 kOhm z rezystorem R11 zawartym w obwodzie silnika ″. Kulkę rezystora R1 V można wyprowadzić na panel przedni w celu szybkiej regulacji prądu zabezpieczenia (od około 30 mA do maksymalnej wartości 1,5 A).

Po włączeniu zmieni się również charakterystyka obciążenia stabilizatora: teraz po przekroczeniu prądu obciążenia stabilizator przejdzie w tryb ograniczania (niebieska linia na rys. 2). Jeżeli długość przewodu łączącego rezystor R11 'z płytką przekracza 100 mm, wskazane jest przylutowanie do płytki kondensatora 0,01 μF równolegle do niej. Pożądane jest również wyposażenie Q1 w mały radiator. Widok zmodyfikowanej płytki z rezystorami nastawczymi pokazano na rys. 4.

Taki zasilacz może pracować przy obciążeniu nieistotnym dla tętnień napięcia, które przy maksymalnym prądzie obciążenia może przekraczać 100 mV. Możesz znacznie zmniejszyć poziom tętnienia, dodając prosty stabilizator kompensacji, którego schemat pokazano na ryc. 5. Stabilizator oparty jest na szeroko rozpowszechnionym mikroukładzie TL431 (jego krajowy odpowiednik to KR142EN19). Element regulacyjny zbudowany jest na tranzystorach VT2 i VT3. Rezystor R4 pełni tutaj taką samą funkcję jak R1 w regulatorze przełączającym (patrz rys. 3).

Na tranzystorze VT1 jednostka sprzężenia zwrotnego spadku napięcia jest montowana do lutowania z boku części bezpośrednio do odpowiednich zacisków mikroukładu. Jest jeszcze jedna opcja - zamiast rezystora R6 lutować R6 ″ o wartości nominalnej 100 kOhm, a między pinem 2 mikroukładu DA1 a wspólnym przewodem przylutuj kolejny rezystor - R6 ″ ″ o wartości nominalnej 36 kOhm.

Po tych zmianach należy zmienić prąd ochrony stabilizatora. Po wlutowaniu rezystora R11 w jego miejsce przylutować zmienną R11 * o rezystancji nominalnej 3 kOhm z rezystorem R11 zawartym w obwodzie silnika ″. Koralik rezystora R1 V można wyprowadzić na panel przedni w celu szybkiej regulacji prądu zabezpieczenia (od około 30 mA do maksymalnej wartości 1,5 A). Po włączeniu zmieni się również charakterystyka obciążenia stabilizatora: teraz po przekroczeniu prądu obciążenia stabilizator przejdzie w tryb ograniczania (niebieska linia na rys. 2). Jeżeli długość przewodu łączącego rezystor R11 'z płytką przekracza 100 mm, wskazane jest przylutowanie równolegle do niego kondensatora 0,01 μF na płytce. Pożądane jest również wyposażenie Q1 w mały radiator. Widok zmodyfikowanej płytki z rezystorami nastawczymi pokazano na rys. 4.

Taki zasilacz może pracować przy obciążeniu nie krytycznym dla tętnień napięcia, które przy maksymalnym prądzie obciążenia może przekraczać 100 mV. Możesz znacznie zmniejszyć poziom tętnienia, dodając prosty stabilizator kompensacji, którego schemat pokazano na ryc. 5. Stabilizator oparty jest na szeroko rozpowszechnionym mikroukładzie TL431 (jego krajowy odpowiednik to KR142EN19). Element regulacyjny zbudowany jest na tranzystorach VT2 i VT3. Rezystor R4 pełni tutaj taką samą funkcję jak R1 w regulatorze przełączającym (patrz rys. 3). Na tranzystorze VT1 montowany jest węzeł sprzężenia zwrotnego dla spadku napięcia na rezystorze R2. Sekcja kolektor-emiter tego tranzystora musi być podłączona zamiast rezystora R16 w obwodzie na ryc. 3 (oczywiście rezystor zmienny R16 'nie jest w tym przypadku potrzebny).

Ten węzeł działa w następujący sposób. Gdy tylko napięcie na rezystorze R2 przekroczy około 0,6 V, tranzystor VT1 otwiera się, co powoduje przełączenie komparatora mikroukładu DA1 w stabilizatorze impulsów, a tym samym zamknięcie klucza na tranzystorach Q1.02. Zmniejsza się napięcie wyjściowe regulatora przełączającego. Zatem napięcie na tym rezystorze jest utrzymywane na poziomie około 0,65 V. W tym przypadku spadek napięcia na elemencie regulacyjnym VT2VT3 jest równy sumie spadku napięcia na rezystorze R2 i napięcia na złączu emitera tranzystora VT3. czyli około 1,25 ... 1,5V w zależności od prądu obciążenia.

W tej postaci zasilacz jest w stanie dostarczyć do obciążenia prąd o wartości do 1,5 A przy napięciu do 24 V, a poziom tętnień nie przekracza kilku miliwoltów. Należy zauważyć, że po uruchomieniu zabezpieczenia prądowego poziom tętnienia wzrasta, ponieważ mikroukład DA1 stabilizatora kompensacji zamyka się, a element regulacyjny jest całkowicie otwarty.

Płytka drukowana tego stabilizatora nie została zaprojektowana. Tranzystor VT3 musi mieć współczynnik przenikania prądu statycznego L21E co najmniej 300, a VT2 - co najmniej 100. Ten ostatni musi być zainstalowany na radiatorze o powierzchni chłodzącej co najmniej 10 cm².
Wykonanie zasilacza z takim dodatkiem polega na doborze rezystorów dzielnika wyjściowego R5-R7. Gdy jednostka jest samowzbudna, można ominąć złącze emitera tranzystora VJ1 za pomocą kondensatora o pojemności 0,047 μF. Kilka słów o stabilizatorze kanału +5 V.

Można go wykorzystać jako dodatkowe źródło, jeśli transformator T1 ma dodatkowe uzwojenie 16 ... 22 V. W takim przypadku potrzebny jest inny prostownik z kondensatorem filtrującym. Ponieważ stabilizator ten nie posiada zabezpieczenia, obciążenie należy podłączyć do niego poprzez dodatkowe zabezpieczenie np. Opisane w ograniczeniu prądu tego ostatniego do 0,5 A. W artykule opisano najprostszą modyfikację, ale nadal można poprawić charakterystykę źródła uzupełniając stabilizator kompensacyjny o jego własne regulowane zabezpieczenie. prąd, na przykład, na wzmacniaczu operacyjnym, jak ma to miejsce w.

Ostatnie wiadomości

Popularne posty

Potrzeba zasilacz laboratoryjny z możliwością regulacji napięcia wyjściowego i progu zadziałania zabezpieczenia dla poboru prądu przez obciążenie powstało dawno temu. Po przepracowaniu wielu materiałów w Internecie i wypchaniu wstrząsów na podstawie własnego doświadczenia zdecydowałem się na następujący projekt. Zakres regulacji napięcia to 0-30 V, prąd dostarczany do obciążenia determinowany jest głównie przez zastosowany transformator, w mojej wersji spokojnie usuwam więcej niż 5 Amperów. Istnieje możliwość regulacji progu zadziałania zabezpieczenia dla prądu pobieranego przez obciążenie, a także przed zwarciem w obciążeniu. Wskazanie następuje na wyświetlaczu LCD LSD16x2. Myślę, że jedyną wadą tej konstrukcji jest brak możliwości przekształcenia tego zasilacza w dwubiegunowy oraz nieprawidłowe wskazanie prądu pobieranego przez obciążenie w przypadku łączonych biegunów - razem. Moim celem było zasilenie głównie jednobiegunowych obwodów zasilania, nawet dwóch kanałów, jak to mówią, z głowicy. Tak więc schemat wyświetlacza w MK z jego powyższymi funkcjami:

Pomiary prądu i napięcia I - do 10 A, U - do 30 V, obwód ma dwa kanały, na zdjęciu odczyty napięcia do 78L05 i po wykonaniu kalibracji dla dostępnych boczników. Na forum jest kilka firmware'ów dla ATMega8, nie wszystkie zostały przeze mnie przetestowane. W obwodzie mikroukład MCR602 jest używany jako wzmacniacz operacyjny, jego możliwa wymiana to LM2904 lub LM358, następnie należy podłączyć zasilanie wzmacniacza operacyjnego do 12 woltów. Na płytce wymieniłem diodę na wejściu stabilizatora i dławik na zasilaczu zworką, stabilizator musi być zamontowany na chłodnicy - mocno się nagrzewa.

Dla prawidłowego wyświetlania wartości prądu należy zwrócić uwagę na przekrój i długość przewodów podłączonych od bocznika do części pomiarowej. Rada jest taka, że \u200b\u200bdługość jest minimalna, a przekrój maksymalny. Dla samego zasilacza laboratoryjnego zmontowano obwód:

Uruchomiony natychmiast, regulacja napięcia wyjściowego jest płynna, podobnie jak próg ochrony prądu. Wydruk dla LUT musiał zostać dostosowany, tak się stało:

Podłączenie rezystora zmiennego:

Rozmieszczenie elementów na płytce zasilacza

Niektóre wyprowadzenia półprzewodników

Lista elementów IP laboratorium:

R1 \u003d 2,2 KOhm 1 W.

R2 \u003d 82 Ohm 1/4 W.
R3 \u003d 220 Ohm 1/4 W.
R4 \u003d 4,7 KOhm 1/4 W.
R5, R6, R13, R20, R21 \u003d 10 kiloomów 1 / 4W
R7 \u003d 0,47 oma 5 W.
R8, R11 \u003d 27 kiloomów 1/4 W.
R9, R19 \u003d 2,2 KOhm 1/4 W.
R10 \u003d 270 KOhm 1/4 W.
R12, R18 \u003d 56 kOhm 1 / 4W
R14 \u003d 1,5 kOhm 1 / 4W
R15, R16 \u003d 1 kOhm 1/4 W.
R17 \u003d 33 Ohm 1/4 W.
R22 \u003d 3,9 KOhm 1/4 W.
RV1 \u003d trymer 100K
P1, P2 \u003d 10 kOhm
C1 \u003d 3300 uF / 50 V.
C2, C3 \u003d 47 uF / 50 V.
C4 \u003d poliester 100nF
C5 \u003d poliester 200nF
C6 \u003d 100 pF ceramika
C7 \u003d 10 uF / 50 V.
C8 \u003d ceramika 330pF
C9 \u003d 100 pF ceramika
D1, D2, D3, D4 \u003d 1N5402,3,4 dioda 2A - RAX GI837U
D5, D6 \u003d 1N4148
D7, D8 \u003d 5,6 V Zenera
D9, D10 \u003d 1N4148
D11 \u003d 1N4001 dioda 1A
Q1 \u003d BC548, tranzystor NPN lub BC547
Q2 \u003d tranzystor NPN 2N2219
Q3 \u003d BC557, tranzystor PNP lub BC327
Q4 \u003d tranzystor mocy 2N3055 NPN
U1, U2, U3 \u003d TL081
D12 \u003d LED

Gotowe deski w mojej wersji wyglądają tak:

Sprawdziłem z wyświetlaczem, działa dobrze - zarówno woltomierz jak i amperomierz, problem jest inny, a mianowicie: czasami potrzeba bipolarnego napięcia zasilania, mam osobne uzwojenia wtórne transformatora, widać ze zdjęcia są dwa mostki, czyli całkowicie dwa niezależne każdy od znajomego kanału. Ale kanał pomiarowy jest wspólny i ma wspólny minus, dlatego nie będzie działał, aby utworzyć punkt środkowy w zasilaczu, ze względu na wspólny minus przez część pomiarową. Myślę więc albo o zrobieniu własnej niezależnej części pomiarowej dla każdego kanału, albo może nie tak często potrzebuję źródła z zasilaniem bipolarnym i wspólnym zerem ... Następnie podaję płytkę drukowaną, taką, która była do tej pory wytrawiona:

Po montażu pierwsza sprawa: bezpieczniki ustawiamy tak:

Po zebraniu jednego kanału byłem przekonany o jego wydajności:

Podczas gdy lewy kanał części pomiarowej jest dziś włączony, prawy wisi w powietrzu, dlatego prąd pokazuje prawie maksimum. Chłodnica prawego kanału nie została jeszcze zainstalowana, ale esencja jest jasna od lewej.

Zamiast diod, na razie w lewym kanale (jest pod prawą płytką) mostka diodowego, który podczas eksperymentów wyrzucił, choć 10A, postawił mostek 35A na chłodnicy pod chłodnicą.

Przewody drugiego kanału wtórnego transformatora nadal wiszą w powietrzu.

Wynik: napięcie stabilizacji skacze w granicach 0,01 V w całym zakresie napięcia, maksymalny prąd jaki mogłem usunąć to 9,8 A, to wystarczy z głową, zwłaszcza że spodziewałem się uzyskać nie więcej niż trzy ampery. Błąd pomiaru - w granicach 1%.

Niekorzyść: tego zasilacza nie da się zamienić na dwubiegunowy ze względu na ogólny minus części pomiarowej i po namyśle zdecydowałem, że nie powinienem konfigurować zasilaczy, więc odmówiłem schematu kanałów całkowicie niezależnych. Inną wadą, moim zdaniem, tego obwodu pomiarowego jest to, że jeśli połączymy bieguny - razem na wyjściu tracimy informację o poborze prądu przez obciążenie ze względu na wspólny korpus części pomiarowej. Dzieje się tak z powodu równoległości boczników obu kanałów. Ale generalnie zasilacz okazał się wcale nie zły i wkrótce będzie. Autor projektu: GOVERNOR

Omów artykuł SCHEMAT ZASILANIA LABORATORIUM

Stale rosnący popyt na te produkty świadczy o tym, jak bardzo mechanicy i radioamatorzy potrzebują laboratoryjnych zasilaczy do swoich warsztatów. Ponieważ w praktyce często wymaganych jest kilka zasilaczy, a ceny gotowych produktów są zbyt wysokie, nie wspominając o niedostatku zasilacze laboratoryjnekorzystne jest zaangażowanie się w samodzielną produkcję takich zasilaczy.

W tym artykule omówiono bardzo prosty i niedrogi projekt zasilacza, który nie zawiera rzadkich lub drogich komponentów, co umożliwia wykonanie go każdemu radioamatorowi. Obecność w tym zasilaczu funkcji stabilizowania prądu w obciążeniu poważnie rozszerza możliwości jego wykorzystania w praktyce. I to nie tylko do napraw i prac laboratoryjnych, ale także do ładowania różnych akumulatorów. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że rozpatrywany zasilacz zapewnia możliwość płynnej regulacji stabilizowanego prądu w obciążeniu (od wartości minimalnej do maksymalnej), to zakres tego zasilacza staje się bardzo rozbudowany.

Skomplikowane obwody większości nowoczesnych zasilaczy (zasilaczy) utrudniają jego praktyczną realizację, ponieważ jego wykonanie wymaga czasu i kosztów materiałowych, a to jest obecnie niemal główne czynniki, które uniemożliwiają produkcja własna złożone struktury. Ten projekt nie wymaga wysokich kosztów.

Obwód stabilizatora napięcia (CV) może pracować zarówno w trybie stabilizacji napięcia, jak iw trybie stabilizacji prądu.

Napięcie stabilizowane na wyjściu ustawiane jest w zakresie 0… 18 V. Prąd stabilizowany na wyjściu (w trybie stabilizacji prądu) ustawiany jest w zakresie 0… 14 A).

Główną wadą wielu obwodów ze stabilizacją prądu jest to, że po odłączeniu SN od sieci na wyjściu pojawia się stałe napięcie, które jest zbliżone do wartości napięcia wejściowego SN! I o ile bateria kondensatorów tlenkowych mostka SN jest rozładowywana (poprzez obciążenie SN), to nie wiadomo, co może się wydarzyć w sprzęcie podłączonym do wyjścia takiego zasilacza. Najbardziej nieprzyjemne jest to, że nie ma nawet wzmianki o tym negatywnym zjawisku ani możliwych opcjach wyeliminowania tej wady. Na schemacie tego CH zaproponowano schematyczne rozwiązanie tego problemu.

Podczas opracowywania tego projektu wzięto pod uwagę następujące zasady:

1. Nie należy próbować komplikować schematów swoich projektów, jeśli nie zapomina się o ewentualnych pracach naprawczych, które prędzej czy później nadal będą musiały zostać wykonane.

2. Lepiej jest wydać pieniądze na zakup bardziej nowoczesnych komponentów, jeśli upraszczają one konstrukcję zasilacza, niż cierpieć z powodu wytwarzania skomplikowanych projektów zasilaczy na dużej liczbie elementów.

3. Warto wykonać kilka kopii zasilacza, nawet jeśli nie będą potrzebne w dającej się przewidzieć przyszłości. Jako minimum musisz mieć kilka zasilaczy wykonanych dla różnych prądów wyjściowych i napięć. Powszechne stosowanie jednego potężnego zasilacza prowadzi do jego przyspieszonej awarii.

Obwód zasilania

W związku z powyższym opracowano obwód, na podstawie którego można wykonać zasilacze o różnych mocach. Schemat rozpatrywanego SN przedstawiono na rys.1. Podstawą tego CH jest wzmacniacz operacyjny (OA) typu LM358N.

Te wzmacniacze operacyjne stały się bardzo popularne ze względu na ich zdolność do pracy w specjalnym trybie z jednobiegunowym napięciem zasilania. Wreszcie, rozpowszechnianie się danych wzmacniacza operacyjnego było ułatwione dzięki ich szerokiemu zastosowaniu w różnych konstrukcjach małych multimetrów cyfrowych.

Sam regulator napięcia jest wykonany na połowie tego wzmacniacza operacyjnego DA1. 1. Na drugim wzmacniaczu operacyjnym DA1.2 zabezpieczenie jest realizowane na prądzie wyjściowym CH.

Rozważ cel głównych elementów obwodu i cechy wyznań niektórych jego części. Jak widać na rys. 1, wzmacniacz operacyjny jest zasilany bezpośrednio z jednego wspólnego prostownika zasilacza. Dzięki zastosowaniu tego typu wzmacniacza operacyjnego udało się uniknąć komplikacji obwodu SN jako całości. Oznacza to, że ze względu na brak niezbędnego ujemnego (w stosunku do wspólnej szyny zasilającej) źródła napięcia do zasilania wzmacniacza operacyjnego, możliwe było dalsze uproszczenie obwodu CH. Dzięki zastosowaniu programowalnej (precyzyjnej) diody Zenera (mikroukładu) typu TL431 udało się uprościć obwód źródła napięcia odniesienia (ION). Okazało się, że można zrezygnować z jakichkolwiek stabilnych generatorów prądu (GST) zasilających tę diodę Zenera.

Napięcie odniesienia jest usuwane z ION, wykonane na układzie scalonym typu TL431 (VD1), a z suwaka rezystora zmiennego R4, który jest regulatorem napięcia wyjściowego CH, jest podawane na wejście nieodwracające wzmacniacza operacyjnego DA1. 1. Część napięcia wyjściowego jest doprowadzana do wejścia odwracającego (pin 2 wzmacniacza operacyjnego) DA1.1, które jest pobierane z dzielnika napięcia rezystora R8R6.

Z tego samego ION napięcie jest odprowadzane do elektronicznego zespołu zabezpieczającego CH, który jest wykonany na drugiej połowie LM358N (DA1.2), a przez dzielnik napięcia rezystora R11R14 jest podawany do rezystora zmiennego R12, który jest regulatorem do ustawiania wymaganej wartości maksymalnego prądu wyjściowego CH.

W ten sposób wejścia tego wzmacniacza operacyjnego są podłączone do wydajnego rezystora R17, który jest czujnikiem prądu dla zespołu zabezpieczającego SN. Wielkość prądu ograniczającego CH (stabilny prąd wyjściowy CH) zależy od wielkości napięcia na silniku rezystora zmiennego R12 i od rezystancji rezystora R17.

Im wyższa wartość tego napięcia i im niższa rezystancja rezystora czujnika prądu R17, tym wyższa będzie wartość prądu wyjściowego CH.

Obwód wzmacniacza operacyjnego DA1.2 jest komparatorem napięcia, który porównuje napięcie odniesienia na suwaku rezystora zmiennego R12 ze spadkiem napięcia na czujniku prądu - R17. Dokładniej, komparator porównuje te napięcia pod względem wielkości iw zależności od tego, które z napięć ma większą wielkość, zmienia się również wielkość napięcia na wyjściu tego wzmacniacza operacyjnego. Gdy prąd wyjściowy jest niższy niż próg działania komparatora (w zależności od położenia suwaka rezystora R12), wówczas napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego jest mniejsze niż napięcie rezystora R17, a zatem na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego. W tym przypadku na wyjściu wzmacniacza operacyjnego niskiego napięcia (nie więcej niż 0,1 ... Oh, 2 V), niewystarczające do otwarcia tranzystorów VT3 i VT4. W takim przypadku dioda HL1, która jest wskaźnikiem zadziałania zabezpieczenia, nie zapala się i zabezpieczenie nie wpływa na ograniczenie prądu wyjściowego SN.

Gdy tylko napięcie na czujniku prądu R17 przekroczy napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego (w przybliżeniu równe wartości napięcia przesunięcia wzmacniacza operacyjnego), komparator zmieni swój stan i na jego wyjściu pojawi się duże napięcie, zbliżając się wielkością do napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego (minus około 1,5 V) ... Tranzystor ochronny VT3 włączy się, a jego otwarte złącze kolektor-emiter zamknie punkt połączenia rezystorów R9 R10 ze wspólnym przewodem obwodu CH. Okazuje się, że podstawa potężnego tranzystora kompozytowego VT1-VT2 jest pozbawiona napięcia i podłączona do wspólnego przewodu CH. Ponieważ emiter VT2 w taki czy inny sposób (za pomocą zewnętrznego obciążenia CH lub za pomocą stabilnego generatora prądu na tranzystorze VT5) jest już podłączony do wspólnego przewodu obwodu CH, tranzystor kompozytowy jest przymusowo zamknięty. W zależności od sytuacji (obciążenie SN), od wartości prądu i napięcia wyjściowego, wyjście jest w trybie stabilizacji napięcia lub w trybie stabilizacji (ograniczenia) prądu.

Jak widać na schemacie, tylko niektóre typy wzmacniaczy operacyjnych będą mogły normalnie pracować w tym trybie z jednobiegunowym napięciem zasilania, ponieważ zwykły wzmacniacz operacyjny będzie musiał ustawić „punkt środkowy” napięcia zasilania na swoich wejściach, co z pewnością doprowadzi do około połowy jego napięcia zasilania na wyjściu wzmacniacza operacyjnego. To z kolei zakłóci funkcjonowanie ochrony jako całości. Oczywiście najłatwiej jest dostosować konwencjonalny wzmacniacz operacyjny w tym obwodzie, używając do niego bipolarnego napięcia zasilania.

Przy zasilaniu jednobiegunowym mogą działać wzmacniacze operacyjne, takie jak na przykład LM324N. Ten wzmacniacz operacyjny zawiera cztery wzmacniacze operacyjne w jednej obudowie. Według źródła, obwody wewnętrzne rozważanych wzmacniaczy operacyjnych są podobne. Na LM324N możesz również spróbować zebrać ten CH zgodnie ze schematem na ryc.1. Głównym wymaganiem dla wzmacniacza operacyjnego w obwodzie komparatora DA1.2 jest to, aby jego wyjście miało minimalne napięcie, gdy zabezpieczenie nie jest włączone. W zasadzie podobne wymagania stawia się w odniesieniu do OA samego CH DA1.1. Tylko spełniając ten wymóg, można zapewnić niezawodne blokowanie tranzystora ochronnego VT3. Istotne są tutaj bardzo ważne komentarze.

Prawdziwe „pułapki” czekają nas w procesie zakupu zagranicznych komponentów, w tym z układem scalonym typu LM358N, gdzie wady mogą być bardzo zróżnicowane. Wiele usterek tych wzmacniaczy operacyjnych pojawia się dopiero po ich zainstalowaniu w strukturze roboczej. Jeśli eksperymenty są przeprowadzane z takimi instancjami LM358N, ludzie często przypisują błędy w prototypowaniu (projekt praktyczny) innym faktom, na przykład „surowym” (niedoskonałym) obwodom w używanych projektach. W rzeczywistości używana kopia LM358N miała „ukrytą” wadę i po prostu zawiodła. Bardzo ważne jest przetestowanie LM358N przed zainstalowaniem go na płytce drukowanej.

Najczęstszą wadą wzmacniaczy operacyjnych, takich jak LM358N, jest całkowita (oczywista) awaria jednego z dwóch wzmacniaczy operacyjnych, kiedy na przykład nie ma napięcia na wyjściu jednego wzmacniacza operacyjnego. Nie pojawia się dla żadnej kombinacji napięć na wejściach wzmacniacza operacyjnego. To najbardziej typowa sytuacja. Były też takie kopie LM358N, w których napięcie wyjściowe przekraczało wartość „zero” i wahało się od zera do kilku woltów. Mniej powszechne były wystąpienia LM358N z „niekontrolowanymi” (wejściowymi) napięciami wyjściowymi od 1 V do prawie pełnej wartości napięcia zasilania LM358N.

Ukryte i nieoczekiwane są takie wady LM358N, w których zawodzi stopień wyjściowy LM358N, najczęściej „przerwa” stopnia wyjściowego i zanim prąd wyjściowy LM358N osiągnie 5mA. Wyraźnie zauważono, że wzmacniacze operacyjne przestają działać, jeśli prąd wyjściowy LM358N jest ograniczony do 3 mA. Stało się oczywiste, że sensowne jest dalsze minimalizowanie prądu wyjściowego LM358N. Bez wątpienia warto zawsze używać wzmacniacza operacyjnego, gdy jego prąd wyjściowy nie przekracza 3 mA.

Wykorzystując tranzystory VT3 i VT4 w obwodzie CH (rys. 1), osiągnęliśmy rozwiązanie opisanego problemu LM358N.

Zalecenia, które chronią niskiej jakości stopień wyjściowy LM358N przed możliwą awarią, zastosowano również w odniesieniu do wzmacniacza operacyjnego DA1.1, w którym jego stopień wyjściowy działa na wystarczająco wysokim obciążeniu impedancyjnym reprezentowanym przez rezystor R9, którego prawidłowe wyjście jest podłączone do wspólnego przewodu w przypadku wyzwolenia zabezpieczenia. Ten przypadek jest najtrudniejszy dla stopnia wyjściowego DA1.1, ale ten tryb pracy wzmacniacza operacyjnego ma miejsce tylko wtedy, gdy CH pracuje w trybie GTS. W normalnym trybie pracy c.o. obciążenie OA DA1.1 jest dalej zmniejszane (zwiększa się rezystancja obciążenia). Teraz wzmacniacz operacyjny działa na całkowitej rezystancji rezystorów R9, R10 i rezystancji wejściowej kompozytowego tranzystora Darlington VT1, VT2. Ostatnią składową tworzy prąd bazowy VT1, VT2, który jest nieistotny przy prądzie obciążenia SN, dla którego pierwotnie zaprojektowano obwód SN (do 3A).

Prąd bazowy tranzystora VT1 nie przekracza setek mikroamperów w najbardziej niekorzystnej kombinacji okoliczności, gdy prąd obciążenia CH jest maksymalny, a wzmocnienie DC tranzystorów Darlington jest minimalne. To właśnie duże, z odpowiednim marginesem, wzmocnienie tych tranzystorów umożliwiło radykalne zwiększenie rezystancji rezystora R9 bez obawy o znaczące naruszenie charakterystyk CH.

Proponowana konstrukcja obwodu SN ma jeszcze jedną pozytywną cechę, polegającą na niezawodnej pracy bloku zabezpieczającego. Sytuacja jest taka, że \u200b\u200bwzmacniacz operacyjny DA1.1, zaangażowany w obwód regulacji napięcia, nie uczestniczy w pętli (obwodzie) regulacji (ograniczającej) prądu.

Ten wzmacniacz operacyjny DAI.1 jest wyłączony ze ścieżki ochrony, co korzystnie wpływa na działanie ochrony jako całości. W przypadku, gdy DAI.1 będzie sterowany komparatorem DA1.2 z ograniczeniem prądu, sytuacja będzie inna, a nie na korzyść powyższego.

Kondensator C1, który zamyka wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego swoim wyjściem, jest nieodzownym atrybutem tego obwodu SN. Bez tego stabilna praca komparatora, a także całego CH zostanie zakłócona. W rezultacie obwód komparatora jest samowzbudzony.

Zjawisko to ma wpływ na obwód samego SN, nawet gdy próg komparatora jest daleki od wartości prądu na wyjściu SN.

Coś podobnego jest prawdziwe w odniesieniu do obwodów korekcyjnych OA DA1.1, a mianowicie w odniesieniu do elementów opaski OA R7, C2.

Nigdy nie należy zapominać, że obwody nadpisujące wzmacniacz operacyjny między wejściem a wyjściem wzmacniacza operacyjnego mogą poważnie obciążać stopień wyjściowy wzmacniacza operacyjnego. Obciążenie jest reaktywne, tj. wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta obciążenie wyjścia wzmacniacza operacyjnego. W naszym przypadku w stosunku do LM358N te układy korekcyjne są realnym zagrożeniem dla stopnia wyjściowego. Dlaczego rezystor R7 o dość wysokiej rezystancji jest zainstalowany w obwodzie (rys. 1) szeregowo z kondensatorem korygującym C2? Nie ma wystarczająco małej pojemności, jak w obwodzie komparatora na DA1.2.

Jeśli z jakiegoś powodu ten obwód nie zostanie zainstalowany, normalne funkcjonowanie obwodu SN zostanie zakłócone. Powyższe jest prawdziwe z małym zastrzeżeniem. Na prądzie stałym CH może pracować całkiem przyzwoicie bez układu korygującego R7C2. Stabilność można również zachować, gdy działa CH niskie częstotliwości (od dziesiątek do setek herców), ale wraz ze wzrostem częstotliwości obciążenia, przy pulsacyjnym poborze prądu przez obciążenie, sytuacja może się radykalnie zmienić. Jednak nawet przy niskich częstotliwościach na wyjściu DA1.1 już pojawią się „ślady” samowzbudzenia, tj. to jest sztuczka, ponieważ na wyjściu samego CH wszystko może wyglądać całkiem przyzwoicie i trudno będzie zdiagnozować cokolwiek na wyjściu CH za pomocą oscyloskopu.

Jeśli amplituda tych pulsacji jest nieznaczna, zwykle są one ignorowane. Często oscyloskop o szerszym paśmie (co najmniej 10 MHz, a czasem urządzenie 50 MHz) jest również potrzebny do obserwacji wytwarzania RF w SN.

Przy pulsacyjnej naturze obciążenia sytuacja zmienia się dramatycznie iz ukrytego trybu „wzbudzenia” OA DA1.1 może (w zależności od częstotliwości i parametrów sygnału impulsowego) przejść do najbardziej typowego trybu samowzbudzenia, kiedy „dodatek” z OA DA1 zostanie nałożony na impuls testowy ... 1. Zjawisko to jest zwykle już wyraźnie widoczne na ekranie oscyloskopu. Dlatego testowanie konstrukcji pod obciążeniem impulsowym nigdy nie zaszkodzi. Tylko jeśli wykryjemy i uzyskamy reżim „dzwonienia” („wzbudzenia”) o charakterze stacjonarnym, będziemy w stanie oszacować jego parametry i go wyeliminować.

Często problem występuje w pewnym ograniczonym zakresie częstotliwości, w określonym trybie pracy lub przy obciążeniu o określonej naturze.

Potrzebne są również pewne wyjaśnienia. Mówimy nie tylko o konsekwencjach technicznych, do których prowadzi obciążenie impulsowe na wyjściu CO, ale przede wszystkim oznacza to naruszenie trybów pracy (w postaci samowzbudzenia itp.) W samym obwodzie CO.

To wyjaśnienie jest konieczne, aby uniknąć pomyłki z tymi zaburzeniami, które wynikają z obciążenia impulsowego tylko na wyjściu SN, bez zakłócania trybów pracy bezpośrednio w obwodzie SN.

Konstrukcja CH może być dowolna, wszystko zależy od użytych części i możliwości radioamatora. Należy pamiętać, że napięcie zasilania SN, równe 30 V, jest zbliżone do maksymalnego dopuszczalnego dla LM358N, dla którego maksymalne dopuszczalne to 32 V.Jeśli potrzebujesz uzyskać wyższą wartość napięcia wyjściowego SN, to należy wprowadzić pewne zmiany w obwodzie SN, który będzie powiedział dalej.

Obwód SN na rys. 1 pozwala na użycie prawie każdego dostępnego małego transformatora sieciowego dla odpowiedniego napięcia, bez uciekania się do uzwojenia dodatkowych uzwojeń. Wybór transformatora zależy całkowicie od parametrów SN.

Części zasilające

Rezystory: R1 - 2,7 kOhm; R2, R5-R7, R15, R16 - 10 kΩ; R3 - 5,1 kOhm; R4, R12 - 33 kOhm; R8, R9 - 15 kΩ; RIO, R20, R21 - 4,7 kΩ; R11 - 10 kOhm; R13 - 1 kOhm (do wyboru); R14 - 620 omów; R17 - 0,12 oma; R18, R19 - 30 kΩ; R22 - 30 omów.

Rezystor R1 typu MLT - 0,5 W; R4, R12 - SPZ-23v-A - 0,25W; R11 - SPZ-38v; R17 to mocna (5 W) walcówka produkcji zagranicznej.

Kondensator CI, C2 - K10-176; C4 - 470 μF x 25 V - K50-29V.

W konstrukcjach SN występuje jeszcze kilka kondensatorów, których nie pokazano na rys.1. Jeden kondensator jest przylutowany równolegle do przewodów zasilających LM358N (piny 4 i 8), jego pojemność mieści się w granicach 0,068 ... 0,1 μF (ceramika). A drugi kondensator jest lutowany równolegle z zaciskami wyjściowymi CH, jego pojemność została wybrana w zakresie 4,7 ... 10 μF (1-2 szt. K73-17x63V).

Importowany jest kondensator tlenkowy SZ (100 μF x 63 V). Jest lutowany równolegle ze standardowymi kondensatorami tlenkowymi prostownika mostkowego. Inny taki kondensator tlenkowy jest przylutowany równolegle z przewodami anoda-katoda TL431.

Mikroukład ION - VD1 - TL431 można zastąpić innym integralnym stabilizatorem napięcia (biorąc pod uwagę jego maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe), nie zapominając o pogorszeniu TKN w ION. Dopuszczalne jest zastosowanie precyzyjnej diody Zenera, na przykład D818E, ale należy pamiętać, że stabilność takiego ION-u będzie w całości zdeterminowana przez stabilność przepływającego przez niego prądu. Konieczne jest użycie bardzo stabilnego GST (zamiast rezystora R1), jeśli D818E jest zasilany z głównego prostownika SN.

W przypadku, gdy na TL431 nałożone są zwiększone wymagania dotyczące napięcia odniesienia w odniesieniu do stabilności napięcia odniesienia, rezystor R1 należy również wymienić na GST. W tym przypadku GTS wykonano zgodnie z najprostszy schemat na jednego tranzystor polowytypu KPZOZD, w obwodzie źródłowym, w którym zainstalowany jest rezystor 510 Ohm (dobrany tak, aby prąd GST wynosił około 2 mA). Tranzystor polowy musi spełniać dwa ważne wymagania: napięcie (źródło drenu i dren bramki) musi wynosić co najmniej 25 V, a początkowy prąd drenu co najmniej 2 mA. Ten GST można zastąpić wersją bipolarną, zamontowaną podobnie jak obwód GST na rys. 1 na tranzystorze VT5, z tą różnicą, że rezystancja rezystora R22 została zwiększona 10-15 razy, aż do uzyskania wymaganego prądu GST, a zamiast tranzystora średniej lub dużej mocy w nowym GST używany małej mocy KT315B (G), a także VS547S lub KT3102 z dowolnym indeksem literowym.

Obwód GST zasilany z TL431 jest szczególnie pomocny, gdy CH zostały wykonane na prąd 6A lub więcej, ponieważ przy dużym prądzie CH na prostowniku pojawiają się zwiększone spadki napięcia, z którego zasilany jest obwód naszego ION-a. Celem zminimalizowania niestabilności prądu płynącego przez napięcie odniesienia, spowodowanej przez te zapady napięcia, jest schemat dodatkowe OWS.

Stąd znaczenie wszystkich „drobiazgów” obwodów bez wyjątku.

Tranzystory VT3 i VT4 typu KT315G (do instalacji których zaprojektowano płytkę drukowaną CH) lub inne tranzystory krzemowe o ikemax nie mniejszym niż 35 V i h2ia nie mniejszym niż 100. Jako VT1 używany jest zagraniczny tranzystor ВС547С. Tranzystory te pomimo niskiego kosztu posiadają duże i stabilne, praktycznie niezmienione wzmocnienie (zwykle około 500) przy prądach kolektora do 50mA. Można go zastąpić dowolnym podobnym np. Z serii KT3102 (h2ia nie mniej niż 200 i ike.max nie mniej niż 35 V). Tranzystor VT2 typu KT827 z dowolnym indeksem literowym. Zamiast tego możesz użyć jego analogu, zmontowanego na dwóch tranzystorach: KT8101 i KT817 (lub KT815) zgodnie z wewnętrznym obwodem Darlingtona samego KT827.

Sytuacja jest taka, że \u200b\u200bwewnątrz KT827 znajdują się nie tylko rezystory bocznikujące złącza baza-emiter obu tranzystorów, ale także dwie diody, których ważną funkcję pełni dioda chroniąca połączenie kolektor-emiter więcej potężny tranzystor (KT8101) od napięcia o przeciwnej polaryzacji.

W przypadku wymiany KT827 na tranzystor KT829 lub obcy tranzystor BDX53C (analog KT829) maksymalny prąd CH musi zostać zmniejszony o połowę (do 1,5 A). Tranzystor GST VT5 typu KT815, KT817, KT819 o indeksach literowych B lub G. Można go zastąpić innymi podobnymi, na przykład KT802, KT803, KT805, KT808 itp.

LED HL1 - zagraniczna, tania kategoria cenowa, czerwona poświata, HL2 - również tania zagraniczna, zielona poświata.

Płytka drukowana zasilacza

Jedną z opcji dla płytki drukowanej stabilizatora pokazano na rys. 2 i 3.

Celem nie było stworzenie miniaturowej planszy, więc jest na niej dużo wolnego miejsca. Ułatwia to rysowanie deski tradycyjnymi metodami, na przykład farbą nitro.

Tranzystor VT2 został zainstalowany na efektywnym radiatorze o powierzchni chłodzącej w granicach 1500 ... 2000 cm2, jeśli w projekcie nie zastosowano wymuszonego chłodzenia (nadmuchu wentylatorem). W tym drugim przypadku obszar odprowadzania ciepła był 5-6 razy mniejszy. Tranzystor źródła prądu VT5 został zainstalowany na małym radiatorze płytowym o powierzchni 25 cm2. Elementy schematu GTS znajdują się poza płytą.

Wszystkie konstrukcje zasilaczy są wyposażone w układy eliminacji prądów rozruchowych w obwodzie mocy (uzwojenie pierwotne CT), które zostały zmontowane zgodnie ze schematem.

Możliwe jest testowanie CH na prądzie przemiennym (z obciążeniem dynamicznym CH) zgodnie z bardzo prostym schematem na silnym tranzystorze polowym typu IRFZ48N, który jest sterowany (przełączany) przez sygnał wyjściowy generatora pomiarowego (GZ-112). Schemat i opis tej konstrukcji podano w artykule.

Ustanowienie źródła zasilania

Schemat jest tworzony w dwóch etapach. Rozpoczynają od schematu na DAI.1, a następnie przechodzą do regulacji systemu ochrony. Chociaż można to zrobić odwrotnie, ponieważ obwód SN bez zabezpieczenia staje się podatny na przeciążenia prądowe i zwarcia w obciążeniu.

Dla wartości znamionowych elementów wskazanych na schemacie napięcie wyjściowe CH wynosi 18 V. W razie potrzeby koryguje się je dobierając wartości rezystorów R3 (R2) lub R6 (R7). Nieco łatwiej jest zmienić wartość napięcia napięcia odniesienia niż zmienić obwód SN. Jeśli konieczne jest zwiększenie stabilności napięcia SN, to te rezystory muszą być precyzyjne.

Konfigurowanie węzła ochrony rozpoczyna się od wyboru i ustawienia maksymalnego prądu ochrony. Aby ułatwić tę procedurę, płytka drukowana zapewnia instalację trymera 10 kOhm typu SPZ-38v zamiast stałego rezystora R11.

Jeśli używasz innej wartości rezystora R17 (na przykład 0,1 oma zamiast 0,12 oma), może być konieczne wybranie rezystora R14.

Dla maksymalnego prądu zabezpieczenia równego 3A, wartość napięcia napięcia odniesienia dla zabezpieczenia (na rezystorze R14) powinna wynosić 450 mV.

Jako prostą wskazówkę przy przeliczaniu węzła ochrony zastosowano następujące rozumowanie. Ponieważ napięcie napięcia odniesienia na rezystorze R14 określa maksymalny prąd ochrony, napięcie to zawsze musi być większe niż spadek napięcia na czujniku prądu R17 przy maksymalnym prądzie. Oczywiście to napięcie ION powinno być z marginesem.

Należy pamiętać, że jako R17 należy zastosować wystarczająco stabilne rezystory. W przeciwnym razie, jeśli rezystancja rezystora R17 zacznie się zmieniać wraz z nagrzewaniem, wówczas zmieni się również wartość prądu ochrony ustawiony przez rezystor R12. Dlatego, aby zmniejszyć niestabilność rezystancji R17, konieczne jest obniżenie jej temperatury, dla której stosuje się rezystor z marginesem rozpraszania mocy lub stosuje się kilka rezystorów tego samego typu, na przykład cztery identyczne rezystory, które są połączone równolegle i szeregowo, tak aby całkowita rezystancja czterech rezystorów była równa rezystancji jednego rezystor. Całkowita maksymalna moc wzrasta czterokrotnie, a stabilność rezystancji znacznie wzrasta pod wpływem temperatury, ponieważ rozpraszanie mocy na każdym rezystorze jest zmniejszone czterokrotnie. Z tego samego powodu stabilne rezystory powinny być używane jako rezystory Rll, R14 i R17.

Jak widać, obwód można dostosować do dowolnej wartości prądu obciążenia SN. Jeżeli konieczne jest wprowadzenie dokładniejszego ustawienia prądu zabezpieczenia przy niskich prądach, wówczas konieczne będzie wprowadzenie podzakresu, w którym napięcie napięcia odniesienia będzie się zmieniać w ograniczonym odstępie czasu. Dla prądu ochronnego 0 ... 300 mA napięcie ION wynosiło 0 - 50 ... 70 mV, co znacznie zwiększa wygodę pracy SN z odbiornikami o małej mocy.

Ogromnym zainteresowaniem cieszy się możliwość zwiększenia prądu obciążenia. Maksymalny prąd CH można podwoić przez równoległe połączenie innego tranzystora typu KT827. W tym celu kolektory obu tranzystorów (VT2 i dodatkowych) są połączone równolegle, ale emitery i bazy obu tranzystorów muszą być od siebie oddzielone.

Faktem jest, że niemożliwe jest równe rozprowadzenie prądów kolektora obu KT827 za pomocą tylko rezystorów emitera. Dlatego zarówno w obwodzie podstawowym, jak i obwodzie emitera konieczne jest osobne dołączenie rezystorów wyrównawczych dla każdej kopii KT827. Dla dwóch egzemplarzy KT827 ustawiono maksymalny prąd wyjściowy zabezpieczenia SN na 6 ... 7A, co w większości praktycznych przypadków jest już wystarczające.

Należy pamiętać, że podczas przedmuchiwania chłodnicy temperatura będzie znacznie niższa niż w masywnym radiatorze bez takiego chłodzenia, dlatego rzeczywista (przy określonej temperaturze KT827) maksymalna dopuszczalna moc rozpraszana KT827 podczas nadmuchu będzie większa.

Dodatkowo zastosowanie dmuchaw pozwala uzyskać znaczny przyrost masy i gabarytów dzięki bardzo „skromnym” i niedrogim w zakupie grzejnikach. Biorąc pod uwagę zbyt wysokie ceny masywnych radiatorów, zyskujemy również na kosztach materiałów, ponieważ chłodnice można dziś kupić po niskich cenach.