Laboratorion virransyöttö on yksi amatööriradiolaboratorion päälaitteista. Tänään keräämme ja tarkistamme mielenkiintoisen kaavion. Tässä artikkelissa annettu vaihtoehto on melko suosittu Internetin avoimissa tiloissa yksinkertaisen ja edullisen virtalähteen nimellä.
Tämä järjestelmä on varattu erilliselle foorumin säieelle, sen on kehittänyt henkilö lempinimellä "olegrmz".
Järjestelmää on tarkennettu toistuvasti, ja tällä hetkellä on kaikkiaan noin tusinaa erilaista variaatiota ja modifikaatiota. Esimerkiksi teemme ensimmäisen version kirjoittajalta. Lisätietoja on AKA KASYAN YouTube -kanavalla.
Muutama sana järjestelmästä. Itse asiassa se on täysimittainen laboratorion virtalähde, jolla on vakautta sekä jännitteellä että virralla. Lähtöjännitteen säätöalue on 0 - 25 V, virta on käytännössä 0 - 1,5-2A.
Tarvittaessa tämän virtalähteen lähtöjännite voidaan tehdä jopa 50 V: iin:
Ja virta on vähintään 10A. Lisää tätä varten transistorit.
Piiri toimii täysin lineaarisessa tilassa, tarjoaa erittäin tasaisen säädön sekä jännitteelle että virralle. Lähtöjännitteessä ei käytännössä ole aaltoja.
Piirin sydän on kaksoisoperaattori.
Piirin vasemmalla puolella on jännitesäädin.
Lisäksi, kuten voit nähdä, on olemassa kaksi kokonaista jännitestabilisaattoria.
Herää kysymys: miksi tämä on välttämätöntä ja miksi ei pidä rajoittua yhteen? Toinen vakaaja on 12 V, ja se on melko hyvä, mutta ongelmana on, että sen tuloon ei voida antaa enempää kuin 30–35 V, mutta ensimmäinen pystyy helposti absorboimaan korkeampia jännitteitä, mutta sen lähtöjännite ei loista vakaudella. Tässä tapauksessa yksi vakaaja näyttää kattavan toisen puutteet. Käytön aikana ne melkein ei kuumene, koska ne käyttävät vain operaatiovahvistinta, jonka virrankulutus on pieni.
Operaatiovahvistinta saa virtalähteellä toinen 12 V jännitestabilisaattori, alkuperäisessä piirissä käytetään lm324 sirua, joka sisältää 4 opampiä.
Mutta koska piirissä oli vain kaksi kanavaa, päätettiin korvata operaatiovahvistin lm358-sirulla, se sisältää vain 2 riippumatonta opamppia.
Tämä piiri on mielenkiintoinen myös sillä, että virran takaisinkytkentä ohjaa lähtöjännitettä.
Kun virtalähde toimii jännitteen stabiloijana, ensimmäinen toimintavahvistin toimii vertailijana ja tarjoaa vakaan lähtöjännitteen, joka on referenssi toiselle vahvistimelle, jolle jännitesäätö on rakennettu.
Nykyinen rajoitusjärjestelmä on klassinen.
Ensimmäisen operaatiovahvistimen ei-invertoivaan tuloon johdetaan viitejännite jakajan kautta.
Lisäksi, kun kuorma on kytketty, jännitehäviötä, joka muodostuu virta-anturiin, verrataan vertailutasoon. Operaatiovahvistimen lähtötilan eron perusteella muutokset sujuvat.
Muuttamalla viitejännitettä pakotettavalla muuttuvalla vastuksella pakotamme tosiasiallisesti operaatiovahvistimen muuttamaan lähtöjännitettä, mikä johtaa viime kädessä tehotransistorin tasaiseen avautumiseen tai sulkemiseen ja virtalähteen lähtövirran muutokseen.
Tehotransistori. Erityisessä esimerkissä kirjoittaja käytti 2SD1047.
Se on melko korkea jännite, kollektorivirta on 12A.
Ja kollektorin käyttämä teho on noin 100W.
Tehotransistori voidaan korvata millä tahansa muulla vastaavalla kuin 7A: n kollektorivirralla, on myös toivottavaa käyttää transistoreita TO-247- tai TO-3-paketissa.
Piiri toimii lineaarisessa tilassa, joten transistori on asennettava massiiviseen jäähdyttimeen, saatat tarvita lisäilman virtausta. Jäähdytin, jota kirjailija käyttää, on melko pieni, jäähdytinä tarvitaan täällä paljon enemmän.
Operatiivisen vahvistimen signaali käännetään pienitehoisella transistorilla ja syötetään esilähtöavaimeen, joka tosiasiallisesti ohjaa lähtötransistoria.
Piiri on 2 muuttuvaa vastuksia. Ne ovat tarpeen lähtöjännitteen sujuvalle ja tarkalle säätämiselle.
Hienosäätövastuksen täysi kierros mahdollistaa noin 3 V: n jännitesäädöt. Alla olevassa kuvassa on vastus, joka asettaa lähtöjännitteen rajan.
Piirilevyllä on 3 hyppääjää. Olisi mahdollista tehdä ilman niitä, mutta tekijä oli kiireinen levyn suunnittelun aikana, yleensä se olisi voinut olla parempi, mutta silti levy on täysin toiminnassa. Voit ladata sen yhdessä yleisen projekti-arkiston kanssa tämä linkki.
Taululle on järjestetty tasasuuntaaja, jossa on elektrolyytti virtaa varten.
Kaikki voiman komponentit, jotka kuumenevat käytön aikana, sijaitsevat lähellä. Tämä on välttämätöntä asennuksen helpottamiseksi yhteiseen jäähdyttimeen. Lisäksi on välttämätöntä eristää kaikki komponentit jäähdyttimen kotelosta erityisillä lämpöä johtavilla tiivisteillä ja muoviholkeilla.
Tulon tasasuuntaaja, jonka virta on 4-5A, mutta on suotavaa syöttää 10 ampeerin elektrolyytti 50-63 V: n kapasitanssilla 2200uF.
Aloitetaan testit. Aloitetaan yksinkertaisella - minimaalisen lähtöjännitteen tasaisella säädöllä. Tulo on 30 V, suurin lähtöjännite on noin 23 V, minimijännite on nolla, säätö on erittäin sujuvaa, voit asettaa vähintään 10 mV.
Vakaajan virrankulutus ilman kuormaa on noin 10-20mA, mutta tämä riippuu suoraan lähtöjännitteestä, koska lähdössä on kuormitusvastus.
Virran rajoittamisesta ei ole valituksia, kaikki toimii niin kuin pitäisi. Kuormituksen aikana virta säädetään riittävän tasaisesti. Yläraja on noin 1,5A, alaraja on 60mA, mutta pelaaminen sopivalla jakajalla (katso kuva alla) voidaan tehdä vielä vähemmän.
Nyt tämän virtalähteen haitat. Ongelma on tämä, jos yrität oikosulkea yksikköä pienimmällä virralla, niin virtaa ei ole rajoitettu, ja jos muuntaja on voimakas, voit jättää hyvästit transistorille.
Mutta on syytä huomata, että seuraavissa versioissa järjestelmä on viimeistelty ja tämä ongelma on ratkaistu kokonaan.
Mutta maksimivirralla kaikki toimii selvästi, oikosululla yksikkö selviää täydellisesti.
Seuraava testi - takaisinkytkennän toiminnan tarkastaminen, toisin sanoen - vakautuminen äkillisten jännitteiden ja verkkojännitteen pudotuksen aikana. Simuloimme jännitehäviöitä jollakin toisella laboratorion virtalähteellä, joka itse asiassa antaa voiman vakauttajallemme. Vakaajan lähtöjännite on asetettu 12 V: iin.
Kuten näette, kaikki on täällä selvää, asetettu jännite pidetään vakaana. Seuraavaksi tarkista virran vakautus, aseta lähtövirta arvoon 1A ja toista sama testi.
Tässäkin kaikki on hyvin, yksikkö myös käyttäytyy riittävästi, lähtövirta ei muutu.
Siinä kaikki. Kiitos huomiosta. Nähdään pian!
Tekijän video: