Laboratoriets strömförsörjning är en av huvudapparaterna för amatörradiolaboratoriet. Idag kommer vi att samla in och kolla ett intressant diagram. Alternativet i denna artikel är ganska populärt på öppna platser på webben under namnet en enkel och prisvärd strömförsörjning.
Detta schema är reserverat för en separat forumtråd, det har utvecklats av en person under smeknamnet "olegrmz".
Schemat har upprepats flera gånger och för närvarande finns det totalt cirka ett dussin olika variationer och modifieringar. Som ett exempel kommer vi att göra den allra första versionen från författaren. Ytterligare instruktioner tas från AKA KASYAN YouTube-kanalen.
Några ord om schemat. I själva verket är det en fullfjädrad laboratoriekraftförsörjning med stabilisering både i spänning och ström. Justeringsområdet för utgångsspänningen är från 0V till 25V, strömmen är praktiskt taget från 0 till 1,5-2A.
Om det är nödvändigt kan utgångsspänningen för denna strömförsörjning vara upp till 50V:
Och strömmen är minst 10A. För att göra detta, lägg till krafttransistorer.
Kretsen fungerar helt i linjärt läge, ger en mycket smidig justering av både spänning och ström. Det finns praktiskt taget inga krusningar i utspänningen.
Kretsens hjärta är en dubbel driftsförstärkare.
På vänster sida av kretsen finns en spänningsregulator.
Dessutom finns det, som ni ser, två hela spänningsstabilisatorer.
Frågan uppstår: varför är detta nödvändigt och varför inte begränsas till ett? Den andra stabilisatorn är 12V, och den är ganska bra, men problemet är att inte mer än 30-35V kan levereras till dess ingång, men den första kan lätt absorbera högre spänningar, men dess utgångsspänning lyser inte med stabilitet. I detta fall verkar en stabilisator täcka bristerna hos en annan. Under drift värms de nästan inte upp, eftersom de bara driver en operationsförstärkare vars strömförbrukning är liten.
Driftsförstärkaren drivs av en andra 12V-spänningsstabilisator, i den ursprungliga kretsen används ett lm324-chip, som innehåller 4 opampar.
Men eftersom endast två kanaler var involverade i kretsen, beslutades att ersätta den operativa förstärkaren med lm358-chipet, den innehåller bara två oberoende opampar.
Denna krets är också intressant genom att den aktuella återkopplingen styr utspänningen.
När kraftkällan fungerar som en spänningsstabilisator fungerar den första driftsförstärkaren som en komparator och tillhandahåller en stabil utgångsspänning, som är referensen för den andra förstärkaren, på vilken spänningsreglering är byggd.
Det nuvarande begränsningssystemet är klassiskt.
En referensspänning appliceras på den icke-inverterande ingången från den första operationsförstärkaren genom en avdelare.
När belastningen är ansluten jämförs dessutom spänningsfallet som kommer att bildas på strömgivaren med referensfallet. Baserat på skillnaden i utgångsläget för operationsförstärkaren ändras smidigt.
Genom att med kraft ändra referensspänningen med hjälp av ett variabelt motstånd, tvingar vi faktiskt den operativa förstärkaren att ändra dess utgångsspänning, vilket i slutändan leder till en jämn öppning eller stängning av krafttransistorn och en förändring i strömkällans utgångsström.
Power transistor. I ett specifikt exempel använde författaren 2SD1047.
Det är ganska högspänning, kollektorströmmen är 12A.
Och kraften som samlas ut av kollektorn är cirka 100W.
Krafttransistorn kan ersättas av någon annan som liknar kollektorströmmen från 7A, det är också önskvärt att använda transistorer i TO-247 eller TO-3-paketet.
Kretsen fungerar i linjärt läge, så transistorn måste installeras på en massiv kylare, du kan behöva ytterligare luftflöde. Kylaren som författaren använder är ganska liten, en kylare behövs mycket mer här.
Signalen från operationsförstärkaren inverteras av en lågeffekttransistor och matas till förutgångsnyckeln, som faktiskt styr uttransistorn.
Kretsen har två variabla motstånd. De är nödvändiga för smidig och exakt justering av utspänningen.
En full revolution av finjusteringsmotståndet möjliggör spänningsjusteringar från cirka 3V. Bilden nedan visar ett motstånd som anger utgångsspänningsgränsen.
Det finns 3 hoppare på kretskortet. Det skulle vara möjligt att göra utan dem, men författaren hade bråttom under styrelsens layout, i allmänhet kunde det ha varit bättre, men ändå är styrelsen fullt fungerande. Du kan ladda ner det tillsammans med det allmänna projektarkivet på den här länken.
En likriktare med en elektrolyt för kraft finns på kortet.
Alla kraftkomponenter som värms upp under drift finns i närheten. Detta är nödvändigt för att underlätta installationen på en gemensam kylare. Dessutom är det nödvändigt att isolera alla komponenter från kylarhöljet med speciella värmeledande packningar och plastbussningar.
En ingångslikriktare med en ström på 4-5A, men det är önskvärt att förse en 10-ampereelektrolyt vid 50-63V med en kapacitans på 2200uF.
Låt oss börja testerna. Låt oss börja med en enkel - smidig justering av minsta utspänning. Ingången är 30V, den maximala utspänningen är cirka 23V, den minsta spänningen är noll, justeringen är mycket smidig, du kan ställa in minst 10 mV.
Stabilisatorns strömförbrukning utan last är cirka 10-20mA, men detta beror direkt på utspänningen, eftersom det finns ett lastmotstånd vid utgången.
Det finns inga klagomål på att begränsa strömmen, allt fungerar som det ska. Under belastning regleras strömmen med tillräcklig jämnhet. Den övre gränsen är cirka 1,5A, den nedre gränsen är 60mA, men att spela med rätt avdelare (se bild nedan) kan göras ännu mindre.
Nu nackdelarna med denna strömförsörjning. Problemet är detta, om du försöker kortsluta enheten vid minsta ström, är strömmen inte begränsad, och om transformatorn är kraftfull kan du säga adjö till krafttransistorn.
Men det är värt att notera att schema i efterföljande versioner har slutförts och problemet har helt lösts.
Men vid maximal ström fungerar allt tydligt, med en kortslutning klarar enheten perfekt.
Nästa test - Kontrollera återkopplingens funktion, med andra ord - stabilisering under plötsliga översvämningar och fall i nätspänningen. Vi kommer att simulera spänningsfall från en annan laboratoriekraftkälla, som faktiskt kommer att driva vår stabilisator. Utgångsspänningen för stabilisatorn är inställd på 12V.
Som ni ser är allt klart här, den inställda spänningen hålls stabil. Kontrollera därefter strömstabiliseringen, ställ in utgångsströmmen på 1A och upprepa samma test.
Även här är allt bra, enheten fungerar också på ett adekvat sätt, utgångsströmmen ändras inte.
Det är allt. Tack för din uppmärksamhet. Vi ses snart!
Författarens video: