Laboratoriets strømforsyning er et af hovedapparaterne i amatørradiolaboratoriet. I dag samler og kontrollerer vi et interessant diagram. Indstillingen, der er givet i denne artikel, er ret populær på verdensrummet under navnet en enkel og overkommelig strømforsyning.
Dette skema er forbeholdt en separat forumtråd, det blev udviklet af en person under kaldenavnet "olegrmz".
Ordningen er gentagne gange blevet forbedret, og i øjeblikket er der i alt omkring et dusin forskellige variationer og ændringer. Som et eksempel vil vi lave den allerførste version fra forfatteren. Yderligere instruktioner er taget fra AKA KASYAN YouTube-kanalen.
Et par ord om ordningen. Faktisk er det en fuldgyldig laboratoriekraftforsyning med stabilisering både i spænding og strøm. Indstillingsområdet for udgangsspændingen er fra 0V til 25V, strømmen er praktisk talt fra 0 til 1,5-2A.
Om nødvendigt kan udgangsspændingen fra denne strømforsyning være op til 50V:
Og strømmen er mindst 10A. For at gøre dette, tilføj krafttransistorer.
Kredsløbet fungerer fuldstændigt i lineær tilstand, giver en meget jævn justering af både spænding og strøm. Der er praktisk talt ingen krusninger i udgangsspændingen.
Kredsløbets hjerte er en dobbelt operationel forstærker.
På venstre side af kredsløbet er en spændingsregulator.
Desuden er der som du kan se to hele spændingsstabilisatorer.
Spørgsmålet opstår: hvorfor er dette nødvendigt, og hvorfor ikke begrænses til et? Den anden stabilisator er 12V, og den er ganske god, men problemet er, at ikke mere end 30-35V kan leveres til dens input, men den første kan let absorbere højere spændinger, men dens udgangsspænding lyser ikke af stabilitet. I dette tilfælde synes en stabilisator at dække manglerne ved en anden. Under drift opvarmes de næsten ikke, da de kun driver en driftsforstærker, hvis nuværende forbrug er lille.
Den operationelle forstærker drives af en anden 12V spændingsstabilisator, i det originale kredsløb bruges en lm324-chip, der inkluderer 4 opampere.
Men da kun to kanaler var involveret i kredsløbet, blev det besluttet at udskifte driftsforstærkeren med lm358-chippen, den indeholder kun 2 uafhængige opamps.
Dette kredsløb er også interessant, idet den aktuelle feedback styrer udgangsspændingen.
Når strømkilden fungerer som en spændingsstabilisator, fungerer den første driftsforstærker som en komparator og tilvejebringer en stabil udgangsspænding, som er referencen til den anden forstærker, hvorpå spændingsregulering er bygget.
Det nuværende begrænsningssystem er klassisk.
En referencespænding påføres den ikke-inverterende indgang fra den første operationelle forstærker gennem en divider.
Når belastningen er tilsluttet, sammenlignes det spændingsfald, der dannes på den aktuelle sensor, med referencen. Baseret på forskellen i udgangstilstanden for den operationelle forstærker ændres jævnt.
Ved med kraft at ændre referencespændingen ved hjælp af en variabel modstand, tvinger vi faktisk driftsforstærkeren til at ændre dens udgangsspænding, hvilket i sidste ende fører til en jævn åbning eller lukning af effekttransistoren og en ændring i udgangsstrømmen fra strømkilden.
Krafttransistor. I et specifikt eksempel brugte forfatteren 2SD1047.
Det er ret høj spænding, kollektorstrømmen er 12A.
Og den strøm, der opsamles af samleren, er omkring 100W.
Krafttransistoren kan erstattes af en hvilken som helst anden lignende opsamlerstrøm fra 7A, det er også ønskeligt at bruge transistorer i TO-247 eller TO-3 pakken.
Kredsløbet fungerer i lineær tilstand, så transistoren skal installeres på en massiv radiator, du har muligvis brug for yderligere luftstrøm. Den radiator, som forfatteren bruger, er ganske lille, en radiator er meget mere brug her.
Signalet fra driftsforstærkeren inverteres af en laveffekttransistor og føres til forudgangsnøglen, der faktisk styrer udgangstransistoren.
Kredsløbet har 2 variable modstande. De er nødvendige for en jævn og præcis justering af udgangsspændingen.
En fuld omdrejning af finjusteringsmodstanden muliggør spændingstilpasninger fra ca. 3V. Billedet herunder viser en modstand, der indstiller udgangsspændingsgrænsen.
Der er 3 springere på kredsløbspladen. Det ville være muligt at undvære dem, men forfatteren havde travlt under bestyrelseslayouten, generelt kunne det have været bedre, men ikke desto mindre er bestyrelsen fuldt operationel. Du kan downloade det sammen med det generelle projektarkiv på dette link.
En ensretter med en elektrolyt til strømforsyning findes på tavlen.
Alle strømkomponenter, der opvarmes under drift, er placeret i nærheden. Dette er nødvendigt for at lette installationen på en fælles radiator. Derudover er det nødvendigt at isolere alle komponenter fra radiatorhuset med specielle varmeledende pakninger og plastbøsninger.
En indgangsrigretter med en strøm på 4-5A, men det er ønskeligt at forsyne en 10-ampere elektrolyt ved 50-63V med en kapacitans på 2200uF.
Lad os starte testene. Lad os starte med en enkel - jævn justering af den minimale udgangsspænding. Indgangen er 30V, den maksimale udgangsspænding er ca. 23V, den mindste spænding er nul, justeringen er meget glat, du kan indstille mindst 10mV.
Det aktuelle forbrug af stabilisatoren uden en belastning er ca. 10-20mA, men dette afhænger direkte af udgangsspændingen, da der er en belastningsmodstand ved udgangen.
Der er ingen klager over begrænsning af strømmen, alt fungerer som det skal. Under belastning reguleres strømmen med tilstrækkelig glathed. Den øverste grænse er ca. 1,5A, den nedre grænse er 60mA, men at spille med den passende skillelinje (se billede nedenfor) kan gøres endnu mindre.
Nu ulemperne ved denne strømforsyning. Problemet er dette: Hvis du forsøger at kortslutte enheden til mindstestrømmen, forekommer der ikke strømbegrænsning, og hvis transformatoren er kraftig, kan du sige farvel til krafttransistoren.
Men det er værd at bemærke, at i efterfølgende versioner er skemaet afsluttet, og dette problem er helt løst.
Men ved maksimal strøm fungerer alt klart, med en kortslutning, enheden klarer sig perfekt.
Næste test - kontrol af funktionen af feedback, med andre ord - stabilisering under pludselige overspændinger og fald i netspænding. Vi vil simulere spændingsfald ved en anden laboratoriekraftforsyning, som faktisk vil give vores stabilisator strøm. Stabilisatorens udgangsspænding er indstillet til 12V.
Som du kan se, alt er klart her, den indstillede spænding holdes stabil. Kontroller derefter den aktuelle stabilisering, indstil outputstrømmen til 1A og gentag den samme test.
Også her er alt fint, enheden opfører sig også tilstrækkeligt, udgangsstrømmen ændres ikke.
Det er alt. Tak for din opmærksomhed. Vi ses snart!
Forfatterens video: