Nyní spolu s autorem kanálu YouTube „Open Frime TV“ sestavíme poměrně jednoduchý a spolehlivý laboratorní zdroj energie s operačními zesilovači.
Myslím, že každý, kdo chtěl sestavit lineární laboratorní napájení operačních zesilovačů, často narazil na toto společné schéma:
Číňané to dokonce začali hromadně vyrábět.
Jak zde vidíte, operační zesilovače byly použity ke stabilizaci výstupního napětí, ale je tu jedna věc - ale tento obvod je velmi neatraktivní. Důvodem je, že vstupní napětí nesmí překročit 30V. Většina lidí je tímto omezením zmatena, protože transformátory jsou obvykle 24V a 36V. Najít transformátor 30 V je problematické a přepracování transformátoru pro napájení je nerozumné.
Proč je to tak? A to vše proto, že operační zesilovače v tomto obvodu jsou připojeny přímo k napájecímu napětí a mají horní hranici vstupního napětí.
Tato možnost se samozřejmě může někomu hodit, ale nelíbil se mu autor, a pak se začalo hledat dobré schéma. Požadovaný obvod byl nalezen na jednom z fór.
Tam bylo navrženo několik možností, autor vyzkoušel jednu a druhou a nakonec se rozhodl o tomto schématu:
Vlastnosti působivé vstupní napětí (může dosáhnout 50V), výstupní proud může být 5A (ale tato hodnota je proměnná, více podrobností během testů).
Nyní pár slov o provozu obvodu. Jeden operační zesilovač porovnává dané referenční napětí a výstup a podle toho otevírá nebo uzavírá výkonový tranzistor.
Druhý operační zesilovač sleduje pokles napětí na bočníku.
Význam jeho práce je stejný jako první, jakmile pokles napětí na bočníku naroste nad určitou úroveň, uvolní napětí pro první operační zesilovač. Ten začne tranzistor uzavírat, dokud se úbytek napětí na bočníku nerovná nastavené hodnotě proudu.
Na fóru také lidé sdíleli své možnosti pro desky plošných spojů.
Ale co do velikosti byly dost velké, a pak se autor rozhodl načrtnout právě takovou desku plošných spojů.
Co se týče velikosti, ukázalo se, že je velmi kompaktní. Nejprve vytvořil testovací případ pomocí metody LUT a vše zkontroloval.
V práci se mi ten program líbil.Poté se autor rozhodl jej krásně navrhnout a poslat na výrobu čínské společnosti.
A tak byly desky dodány. Autor dychtivě otevře krabici. Jsou dobře zabalené. Pojďme si kapesník a podívejme se blíže.
Kvalita je vždy na vrcholu. Okamžitě jsem chtěl vyzvednout tuto desku a zkontrolovat práci. Počet dílů se táhne na průměrnou úroveň. Pájení trvá asi 20 minut síly.
Výsledkem je tak krásná deska:
Můžete to vyzkoušet. K tomu potřebujeme zdroj energie, také potřebujeme elektronický zatížení.
Nejprve zkontrolujte minimální a maximální výstupní napětí.
Jak vidíte, minimální práh je 0V a maximum je jen o pár voltů menší než vstup. Nyní můžete zkontrolovat, jak moc klesá výstupní napětí při zatížení. Abychom to mohli udělat, nevyjímáme sondy z měření napětí a pověsíme tam žárovku na napětí 36 V při 100 W.
Jak vidíme, stabilizace je na úrovni. Nyní se podívejme, jaký proud může obvod produkovat. Ale nejprve je zde upozornění: maximální proud, který lze z tohoto obvodu získat, se liší. Nyní podrobněji: výstupní proud při 40 voltech je omezen na 5 ampér, ale to není vše, když nastavujete maximální proud, musíte se ujistit, že výkon rozptýlený tranzistorem nepřesahuje 100 W.
Tuto sílu můžete vypočítat pomocí tohoto vzorce:
Nahrazujeme hodnotu rozdílu mezi vstupním a výstupním napětím a vynásobíme spotřebou proudu. Například, pokud máme vstupní napětí 40V a na výstupu je nastaveno napětí 2V a proud 5A, bude tranzistorem rozptýleno 190W. A jak víte, nevydrží takovou zátěž.
Proto musíte buď snížit vstupní napětí, nebo snížit aktuální spotřebu. Nyní můžete připojit zátěž. Napájecí napětí jsme nastavili na 30 V. Na výstupu lineárního měřidla bude napětí 20V. Zatěžujeme proudem ve 2A. Podíváme se na stabilizaci napětí a proudu.
Jak vidíte, obrázek je vynikající. Blok se vyrovná s ranou. Nezapomeňte také na tranzistor umístit poněkud velký radiátor, protože vytápění bude velmi silné, z toho nebudete utíkat, lineární jednotka nefunguje jinak.
To je asi všechno. Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!
Video: