Teraz spolu s autorom kanála YouTube „Open Frime TV“ zostavíme pomerne jednoduchý a spoľahlivý laboratórny zdroj energie s operačnými zosilňovačmi.
Myslím si, že každý, kto chcel zostaviť lineárne laboratórne napájanie operačných zosilňovačov, často narazil na túto spoločnú schému:
Číňania ju dokonca začali hromadne vyrábať.
Ako vidíte tu, na stabilizáciu výstupného napätia sa použili operačné zosilňovače, ale je tu jedna vec - ale tento obvod je veľmi neatraktívny. Dôvodom je, že vstupné napätie nesmie prekročiť 30V. Väčšina ľudí je týmto obmedzením zmätená, pretože transformátory sú zvyčajne 24V a 36V. Nájdenie transformátora s napätím 30 V je problematické a prepracovanie transformátora na napájanie je iracionálne.
Prečo je to tak? A to všetko preto, že operačné zosilňovače v tomto obvode sú pripojené priamo na napájacie napätie a majú hornú hranicu vstupného napätia.
Táto možnosť sa samozrejme môže niekomu hodiť, ale nepáčil sa mu autor a potom sa začalo hľadať dobrú schému. Požadovaný okruh sa našiel na jednom z fór.
Tam bolo navrhnutých niekoľko možností, autor vyskúšal jednu a druhú a nakoniec sa rozhodol pre túto schému:
vlastnosti: pôsobivé vstupné napätie (môže dosiahnuť 50V), výstupný prúd môže byť 5A (ale táto hodnota je premenná, viac podrobností počas testov).
Teraz pár slov o prevádzke obvodu. Jeden operačný zosilňovač porovnáva dané referenčné napätie a výstup a podľa toho otvára alebo zatvára výkonový tranzistor.
Druhý operačný zosilňovač monitoruje pokles napätia na bočníku.
Význam jeho práce je rovnaký ako prvý, akonáhle pokles napätia na bočníku stúpne nad určitú úroveň, resetuje napätie pre prvý operačný zosilňovač. Tento začne tranzistor uzatvárať, až kým sa poklesové napätie na bočníku nerovná nastavenej hodnote prúdu.
Na fóre ľudia zdieľali aj svoje možnosti pre dosky s plošnými spojmi.
Ale vo veľkosti boli dosť veľké, a potom sa autor rozhodol nakresliť práve takú dosku plošných spojov.
Pokiaľ ide o veľkosť, ukázalo sa, že je veľmi kompaktný. Najprv urobil testovací prípad pomocou metódy LUT a skontroloval všetko.
Tento program sa mi v práci páčil.Potom sa autor rozhodol krásne navrhnúť a poslal ho na výrobu čínskej spoločnosti.
A tak boli dosky dodané. Autor dychtivo otvorí krabicu. Sú dobre zabalené. Poďme si vreckovku a bližšie sa pozrieme.
Kvalita je vždy na vrchole. Okamžite som chcel vyzdvihnúť túto dosku a skontrolovať sa v práci. Počet častí sa ťahá na priemernú úroveň. Spájkovanie trvá asi 20 minút sily.
Výsledkom je taká krásna doska:
Môžete to otestovať. Preto potrebujeme zdroj energie elektronický načítať.
Najskôr skontrolujte minimálne a maximálne výstupné napätie.
Ako vidíte, minimálna prahová hodnota je 0V a maximálna hodnota je iba o niekoľko voltov menšia ako vstup. Teraz môžete skontrolovať, koľko výstupného napätia klesá pri zaťažení. Aby sme to dosiahli, nevyberáme sondy z merania napätia a zavesíme tam žiarovku na napätie 36 V s hodnotou 100 W.
Ako vidíme, stabilizácia je na úrovni. Teraz sa pozrime, aký prúd môže tento obvod produkovať. Na začiatok je však potrebné upozorniť: maximálny prúd, ktorý je možné z tohto obvodu získať, sa líši. Teraz podrobnejšie: výstupný prúd pri 40 voltoch je obmedzený na 5 ampérov, ale to nie je všetko, keď nastavujete maximálny prúd, musíte sa uistiť, že energia rozptýlená tranzistorom nepresahuje 100 W.
Túto silu môžete vypočítať pomocou tohto vzorca:
Nahradíme hodnotu rozdielu medzi vstupným a výstupným napätím a vynásobíme aktuálnou spotrebou. Napríklad, ak máme vstupné napätie 40V a na výstupe je nastavené napätie 2V a prúd 5A, tranzistor bude rozptýlený 190W. A ako viete, nevydrží takúto záťaž.
Preto musíte buď znížiť vstupné napätie, alebo znížiť aktuálnu spotrebu. Teraz môžete pripojiť záťaž. Na zdroji sme nastavili napätie rovné 30 V. Na výstupe lineárneho obrysu bude napätie 20V. Načítame prúd v 2A. Pozeráme sa na stabilizáciu napätia a prúdu.
Ako vidíte, obrázok je vynikajúci. Blok sa vyrovná tresku. Nezabudnite tiež umiestniť pomerne veľký radiátor na tranzistor, pretože ohrev bude veľmi silný, nevymizne vám to, lineárna jednotka nefunguje inak.
To je asi všetko. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
videa: