Teraz wspólnie z autorem kanału YouTube „Open Frime TV” zmontujemy dość prosty i niezawodny zasilacz laboratoryjny ze wzmacniaczami operacyjnymi.
Myślę, że wszyscy, którzy chcieli zamontować liniowy zasilacz laboratoryjny na wzmacniaczach operacyjnych, często spotykali się z tym wspólnym schematem:
Chińczycy nawet zaczęli go masowo produkować.
Jak widać tutaj, do stabilizacji napięcia wyjściowego zastosowano wzmacniacze operacyjne, ale jest jedna rzecz - ale to czyni ten obwód bardzo nieatrakcyjnym. Wynika to z faktu, że napięcie wejściowe nie może przekraczać 30 V. Większość ludzi jest zdezorientowana tym ograniczeniem, ponieważ transformatory mają zwykle napięcie 24 V i 36 V. Znalezienie transformatora 30 V jest problematyczne, a przerobienie transformatora na zasilacz jest nieracjonalne.
Dlaczego tak jest? A wszystko dlatego, że wzmacniacze operacyjne w tym obwodzie są podłączone bezpośrednio do napięcia zasilania i mają górną granicę napięcia wejściowego.
Oczywiście ta opcja może komuś odpowiadać, ale nie podobał mu się autor, a potem zaczęły się poszukiwania dobrego schematu. Pożądany obwód został znaleziony na jednym z forów.
Zaproponowano tam kilka opcji, autor wypróbował jedną i drugą, a ostatecznie zdecydował się na ten schemat:
Charakterystyka imponujące napięcie wejściowe (może osiągnąć 50 V), prąd wyjściowy może wynosić 5A (ale ta wartość jest zmienna, więcej szczegółów podczas testów).
Teraz kilka słów o działaniu obwodu. Jeden wzmacniacz operacyjny porównuje podane napięcie odniesienia i moc wyjściową, aw zależności od tego otwiera lub zamyka tranzystor mocy.
Drugi wzmacniacz operacyjny monitoruje spadek napięcia na boczniku.
Znaczenie jego pracy jest takie samo jak pierwsze, gdy tylko spadek napięcia na boczniku wzrośnie powyżej pewnego poziomu, zresetuje napięcie dla pierwszego wzmacniacza operacyjnego. Ten zacznie zamykać tranzystor, dopóki napięcie spadające na boczniku nie będzie równe ustawionej wartości prądu.
Również na forum ludzie dzielili się opcjami dotyczącymi płytek drukowanych.
Ale były dość duże, a następnie autor postanowił naszkicować właśnie taką płytkę drukowaną.
Pod względem wielkości okazało się, że jest bardzo kompaktowy. Najpierw stworzył przypadek testowy przy użyciu metody LUT i sprawdził wszystko.
Podobał mi się ten schemat w pracy.Następnie autor postanowił pięknie go zaprojektować i wysłał do produkcji chińskiej firmy.
I tak deski zostały dostarczone. Autor chętnie otwiera pudełko. Są dobrze zapakowane. Weźmy chusteczkę i przyjrzyjmy się bliżej.
Jakość jest zawsze na najwyższym poziomie. Od razu chciałem odebrać tę tablicę i sprawdzić w pracy. Liczba części zbliża się do średniego poziomu. Lutowanie trwa około 20 minut.
W rezultacie otrzymujemy tak piękną deskę:
Możesz to przetestować. Do tego potrzebujemy źródła zasilania, potrzebujemy również elektroniczny obciążenie.
Przede wszystkim sprawdź minimalne i maksymalne napięcie wyjściowe.
Jak widać, minimalny próg wynosi 0 V, a maksymalny jest tylko o kilka woltów mniejszy niż na wejściu. Teraz możesz sprawdzić, jak bardzo napięcie wyjściowe spada pod obciążeniem. Aby to zrobić, nie usuwamy sond z pomiaru napięcia i nie zawieszamy tam żarówki na napięcie 36V o mocy 100W.
Jak widzimy, stabilizacja jest na poziomie. Teraz sprawdźmy, jaki prąd może wytworzyć obwód. Ale na początek jest zastrzeżenie: maksymalny prąd, który można uzyskać z tego obwodu, jest różny. Teraz bardziej szczegółowo: prąd wyjściowy przy 40 woltach jest ograniczony do 5 amperów, ale to nie wszystko, ustawiając maksymalny prąd, musisz upewnić się, że moc rozpraszana przez tranzystor nie przekracza 100 W.
Możesz obliczyć tę moc za pomocą tego wzoru:
Zastępujemy wartość różnicy między napięciem wejściowym i wyjściowym i mnożymy przez pobór prądu. Na przykład, jeśli mamy napięcie wejściowe 40 V, a napięcie wyjściowe 2 V i prąd 5 A są ustawione na wyjściu, wówczas 190 W zostanie rozproszone przez tranzystor. I jak wiecie, nie wytrzyma takiego obciążenia.
Dlatego musisz albo zmniejszyć napięcie wejściowe, albo zmniejszyć pobór prądu. Teraz możesz podłączyć obciążenie. Na zasilaczu ustawiamy napięcie równe 30 V. Na wyjściu miernika liniowego napięcie wynosi 20 V. Ładujemy prądem w 2A. Patrzymy na stabilizację napięcia i prądu.
Jak widać, obraz jest doskonały. Blok radzi sobie z hukiem. Nie zapomnij również umieścić dość dużego grzejnika na tranzystorze, ponieważ ogrzewanie będzie bardzo silne, nie uciekniesz od tego, jednostka liniowa nie działa inaczej.
Cóż, to chyba wszystko. Dziękuję za uwagę. Do zobaczenia wkrótce!
Wideo: