Generator błysków światła na LM317L

Przedstawiony układ ze stabili­zatorem i żarówką to... impulsator. Według karty katalogowej producenta (w tym wypadku fir­my National), taki układ staje się generatorem i dołączona żarów­ka wytwarza błyski światła. Częstotliwość wynosi około 4Hz przy wypełnieniu około 10%. W dobrej sytuacji byli posiada­cze stosownej karty katalogowej, gdzie mogli przeczytać, że jest to „Lamp flasher".

Część uczestników konkursu zmontowała taki układ i sprawdziła naocznie, jak działa. Koledzy ci przekonali się, że napięcie zasilania nie musi wynosić 28V, a żarówka wcale nie musi być nietypowa na napię­cie 28V, ani nawet na 24V. Trzech uczestników przekonało się także, że układ nie działa z jednym i z dwoma kondensatorami. Jeden Kolega sprawdził, że działa też z pięcioma kondensatorami. Te eksperymenty przekonują, że podstawą działania układu są przesunięcia fazowe, wprowadzane przez obwody RC. Najbardziej wyczerpujący opis nade­słał Jacek Bubak z Gorlic, który tak opisał działanie układu: Po włą­czeniu zasilania (28V) stabilizator LM317 dąży do jak najszybszego uzyskania napięcia referencyjnego V_REF= 1,25Vpomiędzy końcówka­mi V_OUT i ADJ. W tym celu wewnętrzny tranzystor szeregowy zostaje maksymalnie otwarty, a napięcie na końcówce V_OUT osiąga wartość napięcia wejściowego pomniejszonego o spadek napięcia na stabiliza­torze tj. V_OUT~26,5V. Żarówka świeci. Rozpoczyna się ładowanie kon­densatorów C₂, C₃ i C₄ za sprawą prądu płynącego od V_OUT, poprzez rezystory, do masy. Najszybciej jest ładowany kondensator C₄ ponieważ stała czasowa w jego obwodzie jest najmniejsza. Najwolniej ładuje się kondensator C₂ ponieważ w jego obwodzie jest największa stała czaso­wa. W momencie, gdy napięcie na kondensatorze C₂ osiągnie wartość V_REF-1,25 V, stabilizator uznaje, że kompensacja mu się udała i zatyka szeregowy tranzystor regulacyjny. V_OUT spada do wartości bliskiej V_REF. Żarówka gaśnie. Gdyby to był klasyczny układ stabilizatora, to ciągła kontrola napięcia wyjściowego odbywała by się w pętli sprzęże­nia zwrotnego poprzez zamykanie i otwieranie tranzystora regulacyjnego. Ale tutaj jest inaczej.

Kondensator C₄ ładował się najszybciej, więc naładował się do naj­większego napięcia, tj. ok. 6V. Kondensator C₃ osiągnął ok. 2V, a C₂ ok. 1,25V Teraz następuje niespodzianka. Napięcie na kondensatorach C₂ i C₃ nadal rośnie, a na C₄ maleje. Oznacza to, że C₄ oddaje energię do C₂ i C₃ podtrzymując ich słabe ładowanie. W dalszym etapie w źródło zamieni się również C₃ i wraz z C₄ będą oddawać energię do C₂. Ponieważ napięcie na C₂ przekracza napięcie referencyjne, stabi­lizator odciął się od wyjścia najlepiej jak potrafił, utrzymując na wyj­ściu najniższe możliwe napięcie tj. V_REF Kondensatory C₂, C₃ i C₄ są stale rozładowywane przez obwód żarówki. W momencie, gdy w kon­densatorach będzie na tyle mało, energii, że napięcie na C2 spadnie po­niżej V_REF, stabilizator skompensuje tę zmianę poprzez otwarcie wew­nętrznego tranzystora regulacyjnego i na wyjściu znowu pojawi się ok. 26,5V. Zaświeci się żarówka i rozpocznie się proces ładowania kon­densatorów C₂, C₃ i C₄. Itd.

Układ może pracować w bardzo szerokim zakresie napięć tj. od ok. 4,5V do 37V, co czyni go bardzo uniwersalnym. Trzeba pamiętać o do­borze odpowiedniej żarówki. Współczynnik wypełnienia zmienia się od ok. 0,85 dla 4,5Vdo ok. 0,05 dla 37V, a częstotliwość od 4Hz dla 4,5V do 2,5Hz dla 37V. W układzie o parametrach przedstawionych na ry­sunku częstotliwość błysków wynosi ok. 3Hz, a współczynnik wypełnie­nia ok. 0,06. Współczynnik wypełnienia może w uruchomionym ukła­dzie wydawać się większy ze względu na bezwładność termiczną włók-na żarówki. Kondensator C₁ jest wymagany jeżeli kondensatory filtru­jące zasilacza są dalej niż 6 cali od stabilizatora, jednak zaleca się zawsze jego stosowanie.

W Internecie można też znaleźć inną wersję impulsatora z diodą LED - patrz rysunek A.

---