plik


ÿþProjekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT 2131 Prosty zasilacz laboratoryjny Ka|dy wie, |e zasilacz jest jednym chomieniu - a potem i tak bd ostatecz- Listy nadchodzce do redakcji z podstawowych przyrzdów w laborato- nie sprawdzane z zasilaczem, z jakim [wiadcz, |e istnieje niesBabnce rium ka|dego elektronika, niemniej jed- maj wspóBpracowa na staBe. zapotrzebowanie na przydatne nak jest to sprzt Bardzo po|da- przyrzdy laboratoryjne do pracowni ne jest obranicze- czsto lekcewa|o- Uwaga! Wewntrz urzdzenia ny, jako co[ proste- nie prdowe, któ- mniej i bardziej zaawansowanych wystpuj napicia stanowice go i niegodnego re w razie pomyBki elektroników. [miertelne zagro|enie wikszej uwagi. nie dopu[ci do W drugim roku istnienia EdW w przypadku pora|enia. Praktyka pokazuje nadmi er nego redakcyjne laboratorium wzrostu prdu jednak, |e dobry za- Konstrukcja obudowy musi silacz znakomicie i zabezpi eczy zaprezentuje kilka praktycznych zapewni wBa[ciwy stopieD uBatwia prac, a je- przed uszkodze- konstrukcji, przydatnych dla zabezpieczenia przed go wady i zalety da- niem zasilanego szerokiego ogóBu konstruktorów. j o sobie zna pora|eniem. Osoby niepeBnolet- ukBadu ju| przy je- Podstawowym celem jest w szczególno[ci go pierwszym nie winny wykona opisane przy pracach ekspe- wBczeniu. Jest to przedstawienie urzdzeD naprawd urzdzenie tylko pod nadzorem rymentalnych i przy naprawd wa|ne - przydatnych, ale jednocze[nie wykwalifikowanych osób ur uc homi a ni u ka|dy elektronik mo|liwie prostych i tanich. nowo zbudowa- w n a p i  c i u , dorosBych. Pocztkiem serii jest przedstawiony nych ukBadów. z kroplami potu na Opisany dalej zasilacz zostaB opraco- czole czeka, czy po wBczeniu zasilania, dalej zasilacz. wany przez konstruktora, który przez lata ze zbudowanego wBa[nie ukBadu nie zd|yB pozna potrzeby w tym zakresie. zacznie wydobywa si dym, albo czy nie pojawi si charakterystyczny swd ZaBo|enia konstrukcyjne rozgrzanych elementów. Niestety, czs- Praktyka wykazuje, |e ogromna wik- to ten dym rzeczywi[cie si pojawia, co szo[ budowanych dzi[ ukBadów elektro- zwykle oznacza nieodwracale uszkodze- nicznych wymaga przy uruchomieniu za- nie jakiego[ podzespoBu. Obecno[ silacza o niewielkiej wydajno[ci i napi- w zasilaczu skutecznego, regulowanego ciu regulowanym od 1,5V do okoBo 20V. zabezpieczenia zdecydowanie zmniejsza Napicie wyj[ciowe zasilacza musi takie ryzyko. Niestety wykonanie proste- by regulowane pBynnie. go i praktycznego zabezpieczenia prdo- W zasadzie wydajno[ prdowa nie wego o pBynnie regulowanej warto[ci musi by wiksza ni| 100mA, bo nawet wcale nie jest Batwe i tanie. ukBady du|ej mocy (np. wzmacniacze Na szcz[cie w praktyce wystarcza mocy audio) zazwyczaj nie wymagaj zabezpieczenie o skokowo regulowa- wikszego prdu przy pierwszym uru- nym prdzie maksymalnym. W przedsta- ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/97 7 Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT caBkowity zanik stabilizacji - badany ukBad w przeczywisto[ci jest zasilany napi- ciem niestabilizowanym, o warto[ci mniejszej, ni| nastawiona. Aby wyelimi- nowa takie niebezpieczeDstwo, profes- jonalne zasilacze zawieraj du|e transfor- matory, które nawet przy spadku napi- cia sieci o 15% musz dostarczy pr- dów i napi, gwarantowanych w opisie technicznym. W opisanym dalej zasila- czu zastosowano inne rozwizanie - brak stabilizacji jest sygnalizowany dzwi- kiem. Opis ukBadu Przyjte zaBo|enia doprowadziBy do powstania prostego ukBadu, którego uproszczony schemat blokowy pokazany Rys. 1. Schemat blokowy zasilacza. rysunku 1 jest na rysunku 1 rysunku 1, a peBny schemat ideo- rysunku 1 rysunku 1 rysunku 2 rysunku 2 rysunku 2 rysunku 2. WBa[ciwym stabiliza- wionym zasilaczu mo|na wybra jeden WBa[nie wielko[ prdu zasilania jest wy - na rysunku 2 z dwóch zakresów prdowych, o prdzie pierwsz wa|n informacj o dziaBaniu torem napicia jest ukBad scalony U1 - maksymalnym 100mA i 1A. W prosty doBczonego ukBadu. Miernik prdu wca- popularna kostka LM317. Napicie wy- sposób mo|na te| wprowadzi trzeci za- le nie musi by dokBadny, bo jego zada- j[ciowe zasilacza jest regulowane poten- kres ogranicznika, o prdzie maksymal- niem jest pokaza rzd wielko[ci prdu, cjometrem P1. nym 10mA. a nie jego precyzyjn warto[. W opisa- Bardzo wa|n rol w ukBadzie peBni Wbrew pozorom, w zasilaczu wcale nym zasilaczu rol miernika i wskaznika ukBad scalony U2 - kostka LM3915 steru- nie jest niezbdna kontrola napicia wy- prdu peBni linijka zbudowana z dziesi- jca linijk dziesiciu diod LED. Oprócz j[ciowego. Przy uruchomianiu ukBadów ciu diod LED. funkcji pomiaru prdu, peBni ona istotn prawie nigdy nie jest konieczne ustawie- W zasilaczach budowanych przez funkcj w ukBadzie ogranicznika prdo- nie napicia z dokBadno[ci lepsz ni| amatorów czsto daje o sobie zna pew- wego. ±1V. Do tego wystarczy skala przy po- na, mo|na powiedzie, niedoróbka. Cho- W normalnych warunkach pracy na- tencjometrze regulacji napicia. W razie dzi mianowicie o to, |e przy wzro[cie po- picie wyj[ciowe jest wyznaczone sto- potrzeby zawsze mo|na doBczy do wy- bieranego prdu obni|a si napicie sunkiem rezystancji R1, PR2 oraz P1. j[cia zewntrzny woltomierz. transformatora, czyli napicie na wej[ciu Aby nie komplikowa ukBadu, zastosowa- O wiele bardziej przydatny jest mier- stabilizatora. Przy ustawieniu wikszego no potencjometr regulacyjny P1 o bodaj nik do pomiaru prdu wyj[ciowego. napicia wyj[ciowego czsto oznacza to najpopularniejszej warto[ci rezystancji Rys. 2. Schemat ideowy zasilacza. 8 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/97 Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT równej 10kW. Wiadomo, |e potencjo- stosujc P1 i R1 o mniejszej warto[ci - wtpliwie utrudniaBoby to odczyt warto[- metry wglowe maj znaczny rozrzut re- w praktyce jest to zBa droga, bowiem ci prdu, dlatego zdecydowano si na zystancji, typowo ±20%, wic aby dla przy wikszych napiciach zasilajcych trzy  okrgBe warto[ci prdu: 10, 100 dowolnego egzemplarza potencjometru w potencjometrze wydzielaBaby si zbyt i 1000mA. Pózniej okazaBo si, |e zakres mo|na byBo wykorzysta t sam skal du|a moc strat. Poniewa| wiele poten- 10mA w praktyce prawie nie jest po- na pBycie czoBowej, konieczne byBo wpro- cjometrów ma dopuszczaln moc strat trzebny i ostatecznie zasilacz modelowy, wadzenie potencjometru monta|owego równ 0,1W, nie powinno si stosowa pokazany na fotografii, ma dwa zakresy PR2. WBa[nie ten potencjometr umo|li- potencjometru P1 o rezystancji mniej- ogranicznika. Bez kBopotu mo|na te| zre- wia takie wyregulowanie ukBadu, aby szej ni| 4,7kW. alizowa trzeci zakres - wBa[ciwie caBy rzeczywiste napicia wyjsciowe zgadzaBy Kondensator C3 zmniejsza ttnienia czas on istnieje - wystarczy zastosowa si z zaprojektowan skal. Bez niego i polepsza parametry dynamiczne stabili- trzypozycyjny przeBcznik S1. Wprowa- ka|dy u|ytkownik musiaBby rcznie za- zacji. dzenie zakresu pomiarowego 10mA wy- znacza poszczególne napicia na pBycie Kostka LM3915 pracuje w klasycz- maga jednak zastosowania rezystorów czoBowej. nym ukBadzie pracy, w trybie punktowym R15 i R16 oraz wykorzystania drugiej Zastosowanie potencjometru P1 o re- - nó|ka 9 jest niepodBczona. Praktyczny sekcji przeBcznika S1. Chodzi o to, |eby zystancji 10kW i podanych na schemacie i obszerny opis kostki LM3915 mo|na wskaznik pokazywaB zero (|eby nie [wie- rezystancji R1 i PR2 zapewnia bez obci- znalez w EdW 2/96. Napicie odniesie- ciBa |adna z diod linijki) tak|e przy braku |enia zewntrznego przepByw prdu wy- nia (na nó|kach 6 i 7) jest równe 1,25V. obci|enia na zakresie 10mA - nale|y pa- j[ciowego stabilizatora o warto[ci okoBo Tyle napicia wej[ciowego (midzy nó|- mita, |e prd potencjometru P1 pBynie 2,4mA. Jak wynika z parametrów katalo- k 5 a minusem zasilania, czyli nó|k przez rezystor R2. gowych ukBadu LM317, dla jego popra- 2 kostki U2) jest potrzebne, |eby za[wie- Przy dwóch zakresach ogranicznika wnej pracy minimalny prd wyj[ciowy ci ostatni diod LED - D14. Celowo za- (100 i 1000mA) nie podBcza si drugiej nie powinien by mniejszy ni| 3,5mA, stosowano kostk LM3915 o logaryt- sekcji przeBcznika S1 i zamiast rezystora a dla niektórych egzemplarzy kostek wy- micznej charakterystyce wskazaD - daje R15 trzeba wlutowa zwor. magany prd minimalny mo|e siga a| to bardziej praktyczn skal pomiaru pr- DziaBanie ogranicznika jest nastpuj- 10mA. Cho niektóre egzemplarze ukBa- du ni| liniowy ukBad LM3914. ce. Je[li wzrastajcy prd obci|enia du LM317 dobrze sprawuj si ju| przy Napicie wej[ciowe dla kostki U2, spowoduje stopniowe ga[nicie diody prdzie 2mA, dla caBkowitego bezpie- proporcjonalne do pobieranego prdu, D13 i zapalanie ostatniej, czerwonej dio- czeDstwa dodano ukBad zródBa prdowe- uzyskiwane jest z rezystora R2. Aby zre- dy D14, w pewnym momencie zacznie go z tranzystorem T3 i rezystorem R9. alizowa trzy zakresy pomiarowe i trzy przewodzi tranzystor T4. Otworzy on Co prawda par miliamperów prdu warto[ci ograniczenia prdowego, rów- tranzystor T5, który zmniejszy napicie  marnuje si , pBync wprost do ujem- ne 10, 100 i 1000mA, przewidziano do- wyj[ciowe zasialcza, a tym samym prd, nej szyny zasilajcej, ale za to nie trzeba datkowe rezystory R3 i R4, doBczane który nie bdzie mógB dalej wzrasta. si martwi, czy w ka|dych warunkach przeBcznikiem S1. Stosujc wielopozy- W przyjtym prostym rozwizaniu dla ukBad stabilizuje napicie. Przy okazji cyjny przeBcznik mo|na byBo zrealizowa bezpieczeDstwa (zwizanego z rozrzu- prd ten za[wieca czerwom kontrolk dokBadniejsz regulacj prdu ogranicza- tem parametrów kostki U2) zastosowa- D15, która informuje o wBczeniu zasila- nia. Jednak wtedy diod LED nie mo|na no wiksz ni| minimalna warto[ rezys- cza. opisa warto[ciami prdu, tylko nale|aBo- tancji R12. W efekcie podczas ogranicza- Teoretycznie problem minimalnego by zastosowa skal procentow w sto- nia prdu nigdy nie bdzie pali si tylko prdu obci|enia mo|na byBo rozwiza, sunku do warto[ci maksymalnej. Nie- dioda D13 - [wieci bdzie zarówno dio- da D13, jak i D14. Nale|y jednak pami- ta, |e zapalenie czerwonej diody infor- muje o redukcji napicia i prdu zasila- cza. Do skutecznej pracy takiego sposobu zabezpieczenia, maksymalny spadek na- picia na rezystorze R2 musi by równy napiciu odniesienia ukBadu U1, czyli okoBo 1,25V. Taka warto[, niejako przy okazji, doskonale pasuje do napicia od- niesienia kostki U2, co dodatkowo upra- szcza ukBad pomiaru prdu. Kondensator C5 decyduje o szybko[ci dziaBania ogranicznika. Bez tego konden- satora ogranicznik w |adnym momencie nie dopu[ci do przepBywu prdu obci|e- nia wikszego, ni| wyznaczony warto[- ci rezystora R2 (ew. R3, R4). Du|a war- to[ tego kondensatora spowolni reakcj ogranicznika i w efekcie stabilizator b- dzie mógB dostarczy du|y prd chwilo- wy, byleby jego [rednia warto[ nie przekraczaBa warto[ci wyznaczonej re- zystoem R2 (ew. R3, R4). W praktyce kondensator nie powinien by zbyt du|y. Warto[ 100nF wydaje si tu górn gra- nic. Je[li w trakcie u|ytkowania zasila- ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/97 9 Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT wane, a nie wyka|e tego ani czerwona 1A. Aby jednocze[nie uzyska takie para- dzioda D14, ani brzczyk. Taki stan jest metry, konieczne jest zastosowanie mo|liwy, je[li zastosowany byBby zbyt transformatora o mocy rzdu kilkudzie- maBy radiator do ukBadu U1 i wbudowane siciu watów i solidnego radiatora. zabezpieczenie termiczne kostki U1 W modelu zastosowano transforma- ograniczyBoby prd i moc strat. tor TS8/28 o mocy 8VA, napiciu nomi- W praktyce nie jest to wielkim proble- nalnym 2x8V przy prdzie 2x0,35A. Na mem, bo zawsze mo|na zastosowa ra- pewno nie umo|liwi on jednoczesne diator wikszy ni| wymagane minimum, uzyskanie maksymalnego napicia ewentualnie mo|na zastosowa pomiar i maksymalnego prdu. temperatury radiatora lub u|y aktywne- W ukBadzie zasilacza mo|na wyko- go radiatora z wentylatorkiem. rzysta inne transformatory sieciowe. UkBad zasilacza mo|e by wykorzysty- Nale|y wtedy zastosowa kondensa- wany przy napiciach do 24V i prdzie do tory filtrujce C1 o odpowiednim napi- Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na pBytce drukowanej. cza oka|e si, |e jednocze[nie [wieci si bdzie kilka diod, [wiadczy to b- dzie o zbyt sBabym odsprzganiu (filtro- waniu) obwodu zasilania w doBczonym badanym ukBadzie. Prac stabilizatora U1 monitoruje ukBad z tranzystorami T1 i T2. Je[li mi- dzy wej[ciem, a wyj[ciem stabilizatora napicie bdzie wystarczajco du|e, tranzystor T1 bdzie otwarty, a T2 zatka- ny. Je[li napicie midzy wej[ciem a wy- j[ciem bdzie zbyt maBe dla poprawnej pracy stabilizatora, zatkany zostanie tran- zystor T1, a otworzy si T2 i uruchomi brzczyk piezo z generatorem Y1. Dzwik brzczyka oznacza wic, |e na- picie wyj[ciowe zasilacza nie jest pra- widBowo stabilizowane. Co prawda mo|e zdarzy si sytuacja, Rys. 4. gdy napicie wyj[ciowe bdzie zreduko- 1 0 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/97 Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT Projekty AVT we równe 15V. Nastpnie trzeba spraw- dzi, czy zgadza si napicie wyj[ciowe WYKAZ ELEMENTÓW WYKAZ ELEMENTÓW WYKAZ ELEMENTÓW WYKAZ ELEMENTÓW WYKAZ ELEMENTÓW przy pokrtle ustawionym na 1,5V. Je[li Rezystory T1...T4: dowolne PNP maBej mocy Rezystory Rezystory Rezystory Rezystory nie zgadza si, trzeba mechanicznie prze- (BC557) R1: 510W krci nieco gaBk lub caBy potencjometr T5: dowolny NPN maBej mocy R2, R8, R9: 100W i ponownie przeprowadzi regulacj dla (BC547) 15V. R3: 10W 0,5W U1: LM317T Aby wyregulowa akustyczny wskaz- R4: 1W 1W U2: LM3915 nik braku stabilizacji nale|y doBczy do R5, R11: 2,2kW wyj[cia zasilacza rezystor drutowy Ró|ne Ró|ne Ró|ne Ró|ne Ró|ne R6: 100kW o oporno[ci 10...50W i zwikszajc na- P1: 10kW liniowy - A R7, R10, R13, R14, R17: 22kW picie sprawdzi, kiedy stabilizator prze- S1: przeBcznik dwupozycyjny R12: 180W stanie poprawnie pracowa. Zanik stabi- TR1: TS8/28* R15, D16: zwora lizacji mo|na wykry doBczajc oscylo- Y1: brzczyk piezo z generatorem R16: nie stosowa skop do rezystora obci|ajcego. Je[li B1: bezpiecznik zwBoczny WTAT - w przebiegu wyj[ciowym pojawi si PR1: 100kW monta|owy  100mA ttnienia sieci, jest to znak, |e stabiliza- PR2: 1kW helitrim oprawka bezbiecznika (blaszki do tor nie pracuje. Potencjometr PR1 nale|y Kondensatory Kondensatory Kondensatory Kondensatory Kondensatory druku) ustawi w takiej pozycji, aby przy zwik- C1, C1B*, C1A*: 4700µF/25V szaniu prdu brzczyk odzywaB si nieco zaciski laboratoryjne 2 szt C2...C4, C6: 22µF/25V wcze[niej, zanim na wyj[ciu zasilacza naklejka samoprzylepna pByty C5: 100nF pojawi si ttnienia. czoBowej 2szt PóBprzewodniki PóBprzewodniki PóBprzewodniki PóBprzewodniki PóBprzewodniki Przy braku oscyloskopu mo|na regula- obudowa KM60 D1...D4: 1N4001...7 cj przeprowadzi przy u|yciu woltomie- przewód sieciowy z wtyczk rza. Woltomierz nale|y doBczy midzy D5...D13: dioda LED zielona 3mm wej[cie a wyj[cie stabilizatora U1 i ob- D14, D15: dioda LED czerwona * Uwaga! elementy C1A, C1B, serwowa jego wskazania przy zwik- 3mm TR1 nie wchodz w skBad kitu szaniu obci|enia. Przy zwikszaniu ob- AVT-2131. ci|enia napicie to bdzie si zmniej- sza, ale w pewnym momencie przesta- ciu pracy. Kostka U2 mo|e pracowa wentylatorkiem). nie si zmniejsza, bo stabilizator we- przy napiciach zasilajcych do 25V. Je[- Po zmontowaniu elementów na pByt- jdzie w swego rodzaju stan nasycenia li napicie na kondensatorach C1 byBoby ce drukowanej, nale|y przygotowa pBy- i przestanie stabilizowa napicie wy- wy|sze, trzeba zastosowa diod Zenera t czoBow, umocowa na niej przewi- j[ciowe. Potencjometr PR1 trzeba usta- D16 o odpowiednim napiciu. dziane elementy i wykona poBczenia wi, aby brzczyk odezwaB si jeszcze W modelu nie zastosowano wyBczni- przewodowe wedBug rysunków 2 i 3. Po- przed zanikiem stabilizacji. Pomocne b- ka sieciowego. Autor jest przekonany, |e moc bdzie fotografia wntrza modelu. dzie przy tym mierzenie tak|e napicia rysun- nie jest on potrzebny. ZajmowaBby tylko PByta czoBowa pokazana jest na rysun- wyj[ciowego. rysun- rysun- rysun- ku 4 cenne miejsce na pBycie czoBowej. ku 4. Jak wida, wprowadzono na niej Ogranicznik prdowy i wskaznik prdu ku 4 ku 4 ku 4 W praktyce wszystkie przyrzdy i tak za- pewne zmiany w stosunku do modelu nie wymagaj regulacji - wystarczy kilku- silane s ze wspólnej listwy lub kostki pokazanego na fotografich. dziesicioprocentowa dokBadno[ wyni- rozgaBziacza. Nabywcy zestawu AVT-2131 otrzyma- kajca z tolerancji u|ytych elementów. W razie potrzeby wyBcznik taki mo|- j dwie samoprzylepne naklejki z tym ry- Piotr Górecki Piotr Górecki Piotr Górecki Piotr Górecki Piotr Górecki na umie[ci na tylnej [ciance obudowy. sunkiem. Inni wykonaj kserokopi ry- sunku 4 na papierze samoprzylepnym. Monta| Nale|y pamita o polakierowaniu tej pa- Monta| ukBadu mo|na wykona na pierowej naklejki. Poniewa| podczas la- rysunku 3 pBytce pokazanej na rysunku 3 rysunku 3 rysunku 3 kierowania papier staje si bardziej prze- rysunku 3. Kolejno[ monta|u elementów nie jest krytyczna. jrzysty, na czarn pByt czoBow warto Przed rozpoczciem monta|u elemen- naklei arkusz czystego, nielakierowane- tów warto jednak przygotowa elementy go papieru, a dopiero na niego wBa[ciwy mocujce pBytk i radiator od obudowy. rysunek. Autor zaleca ostro|ne wykona- Nale|y zaplanowa i starannie wykona nie otworów w pBycie dopiero po nakleje- monta| ukBadu scalonego do pBytki i ra- niu rysunku. diatora. NiewBa[ciwe mocowanie z cza- Uruchomienie sem zaowocuje urwaniem si nó|ek ukBadu U1. Poniewa| najczstsz przyczyn kBo- jak wida, na pBytce przewidziano ot- potów s pomyBki w monta|u, po zmon- wory do mocowania ró|nych transforma- towaniu ukBad nale|y dokBadnie spraw- torów mniejszej mocy. Je[li miaBby by dzi na zgodno[ ze schematem ideo- zastosowany jeszcze wikszy transfor- wym i monta|owym. Nastpnie nale|y mator, zaznaczon cz[ pBytki mo|na wBczy ukBad, doBczy do wyj[cia mier- obci. Wtedy nale|y te| zastosowa od- nik i sprawdzi, czy napicie daje si re- powiednio skuteczny radiator i zapewni gulowa potencjometrem P1 w zakresie wBa[ciwe chBodzenie przez wykonanie 1,25 do okoBo 20V. Przy pokrtle poten- otworów wentylacyjnych i ewentualne cjometru ustawionym na 15V nale|y za zastosowanie aktywnego radiatora (z pomoc PR2 ustawi napicie wyj[cio- ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/97 11

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Programowany zasilacz laboratoryjny cz2
Zasilacz laboratoryjny dużej mocy
Zasilacz Laboratoryjny Czterozaciskowy 0 30VZ
Uniwersalny zasilacz laboratoryjny 5i12 vdc 1A
Prosty zasilacz stabilizowany
Prosty Stabilizowany zasilacz uniwersalny 3v 10v 300mA

więcej podobnych podstron