Állítható tápegység; Alkalmazott gyakorlati elektronika
Bevezetés.
A tápegységek kérdése kétségtelenül visszatérő téma. A NET-en végtelen számú cikk található, amelyek mindenféle forrással foglalkoznak. Néhány többé-kevésbé jól kommentálta és természetesen a legjobb szándékkal írta le. Legtöbbjük a lehetőségek széles skáláját fedi le, majd mindegyik úgy dönt, hogy megépíti azt, amelyik leginkább megfelel az igényeinek és pénzügyileg megfelel a költségvetésüknek.
Leírok egy állítható tápegységet, amely nem csak maga a táp, hanem arra törekszik, hogy az olvasó megtanulja és megértse az áramkör egyes részeinek viselkedését és szükségességét.
Az alkatrészek.
Az áramellátás két alapvető szakaszból áll; A konverzió, a rektifikálás és a szűrés egy. A szabályozás, a beállítás és a teljesítményfokozat a másik. Figyelembe véve, hogy az átalakítás, a kijavítás és a szűrés szakasza olyan, amit a technikus, sőt az amatőr is nagyon jól ismer, ezt a fázist ismert módon és értelemszerűen fogom áttenni, ezért továbblépek a következő szakaszba.
Ezúttal megnézzük, hogyan viselkedik az LM317 szabályozó körül kialakított tápegység, amely, mint tudjuk, jól lehűtött állapotban 1,2 V és 37 V közötti állítható kimeneti feszültséget képes leadni 1,5 A maximális áram mellett. Személy szerint úgy gondolom, hogy az 1A igénybevétele a legjobb módszer az LM317 hasznos élettartamának meghosszabbítására, ami nem azt jelenti, hogy rövid ideig akár 1,5 A-t is kérhetünk, amennyiben ez nem induktív terhelés.
Nagyobb áramot igénylő alkalmazásokhoz lásd az LM150 (3A) és LM138 (5A) sorozatot, a kiegészítő LM137-et. A mindenkori árrés emeléséhez szükség esetén más eszközök is alkalmazhatók.
Javasoljuk, hogy mindig használja a TO-3 fém kapszulát és egy jó szigetelt hűtőszekrényt, ha nem biztos benne, hogyan kell izolálni egy ilyen típusú alkatrészt, olvassa el, hogyan kell hűtőszekrényt használni és hogyan kell izolálni.
Visszatérve az állítható forráshoz, a szerelvény a Pot1 (10K) potenciométer tipikus, amely lehetővé teszi a kimeneten szükséges feszültség beállítását 1'2V és 34V között. A szabályozót két, az ábrán látható módon összekötő D1 és D2 diódával (1N4007) kell védeni az induktív terhelésből vagy egy töltőakkumulátorból érkező fordított áramok ellen.
A D1 és D2 diódák iránya az induktív áramokat a szabályozón kívülre irányítja, amely a legérzékenyebb eszköz ezekre az áramokra.
Felvettem egy ampermérőt, egy rezisztív terhelést (nem induktív) a kimenetre, egy Int1 kapcsolót és egy voltmérőt, hogy lássam, mi történik mindig. Ismerje meg a különféle összetevőket, és próbálja megérteni azok működését. A szimulációt a Proteus programmal fogjuk elvégezni.
A SZIMULÁCIÓ.
A szimuláció elindításához, amint azt már tudnia kell, aktiváljuk az előre lépést. Látjuk, hogy a bemeneti feszültség 40V folyamatos. A nagy kapacitású C1 kondenzátor biztosítja a megfelelő stabilitást a táplált feszültség hullámzása ellen.
A maximális potenciométerrel 34 V-nál rendelkezünk, és ha a minimumra mozgatjuk, akkor 1,26 V-os, akkor ezt a gyártó jelzi. Az Int1 terheléskapcsoló bezárásakor az ampermérő megmutatja a terhelésen átáramló áramot. A Pot1 minimális értékével azonban nem mehetünk 1'2V alá.
Tehát hogyan lehet megkapni a 0V-kat a Pot1-vel minimum.
A gyártó adatai szerint negatív feszültség alkalmazása az 1. beállítócsapra lehetővé teszi a minimális 0 V kimeneti feszültség elérését, amit szeretnénk.
A fentiekhez hasonló áramkört készítettem, amelyhez a jobb megértés érdekében hozzáadtam néhány alkatrészt.
Ez a kapott áramkör (részben), nézzük meg, hogy ugyanúgy viselkedik, mint az előző. Először bezárjuk az Int2-t, amely az 1-es csapot földre állítja (GND). Ha elmozdítjuk a Pot1 tengelyét, látni fogjuk, hogy a minimális feszültség 1'2V, a maximális pedig 34V, pontosan úgy, mint az előző esetben.
Ez alapján és néhány teszt után két zener dióda és egy ellenállás felhasználásával elértem egy feszültségosztót, amely az áramkörben látható módon csatlakozik. A következő áramkör szimulálásához olvassa el tovább.
Szimulálásához először megnyitom az Int2 kapcsolót, amelyet csak szimulációra állítottam be. Bezárom az -3V negatív feszültség Int3 kapcsolóját, hogy az a várt módon működjön.
Tehát, ha a kimenetet 24 V-ra (23,9 V) állítjuk, akkor azt látjuk, hogy a feszültségesés majdnem nulla, az áram pedig 1 A.
Most megismételjük az előző lépéseket a potenciométerrel, és azt látjuk, hogy a 0V a minimumon, a 34V pedig a Pot1 másik végén érhető el.
Az 500 mW-os 5V1 és 3V9 zener diódák a 3K3Ω R3-mal együtt képezik a szükséges feszültségosztót a negatív feszültség megszerzéséhez, amelyet a gyártó megjegyez. Ily módon elérhető a 0V és 34V közötti beállítás vagy a szekunder által megengedett legnagyobb érték.
A kapcsolók (Int1/2/3) nem feltétlenül szükségesek, csak oktatási célokra kerültek a diagramba, mivel rajtuk keresztül jobban érthető az egyes részek működése. Ha akarod, láthatsz egy kis videót, amelyet bemutatóként készítettem.
Ezzel befejezem ezt a kis cikket, amelyben megpróbáltam tisztázni azokat a pontokat, amelyeket szükségesnek tartok ahhoz, hogy elérhessem a 0 V és a 37 V maximális értékeket, amelyeket az eszköz gyártója, például az LM317 megenged.
Mint mindig, ha bármilyen észrevétele vagy kérdése van, fejezze ki kétségét, és megpróbálok válaszolni.