|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz laboratoryjny z drukarki igłowej, 220/24, 5 woltów 1,5 ampera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Urządzeniem, które warto mieć w każdym domowym warsztacie radioamatorskim, jest oczywiście zasilacz laboratoryjny. Nazwa „laboratorium” oznacza zdolność do regulowania napięcia wyjściowego w dość szerokim zakresie, zdolność do utrzymywania ustawionej wartości napięcia z wystarczającą dokładnością dla regulowanego sprzętu za jego pomocą, obecność elektronicznego zabezpieczenia zdolnego do zapobiegania awariom obu zasilane urządzenie i zasilane urządzenie podczas przeciążeń lub w sytuacji awaryjnej oraz samo źródło itp. Zadanie wykonania jednostki laboratoryjnej jest uproszczone, jeśli jako podstawę wykorzystamy działające źródło zasilania dowolnego istniejącego urządzenia gospodarstwa domowego, które zostało już spełnił swoje zadanie lub jest przestarzały. W opublikowanym poniżej artykule autor dzieli się swoimi doświadczeniami w wykonaniu zasilacza laboratoryjnego opartego na regulatorze napięcia do drukarki igłowej. W ostatnich dziesięcioleciach technologia elektroniczna rozwinęła się tak szybko, że sprzęt staje się przestarzały znacznie wcześniej, niż ulega awarii. Z reguły przestarzały sprzęt jest odpisywany na straty i wpadając w ręce radioamatorów staje się źródłem komponentów radiowych. Część węzłów tego sprzętu jest całkiem możliwa do użycia. Podczas jednej z wizyt na rynku radiowym udało mi się kupić kilka płytek drukowanych z wycofanego sprzętu niemal za darmo (ryc. 1).
Na jednej z płytek znalazł się także transformator zasilający. Po przeszukaniu Internetu udało nam się ustalić (prawdopodobnie), że wszystkie płytki pochodzą z drukarek igłowych EPSON. Oprócz wielu przydatnych części, płyta posiada dobry, dwukanałowy zasilacz. A jeśli płytka nie jest przeznaczona do innych celów, można na jej bazie zbudować regulowany zasilacz laboratoryjny. Jak to zrobić, opisano poniżej. Zasilacz zawiera kanały +24 V i +5 V. Pierwszy zbudowany jest w oparciu o obwód stabilizatora szerokości impulsu obniżającego i jest przeznaczony na prąd obciążenia około 1,5 A. Po przekroczeniu tej wartości zabezpieczenie zostaje wyzwolony i napięcie na wyjściu stabilizatora gwałtownie spada (prąd zwarciowy - około 0,35 A). Przybliżoną charakterystykę obciążenia kanału pokazano na rys. 2 (czarna krzywa). Kanał +5 V również zbudowany jest według obwodu stabilizatora impulsów, ale w przeciwieństwie do kanału +24 V, zgodnie z tzw. Obwodem przekaźnikowym. Stabilizator ten zasilany jest z wyjścia kanału +24 V (przeznaczony do pracy ze źródła napięcia co najmniej 15 V) i nie posiada zabezpieczenia prądowego, zatem w przypadku zwarcia wyjścia (a nie jest to rzadkością w amatorskim praktyka radiowa), może się nie udać. I chociaż prąd stabilizatora jest ograniczony w kanale +24 V, podczas zwarcia kluczowy tranzystor nagrzewa się do temperatury krytycznej w ciągu około sekundy.
Obwód stabilizatora napięcia +24 V pokazano na ryc. 3 (oznaczenia literowe i numeracja elementów odpowiadają wydrukowanym na płytce drukowanej). Rozważmy działanie niektórych jego elementów, które mają cechy lub są istotne dla modyfikacji. Wyłącznik zasilania zbudowany jest na tranzystorach Q1 i Q2. Rezystor R1 służy do zmniejszenia rozpraszania mocy na tranzystorze Q1. Parametryczny stabilizator napięcia dla napięcia zasilania oscylatora głównego, wykonany na mikroukładzie oznaczonym na płytce jako 4A (będziemy go dalej uważać za DA3), jest zbudowany na tranzystorze Q1. Ten mikroukład jest kompletnym analogiem słynnego TL494 [1] do zasilaczy komputerowych. O jego działaniu w różnych trybach napisano już sporo, dlatego rozważymy tylko niektóre obwody. Stabilizacja napięcia wyjściowego odbywa się w następujący sposób: napięcie odniesienia z wewnętrznego źródła mikroukładu (pin 1) jest podawane na jedno z wejść wbudowanego komparatora 2 (pin 1 DA6) przez rezystor R14. Drugie wejście (pin 1) odbiera napięcie wyjściowe stabilizatora przez dzielnik rezystancyjny R16R12, a dolne ramię dzielnika jest podłączone do źródła napięcia odniesienia komparatora zabezpieczenia prądowego (pin 15 DA1). Dopóki napięcie na pinie 1 DA1 jest mniejsze niż na pinie 2, przełącznik na tranzystorach Q1 i Q2 jest otwarty. Gdy tylko napięcie na pinie 1 stanie się większe niż na pinie 2, przełącznik zamyka się. Oczywiście kluczowy proces sterowania zależy od działania głównego oscylatora mikroukładu. Zabezpieczenie prądowe działa podobnie, z tą różnicą, że na prąd obciążenia wpływa napięcie wyjściowe. Czujnikiem prądu jest rezystor R2. Przyjrzyjmy się bliżej aktualnej ochronie. Napięcie odniesienia jest podawane na wejście odwracające komparatora 2 (pin 15 DA1). W jego tworzeniu biorą udział rezystory R7, R11, a także R16, R12. Dopóki prąd obciążenia nie przekracza wartości maksymalnej, napięcie na pinie 15 DA1 określa dzielnik R11R12R16. Rezystor R7 ma dość wysoką rezystancję i prawie nie ma wpływu na napięcie odniesienia. W przypadku przeciążenia napięcie wyjściowe gwałtownie spada. Jednocześnie zmniejsza się również napięcie odniesienia, co powoduje dalszy spadek prądu. Napięcie wyjściowe spada prawie do zera, a ponieważ teraz połączone szeregowo rezystory R16, R12 są połączone równolegle z R11 poprzez rezystancję obciążenia, napięcie odniesienia, a tym samym prąd wyjściowy, również gwałtownie maleje. W ten sposób powstaje charakterystyka obciążenia stabilizatora +24 V. Napięcie wyjściowe na uzwojeniu wtórnym (II) transformatora obniżającego moc T1 musi wynosić co najmniej 29 V przy prądzie do 1,4 A. Stabilizator napięcia +5 V wykonany jest z tranzystora Q6 i zintegrowanego stabilizatora 78L05, oznaczonego na płytce jako SR1. Opis podobnego stabilizatora i jego działania można znaleźć w [2]. Rezystory R31, R37 i kondensator C26 tworzą obwód PIC, który tworzy strome czoła impulsów. Aby zastosować źródło prądu w jednostce laboratoryjnej, należy wyciąć z płytki drukowanej obszar, na którym znajdują się części stabilizatora (na rys. 1 oddzielony liniami świetlnymi). Aby móc regulować napięcie wyjściowe stabilizatora +24 V należy je nieco zmodyfikować. W pierwszej kolejności należy odłączyć wejście stabilizatora +5 V, dla czego należy odlutować rezystor R18 i przeciąć wydrukowany przewód prowadzący do końcówki emitera tranzystora Q6. Jeżeli źródło +5 V nie jest potrzebne, jego części można zdemontować. Następnie należy wylutować rezystor R16 i podłączyć w zamian rezystor zmienny R16' (podobnie jak inne nowe elementy, jest on pokazany na schemacie grubymi liniami) o rezystancji nominalnej 68 kOhm. Następnie należy odlutować rezystor R12 i przylutować go z tyłu płytki pomiędzy pinem 1 DA1 a zaciskiem ujemnym kondensatora C1. Teraz napięcie wyjściowe urządzenia można zmienić z 5 na 25 V. Można obniżyć dolną granicę sterowania do około 2 V, zmieniając napięcie progowe na pinie 2 DA1. W tym celu należy usunąć rezystor R6 i przyłożyć napięcie do styku 2 DA1 (około 2 V) z rezystora dostrajającego R6' o rezystancji 100 kOhm, jak pokazano na schemacie po lewej stronie (naprzeciwko poprzedniego R6). Rezystor ten można przylutować od strony części bezpośrednio do odpowiednich pinów mikroukładu. Jest jeszcze inna możliwość - zamiast rezystora R6 wlutować R6'' o wartości nominalnej 100 kOhm, a pomiędzy pin 2 układu DA1 a przewód wspólny wlutować inny rezystor - R6'' o wartości nominalnej 36 kOhm . Po tych modyfikacjach należy zmienić prąd zabezpieczenia stabilizatora. Po usunięciu rezystora R11 przylutuj w jego miejsce zmienną R11' o rezystancji nominalnej 3 kOhm z rezystorem R11'' podłączonym do obwodu silnika. Rolkę rezystora R11' można wyświetlić na panelu przednim w celu szybkiej regulacji prądu zabezpieczenia (od około 30 mA do wartości maksymalnej 1,5 A). Po włączeniu zmieni się również charakterystyka obciążenia stabilizatora: teraz, jeśli prąd obciążenia zostanie przekroczony, stabilizator przejdzie w tryb ograniczania (niebieska linia na ryc. 2). Jeżeli długość przewodu łączącego rezystor R11' z płytką przekracza 100 mm, zaleca się wlutować równolegle do niego na płytkę kondensator o pojemności 0,01 μF. Wskazane jest również wyposażenie tranzystora Q1 w mały radiator. Widok zmodyfikowanej płytki z rezystorami regulacyjnymi pokazano na ryc. 4.
Taki zasilacz może pracować z obciążeniem, które nie jest krytyczne dla tętnień napięcia, które przy maksymalnym prądzie obciążenia może przekroczyć 100 mV. Poziom tętnienia można znacznie zmniejszyć, dodając prosty stabilizator kompensacyjny, którego schemat pokazano na ryc. 5. Stabilizator oparty jest na szeroko stosowanym mikroukładzie TL431 (jego krajowym odpowiednikiem jest KR142EN19). Element regulacyjny zbudowany jest na tranzystorach VT2 i VT3. Rezystor R4 pełni tutaj tę samą funkcję, co R1 w regulatorze przełączającym (patrz rys. 3). Tranzystor VT1 zawiera jednostkę sprzężenia zwrotnego opartą na spadku napięcia na rezystorze R2. Sekcję kolektor-emiter tego tranzystora należy podłączyć zamiast rezystora R16 w obwodzie jak na rys. 3 (oczywiście rezystor zmienny r16' nie jest w tym przypadku potrzebny). Węzeł ten działa w następujący sposób. Gdy tylko napięcie na rezystorze R2 przekroczy około 0,6 V, tranzystor VT1 otwiera się, co powoduje przełączenie układu komparatora DA1 w stabilizatorze impulsów, a tym samym zamknięcie przełącznika na tranzystorach Q1, Q2. Napięcie wyjściowe stabilizatora przełączającego maleje. Zatem napięcie na tym rezystorze utrzymuje się na poziomie około 0,65 V. W tym przypadku spadek napięcia na elemencie regulacyjnym VT2VT3 jest równy sumie spadku napięcia na rezystorze R2 i napięcia na złączu emitera tranzystora VT3, tj. około 1,25...1,5 V w zależności od prądu obciążenia.
W tej formie zasilacz jest w stanie dostarczyć do obciążenia prąd do 1,5 A przy napięciu do 24 V, a poziom tętnienia nie przekracza kilku miliwoltów. Należy zauważyć, że po uruchomieniu zabezpieczenia prądowego poziom tętnienia wzrasta, ponieważ mikroukład DA1 stabilizatora kompensacyjnego zamyka się, a element sterujący jest całkowicie otwarty. Nie opracowano płytki drukowanej dla tego stabilizatora. Tranzystor VT3 musi mieć statyczny współczynnik przenikania prądu h21E co najmniej 300, a VT2 - co najmniej 100. Ten ostatni musi być zainstalowany na radiatorze o powierzchni chłodzącej co najmniej 10 cm2. Konfiguracja zasilacza z tym dodatkiem wiąże się z doborem rezystorów dzielnika wyjściowego R5-R7. Gdy jednostka jest samowzbudna, można ominąć złącze emitera tranzystora VT1 za pomocą kondensatora o pojemności 0,047 μF. Kilka słów o stabilizatorze kanału +5 V. Można go zastosować jako źródło dodatkowe w przypadku, gdy transformator T1 posiada dodatkowe uzwojenie 16...22 V. W takim przypadku potrzebny będzie dodatkowy prostownik z kondensatorem filtrującym. Ponieważ stabilizator ten nie posiada zabezpieczenia, należy do niego podłączyć obciążenie poprzez dodatkowe zabezpieczenie, np. opisane w [3], ograniczające jego prąd do 0,5 A. W artykule opisano najprostszą opcję modyfikacji, ale można dodatkowo poprawić charakterystykę źródła, uzupełniając stabilizator kompensacyjny o własne regulowane zabezpieczenie prądowe, na przykład na wzmacniaczu operacyjnym, jak to zrobiono w [4]. literatura
Autor: E. Gerasimov
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Routery Tenda W308R, W309R, W322U ▪ Kieszonkowe ognisko Alpha Bonfire
▪ sekcja serwisu Zasilacze. Wybór artykułu ▪ artykuł Aby szerzyć myśl wzdłuż drzewa. Popularne wyrażenie ▪ Artykuł o sałatkach. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Zasilanie rezerwowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Kolorowe kryształki rozpuszczają się w galaretkach. Doświadczenie chemiczne
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony