Samen met de auteur van het YouTube-kanaal "Open Frime TV" gaan we nu een vrij eenvoudige en betrouwbare laboratoriumvoeding samenstellen met operationele versterkers.
Ik denk dat iedereen die een lineaire laboratoriumvoeding op operationele versterkers wilde monteren, vaak dit algemene schema tegenkwam:
De Chinezen begonnen het zelfs massaal te produceren.
Zoals je hier kunt zien, werden operationele versterkers gebruikt om de uitgangsspanning te stabiliseren, maar er is één ding - maar dat maakt dit circuit erg onaantrekkelijk. Dit komt omdat de ingangsspanning niet hoger mag zijn dan 30V. De meeste mensen zijn in de war door deze beperking, omdat transformatoren meestal 24V en 36V zijn. Het vinden van een 30V-transformator is problematisch en het opnieuw uitvoeren van een transformator voor een voeding is irrationeel.
Waarom is dat zo? En dat allemaal omdat operationele versterkers in dit circuit rechtstreeks zijn aangesloten op de voedingsspanning en ze een bovengrens hebben voor de ingangsspanning.
Natuurlijk kan deze optie bij iemand passen, maar hij mocht de auteur niet, en toen begon de zoektocht naar een goed schema. Het gewenste circuit is gevonden op een van de forums.
Daar werden verschillende opties voorgesteld, de auteur probeerde de een en de ander en besloot uiteindelijk tot dit schema:
Kenmerken een indrukwekkende ingangsspanning (kan 50V bereiken), de uitgangsstroom kan 5A zijn (maar deze waarde is variabel, meer details tijdens tests).
Nu een paar woorden over de werking van het circuit. Een operationele versterker vergelijkt een gegeven referentiespanning en -uitgang en afhankelijk hiervan opent of sluit de vermogenstransistor.
De tweede operationele versterker bewaakt het spanningsverlies op de shunt.
De betekenis van zijn werk is hetzelfde als het eerste, zodra de spanningsval op de shunt hoger wordt dan een bepaald niveau, zal hij de spanning voor de eerste operationele versterker resetten. Deze begint de transistor te sluiten totdat de valspanning op de shunt gelijk is aan de ingestelde stroomwaarde.
Ook op het forum deelden mensen hun mogelijkheden voor printplaten.
Maar qua grootte waren ze vrij groot, en toen besloot de auteur precies zo'n printplaat te schetsen.
Qua formaat bleek hij erg compact. Eerst maakte hij een testcase met de LUT-methode en controleerde alles.
Ik vond het schema leuk in het werk.Daarna besloot de auteur het prachtig te ontwerpen en stuurde het naar de fabricage van een Chinees bedrijf.
En zo werden de planken geleverd. De auteur opent gretig de doos. Ze zitten goed verpakt. Laten we een zakdoek pakken en van dichterbij bekijken.
Wel, kwaliteit staat altijd bovenaan. Ik wilde dit bord meteen ophalen en het werk inchecken. Het aantal onderdelen trekt naar het gemiddelde niveau. Solderen duurt ongeveer 20 minuten.
Als resultaat krijgen we zo'n mooi bord:
Je kunt het testen. Hiervoor hebben we een stroombron nodig, die hebben we ook nodig elektronisch laden.
Controleer allereerst de minimale en maximale uitgangsspanning.
Zoals je kunt zien, is de minimumdrempel 0V en het maximum is slechts een paar volt minder dan de ingang. Nu kunt u controleren hoeveel de uitgangsspanning onder belasting verzakt. Om dit te doen, verwijderen we de sondes niet uit de spanningsmeting en hangen we daar een gloeilamp voor een spanning van 36V van 100W.
Zoals we zien, is de stabilisatie op het niveau. Laten we nu eens kijken welke stroom het circuit kan produceren. Maar om te beginnen is er een waarschuwing: de maximale stroom die uit dit circuit kan worden verkregen, varieert. Nu meer in detail: de uitgangsstroom bij 40 volt is beperkt tot 5 ampère, maar dat is niet alles, bij het instellen van de maximale stroom moet u ervoor zorgen dat het door de transistor gedissipeerde vermogen niet hoger is dan 100W.
Je kunt dit vermogen berekenen met deze formule:
We vervangen de waarde van het verschil tussen de ingangs- en uitgangsspanning en vermenigvuldigen met het stroomverbruik. Als we bijvoorbeeld een ingangsspanning van 40V hebben en een spanning van 2V en een stroom van 5A aan de uitgang zijn ingesteld, wordt 190W door de transistor afgevoerd. En zoals je weet, zal hij zo'n belasting niet verdragen.
Daarom moet u de ingangsspanning verlagen of het stroomverbruik verminderen. Nu kunt u de belasting aansluiten. We stellen de spanning gelijk aan 30V op de voeding. Aan de uitgang van de lineaire meter is de spanning 20V. We laden met stroom in 2A. We kijken naar de stabilisatie van spanning en stroom.
Zoals je kunt zien, is de foto uitstekend. Het blok gaat met een knal om. Vergeet ook niet om een vrij grote radiator op de transistor te plaatsen, omdat de verwarming erg sterk zal zijn, je loopt hier niet voor weg, de lineaire eenheid werkt niet anders.
Nou, dat is waarschijnlijk alles. Bedankt voor je aandacht. Tot binnenkort!
Video: