Alimentare reglabilă; Electronică de practică aplicată
Introducere.
Problema surselor de alimentare este o temă recurentă, fără îndoială. Puteți găsi pe NET, un număr nesfârșit de articole care se ocupă de surse de tot felul. Unele mai mult sau mai puțin bine comentate și bineînțeles descrise cu cea mai bună intenție. Cele mai multe dintre ele acoperă o gamă largă de opțiuni, apoi fiecare decide să construiască cea care se potrivește cel mai bine cerințelor lor și se potrivește financiar bugetului lor.
Voi descrie o sursă de alimentare reglabilă care, mai mult decât sursa de alimentare în sine, încearcă să facă cititorul să învețe și să înțeleagă cum se comportă fiecare parte a circuitului și nevoia acestuia.
Componentele.
O sursă de alimentare este alcătuită din două etape de bază; Conversia, rectificarea și filtrarea sunt una. Etapa de reglare, reglare și putere este cealaltă. Având în vedere că etapa de conversie, rectificare și filtrare este ceva care este foarte bine cunoscut de către tehnician și chiar de amator, voi lua acea etapă așa cum este cunoscută și înțeleasă, așa că trec la etapa următoare.
De data aceasta vom vedea cum se comportă sursa de alimentare realizată în jurul regulatorului LM317, care, după cum știm, poate furniza o tensiune de ieșire reglabilă între 1'2V și 37V la un curent maxim de 1,5A în timp ce este bine răcită. Personal, consider că necesitatea 1A este cea mai bună modalitate de a prelungi durata de viață utilă a LM317, ceea ce nu înseamnă că pentru o perioadă scurtă de timp putem cere până la 1,5 A, atâta timp cât nu este o sarcină inductivă.
Pentru aplicațiile care necesită un curent mai mare, consultați seriile LM150 (3A) și LM138 (5A), LM137 complementar. În orice caz, pot fi aplicate alte mijloace pentru a crește marja curentă, dacă este necesar.
Este recomandat să utilizați capsula metalică TO-3 și un frigider izolat bine ori de câte ori este posibil, dacă nu sunteți sigur cum să izolați o componentă de acest tip, vedeți cum ar trebui să utilizați un frigider și cum să îl izolați.
Revenind la sursa reglabilă, ansamblul este cel tipic cu potențiometrul Pot1 (10K) care permite reglarea tensiunii necesare la ieșire între 1'2V și 34V. Regulatorul trebuie protejat împotriva curenților inversi, proveniți din sarcini inductive sau de la o baterie de încărcare, prin două diode D1 și D2 (1N4007) care le conectează așa cum se arată în imagine.
Direcția diodelor D1 și D2 redirecționează curenții inductivi în afara regulatorului, care este cel mai sensibil dispozitiv la acești curenți.
Am inclus un ampermetru, o sarcină rezistivă (nu inductivă) pe ieșire, un comutator Int1 și un voltmetru, pentru a vedea ce se întâmplă în orice moment. Familiarizați-vă cu diferitele componente și încercați să înțelegeți funcția lor. Vom efectua simularea cu programul Proteus.
SIMULAREA.
Pentru a începe simularea, așa cum ar trebui să știți deja, activăm butonul de avans. Vedem că tensiunea de intrare este de 40V continuă. Condensatorul de mare capacitate C1 asigură o stabilitate adecvată împotriva ondulării tensiunii furnizate.
Cu potențiometrul la maxim avem 34V și dacă îl mutăm la minim avem 1,26V, asta indică producătorul. La închiderea comutatorului de sarcină Int1, ampermetrul ne arată curentul care curge prin sarcină. Cu toate acestea, cu Pot1 la minimum, nu putem merge sub 1'2V.
Deci, cum putem obține 0V cu Pot1 cel puțin.
Conform datelor producătorului, aplicarea unei tensiuni negative pinului de reglare 1 ne permite să atingem o tensiune minimă de ieșire de 0V, ceea ce ne dorim.
Am făcut circuitul similar cu cel prezentat mai sus, la care am adăugat câteva componente pentru o mai bună înțelegere.
Acesta este circuitul obținut (parțial), să vedem că se comportă în același mod ca și cel anterior. Mai întâi vom închide Int2, care este cel care pune pinul 1 la masă (GND). Dacă deplasăm axa Pot1, vom vedea că tensiunea minimă este 1'2V și maxima este 34V, exact ca în cazul precedent.
Pe baza acestui lucru și după unele teste, am realizat un divizor de tensiune, folosind două diode zener și un rezistor, conectat așa cum se poate vedea în circuit. Pentru a simula circuitul care urmează, trebuie să citiți mai departe.
Pentru a-l simula, voi deschide mai întâi comutatorul Int2, pe care l-am setat doar pentru simulare. Voi închide comutatorul Int3 al tensiunii negative de -36V, astfel încât să acționeze conform așteptărilor.
Deci, acum, dacă ajustăm ieșirea la 24V (23,9V), vedem că căderea de tensiune este aproape zero și curentul este 1A.
Acum, repetăm pașii anteriori cu potențiometrul și vedem că 0V se realizează la minimum și 34V la celălalt capăt al Pot1.
Diodele zener 5V1 și 3V9 de 500mW împreună cu R3 de 3K3Ω formează divizorul de tensiune necesar, pentru a obține tensiunea negativă pe care producătorul o comentează. În acest fel, se poate obține setarea între 0V și 34V sau maximul permis de secundar.
Comutatoarele (Int1/2/3) nu sunt strict necesare, ele au fost incluse în diagramă numai în scopuri educaționale, deoarece prin intermediul acestora, funcționarea fiecărei părți poate fi mai bine înțeleasă. Dacă vreți, puteți vedea un mic videoclip pe care l-am creat ca demonstrație.
Cu aceasta închei acest mic articol, în care am încercat să clarific punctele pe care le consider necesare să le știu pentru a atinge valorile de 0 Volți și maximul de 37V pe care îl permite producătorul acestui dispozitiv precum LM317.
Ca întotdeauna, dacă aveți comentarii sau întrebări, exprimați-vă îndoielile și voi încerca să vă răspund.