08_17.pdf

Kity Vellemana

ellemana

Regulowany zasilacz 1,5A

Kontynuujemy prezentację

zestawów dla hobbystów

produkowanych przez najbardziej

znanego wytwórcę europejskiego −

firmę Velleman.

Dla niektórych Czytelników pewną

niedogodnością może być fakt, że

instrukcja, choć napisana jest

w kilku językach, nie zawiera wersji

polskiej. Ponadto instrukcja podaje

tylko najpotrzebniejsze wskazówki

potrzebne przy montażu, nie

obejmuje natomiast żadnej analizy

funkcjonowania układu, a wiemy że

interesuje to spore grono

odbiorców.

W tym numerze przedstawiamy

uniwersalny zasilacz o napięciu

wyjściowym regulowanym

w szerokich granicach i dużym

prądzie maksymalnym. Może on

znaleźć zastosowanie jako

stabilizator do wielu urządzeń

elektronicznych, szczególnie

podczas eksperymentów.

Zaletą układu jest fakt, że

zastosowana kostka LM317

umożliwia bardzo łatwą regulację

napięcia wyjściowego, a jego

parametry stabilizacji są znacznie

lepsze niż standardowych układów

rodziny 78XX. Oczywiście uzyskane

maksymalne prądy i napięcia

wyjściowe zależą od użytego

transformatora i ewentualnego

radiatora (nie wchodzących w skład

kitu).

K1823

rysunku 1. Napięcie zmienne

z transformatora podawane na punkty

AC IN jest prostowane w mostku składa−

jącym się z diod D1 − D4 i filtrowane za

pomocą kondensatorów C4 i C1. Nie−

wielki kondensator C1 o pojemności

100nF zwiera ewentualne zakłócenia

wysokiej częstotliwości, jakie mogłyby

przedostać się z sieci energetycznej. Ro−

lę stabilizatora pełni układ scalony

LM317, która pracuje jako tak zwany sta−

bilizator pływający, co znaczy że żadna

z jego końcówek nie jest dołączona do

masy. Cechą charakterystyczną takiego

stabilizatora jest, że podczas normalnej

pracy utrzymuje on określone napięcie

między końcówkami OUT i ADJ − w kos−

tce LM317 jest to napięcie około 1,25V.

Napięcie wyjściowe można łatwo regu−

lować zmieniając stosunek rezystorów

R1 i R2. Gdy R2 jest zwarty (0 W ), napię−

cie wyjściowe wynosi właśnie 1,25V

i zwiększa się ze wzrostem rezystancji

R2. W typowym układzie stosuje się R1

o wartości 120 W , żeby w każdej sytuacji

zapewnić przepływ niewielkiego prądu

obciążenia wymaganego do poprawnej

pracy stabilizatora.

Kondensator C2 poprawia współczyn−

nik tłumienia tętnień zasilania.

Montaż i uruchomienie

Montaż układu jest bardzo prosty. Na

na płytce drukowanej pokazanej na ry−

ry−

sunku 2 należy zamontować kolejno:

− diody prostownicze D1 − D4

− kondensatory: C1 (0,1µF), C2 (10µF),

C3 (1µF) i C4 (2200µF)

− rezystor R1

− potencjometr R2

Podstawowe

parametry

zasilacza

· Zakres

napięć

wyjściowych:

1,25...35V

· Maksymalny prąd wyjściowy: 1,5A

· Wpływ zmian napięcia wejściowe−

go: typ. 0,01%

· Wpływ obciążenia: typ 0,1%

· Tłumienie tętnień zasilania: typ.

80dB

· Wbudowane wewnętrzne zabez−

pieczenia zwarciowe, termiczne

i przeciążeniowe.

Rys. 1. Schemat elektryczny zasilacza.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96

Kity V

Analiza układu

elektronicznego

Schemat ideowy zasilacza pokazany

jest na rysunku 1

rysunku 1

sunku 2

Kity Vellemana

ellemana

obciążenia) nie było większe

niż 25V. Przy napięciu zmien−

nym o takiej wartości ( skutecz−

nej ) po wyprostowaniu, na

kondensatorze C4 pojawi się

napięcie stałe równe napięciu

szczytowemu przebiegu sinu−

soidalnego, czyli około 35V, to

jest tyle ile wynosi maksymal−

ne napięcie pracy kondensato−

ra C4.

Użyty stabilizator może pra−

cować przy obciążeniu do

1,5A, ale tylko pod warunkiem,

że napięcie między wejściem

IN a wyjściem OUT nie jest

większe od kilkunastu woltów.

Przy większej różnicy napięć

między wejściem a wyjściem

wewnętrzne obwody zabez−

pieczające zmniejszają maksy−

malny prąd wyjściowy.

Z kolei do poprawnej pracy stabiliza−

tora jest wymagane, aby napięcie to nie

było mniejsze niż 2...2,5V.

W pracującym stabilizatorze wydziela

się ciepło w ilości proporcjonalnej do

różnicy napięć między wejściem a wy−

jściem i do płynącego prądu. Jest to tak

zwana moc strat:

Pstr = U × Iwy

Jeśli układ scalony nie ma radiatora,

to może rozproszyć tylko około 1W mo−

cy. A więc jeśli przykładowo napięcie na

kondensatorze C4 wynosi 30V, napięcie

wyjściowe 12V, to ze stabilizatora moż−

na pobierać przy pracy ciągłej tylko:

Iwy max = Pstr / U

Iwy max = 1W / (30 − 12)V = 0,055A

= 55mA

Przy próbie pracy z większym prądem

temperatura struktury szybko wzrośnie

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 120 W

R2: potencjometr 4,7k W

Kondensatory

C1: 0,1µF

C2: 10µF

C3: 1µF

C4: 2200µF

Półprzewodniki

D1−D4: 1N4001...7

IC: układ scalony LM317

Różne

płytka drukowana wg rysunku 2

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce

drukowanej zasilacza.

powyżej dopuszczalnej (+150°C), wtedy

wewnętrzne zabezpieczenie termiczne

wyłączy stabilizator i napięcie wyjściowe

się zmniejszy.

Aby umożliwić pracę z większymi prą−

dami należy zastosować odpowiedni ra−

diator. W najprostszym przypadku moż−

na zastosować kawałek blachy aluminio−

wej o grubości 2...3mm i wymiarach np.

10 x 10cm. Z takim radiatorem będzie

można już z naszego zasilacza w opisa−

nych warunkach pobierać w sposób

ciągły prąd około 0,7A (moc strat wynie−

sie około 12...13W). Sprawa doboru ra−

diatorów wykracza poza ramy niniejsze−

go krótkiego opisu, należy jednak wie−

dzieć, że radiator może być bardzo gorą−

cy; może osiągnąć temperaturę nawet

ponad +100°C (!), byleby tylko nie zadzia−

łało wewnętrzne zabezpieczenie ter−

miczne − a to już można sprawdzić do−

świadczalnie.

− układ scalony

Przy montażu kondensatorów C2 i C4

należy zachować właściwą bieguno−

wość, a układ scalony ma być wlutowa−

ny tak jak pokazuje fotografia w instruk−

cji obsługi. Odwrotne włożenie tych ele−

mentów może spowodować ich uszko−

dzenie.

Układ po zmontowaniu jest gotowy

do pracy. Napięcie z uzwojenia wtórne−

go transformatora sieciowego należy do−

łączyć do punktów AC IN. Po dołączeniu

woltomierza do wyjścia (punkty + i −)

można ustawić potencjometrem R2 po−

trzebne napięcie.

Uwagi końcowe

Zasilacz może współpracować z róż−

nymi typami transformatorów, byle tylko

napięcie wtórne w stanie jałowym (bez

Piotr Górecki

E RRARE H UMANUM E ST

W czerwcowym numerze EdW nasi Czytelnicy wytropili kilka drobnych błędów. Prosimy w swoich egzemplarzach wpro−

wadzić następujące zmiany:

· Na str. 6 w opisie funkcji pojazdu w punktach 8 i 9 błędnie podano kierunek obrotu.

· Wspomniany na str. 11 nieistniejący rysunek 6 to schemat montażowy, czyli rysunek 2.

· Na str. 35: w spisie elementów dioda LD274 ma oznaczenie D3, a nie D2; net lista − prawidłowy zapis − NET6: R3−1, U1−9,

U1−10.

· Także na str. 35: kit AVT−1045 został opisany w EP 5/95, a nie EP 5/96.

· Na schemacie ideowym na str. 39 obok kondensatora C1 powinien być umieszczony napis "wejście 1".

· Schemat montażowy na str. 43 powinien być podpisany: rysunek 2, a nie rysunek 3.

· W wykazie elementów na str. 46 pominięto R15 − 10k W .

· Na schemacie ideowym na str. 47, 48 prosimy poprawić wartości elementów R1, PR1, C3 na zgodne z wykazem

elementów na str. 48.

· Rysunek 4 na str. 53 powinien mieć podpis "Pojemność w funkcji temperatury..."

Wyjaśniamy też, że pomimo różnic w schematach ideowym i montażowym "Wyłącznika sensorowego z jednym

czujnikiem" z EdW 4/96 (str. 45), wyłącznik będzie działał. Nie ma bowiem różnicy, do którego wyjścia (nóżki 1 lub 2)

zostanie podłączony rezystor R4.