Ara, juntament amb l’autor del canal de YouTube “Open Frime TV”, muntarem una font d’alimentació de laboratori força simple i fiable amb amplificadors operatius.
Crec que tothom que volia muntar una font d’alimentació lineal de laboratori en amplificadors operatius sovint es va trobar amb aquest esquema comú:
Els xinesos fins i tot van començar a produir-lo en massa.
Com podeu veure aquí, es van utilitzar amplificadors operatius per estabilitzar la tensió de sortida, però hi ha una cosa, però que fa que aquest circuit sigui molt poc atractiu. Això és degut a que el voltatge d’entrada no pot superar els 30V. La majoria de les persones es confonen amb aquesta limitació, perquè els transformadors solen ser de 24V i 36V. Trobar un transformador a 30 V és problemàtic i tornar a transformar per a una font d'alimentació és irracional.
Per què és així? I tot perquè els amplificadors operatius d’aquest circuit estan connectats directament a la tensió d’alimentació i tenen un límit superior de la tensió d’entrada.
Per descomptat, aquesta opció pot ser adequada a algú, però a l’autor no li agradava, i aleshores va començar la recerca d’un bon esquema. El circuit desitjat es va trobar en un dels fòrums.
Allà es van proposar diverses opcions, l’autor va intentar l’una i l’altra, i finalment es va establir en aquest esquema:
Característiques una impressionant tensió d’entrada (pot arribar a 50V), el corrent de sortida pot ser 5A (però aquest valor és variable, més detalls durant les proves).
Ara unes paraules sobre el funcionament del circuit. Un amplificador operatiu compara una tensió i una sortida de referència determinades i, en funció d'això, obre o tanca el transistor de potència.
El segon amplificador operatiu, supervisa la caiguda de tensió a la càrrega.
El significat de la seva obra és el mateix que el primer, tan aviat com la caiguda de tensió a la derivació sigui superior a un nivell determinat, restablirà la tensió per al primer amplificador operatiu. Aquest començarà a tancar el transistor fins que la tensió de caiguda del shunt sigui igual al valor de corrent establert.
També al fòrum, les persones van compartir les seves opcions sobre plaques de circuit imprès.
Però de mida eren bastant grans, i l’autor va decidir esbossar només una placa de circuit imprès.
En termes de mida, va resultar ser molt compacte. Primer va fer un cas de prova mitjançant el mètode LUT i va comprovar tot.
L’esquema m’ha agradat a l’obra.Després d’això, l’autor va decidir dissenyar-lo bellament i el va enviar a la fabricació d’una empresa xinesa.
I així es van lliurar els taulers. L’autor obre amb ganes la caixa. Estan ben embalats. Agafem un mocador i mirem de prop.
Bé, la qualitat sempre és a sobre. De seguida vaig voler recollir aquest tauler i comprovar el treball. El nombre de peces tira al nivell mitjà. La soldadura requereix uns 20 minuts de força.
Com a resultat, aconseguim un consell tan bonic:
Podeu provar-ho. Per a això necessitem una font d’energia, també necessitem electrònica càrrega
En primer lloc, comproveu el voltatge de sortida mínim i màxim.
Com podeu veure, el llindar mínim és 0V, i el màxim només és un parell de volts menys que l’entrada. Ara podeu comprovar la quantitat de tensió de sortida cau sota la càrrega. Per fer-ho, no traieu les sondes de la mesura de tensió i pengeu-hi una bombeta amb una tensió de 36V de 100W.
Com veiem, l’estabilització està a nivell. Ara comprovem quina corrent pot produir el circuit. Però, per començar, hi ha una advertència: el corrent màxim que es pot obtenir d’aquest circuit varia. Ara amb més detall: el corrent de sortida a 40 volts està limitat a 5 amperes, però això no és tot, a l’hora d’establir el màxim de corrent, heu d’assegurar-vos que la potència dissipada pel transistor no superi els 100 W.
Podeu calcular aquesta potència utilitzant aquesta fórmula:
Substituïm el valor de la diferència entre el voltatge d’entrada i sortida i multipliquem pel consum actual. Per exemple, si tenim una tensió d’entrada de 40V, i una tensió de 2V i un corrent de 5A s’estableixen a la sortida, el transistor serà dissipat a 190W. I, com ja sabeu, no suportarà tanta càrrega.
Per tant, cal reduir el voltatge d’entrada o reduir el consum actual. Ara podeu connectar la càrrega. Fixem el voltatge igual a 30V a l'alimentació. A la sortida del calibre lineal, la tensió serà de 20V. Carreguem amb corrent en 2A. Mirem l’estabilització de tensió i corrent.
Com podeu veure, la imatge és excel·lent. El bloc afronta amb un cop de mà. A més, no oblideu posar un radiador força gran al transistor, ja que la calefacció serà molt forta, no us escapareu, la unitat lineal no funciona de manera diferent.
Bé, probablement ho sigui tot. Gràcies per la vostra atenció. Ens veiem aviat!
Vídeo: