Jetzt werden wir zusammen mit dem Autor des YouTube-Kanals „Open Frime TV“ eine recht einfache und zuverlässige Laborstromversorgung mit Operationsverstärkern zusammenstellen.
Ich denke, jeder, der eine lineare Laborstromversorgung an Operationsverstärkern aufbauen wollte, stieß häufig auf dieses gemeinsame Schema:
Die Chinesen begannen sogar, es in Massen zu produzieren.
Wie Sie hier sehen können, wurden Operationsverstärker verwendet, um die Ausgangsspannung zu stabilisieren, aber es gibt eine Sache - aber das macht diese Schaltung sehr unattraktiv. Dies liegt daran, dass die Eingangsspannung 30 V nicht überschreiten darf. Die meisten Menschen sind von dieser Einschränkung verwirrt, da Transformatoren normalerweise 24 V und 36 V haben. Das Auffinden eines 30-V-Transformators ist problematisch, und das Wiederherstellen eines Transformators für eine Stromversorgung ist irrational.
Warum ist das so? Und das alles, weil Operationsverstärker in dieser Schaltung direkt an die Versorgungsspannung angeschlossen sind und eine Obergrenze für die Eingangsspannung haben.
Natürlich mag diese Option jemandem passen, aber er mochte den Autor nicht, und dann begann die Suche nach einem guten Schema. Die gewünschte Schaltung wurde in einem der Foren gefunden.
Dort wurden mehrere Optionen vorgeschlagen, der Autor versuchte die eine und die andere und entschied sich schließlich für dieses Schema:
Eigenschaften Bei einer beeindruckenden Eingangsspannung (kann 50 V erreichen) kann der Ausgangsstrom 5 A betragen (dieser Wert ist jedoch variabel, weitere Details während der Tests).
Nun ein paar Worte zum Betrieb der Schaltung. Ein Operationsverstärker vergleicht eine gegebene Referenzspannung und einen gegebenen Ausgang und öffnet oder schließt in Abhängigkeit davon den Leistungstransistor.
Der zweite Operationsverstärker überwacht den Spannungsabfall am Shunt.
Die Bedeutung seiner Arbeit ist dieselbe wie die der ersten. Sobald der Spannungsabfall am Shunt einen bestimmten Wert überschreitet, setzt er die Spannung für den ersten Operationsverstärker zurück. Dieser beginnt den Transistor zu schließen, bis die Abfallspannung am Shunt gleich dem eingestellten Stromwert ist.
Auch im Forum teilten die Leute ihre Optionen für Leiterplatten.
Aber sie waren ziemlich groß, und dann beschloss der Autor, eine solche Leiterplatte zu skizzieren.
In Bezug auf die Größe stellte sich heraus, dass es sehr kompakt war. Zuerst machte er einen Testfall mit der LUT-Methode und überprüfte alles.
Ich mochte das Schema in der Arbeit.Danach beschloss der Autor, es wunderschön zu gestalten und schickte es an die Herstellung eines chinesischen Unternehmens.
Und so wurden die Bretter geliefert. Der Autor öffnet eifrig die Schachtel. Sie sind gut verpackt. Holen wir uns ein Taschentuch und schauen wir uns das genauer an.
Qualität steht immer an erster Stelle. Ich wollte sofort dieses Board abholen und die Arbeit einchecken. Die Anzahl der Teile zieht sich auf das Durchschnittsniveau. Das Löten dauert etwa 20 Minuten.
Als Ergebnis bekommen wir so ein schönes Board:
Sie können es testen. Dafür brauchen wir eine Stromquelle, die wir auch brauchen elektronisch laden.
Überprüfen Sie zunächst die minimale und maximale Ausgangsspannung.
Wie Sie sehen können, beträgt der minimale Schwellenwert 0 V und der maximale nur ein paar Volt weniger als der Eingang. Jetzt können Sie überprüfen, wie stark die Ausgangsspannung unter Last durchhängt. Zu diesem Zweck entfernen wir die Sonden nicht aus der Spannungsmessung und hängen dort eine Glühbirne für eine Spannung von 36 V bei 100 W auf.
Wie wir sehen, ist die Stabilisierung auf dem Niveau. Lassen Sie uns nun überprüfen, welchen Strom die Schaltung erzeugen kann. Zunächst gibt es jedoch eine Einschränkung: Der maximale Strom, der von dieser Schaltung erhalten werden kann, variiert. Jetzt genauer: Der Ausgangsstrom bei 40 Volt ist auf 5 Ampere begrenzt, aber das ist noch nicht alles. Wenn Sie den Maximalstrom einstellen, müssen Sie sicherstellen, dass die vom Transistor verbrauchte Leistung 100 W nicht überschreitet.
Sie können diese Leistung mit folgender Formel berechnen:
Wir ersetzen den Wert der Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung und multiplizieren mit dem Stromverbrauch. Wenn wir beispielsweise eine Eingangsspannung von 40 V haben und eine Spannung von 2 V und ein Strom von 5 A am Ausgang eingestellt sind, werden 190 W vom Transistor abgeführt. Und wie Sie wissen, wird er einer solchen Belastung nicht standhalten.
Daher müssen Sie entweder die Eingangsspannung oder den Stromverbrauch reduzieren. Jetzt können Sie die Last anschließen. Wir stellen die Spannung am Netzteil auf 30V ein. Am Ausgang des Linearmessgeräts beträgt die Spannung 20V. Wir laden mit Strom in 2A. Wir betrachten die Stabilisierung von Spannung und Strom.
Wie Sie sehen können, ist das Bild ausgezeichnet. Der Block kommt mit einem Knall zurecht. Vergessen Sie auch nicht, einen ziemlich großen Strahler auf den Transistor zu setzen, da die Erwärmung sehr stark ist. Sie werden nicht davonlaufen, die Lineareinheit funktioniert nicht anders.
Nun, das ist wahrscheinlich alles. Danke für die Aufmerksamkeit. Bis bald!
Video: