Podstawowe założenia przy projektowaniu zasilacza warsztatowego

29_30_got

Konstrukcja dobrego źródła zasilania jest bardziej złożona niż można by przypuszczać. Musi zapewniać stałe napięcie lub prąd, a jednocześnie szybko reagować na wszelkie zmiany obciążenia, do którego dostarczane jest zasilanie.
To oznacza, że obwód musi szybko reagować i pozostać stabilnym w szerokim zakresie obciążeń wyjściowych, napięć i prądów, więc obwód jest nieuchronnie kompromisem między szybkością zmian a stabilnością.
Rozwiązanie zastosowane w tym projekcie powinno być wystarczająco szybkie dla większości celów i mieć dobrą stabilność wyjściową.
Zastosowana metoda sterowania napięciem może być nieco trudna do wykonania, więc uproszczone wyjaśnienie jest wymagane przed opisem kompletnego obwodu. Niektóre z bardziej powszechnych metod sterowania napięciem pokazano na rys.1.
Na rysunku 1a elementem sterującym jest po prostu tranzystor.
Do bazy przykładane jest napięcie odniesienia, które jest przetwarzane na emiterze, aby zasilić obciążenie, pomniejszone o około pół wolta napięcia spadku na złączu emiter-baza tranzystora.
To może wystarczać dla prostych konstrukcji, ale nie jest w stanie zadowalająco sprostać zadaniu z powodu niewielkich zmian na wahania wartości obciążenia, częściowo, dlatego, że pobiera mały prąd ze źródła odniesienia, którym zwykle jest rezystor zmienny podłączony do stałego napięcia.
Użycie tranzystora mocy MOSFET zamiast tranzystora bipolarnego mogłoby rozwiązać problem, z jednym zastrzeżeniem, tranzystory MOSFET mają znacznie większy i mniej przewidywalny spadek napięcia na złączu bramka-źródło.
Wzmacniacz operacyjny można wykorzystać do częściowego przezwyciężenia tych problemów, jak pokazano na rys. 1b, ale nadal istnieją pewne wady.
Wraz ze wzrostem wymaganego napięcia wyjściowego, napięcie wejściowe dopływające do tranzystora musi również wzrosnąć, tak, że istnieje faktycznie mniejsze napięcie sterujące, gdy napięcie na wyjściu zbliża się do napięcia zasilania.
Również ten prosty układ nie może dostarczyć napięcia wyjściowego większego niż wartość napięcia odniesienia.
Nieco lepsze rozwiązanie pokazano na ryc. 1c. Tranzystor mocy MOSFET jest sterowany przez wzmacniacz operacyjny, a para rezystorów powoduje, że wzmacniacz zwielokrotnia napięcie odniesienia.
Ale problem niskiego napięcia sterującego przy wysokich napięciach wyjściowych pozostaje i trudne jest wykrycie prądu wyjściowego z któregokolwiek z tych obwodów.

Autor: Andy Flind

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.