Programowalne źródło prądowe niewymagające zasilania

2_3_got

Laboratoria inżynieryjne są zwykle wyposażone w różne zasilacze, woltomierze, generatory funkcyjne i oscyloskopy.
Jednak w wielu takich laboratoriach brakuje jednego urządzenia, którym jest źródło prądowe.
Ten brak jest niefortunny, ponieważ źródło prądu jest przydatne do tworzenia krzywych prądu i napięcie (I-U) (zależności między prądem a napięciem), ładowania i rozładowania akumulatorów, ustawiania początkowego obciążenia w zasilaczach i w wielu innych zastosowaniach.
Układ pokazany na rysunku 1 jest łatwym do zbudowania, prostym w użyciu, tanim źródłem prądowym. Składa się ono z trzech sekcji przełączników BCD (Binary Coded-Decimal), regulowanego stabilizatora o trzech wyprowadzeniach LM317 firmy National Semiconductor oraz garści rezystorów o tolerancji 1%.
Wszystkie nowsze regulatory firmy National Semiconductor są typu LDO (Low Drop Out) typu, który jest nieodpowiedni dla tego zastosowania. Przełączniki zwierają swoje cztery wyjścia do wspólnego terminala w zależności od cyfry ustawionej na przełączniku.
Obwód działa w następujący sposób: Załóżmy, że czerwony terminal na rysunku 1 łączy się z zasilaniem 5V i że czarny terminal łączy się z masą zasilacza.
Załóżmy, że środkowa liczba (oznaczona od 10 do 90mA) zostanie ustawiona na dwa, a pozostałe dwie cyfry zostaną ustawione na zero.
Przełącznik BCD łączy za pośrednictwem rezystora 62Ω wyjście LM317, z pinem regulacyjnym. Układ LM317 wymusza napięcie 1,25V na rezystorze 62Ω, powodując przepływ prądu 20mA z pinu wyjściowego przez rezystor i do czarnego zacisku źródła prądu.
Układ utrzymuje tę regulację pod warunkiem, że napięcie wejściowe mieści się w zakresie od 3 do 40V. Aby zbudować źródło prądowe, należy albo użyć radiatora do układu LM317, albo zamontować go na odlewanej aluminiowej obudowie, która będzie działała jak radiator. Należy odizolować stabilizator LM317 od radiatora za pomocą termoprzewodzącej podkładki izolacyjnej i podkładki izolacyjnej. Wartości rezystorów określa się, rozpoczynając od bazowej wartości rezystancji 1,24kΩ.
Następnie po prostu zaleca się użyć wartości równolegle połączonych rezystorów do określenia wartości kolejnych rezystorów. Na przykład dwa połączone równolegle rezystory 1.24kΩ tworzą nominalne 620Ω, cztery połączone równolegle rezystory 1,24kΩ – 310Ω i tak dalej.
Zastosowanie tego podejścia z rezystorami ¼W zapewnia, że przy tworzeniu maksymalnego prądu rezystory nie przegrzewają się. Na przykład osiem połączonych równolegle rezystorów 12,4Ω, ¼W daje rezystancję 1,55Ω i rozprasza tylko 1W przy maksymalnej mocy 2W.
Dokładność ustawienia prądu uzyskanego przez ten obwód wynosi około 2%. Można osiągnąć większą dokładność dzięki ręcznemu doborowi rezystorów. Impedancja wyjściowa dla małych prądów jest większa niż 1MΩ, ale spada do około 250kΩ przy prądzie 200mA.
Autor: John Guy (Kalifornia)

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.