Regulovatelný zdroj 2 – 30 V Regulovatelný zdroj 2 – 30 V s proudovým omezením s s proudovým omezením s

L200L200

Popis zapojení:Popis zapojení:

Z důvodu jednoduchosti jsem použil v regulovatelném Z důvodu jednoduchosti jsem použil v regulovatelném zdroji známý integrovanýzdroji známý integrovaný monolitickýmonolitický stabilizátorstabilizátor řadyřady L200L200 v pouzdře pentawat od firmy v pouzdře pentawat od firmy ST MicroElectronicsST MicroElectronics

Zdroj má plynule regulovatelné výstupní napětí v rozsahu Zdroj má plynule regulovatelné výstupní napětí v rozsahu 2V až 30V, nastavitelný maximální výstupní proud 10mA 2V až 30V, nastavitelný maximální výstupní proud 10mA až 1000mAaž 1000mA

Výstupní napětí je přes odporový dělič vytvořený z Výstupní napětí je přes odporový dělič vytvořený z potenciometru P3 (10kΩ) a odporu R3 (1kΩ) přivedeno na potenciometru P3 (10kΩ) a odporu R3 (1kΩ) přivedeno na pin4 (REFERENCE) stabilizátoru IO1 (L200CV), kde je pin4 (REFERENCE) stabilizátoru IO1 (L200CV), kde je porovnáváno s vnitřním referenčním (porovnávacím) porovnáváno s vnitřním referenčním (porovnávacím) napětím 2,75 V (2,64V až 2,86V). Každá případná napětím 2,75 V (2,64V až 2,86V). Každá případná odchylka výstupního napětí od požadované velikosti se odchylka výstupního napětí od požadované velikosti se rychle automaticky vyrovná. rychle automaticky vyrovná.

Popis zapojení:Popis zapojení:

Nastavením odporu potenciometru P3 určujeme Nastavením odporu potenciometru P3 určujeme výstupní napětí výstupní napětí UU22 podle vzorce: podle vzorce: UU2 2 = 2,75 x (1 + k x = 2,75 x (1 + k x

P3/R3)P3/R3), kde , kde kk, představuje relativní natočení , představuje relativní natočení potenciometru P3. Součinitel potenciometru P3. Součinitel kk, se pohybuje v , se pohybuje v intervalu 0 až 1. Mezi vývodem 3 (zem - GND) a intervalu 0 až 1. Mezi vývodem 3 (zem - GND) a vývodem 4 (REFERENCE) je vždy konstantní napětí vývodem 4 (REFERENCE) je vždy konstantní napětí 2,75V (2,64V – 2,86V). Aby uvedený vzorec skutečně 2,75V (2,64V – 2,86V). Aby uvedený vzorec skutečně platil, musí být vstupní napětí platil, musí být vstupní napětí UU11 alespoň o 2V až 3V alespoň o 2V až 3V

větší než napětí výstupní U2.větší než napětí výstupní U2. Keramický kondenzátor C8 (100nF/TK ker.) brání Keramický kondenzátor C8 (100nF/TK ker.) brání

rozkmitání obvodu IO1 (L200CV). Kondenzátor C8, má rozkmitání obvodu IO1 (L200CV). Kondenzátor C8, má být keramický a je vhodné ho umístit co nejblíže být keramický a je vhodné ho umístit co nejblíže integrovanému obvodu IO1 (L200CV). integrovanému obvodu IO1 (L200CV).

Popis zapojení:Popis zapojení:

V základním zapojení je možné regulovat maximální velikost V základním zapojení je možné regulovat maximální velikost výstupního proudu změnou odporu bočníku R. Nahradíme-li bočník výstupního proudu změnou odporu bočníku R. Nahradíme-li bočník R zkratem, začne proudová pojistka pracovat při výstupním proudu R zkratem, začne proudová pojistka pracovat při výstupním proudu 2A a zkratový proud je 3,6A. 2A a zkratový proud je 3,6A.

V tomto zdroji potřebujeme plynule nastavovat maximální výstupní V tomto zdroji potřebujeme plynule nastavovat maximální výstupní proud od 10mA až do 1000mA. Proto je použita jako bočník místo proud od 10mA až do 1000mA. Proto je použita jako bočník místo samotného rezistoru R sériová kombinace rezistoru R7 (1Ω/R0617) samotného rezistoru R sériová kombinace rezistoru R7 (1Ω/R0617) a diody D8 (1N5408). Na diodě D8 i při malém výstupním proudu a diody D8 (1N5408). Na diodě D8 i při malém výstupním proudu vznikne dostatečně velký úbytek napětí pro to, aby obvod pro vznikne dostatečně velký úbytek napětí pro to, aby obvod pro omezování výstupního proudu mohl fungovat. Část úbytku napětí omezování výstupního proudu mohl fungovat. Část úbytku napětí z R7 a D8 je přiváděna přes potenciometr P1 (1kΩ) na báze z R7 a D8 je přiváděna přes potenciometr P1 (1kΩ) na báze tranzistor T1, T2 (BC547B). Je-li mezi bází a emitorem tranzistoru tranzistor T1, T2 (BC547B). Je-li mezi bází a emitorem tranzistoru T1 (BC547B) napětí 0,65V, otevře se tranzistor T1, napětí na T1 (BC547B) napětí 0,65V, otevře se tranzistor T1, napětí na vývodu 2 IO1 (L200CV) se zmenší a tím se zmenší výstupní napětí vývodu 2 IO1 (L200CV) se zmenší a tím se zmenší výstupní napětí zdroje. Zmenšením výstupního napětí se omezuje výstupní proud. zdroje. Zmenšením výstupního napětí se omezuje výstupní proud. Současně s T1 se otevře i tranzistor T2 (BC547B) a rozsvítí se Současně s T1 se otevře i tranzistor T2 (BC547B) a rozsvítí se červená LED Q2 (L53RD). Tím je indikováno omezování výstupního červená LED Q2 (L53RD). Tím je indikováno omezování výstupního proudu (činnost proudové pojistky). proudu (činnost proudové pojistky).

Popis zapojení:Popis zapojení:

Integrovaný obvod IO1 (L200CV) se za provozu Integrovaný obvod IO1 (L200CV) se za provozu zahřívá a je nutné jej přišroubovat k odpovídajícímu zahřívá a je nutné jej přišroubovat k odpovídajícímu chladiči. Ztrátový výkon chladiči. Ztrátový výkon PPZZ vypočítáme podle vzorce: vypočítáme podle vzorce:

PPZZ = (U - U = (U - U22) x I) x I22

Obvod IO1 (L200CV) je, tak jako většina podobných Obvod IO1 (L200CV) je, tak jako většina podobných integrovaných monolitických obvodů, vybaven integrovaných monolitických obvodů, vybaven tepelnou pojistkou, která v případě přehřátí sama tepelnou pojistkou, která v případě přehřátí sama omezí výstupní proud a nedovolí, aby se obvod zničil. omezí výstupní proud a nedovolí, aby se obvod zničil. Tepelné ztráty můžeme také omezit zmenšením Tepelné ztráty můžeme také omezit zmenšením vstupního napětí tím, že přepínáme vinutí vstupního napětí tím, že přepínáme vinutí transformátoru…transformátoru…

Základní zapojení Základní zapojení L200:L200:

Zapojení pouzdra:Zapojení pouzdra: Základní zapojení:Základní zapojení:

Blokové schéma Blokové schéma stabilizátoru L200stabilizátoru L200

Schéma zapojení Schéma zapojení zdroje:zdroje:

Poznámky:Poznámky:

V mém případě jsem použil sítový transformátorek ze starého V mém případě jsem použil sítový transformátorek ze starého televizoru Merkur, kde výstupní napětí je 2 * 16 V / 1,3 A. Tento televizoru Merkur, kde výstupní napětí je 2 * 16 V / 1,3 A. Tento údaj je brán při jmenovitém zatížení, proto napětí na prázdno je údaj je brán při jmenovitém zatížení, proto napětí na prázdno je 2 * 18V, což za usměrnovačem po vyfiltrování vyhlazovacími 2 * 18V, což za usměrnovačem po vyfiltrování vyhlazovacími kondenzátory je 2 * 25V. Při oživování zdroje z jiného kondenzátory je 2 * 25V. Při oživování zdroje z jiného laboratorního zdroje vše fungovalo na první zapojení. Při laboratorního zdroje vše fungovalo na první zapojení. Při kompletním umístění do plechové krabičky a přimontování na kompletním umístění do plechové krabičky a přimontování na chladič uvedený zdroj odmítl správně pracovat. Uvedený chladič uvedený zdroj odmítl správně pracovat. Uvedený problém byl odhalen až po několika hodinách úsilí v časných problém byl odhalen až po několika hodinách úsilí v časných ranních hodinách, kdy pohledem do dataschitu bylo zjištěno, že ranních hodinách, kdy pohledem do dataschitu bylo zjištěno, že maximální vstupní napětí trvale je pouze 40V. Proto je napětí maximální vstupní napětí trvale je pouze 40V. Proto je napětí bráno až za stabilizátory pro kladné a záporné napětí +- 15V. bráno až za stabilizátory pro kladné a záporné napětí +- 15V. Tímto jsem se připravil o možnost regulovat napětí od nuly, Tímto jsem se připravil o možnost regulovat napětí od nuly, protože by nastal problém s pevnou a virtuální nulou a nebylo protože by nastal problém s pevnou a virtuální nulou a nebylo by možno použít nábojovou pumpu pro získání záporného by možno použít nábojovou pumpu pro získání záporného předpětí, které je potřeba pro podložení referenčního napětí pro předpětí, které je potřeba pro podložení referenčního napětí pro IO. Řešením by bylo snížení napětí na transformátoru IO. Řešením by bylo snížení napětí na transformátoru odmotáním závitů nebo zařazením 7 sériově řazených diod do odmotáním závitů nebo zařazením 7 sériově řazených diod do každé větve pro získání potřebného úbytku…každé větve pro získání potřebného úbytku…

Naměřené parametry:Naměřené parametry:

Naměřené parametry:Naměřené parametry:

Naměřené parametry:Naměřené parametry:

Naměřené parametry:Naměřené parametry:

Naměřené parametry:Naměřené parametry:

Napětový rozsah: 2,8 – 27,3 VNapětový rozsah: 2,8 – 27,3 V Proudová pojistka: 5 mA – 950 mAProudová pojistka: 5 mA – 950 mA Zvlnění je při plném výstupním Zvlnění je při plném výstupním

napětí se zátěží cca 40 mV špička-napětí se zátěží cca 40 mV špička-špičkašpička

Zdroj má dále pomocná napětí Zdroj má dále pomocná napětí symetricky + - 15 V / 1 A s symetricky + - 15 V / 1 A s ochranou proti zkratu…ochranou proti zkratu…

Simulace působení Simulace působení proudového omezení 600 proudového omezení 600

mA:mA:

Děkuji za pozornost… Děkuji za pozornost… Více na Více na http://ok1gth.nagano.http://ok1gth.nagano.czcz

Literatura: Literatura:

1.1. Konstrukční elektronika A radio 2/2002Konstrukční elektronika A radio 2/2002

2.2. Webové stránky a katalogové listy L200Webové stránky a katalogové listy L200