Elektronika 
 
Zasilacz do układów analogowych
MoWG
Do eksperymentowania z układami elektronicznym bardzo przydatny jest zasilacz laboratoryjny. Niestety najprostsze modele kosztują ponad 100zł. W przypadku układów analogowych jest nawet gorzej – potrzebujemy zasilania symetrycznego co oznacza dwa zasilacze lub jeden – znacznie droższy.

Układy analogowe oparte na wzmacniaczach operacyjnych wymagają zasilania symetrycznego – czyli takiego które dostarcza zarówno napięcia dodatniego jak i ujemnego względem masy. W przypadku większości układów analogowych – jest to napięcie +/- 15V. Zasilacz dostarczający takich napięć przy obciążeniu 300-500mA można samodzielnie skonstruować za część tej kwoty. Pamiętajmy tylko, że układ jest zasilany napięciem z sieci i należy zachować szczególną ostrożności przy posługiwaniu się zasilaczem. W szczególności nie wolno się nim posługiwać jeśli nie jest zamontowany w obudowie zapobiegającej dotknięciu przewodów podłączonych do wysokiego napięcia.

Układ zasilacza składa się z transformatora, prostownika, kondensatorów filtra zasilania oraz stabilizatora.

Jak transformator użyjemy dowolnego transformatora sieciowego który na uzwojeniu wtórnym daje napięcie 2x15V przy prądzie powyżej 500mA. W zasilaczu prototypowym użyto transformatora zalewanego TSZZ 18/008M o mocy 17W, który można nabyć poniżej 25zl. Jeśli mamy do dyspozycji inny transformator, należy przeprojektować płytkę drukowaną. Poza napięciem wyjściowym – parametry transformatora nie są krytyczne, jeśli jednak planujemy używania zasilacza do uruchamiania układów co do których konstrukcji nie jesteśmy pewni – to dobrze jeśli uzwojenia wtórne będzie miało większą oporność, co ograniczy prąd w przypadku zwarcia.

Jako prostownik użyjemy najprostszego prostownika mostkowego o dopuszczalnym prądem 1A. Większe wartości prądu nie są potrzebne, a na mniejsze, prostowników się nie produkuje. Dopuszczalne napięcie wsteczne może my dowolne – (co najmniej 50V) im większe tym lepsze.

Jako filtr napięcia zasilającego użyto kondensatorów elektrolitycznych 4700μF na napięcie co najmniej 35V. Napięcie szczytowe – przy nieobciążonym zasilaczu może być większe od napięcia skutecznego o pierwiastek z dwóch, a więc może wynosić niemal 22V. Równolegle z kondensatorami elektrolitycznymi warto włączyć kondensatory foliowe lub ceramiczne o pojemności 10-470nF. Kondensatory elektrolityczne nie radzą sobie zbyt dobrze przy szybkich zmianach obciążenia, i dla bardzo krótkich impulsów zakłócających potrzebują wsparcia.

Jako stabilizator napięcia użyto układów scalonych LM317 (dla napięcia dodatniego) i LM337 (dla napięcia ujemnego). Układy te pozwalają na ustawienie napięcia stabilizacji przy pomocy dzielnika oporowego. W naszym układzie dzielnik składa się z dwóch oporników oraz wieloobrotowego potencjometru montażowego pozwalającego na dostrojenie napięcia wyjściowego tak by zasilacz dawał na wyjściu dokładnie +/- 15V. W większości wypadków nie jest to konieczne, ale i nie zaszkodzi (koszt obu potencjometrów to około 2-3zł). Stabilizatory wymagają niewielkich radiatorów. Podczas montażu trzeba uważać bo obudowa podłączona jest do wejścia lub wyjścia napięcia. Dlatego nie wolno montować obu stabilizatorów na tym samym radiatorze.

Cały układ zmontowano na niewielkiej płytce drukowanej. Jeśli samodzielne przygotowanie płytki sprawia kłopot, to można go także zmontować na płytce uniwersalnej łącząc końcówki elementów drutem. Dla bezpieczeństwa, warto zakleisz część płytki na której występuje napięcie z sieci oświetleniowej – kawałkiem taśmy izolacyjnej.

Regulacja zasilacza ogranicza się do takiego ustawianie potencjometrów montażowych, by napięcia na wyjściu wynosiły dokładnie +15.00 i -15:00 woltów. Uważany podczas regulacji by nie dotknąć radiatorów stabilizatorów napięcia ponieważ są one pod napięciem.

Taki zasilacz doskonale się sprawdzi do zasilania układów prototypowych opartych o wzmacniacze operacyjne. Może być także częścią urządzenia które jest zbudowane na takich układach – takiego jak syntezator muzyczny czy też analogowy układ sterujący.

 
Opinie
 
Facebook
 
  
26807 wyświetleń

numer 12/2016
2016-12-01

Od redakcji
Aktualności
Chemia
Dla młodszych
Fizyka
Geografia
Literatura
Polityka
Psychologia
Rozmaitości
Socjologia

nowyOlimp.net na Twitterze

nowy Olimp - internetowe czasopismo naukowe dla młodzieży.
Kolegium redakcyjne: gaja@nowyolimp.net; hefajstos@nowyolimp.net