Pustil jsem se proto do stavby a návrhu tohoto zapojení. Hlavním požadavkem bylo: minimální rušení a brum, stabilizace, možnost volby výstupního napětí, velký výstupní proud, možnost zapojit jako symetrický a nesymetrický zdroj.

Základem kvalitního odrušení je volba velké filtrační kapacity pracující ve spolupráci s násobičem kapacity. Zdrojem rušení bývá hlavně usměrňovací můstek, ať se tomu neklade taková pozornost. Diody při spínání mají prudký nárůst tekoucího proudu přes usměrňovač (nízký spínací odpor), tomu lze zamezit jednoduchým způsobem, např. zařazením rezistoru do série s usměrňovací diodou. Tento rezistor má velmi malý odpor v řádu jednotek ohmů. Paralelně k diodě a rezistoru je zapojen keramický kondenzátor, který zamezí průniku vysokofrekvenčního rušení dále do zdroje.

Za usměrňovací můstek jsem zařadil cívku na toroidním jádře o hodnotě 60μH, tato indukčnost skvěle doplňuje následující kapacitní filtr. Kapacitní filtr je tvořený kapacitou 2x 4m7 v provedení s elektrolytickými kondenzátory. Keramický kondenzátor zařazený za kapacitním filtrem zamezuje pronikání VF rušení a rezistor s odporem 2K2 zajišťuje po vypnutí zdroje vybití kondenzátorů.

Obr. 1 - Schéma zapojení symetrického zdroje - Kliknutím získáte náhled ve vyšší kvalitě

Zdroj jsem dále doplnil o násobič kapacity, tvořený kondenzátorem o kapacitě  1,0mF a tranzistorem typu darlington, tento tranzistor má velké zesílení, které je důležité pro samotnou funkci násobiče kapacity. Zesílení tranzistoru určuje násobek kapacity kondenzátoru. V případě tohoto zdroje to znamená, že výsledná kapacita je v řádu milifaradu.

Jako samotný stabilizátor jsem zvolil typ LM350T v pouzdře TO220. Tento stabilizátor umožňuje regulovat v rozsahu 1,5V – 35V při maximálním odběru 3A. Stabilizátor jsem doplnil o dvě ochranné diody, které chrání integrovaný obvod v případě zkratu na výstupu. Na výstup zdroje je zapojen kondenzátor 10μF, tato kapacita bohatě postačí ke konečnému odfiltrování napětí. Dále je zařazena antiparalelně k výstupu ochranná dioda, která slouží k ochraně celkového zdroje při přepólování na výstupu.

Důležitý je také rezistor 1KΩ na výstupu, slouží k minimálnímu odběru z integrovaného odběru z integrovaného obvodu, tento odběr je důležitý pro samotnou stabilizaci IO.

U tohoto zdroje jsem dále zvolil volbu výstupního napětí ve čtyřech krocích. Volbu výstupního napětí jsem zvolil následovně: 9V, 12V, 15V, 18V. Tyto napětí jsou nejběžnější při konstrukcích vyžadujících symetrické napájení. Zvolený výstupní proud 1 až 1,5A je dostačující.

V případě nesymetrického napájení můžeme obě větve zapojit paralelně a tím dosáhnout výstupního proudu až 3A. Volba napětí je řešena čtyř polohovým otočným přepínačem, který má za úkol přiřadit přednastavený odporový trimr k vstupu ADJ integrovaného obvodu.  Tato volba se provádí současně v obou větvích, tím je zaručena přesná symetrie.

Vzhledem k dobré volbě výstupního napětí transformátoru (2x 15V/1A), jsou ztráty na tranzistoru a integrovaném obvodu v přijatelných mezích, které bohatě uchladí zvolené chladiče (tepelná ztráta se pohybuje kolem 3W).

Obr. 2 - Schéma zapojení síťové části symetrického zdroje - Kliknutím získáte náhled ve vyšší kvalitě

Pro zájemce o zvýšení výstupního proudu, je nejjednodušší volba ve výměně transformátoru za výkonnější. Výkonnější transformátor nebude pravděpodobně v provedení do DPS, ale není žádný problém propojit transformátor s DPS vodiči. Samotný zdroj a jeho konstrukce nevyžaduje při zvýšení výstupního proudu změnu, součástky jsou naddimenzovány. Jediný problém může nastat s chlazením výkonových prvků, neboť při volbě 9V a maximálním výstupním proudu., mohou dosáhnout ztráty vyšší úrovně, než zvládnou chladiče typu V7143-BLK uchladit. Díky dostatečnému prostoru kolem polovodičových prvků můžeme tyto chladiče nahradit za typ z nižším teplotním odporem.

Vstupní síťovou část jsem opatřil odrušovacím kondenzátorem typu CFAC a varistorem V250LA40, ten v případě přepětí ochrání zdroj před zničením.

Obr. 3 - Obrazec plošného spoje symetrického napájecího zdroje -
 

Obr. 4 - Obrazec plošného spoje symetrického napájecího zdroje -

Zdroj je postaven na jediné jednostranné desce, díky které tvoří zdroj kompaktní celek. Při samotném sestavení postupujeme od nejmenších součástek, jako jsou rezistory a keramické kondenzátory, dále osadíme polovodičové prvky a postupujeme k rozměrnějším prvkům, jako poslední osadíme dosti těžký síťový transformátor v provedení do DPS. Po osazení zkontrolujeme desku a pájené body, zda jsme nevytvořili cínové můstky a zkraty. Nakonec desku plošných spojů přelakujeme, aby nedocházelo k oxidaci DPS.

Pro oživení zdroje budeme potřebovat multimetr, je potřeba nastavit pomocí odporových trimrů zvolené výstupní napětí v obou větvích. Pro co nejpřesnější nastavení jsem zvolil odporové trimry v provedení s 25 otáčkami. Po dokončení oživení můžeme zdroj umístit do vhodné krabičky.

Obr. 5 - Obrazec plošného spoje síťové části symetrického napájecího zdroje -

Výhodné je zapojení dvou souběžně pracujících zdrojů, které jsou naprosto odděleny. Díky této volbě je možno zapojit výstup v mnoha variantách: symetrické zapojení (±9V až ±18V/1A), nesymetrické zapojení (2x9V až 18V/1A), paralelní nesymetrické zapojení (9V až 18V/2A), sériové nesymetrické zapojení (18V až 36V/1A).

Seznam součástek

Hlavní část zdroje

Síťová část

Přepínač

Download & Odkazy

• Domovská stránka autora - http://michal.slansky.sweb.cz/