Agora, juntamente com o autor do canal do YouTube “Open Frime TV”, montaremos uma fonte de alimentação de laboratório bastante simples e confiável com amplificadores operacionais.
Acho que todo mundo que queria montar uma fonte de alimentação linear de laboratório em amplificadores operacionais geralmente se deparava com esse esquema comum:
Os chineses até começaram a produzi-lo em massa.
Como você pode ver aqui, os amplificadores operacionais foram usados para estabilizar a tensão de saída, mas há uma coisa - mas que torna esse circuito pouco atraente. Isso ocorre porque a tensão de entrada não pode exceder 30V. A maioria das pessoas fica confusa com essa limitação, porque os transformadores geralmente são 24V e 36V. Encontrar um transformador de 30V é problemático e refazer um transformador para uma fonte de alimentação é irracional.
Por que isso é assim? E tudo porque os amplificadores operacionais neste circuito estão conectados diretamente à tensão de alimentação, e eles têm um limite superior na tensão de entrada.
Obviamente, essa opção pode se adequar a alguém, mas ele não gostou do autor e, em seguida, começou a busca por um bom esquema. O circuito desejado foi encontrado em um dos fóruns.
Várias opções foram propostas lá, o autor tentou uma e outra, e finalmente se estabeleceu neste esquema:
Características uma tensão de entrada impressionante (pode chegar a 50V), a corrente de saída pode ser de 5A (mas esse valor é variável, mais detalhes durante os testes).
Agora, algumas palavras sobre a operação do circuito. Um amplificador operacional compara uma dada tensão e saída de referência e, dependendo disso, abre ou fecha o transistor de potência.
O segundo amplificador operacional monitora a queda de tensão no shunt.
O significado de seu trabalho é o mesmo que o primeiro. Assim que a queda de tensão no shunt se tornar maior que um determinado nível, ele redefinirá a tensão do primeiro amplificador operacional. Este começará a fechar o transistor até que a tensão de queda no shunt seja igual ao valor de corrente definido.
Também no fórum, as pessoas compartilharam suas opções para placas de circuito impresso.
Porém, em tamanho, eram bastante grandes, e então o autor decidiu esboçar exatamente uma placa de circuito impresso.
Em termos de tamanho, acabou sendo muito compacto. Primeiro, ele fez um caso de teste usando o método LUT e verificou tudo.
Gostei do esquema no trabalho.Depois disso, o autor decidiu projetá-lo e enviá-lo para a fabricação de uma empresa chinesa.
E assim as placas foram entregues. O autor avidamente abre a caixa. Eles estão bem embalados. Vamos pegar um lenço e dar uma olhada.
Bem, a qualidade está sempre no topo. Eu imediatamente quis coletar este quadro e verificar o trabalho. O número de peças puxa para o nível médio. A soldagem leva cerca de 20 minutos de força.
Como resultado, temos um quadro tão bonito:
Você pode testá-lo. Para isso, precisamos de uma fonte de energia, também precisamos eletrônico carga.
Antes de tudo, verifique a tensão de saída mínima e máxima.
Como você pode ver, o limite mínimo é 0V e o máximo é apenas alguns volts a menos que a entrada. Agora você pode verificar quanto a tensão de saída afunda sob carga. Para fazer isso, não removemos as sondas da medição de tensão e penduramos uma lâmpada lá para uma tensão de 36V nominal a 100W.
Como vemos, a estabilização está no nível. Agora vamos verificar qual corrente o circuito pode produzir. Mas, para começar, há uma ressalva: a corrente máxima que pode ser obtida desse circuito varia. Agora, com mais detalhes: a corrente de saída de 40 volts é limitada a 5 amperes, mas isso não é tudo. Ao definir a corrente máxima, você precisa garantir que a energia dissipada pelo transistor não exceda 100W.
Você pode calcular esse poder usando esta fórmula:
Substituímos o valor da diferença entre a tensão de entrada e saída e multiplicamos pelo consumo de corrente. Por exemplo, se tivermos uma tensão de entrada de 40V, e uma tensão de 2V e uma corrente de 5A forem definidas na saída, 190W serão dissipados pelo transistor. E como você sabe, ele não suportará tal carga.
Portanto, você deve reduzir a tensão de entrada ou reduzir o consumo de corrente. Agora você pode conectar a carga. Definimos a tensão igual a 30V na fonte de alimentação. Na saída do medidor linear, a tensão será 20V. Carregamos com corrente em 2A. Nós olhamos para a estabilização de tensão e corrente.
Como você pode ver, a imagem é excelente. O bloco lida com um estrondo. Além disso, não se esqueça de colocar um radiador bastante grande no transistor, pois o aquecimento será muito forte, você não vai fugir disso, a unidade linear não funciona de maneira diferente.
Bem, isso é provavelmente tudo. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: