0-30V, 2mA-3A szabályozható stabilizált DC tápegység Régóta szerettem volna építeni egy jó minőségű, sokoldalú tápegységet. Minden képpen nulla voltig leszabályozható, áramkorlátozó áramkört is tartalmazó tápot akartam építeni. Persze minél nagyobb feszültségtartománnyal és áramerőséggel. Hosszú keresgélés után találtam ezt az áramkört az interneten. Számomra minden tekintetben megfelel.
<<<   / Kezdőoldal / Elektronika / 0-30V tápegység

Névleges műszaki paraméterek

Építés

Építési és működési leírás elérhető a projekt eredeti honlapján.
Viszont az eredeti terv némi módosításra szorul, ezeket összefoglalom:

Javítás: közben kiderült, hogy mégis jó az eredeti terv, T1 emittere marad a bemeneti 0V-on. Ha már kész a nyák a tervem alapján, egy lyuk kifúrásával átforrasztható és átköthető T1 emittere. De maradhat a kimeneti 0-án is, az sem okoz nagy gondot a többiek szerint. A következő részt hagyd figyelmen kívül: Fontos módosítás, hogy az eredeti nyákterven T1 emittere a bemenő feszültség nulla pontjára csatlakozik. Így a tranzisztor nem tölti be funkcióját. Át kell kötni az emitterét a kimeneti nulla ponthoz. (A 0,47 Ohmos ellenálás "után" kell kapcsolni.)

További javítás:A kimeneti oldalon lévő biztosítékot nem jó helyre terveztem. Egyrészt lehet, hogy nem is kellene biztosíték oda. Ha a hűtőborda jól van méretezve, és két kimeneti teljesítmény tranzisztort is alkalmazunk, akkor azoknak bírniuk kell a rövidzárat is.
No de az ördög nem alszik. Ha biztosítékot szeretnénk a kimenetre, akkor azt a visszacsatoló ágba kell tenni! A biztosítékon a kimeneti áramtól függően feszültség esik. Ha változik az áram, változik a feszültségesés is, tehát a boztosíték ront a feszültség stabilitáson.
A tápegységet használhatjuk akkumlátorok töltésére is. Az akkumlátor tönkreteheti a tápegységet, ha kikapcsoljuk azt úgy, hogy az akku még a kimeneten van. Ez ellen védelmet nyújt egy soros dióda alkalmazása. A diódát is, - úgy, mint a biztosítékot - a visszacsatoló ágba kell kötni. Így nem rontja a táp jóhírű stabilitását.
A bekötésekről van kép a táp fórumán, de amint lesz egy kis időm feltöltöm ide is.

Az eredeti terv 24VAC bemenőfeszültségre lett méretezve. Többek tapasztalata szerint így a kimeneti feszültség alig éri el a névleges 30V-ot. A projekt fórumán közzétett módosításokkal viszont mindez korrigálható.

A fentieknek megfelelően, az ajánlott bemeneti feszültség: 30VAC. Ehhez a TL081 már nem megfelelő. Ezek a 24VAC tápfeszültség esetén is már a megengedett tápfeszültség-tartományuk határán üzemelnek. Speciális, "nagyfeszültségű" műveleti erősítő IC-k szükségesek. Egy, az előbbivel lábkompatibilis típus, a Texas Instruments OPA445 típusa. Hazánkban elég nehezen beszerezhető, és nem is olcsó. Én rendeltem mintát, és ezt használtam. Megoldható zener diódás feszültségcsökkentéssel is TL081 használata.

Szintén a megnövekedett bemeneti feszültség, és egyéb okok miatt is módosult néhány ellenállás értéke, vagy teljesítménye. A honlapomról letölthető alkatrészlista már tartalmazza a módosításokat.

Alacsony feszültségen, 3 amperes folyamatos terhelés mellet a 2N3055 tranzisztorok nagyon nagy teljesítményt disszipálnak. Ajánlott kettőt párhuzamosan kötni, és nagy felületű hűtőbordára szerelni. A párhuzamos kapcsoáshoz az emmiter ágba kötött 0,1 Ohm-os ellenállások szükségesek.

Szintén, a nagy áram miatt T1 és T2 tranzisztorok cseréje is szükséges. Mind kettőt TIP31A, BD139 vagy egyéb típusra ajánlatos cserélni. T2-re hűtőzászlót is kell szerelni. Az általam készített nyákterv BD139 lábkiosztásához passzol.

Érdemesebb nagyáramú egyenirányítóhidat alkalmazni, a diszkrét elemekből felépített Graetz kapcsolás helyett. Nagy kimeneti terhelés esetén az egyenirányító hidat is hűtőfelületre kell szerelni. Ha mégis négy küln álló diódából építesz egyenirányítót, akkor azokkal kössél párhuzamosan egy-egy 1-4,7nF-os kerámia kondenzátort! Ezeket közvetlenül a diódák kivezetésére forrasztva.

A 3300uF-os pufferkondenzátort ajánlatos 63V-osra, és nagyobb kapacitásúra cserélni.

Érdemes beépíteni olvadóbiztosítékot a tápba. Bár a tápegység tartalmaz áramkorlátozó egységet, az ördög nem alszik. Filléres alkatrész a biztosíték. Én tettem a trafó primer, szekunder oldalára, és a táp kimeneti ágába is

Ajánlott D7 zenerrel párhuzamosan kötni egy 10..47uF kapacitású kondenzátort

Minden információt a táp angol nyelvű fórumáról gyűjtöttem.

További lehetséges módosítások

Ha nagyobb áramot szeretnél, vagy alacsonyabb kimenőfeszültséget:

Létezik az áramkörnek 5A-es változata is. Részletek az öt amperes táp fórumán: (angol nyelvű):
>>> http://www.electronics-lab.com/forum/index.php?topic=196.0

Ha nem tudod beszerezni a szükséges nagyfeszültségű műveleti erősítőket, akkor építsd meg az eredeti 24VAC változatot. Ezzel ugyan nem tudod elérni a 30V-os kimenő feszültséget, de lehet, hogy nincs is rá szükséged. De ebben az esetben is szükséges számos módosítás a fent felsoroltak közül. Néhány elenállás értéke ebben az esetben eltérő. Részletekért olvasgasd át a project fórumát!

Anyagok

A tápegység eredeti honlapja. Figyelem! A gyári leírásban szereplő áramkör nyákterve és alkatrészlistája néhány kisebb módosításra szorulnak. Részletek az áramkör fórumában. (A honlapomról letölthető nyáktervek és alkatrészlista már tartalmazzák a szükséges módosításokat.)
>>> http://www.electronics-lab.com/projects/power/003/index.html

Az áramkör fóruma (angol nyelvű). Építés előtt átolvasni melegen ajánlott!
>>> http://www.electronics-lab.com/forum/index.php?topic=128.0
Még én nyitottam, mert az eredeti terv 24VAC transzformátort írt. Nekem 31VAC volt itthon. Feltettem a kérdést, hogy használhatom-e hozzá. Aztán el is felejtettem a kérdést... Mire újra elővettem a fiókomból az alkatrészeket, hogy nekiálljak megépteni, kisebb átalakításokkal már úgy átdolgozták az áramkört, hogy 30VAC az előírt trafó.

Alkatrészlista

A módosított alkatrészlista.
>>> alkatreszlista.txt

Kapcsolási rajz

Ezt a rajzot a 24VAC változathoz készítette egy fórum tag. Ezért a rajzon feltűntetett értékek eltérhetnek az általam ismertetettől. A fenti alkatrészlistában szerepelnek a jó értékek a 30VAC táphoz. Nincsen rajta minden módosítás a fent felsoroltak közül! A rajzon látható, hogy hogyan kell bekötni párhuzamosan a két kimeneti tranzisztort. Az ábrán T1 is már a helyes bekötéssel szerepel

Tervrajzok

Tudom, XXI. században élünk. Én ennek ellenére szívesen tervezek nyákot papíron. A rajzolatot is szabad kézzel, tussal, vagy lakkfilccel rajzolom. Ez most azért is célszerűbb, mivel az eredeti terven csak kisebb módosításokat kellet végezni. Lényegében csak átrajzoltam a kinyomtatott gyári tervet.

A képekre kattintva azok nygíthatók!
Nyomtatáskor ügyeljünk a mérethelyességre! Akkor jó a nyomat, ha a papíron a sarokjelölők a képre nyomtatott méretnek megfelelő keretet adnak.

Az elkészített nyáklemez fotójáról készült terv (forrasztási oldal)

A huzalozás terve papíron (forrasztási oldal)

Beültetési minta. A halvány zöld vonalak jelzik a nyák rajzolatát felülről. (Mintha átlátszó lenne a nyáklemez.) A kék vonalak csak a minta tükrözését - átrajzolását a túloldalra - segítették.

A kész áramkör fotói

Az elkészített áramkör a szerelőasztalomon. Jelen esetben csak egy darab nagyáramú tranzisztorral. (A nyák terv két nagyáramú tranzisztor fogadására van felkészítve)

Közelebbről.

Forrasztási oldalról. Az IC-k pozitív és negatív tápfeszültség csatlakozóira közveltenül 100nF-os kerámiakondenzátorok kerültek. Mivel jelenleg csak egy végtranzisztort építettem be, a közösítő emitterellenállás helyén, jobb oldalon lent, csak egy átvezetést forrsaztottam.

Hirdetések