Elektrolab
wz




  • Jedeme pod
  • Firefox
  • Chrome
  • Opera

Šílený zdroj stabilizovaného napětí

Konečně jsem po dlouhé době zase našel chuť trochu rejpnout do webu a napsat článek, o zdroji, který jsem si navrhnul zhruba před rokem. Tehdy jsem potřeboval zdroj stejnosměrného stabilizovaného napětí, které by napájelo můj zesilovač s 20 W TDAčkama. Ten jsem stavěl před pěti lety. Do té doby jsem používal napájecí zdroje z PC, kdy VF rušení od spínacích tranzistorů spolehlivě deformovalo výsledný zvuk, nebo baterie které nevydržely věčně. Bylo tedy zapotřebí sestavit zdroj, za kterým dostanu napětí, které bude slušně vyfiltrované.


K principu zdroje

Z teorie jsem vzal klasický sériový stabilizátor s bipolárním tranzistorem. Asi den jsem zkoušel různá zapojení s NPN i PNP, ale valná účinnost se metodou pokus / omyl nedostavila. Vzpomněl jsem si na konstrukci jednoduchých pulzních zdrojů. U nich se napětí naindukované na sekundární straně transformátoru usměrní rychlou diodou a "nalije" se do kondenzátoru. Jakmile napětí na svorkách kondenzátoru vystoupá do určité výše, otevře se optron (foto-tranzistor osvěcovaný diodou v jednom pouzdře) a hlavní spínací tranzistor se přivře tak, aby na kondenzátoru zůstal konstantní potenciál.
Tento jednoduchý princip jsem převzal a implementoval do mého zdroje.


Schéma

Tr1 je potenciometr umístěný na přením panelu. Diody D3 a D4 podsvicují panelové měřící přístroje a dioda D6 je integrována ve vypínači na předním panelu. A ten fototranzistor v optočlenu takhle skutečně zapojený je.

Srdce zdroje je tedy na horní polovině schématu. Druhý "řádek" jsou jen okrasné blbinky, které na další funkci vliv prakticky nemají.
Tento zdroj je už od pohledu omezen proudovými parametry transformátoru a stabilizačního tranzistoru. Při vhodné volbě jiných součástek by se dal upravit jak na desítky volt, tak na desítky ampér. S tím by ovšem byly spojeny ztráty protopené stabilizačním tranzistorem.

Zdroj prodělal spoustu úprav. Původně mi dával napětí v intervalu 6 - 30 V. Po implementaci stabilizátoru TL431 se rozsah omezil. Byl to spíše takový hec, že to s ním zkusím, ale osvědčil se spíše pro jemné doladění výstupního napětí, ne pro velký rozsah.
Mě se však nakonec hodil, protože jsem potřeboval omezit interval napětí, které bude zdroj schopen pracovat. V zesilovači jsem měl filtrační kondenzátory 10 mF na 24 V. Omezil jsem tedy jeho výstupní napětí na 11 - 20 V a do série s relátkem zařadil zenerovu diodu (asi 7 V), která zaručí, že relé při poklesu výstupního napětí pod 11 V přepne do základní polohy. Tím připojí náhradní zdroj napětí, kterým je olověný akumulátor. Při výpadku napájení je zátěž přepojena na interní zdroj.


Celek 1 Celek 2 Nový model

Zdroj odebírá naprázdno 3 mA. S LEDkou 8 mA a s ventilátorem a relátkem 135 mA.

Jedinou mouchu, kterou jsem za více než rok používání postřehl bylo pronikání rušení ze sítě.
Pokud tedy pracuje v blízkosti střídačů nebo triakových regulací, rušení zdrojem projde až do zesilovače. Taky se není čemu divit. Stínění nemá EMC filtr také ne, transformátor je toroidní a ještě nevhodně umístěn. Musel jsem ho tam takto dát z nedostatku místa. Přiznávám, že to není zrovna super poloha, ale už ho prostě nebylo kam dát. Jinak mi zdroj mi funguje parádně, napájím s ním různé věci dle potřeby. Dokonce ho používám i jako nabíječku malých olověných akumulátorů. Proto jsem byl nucen přidat na zadní panel přepínač, který přemostí NTCčko, které by při vyšších proudech jen zbytečně topilo.


16.5.2012
Po zveřejnění mého výtvoru se v diskusi rozpoutala vášnivá debata, která si žádala nejen následující měření. Bohužel jsem musel charakteristiky fotit, ale účetl to splnilo. Mám v plánu změřit i další průběhy, pravděpodobně přibudou během několika dní. Výstupní napětí bylo při všech měřeních nastaveno na 15 V.



Změřil jsem také zvlnění výstupního napětí. Na prvním místě uvádím odebíraný proud a na druhém místě naměřené zvlnění:

  • 1 A - <30 mV
  • 2 A - 50 mV
  • 2,5 A - 300 mV
  • 3A - 540 mV
Z měření tedy vyplynulo, že zdroj je omezen pouze transformátorem (35 VA), který spolehlivě živí žátěž pouze do 30 W. Zdroj při připojování a odpojování zátěže nijak nekmitá.

Sestavil a na web přidal Jerry[mj]
29.1.2012
Aktualizoval 16.5.2012


V případě jakýchkoliv připomínek nebo dotazů pište zde.