Fő szabályozó:
A fő szabályozó feladata a kimeneti feszültség és áram pontos
szabályozása. A fő szabályozó ún. lebegőföldes kialakítású. Ez azt jelenti, hogy
a közös pont (AGND) nem a kimeneti negatív, hanem a kimeneti pozitív pont. A
segédtáp-feszültség ehhez a potenciálhoz adódik hozzá. A fő szabályozó
kapcsolási rajza:
A szabályozáshoz szükséges
referenciafeszültséget a +12V-ból állítja elő a TL431. Ezt a referenciát osztják
le az R8, P1, P8, P2 és R18, P3, P4, P5 alkatrészek a műveleti erősítők számára.
P1 a maximálisan beállítható áramot határozza meg. P2 ’durván’, P8 pedig
’finoman’ állítja az áramot. P3 a maximálisan beállítható feszültséget állítja
be, P4-el durván, P5-el pedig finoman állítható be a kimeneti feszültség. IC4D
műveleti erősítő az áram szabályozását, IC4C pedig a feszültség szabályozását
végzi attól függően, hogy a labortápegység épp milyen üzemmódban dolgozik. Az
üzemmódok megkülönböztetése céljából van IC4B komparátor, ami D7 LED
világításával jelzi az áramgenerátoros üzemet. D21-D24 zener diódák
megakadályozzák, hogy a bekapcsoláskor, az elektronikus kapcsoló kapcsolásakor
vagy a terhelés hirtelen változásakor fellépő tranziensek miatt a műveleti
erősítőkre túl nagy feszültség jusson, ami reteszelheti őket és hibás működést
okozhat (a reteszelődés jelensége a műveleti erősítők belső felépítéséből adódó
tulajdonság – akkor fordulhat elő ha a tápfeszültségénél nagyobb tranziens jel
kerül a bemenetére). D4 és D6 diódák a gyorsabb szabályozást biztosítják, mivel
a velük párhuzamosan lévő 2,2kΩ-os ellenállásokat rövidre zárják (valamelyiket
az üzemmódtól függően), így nagyobb árammal történik az áteresztő FET (Q6)
gate-kapacitásának meghajtása. Emiatt a szabályzókör gyorsabbá és stabilabbá
válik.
A műveleti erősítők az invertáló bemenetükre kapják a
figyelendő feszültséggel és árammal arányos feszültséget. IC4C esetén R9-en
keresztül egyszerűen az AGND-re kötve. Az áramszabályozó IC4D esetén az
áramfigyelő R1, R52 ellenállásokon eső feszültség figyelése történik. A
stabilabb működés miatt vannak az áramkörben C8, R58 és C27 alkatrészek.
K1 egy elektronikus kapcsolót valósít meg, ami a kimeneti
feszültséget kapcsolja be/ki. Ez a kapcsoló két áramkörös, másik fele D5
kétszínű (piros/zöld) dióda színét kapcsolja. Ha a kimenet le van kapcsolva
akkor a led zölden, ha fel akkor pedig pirosan világít, jelezve a kimenet
állapotát.
IC4A az áramfigyelő ellenállásokon eső feszültséget erősíti.
Erre azért van szükség, mert a panelmérőnek a végkitérése 1V. Ha IC4A-t elhagyva
közvetlen a söntön eső feszültséget kapná meg a panelmérő, akkor nagyobb söntre
lenne szükség, ami jelentősen megnövelné az azon disszipálódó teljesítményt. P9
helitrimmerrel a kijelzett áram értékét hitelesíthetjük. Az IC4A műveleti
erősítő invertáló lábára R63, P6, R64 és R65 ellenállásokból álló rész
csatlakozik. Ezekkel IC4A ofszet kompenzálása történik, különben a panelmérő
zéró kimeneti áram esetén is mutatna értéket a TL074 integrált áramkör ofszet
hibája miatt.
A fő szabályozó kimenetét négyvezetékessé alakítottam. Emiatt
a szabályozás és mérés a készülék kimeneti csatlakozóihoz képest történik. A
méréshez és szabályozáshoz szükséges vezetékek már a panelon becsatlakoznak a
nagyáramú vezetékrészbe, a kimeneti sorkapocs mögött lévő két átkötésen
keresztül. Ezt az áramkör élesztésének megkönnyítése céljából terveztem így. A
kimeneti sorkapocshoz való behuzalozás után ezt a két átkötést egyszerűen át
kell vágni a panelon.
L2, R31 és C38 a kimeneti szűrőt alkotják. L2 nagyáramú
tekercse a kimeneten lévő zaj számára nagy értékű impedanciát képvisel, azért a
nagyfrekvenciás áram R31 ellenálláson folyik át, ami így leosztja azt. DC
szempontból a tekercs rövidzár, emiatt az egyenáramú (hasznos) összetevő akadály
nélkül jut tovább a kimenet felé. C38 váltakozó áramú szempontból rövidzár.
Szűrésre azért van szükség, hogy a tápegység kimeneti zaját, amit az
előszabályozó termel lecsökkentsük. Ha egy egyszerű induktivitást használnánk
(ezt is lehet), akkor mivel a négyvezetékes kimenet a szűrő után van, a
szabályozás már csak a szűrt kimeneti jelet 'látná' és kevésbé igyekezne azt
kiszabályozni. Ezért L2 egy transzformátor, aminek a megtekerésének módja miatt
a szabályozókör 'visszanyeri' a káros tranzienseket. L2 elkészítése: Szinte
bármilyen gyűrűre (én PC-tápokban lévő sárga gyűrűt használtam) tekerjünk fel
két vezetéket. Az egyik vezetéknek olyannak kell lennie, ami elbírja a táp
névleges maximális áramát, a másiknak elég csak egy vékony, akár
zománcozott szigetelésű vezeték is. A két vezetéket a gyűrűre szigorúan
menet-menet mellé kell feltekerni, azonos menetszámmal! A menetszám nem
lényeges, annyit tekerjünk a gyűrűre, amennyi csak ráfér. Én egy két eres
hangszóró-vezetéket és egy vékony egy eres vezetéket használtam. Először
feltekertem a hangszóró-vezetéket, aztán a vékony drótot a hangszóró-vezeték két
ere közt lévő kis vájatba tekertem végig. A hangszóró-vezeték két erét a végén
persze összesodortam és úgy ültettem a panelba.
A cikk még nem ért véget, lapozz!
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!