Witam!
Problemy poruszane tu na Forum można łatwo podzielić na niezależne zagadnienia i w każdym przypadku znaleźć indywidualne rozwiązanie, pasujące pod wybranymi względami budującemu sobie zasilacz laboratoryjny.
Proponuję sprecyzować wątki:
1. Zasilacze laboratoryjne impulsowe, hybrydowe (impulsowo-liniowe) mają osobny wątek i tam się na ten temat wypowiadamy:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic890302.html
2. Zasilacze laboratoryjne liniowe, z transformatorem są przedmiotem dyskusji w tym wątku.
3. Zasilacze liniowe proponuję podzielić na dwie kategorie:
a) Zasilacze liniowe - jest wiele kilka na Elektrodzie;
b) Zasilacze liniowe LOW DROP (LDO, ULDO), dyskusja dotyczy zasadniczo tych ostatnich;
4. Sprawa sprawności zasilaczy impulsowych kontra liniowe - bezspornie zasilacze impulsowe są lepsze (bardziej sprawne) i szkoda tracić czas nad rozważaniem celowości tego typu rozwiązań, wielkości traconej mocy itd.
5. Problem sterowania zasilaczem dowolnego typu z wykorzystaniem procesora (przetworników A/C i C/A) - wspólna masa sterująca, te same zakresy zmian napięcia regulującego napięcie i prąd - najlepiej wszystko od 0 do 5V i to samo z odczytem bieżących wartości - to moim zdaniem najciekawszy temat i najbardziej starannie omijany przez kolegów! Zero schematów!
Punkt 5 to podstawa i do dyskusji i do zaprezentowania ciekawych rozwiązań. Zawsze przecież można cząstkowe rozwiązania zaadaptować do własnych potrzeb!
Sprawa sprawności i grzania się zasilaczy, wydzielania dużych ilości ciepła (mam na myśli zasilacze liniowe) jest prosta do rozwiązania - koledzy prawie otarli się o porażająco proste rozwiązanie: Transformator z "cyfrowymi" uzwojeniami! Wiem, zaraz się wszystkim narażę za użyte słownictwo! Transformator o mocy rzędu 350W wyposażamy w pięć niezależnych uzwojeń. Przykładowo o napięciach: 2V, 4V, 8V i 16V/10A plus uzwojenie pomocnicze do zasilania elektroniki sterująco- kontrolnej - tak z 12V/1A. Do tego dodajemy cztery przekaźniki i układ sterujący.
Przekaźniki łączymy z uzwojeniami tak aby każde z uzwojeń mogło być połączone w szereg z dowolnym innym, jak nie jest połączone w szereg to wolny koniec tego uzwojenia "wisi w powietrzu". Stosowny schemat mogę przedstawić wszystkim, którzy stwierdzą, że to niemożliwe! Teraz zaczyna być najciekawiej: załączając odpowiednie przekaźniki uzyskujemy możliwość uzyskania napięcia wyjściowego w zakresie od 2V do 30V ze skokiem co 2V czyli: 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, 12V, 14V, 16V, 18V, 20V, 22V, 24V, 26V, 28V, 30V z maksymalnym prądem 10A. Przekaźniki za pośrednictwem układu kontrolno sterującego są załączane w zależności od ustawionego napięcia wyjściowego w zasilaczu regulowanym. Czyli na wejściu zasilacza regulowanego otrzymujemy zawsze napięcie o stosowną wartość napięcia wyższe od napięcia wyjściowego, czyli wprost proporcjonalne do napięcia wyjściowego (oczywiście z uwzględnieniem histerezy w przełączaniu uzwojeń, skokowego charakteru tych zmian napięcia itd.).
Podane wartości mocy, napięć i prądów mają charakter poglądowy i mogą być odpowiednio do potrzeb modyfikowane.
Do tak sterowanego (uzwojeniami) transformatora jest potrzebny nisko stratny stabilizator LOW DROP, bo tylko wtedy odczuwa się ewidentne korzyści w postaci wysokiej sprawności i braku kłopotów z odprowadzaniem ciepła.
W całości uzyskujemy prosty, nie impulsowy zasilacz laboratoryjny, ze sprawnością zdecydowanie porównywalną z zasilaczami impulsowymi.
Nie ma mowy o wydzielaniu dużych ilości ciepła, zakłóceń jest zero, parametry obrzydliwie doskonałe (zależą od wybranego rozwiązania układowego stabilizatora).
Domyślam się, że teraz suchej nitki na mnie nie zostawią koledzy!
Co jest trudnego do pokonania w konstrukcji tak prymitywnego zasilacza?
Wspomnieli koledzy o innych zasilaczach regulowanych z wykorzystaniem tranzystorów MOSFET - owszem znalazłem swoją konstrukcję sprzed kilkunastu lat - proszę o linki z czymś innym!
Nazwa "cyfrowy transformator" jest moim własnym określeniem rozwiązania integrującego zwyczajny transformator z kilkoma uzwojeniami o wartościach napięć rosnących "cyfrowo" (np. 4V, 8V, 16V, 32V) wraz z zespołem przekaźników i układem sterującym (np. procesor) w zależności od potrzebnego napięcia wyjściowego w jakimś zasilaczu. "Cyfrowo" realizowana jest kombinacja załączeń przekaźników umożliwia uzyskanie szeregu napięć z wybranym krokiem zmiany tego napięcia wyjściowego AC. Najważniejsze zalety to niski koszt, prostota i niewiarygodna sprawność plus zero (0) problemów z filtracją zakłóceń to nie jest przetwornica.
Pozdrawiam!
Bartłomiej Okoński
P.S. Przełączanie odczepów transformatora to nic nowego ani odkrywczego. Tak robią prawie wszyscy konstruktorzy tego typu sprzętu. Odczepy co np 2V i przełącznik 16 pozycyjny to proste i eleganckie rozwiązanie. Ma też wady - najczęściej sterowanie ręczne (lub automatyka z 16 przekaźnikami) i 16 odczepów z pojedynczego uzwojenia. Szukamy raczej rozwiązań prostszych i tańszych w realizacji - cztery przekaźniki na czterech uzwojeniach z przełączaniem w systemie binarnym jest świeżym spojrzeniem na tą sprawę. Tzw. "transformator cyfrowy" nie był do tej pory nigdzie w fabrycznych urządzeniach wykorzystywany. Jeżeli ktoś zna przykład to proszę go przytoczyć! Pomysł z takim rozwiązaniem jest bardzo prosty ale właśnie na takie pomysły (rozwiązania problemu) najtrudniej wpaść! Proszę nie mylić tego ze zwykłym przełączaniem odczepów!