Zasilacz warsztatowy 0-30V 4A

Przedstawiam Wam mój ostatni projekt - Zasilacz Warsztatowy 0-30V, 4A. Powszechnie wiadomo, ze zasilacz jest jednym z najważniejszych przyrządów warsztatowych. Dotychczas korzystałem z zrobionej na szybko konstrukcji z kilkoma stałymi napięciami i jednym regulowanym o kosmicznej wydajności 300mA . Tak wiec nadszedł czas na wykonanie czegoś mocniejszego.

Założenia:
Napięcie regulowane w zakresie 0-30V, prąd co najmniej 4A. Zastosowanie - zasilanie wszelakich konstrukcji elektronicznych, okazyjne ładowanie akumulatorów ołowiowych, eksperymenty elektrochemiczne.

Opis:
Zasilacz to w zasadzie zmodyfikowana wersja popularnego na forum projektu z electronics-lab, choc odstępstwa od pierwowzoru są dość znaczne. Całość składa sie z dwóch płytek drukowanych, modułu zasilacza napięć stałych i moduł sterowania, oraz dwóch mierników panelowych na ICL7107.

Moduł zasilacza dostarcza wszystkich napiec potrzebnych do pracy reszty zasilacza. to jest: 33V - do zasilania ostatniego wzmacniacza operacyjnego, 24V - do zasilania przekaźników i wentylatorów, 18V do zasilania pozostałych wzmacniaczy operacyjnych, 5V - dla mierników, -5V - dla mierników, wzmacniaczy operacyjnych i zródła prądowego wstępnego obciążenia. Główne napięcie zasilające (wysokoprądowe) wynosi bez obciążenia 40V, 30V lub 20V, w zależności od ustawienia dwóch przekaźników. Ustawiają sie one automatycznie w zależności od napięcia wyjściowego - przełączanie przy około 8V i 17V. Redukuje to znacznie straty mocy na tranzystorach końcowych, a jednocześnie nawet przy pobieraniu dużych prądów i maksymalnym napięciu na wyjściu zasilacza nie pojawiają sie tętnienia. Napięcie +5V powstaje w klasycznym zasilaczu z mostkiem prostowniczym, napięcie -5V jest wytwarzane przez pompę oparta na kondensatorach, napięcie 24V jest pobierane z jednego odczepu transformatora i prostowane jednopołówkowo, napięcie 33V jest wytwarzane przez podbijacz oparty na kondensatorze (na wejściu stabilizatora jest ponad 50V ). W ostatnim zdaniu - moduł zasilający nie jest konstrukcja godna naśladowania

Moduł sterowniczy, jak wspomniałem, oparty jest na projekcie z electronics-lab. Oprócz zmian wartości niektórych rezystorów w celu dostosowania go do pracy z prądem 4A i innymi potencjometrami, wprowadziłem następujące modyfikacje: oddzielne, stabilizowane zasilanie wzmacniaczy operacyjnych (33V lub 18V), LM318 jako wzmacniacz wyjściowy, źródło napięcia odniesienia oparte o TL431, zabezpieczenie termiczne oraz sterowanie wentylatorami oparte na wzmacniaczu LM358 i czujniku LM35, temperatura zadziałania - 85 stopni, płynne sterowanie obrotami wentylatorów. Dodatkowo w projekcie pojawia sie więcej potencjometrów montażowych umożliwiających miedzy innymi ustawienie napięcia niezrównoważenia komparatora ograniczenia prądowogo oraz maksymalnego napięcia i prądu zasilacza.

Stopień wyjściowy oparty jest (i tu niektórzy złapią sie za głowę ) na czterech tranzystorach TIP36C, sterowanych przez BD911. Taka, na pozór nadmierna ilość tranzystorów czyni zasilacz dużo odporniejszym na wszelkie eksperymenty ( opuszczenie SOAR jest prawie niemożliwe). Tranzystory końcowe przykręcone są do solidnego kawałka radiatora, chłodzonego dwoma wentylatorami z zasilaczy komputerowych.

Transformator zasilający oparty jest na przewiniętym trafie bezpieczeństwa 24V, 160VA. Wymianie poddałem uzwojenie wtórne. Składa sie ono teraz z uzwojenia wysokoprądowego z odczepami, oraz uzwojenia pomocniczego 11VAC zasilającego stabilizatory napiec +5V i -5V.

Mierniki panelowe to popularna konstrukcja z electronics-lab.

Obudowa to kompilacja dwóch obudów z komputerów, panel przedni wykonałem z panela podłogowego, pokrywa pochodzi z magnetowidu. Napisy na panelu wykonane cienkopisem napełnionym wodoodpornym atramentem, pisane poprzez wzorniki pisma technicznego.

Pierwsze wrażenia z eksploatacji - zasilacz całkowicie odporny na zwarcia, łatwa i dokładna regulacja napięcia i prądu ( przydatny przełącznik x0.1, ograniczający zakres regulacji prądu do około 400mA )

W najbliższym czasie postaram sie zmierzyć jego charakterystyki dynamiczne - przerzuty i oscylacje na wyjściu przy skokowej zmianie obciążenia.

Dla chcących powielić tę konstrukcje - to co jest na ukończonych płytkach drukowanych odbiega trochę od schematów (nowych połączenia, kilka części dolutowanych "od dołu" ). Tak wiec płytki drukowane i schematy wymagają korekt - ja, jako osoba dość leniwa, nie wykonywałem płytek od nowa, poprawiając gotowe za pomocą noża i przewodów .