Ayarlanabilir bir güç kaynağı, bir radyo amatörünün masasında bulunması gereken bir özelliktir, ancak önemli maliyetleri nedeniyle çoğu, kendi elleriyle bir laboratuvar güç kaynağı yapmayı tercih eder.
Güç kaynakları doğrusal ve anahtarlamalı olabilir; anahtarlama devrelerinin temel avantajı yüksek verimlilikleridir (>%90). Doğrusal devrelerin verimliliği düşüktür ancak anahtarlamalı güç kaynaklarının özelliği olan daha temiz çıkış voltajları sağlar.
Doğrusal güç kaynakları daha iyidir ancak bu tür yüksek güçlü güç kaynakları tasarlanırken güç transistörlerinin soğutulmasında sorunlar ortaya çıkar.
Asıl zorluk nedir? Diyelim ki sıfırdan 30 Volt'a kadar voltaj regülasyonu ve sıfırdan 5 Amper'e kadar akım regülasyonu olan bir güç kaynağı monte ettik. Çıkışı düşük bir voltaja ve yüksek bir akıma (örneğin 3 Volt ve 5 Amper) ayarlarsak, çıkış gücü yaklaşık 9 Watt olurken, transistörde en az 27 Voltluk bir voltaj düşüşü olacaktır. 5 Amperlik akımla, ortadan kaldırılması gereken işe yaramaz ısı şeklinde yaklaşık 140 watt güç elde edeceğiz.
Bu sorunu çözmek için iki ana seçenek vardır:
Çalışma prensibi çok basittir - düşük çıkış voltajlarında girişe de düşük voltaj verilir. Böylece transistörün harcadığı güç çok daha az olacak, verim önemli ölçüde artacaktır.
Ancak anahtarı kullanmak için, birkaç ikincil sargıya sahip, tercihen tamamen aynı parametrelere sahip, örneğin her biri 12 Volt'luk üç sargıya sahip bir transformatöre sahip olmanız gerekir.
Şimdi karşınızda en basit ve en sorunsuz röle anahtar devresi.
Aynı voltaj için bir çift zener diyotumuz ve düşük güçlü ters iletim transistörleri tarafından kontrol edilen bir çift rölemiz var. "A" noktası laboratuvar güç kaynağının çıkışına bağlanır. Toplam yiyecek kütlesi. Anahtar devresi ayrı, düşük güçlü bir sargıyla çalıştırılır.
Devre şu şekilde çalışır: Laboratuvar güç kaynağı ünitesinin çıkışındaki voltaj 12 Volt'un altındaysa zener diyot kapatılır. Laboratuvar güç kaynağının çıkışındaki voltaj 12 Volt'tan fazlaysa, ilk zener diyot anında açılır, sinyal ilk transistörün tabanına gider, kilidi açılır ve açık geçiş yoluyla röleye güç verilir. sargı, sonuç olarak röle de ilgili sargıyı değiştirerek çalışacaktır. Artık dengeleyicinin girişine 24 Volt voltaj veriliyor.
Güç kaynakları doğrusal ve anahtarlamalı olabilir; anahtarlama devrelerinin temel avantajı yüksek verimlilikleridir (>%90). Doğrusal devrelerin verimliliği düşüktür ancak anahtarlamalı güç kaynaklarının özelliği olan daha temiz çıkış voltajları sağlar.
Doğrusal güç kaynakları daha iyidir ancak bu tür yüksek güçlü güç kaynakları tasarlanırken güç transistörlerinin soğutulmasında sorunlar ortaya çıkar.
Asıl zorluk nedir? Diyelim ki sıfırdan 30 Volt'a kadar voltaj regülasyonu ve sıfırdan 5 Amper'e kadar akım regülasyonu olan bir güç kaynağı monte ettik. Çıkışı düşük bir voltaja ve yüksek bir akıma (örneğin 3 Volt ve 5 Amper) ayarlarsak, çıkış gücü yaklaşık 9 Watt olurken, transistörde en az 27 Voltluk bir voltaj düşüşü olacaktır. 5 Amperlik akımla, ortadan kaldırılması gereken işe yaramaz ısı şeklinde yaklaşık 140 watt güç elde edeceğiz.
Bu sorunu çözmek için iki ana seçenek vardır:
- Güç transistörünü soğutmak için fanlı devasa bir radyatör;
- Trafo sargı anahtarlama sistemi.
Çalışma prensibi çok basittir - düşük çıkış voltajlarında girişe de düşük voltaj verilir. Böylece transistörün harcadığı güç çok daha az olacak, verim önemli ölçüde artacaktır.
Ancak anahtarı kullanmak için, birkaç ikincil sargıya sahip, tercihen tamamen aynı parametrelere sahip, örneğin her biri 12 Volt'luk üç sargıya sahip bir transformatöre sahip olmanız gerekir.
Şimdi karşınızda en basit ve en sorunsuz röle anahtar devresi.
Aynı voltaj için bir çift zener diyotumuz ve düşük güçlü ters iletim transistörleri tarafından kontrol edilen bir çift rölemiz var. "A" noktası laboratuvar güç kaynağının çıkışına bağlanır. Toplam yiyecek kütlesi. Anahtar devresi ayrı, düşük güçlü bir sargıyla çalıştırılır.
Devre şu şekilde çalışır: Laboratuvar güç kaynağı ünitesinin çıkışındaki voltaj 12 Volt'un altındaysa zener diyot kapatılır. Laboratuvar güç kaynağının çıkışındaki voltaj 12 Volt'tan fazlaysa, ilk zener diyot anında açılır, sinyal ilk transistörün tabanına gider, kilidi açılır ve açık geçiş yoluyla röleye güç verilir. sargı, sonuç olarak röle de ilgili sargıyı değiştirerek çalışacaktır. Artık dengeleyicinin girişine 24 Volt voltaj veriliyor.