Laboratuvar güç kaynağı

guclusat · 12 Kasım 2021

UI denetleyici ilkesi 0-25 V (HP E6302A, Agilent)

guclusat · 12 Kasım 2021

UI denetleyici taslağı 0-20 V (Opamp 741)

guclusat · 20 Ocak 2022

Bu şema, EEZ PSU (Envolt) projesine ait, oldukça yüksek hassasiyetli ve dijital kontrollü bir CV/CC Lineer Post-Regülatör devresidir. Diğer paylaştığın şemalardan temel farkı, bu devrenin tamamen modüler bir işlemci katı (Arduino/STM32 vb.) tarafından kontrol edilmek üzere tasarlanmış profesyonel bir açık kaynak donanım olmasıdır.

Teknik Analiz: EEZ PSU Lineer Post-Regülatör

Bu devre, DC girişindeki gürültüyü temizleyen ve çıkışı milivolt/miliamper seviyesinde hassasiyetle kontrol eden son aşamadır.

1. Ana Güç ve Kontrol Elemanları

Q4 (IRFP250N): Ana güç MOSFET'idir. Lineer bölgede çalışarak voltaj regülasyonunu yapar. Harici bir soğutucuya monte edilmesi gerektiği not düşülmüştür.
Hata Amplifikatörleri (IC5A, IC6A):
- IC5A (TL072D): Voltaj kontrol döngüsünü (Voltage Control Loop) yönetir.
- IC6A (TL072D): Akım kontrol döngüsünü (Current Control Loop) yönetir.
Down-Programmer (Q5, Q7): Çıkış voltajı hızla düşürülmek istendiğinde (örneğin yüksüz durumda), çıkış kapasitörlerini hızla boşaltarak voltajın anında düşmesini sağlayan aktif bir "yük" devresidir.

2. Üçlü Akım Ölçüm Aralığı (Triple Range)

Şemanın sağ alt köşesinde (Q13, Q14 ve Q34) dikkat çeken bir yapı vardır. Bu devre, farklı akım seviyelerinde hassasiyeti korumak için direnç değiştirir:

50mA / 500mA / 5A: MCU tarafından seçilen bu aralıklar sayesinde, çok düşük akımlarda bile mikroamper seviyesinde hassas okuma yapılabilir.
R65, R65A, R65B: 0.030 Ohm'luk düşük TCR (sıcaklık katsayısı) değerli dirençler ana akım şöntü olarak kullanılır.

3. Dijital Arayüz ve Sens (Sense) Bağlantıları

X2 (26-pin SPI): Devre, bir dijital kontrol kartına bu soket üzerinden bağlanır. DAC (Dijitalden Analoga Dönüştürücü) sinyalleri buraya gelir ve ADC (Analogdan Dijitale Dönüştürücü) verileri buradan gider.
SENSE+ / SENSE-: "Remote Sensing" özelliğidir. Kablo üzerindeki voltaj düşümünü telafi etmek için voltajın doğrudan yükün uçlarından ölçülmesini sağlar.

Teknik Özellikler Özeti

Özellik	Detay
Voltaj Aralığı	0...40V (Varsayılan), Opsiyonel 30V veya 50V
Akım Aralığı	0...5A (Hassas 3 kademeli ölçüm)
Kontrol Tipi	CV (Sabit Voltaj) / CC (Sabit Akım)
Topoloji	Seri Lineer Regülatör (N-Kanal MOSFET tabanlı)
Öne Çıkan Özellik	Aktif Down-programmer ve Uzaktan Algılama (Remote Sense)

Montaj ve SEO Notları

Düşük TCR Dirençler: Şema notunda belirtildiği gibi (Note 3.2), şönt dirençlerin en az 75{ ppm/°C} veya daha iyi olması gerekir. Aksi halde ısındıkça akım ölçümü sapma yapar.
Lineer Performans: Bu tasarım, anahtarlamalı (SMPS) güç kaynaklarına göre çok daha düşük "ripple" (dalgalanma) ve gürültü sunar.

guclusat · 20 Ocak 2022

guclusat · 20 Ocak 2022

Bu görsel, daha önce analiz ettiğimiz nt4-4.gif şemasının tam renkli ve orijinal yayın formatındaki hali. Bu şema, ELV tarafından tasarlanan 0-30V / 0-2A hassas laboratuvar güç kaynağının tam uygulama projesidir.

Proje Analizi: ELV Hassas Laboratuvar Güç Kaynağı

Bu şema, bir güç kaynağının sadece voltaj regülasyonundan ibaret olmadığını; yardımcı beslemeler, termal koruma ve hassas akım ölçümü gibi katmanların nasıl birleştiğini mükemmel şekilde gösteriyor.

1. Güç Girişi ve Yardımcı Besleme Katı (Sol Üst)

Ana Trafo: 230V girişli, birden fazla sekonder çıkışlı bir trafo kullanılıyor.
Simetrik Yardımcı Besleme:
- IC1 (7805): Kontrol devresi ve dijital gösterge (takılacaksa) için stabil +5V üretir.
- IC2 (7905): Op-amp'ların sıfır noktası hassasiyeti için -5V üretir.
Ana Güç Hattı: 15V/30V sekonder çıkışı, yüksek akımlı P600G diyotları ile doğrultulur ve 4700uF (C12) kondansatörü ile filtrelenir.

2. Kontrol ve Regülasyon Katı (Orta ve Alt)

Bu bölümün kalbinde dörtlü op-amp olan LM324 (IC3) yer alır:

IC3-C (U-Regler): Voltaj regülatörüdür. Çıkış voltajını ayarlanan değerle karşılaştırarak sabit tutar.
IC3-B (I-Regler): Akım regülatörüdür. Akım sınırlandığında (CC modu) D12 LED'i yanar ve akımı sabitler.
IC3-A (Temperatursicherung): Termal koruma katıdır. SAA965 (R35) sensörü üzerinden soğutucu sıcaklığını izler. Aşırı ısınmada D11 LED'i yanar ve çıkışı korumaya alır.

3. Çıkış Katı ve Şönt Grubu (Sağ Üst ve Orta)

TIP142 (T2, T3): İki adet Darlington güç transistörü paralel bağlanarak akım yükü paylaştırılmıştır.
Hassas Şönt (R12-R17): Altı adet 1Ohm direncin paralel bağlanmasıyla elde edilen bu grup, akım ölçümünde hata payını minimuma indirir.

Teknik Uygulama Notları

Bileşen Grubu	Önemli Detay
Soğutma	T2, T3 transistörleri ve R35 sensörü aynı soğutucu bloğa monte edilmelidir.
Kablolama	Şemadaki kalın hatlar (ST4, ST5'ten ST8, ST9'a giden yollar) en az 5A taşıyacak kalınlıkta olmalıdır.
Ayarlar	R11 (Umax) ile maksimum 30V çıkış, R6 (Imax) ile maksimum 2A akım sınırı kalibre edilir.
Diyotlar	BAT43 (D17) gibi kritik diyotların yerine normal diyot takılmamalıdır; tepki süresi koruma için kritiktir.

Forum İçin Admin Özeti

Bu renkli şema, özellikle PCB baskısı yapacak veya devre takibi (troubleshooting) yapacak üyeler için çok daha okunaklı. Şemadaki yıldız işaretli (*) yerler, orijinal ELV dökümanındaki özel metin açıklamalarına (genelde kalibrasyon veya alternatif parça kullanımı) referans verir.
Proje Tavsiyesi: Bu devreyi yapacak olanlar, dijital bir voltmetre/ampermetre panelini şemadaki ST8-ST9 çıkışlarına ve şönt direnci uçlarına bağlayarak profesyonel bir cihaz elde edebilirler.

guclusat · 20 Ocak 2022

Teknik Analiz: HY3005 / HY3005D (30V 5A) Güç Kaynağı

Bu devre, hem hassas lineer regülasyonu hem de yüksek verimlilik için otomatik kademe değiştiren röle kontrol sistemini bir araya getirir.

1. Akıllı Kademe Kontrolü (Röle Sistemi)

Devrenin sağ üst kısmında yer alan K1A, K2A ve K3A röleleri, çıkış voltajına bağlı olarak trafo sekonder sargılarını (7.5V, 18.5V, 22V gibi) seçer.

Amaç: Lineer güç kaynaklarında giriş ve çıkış voltajı arasındaki fark ne kadar az olursa, güç transistörleri (2SC3281/2N3055) o kadar az ısınır.
Kontrol: LM324 (DA1.1, DA1.2, DA1.3) op-ampları karşılaştırıcı olarak çalışarak voltaj arttıkça röleleri sırayla devreye sokar.

2. Regülasyon ve Kontrol Katı

Ana Kontrolörler: İki adet LM741C op-amp kullanılmıştır.
- N1: Akım sınırlama (Current Limit) kontrolünü yapar.
- N2: Voltaj regülasyonunu (Voltage Control) yönetir.
Sürücü ve Güç Katı:
- V13 (2SC1008) ve V14 (2SD313) sürücü transistörleri, ana güç transistörlerini (V20, V21 - 2SC3281) sürer.
- Güç transistörleri paralel bağlanmıştır ve dengeli akım paylaşımı için emiterlerinde 0.82 Ohm / 5W taş dirençler bulunur.

3. Yardımcı Besleme Rayları

Devre kararlılığı için birden fazla sabit voltaj hattı mevcuttur:

+12V / -6V: Kontrol op-ampları için simetrik besleme.
+5V / -5V (7805/7905): Muhtemelen "D" modelindeki dijital gösterge panellerini beslemek için kullanılır.
TL431: Çok hassas bir referans voltajı oluşturarak çıkışın milivolt seviyesinde kararlı kalmasını sağlar.

Teknik Spesifikasyonlar

Özellik	Detay
Model	HY3005 / HY3005D (Mastech vb. markalarca kullanılır)
Çıkış Kapasitesi	$0 \dots 30V$ DC / $0 \dots 5A$
Güç Transistörleri	2x 2SC3281 (Alternatifler: MJE4343, KT8101, 2N3055)
Sürücü Transistör	2SD313 (Alternatif: 2SB507)
Özellik	3 Kademeli otomatik trafo sargı seçimi (Röleli)

Uygulama ve Tamir Notları

Röle "Tık" Sesleri: Cihazdan gelen tık sesleri normaldir; bunlar voltaj arttıkça rölelerin trafo sargılarını değiştirdiğini gösterir. Eğer cihaz çok ısınıyorsa rölelerin anahtarlama yapıp yapmadığı kontrol edilmelidir.
Arıza Durumu: Eğer çıkış voltajı ayar tutmuyorsa veya direkt maksimum voltaj veriyorsa, genellikle V20/V21 güç transistörleri kısa devre olmuştur.
Potansiyometreler: Şemada "U" (Voltaj) ve "A" (Akım) için hem Kaba (грубо) hem de Hassas (точно) ayar potları bulunmaktadır. Bu sayede çok ince voltaj ayarı yapılabilir.

guclusat · 20 Ocak 2022