Elektronika 
 
Zasilacz do układów analogowych
MoWG
Budując układy elektroniczne oparte o wzmacniacze operacyjne, potrzebujemy zasilacza symetrycznego – czyli takiego, który dostarczy napięcie zarówno napięcie dodatnie jak i ujemne – względem masy. Gotowe zasilacze laboratoryjne typu są dość drogie. Możemy jednak przygotować samodzielnie przygotować tego typu zasilacz korzystając z niedrogich elementów elektronicznych.

Do uruchamiania prostych układów analogowych – możemy korzystać z baterii lub akumulatorków, jednak jest to nieporęczne i stosunkowo drogie. Znacznie lepiej przygotować sobie niewielki zasilacz o niewielkiej obciążalności i napięciu 12V względem masy. Co prawda większość wzmacniaczy operacyjnych jest przystosowana do pracy pod napięciami +/- 15V, jednak działają one bezproblemowo już od napięć +/- 5-7V. Na decyzję o niższym napięciu zasilania wpłynęła liczna grupa układów stosowanych w wytwarzaniu i przetwarzaniu dźwięku, które są przystosowane do napięcia zasilającego w granicy 9-12V.

Pracę nas zasilaczem rozpoczynamy od zdobycia transformatora sieciowego. Może to być niemal dowolny transformator na napięcie 12-15V, o jednym lub dwóch uzwojeniach wtórnych. Przy większych obciążeniach, lepiej sprawdzają się zasilacze z transformatorami o dwóch uzwojeniach wtórnych, jednak przy pobieraniu niewielkich prądów – wystarczy pojedyncze uzwojenie które obciążymy dwoma prostownikami półokresowymi. Prostownik taki składa się z pojedynczej diody prostowniczej, a jego nazwa pochodzi od tego, że przewodzi tylko w czasie połowy okresu napięcia przemiennego.

 

Transformator nie musi mieć dużej mocy. Doskonale sprawdzi się niewielki transformator o mocy 2-4W – najlepiej – w obudowie przystosowanej do wlutowania w płytkę drukowaną. Budując zasilacz symetryczny – mający na wyjściu dwa napięcia – dodatnie i ujemne (względem masy) – potrzebujemy dwa takie prostowniki – jeden dla napięcia ujemnego, drugi – dodatniego.

 

Napięcie jakie otrzymujemy na wyjściu prostownika – jest napięciem tętniącym i nie nadaje się do zasilania układów wymagających prądu stałego. Dlatego po wyprostowaniu napięcie musimy wygładzić – stosując kondensator o dużej pojemności. Kondensator tej jest ładowany przez prostownik i rozładowywany przez obwód podłączony do zasilacza. Takie napięcie także charakteryzuje się tętniami, jednak mają one mniejszą amplitudę.

Tu drobna uwaga. Kondensatory elektrolityczne muszą być podłączone zgodnie z biegunowością napięcia pod jakim pracują. Jeśli taki kondensator podłączymy odwrotnie, zostanie bezpowrotnie zniszczony. Ponadto nie wolno przekraczać dopuszczalnego napięcia pracy kondensatora. Pamiętajmy, że podane w opisie transformatora napięcie na uzwojeniu wtórnym – to napięcie skuteczne. Napięcie szczytowe jest prawie 1,5x wyższe. W zastosowanym transformatorze TEZ 2.0/D – napięcie na obciążonym uzwojeniu wtórnym wynosi 14V, jednak napięcie szczytowe na nieobciążonym transformatorze – może wynosić nawet 27V więc kondensatory powinny być na napięcie 35-40V1.

Aby ustabilizować napięcie wyjściowe, zastosujemy scalony stabilizator napięcia: 78L12 dla napięcia dodatniego i 79L12 – dla ujemnego. Nie wiem dlaczego mają one inny rozkład wyprowadzeń – ale musimy o tym pamiętać podczas montażu. Stabilizatory te mają wbudowane ograniczniki prądu nie pozwalające na pobieranie prądu ponad 100mA. Jeśli przekroczymy ten prąd – zaczną obniżać napięcie – aż do jego wyłączenia. Układy te wymagają dodatkowych kondensatorów 100nF na wejściu u wyjściu.

 

W zasilaczu zamontowano także diody sygnalizacyjne wskazujące, że na wyjściu jest napięcie. Dioda czerwona – świeci się gdy jest napięcie na wyjściu napięcia dodatniego, niebieska – sygnalizuje obecność napięcia ujemnego. Dodatkowo umieszczono diodę żółtą, która sygnalizuje obecność napięcia zasilającego 230V. Ostrzega ona przed możliwością porażenia i jeśli się świeci – powinniśmy zostawić zasilacz w spokoju i najlepiej go nie dotykać.

Zasilacz możemy zmontować na uniwersalnej płytce drukowanej, łącząc elementy przy pomocy cienkiego drutu – na przykład srebrzanki lub drutu miedzianego wyjętego z popularnej skrętki. Wejście i wyjścia najwygodniej będzie opatrzyć w złącza śrubowe.

 

 

Pamiętajmy, że na płytce występuje napięcie z sieci energetycznej, dlatego należy płytkę, przynajmniej częściowo zaizolować od spodu oklejając ją taśmą izolacyjną lub umieszczając cały zasilacz w pudełku. Na przewód zasilający powinniśmy założyć wyłącznik który rozłącza oba przewody.


1
 Napięcia kondensatorów też mają konkretne wartości – 6, 10, 12, 16, 25, 35, 40, 63… Dobierając kondensator filtru w zasilaczu – wybieramy napięcie które przekracza dwukrotne napięcie uzwojenia wtórnego transformatora
 
Opinie
 
Facebook
 
  
39433 wyświetlenia

numer 11-12/2017
2017-12-10

Od redakcji
Aktualności
Fizyka
Historia
Kącik poezji
Literatura
Matematyka
Polityka
Psychologia
Rozmaitości
Teorie spiskowe
Zrób to sam

nowyOlimp.net na Twitterze

nowy Olimp - internetowe czasopismo naukowe dla młodzieży.
Kolegium redakcyjne: gaja@nowyolimp.net; hefajstos@nowyolimp.net