Stabilizowany, regulowany zasilacz liniowy 20 V/1 A

To jest pierwsza część artykułu przedstawiającego wersję prototypową regulowanego stabilizowanego zasilacza liniowego 20 V, 1 A z trójstopniowym ograniczeniem prądu, którą zrealizował Tadeusz Susfał w ramach inicjatywy „Wspólnie projektujemy warsztatowy zasilacz liniowy”, ogłoszonej w ZE 12/2022.

Na fotografii tytułowej widać wykonany i uruchomiony zasilacz podczas testów. Jest to zasilacz liniowy, regulowany w zakresie 1,25 V–20 V, ze stabilizacją napięcia oraz trójstopniowym ogranicznikiem prądu: 50 mA, 200 mA, 1 A. Artykuł ten stanowi podsumowanie wcześniejszych koncepcji i modyfikacji konstrukcji zasilacza oraz jego poszczególnych bloków, które były omawiane na łamach czasopisma ZE. Dla przypomnienia, wymienię numery tych wydań: ZE2212, ZE2303, ZE2307, ZE2311, ZE2312, ZE2409. Testowa realizacja zasilacza została omówiona w ZE2312. Była ona zmontowana prowizorycznie i nie zawierała sygnalizatora tętnień (braku stabilizacji) ani układu sygnalizatora przegrzania. W niniejszym artykule przedstawiam zasilacz jako finalną konstrukcję a także jego poszczególne bloki. Fotografia 1 pokazuje wnętrze zasilacza z oznaczeniem tych bloków.

Rysunek 2 przedstawia schemat montażowy wszystkich bloków zasilacza. Sercem zasilacza jest układ stabilizatora napięcia według koncepcji Pana Piotra Góreckiego. Układ ten zostanie omówiony jako pierwszy.

Układ stabilizatora napięcia

Układ stabilizatora napięcia pełni dwie funkcje: stabilizuje napięcie wyjściowe zasilacza oraz ogranicza prąd wyjściowy. Rysunek 3 przedstawia schemat układu.

Układ LM317 działa jako stabilizator napięcia. Napięcie wyjściowe jest ustalane za pomocą dzielnika PR1, R1 i potencjometru P1. Jest to klasyczna metoda regulacji, zgodna z dokumentacją aplikacyjną układu. Regulując PR1, można ustawić zakres napięcia wyjściowego w zależności od zastosowanego potencjometru P1 (w tym przypadku P1 = 10 kΩ). Układ został zestrojony tak, aby na wyjściu uzyskiwać napięcie 20 V we wszystkich zakresach ogranicznika. Lustro prądowe (T1, T3, T5) zapewnia minimalne obciążenie dla LM317, co jest niezbędne dla prawidłowego działania stabilizatora w pełnym zakresie prądów obciążenia. Prąd kolektora T3 jest kopiowany na kolektor T5, co zapewnia minimalny prąd obciążenia. Tranzystory T1 i T3 są połączone w klasyczną konfigurację lustra prądowego, a rezystor R2 ustala prąd wzorcowy przepływający przez T1. Rezystory RS, RS1, RS2 monitorują prąd wyjściowy układu. Spadek napięcia na tych rezystorach steruje tranzystorem T2, dzieląc zakresy prądu wyjściowego na trzy poziomy: 50 mA, 0,2 A i 1 A, w zależności od wartości załączonej rezystancji (przełączanej). Gdy spadek napięcia na rezystorach RS osiąga 1,25 V, tranzystor T2 zaczyna przewodzić. T4, sterowany przez T2, jest połączony z końcówką ADJ układu LM317. Włączenie T4 zmniejsza napięcie na końcówce ADJ, co obniża napięcie wyjściowe U_OUT i wprowadza ograniczenie prądu. Dioda LED1 zapala się, gdy tranzystory T2 i T4 są włączone, sygnalizując aktywację ograniczenia prądu. Rezystor R_Z ogranicza prąd płynący przez LED1 i ustala jej próg zadziałania. Dioda LED2 świeci, gdy ograniczenie prądu nie działa (T2 i T4 są wyłączone), wskazując normalną pracę układu w trybie stabilizacji napięcia. Diody LED1 i LED2 są zasilane z LM7812CT, co zapewnia ich niezależne działanie.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w marcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 3/2025). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 3/2025 znajduje się tutaj.

 Tadeusz Susfał
tseleze@gmail.com

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) stałymi Patronami ZE, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać – Postaw kawę za:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – Własna kwota. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dodać dedykację/Wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery ZE mam wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 3/2025.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (Smash) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.