LABORATORIJSKI IZVOR NAPAJANJA


Danas je nabavljen laboratoriski izvor izmjeničnog i istosmjernog napona u rasponu od 0-55 V. Izmjenični naponi dobijaju se izravno sa izvoda namota transformatora. Kao što se vidi na prednjoj ploči uređaja sekundar transformatora ima ukupno tri namota. Prvi namot ima devet izvoda preko kojih dobijamo napone 1-8 V u koracima od 1 V. Drugi namot ima sedam izvoda preko kojih dobijamo napone 5-55 V u koracima od 10 V. Treći sekundarni namot daje 55 V izmjeničnog napona. Jedan zasebni namot vjerojatno se koristi i za dobivanje stabiliziranog istosmjernog napona koji se može regulirati u rasponu 0-30 V.

laboratorijski_izvor_napajanja_01

U unutrašnjosti uređaja nalazimo očekivane komponente: snažan transformator sa opisanim izvodima na sekundarnim namotima,  mrežna sklopka, voltmetar sa pripadajućim predotpornikom, ampermetar sa pripadajućim shuntom, te pločica ispravljača, stabilizatora i regulatora napona sa potenciometrom za regulaciju veličine izlaznog istosmjernog napona.

laboratorijski_izvor_napajanja_04

Ispravljač izmjeničnog napona izveden je sa graetzovim spojem dioda i elektrolitskim kondenzatorom. Regulator napona bazira se na integriranom krugu LM723. Ovaj integrirani krug specijalno je dizajniran za regulaciju istosmjernog napona u rasponu 2 do 37 V. No minimalni napon od 2 V može se smanjiti na 0 V ukoliko se na pin 7 (masa, minus napajanja) dovede negativni napon od -4,7 V što je najlakše izvesti preko zener diode.  Maksimalni ulazni napon u LM723 može biti 40 V, a najveća izlazna struja koju LM723 može dati je 150 mA.

U osnovnom spoju za regulator napona sa LM723 potrebno je dodati svega nekoliko pasivnih komponenti (dva otpornika, dva kondenzatora i potenciometar), no s obzirom da je izlazna struja od 150 mA uglavnom premala za laboratorijska napajanja često se u izlazni krug dodaju serijski tranzistorski regulatori. U našem slučaju na pločici uočavamo dva tranzistora BC161, te jedan tranzistor snage 2N3055 montiran na vanjsko hladilo. Također na dnu pločice ističe se i otpornik snage male vrijednosti (0,15 Ω). Iz svega možemo zaključiti da je jedan tranzistor BC161 sa tranzistorom 2N3055 čini komplementarni Darlingtonov spoj tranzistora (Sziklai par) za dobivanje veće izlazne struje iz regulatora, dok je preostali tranzistor BC161 sa otpornikom snage 0,15 Ω u krugu prekostrujne zaštite, odnosno zaštite od kratkog spoja ili preopterećenja izlaznih stezaljki. U takvom spoju u izlazni strujni krug je serijski vezan otpornik malog otpora, na kojemu promjenom struje dolazi do promjene pada napona, a taj napon doveden na bazu tranzistora okida ili blokira protok struje kroz tranzistore.

laboratorijski_izvor_napajanja_03

Pogled u unutrašnjost naponskog izvora: uočava se masivna jezgra mrežnog transformatora te izvodi iz jednog namota sekundara uredno vezani na rednu stezaljku (izvodi drugog sekundarnog namota vezani su na isti način sa gornje strane).

laboratorijski_izvor_napajanja_05

Izlazni tranzistor 2N3055 može osigurati konstantnih oko 2 A izlazne struje, no vidimo da su predviđena mjesta za montažu dodatnih izlaznih tranzistora kojima se onda izlazna struja može po potrebi još povećati.

laboratorijski_izvor_napajanja_06

Posebnost ovog uratka iz samogradnje je ta što ovaj izvor napajanja ima veliki izbor izmjeničnih napona napajanja. Danas je u elektroničkoj radionici ovakav izvor niskog izmjeničnog napona gotovo nepotreban, a s druge strane, ako bi nam baš i trebao izvor različitih izmjeničnih napona svakako bi zgodniji izbor predstavljao neki regulacijski autotransformator. Pa ipak, iako će izlaz istosmjernog reguliranog napona zasigurno biti češće u upotrebi kod rada sa različitim elektroničkim sklopovima, neki puta se naiđe na neku egzotičnu napravu za koju baš trebamo izvor niskog izmjeničnog napona. Ukoliko je pri tome poželjno da taj izmjenični izvor bude i galvanski odvojen od mreže (što je zapravo gotovo uvijek poželjno) onda će nam ovaj uređaj uštedjeti trud raskapanja nekog punjača ili ispravljača kako bi se dočepali transformatora sa potrebnim naponom, posebno ako uz to trebamo i neku jaču struju. Stoga, sačuvajmo ovaj izvor napajanja u svom izvornom obliku, jer tko zna, eto, možda jednom i zatreba 🙂


Testiranjem našeg izvora napajanja ustanovili smo da regulator napona sa LM723 nije u funkciji. Iako popravak nije kompliciran, danas je za cijenu manju od 10 dolara moguće naručiti gotov DC/DC modul sa mogućnošću regulacije struje i napona, ugrađenim strujnim zaštitama i tranzistorima koji mogu podnijeti struje od nekoliko desetaka ampera. Tako smo i mi iz našeg napajanja izvadili kompletan stari regulator te ga zamijenili novim modulom.

Na prednju ploču dodali smo dva potenciometra: jedan ispod voltmetra za regulaciju napona, i jedan ispod ampermetra za ograničenje struje. Također smo na mjesto gdje je prije bio ugrađen potenciometar postavili sklopku kojom sada možemo po potrebi zasebno uključivati ili isključivati istosmjerni naponski izvor. Potrgane stezaljke zamijenjene su novima. Time smo dobili funkcionalan snažan univerzalni laboratorijski izvor izmjeničnog i istosmjernog napajanja koji će nam zasigurno često dobro poslužiti u našoj radionici 🙂

Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.