Stabilizovaný regulovatelný zdroj s proudovým omezením

Jakub Fulín (PCtun)

Každý co se zabývá stavbou zesilovačů či jiným bastlení potřebuje v dílně laboratorní zdroj. Tento zdroj nabízí symetrický stabilizovaný regulovatelný výstup 1,5-30V s proudovým omezovačem 100mA až 1A. Jako další nabízí stabilizovaná pevná napětí +-9V a +-12V, taktéž s proudovým omezovačem.

Vzhledem k výše popsaným funkcím se zdroj hodí zejména k oživování většiny zesilovačů. Regulovatelný výstup použijete nejčastěji pro koncové stupně. Pevné výstupy pro napájení podpůrných obvodů. Např. předzesilovačů, ochran reproduktorů atd. Mimoto jej používám také k napájení měřící techniky z tohoto webu.

Nyní pár slov ke konstrukci. Celý zdroj se skládá z tří základních částí. První částí je usměrňovač s proudovým omezovačem. Druhou částí je napěťový regulátor a třetí je sada stabilizátorů pro pevné výstupy. První dvě části jsou na společné desce. Třetí část se nachází na vlastní oddělené desce. Pokud nepožadujete pevné výstupy, můžete desku stabilizátorů vynechat. Tuto variantu ale nedoporučuji, jelikož tyto výstupy se často hodí. Mimo desky je nutné zapojení doplnit o vhodný transformátor (v mém případě používám 2x20V) pojistková pouzdra a několik drobností jako přepínač, potenciometry, indikační LED, atd. Maximální napětí transformátoru je omezeno max. vst. nap. použitých stabilizátorů na 35V. To odpovídá max. 2x24V na transformátoru.

To by obecně stačilo a teď už k samotnému zapojení. Vstupní střídavé napětí z transformátoru je usměrněno diodovým můstkem a vyhlazeno pomocí C1, C2. Dále budu popisovat jen kladnou část zdroje. Záporná funguje obdobně. Za usměrňovačem následuje proudový omezovač. Proud prochází tranzistorem T1, který je otevírán rezistorem R2. Proud je snímán na rezistoru R3. Úbytek napětí na tomto rezistoru je veden na odporový dělič složený z rezistoru R7 a potenciometru. Rezistor R7 určuje horní hranici omezovače (v tomto případě 1A). Pokud nastavíme pot. do krajní polohy směrem k emitoru T1 a úbytek na R3 přesáhne zhruba 0,4V, začne se otvírat T3 a sníží tím napětí na bázi T1. D20 je ochranná, její funkce se uplatní, pokud se na výstup vypnutého připojí jiný zdroj napětí např. akumulátor. Za omezovačem se nachází známá dvojice třísvorkových stabilizátorů LM317/337. Výstupní napětí se nastavuje děličem složeným z R13 (R14 pro záp. větev) a tandemového potenciometru. D4 slouží stejně jako D20 v omezovači. D2 chrání obvod před připojením zdroje (např. aku.) s opačnou polaritou. Kondenzátory v okolí mají filtrační a blokovací funkci a brání rozkmitání stabilizátoru. Jejich hodnota nesmí být vysoká, aby neznehodnocovali funkci proudového omezovače. Výstup je chráněn tavnými pojistkami pro případ selhání omezovače. Při normálním fungování zdroje by nemělo dojít k jejich spálení ani při tvrdém zkratu na výstupu. Doporučuji hodnotu cca 2A. Další částí je blok stabilizátorů. Jedná se opět o notoricky známé stabilizátory 78xx a 79xx. Stabilizátory jsou v katalogovém zapojení. D6 a D8 chrání před vyšším napětí na výtupu než napětí zdroje nebo proti připojení akumulátoru k vypnutému zdroji. D7 a D9 chrání proti připojení akumulátoru s opačnou polaritou. V tomto případě projde proud přes tyto diody a dojde k přepálení výstupní pojistek bez újmy na stabilizátorech. R19 zajišťuje minimální odběr (uplatní se hlavně v záporné větvi). Zde můžete obě dne napětí 9V a 12V vyvést na samostatné svorky nebo je opatřit přepínačem. D16 a D17 slouží jako indikace přepnutí mezi 9V a 12V. Využívá rozdílu 3V rozdílu mezi výstupy. Ušetří se tím přepínač, který v tomto případě postačí jen dvojitý.

Pozn. DPS stabilizátorů byla navrhnuta až po realizaci zdroje a není ověřena. Pokud byste zdroj stavěli, dejte prosím vědět, zda se na ní nenachází nějaká chyba.

Pozn 2.: Všechny součástky, nebo jejich náhrady jsou k dostání např. v gm elektronik www.gme.cz Obrazce DPS i osazovacích plánů jsou z pohledu ze shora ze strany součástek

Přeji hodně úspěchů se stavbou. Případné dotazy či připomínky pište do diskusního fóra nebo na e-mail jakubful@gmail.com

Kliknutím na fotku se zobrazí v plné velikosti.

Webdesign a autor většiny článků: Jakub Fulín (PCtun)

2009