Fakultet elektrotehnike strojarstva i brodogradnje INFORMATIKA Seminarski rad

Fakultet elektrotehnike , strojarstva i brodogradnje INFORMATIKA Seminarski rad Stabilizirani laboratorijski izvor napajanja 0 -30 V/2 A Student: Denis Mamut

LABORATORIJSKI STABILIZIRANI IZVOR NAPAJANJA 0 -30 V/0 -2 A

UVOD Stacionarni elektronički uređaji se gotovo redovno napajaju iz mreže izmjenične struje. Osim posebnih sklopova, koji u sebi sadrže tiristore ili trijake, elektronske naprave zahtijevaju istosmjerno napajanje. Ulogu prilagođavanja mrežnog napona u pogonsko napajanje elektroničkog uređaja ima ispravljač. Ispravljači se mogu podijeliti na obične i stabilizirane. Sastavne komponente jednostavnog ispravljača su transformator, diodni ispravljač i filterski član. Uloga transformatora je da napon mreže 220 V snizi na odgovarajući izmjenični napon za konkretne potrebe. Sekundar transformatora najčešće sadrži jednu ili dvije sekcije. Ispravljač u svom sastavu može imati jednu, dvije ili četiri diode. Sa jednom diodom ostvaruje se poluvalno, a sa dvije ili četiri diode punovalno ispravljanje izmjenične u istosmjernu struju. Filter se obično sastoji od jednog ili više paralelno vezanih elektrolitskih kondenzatora većeg kapaciteta. Ova osnovna varijanta može biti dopunjena dodatnim filterskim elementima: zavojnica, otpornicima i blok kondenzatorima. Stabilizirani ispravljač, uz sve komponente koje ima običan ispravljač, sadrži još i stabilizatorski sklop. U tipični stabilizatorski sklop ulaze: serijski tranzistor, regulacijska kaskada, pojačavač referentnog napona, zaštita od kratkog spoja, tj. ograničenje struje, pojačalo naponskih promjena na izlazu i temperaturna stabilizacija. Osnovni zadatak stabiliziranog ispravljača je opskrba potrošača napajanjem koje će ostati stabilno kada se mijenjaju napon mreže, otpornost potrošača, temperatura ili drugi faktori. Zavisno od karaktera potrošača, stabilizirani ispravljači mogu da budu izvori konstantnog napona ili izvori konstantne struje. U praksi se češće sreću ispravljači konstantnog napona. Elektronski uređaji rade znatno bolje i pouzdanije kada koriste stabilno napajanje. Veliki broj integriranih kola, u sastavu elektronskih sklopova, zahtjeva stabilne napone napajanja koji bi definirali stabilnost radne tačke ili referentnih napona. Zato sve više raste potreba za stabilisanim ispravljačima u suvremenim elektronskim uređajima. Jedan od najvažnijih aparata koji treba da sadrži radionica svakog elektroničara upravo je stabilizirani ispravljač. Bilo da se radi o popravku elektronskih uređaja ili su u pitanju nove konstrukcije, ispravljač, kao izvor napajanja, ima nezamjenljivu ulogu. Osnovna varijanta stabiliziranog ispravljača koji predlažemo, pruža prilično dobre mogućnosti u eksploataciji, a zahtjeva relativno mala ulaganja.

Što je LM 723 ? n n LM 723 je monolitni integrirani naponski regulator, kojeg ovaj uređaj koristi a možemo ga naći u velikom broju ostalih sličnih uređaja. Sastoji se od 14 izvoda koji se nastavljaju iz plastičnog kućišta Sklop ima unutarnje ograničenje struje 150 m. A te se moraju koristiti vanjski dodatni PNP ili NPN elementi (tranzistori). Dodavanjem dodatnih elemenata pojačava se ograničena struja iz samog sklopa

Izmjenični napon sa sekundara transformatora dovodi se na Grecov diodni ispravljač, sastavljen od četiri jednake diode. Ovako ispravljeni napon potrebno je dodatno filtrirati. Filtracija ispravljenog napona vrši se pomoću jednog ili dva elektrolitska kondenzatora, čiji ukupni kapacitet treba biti preko 3300 mikrofarada. Osnova stabilizatorskog sklopa je monolitni integrirani sklop LM 723. Ovaj naponski regulator sadrži u sebi zener-diodu koja se napaja konstantnom strujom i zajedno sa pojačalom referentnog napona osigurava potpuno stabilan referentni napon. Uzorci referentnog i izlaznog napona dovode se na neinvertujući, odnosno invertujući ulaz pojačala u samom stabilizatoru. Napon na izlazu pojačala mijenja vodljivost serijskog tranzistora (u samom kolu), a time i provodnost glavnog serijskog tranzistora Q 1. Posljedica toga je promjena struje kroz potrošač. Pored serijskog tranzistora, integrirano kolo LM 723 u svom sastavu ima još jedan tranzistor čija je uloga vezana za ograničavanje struje, odnosno zaštitu od kratkog spoja. Samo integrirano kolo može proizvoditi izlazne struje najviše do 150 m. A. Za postizanje većih struja vezuje se vanjski tranzistor Q 1, koji disipira i snagu, čime se dodatno poboljšava stabilnost izvora, jer se integrirano kolo ne grije. Potenciometri, na shemi označeni sa P 1 i P 2, imaju funkciju reguliranja struje, odnosno napona. Opis sklopa

Sastavne komponente

• • Naponski regulator LM 723 smješten je u desetopinsko metalno kućište TO-100. Zavisno od proizvođača, ovo integrirano kolo može imati I druge oznake: IL 723, CA 723, MC 1723, m. A 723, RC 723, SG 723, TBA 281 (Philips), TDB 0723 ili UA 723 Tranzistor 2 N 3055 u svom kućištu TO 3 integrira dva tranzistora, dva otpornika i zaštitnu diodu. Kako je stabilizirani ispravljač namijenjen za pogon potrošača kojima je potrebna struja do 2 ampera, tranzistor T 2 se obavezno mora montirati na aluminijski ili bakreni hladnjak, jer bi doslo do pregrijavanja. Ako se primjeni aluminijski hladnjak, onda njegova površina treba biti najmanje 300 kvadratnih centimetara. Metalno tijelo tranzistora izolira se od hladnjaka liskunskim podmetačem i plastičnim podloškama, a njihove dodirne površine premazuju se tankim slojem silikonske paste. Ukoliko bismo željeli postizanje struja većih od tri ampera, onda je potrebno umjesto jednog darlington tranzistora upotrijebiti dva ili više. Ovi tranzistori se vezuju u paraleli, s tim da se u emiter svakog od nih umeću otpornici od 0, 15 oma u cilju simetriranja. Svi ovako povezani tranzistori moraju se montirati na veći hladnjak. Naravno da ovakvoj varijanti odgovarajući transformator, čiji bi sekundar bio u stanju da osigura željenu struju. Sekundar transformatora povezuje se na ulazne priključnice stabiliziranog ispravljača, dok se na njegov primarni namotaj dovodi mrežni napon preko dvostrukog mrežnog prekidača i zaštitnog osigurača od 0. 5 A. U sekundarnom kolu se također nalazi osigurač (od 2 A). Na izlazne stezaljke stabilizatora napona povezuju se analogni mjerni instrumenti: ampermetar i voltmetar. • R 1=1. 2 Kohm C 1=4700 u. F/63 V IC 1=LM 723 V 1=0 -30 V DCR 2=680 ohm • C 2=100 n. F 63 V MKT Q 1=2 N 3055 TR 1=220 VAC/ 27 V 4 A • R 3=0. 33 ohm/5 W • C 3=4. 7 n. F 63 V MKT • B 1=Brindge 100 V 5 A • S 1=2 x 10 A SW • R 4=15 Kohm • C 4=220 u. F/63 V • F 1=0. 5 A Fast Fuse • R 5=3. 9 Kohm • P 1=4 K 7 LOG. POT. • F 2=2 A Slow Fuse • • •

Tehničke karakteristike ispravljača n n n Maksimalni ulazni izmjen. napon. . . . 27 V Nom. struja sekundara transf. . . 4 A Reg. izlaznog stabil. nap. . . . od 0 do 30 V Regulacija izlazne struje. . od 0 do 2 A Zaštita od kratkog spoja reagira u slučaju prekoračenja zadane struje.

Izgled uređaja Izgled tiskane pločice

Zaključak n n n Ovo je veoma koristan uređaj za svaki rad u elektronici Velik broj integriranih komponenti koristi izvor istosmjernog napona, kojeg ovaj uređaj daje na stezaljkama Konstrukcija mu je jednostavna i lagan je za upotrebu sa mogućnošću fine regulacije napona i struje 0 -30 V/2 A Uređaj ima ugrađenu zastitu, što spriječava povećanje struje iznad dopuštene vrijednosti usljed preopterećenja. Na prednjoj strani nalaze se voltmetar i ampermetar za očitavanje izlaznih vrijednosti

n. THE END