0-30 VDC - 0-3A AKIM KONTROLLÜ STABİLİZE GÜÇ KAYNAĞI

 Merhaba; bu projede max: 30 Volt & max: 10 Amper verebilen güzel bir ince ayarlı güç kaynağı devresinden bahsedeceğim...

Devre üzerinde çok sayıda farklı devre elemanları görebilirsiniz. Her ne kadar bir çoğu tanıdık gelsede bir o kadar da tanımadığınız yabancı parçalar olabilir. Bu tür şeylere hiç aldırmadan hemen devrenin yapım aşamalarını ve teknik detay bilgilerini sizlerle paylaşmak istiyorum.

PCB ALT BASKI

Yapacak olduğumuz güç kaynağının baskı devresini almakla başlıyoruz işe. 

Baskı devreyi bir yağlı kağıt vasıtasıyla kopyaladıktan sonra yolların düzgün ve sorunsuz olduğunu bir kez daha kontrol etmeniz gerekmektedir. Burada ki işlem tamamlandıktan sonra gelelim şimdi devremizi bakır plakete geçirmeye.

Devreyi güzel bir sorunsuz bir şekilde bakır plaketimize aldıktan sonra yolları tekrar tekrar kontrol etmeyi ihmal etmiyoruz, çünkü bu devre sandığınız kadar basit olmaya bilir. Devre üzerinde kontrol işlemi gerçekleştirdikten sonra bakır plaketimizi hazırlamış olduğumuz asit havuzuna gönül rahatlığıyla bırakıyoruz. Eğer eritme ve asit işleminin nasıl yapıldığını merak ediyorsanız bununla ilgili YouTube kanalımda video mevcut, izleyebilirsiniz...

Görmüş olduğunuz gibi baskı devreyi plaket üzerinden çıkartmış olduk. bu süreçten sonra yapmamız gereken tek şey yine hatları yolları kontrol etmek olacaktır. Her ne kadar asit işlemi yapılsa bile bazen bakır artıkları kalabiliyor ve sonuç olarak ince kılcal atıklardan ötürü komple devre bir çöp yığını hale gelebilir. Bu yüzden hat ve yol kontrol işlemi sorunsuz bir şekilde yapıldıktan sonra devremizin ön şablon yani kullanacak olduğumuz bileşenleri plaketimizin ön yüzeyine atktarma işlemine geçiyoruz...

PCB ÜST BASKI

Yine yazıcı üzerinden ve yağlı kağıt vasıtasıyla plaketimizin ön yüzüneyine işleyecek olduğumuz şablonu pkaletimizin yüzeyine ısıtma işlemi yaparak geçiriyoruz.

Bu devreyi aynı anda 3 adet trafoyla beslemeli olarak tasarladım. Fan çıkış soketi ve dijital volt-ampermetreyi kolay ve basit bir şekilde bağlamak için bağlantı soketleri ekleyerek yayınlıyorum. Aynı anda 3 trafoyla beslememin nedeni, yüksek wattlı trafosu olmayan arkadaşlar, üç bağımsız trafoyla besleyebilsin. Bu şekilde bir bağlantı, yüksek amper çekebilecek cihazları çalıştırmada, voltajın düşmesini engelleyecek. Bana göre bu devre, dünyada yapılabilecek 5 devreden biri. Yüksek akım koruması, kısa devre korumasıyla sorunsuz bir şekilde çalışmaktadır. 

PCB ÜST BASKI

Dikkat edilecek tek husus entegrelerin orjinal olmasıdır. Bu devre ye TL081entegresini kullanmayı tavsiye etmiyorum. Çünkü orjinalini bulmak çok zor. Bunun yerine, LF356 yada MC34071 entegreleriyle kullanmanızı tavsiye ederim. Ben LF356 entegresini kullanarak test ettim. Sonuç oldukça başarılı. Mükemmel bir şekilde çalışıyor. Güç transistörü olarak ise, dört adet 2SC5200 transistörü bağladım. Bu güç kaynağını gönül rahatlığıyla güvenli bir şekilde çok uzun yıllar kullanabilirsiniz. Güç transistörlerini bağlamasını bilmeyenler detaylı bilgi alabilirler. 

2 TRANSİSTÖR PARALEL BAĞLANTI

DEVRENİN BİTMİŞ VE TAMAMLANMIŞ HALİ

Devreye bağlanacak olan transistörü tek olarak kullanmayın yani 2 den fazla transistör olması gereklidir. 2 adet transistör eklemek istiyorsanız aralarına iki adet direnç eklemeniz gerekmektedir. Aksi halde transistörler zarar görebilir...

2 ADET TRANSİSTÖR BAĞLANTISI

VEYA 4 ADET TRANSİSTÖR KULLANMAK İSTERSENİZ

4 TRANSİSTÖR BAĞLANTISI

Devreye ait şema ve baskı görüntüsü aşağıda yer almaktadır...

BASKI DEVRE GÖRÜNÜMÜ

Devrenin çalışma prensibi

Devrenin güç kaynağı bipolardır. Ana kol (pozitif), VD2 diyot köprüsü tarafından doğrultulur, U1 ve U3 op-amp'lerine güç veren ikinci kol (negatif), VD1 ve VD4 diyotları tarafından doğrultulur. Ayrıca negatif kol, VD5 zener diyotu tarafından sağlanan -5,6V stabilizasyona sahiptir. İşlemsel yükselteçlerin düşük giriş gerilimlerinde (1V'den az) daha doğru çalışma için negatif kol görevi görür. Op-amp girişindeki potansiyel GND'ye göre 0,2V ise, negatif veriyoluna göre zaten 5,8V olacaktır, bu da amplifikasyon sırasında daha az hata ve daha az dalgalanma sağlayacaktır.

Referans voltaj kaynağı işlemsel yükselteç U2 üzerinde yapılır. Direnç R12 tarafından düzenlenen pozitif geri besleme nedeniyle op-amp kendi kendine uyarılır. Çıkışında, çevirici ve çevirici olmayan girişlerdeki sinyal seviyesi eşit olana kadar voltaj artmaya başlar. Bu, U2 çıkışındaki voltaj 11,2V'a ulaştığında gerçekleşecektir. Şu anda girişlerde rezistif bölücüler nedeniyle her biri 5.6V olacaktır. Giriş voltajı değiştiğinde 11,2V potansiyel referans olacak ve sabit (değişmeyecek) olacaktır.

Laboratuvar ünitesinin voltajı, potansiyometre olarak dahil edilen değişken bir direnç RV2 kullanılarak ayarlanır. Kaydırıcının konumu değiştirilerek referans potansiyeli, evirmeyen giriş U3'te bölünür. Çevirici giriş U3, laboratuvar güç kaynağının çıkışından R21R15 bölücü aracılığıyla voltajla beslenir. Referans voltajı değiştirildiğinde, emitör takipçisine sağlanan U3 çıkış voltajında ​​​​bir değişiklik olacaktır. Verici takipçisi, kazancı artırmak için Darlington devresine göre bağlanan VT3 ve VT4 transistörlerinden oluşur. Darlington transistörü, laboratuvar güç kaynağının çıkış voltajını düzenler.

Laboratuvar güç kaynağının akım sınırlaması RV1 potansiyometresi tarafından gerçekleştirilir. Potansiyometre, evirmeyen giriş U1'deki referans potansiyelinin seviyesini ayarlar. Evirici giriş, R20R23 şöntü olan akım sensöründen gelen potansiyelle beslenir. İşlemsel yükselteç U1, karşılaştırıcı olarak dahil edilmiştir. Akım sensöründeki ve dolayısıyla evirici U1 girişindeki voltaj, evirici olmayan girişten daha büyük olduğunda, U1 çıkışında, VD7 diyotundan 3. pinine akacak olan negatif bir potansiyel görünecektir. U3, referans potansiyelini değiştiriyor. Böylece laboratuvar güç kaynağının akım sınırlaması voltaj regülasyonu yoluyla sağlanır. Ayrıca, negatif potansiyel, bölücü R4R5 üzerinden VT1 tabanına akacak ve transistör açılacak, kolektör akımı, direnç R3 ve LED VD3 üzerinden akacak ve akım sınırlama modunun açık olduğunu gösterecek şekilde yanacaktır.

Kısa devre koruması akım sınırlaması yoluyla tetiklenir. R8, RV1 ve R11 voltaj bölücüsünde bulunan direnç R11, potansiyometre RV1'in maksimum direnciyle bile karşılaştırıcı U1'in yüksek yanıt eşiğini (3A'dan fazla) ayarlamanıza izin vermeyecektir. Toplam direnci 0,75 Ohm olan bir R20R23 şönt taktım, bu nedenle kısa devre akımım 2,8 Amper ile sınırlı. Kısa devre akımını azaltmak için R20R23 direncini arttırmanız gerekir.

Düzeltici direnç RV3, laboratuvar ünitesinin çıkışında sıfıra ayarlanır.

Laboratuvar Güç Kaynağı Bileşenleri

Tüm bileşen derecelendirmeleri şemada belirtilmiştir. İşlemsel yükselteçler TL081, LM741 ile değiştirilebilir.

Radyatöre VT3, VT4 ve VD2 elemanları takılmalıdır. LBP muhafazası plastikse elemanları ısı emiciden yalıtmaya gerek yoktur. Kasa metal ise, kolektörler ve dolayısıyla VT3 ve VT4 flanşları pozitif güç veriyoluna bağlı olduğundan yalıtmak gerekir.

Soğutucunun yüzey alanı, laboratuvar güç kaynağının çalıştırılacağı çıkış akımına bağlı olacaktır. Yani 3A'ya kadar akımlarda çalıştırırken 600 cm2 yüzey alanına sahip bir radyatör gereklidir . Ayrıca giriş ve çıkış voltajları arasındaki fark ne kadar büyük olursa, güç transistörü tarafından o kadar fazla ısı dağıtılacaktır.

Trafo seçimi

Bu laboratuvar ünitesi için transformatör seçimi sorumlu bir şekilde yapılmalıdır.

Sekonder sargı voltajı 24V AC'yi geçmemelidir. Bunun nedeni TL071 (TL081) işlemsel yükselteçlerin ±18V dahilindeki (+36V tek kutuplu voltaj için) maksimum besleme voltajıdır. C3 kapasitöründeki (yüksüz) düzeltilmiş voltaj, alternatif voltajdan 1,41 kat daha yüksek olacaktır. Yani 24V sekonder sargılı bir transformatör için düzeltilmiş voltaj yaklaşık olarak +34V olacaktır. Ayrıca, U1 ve U3 işlemsel yükselteçlerin negatif güç terminallerinin ortak veriyoluna değil, VD1, VD4, R6, C4 ve elemanları tarafından düzenlenen negatif kol -5.6V'ye bağlandığı şemadan da açıktır. VD5. Böylece U1 ve U3, negatif tarafa göre +39,5V'den güç alıyor, bu da zaten TL071 ve TL081'in yeteneklerinin sınırında. Güç kaynağı yüklendiğinde voltaj düşecek ama yine de...

Bu nedenle, bu laboratuvar ünitesi için transformatörün çıkış voltajı hiçbir durumda 24V AC'yi aşmamalı, U2 çıkışındaki referans potansiyeli zener diyot VD6 voltajının iki katına eşit olduğundan giriş voltajı 12V'den düşük olmamalıdır ( 5,6V), yani 11,2 Volt.

Transformatörün çıkış akımı laboratuvar ünitesinin çıkış yüküne uygun olmalıdır. 3A'e kadar akımlarda çalıştırılacaksa sekonder sargı akımının en az 3A olması gerekir.

DİP NOT: Bu devre de şemaya harici olarak pcb baskı üzerinde değişiklik yapılarak ek olarak devreye amper ve volt metre,fan bağlantısı ve bazı bileşenler ekleme yapılarak devre tamamıyla laboratuvar tip ayarlı güç kaynağı haline getirilmiştir....

BASKI ŞEMASINI İNDİRMEK İÇİN TIKLAYINIZ...!