Přihlášení



Laboratorní zdroj 2x400V
Malý regulovatelný zdroj se symetrickým výstupem napětí a digitální indikací.
Napsal RadioMan 23.04.2016



(pro pokročilé)

shlédnuto 22825x rubrika Novinky u RADIOXu

Pokud se Vám text obtížně čte, můžete si ho zvětšit nebo zmenšit
A nebo si všechno prohlédněte černé na bílém
Celý článek si pak případně také můžete přehledně vytisknout


Každý kdo se rád vrtá ve starých rádiích, nebo různě laboruje s lampami, by určitě uvítal nějaký pokusný zdroj anodového napětí - nejen pro oživování svých nebo cizích konstrukcí, ale třeba i pro měření elektronek. Neocenitelné služby nám také prokáže třeba při formování starých elektrolytických kondenzátorů (dlouhodobou nečinností se kondenzátorům zhoršují jejich parametry a může to dojít tak daleko, že po zapnutí třeba třicet let odstaveného rádia se najednou ozve rána, kondenzátor doslova exploduje a občas sebou ještě do věčných lovišť vezme nějakou tu okolní součástku. Pomalým formováním - zvyšováním napětí až na jmenovité - je ale možné většinu starých kondenzátorů zregenerovat a navrátit jim jejich původní kondici). Průmyslově vyráběné laboratorní zdroje vysokého napětí jsou obvykle zcela mimo finanční možnosti běžného amatéra-smrtelníka. Mnozí proto takovýto zdroj řeší třeba pomocí starého síťového transformátoru s více odbočkami sekundárního vinutí a klasickým usměrňovačem. Řešení je to sice funkční a použitelné, ale přece jenom poněkud těžkopádné a navíc umožňuje jen velmi hrubou regulaci výstupního napětí přepínáním několika pevně daných hodnot.

Pomocí moderních elektronických obvodů by se ale dala podobná věc jistě realizovat v nějaké rozumné formě. Pokusili jsme se tedy zkonstruovat jednoduchý zdroj, který by dokázal splnit požadavky většiny amatérů a přitom byl pokud možno malý, tak aby nezabíral moc místa na obvykle už tak dost plném pracovním stole. Samozřejmostí by mělo být galvanické oddělení od sítě, plynulá regulace napětí a také elektronické jištění proti zkratu.

Na fotografiích vidíte dva původní prototypy našeho nového zdroje HSS10. Jedná se o impulsní zdroj spojený s tzv. step-up konvertorem, který se vyznačuje velkou účinností a tudíž malými ztrátami. Umožňuje plynule regulovat výstupní napětí v rozsahu asi 40-400V. Výstup je symetrický s vyvedeným středem - "zemí" (tato přístrojová zem samozřejmě není nijak spojena se sítí 230V). Mezi oběma výstupy lze tedy odebírat napětí až 800V. Zdroj obsahuje digitální voltmetr a ampérmetr. Je také vybaven automatickou pojistkou, která funguje tak, že bez ohledu na nastavenou hodnotu okamžitě sníží výstupní napětí, jakmile dojde k většímu odběru, než odpovídá celkovému příkonu zátěže cca 40W. Tato hodnota (například při 300V to znamená proud asi 120 mA) by pro naprostou většinu "domácích" aplikací měla zcela postačovat - pokud tedy zrovna nepožadujeme od podobného zdroje takové věci, jako třeba testování maximálního výkonu dvojčinného zesilovače s elektronkami EL34...



Výhodou je vysoká účinnost celého zařízení (téměř 90%), díky čemuž se minimalizují ztráty - přístroj nevyžaduje robustní chlazení a umožňuje dosáhnout velmi kompaktních rozměrů. Zdroj je vestavěn do malé plastové krabičky o rozměrech cca 170x70x180mm a jeho jedinými ovládacími prvky jsou regulátor výstupního napětí a síťový vypínač. Dvojitý čtyřmístný LED displej indikuje výstupní napětí a proud odebíraný zátěží. Přední panel má stejné rozměry jako například generátor SSG20, nebo další naše přístroje. Níže vidíte pro demonstraci funkce pokus s obyčejnou wolframovou žárovkou 230V/60W - na prvním obrázku jak vidno odebírá asi 3.5W , na druhém při napětí 100V zhruba 12W a při dvou stech voltech 35W. Další zvyšování napětí už vede k aktivaci pojistky (příkon 40W) a k automatickému poklesu napětí na asi 150V.

Dříve běžná, vláknová žárovka 230V/60W - zde napájená napětím zhruba 45V
zvyšujeme napětí na 100V
...a nyní na 210V


Ampérmetr je vřazen do kladné výstupní větve proti zemi a tudíž pokud odebíráte napětí jenom z větve záporné (a nebo mezi zápornou a kladnou svorkou), tak nemá co měřit a na displeji jsou tedy stále nuly. Rozlišení ampérmetru je jeden miliampér. Regulace začíná na cca 45V, což bylo zvoleno kvůli bateriovým přijímačům. Menší nevýhodou (spínaných zdrojů obecně) je to, že přístroj pracuje díky generátoru spínací frekvence (zde je to cca 75kHz). Spínané zdroje za určitých okolností mohou touto frekvencí rušit měřený obvod, či citlivé přístroje v bezprostřední blízkosti. Nicméně pro uvažované účely využití našeho zdroje se jedná o poměrně nepodstatnou věc. Potenciometr pro nastavování napětí je zapojen na nízkonapěťové straně step-up konvertoru, tudíž při případném sundání knoflíku, nebo při zkratu uvnitř potenciometru, nehrozí žádný úraz elektrickým proudem od jeho kovových částí, které jsou přístupné zvenčí. Síťový vypínač je též bezpečný a zbytek je uzavřen v plastové skříňce.

Původně jsme uvažovali nad větším přístrojem, který by obsahoval ještě další nezávislý výstup nízkého napětí 0-30V, například pro žhavení elektronek. Sice na něj časem také dojde, ale na základě "průzkumu" mezi amatéry jsme došli k výše uvedenému jednoduššímu řešení. Dvojitý zdroj by byl sice šikovný, ale přece jenom už dost finančně nákladný - přičemž většina kutilů už nějaký ten regulovatelný zdroj nízkého napětí doma má a mohou jej k případnému žhavení elektronek použít. Také je zde další, nezanedbatelný aspekt - fyzickým oddělením obou zdrojů se snižuje riziko případného nechtěného přehození vývodů vysokého a nízkého napětí.

Obecně je třeba mít neustále na paměti, že se jedná sice o zdroj galvanicky oddělený od sítě, tudíž relativně mnohem bezpečnější z hlediska možného úrazu elektrickým proudem při dotyku a "produkuje" stejnosměrný proud, který se považuje za méně nebezpečný pro lidské tělo než proud střídavý. Nicméně jak již bylo zmíněno, rozdílové výstupní napětí je až 800V a tato vysoká hodnota může způsobit velmi vážný - i smrtelný - úraz. Z výše zmíněného plyne samozřejmě i to, že vám v případě dotyku mezi přístrojovou zemí a některým výstupem (nebo dokonce při dotyku mezi oběma polaritami) nepomůže žádný proudový chránič, který je vřazen v síťovém rozvodu vaší dílny - žádný proud zde totiž nikam neuniká, pouze jste se stali nechtěnou součástí elektrického obvodu a samotný zdroj dost dobře nemá jak poznat, jestli právě napájí žárovku a nebo vaše tělo. Komu snad předchozí věty nejsou srozumitelné a jasné, rozhodně by si práci s tímto přístrojem (a práci s vyšším napětím vůbec) měl velmi rychle rozmyslet.

Tento zdroj aktuálně nabízíme ve formě stavebnice - souboru dílů včetně krabičky s předním panelem a všech potřebných konstrukčních součástí. Hlavní části zdroje, tedy spínaný zdroj, step-up konvertor a panelové měřidlo jsou dodávány už hotové, oživené a sestavení stavebnice tedy znamená prakticky pouze jejich propojení pomocí "pár drátků" a připájení síťového vypínače, šňůry a výstupních svorek. Stavbu tak zvládne i naprostý začátečník - nicméně vzhledem k tomu, co bylo řečeno výše, by se do ní měl pustit pouze člověk s vyšší elektrotechnickou kvalifikací.

Opět jako vždy budeme velmi rádi za vaše případné připomínky, náměty a nápady na vylepšení !


Dole pod tímto článkem naleznete diskuzi.
Podívejte se, co si o tom myslí ostatní - a nebo
jednoduše napište, co si o tom myslíte vy !
(diskuse je anonymní a není potřeba žádná registrace)

CO SE DÁ KOUPIT ?

HSS10Stavebnice zdroje 2x400V( 1499 Kč - není skladem )




Tento článek je původním autorským dílem. Jakékoliv jeho další šíření, kopírování a další využívání elektronickou, či jinou cestou jako celku, jakožto i jeho jednotlivých částí, či souvisejících multimediálních souborů je možné pouze se svolením autora a řídí se platnou legislativou.
-=© SRS 2.07=-

Diskuse k článku
Zde můžete napsat jakýkoliv dotaz či připomínku - obratem bude zveřejněna.
Můžete také jednoduše poslat odkaz na tento článek svým přátelům !
(Tento článek je kupodivu zatím bez komentářů - buďte první !)

Text komentáře:
Vaše přezdívka:
Kontrola, jestli jste člověk nebo robot :
Má to čtyři písmena a jezdí po kolejích :