Přihlášení



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



(pro pokročilé)

shlédnuto 51458x 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 !

(Celkem 2 komentářů)
Text komentáře:
Vaše přezdívka:
Kontrola, jestli jste člověk nebo robot :
Co svítí v noci na obloze kromě hvězd ?

Aliexpress
30.06.2019 15:12
Tento zdroj jsem si také postavil, nebyl ale objednán za nehorázné peníze od Vás. Ten zdroj máte postavený z komponentů z Číny a Vy jste jen doplnili krabičku a udělali svůj potisk s reklamou. Schválně jestli můj komentář ponecháte anebo smažete.*komponenta 1(cena 3,5-EUR s poštovným):https://www.aliexpress.com/item/32849606757.html?spm=2114.search0104.3.314.377a5324S2gL46&ws_ ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_6_10065_10068_319_10059_10884_317_10887_10696_321_322_10084_453_10083_454_ 10103_10618_10304_10307_10820_10821_537_10302_536%2Csearchweb201603_60%2CppcSwitch_0&algo_e xpid=4f323ff5-819d-4352-8359-76a4c66e3d95-39&algo_pvid=4f323ff5-819d-4352-8359-76a4c66e3d95* komponenta 2(cena 3,1Eur s poštovným)https://www.aliexpress.com/item/32922682171.html?spm=2114.search0104.3.34.195318bfUmSVe3&ws_ab_test=searchweb0_0%2Cse archweb201602_6_10065_10068_319_10059_10884_317_10887_10696_321_322_10084_453_10083_454_1 0103_10618_10304_10307_10820_ 10821_537_10302_536%2Csearchweb201603_6 0%2CppcSwitch_0&algo_expid=3f82247c-e85 e-4a01-89f0-2cc892200b00-4&algo_pvid =3f82247c-e85e-4a01-89f0-2cc892200b 00*komponenta 3(cena 8,5Eur s poštovným)https://www.aliexpress.com/item/32905696401.html?s pm=2114.search0104.3.8.1141232amyBCHp&ws_ab_tes t=searchweb0_0%2Csearchweb201602_6_10065_10068_319_10059_10884 _317_10887_10696_321_322_ 10084_453_10083_454_10103_10618_10304_103 07_10820_10821_537_10302_536%2Csearchweb201 603_60%2CppcSwit ch_0&algo_expid=32fe2fbf-8cdb-4865-abdd-71b3 f42a79da-1&algo_pvid=32fe2fbf-8cdb-4865-abdd-71 b3f42a79da Celkem zdroj i s krabičkou mě vyšel na 400,-Korun.Zde máte další zdroj, který prodáváte za nehorázné peníze: http://www.retroraj.cz/shop/index.php?sh=1&zbozi=1311&ur=&mosid=70222a zde si ho zájemce může koupit přímo z číny za 2,57Eur včetně poštovného. Vy to prodáváte za 659,-Korun bez poštovného a v Číně to vyjde na 66,-Korun včetně poštovného, máte to tedy více jak stokrát předražené.

RadioMan
30.06.2019 17:39
Vážený pane Bezejmenný - nebojte se, nemáme potřebu váš komentář mazat. Možná nám totiž naopak dobře poslouží, protože se na něm dá velice pěkně demonstrovat takové to pravé staročeské komunistické myšlení a jednání. Mě osobně vždycky velmi udivuje, že někdo dokáže věnovat tolik energie napsání podobného mírně řečeno negativního příspěvku, zatímco by za skoro stejně dlouhý čas mohl napsat vlastní příspěvek s návodem ke stavbě něčeho podobně užitečného a podělit se tak s ostatními. Je zvláštní, že pokud opravdu dokážete takovýto přístroj vyrobit jako hotový a funkční za 400 Kč, proč to neděláte. Vždyť pokud byste ho prodával třeba za osm stovek, tak vám všichni radioamatéři utrhají ruce a vy budete "v balíku". Důvod proč se tak neděje, je úplně jednoduchý - protože totiž nemluvíte pravdu. Z obskurních komponentů na které tady odkazujete, se stejný zdroj jako je ten náš postavit nedá a zřejmě jste tedy ve skutečnosti nepostavil nic. Jinak byste totiž určitě v praxi narazil na to, že "Vaše" VN měniče z Aliexpresu nejsou kompletní - stačí když se podíváte na fotografie prodejce a uvidíte některé chybějící komponenty na desce) a tudíž nejsou symetrické (fungují, ale neumožňují m.j. rozdílný odběr v obou větvích). Napětí jak koukám zřejmě u tohoto modulu nastavujete šroubovákem pomocí trimru, což je u dílenského přístroje - a zejména vysokonapěťového - opravdu velice šikovné a bezpečné. Zkrátka a dobře, my používáme úplně jiný VN měnič. S napájecím zdrojem je to podobné - příkopy vedoucí k českým dílnám jsou lemovány vyhozenými impulsními zdroji, které byly výhodně za tři nebo pět dolarů nakoupeny na E-bayi či ve vašem oblíbeném Aliexpressu. Nejen že jsou vysloveně životu nebezpečné (při průrazu se na výstupních svorkách může objevit plné síťové napětí), ale samotná jejich velká úmrtnost je pověstná - sice většinou je na vině pouze použití nekvalitních součástek (zejména elektrolytických kondenzátorů), které se dají doma preventivně vyměnit, ale už tím se jakákoliv úspora poněkud stírá.

Ale dobře - přistupme na vaši hru. Vy totiž neuvažujete, že na světě existuje nějaká práce a své vlastní si vůbec nevážíte. Nedokážete ji ocenit. Také si nejste ochoten připustit, že je mnoho lidí, kteří nemají tak vybavenou dílnu jako vy, kteří nemají zásoby "vybrakovaných" starých vypínačů, knoflíků a zdířek a kteří třeba nejsou tak manuálně zruční. Chtějí mít všechno připravené, fungující, kompletní. Ale pojďme na to po vašem. Opravdu se vám povedlo sehnat z číny a po třech týdnech i v pořádku obdržet všechny potřebné komponenty za tři stovky a pospojoval je tak, že to skutečně funguje. V nějakém našem eshopu jste si objednal krabičku třeba za sedmdesát (plus stovka poštovné). Nějak si přepájíte trimr za potenciometr, najdete v šuplíku zdířky a vypínač po babičce. Super. Ale co třeba ten zmíněný - zdánlivě zcela banální přední panel ? Možná jste ještě z takové té klasické totalitní staré školy, jejíž příslušníci své (mimochodem po technické i konstrukční stránce velmi zdařilé a na vysoké úrovni) amatérské konstrukce zakončovali tím, že je strčili do krabičky od kandovaného ovoce, kterou popsali Propisotem. Nic proti - jistě je to funkční, ale hezké moc ne. Takže to chce nějaký pěkný panel. Někdo ho musí rozměřit, vymyslet a nakreslit. Ano, je to jednorázová investice, ale zadarmo ji nikdo neudělá. Samotný přední panel je dvoudílný, přičemž vrchní část děláme z plexiskla. Asi doma nějaký poškrábaný kousek z něčeho najdete, ale kdo ho nemá, bude si ho asi muset koupit. Plexisklo se prodává v rozměru 2x1 metr (za nějaké tři tisíce), což není úplně moc šikovné. I když je to jinak dobrý materiál, nějak extra dobře se neobrábí. Rádo praská a taví se. Kulaté díry jsou v pohodě a s trochou šikovnosti se vám je povede udělat běžnou vrtačkou a běžným vrtákem tak, že vám nepopraská. Ale co třeba celkový zkosený tvar a nebo hranatý otvor na displej ? Jak ho doma uděláte ? Jasně, uděláte, ale bude to trvat. Za hodinu takový štítek z plexiskla se všemi otvory čistě nevyřežete. Vy si práci neceníte, my ano. Plexisklo řežeme laserem, který nás stál čtvrt milionu a musí si na sebe vydělat. A tak dále, a tak dále. Nejsme Pepa ze Lhoty, kterému pošťák po měsíci přinese vytouženou žlutou bublinkovou obálku jako doporučené psaní. Komponenty z Číny nakupujeme obchodní cestou a ze všeho musíme zaplatit clo a hlavně DPH, což je rázem 21% z ceny navíc. Běžnou desetiprocentní úmrtnost musíme krýt dalším zvýšením ceny. Dvouletá záruka ? Zkusil jste něco někdy od prodejce z Aliexpressu třeba po roce reklamovat ? U nás to problém není. Něco se vám během dvou let rozbije - my vám dáme náhradu. To jde pochopitelně z našich peněz - další zvýšení ceny. Internetový prodej, provoz e-shopu a reklama není zadarmo. Když něco prodáme třeba na Aukru, tak z toho hned zaplatíme osmiprocentní provizi - další peníze. V naší dílně topíme, svítíme, platíme nájem. Další peníze. A to nejlepší nakonec. Představte si, že my nechodíme pracovat někam do úřadu a nebastlíme po večerech ve svém volnu. My se překvapivě elektronikou živíme. Mzdu nám nedává zaměstnavatel nebo stát, ale musíme si ji sami vytvořit ze své práce. Takže na všem co prodáváme, nebo vyrobíme, prostě musíme mít nějaký zisk. Tak jak vy si to představujete, to opravdu nefunguje. Sice nevím, z jaké učebnice jste čerpal základy matematiky, když je podle vás číslo 650 STOKRÁT větší než číslo 65, ale ani desetinásobek by vám bohužel ani trochu neseděl. Píšu bohužel, protože kdybychom vážně dokázali mít na něčem devadesátiprocentní zisk, tak si já i ostatní kolegové budeme právě teď válet šunky na kanárech a ani mě nenapadne, abych se zabýval takhle dlouhou (a jak vím, tak stejně zbytečnou) odpovědí.

Závěrem jestli mohu poprosit - pošlete nám nějaké fotografie toho vašeho funkčního aliexpresového zdroje vyrobeného za čtyři stovky. Rádi bychom je zde uveřejnili, aby se případní zájemci mohli rozhodnout, jakou cestu chtějí jít a jaký výrobek mít ve finále na svém dílenském stole. Moc děkuji za odpověď !