Schémy zapojení

Schéma zapojenia impulzného napájacieho zdroja typu AT pre počítač (konkrétne 80286), riadeného PWM riadiacim IO TL494 a komparátorom LM339 pre tzv. feedback na sledovanie úrovne výstupného DC napätia +5V. Zdroj ma svoj soft-start, EMC filter, zle reaguje na skrat z dôvodu použitia ešte bipolárnych tranzistorov. Video ukážka analyzovania správnej funkcie kontrolera.

Zapojenie je určené pre symetrické napájanie (napr. +/-56V) a veľký odber prúdu (napr. 20A). Schéma pozostáva z dôležitých blokov. Každý z nich musí byť dobre navrhnutý, aby prevádzka takéhoto zariadenia mohla spoľahlivo fungovať v prostredí, kde narastie teplota, čiže teplotne stabilný. Okrem tejto ochrany je potrebné chrániť vstupný blok, pripájanú záťaž (reproduktorovú sústavu) a samozrejme samotný zosilňovač (proti skratu na výstupe, ak zapečie cievku na reproduktore v stave na krátko, ďalej proti kolísaniu napájania, proti nežiadúcemu prepätiu a iné).
Ovládať AC motor môžeme rôzne. Jeden spôsob je ovládanie triakom. Pokiaľ máme prianie robiť to pomocou nízkeho napätia, napríklad riadeného nejakou logikou (TTL alebo inej úrovne), musíme počítať s galvanickým oddelením DC a AC siete. Na tento účel nám vhodne postačí riešenie s optotriakom. Spoľahlivo riadi hradlo G triaku pre veľké prúdy, teda celkový výkon motora. Riadenie veľkosti otáčok motora odpovedá tvaru a sledu presne špecifikovaných impulzov s vhodnou amplitúdou, pre budenie vnútornej LED diódy optotriaku, ako je zobrazené v schéme zapojenia z katalógového listu, viď obrázok na odkaze.
Pomerne jednoduchým spôsobom dokážeme ovládať otáčky napr. vŕtačky, v ktorej vymeníme spúštacie riadiace tlačidlo za tlačidlo s odporovou dráhou. Pohybom tlačidla dochádza k zmene jeho odporu, ktorým sa nabíja kapacita C. Meníme teda veľkosť napätia na kondenzátore, ktoré úmerne určuje veľkost plochu polvlny AC signálu, ktorej veľkosť pod krivkou zapríčini zmenu prúdu prechádzajúceho medzi A-K triaku. V schéme vidíme, že náš spotrebič (brúska a iné) ako záťaž je v sériovom zapojeni s daným triakom. Prúd triakom je zároveň prúd do záťaže. Výhoda oproti DC-AC je len napájanie AC, bez potreby usmernenia, filtrovania a stabilizácie DC úrovne.
Ide o klasickú schému pre impulzný napájací zdroj. Použité sú bipolárne tranzistory, ktoré sú dnes nahrádzané MOSFET, pre ich odolnosť voči skratom na výstupe, schopnosťou dodávať vyššie odoberané prúdy so značne menšou tepelnou stratou pri rovnakom výkone = nižšie nároky na chladenie. Princíp je rovnaký, blokovo by mal obsahovať teplotnú ochranu, poistku, vstupný EMC filter, voľba sieťového napájania, soft-start, referenčný zdroj konštantného napätia, riadiacu časť, impulzové trafo, sledovací blok so spätnou väzbou, výstupnú časť na báze kombinácie dióda-induktor-kapacitor pre jednotlivé sekundárne konce vinutí, odpovedajúce úrovniam napätí, tu +5 V, -5 V, +12 V a +12 V.
Potreba FG v laboratóriu každého elektrotechnického inžiniera je nevyhnutná. Lacným a jednoduchým riešením pre amatérske účely je zobrazená v schéme zapojenia populárneho IO od americkej firmy Maxim (podskupina Analog Devices). Tento obvod dokáže generovať základné priebehy pre elaborovanie:
– Pravouhlý priebeh (nábežná a dobežná hrana trvá 12ns)
– Trojuholníkový priebeh
– Sínusový priebeh
Pre ktoré pri napájaní max. +6 V DC dokáže na výstupe dosiahnuť amplitúdy Vout = 2 V p-p (do záťaže 100 Ω).