wersja mobilna | kontakt z nami

Zasilacz laboratoryjny Voltcraft LPS1305

Numer: Maj/2017

Voltcraft to marka atrakcyjnych urządzeń o bardzo zróżnicowanych zastosowaniach. W ofercie znajdują się m.in. takie urządzenia jak: zasilacze, ładowarki i testery akumulatorów, kamery inspekcyjne, pH-metry, multimetry cyfrowe, tachometry, detektory gazu, luksomierze, termoanemometry, przetwornice samochodowe, decybelomierze, detektory gazu i wiele innych. W artykule przedstawiono zasilacz laboratoryjny.

Pobierz PDF

rysMożna chyba zaryzykować twierdzenie, że zasilacze liniowe z wyjściowym tranzystorem szeregowym coraz częściej ustępują miejsca zasilaczom impulsowym. W zasilaczach laboratoryjnych zalety konstrukcji impulsowych nie mają istotnego znaczenia, natomiast z całą pewnością urządzenia tego typu powinny charakteryzować się bardzo dobrą stabilizacją, czyli jak najmniejszymi tętnieniami, możliwością pracy w trybie ograniczenia prądowego i dużą szybkością załączania i reagowania na nagłe zmiany obciążenia.

rys1Tego typu parametry łatwiej jest uzyskać w zasilaczu liniowym niż w impulsowym. Niestety, wiąże się to z większymi wymiarami urządzenia i jego mniejszą sprawnością. Mała sprawność przy dużych prądach wyjściowych oznacza też potencjalne problemy z odprowadzaniem ciepła. W zasilaczu LPS1305 zastosowano obudowę, w której obie ściany boczne i ściana górna mają liczne otwory zapewniające dobry przepływ powietrza. Jakość chłodzenia dodatkowo poprawia wentylator zamontowany na tylnej ściance obudowy. Jest on zawsze włączony, co jednak nie wprowadza istotnego dyskomfortu pracy, ponieważ działa niemal bezszelestnie. Jednym z ważniejszych elementów składowych zasilacza liniowego jest transformator. Aby zapewnić założony prąd wyjściowy (5 A), jego moc musi być dość duża. W tym zasilaczu jest ona równa 350 VA. Rzutuje to oczywiście na wymiary i ciężar tego podzespołu. Zasilacz przy wymiarach 130 mm×160 mm×305 mm waży niemało, bo 5,1 kg. Jak widać, są to dość typowe parametry dla tego typu urządzeń.

rys2Elementy regulacyjne zasilacza LPS1305 przedstawiono na rysunku 1. W dolnej części znajdują się trzy gniazda wyjściowe oznaczone napisem „Output”. Zasilacz wytwarza jednak tylko jedno napięcie dostępne na gniazdach „+” i „–”. Gniazdo środkowe (żółte) jest połączone wewnętrznie z obudową – masą zasilacza. Zwykle jest ono niewykorzystywane, ale w niektórych konfiguracjach wymagających stosowania specjalnych środków zapewniających ochronę przeciwzakłóceniową gniazdo to może być łączone z gniazdem „+” lub „–”.

Tryby pracy

Podstawowym trybem pracy zasilacza jest stabilizowanie napięcia, sygnalizowane świeceniem zielonej lampki „C.V.”. Zasilacz utrzymuje stałe napięcie bez względu na zmieniające się obciążenie. Zmiany obciążenia nie powodują widocznych skutków na wyjściu, jeśli nie są zbyt gwałtowne. Przy skokowej zmianie może pojawić się niewielki impuls wynikający z czasu reakcji układu stabilizującego (rysunek 2). Na rysunku 3 przedstawiono kilka przykładowych przebiegów napięcia na obciążeniu dołączonym do gniazd wyjściowych po włączeniu zasilania. Zasilacz skonfigurowano do pracy w trybie ograniczenia prądowego. Wykresy z rysunku 4 wykonano natomiast w sytuacji, gdy obciążony zasilacz pracujący w trybie ograniczenia prądowego włączono do sieci.

rys3Napięcie wyjściowe jest regulowane dwoma potencjometrami. Potencjometr „Coarse” służy do regulacji zgrubnej w całym zakresie, natomiast potencjometrem „Fine” można doregulować precyzyjnie napięcie do żądanej wartości w zakresie ograniczonym do ok. 2,8 V.

Zasilacz może też pracować w trybie ograniczania prądu. Jest to sygnalizowane czerwoną lampką „C.C.”. Prąd maksymalny jest ustawiany jednym potencjometrem „Current” w zakresie od zera do 5 A (w praktyce do 5,17 A). Ustawienie ograniczenia prądu wymaga zwarcia jego końcówek i zmierzenia natężenia prądu wypływającego z obwodu wyjściowego zasilacza, np. za pomocą wbudowanego amperomierza. Można to zrobić przez zwarcie przewodów dołączonych do gniazd wyjściowych lub przez naciśnięcie przycisku „OUTPUT (C-Limit)”. Efekt jest taki sam. Regulacja prądu nie jest tak precyzyjna, jak regulacja napięcia, gdyż do tego celu przeznaczono tylko jeden potencjometr. Praca w trybie „C.C.” jest możliwa tylko wtedy, gdy obciążenie zasilacza ma dostatecznie małą rezystancję. Jeśli warunek ten nie jest spełniony, aktywna jest stabilizacja napięcia. Można więc wyobrazić sobie dwa zdarzenia powodujące przejście do pracy ze stabilizacją prądu. W pierwszym, do zasilacza jest dołączone obciążenie o stałej rezystancji i zwiększane jest płynnie napięcie wyjściowe. Wraz ze zwiększaniem napięcia rośnie również prąd wyjściowy. W chwili osiągnięcia punktu progowego układ ogranicznika nie dopuszcza już do dalszego wzrostu napięcia i stabilizuje prąd. W drugim, napięcie wyjściowe zasilacza jest stałe, zmniejszana jest natomiast rezystancja obciążenia. Zmiana ta powoduje wzrost prądu. Gdy natężenie osiągnie wartość progową, zasilacz – tak jak w poprzednim przypadku – przechodzi do trybu stabilizacji prądu.

Monitorowanie parametrów

Oba parametry, tj. napięcie i prąd wyjściowy, są na bieżąco monitorowane przez wbudowane wskaźniki: woltomierz i amperomierz. Są one wewnętrznie dołączone do odpowiednich punktów układu. Wyniki pomiarów są wyświetlane na 3-cyfrowych wyświetlaczach podświetlonych na zielono. Na uwagę zasługuje bardzo dobra dokładność wskazań obu przyrządów. Trzeba jednak pamiętać, że podczas pomiaru napięcia wewnętrznym woltomierzem w układzie, w którym płynie duży prąd, określane jest napięcie występujące na zaciskach zasilacza, nie na obciążeniu. Stosując typowe kable, jakich używa się do pomiarów multimetrami cyfrowymi, należy spodziewać się spadków napięć na nich rzędu 200…300 miliwoltów przy prądzie 5 A. Decyduje o tym nie tylko rezystancja samych przewodów, ale też rezystancja styków, o jakość których nie zawsze dba się w trakcie pomiarów.

rys4Ograniczenie prądowe teoretycznie powinno zabezpieczać układ przed uszkodzeniem. Przewidziano jednak dodatkowy element zabezpieczający. W sytuacji, gdy zostanie przekroczona temperatura elementów zasilacza, włączana jest sygnalizacja „O.T.” i odłączany jest obwód wyjściowy.

Parametry zasilacza laboratoryjnego Voltcraft LPS1305 zestawiono w tabeli 1.

Jarosław Doliński, EP

  

 

Tabela 1. Najważniejsze parametry techniczne zasilacza Voltcraft LPS1305

Napięcie wyjściowe

0...30 V dc

Prąd wyjściowy

0...5 A

Rozdzielczość wyświetlacza

0,1 V/0,01 A

Dokładność wskaźnika napięcia

≤±(1%+0,2 V)

Dokładność wskaźnika prądu

≤±(2%+0,02 A)

Maksymalna moc wyjściowa

150 W

Tętnienie szczątkowe

≤5 mVRMS

Stałość czasowa napięcia wyjściowego

<150 mV/h

Typowe zmiany napięcia/prądu przy zmianie obciążenia o 100%

≤25 mV/≤15 mA

Typowe zmiany napięcia/prądu przy zmianie sieci o ±10%

≤5 mV/≤10 mA

Bezpiecznik

T2,5A/250 V zwłoczny

Temperatura pracy

+5...40oC

Wilgotność względna

Maks. 85% bez kondensacji

Napięcie zasilające

230 V (±10%), 50 Hz

Maksymalny pobór mocy

335 VA

Klasa ochrony

1

Wymiary

130 mm×160 mm×305 mm

Ciężar

5,1 kg

Wytyczne LVD 2006/95/EG

EN 60950-1

 

Pozostałe artykuły

PAT-10. Tester bezpieczeństwa elektrycznego urządzeń

Numer: Wrzesień/2017

Postęp techniczny w dziedzinie elektroniki, nie tylko mikrokontrolerów i pamięci, spowodował, że stało się możliwe budowanie złożonych funkcjonalnie przyrządów pomiarowych i zamykanie ich w niewielkiej, kompaktowej obudowie. Wszystkie funkcje pomiarowe i testowe są obsługiwane przez odpowiednie oprogramowanie, a rola użytkownika sprowadza się do uruchomienia żądanej funkcji. Takim właśnie przyrządem jest testowany przez nas produkt ...

Spektrometr GL Spectis 1.0 Touch, Precyzyjne pomiary oświetlenia z funkcją Flicker

Numer: Wrzesień/2017

Często o naszym samopoczuciu decydują czynniki, z których istnienia nawet nie zdajemy sobie sprawy. Ta nieświadomość kończy się nawracającymi bólami głowy, kłopotami z koncentracją itp. Powodów takiego stanu może być w dzisiejszych czasach całkiem sporo. Poszukiwania warto rozpocząć od oświetlenia.

Termometr/higrometr Voltcraft PL-100TRH

Numer: Wrzesień/2017

Temperatura i wilgotność są jednymi z najczęściej mierzonych wielkości fizycznych. Zwykle mierzymy wilgotność w temperaturze akceptowalnej dla człowieka lub roślin. W takiej sytuacji dobrze sprawdzi się termistor lub sensor półprzewodnikowy, ale do niektórych pomiarów jest potrzebny inny rodzaj czujnika, umożliwiający pomiar wyższej temperatury, rzędu 200°C lub więcej.

Multimetr cęgowy Voltcraft VC-540

Numer: Wrzesień/2016

Pomiar prądu o dużym natężeniu byłby bardzo trudny lub wręcz niemożliwy, gdyby nie opracowano mierników cęgowych, ponieważ pomiary w obwodach wysokoprądowych zawsze wiążą się z zagrożeniem życia. Na ich potrzeby najpierw opracowano przekładniki, a następnie mierniki cęgowe. Oba te rozwiązania są dziś używane, ale w warsztacie elektronika lub elektryka lepiej sprawdzą się cęgi pomiarowe. Dzięki zastosowaniu miernika cęgowego ...

Stacja do montażu i demontażu Tenma 21-10130

Numer: Wrzesień/2016

Do lamusa odeszły czasy, w których do lutowania podzespołów wystarczyła zwykła lutownica. Ba! Nie wszystkie komponenty można przylutować za pomocą nawet bardzo dobrej lutownicy grzałkowej, nie mówiąc już o transformatorowej. Przyczyną jest miniaturyzacja obudów komponentów coraz częściej przystosowanych jedynie do montażu automatycznego. Na przykład, w handlu są dostępne mikrokontrolery 32-bitowe Cortex-M0 mające obudowę o ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Październik 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym