Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Miniaturowy stabilizator impulsowy

Miniaturowy stabilizator impulsowy
Pobierz PDF Download icon

Moduł został zaprojektowany do zasilania serwomechanizmów w modelach kolejowych sterowanych systemem DCC. Kluczowym założeniem było uzyskanie możliwie małego układu. Stabilizator może być użyteczny tam, gdzie małe wymiary mają kluczowe znaczenie.

Podstawowe parametry:
  • niewielkie wymiary,
  • napięcie wyjściowe ustawiane wartościami rezystorów,
  • obciążenie prądem do 500 mA.

Przy obniżaniu napięcia, gdy różnica pomiędzy napięciem wejściowym a wyjściowym jest duża, stabilizatory liniowe generują znaczne straty mocy.

Konieczne jest stosowanie dużych radiatorów, co podwyższa koszt i wymiary gotowego zasilacza. Przykładowo, przy prądzie 500 mA, zasilaniu 24 V i napięciu wyjściowym 4 V konieczne jest oddanie 10 W mocy, co wymaga pokaźnego radiatora. Sprawność takiego układu wynosi zaledwie ok. 16%.

W przypadku stabilizatora impulsowego, przy sprawności na poziomie 80...90%, nie tylko zmniejsza się tracona moc, ale także prąd pobierany ze źródła. W tym konkretnym przypadku spadnie do około 110...120 mA zależnie od sprawności stabilizatora.

Budowa i działanie

Układ stabilizatora jest typową aplikacją MC34063 (rysunek 1). Nie jest to najwydajniejszy stabilizator, ale bardzo popularny i tani. Bez dodatkowych elementów potrafi dostarczyć do obciążenia prąd 500 mA. Napięcie wyjściowe ustalają elementy R13 i R14. Rezystor R11 ogranicza prąd wyjściowy do wartości 500 mA, wartości bezpiecznej dla układu U1.

Rysunek 1. Schemat układu

Uwagę mogą zwrócić wartości kondensatorów wejściowego i wyjściowych. Jak już było napisane, duży nacisk położono na wymiary PCB. Z tego powodu kondensatory wyjściowe mają małą wartość. W przypadku konieczności pobierania większego prądu należy dolutować dodatkowy kondensator na wyjściu. W tym celu na wyjściu przewidziano dodatkowe miejsce na wlutowanie elementu THT. Mała pojemność wejściowa C9 wynika z tego, że wejściowe napięcie zmienne systemu DCC ma kształt prostokąta. W przypadku zasilania napięciem sinusoidalnym należy dolutować zewnętrzny kondensator. Do tego celu na płytce przewidziano stosowne pola lutownicze.

Użycie diod Schottky’ego w mostku prostowniczym nie jest przypadkowe. Sygnał DCC ma częstotliwości ok. 10 kHz i popularne diody prostownicze pracują na granicy swych możliwości.

Montaż i uruchomienie

Schemat płytki został pokazany na rysunku 2.

Rysunek 2. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów

Zmontowany stabilizator pokazuje fotografia tytułowa, natomiast fotografia 1 układ zamontowany w wagonie z drzwiami odsuwanymi serwomechanizmem.

Fotografia 1. Układ zamontowany w wagonie z drzwiami odsuwanymi serwomechanizmem

Płytka stabilizatora znajduje się z lewej strony i jest umieszczona pionowo. PCB po prawej stronie to dekoder dźwiękowy w wykonaniu homemade. W niewidocznej części po prawej znajduje się kondensator UPS z układem „łagodnego” ładowania i „diodą idealną” zbudowaną na tranzystorze MOSFET.

Wymiary płytki można zmniejszyć przez odcięcie diod mostka prostowniczego. W takiej sytuacji stabilizator zasilany jest z napięcia dostępnego w dekoderze DCC.

Sas, EP
sas@elportal.pl

Wykaz elementów:
Rezystory:
  • R11: 0,33 Ω SMD1206
  • R13, R14: patrz schemat
Kondensatory:
  • C2: 10 µF/10 tantalowy (pojemność i napięcie zależy od wymagań)
  • C7, C8: 100 µF/10 V (pojemność i napięcie zależy od wymagań)
  • C9: 47 µF/40 V – patrz tekst
Półprzewodniki:
  • U1: MC34063ACD
  • D1, D2, D4, D6: SS16L-R2
Inne:
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
listopad 2020
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik luty 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio luty 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje luty 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna luty 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów