Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Zasilanie do twojego projektu, część 1

Twój projekt jest skończony i gotowy do działania, ale praca nie jest skończona, dopóki nie znajdziesz odpowiedniego źródła zasilania. Może to być tak proste, jak wybór odpowiedniego gotowego źródła zasilania lub tak złożone, jak zaprojektowanie zasilacza impulsowego z wieloma wyjściami i podtrzymaniem bateryjnym. W części 1 rozpoczynamy serię naszych artykułów od wprowadzenia kilku kluczowych pojęć i podstawowej teorii. Na dobry początek, nasz praktyczny projekt przybierze formę zmiennego obciążenia z wbudowanym miernikiem. To poręczne urządzenie pozwoli Ci przetestować szeroki zakres niskonapięciowych zasilaczy DC przy prądach obciążenia do 5 A.
Article Image

Seria tych artykułów oddaje hołd nienazwanemu bohaterowi większości układów elektronicznych – zasilaczowi. Zbyt często jest on traktowany jako oczywistość i po prostu nie poświęca się mu uwagi, na którą naprawdę zasługuje. Po prostu zakładamy, że jest tam i wykonuje swoją pracę prawidłowo. Jednakże prawidłowe działanie zasilacza jest kluczowe dla wszystkich układów elektronicznych. Co więcej, awaria zasilacza (którą często można przypisać złemu projektowi) może być katastrofalna w skutkach dla zasilanego układu i niebezpieczna dla użytkownika, tak więc istnieje potrzeba rozważenia jego przydatności do danego zadania. Podstawowym punktem wyjścia jest sporządzenie szczegółowej specyfikacji projektu pod względem jego wymagań dotyczących mocy. Pozwoli to na rozważenie szeregu różnych rozwiązań, które później można udoskonalić i zoptymalizować. Weźmy prosty przykład. Twoim najnowszym projektem jest stacja pogodowa oparta na Arduino, która wykorzystuje zdalne czujniki i wysyła swoje dane za pomocą bezprzewodowego interfejsu. Stacja pogodowa ma działać w sposób ciągły z odległej lokalizacji i powinna wymagać jedynie minimalnej, sporadycznej konserwacji.

Arduino i płytka interfejsu wymagają zasilania 7 V przy prądzie mniejszym niż 0,5 A (w miarę stałe obciążenie około 3,5 W). Potrzeba ta mogłaby być łatwo zaspokojona przez dostępny na rynku zasilacz sieciowy (jest ich wiele do wyboru).

Ponieważ jednak urządzenie jest niedostępne i istnieje prawdopodobieństwo awarii zasilania, istnieje potrzeba zastosowania systemu podtrzymania bateryjnego. Pojawia się pytanie, jaki typ akumulatora powinien być użyty i jak może być utrzymywany w odpowiednim stanie, aby zasilić stację pogodową, gdy zabraknie prądu. Potrzebny jest również system automatycznego przełączania zawierający sygnał awarii zasilania, który wskazuje aktualny stan zasilania systemu. To wszystko wymaga sporego namysłu. Innym przykładem może być zasilacz przeznaczony do stosowania z wysokiej jakości wzmacniaczem audio. Może on wymagać napięcia od 35 do 40 V przy 4 A i może być łatwo uzyskany z prostego transformatora sieciowego i układu mostka prostowniczego.

Jednak nieodpowiednia stabilizacja napięcia zasilającego spowoduje znaczne zniekształcenia przy wysokich poziomach głośności, ponieważ napięcie wyjściowe spada pod obciążeniem. Duży poziom szumu sieciowego (tętnień), spowoduje zauważalny szum na wyjściu wzmacniacza przy niskich poziomach głośności. Niezbędny będzie jakiś sposób utrzymywania napięcia wyjściowego na stałym poziomie. Ponadto, istnieje potrzeba zabezpieczenia zasilania przed katastrofalnym uszkodzeniem wzmacniacza (np. zwarciem tranzystora wyjściowego) i konieczna będzie jakaś forma szybkiego automatycznego ograniczania prądu.

Każda część naszej serii artykułów będzie się kończyć prostym, ale użytecznym projektem konstrukcyjnym. Układy te nie tylko pomogą Ci w praktycznym zastosowaniu pojęć, które będziemy wprowadzać, ale także będą stanowić klocki konstrukcyjne, które można łatwo zaadaptować do własnych potrzeb.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Tematyka materiału: zasilanie, wybór zasilania, źródło zasilania, baterie, Rodzaje i specyfikacje zasilaczy, Sprawność, Zabezpieczenie, Obciążenie ciągłe, Obciążenie szczytowe, Cykl pracy, Tętnienia i szumy, Niezawodność, Krytyczność, Łatwość konserwacji, Środowisko, Stabilizacja napięcia, Rezystancja wyjściowa
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2022
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"