Mohlo by to být leckomu prospěšné...
![Wink ;)](./images/smilies/icon_wink.gif)
Je to celé citace.
Zapojení tranzistorového regulátoru je na obr.3. Původně jsem pátral na Internetu po jednoduchém a snadno realizovatelném zapojení lineárního regulátoru, protože jen velmi nerad „vymýšlím“ již dávno vymyšlené věci. Moje pátrání bylo /až na výjimky značně složitých či spínaných zapojení stabilizátorů/ bohužel neúspěšné, patrně si nikdo s těmito napěťovými hladinami nechce „pálit prsty“ a to i doslova. Zapojení je tak jednoduché, že vynechání byť jen jediné součástky by ohrozilo jeho provozní bezpečnost nebo základní funkci, tj. regulaci napětí při současném omezení proudu. Jde o téměř školní zapojení z tzv. šuplíkových součástek, doplněné pouze ochranou proti proudovému přetížení, přičemž je také zajištěna maximální hodnota proudu do připojeného formovaného kondenzátoru. Hodnotu maximálního proudu, při kterém proudová ochrana začíná působit, určuje odpor R5, jeho velikost je možno určit ze vztahu R5 = 500 / Imax (ohm, mA), je tedy při velikosti odporu R5 = 10ohm nastaveno proudové omezení na 50mA. Toto nastavení bohatě vyhovuje jednak z hlediska bezpečnosti výkonového tranzistoru a transformátoru při zkratu na výstupu, jednak také s ohledem na zamýšlené použití, tj. formování kondenzátorů pro vyšší napětí. Případně použité „přijímačové“ transformátory stejně nedovolují na svém anodovém vinutí výrazně vyšší proudový odběr, než zmíněných 50mA. Použijete-li výkonnější transformátor, je možno použitím odporu R5=4,7ohm posunout hranici proudového omezení až na cca 100mA. Vyšší odebíraný proud nedoporučuji nastavovat vzhledem k vlastnostem použitého výkonového Darlingtonu.
Diody D5 a D6 jsou nutné k bezpečné funkci proudového jištění a také chrání regulátor proti připojení kondenzátoru, nabitého na vyšší napětí, než na jaké je regulátor momentálně nastaven. Dioda D7 spolu s odporem R7 zajišťuje rychlé vybití kondenzátoru, připojeného omylem v opačné polaritě.
Obr. 3 – zapojení tranzistorového regulátoru 0 – 400V/50mA Legenda k obr. 3 :
V1 dvoupólový síťový vypínač
FU1 pojistkové pouzdro s pojistkou T200-500mA
H1 kontrolní LED na 230V, žárovka, doutnavka signalizující zapnutí přístroje, příp. výpadek pojistky FU1
C1 fóliový kondenzátor pro síť. napětí /CFAC/, 68-100n/275V AC
TR síťový transformátor dle předchozího popisu, sekundár 250V/50-100mA
D1-6 dioda 1N4007, 1N5408 ap., 1-3A/800-1000V
D7 dioda 1N5408 příp. jiný typ min. 3A/800V
C2 elektrolyt. kondenzátor 47-100uF/450V
P1 TP195-199 470-680k, viz text
R1 odpor 68-100ohm/2-6W, ochranný, min. 500V, viz text
R2 odpor 220kohm/0,5-2W/ min. 500V, viz text
R3 odpor 10kohm/1-2W/ min. 500V, viz text
R4 odpor 100kohm/0,5-2W/ min. 500V, viz text
R5 odpor 10ohm/1-2W/ min. 500V, viz text
R6 odpor 470kohm/2W/ min. 500V, viz text
R7 odpor 33-47ohm/10-15W, drátový
T1 BU931
T2-3 BF259, BF469, KF469 viz text
Poznámky k použitým součástkám :
Při použití transformátoru s dvojitým sekundárním vinutím např. 2x250V je nutno zapojit usměrňovací část dvoucestně se dvěma diodami, aby byl využit plný výkon celého tohoto vinutí. Pokud máte k dispozici transformátor s jedním sekundárním vinutím cca 110-140V a dovoleným proudem asi 200mA, je možno zapojit usměrňovací část jako zdvojovač.
Diody použijte 1N4007 nebo 1N5408 od dobrého obchodníka, případně typy Tesla KY132/900, KY132/1000 nebo i KY276, KY265, KY258.
Kapacita filtračního kondenzátoru není kritická a je možno ji volit v rozmezí 47-100uF. Větší pozornost věnujte jeho kvalitě a maximálnímu provoznímu napětí, které by nemělo být nižší, než cca 400V, lépe 450V. Kondenzátory ROE, RIFA, Nippon Chemi-Con, ELNA, Siemens, Mallory a dalších renomovaných značek jsou téměř vždy použitelné i v případě, že je v potřebné kapacitě a provozním napětí získáte demontáží z nějakého staršího průmyslového zařízení. Naopak je třeba zdaleka se vyhnout podezřele levným a relativně malým kondenzátorům-viz odstavec 5. Odpor R1, označený vykřičníkem, by měl být tzv. bezpečnostního typu, případně tuzemský keramický typ s tavnou tepelnou pojistkou řady WK, jaké se používaly ve zdrojových částech televizorů. Dovolené zatížení bezpečnostního typu by mělo být min. 2W, keramické typy WK s pojistkou mají zatížení 6W.
Potenciometr P1 je nezbytně nutné použít typu Tesla /ES Ostrava/ TP195, TP196 nebo TP199. Tyto potenciometry jako jediné běžně dostupné typy vyhovují svým dovoleným provozním napětím 600V, výkonovým zatížením 1-2W a při tomto dovoleném napětí mají zajištěnu i příslušnou izolaci vývodů i dráhy proti kostře. Vyskytují se pouze s lineárním průběhem cermetové odporové dráhy, lze je relativně levně koupit u různých doprodejců součástek Tesla, případně /ze současné produkce/ je objednat u jejich výrobce, firmy ES Ostrava. Vhodná hodnota je 470-680kohm.
Tranzistor T1 je výkonový vysokonapěťový Darlington BU931 v pouzdře TO3 a je jedinou „speciálnější“ součástkou, lze jej ovšem vcelku běžně zakoupit např. u firmy EZK Rožnov a dalších. Pravděpodobně by bylo možno jej nahradit i jiným vhodným typem podobných vlastností, náhrada ale zkoušena nebyla. Tento tranzistor je třeba velmi dobře izolovaně upevnit na chladič, který je schopen při okolní teplotě do 40°C odvést cca 20W ztrátového výkonu. Tento výkon se na tranzistoru ztrácí v případě nasazení proudového omezení, např. při nastaveném polovičním výstupním napětí. Tento chladič je rovněž z bezpečnostních důvodů třeba velmi dobře izolovaně upevnit ve skříňce přístroje, např. prostřednictvím destičky ze sklolaminátu /cuprextit bez fólie/.
Tranzistory T2-T3 jsou vcelku běžné npn „video-televizní“ typy. Možné osazení je kterýmkoli npn typem z řad BF4xx /např. BF459, BF469, KF469/, 2SC3503 a další typy podobných vlastností. Při ověřování byly použity „šuplíkové“ použité kusy z nějaké desky videozesilovačů TV, rumunská pomsta výroby RIZ typu BF259, se změřeným Uce max = 430V a proudovým zesilovacím činitelem H21e cca 80.
Všechny odpory by měly mít dovolené provozní napětí alespoň 350, lépe 500V. Pokud nemáte možnost použít odpory, které jsou na uvedené napětí konstruovány, složte každou hodnotu ze dvou sériově spojených běžných odporů pro příslušné zatížení. Tolerance do 10% zde nehraje žádnou roli. Kromě R1 a R7 stačí na zatížení 0,5-1W.
Při zapojování všech uvedených zdrojů a následném zkoušení doporučuji maximální pozornost a opatrnost jednak ohledně vlastní bezpečnosti, jednak také s ohledem na správné zapojení jednotlivých, dobře prověřených součástek. Jakýkoli zkrat či přehození vývodů znamená při těchto napětích téměř jistou likvidaci celého obvodu, případně nepříjemné otisky vybuchlých kondenzátorů na čele. Pokud použijete elektrolytické kondenzátory z PC zdrojů, vybírejte značkové typy s přetlakovou pojistkou ve formě zeslabených míst /prolisů/ na horní ploše kalíšku kondenzátoru. Kondenzátorům, které takovéto jištění nemají se raději vyhněte – stávají se v případě destrukce velmi nebezpečnou municí. Nejlépe ovšem bude, použijete-li kondenzátory nové. V napěťové řadě 200V bývají dosti levné i značkové typy, jsou často používány právě v „lepších“ PC zdrojích.
Pro všechna popisovaná zapojení je vcelku zbytečné navrhovat desky plošných spojů, lze je realizovat jednoduše i s pomocí sklolaminátových destiček, několika nýtovacích pájecích oček nebo pájecích lišt. Pokud se už přece jen někdo rozhodnete realizovat zapojení z obr.3 na desce plošných spojů, pak prosím přijměte několik dobrých rad:
Je nutno používat bezpečnostní mezery mezi spoji min. 5mm, po obvodu desky je vhodné vytvořit odleptáním širší „beznapěťové pásmo“, kterým budou procházet upevňovací šrouby. Spoje si nechte při zakázkové výrobě pocínovat, pokud budete desku vyrábět sami, pocínujte spoje tenkou vrstvičkou cínu, po zapájení součástek desku ze strany spojů důkladně umyjte čistým acetonem a zásadně ničím nelakujte. Spojovací vodiče - přestože jimi tečou zanedbatelné proudy- použijte minimálního průřezu 0,5mm2, které již mají dostatečnou tloušťku izolace. Přesto doporučuji vodiče, mezi kterými bude až 400V ss, opatřit přídavnou izolací protažením bužírkou. Výstupní, dobře izolované svorky je nutné použít takového typu, aby nebylo možno se jejich vodivých částí dotknout prstem /IP20/. Panel s výstupními a měřicími svorkami, pojistkou, spínačem a potenciometrem je též vhodné zhotovit z izolačního materiálu.
Důrazně upozorňuji na nutnost dodržování všech možných bezpečnostních opatření. Autor těchto textů, schémat a ani majitel webových stránek, na kterých budou zveřejněny, nenese a vylučuje jakoukoli odpovědnost za škody na zdraví či majetku, způsobené nesprávným použitím, neznalostí osob nebo nedbalým provedením přístrojů.