Прибор для оценки пульсаций источника питания

С помощью таких приборов, как вольтметр и амперметр постоянного тока, можно исследовать работу регулируемого источника постоянного напряжения, определив пределы регулировки выхода и мощность, отдаваемую в нагрузку. Однако к столь же важным характеристикам любого выпрямителя относится его способность сглаживать пульсации переменного напряжения. Особенно заметным это становится при питании какого-либо чувствительного усилителя. К тому же повышение уровня пульсаций может быть следствием перегрузки источника или прогрессирующей порчи его компонентов. Если это заметить и заблаговременно исправить, можно избежать больших неприятностей.

Схема устройства, которое позволит вам следить за уровнем пульсаций, показана на рис. 7.14. На вход прибора, подключенного к выходу контролируемого источника питания, проходит только переменная составляющая, и, когда она превышает установленный уровень, об этом дается предупредительный сигнал.

Само устройство может питаться от того же источника, если тот даст напряжение от 9 до 16 В и сможет выдержать дополнительную нагрузку в несколько миллиампер. Работа схемы. Два первых операционных усилителя, входящих в микросхему типа LM324, усиливают поступивший сигнал.

Третий усилитель выполняет одновременно роль компаратора и цепи, управляющей сигнализаторами. Выключатель S1 в зависимости от положения устанавливает глубину отрицательной обратной связи и, следовательно, коэффициент передачи усилителя А. В первом его положении усиление ступени равняется 100, во втором - 10, а в третьем сигнал передается без изменений. Коэффициент передачи усилителя В равен 100, но благодаря тому, что на его входе включен резистор R5 с номиналом 4,7 ком, он снижается приблизительно до 21. Если установить переключатель S1 в первое положение, общее усиление двух каскадов получится около 2100. Значит, сигнал пульсации в 1 мВ на вы ходе усилителя В будет равен 2,1 В. Этого уже вполне достаточно для работы компаратора. Таким образом, уровень пульсаций в 1 мВ можно считать наименьшим, к которому еще чувствительна схема.

С выхода операционного усилителя В (вывод 7) сигнал поступает па диодный выпрямитель с удвоением напряжения, выполненный на диодах D1 и D2 (типа 1 N914) . Работая как компаратор, усилитель С сравнивает напряжение, поступающее с конденсатора С-4 выпрямителя, с напряжением, снимаемым с ползунка резистора       R8,   При   низком   уровне   пульсаций   напряжение  на   конденсаторе   СФ

меньше, чем поступающее с регулятора порога резистора R8, при этом на выходе компаратора поддерживается высокое положительное напряжение.

Повышение уровня пульсаций приводит к снижению напряжения на выходе компаратора. Благодаря возникшей разнице потенциалов между положительной шиной питания и выходом усилителя загорается светодиод Е>3 (любого цвета) и начинает работать звуковой пьезокерамический сигнализатор   PZ-1 .

Монтаж устройства. Для сборки схемы есть два пути. В случае, если устройство предполагается использовать постоянно с каким-либо источником постоянного напряжения, плату прибора желательно разместить внутри корпуса последнего. Для этого, естественно, необходимо, чтобы внутри корпуса было достаточно места. Если устройство планируется использовать как переносный измерительный прибор, поместите его в отдельный корпус.

При сборке устройства старайтесь все соединения делать как можно более короткими проводами Как и в любом другом чувствительном усилителе, желательно разнести входные и выходные цепи друг от друга и расположить их вдалеке от проводников с переменным током. Переменный резистор R8, светодиод D3 и пьезокерамический сигнализатор разместите в удобном месте на стенках корпуса устройства.

Эксплуатация устройства. Подключите прибор к источнику постоянного напряжения, который намереваетесь контролировать. Общий провод схемы должен быть подключен к отрицательному зажиму, а конденсатор С6 - к положительному. Если источник дает напряжение от 9 до 16 В и есть запас мощности, питать устройство можно прямо от него.

Если в наличии есть осциллограф, с его помощью посмотрите, присутствуют ли в напряжении пульсации. Их уровень может зависеть от того, как сильно нагружен выпрямитель. Задайте с помощью нагрузки условия, чтобы уровень пульсаций был максимальным. Теперь переведите устройство в режим наибольшей чувствительности. Для этого переключатель S1 ставят в положение 1, а ползунок

переменного резистора R8 смещают вниз (по схеме) , уменьшая тем самым напряжение, поступающее па вывод 10 микросхемы. Если вы уверены, что схема работает, но сигнализаторы устройства так и не включились, эхо значит, что у вас действительно хороший блок  питания.

Калиброваную настройку можно провести, имея в наличии источник напряжения с известным уровнем пульсации. Еще более точную настройку можно провести с помощю генератора низкой частоты. Установите на шкале генератора частоту 120 Гц. Если вы не уверены, что на выходе генератора уровень сигнала в точности соответствует показаниям шкалы калибратора, к выходу подключите осциллограф или чувствительный вольтметр переменного тока.

При переключателе S1 в положении 1 устройство cпocoбho воспринимать сиг нал с напряжением 3 мВ, в положении 2 — до ЗО мВ, в положении 3 — до ЗОО мВ. В случае, если нужно контролировать большие напряжения пульсаций, то увеличением номиналом резисторов R1 или A5 понижают общее усиление устройства. Если сделан, резистор R5 сопротивлением 100 кОм, коэффициент передачи усилителя В снизится до единицы. Это означает, что соответствующие подаваемые на вход напряжение пульсаций увеличиваются в 20 раз. Для положения 7 переключателя   SI  это 6мВ. для положения   2  —  600 мВ и для положения 3 —  6 В.

Установите переключатель S1 в положение, соответствующее возможным пре делам увиличения пульсаций в источнике питания, с которым впоследствии будет работать схема. Ползунок переменного резистора R8 переведите в верхнее (по схеме) положение. Установите на выходе генератора низкой частоты критический уровень пулсацый и настраивайте резистор R8 до момента срабатывания индикаторов. В этом, но сути, и заключается настройка.

Прибор для оценки пульсаций источника питания
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Прибор для оценки пульсаций источника питания

Прибор для оценки пульсаций источника питания