Forumda güç kaynağı tasarımı konuları çok açıldı. Ancak en iyi güç kaynağı tasarımlarından birini göremedim.
Bu tasarım 1950lerde -daha sonra HP tarafından satın alınacak- Harrison şirketinin güç kaynakları ile piyasaya çıkıyor ve onlarca yıl kullanılıyor. Çok yüksek performanslı, anlaması ve modifiye etmesi nispeten basit.
Önce basitleştirilmiş devre şemasını koyuyorum. Buradan çalışma prensibini anlatacağım.
Üç maddede:
1. Her şeyden önce bize iki adet izole güç kaynağı lazım. Bir tanesi 2x5V (veya opampa bağlı olarak başka bir voltaj) bipolar kaynak. Diğeri ise esas çıkış gücünü sağlayacak olan 30V 5A (veya ihtiyaca göre başka volt-amp değerli) kaynak.
2. Kritik bir ground yerleşimi: şönt ile yükün tam arasına ground koyuyoruz. Böylece in-amp kullanmaya gerek kalmıyor: Rshunt üstündeki voltajı doğrudan Iref ile, yükün altındaki voltajı (evirerek) Vref ile karşılaştırabiliyoruz. Bu müthiş bir avantaj.
3. Devrenin çalışma şekli şu: normalde limiterler akım çekmiyor, yani diyotlardan akım geçmiyor. I1 akımı tüm gücüyle Q1'i sürüyor. Eğer voltaj fazla geldiyse CV limiter devreye giriyor ve hemen diyot üstünden I1'in akımını kendine çekmeye başlıyor, böylece Q1 iletimi kısılıyor. Aynı şekilde CC limiter da akım fazla gelince devreye giriyor. CC/CV diyotlarını LED yaparsak indikatör ışığımız otomatik olarak elde ediliyor!
Other limiter dediğim kısma başka özellikler eklemek mümkün. Mesela "power-off glitch" yani aletin kapanması sırasında oluşan ve yüke zarar verebilecek yüksek voltajlar burada bir devre ile engellenebiliyor. Veya bir sıcak sensörü koyarak güç kaynağı ısınınca gücü kesmesini sağlayabiliriz.
---
Şimdi limiter devreleri neye benziyor ona bakalım.
C1'den anlayabileceğimiz üzere bu bir integral alıcı devre. Böyle olma sebebi DC hatalarını akümüle etmesi ve bu sayede yüksek DC doğruluğuna ulaşması. D2 ise bir performans optimizasyonu: C1 üzerinde voltaj akümüle olurken belli bir limiti aşmasını istemiyoruz, böylece gerekince boşaltması daha hızlı oluyor ve CC-CV geçişi hızlanıyor. Önemli bir nokta: D1'in voltaj düşümü D2'den düşük olmalı. Örneğin D1 için bir schottky, D2 için bir silikon diyot kullanabiliriz.
---
Şimdilik bu kadar yazıyorum, daha sonra devam edip buradan pratik bir güç kaynağı tasarımına ulaşacağım. Ve en sonunda mV, mA çözünürlüklü dijital kontrollü bir güç kaynağını fiziksel olarak inşa edeceğim, ancak şu sıralar boş zaman ve lab imkanım az olduğu için uzun sürebilir.
Bu tasarım 1950lerde -daha sonra HP tarafından satın alınacak- Harrison şirketinin güç kaynakları ile piyasaya çıkıyor ve onlarca yıl kullanılıyor. Çok yüksek performanslı, anlaması ve modifiye etmesi nispeten basit.
Önce basitleştirilmiş devre şemasını koyuyorum. Buradan çalışma prensibini anlatacağım.
Üç maddede:
1. Her şeyden önce bize iki adet izole güç kaynağı lazım. Bir tanesi 2x5V (veya opampa bağlı olarak başka bir voltaj) bipolar kaynak. Diğeri ise esas çıkış gücünü sağlayacak olan 30V 5A (veya ihtiyaca göre başka volt-amp değerli) kaynak.
2. Kritik bir ground yerleşimi: şönt ile yükün tam arasına ground koyuyoruz. Böylece in-amp kullanmaya gerek kalmıyor: Rshunt üstündeki voltajı doğrudan Iref ile, yükün altındaki voltajı (evirerek) Vref ile karşılaştırabiliyoruz. Bu müthiş bir avantaj.
3. Devrenin çalışma şekli şu: normalde limiterler akım çekmiyor, yani diyotlardan akım geçmiyor. I1 akımı tüm gücüyle Q1'i sürüyor. Eğer voltaj fazla geldiyse CV limiter devreye giriyor ve hemen diyot üstünden I1'in akımını kendine çekmeye başlıyor, böylece Q1 iletimi kısılıyor. Aynı şekilde CC limiter da akım fazla gelince devreye giriyor. CC/CV diyotlarını LED yaparsak indikatör ışığımız otomatik olarak elde ediliyor!
Other limiter dediğim kısma başka özellikler eklemek mümkün. Mesela "power-off glitch" yani aletin kapanması sırasında oluşan ve yüke zarar verebilecek yüksek voltajlar burada bir devre ile engellenebiliyor. Veya bir sıcak sensörü koyarak güç kaynağı ısınınca gücü kesmesini sağlayabiliriz.
---
Şimdi limiter devreleri neye benziyor ona bakalım.
C1'den anlayabileceğimiz üzere bu bir integral alıcı devre. Böyle olma sebebi DC hatalarını akümüle etmesi ve bu sayede yüksek DC doğruluğuna ulaşması. D2 ise bir performans optimizasyonu: C1 üzerinde voltaj akümüle olurken belli bir limiti aşmasını istemiyoruz, böylece gerekince boşaltması daha hızlı oluyor ve CC-CV geçişi hızlanıyor. Önemli bir nokta: D1'in voltaj düşümü D2'den düşük olmalı. Örneğin D1 için bir schottky, D2 için bir silikon diyot kullanabiliriz.
---
Şimdilik bu kadar yazıyorum, daha sonra devam edip buradan pratik bir güç kaynağı tasarımına ulaşacağım. Ve en sonunda mV, mA çözünürlüklü dijital kontrollü bir güç kaynağını fiziksel olarak inşa edeceğim, ancak şu sıralar boş zaman ve lab imkanım az olduğu için uzun sürebilir.
