Breve introduzione

Il mercato degli alimentatori da laboratorio offre molte serie di diversi produttori. Alcuni modelli attraggono con un prezzo basso, altri con un pannello frontale impressionante e altri con una varietà di funzioni. Pertanto, la scelta corretta di un dispositivo così comune diventa un compito difficile. Allo stesso tempo, un attento confronto tra le caratteristiche e le capacità dei modelli di diversi produttori potrebbe non rispondere alla domanda principale: Quale alimentatore da laboratorio dovrei scegliere per le mie attività?

In questo articolo, basandoci sulla nostra esperienza lavorativa, parleremo di semplici criteri per la scelta dell'alimentatore ottimale da laboratorio, delle loro varietà, differenze e vantaggi. Successivamente, esamineremo diversi compiti tipici e offriremo modelli di alimentazione per ciascuno di essi, scegliendo quello con cui puoi lavorare in modo efficiente e risparmiare denaro, tempo e nervi.

Tipologie di alimentatori da laboratorio

Innanzitutto, diamo un'occhiata ai nomi esistenti. Qual è la differenza tra un alimentatore da laboratorio e un semplice alimentatore? Oppure qual è la differenza tra un alimentatore e una fonte di alimentazione? Ecco delle semplici definizioni:

1. Alimentazione da laboratorio chiamato dispositivo progettato per generare tensione o corrente regolabile attraverso uno o più canali. L'alimentatore da laboratorio contiene un display, controlli, protezione contro l'uso improprio e utili funzioni aggiuntive. Tutto il materiale in questa pagina è dedicato a tali dispositivi.
2. Alimentazione da laboratorio- È uguale a un alimentatore da laboratorio.
3. Semplice Alimentazione elettrica chiamato dispositivo elettronico progettato per generare una tensione predeterminata attraverso uno o più canali. L'alimentatore, di regola, non ha display o pulsanti di controllo. Un tipico esempio è l'alimentatore di un computer da diverse centinaia di watt.
4. Riserve energetiche Ne esistono di due tipi: alimentatori primari e alimentatori secondari. Le fonti di energia primaria convertono l'energia non elettrica in energia elettrica. Esempi di fonti primarie: batteria elettrica, batteria solare, generatore eolico e altre. Le fonti di energia secondarie convertono un tipo di energia elettrica in un altro per fornire i parametri necessari di tensione, corrente, frequenza, ondulazione, ecc. Esempi di fonti di alimentazione secondarie: trasformatore, convertitore CA/CC (ad esempio, alimentatore per computer), convertitore CC/CC, stabilizzatore di tensione, ecc. A proposito, un alimentatore da laboratorio è uno dei tipi di alimentazione secondaria.

Ora discuteremo in dettaglio le tipologie e le principali caratteristiche degli alimentatori da laboratorio:
1. Secondo il principio di funzionamento: lineare o pulsato.
2. Gamma di tensione e corrente: fisso o con limitazione automatica della potenza.
3. Numero di canali: monocanale o multicanale.
4. Isolamento del canale: con canali isolati galvanicamente o non isolati.
5. Per potere: potenza standard o alta.
6. Disponibilità di protezione: da sovratensione, sovracorrente, surriscaldamento e altri.
7. Forma d'onda di uscita: tensione e corrente costante o tensione e corrente alternata.
8. Opzioni di controllo: solo controllo manuale o controllo manuale più software.
9. Funzioni aggiuntive: compensazione della caduta di tensione nei cavi di collegamento, multimetro di precisione integrato, modifica dell'uscita in base a un elenco di valori specificati, attivazione dell'uscita tramite timer, simulazione di una batteria con una determinata resistenza interna, carico elettronico integrato e altro.
10. Affidabilità: qualità dell'elemento base, progettazione accurata, accuratezza del controllo finale.

Vediamo più nel dettaglio ciascuna di queste caratteristiche, poiché sono tutte importanti per la scelta corretta e consapevole di un alimentatore da laboratorio.

Principio di funzionamento: lineare e pulsato

Alimentazione lineare(chiamato anche alimentatore a trasformatore) è costruito sulla base di un grande trasformatore a bassa frequenza, che riduce la tensione di ingresso da 220 V, 50 Hz a diverse decine di volt con una frequenza anch'essa di 50 Hz. Successivamente, la tensione sinusoidale ridotta viene raddrizzata utilizzando un ponte a diodi, livellata da un gruppo di condensatori e abbassata da uno stabilizzatore a transistor lineare ad un livello specificato. Il vantaggio di questo principio di funzionamento è l'assenza di elementi di commutazione ad alta frequenza. La tensione di uscita dell'alimentatore lineare è precisa, stabile e priva di ondulazioni ad alta frequenza. Questa foto mostra la struttura interna dell'alimentatore lineare da laboratorio ITECH IT6833, contrassegnato da numeri: il trasformatore principale (1) e i condensatori di livellamento (2).

Elementi base dell'alimentatore lineare da laboratorio IT6833 con max. potenza 216 W.

2 - gruppo di condensatori di livellamento.

Tuttavia, un alimentatore lineare presenta molti svantaggi. La principale sono le grandi perdite di energia sullo stabilizzatore a transistor, che converte in calore tutta la tensione in eccesso fornita dal circuito di rettifica. Ad esempio, se la tensione di uscita dell'alimentatore è impostata su 5 V e la tensione raddrizzata dell'avvolgimento secondario è 25 V, lo stabilizzatore a transistor dissiperà 4 volte più potenza di quella fornita al carico. Cioè, un alimentatore lineare ha un basso coefficiente di prestazione (efficienza), solitamente inferiore al 60%. Come risultato della bassa efficienza, otteniamo una bassa potenza utile e un aumento del peso. Per migliorare la situazione, nei dispositivi reali vengono utilizzati diversi avvolgimenti secondari del trasformatore, ma ciò non risolve ancora completamente il problema della bassa efficienza.

Pertanto gli alimentatori lineari da laboratorio prodotti in commercio forniscono una potenza di carico fino a 200 W con un peso del dispositivo da 5 a 10 kg. Ci sono altri due problemi di cui si parla raramente. Sebbene l'alimentatore lineare di per sé non crei disturbi ad alta frequenza, può comunque penetrare facilmente dall'alimentazione a 220 V attraverso l'accoppiamento capacitivo degli avvolgimenti primario e secondario del trasformatore principale. Nei modelli costosi, vengono utilizzate soluzioni progettuali per combattere questo effetto, ad esempio i filtri in ferrite, ma all'uscita del dispositivo possono ancora apparire interferenze dall'alimentazione e questa caratteristica deve essere ricordata. Se è necessaria la tensione CC più pulita possibile, è opportuno utilizzare un ulteriore filtro di alta qualità davanti all'alimentatore del laboratorio. Il secondo problema è il degrado (essiccazione) di un gruppo di condensatori di livellamento, soprattutto nei modelli economici. Se la capacità di un gruppo di condensatori di livellamento viene ridotta in modo significativo, all'uscita dell'alimentatore appariranno buchi di tensione con una frequenza di 100 Hz.

Blocco di potenza a impulsi basato sul principio di carica dei condensatori di livellamento con impulsi di corrente. Gli impulsi di corrente vengono generati collegando e scollegando un elemento induttivo, che può essere un avvolgimento del trasformatore o un componente induttivo separato. La commutazione viene eseguita utilizzando transistor appositamente ottimizzati per questo scopo. La frequenza degli impulsi di corrente generati in questo modo varia solitamente da decine di kHz a centinaia di kHz. La regolazione della tensione di uscita viene spesso eseguita modificando la profondità della modulazione dell'ampiezza dell'impulso (PWM).

Esistono molti modi per implementare questo principio, ma tutti offrono due vantaggi principali. Il primo è l’elevata efficienza, solitamente superiore all’80%, a volte superiore al 90%. L'elevata efficienza viene raggiunta grazie al fatto che la profondità PWM può essere modificata in modo molto fluido, il che significa che nei condensatori di livellamento può essere pompata esattamente la stessa quantità di energia consumata dal carico dell'alimentatore. Il secondo vantaggio è la sua piccola dimensione e la sua leggerezza. L'alta frequenza alla quale opera l'alimentatore switching consente l'uso di condensatori di capacità significativamente inferiore (se confrontati con un alimentatore lineare a 50 Hz). Anche i restanti elementi sono molto più compatti e leggeri, e l'elevata efficienza riduce il calore generato all'interno dell'alimentatore, riducendo così anche le dimensioni della struttura.

Questa foto mostra la struttura interna dell'alimentatore da laboratorio switching ITECH IT6942A, su cui sono contrassegnati i seguenti numeri: il trasformatore principale (1) e il convertitore di impulsi (2). Tieni presente che il corpo di questo dispositivo ha esattamente le stesse dimensioni del modello lineare nella foto precedente e la potenza è 1,7 volte superiore.

Elementi principali dell'alimentatore switching da laboratorio IT6942A con max. potenza 360 W.
1 - trasformatore di ingresso, che fornisce la riduzione della tensione e l'isolamento dall'alimentazione.
2 - convertitore di impulsi ad alta efficienza.

Lo svantaggio principale degli alimentatori a commutazione è l'ondulazione ad alta frequenza della tensione di uscita. Naturalmente, vengono attenuati e filtrati, ma rimane ancora un certo livello di pulsazioni. Inoltre, quanto più viene caricato l'alimentatore, tanto maggiore è l'ampiezza delle increspature. Negli alimentatori switching di buona qualità è possibile ridurre l'ondulazione a un livello di 10 - 20 mV. Il secondo inconveniente, non così ovvio, sono le interferenze in radiofrequenza e le sue armoniche, la cui fonte sono gli impulsi di corrente periodici generati all'interno dell'alimentatore. Tali interferenze sono piuttosto difficili da schermare. Se lavori con circuiti RF, utilizza un alimentatore lineare o un alimentatore switching di alta qualità situato lontano dal dispositivo radio con cui stai lavorando.

Gamma di tensione e corrente

I moderni alimentatori da laboratorio hanno due tipi di intervalli di tensione e corrente di uscita: fissi e con limitazione automatica della potenza di uscita.

Fisso gamma che si trova nella maggior parte degli alimentatori da laboratorio economici. Tali alimentatori possono emettere qualsiasi combinazione di tensione e corrente entro i loro valori massimi. Ad esempio, un alimentatore da laboratorio a canale singolo da 40 V e 15 A può supportare una tensione di carico di 40 Volt anche con un consumo di corrente di 15 A. In questo caso la potenza consumata dal carico sarà: 40 V * 15 A = 600 W. Tutto è semplice e chiaro, ma con un dispositivo del genere non sarai in grado di impostare la tensione su più di 40 V e la corrente su più di 15 A.

Limitazione automatica della potenza in uscita amplia significativamente la portata dell'alimentatore da laboratorio in termini di tensione e corrente. Ad esempio, il modello ITECH IT6952A con la stessa potenza massima di 600 W può generare tensione fino a 60 V e corrente fino a 25 A in qualsiasi combinazione in cui la potenza di uscita è limitata a 600 W. Ciò significa che potete alimentare il carico non solo 40 V con una corrente di 15 A, ma anche 60 V con una corrente di 10 A, 24 V con una corrente di 25 A e molte altre combinazioni. Rispetto a un alimentatore da laboratorio a range fisso da 600 W, è chiaro che l'alimentatore da laboratorio autolimitante è molto più versatile e può sostituire diversi strumenti più semplici. Questa figura mostra la gamma di possibili tensioni e correnti fornite da ITECH IT6952A.

Poiché le dimensioni, il peso e il prezzo di un alimentatore da laboratorio non dipendono principalmente dalla tensione e dalla corrente, ma dalla potenza massima, è opportuno scegliere sempre un modello con limitazione automatica della potenza in uscita. Ciò fornirà una soluzione universale per lo stesso prezzo.

Numero di canali

Gli alimentatori da laboratorio sono disponibili con uno, due o tre canali di uscita. Qui esamineremo i punti principali del loro utilizzo e l'isolamento galvanico dei canali verrà discusso più avanti in questa pagina.

La maggior parte degli alimentatori da laboratorio dispone di un canale di uscita, soprattutto per i dispositivi ad alta potenza. Quasi tutti i modelli con una potenza superiore a 500 W hanno un canale. Pertanto, spesso viene posta la domanda: è possibile combinare più dispositivi a canale singolo? È possibile, ma ci sono alcune peculiarità. La prima cosa da considerare quando si collegano più alimentatori switching in serie: le frequenze di commutazione anche di alimentatori dello stesso tipo saranno leggermente diverse. Ciò creerà una maggiore ondulazione in uscita. Esiste anche la possibilità di effetti di risonanza, in cui il livello delle pulsazioni aumenterà periodicamente bruscamente.

Il secondo punto è la connessione “+” e “-” di due dispositivi per formare una tensione bipolare per alimentare amplificatori a transistor, ADC e dispositivi simili. Oltre all'aumento dell'ondulazione, sarà difficile garantire che due tensioni vengano attivate e disattivate contemporaneamente e la loro regolazione sincrona. Il terzo punto è che un collegamento in serie di più sorgenti di tensione ad alta tensione può superare la soglia di rottura del loro isolamento. Il risultato: incendio e altre conseguenze pericolose.

Considerando quanto sopra, diventa chiaro che per i circuiti che forniscono più tensioni di alimentazione, è meglio utilizzare alimentatori da laboratorio a due o tre canali, appositamente progettati per questo scopo. E per generare tensioni elevate è meglio utilizzare modelli speciali ad alta tensione, ad esempio il modello ITECH IT6726V con tensioni fino a 1.200 V o il modello ITECH IT6018C-2250-20 con tensioni fino a 2.250 V.

Ad esempio, questa foto mostra un tipico alimentatore da laboratorio a doppio canale ITECH IT6412.

Un tipico alimentatore da laboratorio a doppio canale ITECH IT6412.

Isolamento del canale

L'isolamento galvanico (chiamato anche isolamento elettrico) dei canali dell'alimentatore da laboratorio garantisce la completa indipendenza della tensione e della corrente di qualsiasi canale rispetto alla tensione e alla corrente degli altri canali, nonché alla rete di alimentazione. All'interno di tale alimentatore, per ciascuno dei canali, viene fornito un avvolgimento del trasformatore separato. Nei buoni modelli, la tensione di rottura tra i canali supera i 200 Volt. In pratica, ciò significa che è possibile collegare liberamente i canali tra loro in una catena a margherita, nonché modificare “+” e “-”.

I dispositivi elettronici contenenti parti digitali e analogiche utilizzano in genere due circuiti di alimentazione separati. Questo viene fatto per ridurre la penetrazione del rumore del bus di alimentazione digitale nella parte analogica sensibile. Pertanto, durante lo sviluppo e la configurazione di tali dispositivi, è necessario utilizzare un alimentatore da laboratorio con canali isolati galvanicamente. La soluzione più universale sono i modelli a tre canali, ad esempio Keithley 2230 o ITECH IT6300B. Utilizzando tale dispositivo, è possibile alimentare la parte analogica del circuito con alimentazione bipolare (vengono utilizzati i primi due canali) e alimentare la parte digitale dal terzo canale.

Un altro tipo di dispositivo che richiede un alimentatore da laboratorio con canali isolati per funzionare sono i dispositivi che contengono a loro volta parti isolate. L'isolamento di parti di tali dispositivi viene solitamente effettuato utilizzando accoppiatori ottici o trasformatori speciali. Un classico esempio è un elettrocardiografo, in cui la parte sensibile di misurazione analogica collegata al paziente deve svolgere due compiti: misurare con precisione i potenziali elettrici generati dal muscolo cardiaco (e questo è un livello di diversi millivolt) e proteggere il paziente stesso dalle scariche elettriche shock.

Questa fotografia mostra lo schema di collegamento del modello Keithley 2230G-30-1 ai componenti principali del cardiografo. Il primo canale viene utilizzato per alimentare il misuratore molto sensibile situato dietro l'accoppiatore ottico, il secondo canale viene utilizzato per alimentare l'unità primaria di elaborazione del segnale e il terzo canale a bassa tensione e alta corrente alimenta i principali circuiti di elaborazione e visualizzazione del segnale digitale. . Dato che tutti e tre i canali del modello Keithley 2230G-30-1 sono completamente isolati l'uno dall'altro, il cardiografo così alimentato funziona in modalità normale e l'influenza di alcune unità su altre è dovuta alle interferenze che passano attraverso i circuiti di alimentazione viene eliminato.

Un esempio di utilizzo di tre canali Keithley 2230G-30-1 isolati per fornire alimentazione a tre apparecchiature mediche indipendenti.

Energia

In base alla potenza utile fornita al carico, tutti gli alimentatori DC da laboratorio possono essere suddivisi in standard (fino a 700 W) e ad alta potenza (700 W o più). Questa divisione non è casuale. I modelli standard e ad alta potenza differiscono in modo significativo in termini di funzionalità e ambito di applicazione.

Disponibile nei modelli di potenza standard la tensione massima è solitamente compresa tra 15 V e 150 V e la corrente massima è compresa tra 1 A e 25 A. Numero di canali: uno, due o tre. Esistono sia modelli lineari che impulsivi. Esecuzione: custodia standard per strumenti da posizionare su un banco da laboratorio. Peso da 2 a 15 kg. Esempio tipico: serie Tektronix PWS4000. Fondamentalmente, le capacità di tali dispositivi sono finalizzate allo sviluppo e alla riparazione di apparecchiature elettroniche, sebbene l'ambito della loro applicazione sia molto più ampio.

Dall'altro lato, modelli ad alta potenza sempre monocanale e ad impulso. I modelli fino a 3 kW sono disponibili nelle versioni strumento o con montaggio su rack (un esempio tipico: serie ITECH IT6700H), mentre i modelli con una potenza di 3 kW e più potenti sono montati solo su rack industriale e si distinguono per peso e dimensioni significativi . Ad esempio, il peso di un modello da 18 kW della serie ITECH IT6000C è di 40 kg.

L'elevata potenza impone requisiti crescenti alla progettazione: la presenza di ventole di raffreddamento "intelligenti", un set completo di protezioni (contro sovraccarico, surriscaldamento, inversione di polarità, ecc.), la possibilità di collegare più unità in parallelo per aumentare la potenza di uscita, supporto per forme speciali di segnali di uscita (ad esempio, standard automobilistici DIN40839 e ISO-16750-2).

Per questa categoria di dispositivi è obbligatorio supportare il controllo software remoto tramite una delle interfacce: Ethernet, IEEE-488.2 (GPIB), USB, RS-232, RS-485 o CAN, poiché sono spesso utilizzati come parte di sistemi automatizzati sistemi. Inoltre, alcune serie (ad esempio IT6000C) possono regolare la resistenza di uscita nell'intervallo da zero a diversi ohm, il che è molto utile quando si simula il funzionamento di batterie e pannelli solari. Inoltre, alcuni modelli ad alta potenza possono contenere un carico elettronico integrato, che consente loro non solo di generare corrente, ma anche di consumarla.

Gli alimentatori da laboratorio ad alta potenza vengono utilizzati nell'industria automobilistica, nelle energie alternative, nella lavorazione galvanica dei metalli e in molti altri settori in cui è necessario generare tensioni fino a 2.250 Volt e correnti fino a 2.040 A.

Per le specifiche di tutti gli alimentatori da laboratorio, ordinati per potenza massima crescente, vedere. E in questa foto potete vedere i potenti terminali di uscita del modello IT6533D da sei kilowatt, composto da due moduli da 3 kW ciascuno collegati in parallelo. La distribuzione uniforme della potenza in uscita tra i moduli è assicurata utilizzando un bus di sincronizzazione separato System BUS (cavo grigio a sinistra).

Protezione contro gli abusi

Quando si sceglie un alimentatore da laboratorio, prestare innanzitutto attenzione al prezzo e al valore massimo di tensione e corrente. Ma anche la presenza di una protezione di alta qualità è molto importante, poiché consente di proteggere non solo l'alimentatore, ma anche le apparecchiature ad esso collegate. In questa sezione parleremo dei tipi di protezione dotati di alimentatori seriali da laboratorio e considereremo diversi punti correlati.

Protezione da sovracorrente(abbreviato come OCP - Over Current Protection) dovrebbe rispondere istantaneamente quando la corrente di uscita supera un valore specificato, cosa che può accadere, ad esempio, quando i terminali di uscita dell'alimentatore sono in cortocircuito. La maggior parte dei buoni modelli ha questo tipo di protezione. Ma non è importante solo la presenza della protezione in sé, ma anche la velocità della sua risposta. A seconda dell'implementazione, la protezione da sovracorrente può: disconnettere completamente l'uscita dell'alimentatore dal carico, limitare la corrente di uscita a un livello di soglia specificato o passare alla modalità di stabilizzazione della corrente di uscita (CC - Constant Current), mantenendo il valore di corrente che era prima del sovraccarico. Questo breve video mostra come interviene la protezione dell'alimentatore da laboratorio a basso consumo ITECH IT6720 quando le sue uscite vengono cortocircuitate.

Dimostrazione dell'intervento della protezione da sovracorrente durante un cortocircuito.

Protezione da sovratensione(abbreviato OVP - Protezione da sovratensione) viene attivato quando il livello di tensione sui terminali di uscita dell'alimentatore supera un valore specificato. Questa situazione può verificarsi quando si utilizza un carico con maggiore resistenza in modalità di stabilizzazione della corrente. Oppure quando la tensione esterna entra in contatto con i terminali dell'alimentatore da laboratorio. Un'altra applicazione di questo tipo di protezione è limitare la tensione di uscita dell'alimentatore a un livello sicuro per le apparecchiature collegate. Ad esempio, quando si alimenta un circuito digitale con una tensione di 5 Volt, è opportuno impostare 5,5 Volt come soglia di protezione nelle impostazioni dell'alimentatore.

Protezione da sopraffazione(abbreviato in OPP - Over Power Protection) è disponibile su tutti i modelli con limitazione automatica della potenza in uscita. Lo scopo di questa protezione è limitare la potenza massima che l'alimentatore da laboratorio fornisce al carico, in modo che i componenti di potenza dell'alimentatore funzionino normalmente e non si surriscaldino. Se, durante il funzionamento in modalità di stabilizzazione della tensione di uscita (CV - Constant Volt), il consumo di corrente viene superato, il dispositivo passerà automaticamente alla modalità di stabilizzazione della corrente di uscita (CC - Constant Current) e inizierà a ridurre la tensione sul carico.

protezione dal surriscaldamento(abbreviato come OTP - Over Temperature Protection) viene attivato quando i componenti di potenza dell'alimentatore situati all'interno del case si surriscaldano. I modelli semplici utilizzano un sensore di temperatura, che viene semplicemente saldato alla scheda di controllo. Monitora la temperatura media all'interno della custodia e non è in grado di rispondere rapidamente al pericoloso riscaldamento degli elementi di potenza. I buoni modelli utilizzano più sensori posizionati proprio nei punti di massima generazione di calore. Questa implementazione fornisce una protezione garantita del dispositivo, anche in caso di rapido surriscaldamento locale. In genere, nei buoni modelli, la protezione dal surriscaldamento funziona insieme alle ventole di raffreddamento a velocità variabile. Maggiore è il calore generato all'interno del dispositivo, maggiore è la velocità della ventola. Se tuttavia la temperatura interna si avvicina al livello critico, verrà emesso un avviso (suono e scritta sullo schermo) e, se viene superato, l'alimentazione elettrica del laboratorio si spegnerà automaticamente.

Anche negli alimentatori da laboratorio sono presenti le seguenti tipologie di protezione: dall'inversione di polarità (inversione), dalla sottotensione (UVP - Under Voltage Protection) e dallo spegnimento di emergenza.

Forma d'onda di uscita

La funzione principale di un alimentatore da laboratorio in modalità di regolazione della tensione (CV) è generare una determinata tensione costante e mantenerla accuratamente, anche con una corrente di carico variabile. Allo stesso modo, in modalità corrente costante (CC), l'alimentatore deve fornire una corrente costante specificata al carico e mantenerla accuratamente anche al variare della resistenza del carico.

Ma nelle moderne condizioni di laboratorio e di produzione spesso è necessario modificare la tensione di uscita secondo una determinata legge. Pertanto, alcuni modelli di buoni alimentatori da laboratorio offrono questa opportunità. Questa modalità si chiama: " Modalità di modifica della tensione di uscita in base a un elenco di valori specificati". Con il suo aiuto, è possibile modificare la tensione di uscita secondo un determinato programma, che consiste in una sequenza di passaggi. Per ogni passaggio vengono impostati il ​​livello di tensione e la sua durata. Questa modalità consente di testare l'apparecchiatura inviando non- segnali ideali, il più simili possibile a quelli che esistono nella realtà: picchi e ondulazioni della tensione di alimentazione, sparizioni di tensione a breve termine, aumento e diminuzione graduali, ecc.

Questa foto mostra una delle forme d'onda di tensione, che può essere facilmente implementata utilizzando la modalità di modifica della tensione di uscita in base a un elenco di valori specificati (chiamata anche Modalità Elenco). La foto è stata scattata utilizzando un oscilloscopio collegato ai terminali dell'alimentatore IT6500.

La tensione all'uscita di un alimentatore da laboratorio varia secondo una legge complessa.
Un esempio del funzionamento della modalità per modificare la tensione di uscita in base a un elenco di valori specificati (modalità elenco).

Ma non tutti i problemi possono essere risolti utilizzando un alimentatore CC da laboratorio, anche se dispone di una modalità elenco. Ci sono compiti in cui è necessario generare una tensione puramente sinusoidale, con un livello di centinaia di volt, o una corrente sinusoidale con un livello di decine di ampere. Per tali compiti vengono prodotte fonti specializzate di tensione e corrente alternata, come la serie ITECH IT7300 monofase o la serie ITECH IT7600 trifase.

Con l'aiuto di tali dispositivi è possibile implementare molte soluzioni interessanti, principalmente nel campo del test della stabilità delle apparecchiature sotto varie deviazioni nella rete di alimentazione a 220 V. Questo breve video, utilizzando come esempio il modello IT7322, mostra la formazione di una tensione alternata, la cui ampiezza e frequenza cambiano secondo un dato programma. La forma del segnale di uscita viene osservata utilizzando un oscilloscopio.

Formazione di tensione alternata con ampiezza e frequenza variabili.

Opzioni di controllo: manuale e software

Solo il controllo manuale è tipico delle serie economiche che hanno un prezzo molto critico, ad esempio la serie economica ITECH IT6700 e Tektronix PWS2000. Ma la maggior parte degli alimentatori da laboratorio di fascia medio-alta supportano sia il controllo manuale che quello software.

Generalmente, il controllo del programma viene utilizzato in due casi. Il primo è l'uso di un programma per computer già pronto fornito con il dispositivo. Tutte le impostazioni e i parametri del dispositivo sono chiaramente visibili sull'ampio schermo del computer, il che è molto comodo. Inoltre, l'alimentatore può essere installato in un impianto di produzione e controllato in remoto dal luogo di lavoro. Ciò può essere utile se l'area di produzione è rumorosa, fredda o molto calda, presenta condizioni pericolose per l'uomo, ecc. Se necessario è anche possibile controllare il dispositivo tramite fibra ottica, eliminando così ogni collegamento elettrico con l'operatore.

Questa figura mostra uno screenshot della finestra principale del programma IT9000, che controlla il funzionamento dell'alimentatore di tensione CA e corrente da laboratorio della serie IT7300. Tutti i controlli si trovano su un'unica schermata, oltre a un'indicazione dettagliata dello stato attuale del dispositivo.

La finestra principale del programma di controllo remoto della serie IT7300.
Clicca sulla foto per ingrandire l'immagine.

Il secondo caso in cui viene utilizzato il controllo software è l'inclusione di alimentatori da laboratorio in sistemi di misurazione automatizzati. In precedenza, l'interfaccia IEEE-488.2 veniva spesso utilizzata per questo scopo (è anche chiamata GPIB e in GOST si chiamava KOP - General Use Channel). Ma negli ultimi anni, le interfacce Ethernet (LAN) e USB hanno guadagnato popolarità attivamente nei sistemi di automazione industriale, e le interfacce obsolete RS-232 e RS-485 vengono utilizzate sempre meno. Per controllare il dispositivo, dovrai creare i tuoi programmi. I comandi di controllo sono descritti in dettaglio nei manuali di programmazione forniti per ciascuna serie. Per un esempio di manuale di programmazione per gli alimentatori da laboratorio ITECH serie IT6500, vedere . Questa foto mostra il pannello posteriore del moderno alimentatore ITECH IT6412, dotato di serie di tre interfacce popolari: IEEE-488.2, Ethernet (LAN) e USB.

Tre interfacce comuni per il controllo software dei dispositivi:
IEEE-488.2, LAN (Ethernet) e USB.

Applicazioni tipiche e modelli più diffusi di alimentatori da laboratorio

Ora che abbiamo affrontato i criteri base per la scelta degli alimentatori da laboratorio, vediamo le applicazioni tipiche di questi dispositivi e i modelli di apparecchi adatti a questi compiti.

Alimentatore da laboratorio universale per un'ampia gamma di compiti

Per le attività più tipiche che si verificano durante lo sviluppo o la riparazione di apparecchiature elettroniche, la serie ITECH IT6900A (fino a 150 V, fino a 25 A, fino a 600 W), creata come alimentatore principale da laboratorio in grado di risolvere il 90% di tutti i problemi, è eccellente:

Se hai bisogno di un alimentatore universale, ma per un prezzo minimo, scegli la serie economica ITECH IT6700. Ha due modelli: 100 W e 180 W. Non c'è un controllo software, ma c'è una limitazione automatica della potenza in uscita, cosa che non si trova spesso in questa fascia di prezzo:

!
Se stai cercando un circuito di alimentazione lineare semplice e affidabile, allora questo articolo è solo per te. Qui troverai le istruzioni complete per il montaggio e la configurazione di questo alimentatore. L'autore di questo prodotto fatto in casa è Roman (canale YouTube “Open Frime TV”).

Innanzitutto, un po’ di background. Recentemente l'autore ha ristrutturato il suo posto di lavoro e ha voluto installare un'unità lineare come terza fonte di alimentazione, poiché a volte deve assemblare circuiti che non tollerano l'ondulazione di tensione. E come sappiamo, l'unità lineare non presenta quasi alcuna ondulazione di tensione in uscita.

Fino a questo momento, l'autore non era molto interessato ai blocchi lineari e in qualche modo non ha approfondito particolarmente questo argomento. Quando è venuta l'idea di costruire un blocco del genere, Roman ha immediatamente aperto YouTube, il sito di hosting video preferito e ampiamente conosciuto da tutti. Di conseguenza, dopo una lunga ricerca, l'autore è stato in grado di identificare 2 schemi per sé. L'autore del primo è AKA KASYAN (autore dell'omonimo canale YouTube) e il secondo circuito è costruito su amplificatori operazionali.

Ma poiché gli operazionali possono funzionare a tensioni fino a 32 V, la tensione di uscita non potrebbe superare questo limite, il che significa che questo circuito non è più necessario.

Ok, possiamo mettere insieme un diagramma di Kasyan, ma anche qui siamo rimasti delusi. Questo schema ha paura dell'elettricità statica. Ciò si manifestava come un'esplosione di transistor se si toccavano i contatti di uscita.

Ciò è accaduto più volte. E poi l'autore ha deciso di lasciare stare questo schema. Dirai che Internet è piena di circuiti di alimentazione lineare.

Sì, questo è senza dubbio vero, ma solo questi due schemi sopra menzionati avevano sigilli normalmente instradati, che potevano essere semplicemente scaricati. Tutto il resto è senza guarnizioni o assemblato mediante installazione sospesa. E noi (radioamatori) siamo abituati al fatto che tutto viene servito su un piatto d'argento.

L'autore ha deciso di creare un sigillo normale. La scheda si è rivelata piuttosto compatta. Dopo aver testato questo schema, sorprendentemente ha funzionato bene.

Con tale semplicità, all'autore è piaciuto così tanto che ha persino deciso di realizzare un kit da questa tavola. Per fare ciò, è necessario convertire il sigillo in un file Gerber (un file con estensione .gbr, che è un progetto di un circuito stampato per la successiva produzione di maschere fotografiche su varie apparecchiature). Quindi è necessario inviare le schede per la produzione.

E ora, un paio di settimane dopo l'ordine, riceviamo le nostre tavole tanto attese. Dopo aver aperto il pacco e dato un'occhiata più da vicino alle tavole, possiamo assicurarci che tutto si è rivelato di altissima qualità e bello.

Quindi, saldiamo questa scheda e controlliamo il suo funzionamento. Non ci sono così tanti componenti per l'installazione; la saldatura richiede circa 20 minuti, non di più.

Abbiamo finito con la saldatura. Effettuiamo la prima accensione. E qui ci aspetta una piccola delusione. Questa tavola non era priva di problemi. Si sono manifestati nel fatto che quando la manopola del potenziometro viene ruotata verso sinistra, la tensione e la corrente aumentano e quando ruotata verso destra si verifica una diminuzione.

Ciò è accaduto perché l'autore ha posizionato i resistori per questa scheda sui fili (per la successiva installazione sul case) e lì, senza problemi, è stato possibile cambiare il senso di rotazione semplicemente cambiando i contatti laterali. Bene, ok, ma tutto il resto funziona come previsto.

Tuttavia, l'autore ha corretto il sigillo, ora quando il potenziometro viene ruotato verso destra, la tensione aumenta, tutto è come dovrebbe essere. Quindi puoi tranquillamente scaricare e ripetere questo disegno (l'archivio con questo circuito stampato è nella descrizione sotto il video originale dell'autore, devi seguire il collegamento FONTE alla fine dell'articolo).

Passiamo ora ad un esame dettagliato del circuito e della scheda stessa. Puoi vedere il diagramma sui tuoi schermi.

Questo alimentatore è dotato di un regolatore di tensione e corrente, nonché di un sistema di protezione da cortocircuito, che è semplicemente necessario in tali unità.

Immagina per un momento cosa succede durante un cortocircuito quando la tensione di ingresso è 36V. Si scopre che tutta la tensione viene dissipata sul transistor di potenza, che, ovviamente, difficilmente resiste a tali abusi.

La protezione può essere configurata qui. Usando questo resistore di sintonizzazione, impostiamo qualsiasi corrente operativa.

Qui è installato un interruttore di protezione da 12 V e la tensione di ingresso può raggiungere 40 V. Pertanto è stato necessario ottenere una tensione di 12V.

Questo può essere implementato utilizzando uno stabilizzatore parametrico utilizzando un transistor e un diodo zener. Il diodo zener è da 13 V, poiché c'è una caduta di tensione attraverso le transizioni collettore-emettitore dei due transistor.

Quindi ora puoi iniziare a testare questo alimentatore lineare. Forniamo una tensione di 40 V dall'alimentatore del laboratorio. Sul carico appendiamo una lampadina progettata per una tensione di 36 V, con una potenza di 100 W.

Quindi iniziamo a ruotare lentamente il resistore variabile.

Come puoi vedere, la regolazione della tensione funziona perfettamente. Ora proviamo a regolare la corrente.

Come puoi vedere, quando ruota il secondo resistore, la corrente diminuisce, il che significa che il circuito funziona normalmente.
Poiché si tratta di un'unità lineare e tutta la tensione “extra” si trasforma in calore, necessita di un radiatore abbastanza grande. I radiatori del processore di un computer si sono dimostrati eccellenti per questi scopi. Tali radiatori hanno un'ampia area di dissipazione e, se sono dotati anche di una ventola, in linea di principio è possibile dimenticare completamente il surriscaldamento del transistor.

Alimentazione da laboratorio è un'apparecchiatura richiesta tra i professionisti, che viene utilizzata attivamente dagli ingegneri coinvolti nello sviluppo e nella riparazione di vari dispositivi elettronici. Al momento ce ne sono un numero enorme alimentatori da laboratorio . Il numero di diverse varianti è così ampio che sarà difficile per un principiante destreggiarsi con una tale varietà di attrezzature. Per scegliere la fonte di alimentazione ottimale per determinati scopi, si consiglia di comprendere le caratteristiche dei vari tipi di unità e solo successivamente prendere una decisione di acquisto.

Classificazione degli alimentatori da laboratorio

Alimentatori da laboratorio possono essere classificati secondo diversi parametri. Il metodo di classificazione più diffuso si basa sul principio di funzionamento, secondo il quale tutti gli alimentatori possono essere suddivisi in switching e lineari. Questi ultimi sono anche chiamati trasformatore.

Ogni tipo di blocco ha i suoi vantaggi. Quindi, ad esempio, blocco della potenza impulsiva caratterizzati da un'elevata efficienza e da una potenza notevolmente maggiore rispetto alle unità trasformatrici. Allo stesso tempo alimentazione lineare presenta vantaggi quali semplicità e affidabilità del design, nonché bassi costi di riparazione e pezzi di ricambio convenienti.

Alimentazione lineare

L'alimentatore tradizionale è un'unità lineare. Il suo design è costituito da un autotrasformatore e un trasformatore step-down. C'è anche un raddrizzatore che converte la tensione CA in CC. La stragrande maggioranza dei modelli è dotata di un raddrizzatore costituito da uno o quattro diodi, che costituiscono il cosiddetto ponte a diodi. Allo stesso tempo, esistono altri schemi di progettazione, ma vengono utilizzati molto meno frequentemente. In alcuni modelli, dopo il raddrizzatore è possibile installare un filtro speciale che stabilizza le fluttuazioni nella rete. Di norma, questa funzione viene eseguita da un condensatore ad alta capacità. Alcuni modelli forniscono filtri antirumore ad alta frequenza, stabilizzatori di corrente e tensione e molto altro. L'alimentatore lineare più semplice può essere realizzato con le tue mani, ma il componente principale e più costoso è il trasformatore step-down - T1.

Circuito di alimentazione lineare

Tra gli artigiani specializzati nella riparazione e manutenzione di apparecchiature elettroniche e radio, l'alimentatore lineare più popolare è considerato un modello con caratteristiche di uscita di tensione nell'intervallo regolabile di 0-30 V e corrente nell'intervallo di 0-5 A , ad esempio, un alimentatore CC. Questa unità è un'unità ad alta precisione con la quale è possibile regolare facilmente e con precisione i parametri di corrente alternata e tensione entro i limiti nominali stabiliti. L'apparecchiatura funziona in modalità doppia: un indicatore digitale mostra contemporaneamente gli indicatori di tensione corrente e corrente di uscita. Inoltre, questo modello ha una modalità di protezione da cortocircuito (cortocircuito), sovracorrente e funzione di autoriparazione.

Blocco di potenza a impulsi

Al giorno d'oggi, la stragrande maggioranza degli alimentatori utilizzati sono unità di tipo switching. Queste unità sono essenzialmente un sistema inverter. Il principio del loro funzionamento è semplice: la tensione di ingresso viene pre-rettifica, dopodiché viene convertita in impulsi con una frequenza maggiore e i parametri del ciclo di lavoro necessari. Gli alimentatori switching utilizzano trasformatori piccoli, che sono più che sufficienti, poiché aumentando la frequenza aumenta l'efficienza del trasformatore, quindi non sono necessarie grandi dimensioni. Spesso il nucleo del trasformatore è realizzato con materiali ferromagnetici, il che, tra le altre cose, facilita notevolmente la progettazione.

Cosa garantisce la stabilizzazione della tensione? Questa funzione viene eseguita dal feedback negativo, che mantiene la tensione di uscita allo stesso livello. Ciò non tiene conto delle dimensioni del carico e delle fluttuazioni della tensione di ingresso. È anche possibile realizzare un alimentatore switching con le proprie mani, ma in questo caso i componenti principali sono un regolatore lineare - LM7809 o un controller PWM TL494, nonché un trasformatore di impulsi T1.

Schema elettrico di un semplice alimentatore switching

L'unità di commutazione più popolare tra i professionisti, richiesta sia dai dilettanti che dai professionisti, è considerata un alimentatore a commutazione: lo standard di compattezza e praticità. Questa sorgente di commutazione da laboratorio è ideale per il funzionamento stabile di un'ampia varietà di circuiti e dispositivi elettronici. Il design offre la possibilità di regolare i parametri della corrente alternata nell'intervallo da 0 a 5 A e tensione da 0 a 30 V, protezione da cortocircuito, surriscaldamento e sovracorrente. Questo modello è dotato di regolatori fluidi che facilitano la selezione precisa di tensione e corrente. Il dispositivo è dotato di un comodo display digitale che visualizza i parametri di tensione e corrente CA in tempo reale.

Cosa scegliere? Vantaggi e svantaggi degli alimentatori lineari e switching.

Oggi gli alimentatori a commutazione sono utilizzati ovunque e stanno attivamente soppiantando dal mercato le unità lineari meno convenienti. Tuttavia, solo durante il funzionamento è possibile valutare i punti di forza e di debolezza degli alimentatori a commutazione e con trasformatore.

I vantaggi delle unità a impulsi includono:
Alto coefficiente di stabilizzazione;
Alta efficienza;
Gamma di tensioni di ingresso più ampia;
Potenza maggiore rispetto ai dispositivi lineari.
Mancanza di sensibilità alla qualità dell'alimentazione e alla frequenza della tensione di ingresso;
Dimensioni contenute e discreta trasportabilità;
Prezzo abbordabile.

Gli ovvi svantaggi degli alimentatori a commutazione includono:
Presenza di rumore impulsivo;
Complessità dei circuiti, che influisce negativamente sull'affidabilità;
Le riparazioni non sono sempre possibili da soli.

Gli alimentatori con trasformatore presentano anche una serie di vantaggi, tra cui:
Semplicità e affidabilità del design;
Elevata manutenibilità e basso costo dei pezzi di ricambio;
Nessuna interferenza radio;

Come capisci, gli alimentatori dei trasformatori presentano anche degli svantaggi, tra cui:
Peso e dimensioni elevati, che spesso rendono il trasporto molto scomodo;
Esiste una relazione inversa tra efficienza e stabilità della tensione di uscita;
Consumo di metallo della struttura.

Gli alimentatori da laboratorio oggi sono rappresentati da una vasta gamma di unità. Sono richieste sia le unità a impulsi che quelle a trasformatore. La scelta vincente dell'attrezzatura dipende direttamente dagli obiettivi che si perseguono quando si acquista un alimentatore. Se vuoi avere sempre a portata di mano un'unità affidabile senza interferenze radio, che si guasti raramente e sia facile da riparare, allora dovresti prestare attenzione agli alimentatori a trasformatore. Se la potenza e l'efficienza sono importanti per te, dovresti studiare i dispositivi a impulsi in modo più dettagliato.

Gli alimentatori da laboratorio più potenti sono rappresentati dai modelli switching:

!
Oggi assembleremo un potente alimentatore da laboratorio. Attualmente è uno dei più potenti su YouTube.

Tutto è iniziato con la costruzione di un generatore di idrogeno. Per alimentare le piastre, l'autore aveva bisogno di un potente alimentatore. Acquistare un'unità già pronta come DPS5020 non è il nostro caso e il nostro budget non lo consentiva. Dopo qualche tempo, lo schema è stato trovato. Successivamente si è scoperto che questo alimentatore è così versatile che può essere utilizzato assolutamente ovunque: nella galvanica, nell'elettrolisi e semplicemente per alimentare vari circuiti. Esaminiamo subito i parametri. La tensione di ingresso è compresa tra 190 e 240 volt, la tensione di uscita è regolabile da 0 a 35 V. La corrente nominale di uscita è 25 A, la corrente di picco è superiore a 30 A. Inoltre, l'unità è dotata di raffreddamento attivo automatico sotto forma di dispositivo di raffreddamento e limitazione di corrente, che è anche protezione da cortocircuito.

Ora, per quanto riguarda il dispositivo stesso. Nella foto puoi vedere gli elementi di potenza.

Solo guardarli è mozzafiato, ma vorrei iniziare la mia storia non con i diagrammi, ma direttamente con ciò da cui dovevo partire quando prendevo questa o quella decisione. Quindi, prima di tutto, il design è limitato dalla carrozzeria. Questo è stato un grosso ostacolo nella costruzione del PCB e nel posizionamento dei componenti. È stato acquistato il case più grande, ma le sue dimensioni sono ancora piccole per una tale quantità di componenti elettronici. Il secondo ostacolo è la dimensione del radiatore. È positivo che si siano rivelati adatti esattamente al caso.

Come puoi vedere, qui ci sono due radiatori, ma all'inizio della costruzione li uniremo in uno solo. Oltre al radiatore, nella custodia è necessario installare un trasformatore di potenza, uno shunt e condensatori ad alta tensione. Non si adattavano in alcun modo al tabellone; abbiamo dovuto portarli fuori. Lo shunt è di piccole dimensioni e può essere posizionato sul fondo. Il trasformatore di alimentazione era disponibile solo in queste dimensioni:

Il resto era esaurito. La sua potenza complessiva è di 3 kW. Questo è certamente molto più del necessario. Ora puoi passare a guardare i diagrammi e i sigilli. Innanzitutto diamo un'occhiata allo schema a blocchi del dispositivo, sarà più semplice navigare.

È composto da un alimentatore, un convertitore DC-DC, un sistema di avvio graduale e varie periferiche. Tutte le unità sono indipendenti l'una dall'altra; ad esempio, invece di un alimentatore, è possibile ordinarne uno già pronto. Ma valuteremo la possibilità di fare tutto da soli, e sta a te decidere cosa comprare e anche cosa fare. Vale la pena notare che è necessario installare i fusibili tra i blocchi di potenza, poiché se un elemento si guasta, trascinerà il resto del circuito nella tomba e questo ti costerà un bel soldo.

I fusibili da 25 e 30 A sono perfetti, poiché questa è la corrente nominale e possono sopportare un paio di ampere in più.
Ora parliamo di ciascun blocco in ordine. L'alimentatore è basato sull'ir2153 preferito da tutti.

Al circuito viene aggiunto anche uno stabilizzatore di tensione più potente per alimentare il microcircuito. È alimentato dall'avvolgimento secondario del trasformatore; considereremo i parametri degli avvolgimenti durante l'avvolgimento. Tutto il resto è un circuito di alimentazione standard.
L'elemento successivo del circuito è un avvio graduale.

È necessario installarlo per limitare la corrente di carica dei condensatori, in modo da non bruciare il ponte a diodi.
Ora la parte più importante del blocco è il convertitore DC-DC.

La sua struttura è molto complessa, quindi non approfondiremo il lavoro se sei interessato a saperne di più sul circuito, studialo tu stesso;

È ora di passare ai circuiti stampati. Per prima cosa, diamo un'occhiata alla scheda di alimentazione.

Non si adattava né ai condensatori né al trasformatore, quindi la scheda ha dei fori per collegarli. Scegli tu stesso le dimensioni del condensatore di filtro, poiché sono disponibili in diversi diametri.

Successivamente, diamo un'occhiata alla scheda del convertitore. Anche qui puoi regolare leggermente la posizione degli elementi. L'autore ha dovuto spostare verso l'alto il secondo condensatore di uscita poiché non si adattava. Puoi anche aggiungere un altro ponticello, questo è a tua discrezione.
Ora passiamo all'incisione della tavola.

Penso che qui non ci sia nulla di complicato.
Non resta che saldare i circuiti e si potranno effettuare delle prove. Per prima cosa saldiamo la scheda di alimentazione, ma solo la parte ad alta tensione, per verificare se abbiamo commesso qualche errore durante il cablaggio. La prima accensione avviene, come sempre, tramite una lampada ad incandescenza.

Come puoi vedere, quando la lampadina è stata collegata, si è accesa, il che significa che il circuito è privo di errori. Ottimo, puoi installare elementi del circuito di uscita, ma come sai, lì è necessario uno starter. Dovrai farlo da solo. Come nucleo utilizziamo questo anello giallo dall'alimentatore di un computer:

È necessario rimuovere gli avvolgimenti standard da esso e avvolgerne uno proprio, con un filo da 0,8 mm piegato in due nuclei, il numero di giri è 18-20.

Allo stesso tempo possiamo avvolgere un'induttanza per il convertitore DC-DC. Il materiale per l'avvolgimento sono questi anelli realizzati in ferro in polvere.

In assenza di ciò, è possibile utilizzare lo stesso materiale della prima acceleratore. Uno dei compiti importanti è mantenere gli stessi parametri per entrambi gli induttanze, poiché lavoreranno in parallelo. Il filo è lo stesso: 0,8 mm, numero di giri 19.
Dopo l'avvolgimento, controlliamo i parametri.

Sono fondamentalmente gli stessi. Successivamente, saldare la scheda del convertitore cc-cc. Non dovrebbero esserci problemi con questo, poiché le denominazioni sono firmate. Qui tutto è secondo i classici, prima i componenti passivi, poi quelli attivi e infine i microcircuiti.
È ora di iniziare a preparare il radiatore e l'alloggiamento. Colleghiamo insieme i radiatori con due piastre così:

A parole va tutto bene, dobbiamo metterci al lavoro. Realizziamo fori per gli elementi di potenza e tagliamo i fili.

Correggeremo anche un po 'il corpo stesso, rompendo le sporgenze e le partizioni extra.

Quando tutto è pronto, si procede a fissare le parti alla superficie del radiatore, ma poiché le flange degli elementi attivi sono a contatto con uno dei terminali, è necessario isolarle dalla scocca con substrati e rondelle.

Lo monteremo con viti M3 e per un migliore trasferimento termico utilizzeremo pasta termica non essiccante.
Dopo aver posizionato tutte le parti riscaldanti sul radiatore, saldiamo gli elementi precedentemente disinstallati sulla scheda del convertitore e saldiamo anche i fili per resistori e LED.

Ora puoi testare la scheda. Per fare ciò, applichiamo una tensione da un alimentatore da laboratorio nella regione di 25-30 V. Facciamo un test veloce.

Come puoi vedere, quando la lampada è collegata, la tensione viene regolata, così come le limitazioni di corrente. Grande! E anche questa tavola è senza stipiti.

È inoltre possibile regolare la temperatura alla quale funziona il frigorifero. Eseguiamo la calibrazione utilizzando un resistore di sintonizzazione.
Il termistore stesso deve essere fissato al radiatore. Non resta che avvolgere il trasformatore per l'alimentazione su questo nucleo gigante:

Prima dell'avvolgimento è necessario calcolare gli avvolgimenti. Usiamo un programma apposito (troverai il link nella descrizione sotto il video dell'autore seguendo il link “Sorgente”). Nel programma indichiamo la dimensione del core e la frequenza di conversione (in questo caso 40 kHz). Indichiamo anche il numero degli avvolgimenti secondari e la loro potenza. L'avvolgimento di potenza è di 1200 W, il resto è di 10 W. Devi anche indicare con quale filo verranno avvolti gli avvolgimenti, fare clic sul pulsante "Calcola", non c'è niente di complicato qui, penso che lo capirai.

Abbiamo calcolato i parametri degli avvolgimenti e abbiamo iniziato la produzione. Il primario è in uno strato, il secondario è in due strati con un ramo dal centro.

Isoliamo tutto con nastro termico. Questo è essenzialmente un avvolgimento a impulsi standard.
Tutto è pronto per l'installazione nel case, non resta che posizionare gli elementi periferici sul lato anteriore come segue:

Questo può essere fatto semplicemente con un seghetto alternativo e un trapano.

Ora la parte più difficile è mettere tutto nella custodia. Prima di tutto colleghiamo i due radiatori in uno solo e lo fissiamo.
Collegheremo le linee elettriche con un nucleo da 2 millimetri e un filo con una sezione di 2,5 quadrati.

Si sono verificati anche alcuni problemi legati al fatto che il radiatore occupa l'intera cover posteriore ed è impossibile far passare il filo lì. Pertanto, lo mostriamo a lato.