Regulowany zasilacz warsztatowy Electronic Labs 0-30V/3A ze sterownikiem pracy wentylatorów

Zasilacz wykonany został według oryginalnego projektu znalezionego w sieci z drobnymi przeróbkami według mojego pomysłu. Prezentowany regulowany zasilacz warsztatowy wyposażony został w dwa oddzielne transformatory 24V/3A oraz 15V/1.2A. Pierwszy transformator toroidalny zasila układ zasilacza, co po wyprostowaniu daje stabilne 30V przy obciążeniu 3A, drugi transformator zasila natomiast układ chłodzenia, który składa się z dwóch wentylatorów 80x80x25 12Vdc 68m3/h 33dBA i układu sterowania nimi oraz układ pomiarowy voltomierza i amperomierza. Całość zamknięta została w obudowie Z-17

Regulowany asilacz warsztatowy PCB
Regulowany zasilacz warsztatowy PCB
Regulowany zasilacz warsztatowy Polutowane PCB
Regulowany zasilacz warsztatowy Polutowane PCB
Regulowany zasilacz warsztatowy Widok elementów
Regulowany zasilacz warsztatowy Widok elementów

Układ regulowanego zasilacza warsztatowego.

Nad budową, funkcjami i zasadą działania samego zasilacze nie będę się rozpisywał, gdyż jest to dość znana konstrukcja i tego typu opisów jest bardzo dużo w sieci, także w języku polskim. Układ został przeprojektowany tak, aby płytka zasilacza zmieściła się do obudowy i pasowała gabarytowo do płytki układu sterowania wentylatorami chłodzącymi. Obydwie płytki umieszczone zostały w obudowie jedna nad drugą.

Tranzystor mocy 2N3055 zamieniony został na dwa tranzystory KD502 w celu zwiększenia wytrzymałości i odporności na zwarcie i przeciążenia oraz lepszego rozproszenia ciepła wydzielanego na tych tranzystorach. Całość zamontowana została wraz z rezystorami wyrównawczymi 0.47ohm/5W na radiatorze, jak na zdjęciach poniżej.

Tranzystory mocy KD502 regulowanego zasilacza warsztatowego EL
Rezystory wyrównawcze tranzystorów mocy

Układ sterowania wentylatorami chłodzącymi

Układ sterował wcześniej wentylatorem zasilacza warsztatowego opartego na regulowanym stabilbizatorze LM350 i opisany został w artykule Sterownik pracy wentylatora. Obecnie steruje on dwoma wentylatorami załączanymi, gdy temperatura radiatora, na którym znajdują się tranzystory mocy zasilacza wzrośnie do 55st. C, a wyłączany, gdy temperatura spadnie do 40st. C. Czujnik termometru przyklejony został klejem termoprzewodzącym do radiatora między tranzystorami mocy, stąd też mierzona temperatura jest przybliżoną sumą temperatur obydwu tranzystorów i rezystorów wyrównawczych.

Regulowany zasilacz warsztatowy EL przetestowany został na pełnym zwarciu w czasie około 2h i temperatura radiatora przy działającym chłodzeniu aktywnym wzrosła w tym czasie do około 80st. C. Jest to wystarczający czas, aby w razie problemów nie doszło do uszkodzenia tranzystorów mocy, których max. temperatura złącza wynosi 155st. C na tranzystor.

Układ przy 80st. C załącza dodatkowo buzzer informujący o nadmiernym wzroście temperatury, jednak niewielkim kosztem układ można przerobić tak, aby zamiast załączenia buzzera odcinał on zasilanie układu zasilacza i tym samym automatycznie zapobiegał potencjalnym uszkodzeniom tranzystorów mocy.

Działający układ sterowania wentylatorami

Układ pomiarowy regulowanego zasilacza warsztatowego EL

Układ pomiarowy (amperomierz i voltomierz w oparciu o okłady ICL7107) jest obecnie w budowie i po zmontowaniu i uruchomieniu zostanie opublikowany jego schemat i płytki PCB. Po skończeniu całości udostępnię także wszystkie inne schematy oraz zdjęcia wyglądu zasilacza w obudowie oraz rozmieszczenia poszczególnych płytek PCB w tej obudowie.

Podsumowując

Zmontowany układ regulowanego zasilacza warsztatowego EL działa poprawnie i służy mi obecnie jako zasilacz dodatkowy, który zastąpił wcześniej używany regulowany zasilacz warsztatowy w oparciu o stabilbizator napięcia LM350, a który to z kolei zasilacz uległ ponownej, trzeciej z kolei awarii po nadmiernym jego długotrwałym przeciążeniu.

Z całości wykonanego projektu jestem bardzo zadowolony, zasilacz trzyma stabilne napięcie i przy normalnej pracy w mojej pracowni (bez nadmiernego przeciążania go podczas długotrwałego zwarcia, czy też prądem ponad założone 3A) układ chłodzenia trzyma prawidłową temperaturę, gwarantując jego długotrwałą i bezproblemową pracę.

4 komentarze do “Regulowany zasilacz warsztatowy Electronic Labs 0-30V/3A ze sterownikiem pracy wentylatorów

  1. BogdanS

    Fajny pomysł z tym sterownikiem kontrolującym temperaturę zasilacza. Raz, że oszczędza łożyska wiatraków, a dwa że nie buczą one cały czas :]

    1. gielo

      Tak, prezentowany sterownik pracą wentylatora, powstał głównie ze względu na ten szum wentylatorów, który jest dość irytujący. Jak już zdecydowałem się, aby coś z tym zrobić (tym ciągłym szumem wiatraka), to naszła mnie myśl dlaczego by nie zamontować też dodatkowo jakiegoś wskaźnika, co by pokazywał temperaturę najbardziej narażonych na uszkodzenie układów. W zasilaczach warsztatowych są to najczęściej albo tranzystory mocy albo regulowane stabilizatory napięcia jak popularny LM317, czy też LM350. To one najbardziej są narażone na uszkodzenie ze względu na wydzielane na nich ciepło.

      1. BogdanS

        Ciężko jest jednak dokładnie kontrolować taką temperaturę, tym bardziej obydwu tranzystorów, których pewnie temperatura złącza jest i tak różna w danym momencie od siebie. Dodatkowo sama temperatura złącz, obudów tranzystorów i radiatora będzie inna, przy lawinowym wzroście temperatury np. podczas zwarcia.

      2. gielo

        Dokładnie, dlatego też czujka temperatury została zamontowana między tranzystorami na radiatorze. Reszta to już przyjęte doświadczalnie parametry temperatury kontrolowane przez mikrokontroler. Zostały one dobrane tak, aby był spory zapas i nawet przy lawinowym wzroście temperatury np. podczas długotrwałego zwarcia nie doszło do uszkodzenia tranzystorów mocy.

        Taki test zwarciowy robiłem, o czym napisałem w tekście niniejszego artykułu. Wiem, że zawsze można się przyczepić, że te 2h testu, to zbyt krótko itp. Jednak pamiętajmy, że to zasilacz przeznaczony dla hobbysty do domowego warsztatu z przeznaczeniem jako dodatkowe drugie źródło prądu. Nie zamierzam nim ładować żadnych akumulatorów i zostawiać go pod obciążeniem bez nadzoru.

        Co do różnicy temperatur na złączach tranzystorów, to zawsze one będą występować, gdyż nigdy one nie są dokładnie takie same, nawet te z jednej serii produkcyjnej i zawsze któryś będzie bardziej obciążony.
        Stąd te rezystory wyrównawcze, aby zminimalizować ten problem.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *