Блок живлення з набору ADALP2000. Аналогова частина

Існує чудовий набір по вивченню аналогової електроніки - ADALP2000. В ньому зібрані гарні, оригінальні мікросхеми від Analog Devices. Особливо мені подобається, що ціна всіх міросхем в наборі більше ціни набору. На їх навчальному сайті пропонуються лабораторні роботи по вивченню аналогової електроніки. Ці роботи мають дещо університетский стиль. Я ж тут пропоную зібрати блок живлення з елементів набору. Ідею блока живлення я позичив у Дейва (EEVBlog), але я використав лише комоненти з набору. Я не буду розповідати як працює цей блок живлення, бо Дейв зробив мінісеріал по ньому і все розтовк.

Схема (неповна) блока живлення

В цьому проекті я застосував наступні мікросхеми:

  • LT3080 це регульоване джерело напруги. Мікросхема має всередині ОП з потужним транзистором і джерелом струму. Під'єднавши резитор до Vset ноги мікросхеми, можна отримати потрібну вихідну напругу. Окрім того, мікросхема має малих вихідний шум, широкий діапазон робочих напруг (від 0В!), мале падіння напруги (LDO 350mV) і максимальний струм 1.1А (існує версія на 3А). Аби LT3080 досягав 0В на виході, його треба пригрузити. Для цього використовується джерело струму на 1 мА.
  • LT3092 програмоване джерело струму (до 200mA). Для "програмування" потрібно лише 2 резистори.
  • AD8210 це підсилювач шунта + підсилювач на 20. Цю мікросхему можна замінити і операційним підсилювачем ввімекненим в диференційному режимі, але практично простіше і надійніше використати цю чи подібну мікросхему. Проблема схеми з ОП є певна вимогливість до його характеристик (малий зсув нуля, малий шум), ще й резистори потрібно підбирати дуже точно.
  • ADTL082 JFET операційний підсилювач з малим шумом і slew rate 20 V/us (я не знаю термін українською). В оригінальній схемі Дейва стоїть інший підсилювач і я підбирав оригінал. Найкраще підходить під заміну OP484, але він сильно хороший для цього проекту (я його пошкодував). Іншого підходящого rail-to-rail не було (були, але шумні) і я використав ADTL082. Він не rail-to-rail, а отже потрібна негативна напруга.
  • LT1054 перетворювач напруги (з позитивної генерує негативну). Для роботи потрібні лише 3 конденсатора. Може видавати 100 мА струму (дуже непогано) і працює від 3.5 до 15 В.

Окрім цього були використані ще кілька конденсаторів, резисторів і транзистор 2N3904. Зі свого запасу я взяв кілька діодів для захисту, радіатор, шунт і роз'єм живлення. Прототип був зібраний на білій макетці і перенесений на паяну жовту макетну плату. Проте керування я збираюсь переробити на цифрове, тому для випробовувань на окремій платі я зібрав джерело постійної напруги на стабілітроні 3.3В з комплекту і 2 потенціометри для регулювання струму і напруги.

Випробування

Робоча (вхідна) напруга схеми 12В (ліміт по живленню підсилювача шунта). Максимальний вихідний струм 1А. З мого досвіду, цього достатньо для більшості схем. Тим паче останнім часом все більше і більше приладів стають портативними, а тому інженери намагаються знизити споживання (недарма схема Дейва має ще й опціональний мікроамперметр).

У підсумку: розробка свого блока живлення є хорошою навчальною задачею. В наступній частині буде цифрова частина для керування і індикації