Belépés
 avatarja
2014. október 21., Kedd - Orsolya
Aktuális lapszám | Videó adatbázis | Előfizetés | Kapcsolat | Facebook | Mobil Oldal | Szakértő | Naptár | Herbáció | Gasztronóm

Az értékeléshez jelentkezz be!


Ezermester » 1998 » július » Aktuális

Egyszerű hobbiáramkörök

Kifejezetten kezdőknek

iwiw logotwitter logo
||

A villamosság, mint a természetből eredő fizikai jelenség, az embert ősidőktől fogva érdekelte. Nem csoda hát, hogy ma az egyik legkedveltebb hobbi az elektronika. Sok más kedvtelésből űzött hasznos tevékenységgel szemben az elektronikához nem elég pusztán az úgymond "vele született tehetség", a műszaki érzék. Ezen túlmenően egyre több, de megtanulható képesség és ismeret szükséges ahhoz, hogy ez a hobbi igazán kiteljesedjék. Eképpen az unalmasnak tűnő és néha nehezebben, vagy talán lassabban megérthető elmélet nélkül a gyakorlat csupán kétes értékű próbálkozássá válik. Tehát senki ne sajnálja az időt arra, amit a "bütykölés" előtt vagy mellett a különféle "elméletekkel" tölt, mert a kettő csak együtt válik egésszé.
Minden ami "működik" energiát fogyaszt. A villamosság is energia az elektromos áram formájában. Villamos töltéssel rendelkező elemi részecskék tömegének két pont közötti áramlása. Az eltérő villamos potenciálon levő pontok, a pozitív és a negatív pólusok között feszültség keletkezik. Ha ezeket vezetők kötik össze, akkor a vezetőkben villamosáram folyik. A villamosáram a vezetők mentén elektromágneses erőteret hoz létre és ez fordítva is igaz. A mágneses tér a vezetőkben feszültséget indukál. A villamosáram energia, ami munkavégzésre képes. Ez a villamos energia azonban nem csak úgy van, hanem a létrehozásához is energia szükséges. Például az elemek, akkumulátorok a különféle kémiai reakciók útján állítanak elő villamos energiát. A termoelemek a hőhatás, a fotóelemek a fényhatás, a piezoelemek pedig a mechanikai hatás következtében szolgáltatnak villamosságot. A hétköznapi értelmezés szerinti villamos energiát úgynevezett indukciós generátorok a mágneses tér felhasználásával állítják elő. Otthonunkban a hálózati villamosáramot az erőművekben ilyen hatalmas generátorok szolgáltatják.
A két villamos pólus közötti feszültség nagyságát VOLT-ban fejezik ki, a villamos feszültség értékének egysége tehát a VOLT, a jele a V betű, szimbóluma az U betű. Kétféle feszültséget különböztetünk meg, amik lényegében véve gyűjtőfogalmak: az EGYENFESZÜLTSÉG olyan feszültség amely hosszabb időtartam alatt állandó értékű, a VÁLTAKOZÓ FESZÜLTSÉG amelynél a feszültségérték és a feszültség iránya mindig meghatározott törvényszerűség szerint időben állandóan változik. A felsorolt feszültségforrások közül az elemek, akkumulátorok, termoelemek és fotóelemek egyenfeszültséget képesek szolgáltatni. Az indukciós generátorokkal viszont akár egyen–, akár váltakozó-feszültségeket is elő lehet állítani. Egyik legismertebb indukciós generátor a dinamó: ez az úgynevezett "dinamó elv" alapján működik.
Az elektromos áram a feszültségforrás pozitív pólusától a negatív pólusa felé folyik, miközben a vezető mentén elektromágneses erőteret hoz létre. Ha viszont egy vezetőt homogén, azaz állandó mágneses térbe teszünk, akkor ebben a vezetőben bizonyos feltételekkel villamos feszültség keletkezik, pontosabban indukálódik. Képzeljünk el egy erős mágnespatkót, aminek É-i és D-i pólusai közé rézvezetékből az 1. ábrán látható módon egy forgatható hurkot teszünk úgy, hogy a hurok két vége egy-egy gyűrűhöz csatlakozik. Eképpen a gyűrűk mindig a vezetékhurok azonos végeinek feszültségét képviselik, ezt a feszültséget tehát a gyűrűkről csúszóérintkezőkkel le lehet venni. Ha most ezt a rézvezeték hurkot a mágnespatkó állandó, homogén mágneses erőterében megforgatjuk, akkor a hurokban szinuszos váltakozó feszültség indukálódik. Ha a rézvezeték hurok egy körülfordulása alatt a két végéről, a gyűrűk és a hozzájuk csatlakozó csúszó érintkezők segítségével levett feszültségeket egy derékszögű koordináta-rendszerbe, az időbeli lefolyás szerint "kiterítve" berajzoljuk, akkor egy szinuszos feszültséghullámot kapunk.
A 2. ábrán egy olyan koordináta-rendszert látunk, ahol a függőleges tengelyre a két gyűrű feszültségét V-okban jelöltük, a vízszintes tengelyen pedig a rézvezeték hurok egy körbefordulásának szögekben jelzett időbeli lefolyása látható. A feszültség pillanatnyi értéke először nulla, majd a pozitív maximális értékig nő és ismét nullára csökken. Ezután pólusváltás következik és a feszültség nulláról a negatív maximális értékig nő, majd ismét nullára csökken. A mágneses pólusok között a rézvezeték hurok egy teljes, 360 fokos körbefordulása alatt egy szinuszos váltakozó feszültség periódus zajlott le. Ha a hurok másodpercenként 50-szer fordul körbe, akkor a benne indukált szinuszos váltakozó feszültség periódusa 50 hertzes. Ilyen a 230 voltos hálózati váltakozó feszültség.
Amikor a rézvezeték hurkot a mágnespatkó homogén erőterében forgattuk, akkor benne feszültség indukálódott. A jelenség azonban fordítva is működik: ha fix rézvezeték hurkot változó mágneses erőtérbe helyezünk, akkor abban feszültség indukálódik. Első esetben a hurok forgatásával történt az a változás, hogy a mágneses erővonalak metszették a rézvezetőt, a második esetben a mágneses erővonalak változnak és a rézvezeték "mozdulatlan", de a hatás mindkét esetben ugyanaz: a rézvezetőt mágneses erővonalak metszik. Az is ismert, hogy a vezetők a rajtuk átfolyó villamosáram hatására mágneses erőteret létesítenek maguk körül. Ha egy többmenetes rézvezeték tekercsre 50 hertzes váltakozó feszültséget kapcsolunk, akkor a tekercs 50 hertzes váltakozó mágneses erőteret hoz létre, legfőképpen a belsejében koncentrálva. Ahogyan vannak elektromos vezető anyagok, ilyen a legtöbb fém (a legjobb az arany, az ezüst, a réz és az alumínium stb., hogy csak a legismertebbeket említsük), és vannak szigetelők amik az elektromosságot nem vezetik, mint például a gumi és a legtöbb műanyag, úgy vannak mágneses "vezetők", amik belsejében a mágneses erővonalak szinte akadálytalanul terjednek, ilyen a legismertebb lágyvas.
Ha az előbb említett tekercs belsejébe egy lágyvas magot helyezünk, akkor máris elérkeztünk a transzformátorhoz. A 3. ábrán egy hagyományos felépítésű transzformátort látunk. A legtöbb mai transzformátor ettől az elrendezéstől már jócskán eltér, de elvileg teljesen megegyezik az ábrán látottal. Először valószínűleg hálózati transzformátorral akad majd dolgunk, mint például amit a következőkben ismertetett tápegység építéséhez fogunk használni. Az ilyen transzformátor a "hálózati" nevét onnan kapta, hogy kivitelében alkalmas a 230 voltos hálózati váltakozó feszültség átalakítására. A transzformátor tehát feszültség átalakító.
A 3. ábrára nézve jól látható, hogy a transzformátort a szaggatott vonal két jól elhatárolható részre osztja: a primer-, és a szekunder oldalra. Amikor a primer tekercsre váltakozó feszültséget vezetünk, akkor ez a tekercs belsejében erős váltakozó mágneses erőteret gerjeszt. A mágnesességet a lágyvas mag a szekunder tekercshez "vezeti" aminek következtében ezt a tekercset erős váltakozó mágneses erővonal tömeg metszi és emiatt benne villamos feszültség indukálódik. Jól látható, hogy a két tekercs között kizárólag mágneses, azaz induktív kapcsolat van, mondhatni a tekercsek egymástól villamosan tökéletesen elszigeteltek. Ez a szigetelés, mint azt a későbbiekben tapasztalhatjuk, létfontosságú, a hálózati transzformátoroknál például szigorú érintésvédelmi előírás. Léteznek olyan hálózati transzformátorok, amiket kimondottan a hálózatról történő ilyen villamos leválasztásra használnak azért, hogy a védett készülékeket független érintésvédelmi földeléssel lehessen ellátni.
A transzformátor feszültség átalakító, ahol a primer tekercs feszültsége U1, menetszáma N1, a szekunder tekercsé U2, a menetszám pedig N2. Egy transzformátort többek között a feszültségáttétel jellemez, ami viszont elsősorban a menetszámok arányától függ: U1/U2 = N1/N2
Ebből az egyszerű összefüggésből is kiderül, hogy a transzformátorral a menetszámok alkalmas megválasztásával különböző váltakozó feszültségekből sokféle feszültséget lehet előállítani. Például a hálózati transzformátorok esetében a primer oldali 230 voltos váltakozó feszültséget akár fölfelé akár lefelé lehet transzformálni. A transzformátorok egyéb fontos jellemzői közül említésre méltó a teljesítményük. Ezt a vasmag mérete, illetve a keresztmetszete, minősége, a huzalok átmérője stb. határozza meg döntően. A hálózati transzformátorok teljesítményét watt-ban szokás megadni, nagyjából a szekunder oldali terhelhetőség függvényében. Azt tudjuk, hogy semmilyen átalakítás, így a feszültség transzformáció sem létezik veszteségek nélkül. Ezért csak megfelelő gyakorlati közelítéssel számíthatjuk egy hálózati transzformátor teljesítményét úgy, hogy a szekunder feszültségét megszorozzuk a maximálisan levehető áram nagyságával.
Például ha 12 voltos feszültségre és 2-3 amperes áramra van szükségünk, akkor 12x3=36 VA, nagyjából 40-50 wattos transzformátort kell használnunk. Mivel kezdetben kizárólag gyári, kereskedelmi transzformátorokkal célszerű dolgozni és ezeknél minden szükséges adat a rendelkezésünkre áll, ezért csak a kapcsolási rajzok szerinti megfelelő típus kiválasztásának feladata hárul ránk. Ehhez pedig már elegendő ismerettel rendelkezünk. Aki ennél messzebbre kíván merészkedni, az ebben a számunkban a transzformátor tekercselésről, a következőben pedig egy tekercselő gépről olvashat részletesen.
Eljutottunk odáig, hogy egy megfelelő áttételű hálózati transzformátorral a 230 V-os váltakozó feszültség 12 V-osra redukálható. Csakhogy ez a 12 V is, ahogyan az a 4. ábrán látható, ugyanolyan 50 hertzes periódusú váltakozó feszültség, mint amiből elállították. Elektronikus áramkörök táplálására, azaz a telepek és akkumulátorok helyettesítésére a váltakozó feszültség nem alkalmas, ahhoz egyenfeszültség kell. Ebből a 12 V-os váltakozó feszültségből egyenfeszültséget legegyszerűbben egyenirányítással lehet előállítani. Az előző részben ismertetett rajzjeleknél már szóba került, hogy vannak vezetők, ilyenek a fémek és vannak félvezetők, ilyen például a germánium és a szilícium. A félvezető attól félvezető, hogy az elektromosságot csak egyik irányban vezeti. A fémes vezetők, mint például a rézhuzal a villamosságot mindkét irányban egyformán jól vezetik. A szilícium viszont csak egyik irányba jó vezető, a másik irányba nagy ellenállást mutat, tehát az előzőek szerint "félig vezető", egyszerűbben félvezető. Váltakozó feszültségek egyenirányítására majd, hogy nem kizárólag félvezető diódákat alkalmaznak, méghozzá az úgynevezett dióda "hidakat".
Az 5. ábrán ilyen, négy diódából álló hídkapcsolás látható, ahol a négy szilícium félvezető egy műanyag tokba kerül és négy kivezetéssel csatlakozik majd az áramkörhöz. A kivezetések közül a pozitív a másik háromtól távolabb van. A tokon levő egyértelmű jelölések mellé ezt az azonosítási lehetőséget is elhelyezik. A négy szilícium félvezető diódát magába foglaló egyenirányító híd a 6. ábrának megfelelően kapcsolódik a transzformátorhoz, a 12 voltos váltakozó feszültségű szekunder tekercs az egyenirányító szinuszhullám jelölésű kivezetéseihez. Az alkatrészeken illetve a kapcsolási rajzokon a váltakozó feszültségeket, főképpen a hálózati feszültségeket vagy az azokból előállított és azonos periódusú kisebbeket is rendszerint ilyen szinuszhullámmal jelölik, ezzel utalva a megjelölt váltakozó feszültség tulajdonságára.
Ahhoz, hogy ezt az egyenirányító áramkört valóban áramkörré, azaz teljessé tegyük, a dióda híd "pozitív" és "negatív" jelű kivezetéseihez egyelőre képzeletben egy fogyasztót, egy terhelést kell kapcsolni. Könnyen belátható majd, hogy az áramkör e nélkül nem záródhat, és nem alakulhat ki a tényleges "áramkör". Ha a 230 V-os szinuszos hálózati váltakozó feszültséget a transzformátor primer tekercsére kapcsoljuk, akkor annak szekunder tekercsének A és B pontjai között 12 V-os és szintén szinuszos lefolyású váltakozó feszültség jelenik meg. Úgy, mint a 6. ábrán a kapcsolási rajz fölött a koordináta rendszerben. A transzformátor szekunder tekercsének szinuszos váltakozó feszültsége a pozitív, a rajzon vonalkázott, félhullámokban, az A pont a B pontnál mindig pozitívabb. Az áram mindig a pozitív pólus felől a negatív pólus felé folyik. Mivel az A pont pozitívabb ezért a D2-es dióda anódja pozitív, katódja ehhez képest negatív feszültségen lesz, amit egyelőre fogadjunk el úgy, mint a dióda nyitó irányú állapotát. A D2-es dióda tehát vezet, az áram áthalad rajta és a terhelésen. A D4-es dióda anódja a körben közelebb van az A ponthoz tehát pozitívabb a B ponthoz közelebbi katódjánál. A D4-es dióda is nyitó irányú állapotban van, az áramkör így akadálytalanul a B pontnál záródik a transzformátor szekunder tekercsén keresztül. Ha csak az egyenirányítandó váltakozó feszültség pozitív félhullámait vesszük, akkor az egyenirányítást ebben a fázisban mindig a D2 és a D4 diódák végzik, a terhelésen elvileg csak a pozitív félhullámok képesek megjelenni. Ahogyan a 6. ábrán a terhelés melletti koordináta rendszerben a vonalkázott félhullámok mutatják.
A váltakozó feszültség periódusaiban a pozitív félhullámokat pólusváltás után a negatív félhullámok követik, amikor a transzformátor szekunder tekercsén mindig a B pont lesz az A pontnál pozitívabb. Most tehát a D3 dióda anódja kerül pozitívabb, a katódja pedig, mivel az A ponthoz közelebb esik, a negatívabb feszültségre: a D3 dióda vezet és az áram rajta a terhelés felé akadálytalanul átfolyik. A D1 diódánál hasonló helyzet alakul ki, az anódja a most pozitív B ponthoz, a katódja pedig a most negatív A ponthoz esik közelebb. A D1 dióda is nyitott, az áramkör az A pontnál záródik, a transzformátor szekunder tekercsén keresztül. Fontos, hogy észrevegyük, hogy amíg a transzformátor szekunder tekercsén a váltakozó feszültség polaritása félhullámonként folyamatosan változik, addig a terhelésen a polaritás változatlan marad. A D1 és a D3 diódák az eredetileg negatív félhullámokat is a már meglévő, előző periódusokban a D2 és D4 diódák által átengedett pozitív félhullámok közé "fordították". A terhelésen, vagyis az egyenirányító kimeneti kapcsain úgynevezett pulzáló egyenfeszültség jön létre. Eképpen teljesül az egyenfeszültség azon feltétele, hogy az irány és a polaritás tartósan azonos marad. Utalni kell arra, hogy ebben az esetben az eredetileg 50 hertzes váltakozó feszültségből annak duplája, pontosan 100 hertzes lüktető egyenfeszültség jön létre. Továbbá érdemes felfigyelni a hídba kapcsolt egyenirányító más megoldásokkal szembeni nagy előnyére, hogy az egyenirányítás periódusaiban mindig két sorbakapcsolt dióda vesz részt. Ennek következtében a diódák csak fele igénybevételnek vannak kitéve.
Ez tehát még nem kifogástalan egyenfeszültség, a 7. ábrán látható, hogy a feszültség "púpok" 100 hertzes ütemben követik egymást. Ahhoz, hogy használható egyenfeszültség alakuljon ki, a feszültség "púpokat" össze kell simítani. Az egyenirányító kimenetéhez egy nagy kapacitású elektrolitikus kondenzátort csatlakoztatnak. Ennek a kondenzátornak különleges szerepe van. A váltakozó feszültségből pusztán az egyenirányítás hatására 100 hertzes, azonos polaritású szinuszos félhullámok sorozata keletkezik, ami bizonyos engedményekkel már egyenfeszültségnek tekinthető és például villanymotorok, jelfogók, működtetésére, egyes akkumulátor típusok töltésére, stb. alkalmas. A legtöbb elektronikus áramkör viszont a tápfeszültségre fokozottan érzékeny és annak emiatt hibátlanul azonos értékűnek kell lennie. A feszültség csúcsokat célszerűen egy megfelelően megválasztott nagyságú kapacitás, azaz kondenzátor képes gyakorlatilag teljes mértékben elsimítani.
Ez a kondenzátor a feladatát úgy látja el, hogy minden egyes félhullám alkalmával annak legnagyobb feszültségéig töltődik föl, de ugyanakkor két félhullám között nincs ideje a töltését elveszítve kisülni. Az eredeti lüktető egyenfeszültség formája emiatt nagymértékben megváltozik és egy jól megválasztott kondenzátorral kifogástalan egyenfeszültség jön létre.
Az egyenirányító diódákat követő első kondenzátornak emellett még más hatása is van. Tekintsünk a 8. ábrára, azon többek között egy pozitív félhullám koordináta-rendszerben elfoglalt helye látható. Ha az A jelű területet elfelezve A/2-részenként a hullám megmaradó részének két oldalához illesztjük, akkor egy olyan négyzetet kapunk, ami pontosan akkora, mint az eredeti pozitív félhullám területe. A koordináta- rendszerben így kialakított négyzet felső oldala a feszültség átlagértékét jelöli, ami viszont megegyezik az eredeti váltakozó feszültség számszerű nagyságával, 12 V-tal. A kondenzátor ellenben mindig a pozitív félhullám legnagyobb feszültség értékéig, azaz csúcsra töltődik, ami jó gyakorlati közelítéssel az átlagérték 1,41-szerese, 1,41x12 = 16,92 V. Az egyenirányító diódákat követő első kondenzátoron az úgynevezett "puffer kondenzátor"-on maximálisan mindig az eredeti váltakozó feszültség csúcsértéke jelenik vagy jelenhet meg. Amikor tehát a transzformátor 12 V-os váltakozó feszültségét egyenirányítjuk, akkor a puffer kondenzátoron nem az ennek megfelelő 12 V-os egyenfeszültséget, hanem az 1,41-szeresét, megközelítőleg 17 V-ot kapunk. Ahhoz, hogy ez a "felpufferelt" feszültség folyamatosan létre jöjjön, ahhoz a puffer kondenzátor nagyságát a tápegység terheléséhez kell igazítani. A tápegységet minél nagyobb árammal terheljük, a puffer kondenzátornak annál többet kell pótolnia a csúcsok közötti időkben, ehhez pedig minél nagyobb kapacitás szükséges.
A kondenzátorok egyik legfontosabb paramétere az üzemi feszültségük. Ezt mindig úgy kell érteni, hogy egy adott elektronikus áramkörben mindenkor minimálisan akkora feszültségű kondenzátorokat szabad csak használni, amekkora maximális egyenfeszültség abban az áramkörben egyáltalán előfordulhat. Sőt nem árt némi rátartással egyes fontosabb helyeken ennél nagyobb feszültségű kondenzátorokat beépíteni. Ha ugyanis a kondenzátor tartósan túlfeszültséget kap, akkor zárlatossá válik és egyrészt maga, másrészt az egész áramkör tönkremegy. Normális esetben minden áramkörben maximálisan a táp egyenfeszültséggel azonos nagyságú egyenfeszültségek fordulhatnak elő. Mivel azonban a kondenzátorokat elsősorban az egyenfeszültségek le-, illetve elválasztásához használják, ezért olyan áramköri részekben is működnek, ahol a tápfeszültségeknél sokkal kisebb egyenfeszültségek fordulnak csak elő. Ekkor értelmetlen és költséges lenne ha fölöslegesen a tápfeszültségeknek megfelelő feszültségű kondenzátorok kerülnének az áramkörbe. Ehelyett mindig csak a feltétlenül szükséges feszültségű kondenzátorokat tervezik be az áramkörökbe. Fontos tehát, hogy ha egy kapcsolási rajzot vizsgálgatunk azzal a szándékkal, hogy az áramkört megépítjük, akkor a benne szereplő kondenzátorok feszültségét biztonsággal meg kell állapítani. Ez az elektrolitikus kondenzátoroknál a leírásokban mindig szerepel, amíg az egyéb kondenzátoroknál, ha erre nincs külön előírás, akkor automatikusan minimálisan a tápfeszültséggel azonos feszültségű kondenzátorokat kell használni.
Nagy lépésekben haladva végül is elérkeztünk az első komplett áramkör kapcsolási rajzához. A 9. ábrán eredetileg egy 12 V-os stabilizált egyenfeszültségű tápegység kapcsolási rajza látható. Ez a rajz némi magyarázatra szorul. Benne egy olyan félvezető integrált áramkört találunk, aminek belsejében egy feszültség stabilizátort és egy sor más védelemmel ellátott áramkört építettek be. A tápegység áramkörének kapcsolása tulajdonképpen egy olyan vázat képez, amit egyrészt ezzel az IC-vel, másrészt a többi alkatrész tulajdonságainak megválasztásával a legkülönfélébb igényekhez igazítható egyenfeszültségű tápegységgé lehet alakítani. A mi célunk most egy 12 V-os, 1 A-rel terhelhető egyenfeszültségű tápegység elkészítése. A 9. ábrán tehát az alkatrészek ennek megfelelők, az IC típusa 7812. De mint látni fogjuk, ez az áramkör mondhatni univerzális, mert ez a kapcsolási megoldás sokféle, más igényű tápegység elkészítéséhez is megfelelő.
A 9. ábrán a kapcsolási rajzban levő IC-t emeljük ki az X-szel jelzett három kivezetésénél fogva. Ezután nézzük át az 1. táblázatot, ahol számos más, de hasonlóan három kivezetéssel rendelkező IC adatai találhatók. Ezek mind pozitív egyenfeszültségű stabilizátor áramkörök, különböző fix és állítható kimeneti feszültségre. Elvileg a három kivezetésük helyes bekötésével közülük bármelyiket a 9. ábra kapcsolásába lehetne helyezni, ha annak a többi alkatrészét is ehhez igazítjuk. Azért, hogy később a tranzisztoroknál a betűk jelentése (B vagy K) ne okozzon félreértést, ezeknél az IC-knél a bemenetet E-vel (Eingang), a kimenetet A-val (Ausgang) jelöltük, amíg a "test" pontot a szokásos rajzjel mutatja.
Hogyan használjuk a táblázatot? Legelőször ismernünk kell pontosan azt, hogy mire és milyen feszültségű illetve maximálisan mekkora árammal terhelhető tápfeszültségre illetve tápegységre van szükségünk. Ennek birtokában a táblázatból kiválaszthatjuk az ehhez szükséges vagy pontosabban az ennek megfelelő IC-t, amit azután a 9. ábra kapcsolásába építünk. Az 1. táblázat "Kimeneti feszültségek" oszlopaiban csillaggal jelzett típusok közül választhatunk. Ha a "Típus" oszlopban két ponttal jelzett helyre a kimeneti feszültséget tesszük, akkor a megfelelő típusszámot kapjuk, így 7805 az 5 V-os, 7812 a 12 V-os, 7824 a 24 V-os, stb. szabályozó IC, amit maximálisan 1 amperrel terhelhetünk. A kapcsolásban, amibe beépítjük, a puffer feszültség maximálisan 35 V, a 24 V-os IC-nél kivételesen 40 V lehet, a tokon a kivezetések elhelyezkedése pedig a I-vel jelzett (TO-220) szerinti. Az 1. táblázatban a leggyakrabban használt tápegység stabilizátor IC-k adatai vannak összefoglalva, amit az előzőek szerint használhatunk. Az M betűvel jelzettek típusoknál, például 78M05 vagy 78M12, a maximális terhelő áram 0,5 A lehet. Az L betűvel jelzetteknél, mint például a 78L05 vagy 78L12, ez a kimeneti áram maximálisan 0,1 A lehet, ez és a tokozásuk közöttük a lényeges különbség. A "Maximális bementi feszültség" oszlopban tulajdonképpen az egyenirányító maximális puffer feszültsége van megadva, zárójelben a legnagyobb feszültségű IC-hez, azaz a 24 V-oshoz tartozó. Ez az a feszültség, ami a pufferkondenzátoron maximálisan megjelenhet. Emlékezzünk, hogy ez azonos a transzformátor szekunder váltakozó feszültségének az 1,41-szeresével!
Egy táp egyenfeszültségnél sokszor mindegy, hogy a szabályozás annak pozitív vagy a negatív ágában megy végbe. Ez esetleg csak az áramkör, illetve a tápegység vázának és az alkalmazott félvezető hűtésének összeférhetőségét befolyásolhatja. Elvileg tehát a stabilizálást a negatív oldalon is végre lehet hajtani, ami azt jelenti, hogy az ennek megfelelő szabályozó IC-t a tápegység negatív ágába is beköthetjük. A negatív kimenő-feszültségű stabilizátor IC-k adatait a 2. táblázat tartalmazza. Ezt a táblázatot az előző, pozitív kimenő-feszültségű IC-k adatait tartalmazóhoz hasonlóan kell értelmezni.
Bár még korai, de meg kell említeni, hogy az IC-ket tartalmazó áramkörökben kétféle tápfeszültség formát használnak: az aszimmetrikust és a szimmetrikust.
Aszimmetrikus tápfeszültség például az amit a 9. ábra kapcsolásával állítunk elő. Itt egy negatív és egy pozitív oldal van. A szimmetrikus tápfeszültség tartalmaz egy semleges nulla feszültség pontot is amihez képest van egy negatív és egy pozitív pólus. Eképpen a szimmetrikus tápfeszültségnek három pontja van: negatív, nulla és pozitív. A 79-es sorozatú fix és szabályozható negatív kimenő-feszültségű IC-k tulajdonképpen a szimmetrikus tápfeszültségeket előállító tápegységek nélkülözhetetlen alkatrészei.
Visszatérve a 9. ábra kapcsolásához, ebben a tápegységben tehát megtehetjük azt is, hogy nem a 7812-es IC-vel a pozitív ágban, hanem a 10. ábra szerint a 7912-es IC-vel a negatív ágban szabályozunk. A hatás mindkét esetben egyforma, vagyis a tápegység kimenetén 12 V-os stabil, 1 A-rel terhelhető táp egyenfeszültséget kapunk. A két táblázatból akármelyik IC-t használjuk, a bennük levő automatikák miatt a velük épített tápegység a kimeneti rövidzárak ellen védve van. Egyébként ezek a véletlen rövidzárlatok a tápegységet azonnal tönkre tennék. Emellett maga a szabályozó IC a túlterhelés vagy a magas környezeti hőmérséklet miatti túlmelegedés ellen is védi magát. Ha a tok hőmérséklete egy veszélyes határ fölé emelkedik, akkor az IC lekapcsol és mindaddig nem enged feszültséget át magán, amíg a hőmérséklete a normálisra vissza nem áll.
Eddig jutottunk. Legközelebb többek között a tápegység építésének gyakorlata következik, további korszerű áramkörök ismertetésével.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha "lájkolod" az Ezermester Facebook oldalát, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Mocsáry Gábor

Címkék: áramkör


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

A villámvédelem szükségességéről

Védekezés a villámáram és túlfeszültség káros hatásai ellen

A villámvédelem szükségességéről Védekezés a villámáram és túlfeszültség káros hatásai ellen

Sok gyerek és felnőtt is fél a villámoktól, az azokat kísérő fény- és hangjelenségektől. Ebben az az emberiség története során kialakult, velünk született félelem tükröződik, hogy ettől a kissé...

A napjainkra jellemző szélsőséges zivatarokat produkáló időjárásunk a lakosság körében is hangsúlyossá teszi a villámvédelemmel való foglalkozást. Minden új épületet építőnek, illetve a már meglévő...

Kapcsolódó cikkek