Galwanostat impulsowy

Zaproponowany układ regulowanego zasilacza prądowego jest układem impulsowym odpornym na zwarcia i przeciążenia długotrwałe.

1. Cześć energetyczna zasilająca
Zasilanie 220V 50Hz doprowadzone jest poprzez bezpiecznik i wyłącznik sieciowy do uzwojenia pierwotnego transformatora o mocy znamionowej 80VA. Uzwojenie wtórne o napięciu znamionowym 60V zasila dwa układy prostownikowe:

• główny (energetyczny), na wyjściu którego rolę filtru spełnia kondensator 2200ľF/80v, - pomocniczy odseparowany po stronie zmiennoprądowej kondensatorami 2 x 1ľF wytwarzający napięcie ujemne do zasilania wzmacniacza operacyjnego;
• rozwiązanie takie pozwala zaoszczędzić na transformatorze dodatkowym. W skład układu zasilającego zaliczyć należy również stabilizatory wytwarzające napięcia ą12V służące do zasilania wzmacniacza operacyjnego. Ze względu na małą moc oraz nieduże wymagania stabilności napięć zastosowano najprostsze układy z diodą Zenera. Impulsowy charakter pracy wzmacniacza operacyjnego wymaga filtrowania napięć zasilających wzmacniacz (220ľF + 0,1ľF).

  2. Układ stabilizatora impulsowego i układ sterowania
  Stabilizator impulsowy wykonano jako stabilizator kluczowany z modulatorem progowym w układzie obniżającym napięcie. Klucz tranzystorowy jest włączany poprzez tranzystor pośredniczący ze wzmacniacza operacyjnego. Indukcyjność na wyjściu stabilizatora ogranicza prąd ewentualnego zwarcia do czasu zadziałania układu sprzężenia zwrotnego. Wzmacniacz operacyjny TL - 080 pracuje jako komparator porównujący napięcie zadawane z potencjometru regulacyjnego z napięciem na rezystorze pomiarowym prądu. Prąd w obwodzie głównym narasta liniowo do momentu zrównania napięć po czym następuje odcięcie klucza tranzystorowego i zmniejszenie prądu. Gdy różnica napięć porównywanych zmieni znak komparator poprzez tranzystor pośredniczący BF 257 włącza klucz tranzystorowy BUP 323A i cykl się powtarza. Częstotliwość kluczowania zmienia się proporcjonalnie do zadanego prądu.

  3. Układy pomiaru napięcia i prądu oraz zmiany stopnia sprzężenia zwrotnego 
  Pomiar napięcia wyjściowego dokonuje się woltomierzem tablicowym na zaciskach wyjściowych. Pomiar prądu odbywa się poprzez pomiar napięcia na rezystorach pomiarowych prądu. Poprzez zmianę wartości rezystencji pomiarowej uzyskuje się jednocześnie zmianę zakresu regulacji i pomiaru prądu. Dobierane rezystory posobnika pozwalają wyskalować układ pomiarowy. Dioda na wyjściu polaryzuje ewentualne prądy błądzące i zabezpiecza przed uszkodzeniem stabilizatora. Zastosowany tranzystor jest układem Darlingtona z diodą zwrotną, co pozwala na zdecydowane zmniejszenie mocy sterowania.