Elektronika - Jednoduchý záporný zdroj III.
Třetí a závěrečný díl
Do třetice všeho dobrého i zlého 
Tak se to alespoň říká a já věřím, že třetí povídání o tak jednoduchém zapojení, jakým je měnič vyrábějící záporné napětí z kladného, bude také povídání poslední. Původně jsem toto povídání vlastně ani neměla v úmyslu, ale na četná přání čtenářů přeci jenom vzniklo.
Tedy přiznávám, že těch čtenářů zase tolik nebylo, ale rozhodla jsem se je vyslyšet a tak jsem vzala foťák, měřáky, nějaké odpory, laboratorní odporovou dekádu a pustila se do díla. Mezi tím jsem stačila přeinstalovat operační systém i MS Office, protože Word si prostě řekl, že už fungovat nebude a tak se také stalo. Proti původnímu záměru přichází článek o pár dní později, ale snad to nebude vadit.
Nejprve jsem tedy provedla měření. Dalo to docela dost práce, ale výsledky jsou docela zajímavé. Sepsala jsem je do tabulek.
První je měření samotného měniče s ICL7660 v základním zapojení, podle doporučení výrobce.
V druhé tabulce jsou výsledky stejného měření na popisovaném modulu, včetně všech ochranných obvodů. Účinnost je o poznání horší a je to vina hlavně Zenerovy diody na vstupu. Přesto je dobré ji u pokusného modulu mít, ochrání totiž integrovaný obvod. U měniče vestavěného do nějakého přístroje ji lze vynechat a mít účinnost maximální možnou.
V komentářích pod původním článkem se objevil odkaz na měnič s obvodem NE555. A tak jsem jej také zkusila postavit a změřit. Obvod funguje dobře, ale ICL7660 je prostě lepší. Výhodou NE555 je ovšem větší zatížitelnost a větší dovolené provozní napětí. A také je pravda, že NE555 se v zásobách vyskytuje o dost častěji než ne ICL7660. Při použití C-MOS verze časovače bude účinnost lepší, ale já ho doma nemám a tak jsem to nemohla zkusit.
Zatěžovací proud jsem volila nejprve jemně, pak ve větších krocích. To proto, že typické použití tohoto měniče je pro napájení A/Č převodníků nebo operačních zesilovačů, které mají v záporné větvi malou spotřebu. Ne všechny tabulky jsou až do 30 mA a to z ryze technických a praktických důvodů.
Druhý okruh dotazů byl na desku spojů, abych ukázala, jak vypadá deska vytvořená technologií tepelného přenosu toneru z papíru na desku. Já mám tuto technologii ráda, protože je velice jednoduchá a rychlá. Je ovšem vhodná jen na malé a jednoduché desky. Výsledky jsou ale dobré a určitě půjdou ještě vylepšit, jde o to udělat více desek a získat cvik, já ho ještě tolik nemám.
Omezení technologie je nejlépe vidět na písmenech, která jsou trošku „rozpitá“, pokud se to tak dá napsat, ale u spojů to nevadí.
Věřím, že se mi podařilo zodpovědět všechny dotazy a rozptýlit nejasnosti, které mohly okolo tohoto jednoduchého obvodu být. A pokud ne, tak se neváhejte ptát. Další pokračování, snad, ale už nebude, to by nebyl ani seriál ale spíše tasemnice
Doplnění z 30. dubna 2017
Na základě připomínky IvanH (jak to skloňovat? IvanHa ?
) jsem nepatrně upravila text a tabulky. A ještě udělala tyto další tři nové:
Tak a snad je to už opravdu definitivní konec
Tak se to alespoň říká a já věřím, že třetí povídání o tak jednoduchém zapojení, jakým je měnič vyrábějící záporné napětí z kladného, bude také povídání poslední. Původně jsem toto povídání vlastně ani neměla v úmyslu, ale na četná přání čtenářů přeci jenom vzniklo.Tedy přiznávám, že těch čtenářů zase tolik nebylo, ale rozhodla jsem se je vyslyšet a tak jsem vzala foťák, měřáky, nějaké odpory, laboratorní odporovou dekádu a pustila se do díla. Mezi tím jsem stačila přeinstalovat operační systém i MS Office, protože Word si prostě řekl, že už fungovat nebude a tak se také stalo. Proti původnímu záměru přichází článek o pár dní později, ale snad to nebude vadit.
Nejprve jsem tedy provedla měření. Dalo to docela dost práce, ale výsledky jsou docela zajímavé. Sepsala jsem je do tabulek.
První je měření samotného měniče s ICL7660 v základním zapojení, podle doporučení výrobce.
| Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) |
| 5 | 0,07 | 5 | 0 |
| 5 | 1,07 | 4,49 | 1 |
| 5 | 2,08 | 4,58 | 2 |
| 5 | 3,08 | 4,35 | 3 |
| 5 | 4,11 | 4,13 | 4 |
| 5 | 5,12 | 3,9 | 5 |
| 5 | 10,4 | 3,82 | 10 |
| 5 | 15,4 | 3,2 | 15 |
| 5 | 20,6 | 2,18 | 20 |
| 5 | 25,7 | 1,97 | 25 |
| 5 | 30,8 | 1,55 | 30 |
| 10 | 0,3 | 10 | 0 |
| 10 | 1,4 | 9,92 | 1 |
| 10 | 2,3 | 9,84 | 2 |
| 10 | 3,3 | 9,76 | 3 |
| 10 | 4,4 | 9,68 | 4 |
| 10 | 5,4 | 9,59 | 5 |
| 10 | 10,5 | 9,18 | 10 |
| 10 | 15,6 | 8,75 | 15 |
| 10 | 20,7 | 8,29 | 20 |
| 10 | 25,8 | 7,87 | 25 |
| 10 | 31 | 7,43 | 30 |
V druhé tabulce jsou výsledky stejného měření na popisovaném modulu, včetně všech ochranných obvodů. Účinnost je o poznání horší a je to vina hlavně Zenerovy diody na vstupu. Přesto je dobré ji u pokusného modulu mít, ochrání totiž integrovaný obvod. U měniče vestavěného do nějakého přístroje ji lze vynechat a mít účinnost maximální možnou.
| Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) |
| 5 | 1,6 | 4,91 | 0 |
| 5 | 2,3 | 4,54 | 1 |
| 5 | 3,2 | 4,3 | 2 |
| 5 | 4,2 | 4,06 | 3 |
| 5 | 5,1 | 3,81 | 4 |
| 5 | 6 | 3,56 | 5 |
| 5 | 11,5 | 3,32 | 10 |
| 5 | 16,3 | 2,5 | 15 |
| 5 | 21,5 | 1,48 | 20 |
| 10 | 11,7 | 9,39 | 0 |
| 10 | 11,9 | 9,34 | 1 |
| 10 | 12,1 | 9,28 | 2 |
| 10 | 12,4 | 9,22 | 3 |
| 10 | 12,9 | 9,12 | 4 |
| 10 | 13,8 | 8,98 | 5 |
| 10 | 18,3 | 8,25 | 10 |
| 10 | 22,8 | 7,5 | 15 |
| 10 | 27,5 | 6,7 | 20 |
| 10 | 31,9 | 5,9 | 25 |
| 10 | 36,4 | 5,12 | 30 |
V komentářích pod původním článkem se objevil odkaz na měnič s obvodem NE555. A tak jsem jej také zkusila postavit a změřit. Obvod funguje dobře, ale ICL7660 je prostě lepší. Výhodou NE555 je ovšem větší zatížitelnost a větší dovolené provozní napětí. A také je pravda, že NE555 se v zásobách vyskytuje o dost častěji než ne ICL7660. Při použití C-MOS verze časovače bude účinnost lepší, ale já ho doma nemám a tak jsem to nemohla zkusit.
| Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) |
| 5 | 2,2 | 3,71 | 0 |
| 5 | 3,18 | 1,98 | 1 |
| 5 | 4,16 | 1,76 | 2 |
| 5 | 5,11 | 1,57 | 3 |
| 5 | 6,05 | 1,39 | 4 |
| 5 | 7,02 | 1,21 | 5 |
| 10 | 4,94 | 8,44 | 0 |
| 10 | 5,91 | 6,73 | 1 |
| 10 | 6,86 | 6,51 | 2 |
| 10 | 7,83 | 6,32 | 3 |
| 10 | 8,78 | 6,14 | 4 |
| 10 | 9,74 | 5,97 | 5 |
| 10 | 15,5 | 6,4 | 10 |
| 10 | 20,5 | 6,05 | 15 |
| 10 | 25,7 | 5,65 | 20 |
| 10 | 30,9 | 5,26 | 25 |
| 10 | 35,9 | 4,88 | 30 |
| 15 | 8,1 | 13,75 | 0 |
| 15 | 9,2 | 12,24 | 1 |
| 15 | 10,2 | 12,11 | 2 |
| 15 | 11,2 | 12 | 3 |
| 15 | 12,2 | 11,91 | 4 |
| 15 | 13,2 | 11,82 | 5 |
| 15 | 18,2 | 11,41 | 10 |
| 15 | 23,3 | 11,02 | 15 |
| 15 | 28,5 | 10,62 | 20 |
| 15 | 33,5 | 10,24 | 25 |
| 15 | 38,7 | 9,85 | 30 |
Zatěžovací proud jsem volila nejprve jemně, pak ve větších krocích. To proto, že typické použití tohoto měniče je pro napájení A/Č převodníků nebo operačních zesilovačů, které mají v záporné větvi malou spotřebu. Ne všechny tabulky jsou až do 30 mA a to z ryze technických a praktických důvodů.
Druhý okruh dotazů byl na desku spojů, abych ukázala, jak vypadá deska vytvořená technologií tepelného přenosu toneru z papíru na desku. Já mám tuto technologii ráda, protože je velice jednoduchá a rychlá. Je ovšem vhodná jen na malé a jednoduché desky. Výsledky jsou ale dobré a určitě půjdou ještě vylepšit, jde o to udělat více desek a získat cvik, já ho ještě tolik nemám.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904ea374f35e.jpg");)
Obr. 1 – celkový pohled na desku spojů.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904e9a741487.jpg");)
Obr. 2.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904e9df9ded4.jpg");)
Obr. 3.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904ea0256e2c.jpg");)
Obr. 4.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904ea13c0b7d.jpg");)
Obr. 5.
![Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.](javascript:loadImage("http://www.zirafoviny.cz/uploads/images/img5904ea25a1d50.jpg");)
Obr. 6.
Omezení technologie je nejlépe vidět na písmenech, která jsou trošku „rozpitá“, pokud se to tak dá napsat, ale u spojů to nevadí.
Věřím, že se mi podařilo zodpovědět všechny dotazy a rozptýlit nejasnosti, které mohly okolo tohoto jednoduchého obvodu být. A pokud ne, tak se neváhejte ptát. Další pokračování, snad, ale už nebude, to by nebyl ani seriál ale spíše tasemnice
Doplnění z 30. dubna 2017
Na základě připomínky IvanH (jak to skloňovat? IvanHa ?
) jsem nepatrně upravila text a tabulky. A ještě udělala tyto další tři nové: | Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Příkon (mW) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) | Výkon (mW) | Účinnost (%) |
| 5 | 0,07 | 0,35 | 5 | 0 | 0 | 0,00 |
| 5 | 1,07 | 5,35 | 4,49 | 1 | 4,49 | 83,93 |
| 5 | 2,08 | 10,4 | 4,58 | 2 | 9,16 | 88,08 |
| 5 | 3,08 | 15,4 | 4,35 | 3 | 13,05 | 84,74 |
| 5 | 4,11 | 20,55 | 4,13 | 4 | 16,52 | 80,39 |
| 5 | 5,12 | 25,6 | 3,9 | 5 | 19,5 | 76,17 |
| 5 | 10,4 | 52 | 3,82 | 10 | 38,2 | 73,46 |
| 5 | 15,4 | 77 | 3,2 | 15 | 48 | 62,34 |
| 5 | 20,6 | 103 | 2,18 | 20 | 43,6 | 42,33 |
| 5 | 25,7 | 128,5 | 1,97 | 25 | 49,25 | 38,33 |
| 5 | 30,8 | 154 | 1,55 | 30 | 46,5 | 30,19 |
| 10 | 0,3 | 3 | 10 | 0 | 0 | 0,00 |
| 10 | 1,4 | 14 | 9,92 | 1 | 9,92 | 70,86 |
| 10 | 2,3 | 23 | 9,84 | 2 | 19,68 | 85,57 |
| 10 | 3,3 | 33 | 9,76 | 3 | 29,28 | 88,73 |
| 10 | 4,4 | 44 | 9,68 | 4 | 38,72 | 88,00 |
| 10 | 5,4 | 54 | 9,59 | 5 | 47,95 | 88,80 |
| 10 | 10,5 | 105 | 9,18 | 10 | 91,8 | 87,43 |
| 10 | 15,6 | 156 | 8,75 | 15 | 131,25 | 84,13 |
| 10 | 20,7 | 207 | 8,29 | 20 | 165,8 | 80,10 |
| 10 | 25,8 | 258 | 7,87 | 25 | 196,75 | 76,26 |
| 10 | 31 | 310 | 7,43 | 30 | 222,9 | 71,90 |
| Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Příkon (mW) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) | Výkon (mW) | Účinnost (%) |
| 5 | 1,6 | 8 | 4,91 | 0 | 0 | 0,00 |
| 5 | 2,3 | 11,5 | 4,54 | 1 | 4,54 | 39,48 |
| 5 | 3,2 | 16 | 4,3 | 2 | 8,6 | 53,75 |
| 5 | 4,2 | 21 | 4,06 | 3 | 12,18 | 58,00 |
| 5 | 5,1 | 25,5 | 3,81 | 4 | 15,24 | 59,76 |
| 5 | 6 | 30 | 3,56 | 5 | 17,8 | 59,33 |
| 5 | 11,5 | 57,5 | 3,32 | 10 | 33,2 | 57,74 |
| 5 | 16,3 | 81,5 | 2,5 | 15 | 37,5 | 46,01 |
| 5 | 21,5 | 107,5 | 1,48 | 20 | 29,6 | 27,53 |
| 10 | 11,7 | 117 | 9,39 | 0 | 0 | 0,00 |
| 10 | 11,9 | 119 | 9,34 | 1 | 9,34 | 7,85 |
| 10 | 12,1 | 121 | 9,28 | 2 | 18,56 | 15,34 |
| 10 | 12,4 | 124 | 9,22 | 3 | 27,66 | 22,31 |
| 10 | 12,9 | 129 | 9,12 | 4 | 36,48 | 28,28 |
| 10 | 13,8 | 138 | 8,98 | 5 | 44,9 | 32,54 |
| 10 | 18,3 | 183 | 8,25 | 10 | 82,5 | 45,08 |
| 10 | 22,8 | 228 | 7,5 | 15 | 112,5 | 49,34 |
| 10 | 27,5 | 275 | 6,7 | 20 | 134 | 48,73 |
| 10 | 31,9 | 319 | 5,9 | 25 | 147,5 | 46,24 |
| 10 | 36,4 | 364 | 5,12 | 30 | 153,6 | 42,20 |
| Napájecí napětí (V) | Napájecí proud (mA) | Příkon (mW) | Výstupní napětí (V) | Výstupní proud (mA) | Výkon (mW) | Účinnost (%) |
| 5 | 2,2 | 11 | 3,71 | 0 | 0 | 0,00 |
| 5 | 3,18 | 15,9 | 1,98 | 1 | 1,98 | 12,45 |
| 5 | 4,16 | 20,8 | 1,76 | 2 | 3,52 | 16,92 |
| 5 | 5,11 | 25,55 | 1,57 | 3 | 4,71 | 18,43 |
| 5 | 6,05 | 30,25 | 1,39 | 4 | 5,56 | 18,38 |
| 5 | 7,02 | 35,1 | 1,21 | 5 | 6,05 | 17,24 |
| 10 | 4,94 | 49,4 | 8,44 | 0 | 0 | 0,00 |
| 10 | 5,91 | 59,1 | 6,73 | 1 | 6,73 | 11,39 |
| 10 | 6,86 | 68,6 | 6,51 | 2 | 13,02 | 18,98 |
| 10 | 7,83 | 78,3 | 6,32 | 3 | 18,96 | 24,21 |
| 10 | 8,78 | 87,8 | 6,14 | 4 | 24,56 | 27,97 |
| 10 | 9,74 | 97,4 | 5,97 | 5 | 29,85 | 30,65 |
| 10 | 15,5 | 155 | 6,4 | 10 | 64 | 41,29 |
| 10 | 20,5 | 205 | 6,05 | 15 | 90,75 | 44,27 |
| 10 | 25,7 | 257 | 5,65 | 20 | 113 | 43,97 |
| 10 | 30,9 | 309 | 5,26 | 25 | 131,5 | 42,56 |
| 10 | 35,9 | 359 | 4,88 | 30 | 146,4 | 40,78 |
| 15 | 8,1 | 121,5 | 13,75 | 0 | 0 | 0,00 |
| 15 | 9,2 | 138 | 12,24 | 1 | 12,24 | 8,87 |
| 15 | 10,2 | 153 | 12,11 | 2 | 24,22 | 15,83 |
| 15 | 11,2 | 168 | 12 | 3 | 36 | 21,43 |
| 15 | 12,2 | 183 | 11,91 | 4 | 47,64 | 26,03 |
| 15 | 13,2 | 198 | 11,82 | 5 | 59,1 | 29,85 |
| 15 | 18,2 | 273 | 11,41 | 10 | 114,1 | 41,79 |
| 15 | 23,3 | 349,5 | 11,02 | 15 | 165,3 | 47,30 |
| 15 | 28,5 | 427,5 | 10,62 | 20 | 212,4 | 49,68 |
| 15 | 33,5 | 502,5 | 10,24 | 25 | 256 | 50,95 |
| 15 | 38,7 | 580,5 | 9,85 | 30 | 295,5 | 50,90 |
Tak a snad je to už opravdu definitivní konec
Hodnocení: 0,00 (0 hlasů) - Ohodnotit -
Komentář je vlastnictvím svého autora. Vyjadřuje jeho názory, ne názory redakce nebo provozovatele webu či serveru.
| Napsal/a | Vlákno |
|---|---|
| IvanH |
Publikováno dne: 29.4.2017. 23:45
|
|
Redaktor
Datum registrace: 04.02.2015
Bydliště:
Počet komentářů: 95
|
 Odp: Jednoduchý záporný zdroj III.Ďakujem za pekny článok, ale musím ťa upozorniť na malú chybku. Ty si zrejme počítala účinnosť z pomeru prúdov. Asi lepšie by bolo účinnosť počítať z pomeru príkonu a vystupného výkonu. No a potom nedostaneš tak pekné čísla...
|
| Žirafka |
Publikováno dne: 30.4.2017. 8:15
|
|
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1258
|
 Odp: Jednoduchý záporný zdroj III.Ano, je to počítané jako poměr proudů. A vycházejí mi podobná čísla, jaká jsou v DS od výrobce obvodu, tak mi přišlo, že to dělám správně.
Pokud to tedy není ideální, mohu se zeptat, proč? |
| IvanH |
Publikováno dne: 30.4.2017. 12:12
|
|
Redaktor
Datum registrace: 04.02.2015
Bydliště:
Počet komentářů: 95
|
Odp: Jednoduchý záporný zdroj III. Ja som bol zvynutý počítať výkonovú účinnosť.
Potrebujem z 12tich V spraviť 5V 1,5A (stabilizátor 7805) prud na vstupe je skoro rovnaký ako na výstupe (prúd do tretej nožičky je minimálny) takže prúdová účinnosť je skoro 100% ale vykonová (5x1,5)/(10x1,5)=0,50 -> 50% Tvoje tabuľky so zaťažovacou charakteristikou sú tiež potrené, je totiž dôležité vedieť ako môžem zaťažit zdroj tak aby mi nekleslo napätie pod XX voltov. |
| Žirafka |
Publikováno dne: 30.4.2017. 14:41
|
|
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1258
|
 Odp: Jednoduchý záporný zdroj III.Přemýšlela jsem o tvých slovech a máš pravdu, takže jsem trochu změnila text, smazáním jednoho odstavečku, upravila původní tabulky a doplnila ještě tři nové. Věřím, že tentokrát se žádná chyba nevloudila. Je vidět, že by to chtělo nejenom korektora, či korektorku, ale i oponenta, případně oponentku. No jo, ale kde brát a nekrást?
|
| IvanH |
Publikováno dne: 30.4.2017. 15:41
|
|
Redaktor
Datum registrace: 04.02.2015
Bydliště:
Počet komentářů: 95
|
Odp: Jednoduchý záporný zdroj III. OK, žiadny problém.... od toho sme tu. A keď nikto nič nerobí, nič nepokazí. Tým mierim na to že sme vďačný za každý príspevok. Ja takéto situácie volám "kolektívna intaligencia" kde skupina "priemerne inteligených" vyrieši problém lepšie ako "nadpriemerný" jedinec....
|
