±37V 1-1.5A Çift Raylı Lineer Güç Kaynağı Tasarımı ve İncelemesi
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Bu çalışma, LM317 ve LM337 entegre regülatörler kullanılarak oluşturulmuş ±37V, 1-1.5A çıkış akımına sahip çift raylı bir lineer güç kaynağını ele almaktadır. Tasarımda temel amaç, düşük gürültü seviyeleri ve stabil çıkış sağlamaktır. Bu bağlamda, güç kaynağı çeşitli filtreleme ve koruma elemanlarıyla desteklenmiştir.
Tasarımın Temel Bileşenleri ve Yapısı
Regülatörler: Pozitif ve negatif gerilim için sırasıyla LM317 ve LM337 kullanılmıştır. Bu regülatörler, 1-1.5A aralığında akım sağlayabilmektedir.
Doğrultucu ve Filtreleme: AC girişinde yumuşak başlatıcı ve EMI filtresi bulunmaktadır. Doğrultucu köprüde her diyot için ayrı RC filtre uygulanmıştır. Bu yöntem, diyotlardan kaynaklanan gürültü, tepe değerleri ve dalgalanmayı azaltmak için tercih edilmiştir.
Kapasitörler: Toplamda 15000µF ve 10000µF değerlerinde büyük kapasitörler kullanılmıştır. Bu kapasitörler arasında 0.33 ohm direnç eklenmesi planlanmaktadır. Ayrıca 5630µF kapasitör, kapasitans çarpanı ve DC EMI filtreleri de çıkışta yer almaktadır.
Ayrıca Bakınız
Gürültü ve Dalgalanma Kontrolü
Tasarımda düşük gürültü seviyeleri hedeflenmiştir. Osiloskop görüntüleri, güç kaynağının maksimum yük altında ölçüldüğünü göstermektedir. Ancak, osiloskop ölçümlerinde 50ns/div ayarı kullanılması, güç kaynağının temel çalışma frekansları olan 50-200Hz aralığındaki dalgalanmaların incelenmesi açısından sınırlayıcıdır. Bu nedenle, düşük frekanslı dalgalanma ve gürültü analizleri için uygun zaman ölçeği seçilmelidir.
Tasarımda Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
Kapasitörlerin Yüksek Frekans Tepkisi: Büyük kapasitörlerin yüksek frekanslı tepe değerlerini doğrudan çıkışa iletme riski bulunmaktadır. Bu nedenle, kapasitörlerin arasına direnç eklenmesi veya ek filtreleme yöntemleri uygulanması önerilmektedir.
Regülatör Akım Sınırı: LM317 entegresi maksimum 1-1.5A akım sağlayabilir. Daha yüksek akım gereksinimleri için ek transistörler veya farklı regülatör yapıları düşünülmelidir. Ancak bu durumda kısa devre koruması gibi özellikler kaybedilebilir ve ek devre elemanları ile bu koruma yeniden sağlanmalıdır.
Stabilite ve Empedans: Bileşenlerin sadece üst üste konması, güç kaynağının çalışma frekanslarındaki empedansını artırabilir ve stabilite sorunlarına yol açabilir. Bu nedenle, devre simülasyonları yapılarak tasarımın dinamik davranışı analiz edilmelidir.
RC Filtrelerin Amacı ve Tasarımı: Her diyotun önüne konulan RC filtrelerin gürültü ve dalgalanmayı azaltmak için kullanıldığı belirtilmiştir. Ancak bu filtrelerin şeması ve bileşen değerlerinin seçimi, deneysel ya da simülasyon sonuçlarına dayanmalıdır.
Sonuç ve Öneriler
±37V 1-1.5A çıkışlı çift raylı lineer güç kaynağı tasarımı, temel bileşenlerin doğru seçimi ve uygun filtreleme teknikleri ile düşük gürültülü ve stabil bir çıkış sağlayabilir. Ancak, yüksek akım uygulamaları ve yüksek frekanslı gürültü kontrolü için ek önlemler gereklidir. Tasarım sürecinde simülasyonlar ve ölçümlerle doğrulama yapılması, olası sorunların önüne geçilmesini sağlar.
"Yük ve frekans karakteristiklerini göz önünde bulundurmadan sadece bileşenleri üst üste koymak, güç kaynağının yüksek empedanslı veya stabilite problemleri yaşamasına neden olabilir."
Bu tasarım, lineer regülatörlerin avantajlarını kullanırken, filtreleme ve koruma elemanlarıyla performansını artırmaya yönelik bir örnek teşkil etmektedir. Ancak her uygulama için özel analiz ve optimizasyon gereklidir.




















