Üdv, a következő cikkben a kövekező cikkben az általam leggyakrabban használt két áramgenerátorokról fogok kicsit bővebben beszélni.

Kezdjük rögtön az elején. Az áramgenerátor egy olyan ideális eszköz, amely egy előre megadott/beállított áramértéket képes szolgáltatni a kapcsai között az ott lévő ellenállás nagyságától függetlenül. Persze a valóságban nem létezik ilyen eszköz, de néhány igény elengedésért cserébe elég jól közelítő szerkezeteket lehet építeni.  De miért is van ilyen berendezésre szükség? Vannak olyan elektronikus berendezések, amelyek karakterisztikája nagyon érzékeny a legkisebb feszültségváltozásra is, ezért akár 0,1V feszültségváltozás is kétszeresére növelheti az áramfelvételét, amit nem biztos, hogy el tud viselni, ilyen például a LED is. Ilyenkor kell áramgenerátor alkalmazni, ami csak akkora áramot szolgáltat, amekkorára szükség van és a feszültség pedig a berendezés/alkatrész ellenállásának függvényében változik.

Az általam használt áramkörök igazából nem is áramgenerátorok, ha nagyon pontos akarok lenni, akkor csak áramkorlátnak lehet hívni őket, a későbbiekben világossá válik miért is.

Mint már említettem két áramgenerátort fogok bemutatni, a műlödési elvük ugyanaz, de más teljesítményre készültek. Lássuk is miről van szó:
Az áramgenerátorhoz Fet-et használtam az egyszerű vezérelhetőség miatt.
A működéséről:      
Nem akarok nagyon belemenni a fizikai részébe, de egy kicsit muszáj lesz.  
A Fet-et úgy is el lehet  képzelni, mint egy csapot, ezen a vonalon továbbmenve a feszültség megfelel  a        víznyomásnak, az áram pedig magának a víznek. Amikor a Fet Gate feszültség nőni kezd a Drain és a           Source közözött egy vezetési csatorna jön létre, pont mintha elkezdenénk kinyitni a csapot. Ekkor                   megindul egy bizonyos nagyságú áram a csatorna szélességétől függően. A csap példájánál maradva, ha jobban megyitom a csapot( nagyobb fesz. a Gate-en) több víz folyik át rajta(nagyobb Drain áram). Tehát, ha potméterrel nagyobb feszültséget állítok be, akkor nőni fog az áram értéke, ha kisebbet, akkor csökkenni.
A többi alkatrész szerepe: ismét az egyszerűségre törekedtem, a tervezésnél, mivel a Fet feszültséggel vezérelhető, ezért érzékeny a külső tápfeszültség változására, ezt egy Zener diódával lehet kiküszöbölni, de ezáltal akár a megengedhető Gate feszültségnél (15V) nagyobb feszültségű hálózatba is be lehet építeni. A 10K Ohmos ellenállás a Zener áramát szabályozza, A potméter precíziós, több fordulátú 1MOhmos, így pontosabban lehet szabályozni az áramot. Az áramnak csupán a Fet árama szab határt, valamint a teljesítmény disszipációs képessége is. Erről kicsit bővebben is beszélni kell. Mint mondtam ez inkább egy áramkorlát, ami azt jelenti, hogy olyan, mint egy inteligens ellenállás. Magán mindig csak bizonyos nagyságú áramot enged átfolyni pl.: 20mA, de a feszültég attól még állandó marad a berendezésre tekintve. Ha például van egy LED-em, aminek 20mA áramfelvétele van 3V-on, és azt bekötöm egy 12V-os hálózatra az abban a pillanatban tönkre is megy, de ha berakok elé egy áramkorlátot és beállítok rajta 20mA-es értéket, akkor viszont vígan fog működni. A gond ott van, hogy a rendszerem még mindig 12V-os és a led 3V-on vesz fel 20mA-t tehát marad 9 voltom, ami nem tűnik csak úgy el. Ez a feszültség a Fet-en fog esni, mivel az ellenállásként fog üzemelni a beállítások miatt. Éppen ezért melegedni is fog. Kis áram és feszültség melett nem vészes a dolog, de nagyobb áramok és feszültségek melett már hűtést is igényelhet. A példánál maradva, a 9V ami a Fet-en esik és a 20mA ami átfolyik rajta együtt hozzák létre azt a teljesítményt, amit a Fet-nek el kell fűtenie. Esetünkben 9V x 20mA = 0,18W, ami ugyan nem tűnik soknak, de egy kisebb Fet csak 0,5W teljesítmény tud elvezetni hűtőborda nélkül. Ha például nem 12V-ra hanem 40V-ra tenném rá a berendezést, már dondok lennének a melegedésből. Nagyobb áramigény esetén nagyobb áramú/feszültségű Fet-et kell használni, ezeket már hűtőbordára kell szerelni. A hálózat maximális feszültsége is a Fet gyári adataitól függ, ami a Drain és Source közötti maximális feszültségkülönbség (Uds) az átalam használt Fet esetén (BS170) ez 60V a maximális áram pedig 500mA, de bármilyen másik N-csatornás kisteljesítményű Fet is megfelel.
A megépítésnél is próbáltam minél kisebb helyen megvalósítani a dolgot. Néhány kép a kisteljesítményű változatról:


















A Gate-et a potméter csúszkájára forrasztottam a Zener diódát pedig a két végállás közé. Ügyelni kell a Zener dióda helyes irányára, mert fordított iránnyal nem fog működni az áramgenerátor. A potmétert egy műszerész-csavarhúzóval lehet a legegyszerűbben állítani, ezen kívül, még kapott az egész egy zsugorcső burkolatot is. Erre nem csak esztétikai okokból volt szükség, de így biztosak lehetünk abban is, hogy nem fog semmi véletlenül sem letörni a helyéről. Mint ahogy azt lehet látni csak 3 vezeték van, ennek az az oka, hogy nincs is többre szükség. A fekete és a piros vezeték a tápfeszültéget szolgáltatják (fekete-negyatív, piros-pozitív), míg a kék a Drain kivezetése, ide jön pl a LED (vagy bármi más) negatív lába, míg a pozitív lábát egyszerűen a tápfeszültségre köthetjük.
Élesztés: először is bozonyosodjunk meg róla, hogy a potmétek úgy áll, hogy a gate 0V-ot kapjon a balesetek elkerülése miatt. Ezután egy árammérőt (multiméter) kell sorbakötni az áramkörrel így a legegyszerűbb megmérni az áramot, a LED-et bekötjük az előbb leírtak szerint és bekapcsoljuk az áramot. A potmétert addig csaravrjuk, amíg a kívánt áramerősség nem jelenik meg a kijelzőn, érdemes egy ideig működni hagyni a kapcsolást. Mivel a Fet a melegedés hatására kicsivel több áramot fog átengedni. Ezzel el is készült a kisteljesítményű vátrozat. néhány kép a beállításról:

Egy darab zöld LED 20mA-re beállítva:


Három darab piros LED, 60mA:



A kisteljesítmény után bele is vághatunk a nagyteljesítményű részbe. Már említettem, hogy a működési elvük egyezik, sőt a kapcsoláson is csak annyit kell módosítani, hogy a Fet-et egy erősebb darabra cseréljük. Esetemben IRF3205, de bármilyen másik N-csatornás Fet is megfelel.

A Fet-nek kell ezen kívül egy hűtőborda is, amit mérettől és áramerősségtől függően akár ventillátorral is hűteni kell.

A hűtőbora és a Fet közé hővezető pasztát is érdemes tenni. Mint látható, itt is 3 vezeték megy ki, a feket a negatív a lila a pozitív és a sárga a Drain. A fetről viszont 4 vezeték megy el a potméterig, a zöld a Gate-et köti össze a potméter csúszkájával, míg a kék vezeték a negatív sarkot szolgáltatja a potméternek. Ezt is kapott egy zsugorcsöves borítást, így nem fognak össz-vissza lógni a vezetékek.
 

Néhány kép a nyagyobb változatról:

5 darab lina LED, 100mA                                                       11 darab piros LED, 220mA                                                 Teljesítmény-ellenállás, 1A
















Látható, hogy 1A-nél még nem tettem rá ventillátort, de afölött már érdemes és szükséges is, ha nem akarjuk rövidútom megégetni a Fet-et.
A következő képen egy autó tompított fényszórójának az izzója látható, a tápfeszültségem 24V, az izzónak 12V kell, a maradék 12V és 3,4A kicsivel több, mint 40W veszteséget hoz létre a Fet-en, ez pár másodperc alatt 50°C felé viszi a hűtőborda hőmérsékletét.

A képen nem látni jól, de a hűtőborda alatt van a ventillátor, nem kell rá túl nagy, ha elég gyorsan forog és megfelelő a hűtést biztosít. Az is fontos, hogy elszívja a levegőt a hűtőbordáról, ne pedig ráfújja.

Természetesen a nagyteljesítményű darabbal lehet akár 1mA áramot is beállítani, de ekkor nagyon óvatosan kell bánni a potméterrel.






















 

Végezetül szeretném megköszönni a figyelmet, és sikeres
utánépítést kívánok mindenkinek!

Zyst