Elektronik blok

HAM radio a elektronika

Napájecí zdroj pro 5V a 3,3V

Integrované obvody vyžadují přesné napájení. Pro různé testování obvodů a ladění nových zapojení ve své elektronické dílně jsem si vyrobil jednoduchý napájecí zdroj, dávající napětí 5V a 3,3V.

Zdroj se mi povedlo navrhnout velice jednoduchý a nezabere ani příliš místa. Pro svoje projekty jsem používal jako zdroj napětí port USB. Některé integrované obvody ale místo napájecího napětí 5V potřebují 3,3V, a tak vznikl tento zdroj. Je napájen napětím 7V (lze použít napájecí napětí 7V-14V) a jeho výstupní napětí je 5V a 3,3V. Každý výstup má 1A.

Zdroj je navržen tak, aby šlo jednotlivá napětí nezávisle na sobě zapínat a vypínat.

Zadání bylo jednoznačné. Potřeboval jsem malý napájecí zdroj, který mi poskytne napětí 3,3V a 5V s proudem alespoň 1A. Zdroj by měl být stabilní i při vysokém zatížení s nízkým šumem.

Napadlo mě použít lineární regulátory napětí LM1086-5 (pro 5V) a LM1086-3,3 (pro 3,3V). U nás je možné je koupit přes www.mouser.com nebo www.tme.cz. Oba regulátory jsou přes spínače připojeny na jeden zdroj napětí a je možné je samostatně zapnout/vypnout.

Schéma napájecího zdroje 5V a 3,3V

soupis součástek -- napájecí zdroj 5V a 3,3V

značkahodnotapoznámka
napájecí konektorjakýkoliv napájecí konektor
S1, S2spínačminimálně pro 1A
D1, D21N4004pro oddělení obvodů
IO1LM1086-5pro 5V větev
IO2LM1086-3,3pro 3,3V větev
R1, R21k0,25W
LED1, LED23mm červená
C1, C2, C3, C4100nFkeramické
C5, C6, C7, C8100uFelektrolytické
Con1, Con2konektoršroubovací konektory pro výstupní napětí

Obvod je navržený tak, že lze bez problému přidat další regulátor LM1086-xx pro další napětí, které potřebujete. Nicméně myslím, že 5V a 3,3V je pro testování plně dostačující.

Napětí jde z napájecího konektoru přes spínač S1 nebo S2 na diody D1/D2, které oddělují jednotlivé větve napáječe. Regulátory napětí IO1 a IO2 upraví výstupní napětí na hodnotu dle své charakteristiky. Kondenzátory C1 až C8 jsou použity pro vyhlazení napětí. Indikaci zapnutí obvodu obstarávají LED1 a LED2.

Jako výstupní konektory CON1 a CON2 můžeme použít jakékoliv konektory. Buď jumpery, nebo šroubovací konetory, nebo wago konektory aj.

Zde je obrázek z testovacího zapojení na nepájivém kontaktním poli.

Testovací zapojení

Ukázalo se, že zdroj funguje naprosto perfektně, proto jsem si vytvořil plošňák, který jsem osadil součástkami. Zapájel a začal používat. DPS se mi povedlo navrhnout s velmi kompaktními rozměry 50mm x 70mm.

Praxe ukázala, že regulátory LM1086 se docela zahřívají (hlavně při větší zátěži), proto jsem je ještě osadil pasivními chladiči, které lze k pouzdru TO-220 (3) bez problémů připevnit.

Pouzdro TO-220

Napájecí zdroj jsem ještě proměřil na osciloskopu. Ukázalo se že, výstupní napětí 3,3V bez zatížení i se zatížením má šum cca +/- 10mV.

To je pro mé účely naprosto dostatečné. Napětí na obou větvích je hladké s minimálním šumem. Při vysokém zatížení se projevil jen zanedbatelný pokles napětí.

 

Doufám, že zdroj bude bez problémů fungovat i vám.

ok1msi