L 200, een spannings- en stroomregelaar
De L 200 (van SGS-ATES) is een positieve spanningsregelaar met een instelbare stroombegrenzing van 0 tot meer dan 2 ampere. Bij de reeds in de handel verkrijgbare vaste spanningsregelaars kennen we een ingang, een uitgang en een gemeenschappelijke massa-aansluiting. Doordat bij de L 200 de uitgangsspanning uitwendig is in te stellen is hiervoor een vierde aansluiting nodig, terwijl het vijfde aansluitpunt voor de instelling van de stroombegrenzing is.
Het IC heeft een Pentawatt behuizing, wat de mogelijkheid geeft deze behuizing direct op een koelplaat te monteren. Doordat de massa, poot 3, aan het metalen gedeelte van de behuizing is doorverbonden kan de regelaar zonder mica isolatieplaatje op een koelplaat worden gemonteerd.
Op de kopfoto de L 200 vanaf de bovenzijde gezien, het IC ligt in deze stand op het metalen gedeelte van de behuizing. In afb. 1 het IC nog een keer getekend van de bovenkant, maar dan met vermelding van de aansluitgegevens. Maar voor we over gaan tot toegepaste schakelingen eerst wat technische gegevens van de L 200.
Fig. 1. De aansluitgegevens.
De uitgangsspanning is regelbaar van 3 tot 30 volt, de uitgangsstroom is instelbaar tot een maximum van 3A, dit is namelijk de hoogste stroom die het IC kan verwerken. Het IC schakelt of wanneer de junctiontemperatuur boven de 150°C komt en is beveiligd tegen kortsluiting. De maximale ingangsspanning mag 40 volt zijn, evenwel 60 volts pie-ken van enkele milliseconden kan dit IC ook nog weerstaan.
Nog enkele gegevens voor het berekenen van de koelplaat: De termische weerstand junction-case is 3 °C/W en van de junction-ambient bedraagt dit 50 °C/W.
In afb. 2 een principeschema van de L 200, met daaronder de form ule voor het berekenen van de uitgangsspanning. De spanningsdeler R2, R3 tussen de punten 2, 4 en massa bepalen de uitgangsspanning. De uitgangsspanning blijft constant op een spanning waardoor op punt 4 een referentiespanning komt te staan van ca. 2,5 volt.
Fig. 2. Het principeschema van de L 200 en de uitgangsspanningsformule.
Door middel van R3 is de stroombegrenzing in te stellen. Wil men de L 200 enkel als spanningsregelaar gebruiken dan is de stroombegrenzing op maximaal in te stellen door R3 kort te sluiten zodat punt 5 en 2 met elkaar zijn doorverbonden. In dit geval zal het IC de stroom begrenzen op 3A. De uitgangsstroom komt vanaf punt 5 via R3 naar punt 2 en dan naar de te voeden schakeling. Hou dus bij het berekenen van het vermogen van R3 rekening met het felt dat de voile uitgangsstroom door deze weerstand gaat.
In afb. 3 een eenvoudige toepassing van de L 200, de stroombegrenzing is via de toegepaste weerstand ingesteld op 2A. Door het verdraaien van de pot-meter van 20 kΩ is de uitgangsspanning te varieren tussen de 3,5 en de 30 volt. De ingangsspanning dient in elk geval hoger te zijn dan de uitgangsspanning.
Fig. 3. Eenvoudige toepassing.
Doordat de uitgangsspanning extern is in te stellen kunnen we dit bijvoorbeeld ook door TTL digitaalinformatie laten gebeuren, hiervan een voorbeeld in afb. 4. Met de formule die onder afb. 2 staat zijn, uitgaande van de uitgangsspanning die we willen hebben, de bijbehorende weerstanden te berekenen. Maar doordat het bij de gevonden waarden nog maar de vraag is of die te verkrijgen zijn, gebruiken we hier potmeters en stel[en deze af door het meten van de uitgangsspanning. Om met het schema uit afb. 4 de waarden uit tabel 1 te krijgen gaan we als volgt te werk. De transistoringangen 1, 2 en 3 leggen we aan de min, nu kunnen we door middel van R1 de uitgangsspanning op 5 volt afstellen. Hierna wordt ingang 1 van de min naar +5 volt digitaaluitgang gebracht, niet de uitgangsspanning van het IC. Met R2 stellen we de uitgangsspanning af op 7,5 volt. Vervolgens brengen we de ingang van 1 weer aan de min en geven ingang 2 een spanning van 5 volt. Met R3 wordt de uitgangsspanning op 10 volt ingesteld. De laatste afstelling dient te gebeuren met de ingangen 1 en 2 aan de min en ingang 3 aan de plus 5 volt, er moet met behulp van R4X een instelling worden verkregen zodat de uitgangsspanning 15 volt wordt.
Fig. 4. Spanningsregeling d.m.v. digitale sturing.
Gaan we de ingangen nu sturen volgens tabel 1 dan krijgen we uit het IC uitgangsspanningen die met stappen van 2,5 volt omhoog gaan van 5 naar 22,5 volt.
| Aansluiting | Uitgangs- spanning | ||
|---|---|---|---|
| 3 | 2 | 1 | |
| 0 | 0 | 0 | 5 V |
| 0 | 0 | 1 | 7,5 V |
| 0 | 1 | 0 | 10 V |
| 0 | 1 | 1 | 12,5 V |
| 1 | 0 | 0 | 15 V |
| 1 | 0 | 1 | 17,5 V |
| 1 | 1 | 0 | 20 V |
| 1 | 1 | 1 | 22,5 V |
Dit zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt bij het voeden van een motor van een filmprojector, waarbij het .geluid synchroon dient te lopen met de beeldjes. De digitale sturing wordt dan gedaan door een binaire teller, die zowel op als neer kan tellen. De cassette-recorder verzorgt dan de optellende klokpulsen en de projectormotor de neergaande klokpulsen. Als voeding voor de ingangsspanning van het IC voor het schema van afb. 4 kan het schema van afb. 5 worden gebruikt, mits er niet meer dan 24 volt en 1A nodig is. Trouwens in afb. 4 geeft de ingesteide stroom een waarde van 1 ampere. De hier gepubliceerde schema's werken alien. Let er wel op dat de L 200 hierbij op een koelplaat moet worden gemonteerd. Natuurlijk zijn met de eigenschappen van de L 200 meer waardevolle schakelingen mogelijk maar daar kunt u zelf ook wet de juiste onderdelen bij vinden. Er kan aardig geexperimenteerd worden met dit IC want het kan tegen een stootje, zodat het niet bij de eerste de beste fout naar het Walhalla verhuist.
Fig. 5. Voeding voor de ingangsspanning.
J. E. Mol.