Простой блок питания своими руками: Блок питания своими руками — как сделать компактный и простой блок — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

для начинающих, сборка своими руками

Любой радиолюбитель в своей жизни не раз собирал блок питания для своих электронных устройств. Поэтому его устройство и принцип работы должен знать каждый, кто занимается электроникой.

Ведь собрав даже самый простой блок питания своими руками, начинающие радиолюбители получают такой восторг, потому что простой блок питания не требует никакой настройки и никакой регулировки, он сразу начинает работать.

Блоки питания бывают нескольких типов: трансформаторные, бестрансформаторные, импульсные.

Принципиальная схема БП

Трансформаторные блоки питания — самые простые и надежные блоки питания. Также из простых блоков питания они являются самыми безопасными по электробезопасности .

Простой трансформаторный блок питания состоит из: трансформатора, выпрямителя и фильтра. Если требуется более качественное стабилизированное питание, то устанавливается стабилизатор. Блоки питания будем рассматривать блоками. Внизу представлена принципиальная схема.

Трансформатор

На первичную обмотку трансформатора W1 (иногда её называют сетевой, так как она подключается к сети 220 вольт) поступает входное напряжение. При подаче на первичную обмотку переменное напряжение, в нашем случае — сетевое напряжение 220 В, по магнитопроводу будет протекать переменное электромагнитное поле. Если на магнитопроводе находится вторая обмотка, электромагнитное поле будет проходить и через вторичную обмотку W2. При этом во вторичной обмотки будет наводится электродвижущая сила, и на вторичной обмотке появится выходное напряжение. Со вторичной обмотки трансформатора выходит переменное, обычно пониженное напряжение для питания устройств напряжением 3,3 В, 5 В, 9 В, 12 В и 15 В и тд. Но бывают и повышающие трансформаторы, у них на входе напряжение ниже чем на выходе. Но мы будем рассматривать понижающие трансформаторы.

Мы возьмем трансформатор на выходе вторичной обмотки которой будет выходить 12 вольт.

Можно уже и таким блоком питания пользоваться, но только если для подключения лампы накаливания на 12 Вольт, ведь на выходе у нас переменное напряжение.

Диодный мост

Мы продолжим собирать простой блок питания своими руками. И для получения постоянного напряжения нам понадобится диодный мост, или по-другому его еще называют — диодный выпрямитель. Диодный мост служит для преобразования переменного напряжения вторичной обмотки в постоянное, так как для питания устройств в основном используется постоянное напряжение.

Диодный мост собран на четырех диодах VD1 — VD4. Рассмотрим работу диодного моста за один период. В первом полупериоде ток протекает через обмотку трансформатора, VD3 и VD4 заперты, и ток проходит через диод VD1 и выходит с диода +12В на нагрузку На схеме нагрузкой служит светодиод VD5 подключенный через токоограничивающий резистор R1.

С диода VD1 ток проходит через токоограничивающий резистор R1, через светодиод VD5, проходит через диод VD2, и уходит на вторичную обмотку трансформатора. На этом первый полупериод завершен.

Второй полупериод проходит также через обмотку трансформатора, но в обратном направлении. С обмотки трансформатора ток протекает теперь через диод VD3. VD1 и VD2 заперты, и далее ток через токоограничивающий резистор R1 на светодиод VD5, далее ток протекает через диод VD4 и уходит на трансформатор.

Вот мы рассмотрели и второй полупериод работы диодного моста.После диода выходное напряжение выходит пульсирующим, можно посмотреть на рисунке ниже.

Таким пульсирующим напряжением уже можно подключать некоторые устройства, которые не бояться пульсаций, например для зарядки автомобильного или другого аккумулятора. Но для питания приемника, усилителя, светодиодной ленты, и тд., такой блок питания не пойдет, к нему на выход диодов надо подключить фильтр, сглаживающий пульсации.

Фильтрующий конденсатор

Без этого фильтра устройство, которое будет питаться от этого блока питания может работать нестабильно, или вообще не работать. Фильтром служат электролитические конденсаторы. У конденсаторов два вывода, плюсовой вывод длиннее минусового. Также возле минусового вывода на корпусе наносится знак «-«

Ниже на рисунке показана схема, и уровень пульсаций в каждой точке

В устройствах, где требуется ещё и стабильное напряжение без скачков, например в электронике с применением микроконтроллеров, добавляют в схему еще и стабилизатор напряжения.

Стабилизатор

Продолжаем улучшать наш простой блок питания своими руками. Для получения качественного и стабильного напряжения без малейших пульсаций, скачков, и просадки напряжения используют стабилизатор напряжения.

В качестве стабилизатора используют стабилитрон, или интегральный стабилизатор напряжения. Мы собрали схему блока питания для устройства, которое нуждается в стабилизированном источнике питания. Это устройство собрано на контроллере, и без стабильного напряжения оно работать не будет. При небольшом повышении напряжении контроллер сгорит. А при понижении напряжении устройство откажется работать. Вот для таких устройств и предназначен стабилизатор.

Вывод 1 интегрального стабилизатора — входное напряжение. Вывод 2 — общий (земля). Вывод 3 — выходит стабилизированное напряжение.

Максимум, что может выдать L7805 — ток в 1,5 А, поэтому надо рассчитывать остальные детали на ток более 1,5 А. Выход трансформатора выбираем на ток более 1,5 ампера и напряжением выше стабилизированного значения больше на два вольта. Например, для LM7812 с выхода трансформатора должно выходить 14 — 15 В, для LM7805 7 – 8 В. Но не забывайте, что эти стабилизаторы греются из-за внутреннего сопротивления. Чем больше перепад между входом и выходом, тем больше нагрев. Ведь лишнее напряжение эти стабилизаторы гасят на себе.

Интегральные стабилизаторы бывают с общим минусом LM78**, или с общим плюсом LM79**. На месте звездочек находятся цифры указывающие напряжение стабилизации. Например LM7905 — общий плюс, напряжение стабилизации -5 В. Еще один пример LM7812 — общий минус, напряжение стабилизации 12 В. А теперь посмотрим распиновку, или назначение выводов интегрального стабилизатора.

Стабилизированный блок питания на LM7805

На рисунке ниже представлена схема простого блока питания со стабилизатором.

На первичную обмотку трансформатора TV1 поступает сетевое напряжение 220 В. Со вторичной обмотки трансформатора выходит пониженное переменное напряжение от 7 до 8 вольт. Далее ток проходит через диодный мост, и на выходе моста получается выпрямленное напряжение. На конденсаторах С1 и С2 выпрямленное напряжение сглаживается.

На выходе стабилизатора LM7805 выходит стабилизированное напряжение 5 вольт. Далее на конденсатор сглаживающий импульсы. И вот уже выпрямленное и стабильное напряжение поступает на светодиод VD5 с токоограничивающим резистором. Светодиод служит индикатором напряжения.

Если требуется источник питания малой мощности, то можно рассмотреть как вариант- бестрансформаторный блок питания. Но это уже другая история.

Вам тоже будет интересно почитать

Как сделать простой регулируемый блок питания » Полезные самоделки

Как сделать простой регулируемый блок питания.

Когда собираю какую либо электронную самоделку, всегда появляется вопрос питания устройства. Сейчас многие применяю блок питания компьютера. У компьютерного блока питания есть ряд преимуществ: большие токи при фиксированных напряжениях, защита от короткого замыкания. Но так же есть и минусы, точней, неудобные моменты: напряжения имеют определенные значения, размер блока.

Решил я для себя сделать малогабаритный блок питания с регулировкой выходного напряжения. Габариты устройства выбрал минимально возможные.

Основные компоненты

Основой конструкции служит понижающий модуль из Китая. Цена у него довольно низкая и параметры неплохие. Имеется защита от короткого замыкания. Выдерживает ток около 2-х Ампер. Меня устраивает.

Для понижения сетевого напряжения применю трансформатор. Давно лежал без дела. У меня он на 17.9 Вольт и током около 1.7 Ампера.

Индикатором выходного напряжения служит вольтметр из Китая. Он маленький и довольно точный.

Клеммы применю от старого прибора. Они крепкие и мощные. Так же нашел провода с обжатыми наконечниками под отверстия 4 мм.

Выпрямлять переменное напряжение буду готовым диодным мостом. Сглаживать пульсации буду электролитическим конденсатором.

Для комфортной регулировки напряжения, резистор вынесу на корпус блока питания. Как же подобрал старенькую ручку для резистора.

Питать вольтметр буду от отдельного стабилизатора напряжения. Применил отечественный на 12 вольт. Если питать вольтметр от выходного напряжения, то индикация его загорается от 4 вольт. Блок же выдает напряжение ниже и отображение прибора будет отсутствовать.

Теперь о схеме. Схема простая и трудностей сборки возникнуть не должно.

Нарисовал максимально понятно.

Сборка блока питания

Для начала разбираем корпус трансформатора и вынимаем последний. К трансформатору припаиваем диодный мост и конденсатор.

Стабилизатор для питания вольтметра припаял и прикрутил к корпусу.

К понижающему модулю припаял провода с наконечниками, и выпаял резистор. Вместо резистора впаял провода.

На корпусе размечаем отверстия и вырезаем. Так же отверстия которые были ранее на блоке не дорабатываем практически.

Устанавливаем вольтметр и одну клемму.

Плату преобразователя устанавливаем в уголок около трансформатора. Регулировочный резистор припая и его буду ставить на шве корпуса. Вторую клемму тоже установлю на шов. При закрытии корпуса они зафиксируются надежно.

Выключатель питания установил на заднюю панель блока.

Плюсовую клемму подкрасил лаком для ногтей. Блок питания регулирует напряжение от 1.23 Вольта до 19 Вольт.

Такой вот компактный блок питания получился.

Сборку смотрим на видео:

Простой универсальный блок питания своими руками

Простой универсальный блок питания своими руками

Блок питания – незаменимая вещь в арсенале радиолюбителя. Обычно готовые регулируемые блоки питания стоят весьма приличные суммы, поэтому очень часто для домашней радиолаборатории блок питания изготавливается самостоятельно.

Итак, прежде всего нужно определиться с требованиями к блоку питания. Мои требования были таковыми:

1) Стабилизированный регулируемый выход 3–24 В с нагрузкой по току минимум 2 А для питания радиоаппаратуры и налаживаемых радиосхем.

2) Нерегулируемый выход 12/24 В с большой нагрузкой по току для опытов по электрохимии

Для удовлетворения первой части я решил использовать готовый интегральный стабилизатор, а для второй – сделать выход после диодного моста в обход стабилизатора.

Итак, после того как определились с требованиями начинаем поиски деталей. У себя в закромах я нашел мощный трансформатор ТС-150–1 (кажется от проектора), который как раз выдает 12 и 24 В, конденсатор на 10000 мкФ 50 В. Остальное пришлось закупать. Итак в кадре трансформатор, конденсатор, микросхема стабилизатора и обвязка:

После длительных поисков подходящего корпуса была куплена салфетница Ikea (299 руб) которая отлично подошла по габаритам и была выполнена из толстого пластика (2 мм) и с крышкой из нержавейки. В магазине радиодеталей также были куплены врезные выключатели, радиатор для стабилизатора, диодный мост (на 35А) и механический вольтметр для визуального контроля напряжения, что бы не прибегать каждый раз к услугам мультиметра. Детали на фото:

Итак, немного теории. В качестве стабилизатора было решено применить интегральный стабилизатор, который по принципу работы представляет собой линейный компенсационный стабилизатор. Промышленностью выпускаются множество микросхем-стабилизаторов, как на фиксированное напряжение, так и регулируемые. Микросхемы бывают разной мощности, как на 0,1 А так и на 5 А и более. Данные микросхемы обычно содержат в себе защиту от короткого замыкания в нагрузке. При конструировании блока питания нужно решить, какой мощности нужен стабилизатор, и должен он быть на фиксированное напряжение или регулируемым. Подобрать соответствующую микросхему можно в таблицах, например тут: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/

Или тут: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/259/119/

Схема включения регулируемого стабилизатора:

Нерегулируемые включаются еще проще, но на всякий случай поглядите в даташите. Для своего блока питания я взял стабилизатор КР142ЕН22А на 7.5А. Единственная тонкость, мешающая легко получать большие токи, это тепловыделение. Дело в том что мощность равная (Uвх-Uвых)*I будет рассеиваться стабилизатором виде тепла, а возможности по рассеянию тепла весьма ограничены, поэтому для получения больших стабилизированных токов нужно также менять Uвх, например коммутирую обмотки трансформатора. Что касается схемы. C1 выбирается исходя из 2000 мкФ на каждый ампер получаемого тока. С2-С4 желательно разместить непосредственно рядом со стабилизатором. Также рекомендуется параллельно со стабилизатором включить диод в обратном направлении для защиты от переполюсовки. В остальном схема блока питания классическая.

220 вольт подается на первичную обмотку трансформатора, со вторичной обмотки снятое напряжение идет на диодный мост, и выпрямленное поступает на сглаживающий конденсатор большой емкости. К конденсатору подключается стабилизатор, но напряжение можно снимать и напрямую с конденсатора, когда нужны большие токи и не важна стабилизация. Привести конкретную инструкцию что куда паять бессмысленно – всё решается исходя из имеющихся деталей.

Вот внешний вид платочки, припаянной к стабилизатору:

Детали скомпонованы в корпусе и сделаны все необходимые прорези в крышке. Во время обработки были заменены врезные выключатели на тумблеры т.к. для их установки нужно меньше труда, а нержавейка, из которой сделана крышка, очень плохо поддается обработке вручную.

Все детали установлены и соединены проводами. Сечение проводов выбирается исходя из максимальных токов. Чем сечение больше тем лучше.

Ну и фото получившегося блока питания:

Выключатель слева вверху – выключатель питания. Правее него выключатель режима «force» отключающего стабилизатор и дающего выход непосредственно с диодного моста (10А при 12/24В). Ниже выключатель 12/24 В коммутирующий части вторичной обмотки. Под вольтметром ручка переменного резистора регулировки. Ну и клеммы выхода.

Автор проекта: Spiritus

от простейшего до мощного с легкой регулировкой

Все мастера, занимающиеся ремонтом электронной аппаратуры, знают о важности наличия лабораторного блока питания, с помощью которого можно получать различные значения напряжения и тока для использования при зарядке устройств, питании, тестировании схем и т. д. В продаже имеется много разновидностей таких аппаратов, но опытным радиолюбителям вполне по силам изготовить лабораторный блок питания своими руками. Использовать для этого можно бывшие в употреблении детали и корпуса, дополнив их новыми элементами.

Самостоятельная сборка БП

Простое устройство

Самый простой блок питания состоит всего из нескольких элементов. Начинающим радиолюбителям будет несложно разработать и собрать эти легкие схемы. Главный принцип – создать выпрямительную схему для получения постоянного тока. При этом уровень напряжения на выходе меняться не будет, он зависит от коэффициента трансформации.

Часть схемы простейшего БП без трансформатора

Основные компоненты для схемы простого блока питания:

Понижающий трансформатор;
Выпрямительные диоды. Можно включить их по схеме моста и получить полноволновое выпрямление либо использовать полуволновое устройство с одним диодом;
Конденсатор для сглаживания пульсаций. Выбирается электролитический тип емкостью 470-1000 мкФ;
Проводники для монтажа схемы. Их поперечное сечение определяется величиной нагрузочного тока.

Для конструирования 12-вольтового БП нужен трансформатор, который понижал бы напряжение с 220 до 16 В, так как после выпрямителя напряжение немного уменьшается. Такие трансформаторы можно найти в бывших в употреблении компьютерных блоках питания или приобрести новые. Можно встретить рекомендации о самостоятельной перемотке трансформаторов, но на первых порах лучше обойтись без этого.

Диоды подойдут кремниевые. Для устройств небольших по мощности есть в продаже уже готовые мосты. Важно их правильно подсоединить.

Это основная часть схемы, пока еще не совсем готовая к использованию. Надо поставить дополнительно после диодного моста стабилитрон для получения лучшего выходного сигнала.

Схема БП со стабилитроном

Получившееся устройство является обычным блоком питания без дополнительных функций и способно поддерживать небольшие нагрузочные токи, до 1 А. При этом возрастание тока может повредить компоненты схемы.

Чтобы получить мощный блок питания, достаточно в этой же конструкции установить один или более усилительных каскадов на транзисторных элементах TIP2955.

Важно! Для обеспечения температурного режима схемы на мощных транзисторах необходимо предусмотреть охлаждение: радиаторное или вентиляционное.

Регулируемый блок питания

Блоки питания с регулировкой по напряжению помогут решать более сложные задачи. Имеющиеся в продаже устройства различаются по параметрам регулирования, показателям мощности и др. и подбираются с учетом планируемого использования.

Простой регулируемый блок питания собирается по примерной схеме, представленной на рисунке.

Схема регулируемого БП

Первая часть схемы с трансформатором, диодным мостом и сглаживающим конденсатором похожа на схему обычного БП без регулирования. В качестве трансформатора также можно использовать аппарат из старого блока питания, главное, чтобы он соответствовал выбранным параметрам по напряжению. Этот показатель для вторичной обмотки ограничивает регулирующий предел.

Как работает схема:

Выпрямленное напряжение выходит к стабилитрону, который определяет максимальную величину U (можно взять на 15 В). Ограниченные параметры этих деталей по току требуют установки в схему транзисторного усилительного каскада;
Резистор R2 является переменным. Меняя его сопротивление, можно получить разные величины выходного напряжения;
Если регулировать также ток, то второй резистор устанавливается после транзисторного каскада. В данной схеме его нет.

Если требуется другой диапазон регулирования, надо установить трансформатор с соответствующими характеристиками, что потребует также включения другого стабилитрона и т. д. Для транзистора необходимо радиаторное охлаждение.

Измерительные приборы для простейшего регулируемого блока питания подойдут любые: аналоговые и цифровые.

Соорудив регулируемый блок питания своими руками, можно применять его для устройств, рассчитанных на различные значения рабочего и зарядного напряжения.

Двухполярный блок питания

Устройство двуполярного блока питания более сложное. Заниматься его конструированием могут опытные электронщики. В отличие от однополярных, такие БП на выходе обеспечивают напряжение со знаком «плюс» и «минус», что необходимо при питании усилителей.

Схема двухполярного блока питания

Хотя изображенная на рисунке схема является простой, ее исполнение потребует определенных навыков и знаний:

Потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, разделенной на две половины;
Одними из главных элементов служат интегральные транзисторные стабилизаторы: КР142ЕН12А – для прямого напряжения; КР142ЕН18А – для обратного;
Для выпрямления напряжения используется диодный мост, можно его собрать на отдельных элементах или применить готовую сборку;
Резисторы с переменным сопротивлением участвуют в регулировании напряжения;
Для транзисторных элементов обязательно монтировать радиаторы охлаждения.

Двухполярный лабораторный блок питания потребует установки также контролирующих приборов. Сборка корпуса производится в зависимости от габаритов устройства.

Защита блока питания

Самый простой метод защиты БП – установка предохранителей с плавкими вставками. Есть предохранители с самостоятельным восстановлением, не требующие замены после перегорания (их ресурс ограничен). Но они не обеспечивают полноценной гарантии. Зачастую происходит повреждение транзистора до перегорания предохранителя. Радиолюбители разработали различные схемы с применением тиристоров и симисторов. Варианты можно найти в сети.

Советы по оформлению корпуса

Для изготовления кожуха устройства каждый мастер использует доступные ему способы. При достаточном везении можно найти готовое вместилище для прибора, но все равно придется менять конструкцию фронтальной стенки, чтобы поместить туда контролирующие приборы и регулирующие ручки.

Самодельный БП

Некоторые идеи для изготовления:

Измерить габариты всех компонентов и вырезать стенки из алюминиевых листов. На фронтальной поверхности нанести разметку и проделать необходимые отверстия;
Скрепить конструкцию уголком;
Нижнее основание БП с мощными трансформаторами должно быть усилено;
Для внешней обработки прогрунтовать поверхность, покрасить и закрепить лаком;
Схемные компоненты надежно изолируются от внешних стенок во избежание появления напряжения на корпусе при пробое. Для этого возможно проклеить стенки изнутри изолирующим материалом: толстым картоном, пластиком и т. д.

Многие устройства, особенно большой мощности, требуют установки охлаждающего вентилятора. Его можно сделать с функционированием в постоянном режиме либо изготовить схему автоматического включения и выключения по достижении заданных параметров.

Схема реализуется установкой термодатчика и микросхемы, обеспечивающей управление. Чтобы охлаждение было эффективным, необходим свободный доступ воздуха. Значит, задняя панель, около которой монтируют кулер и радиаторы, должна иметь отверстия.

Важно! Во время сборки и ремонта электротехнических устройств надо помнить об опасности поражения электрическим током. Конденсаторы, находившиеся под напряжением, разряжать обязательно.

Собрать качественный и надежный лабораторный блок питания своими руками возможно, если использовать исправные компоненты, четко просчитывать их параметры, пользоваться проверенными схемами и необходимыми приборами.

Видео

Оцените статью:

Двухканальный лабораторный блок питания своими руками

В радиолюбительской практике нельзя обойтись одним стандартным блоком питания с фиксированным напряжением, так как электронные схемы необходимо питать от разного напряжения. Хороший лабораторный источник питания должен также иметь индикацию установленного напряжения и регулируемую защиту по току, чтобы в случае каких-либо проблем не вывести из строя подключенную конструкцию и не перегореть самому.

Такой универсальный блок питания можно приобрести, однако интереснее, а иногда и выгоднее собрать его самостоятельно. Тем более, что сейчас можно серьёзно сэкономить время разработки, взяв за основу универсальный преобразователь напряжения PW841 (см. рис.1.).

Это идеальное решение для реализации лабораторного блока питания, PW841 позволяет:

— устанавливать необходимое выходное напряжение в диапазоне 1…30В;

— регулировать максимальный потребляемый ток от 0 до 5А;

— индицировать на двух четырёхразрядных индикаторах одновременно напряжение и потребляемый ток;

— защищать от превышения выходного тока и от короткого замыкания в нагрузке.

Рис.1. Модуль Мастер Кит PW841

В качестве источника входного напряжения для PW841 можно применить готовый адаптер питания от бытовой техники. Удобно использовать сетевой адаптер от ноутбука: как правило, они имеют выходное напряжение 19В и ток нагрузки 3А и более. Нельзя получить на выходе готовой конструкции напряжение выше входного значения, но для большинства задач этого напряжения будет вполне достаточно. Чтобы сохранить возможность использовать адаптер ноутбука по прямому назначению, необходимо подобрать подходящее к его разъёму гнездо питания.

Но можно не искать лёгких путей и собрать силовую часть блока питания самостоятельно. Схема самого простого линейного источника питания приведена на рис.2.

Рис.2. Простейший трансформаторный блок питания

Схема содержит трансформатор, диодный мост и конденсатор. Трансформатор понижает высокое сетевое напряжение 220В до необходимого безопасного уровня. Трансформатор можно приобрести или найти в старой технике (телевизорах, усилителях и т.п.). Но учтите, что в большинстве современных электронных конструкций применяются импульсные трансформаторы, а для сборки линейного источника питания подойдут именно классические трансформаторы: они обычно большие и тяжёлые.

Мне удалось найти трансформатор серии ТТП (трансформатор тороидальный). В этой серии очень много трансформаторов разных типов, отличающихся выходным напряжением, мощностью и количеством выходных обмоток. В моём случае у трансформатора одна первичная обмотка 220В (чёрные провода) и две одинаковые вторичные обмотки (выводы красных и белых проводов). Каждый из независимых выходов выдаёт переменное напряжение 15В с максимальным током нагрузки до 2А.

Раз уж мне повезло раздобыть трансформатор с двумя вторичными обмотками, я решил собрать двухканальный лабораторный блок питания на базе двух модулей PW841. В некоторых случаях электронной схеме для работы требуются два разных напряжения: например, 5В и 12В; и для наладки таких схем гораздо удобнее пользоваться двухканальным блоком питания.

Трансформатор выдаёт переменное напряжение, поэтому потребуется дополнить схему диодным выпрямителем. Удобнее использовать сборку из четырёх диодов в одном корпусе, которую можно приобрести или выпаять из неисправного блока питания. Я применил диодные мосты типа RS405, которые рассчитаны на ток до 4А, но больше в моём случае и не нужно. Также в схему необходимо включить конденсаторы фильтра, которые уберут пульсации напряжения после выпрямления переменного тока. Подойдут конденсаторы ёмкостью в несколько тысяч микрофарад. На рис.3. показаны компоненты, которые я использовал для сборки источника питания.

Рис.3. Компоненты для сборки трансформаторного блока питания

При выборе трансформатора и расчёте элементов схемы надо понимать, что после выпрямления постоянное напряжение становится выше переменного примерно в 1.4 раза. В моём случае из 15В переменного напряжения на выходе выпрямителя получилось 15х1.4=21В постоянного напряжения. Рабочее напряжение конденсатора необходимо выбирать с некоторым запасом, то есть в данном случае не менее 25В. Я нашёл конденсаторы ёмкостью 6800 мкФ и на рабочее напряжение 50В.

Осталось смонтировать всю конструкцию в корпусе подходящих размеров. Желательно подобрать более свободный корпус, чтобы трансформатор и электронные компоненты лучше охлаждались. Для этой же цели рекомендуется просверлить в корпусе вентиляционные отверстия, если они не были предусмотрены конструкцией изначально.

Рис.4. Монтаж блока питания в корпусе

Трансформатор я притянул пластиковыми стяжками ко дну корпуса. Конденсаторы фильтров закрепил термоклеем из клей-пистолета, диодные мосты распаял прямо на выводах конденсаторов навесным монтажом. Параллельно выводам конденсаторов припаяны резисторы сопротивлением 6.8Мом: это необязательные компоненты, они служат для более быстрой разрядки конденсаторов после отключения блока питания от сети.

Для монтажа модулей PW841 пришлось их доработать: выпаял неиспользуемые белые разъёмы с лицевой части рядом с дисплеями и подстроечные резисторы регулировки тока и напряжения, их я заменил переменными резисторами соответствующего номинала (50 кОм).

Большинство компонентов блока питания я смонтировал на передней пластиковой панели корпуса (см. рис.5.).

Рис.5. Монтаж передней панели

В передней панели я просверлил четыре отверстия диаметром 7мм для переменных резисторов, выпилил два прямоугольных отверстия для индикаторов PW841, сами модули приклеил к передней панели клей-пистолетом. В качестве выходных клемм питания применил колодку аудиовыхода, выпаянную из сломанного музыкального центра. Под неё тоже пришлось выпилить окно. На боковой стенке установил сетевой выключатель питания.

Новые переменные резисторы и клеммы питания я соединил с соответствующими монтажными точками PW841 проводами. Для минимизации потерь тока желательно использовать гибкие проводники минимальной длины и сечением не менее 1.5 мм2.

Рис. 6. Резистор, выключатель, разъём питания

На рис.7. демонстрируется работа собранного блока питания. На левом канале установлено напряжение 5.03В, потребляемый ток – 90 мА, в качестве нагрузки используется резистор общим сопротивлением 50 Ом. Левый канал в этом примере работает в режиме классического источника питания, если же ток нагрузки превысит установленный порог, блок перейдёт в режим работы с ограничением тока, при этом на плате PW841 загорится соответствующий светодиод. На правом канале установлено напряжение 12В, он не нагружен. При токах нагрузки до 2А нагрев элементов схемы минимальный и дополнительного охлаждения не требуется. Если же Вы будете работать с более высокими токами и заметите перегрев компонентов схемы, обеспечьте активный обдув трансформатора и модуля PW841, установив в корпус блока питания компьютерный кулер.

Рис.7. Блок питания в сборе

Простой регулируемый блок питания своими руками

Согласитесь, что в быту постоянно нужен регулируемый источник напряжения для разных целей. Вместо того чтобы делать временные решения на скорую руку из всяких адаптеров и трансформатором с выпрямителями, лучше построить красивый лабораторный источник питания для универсальных целей. Маленький, потому что как правило на столе мало места. Из-за лени не каждый хочет делать печатную плату. Поэтому можно выбрать комплект для самостоятельной сборки.

Схема электрическая простого БП

Схема простого БП на транзисторах с регулировкой

Вот понравилась интересная несложная схема. А готовое устройство на её основе имеет такие достоинства:

маленький, легкий, переносимый, полностью пластиковый корпус.
источник питания имеет защиту.
используется уже существующий трансформатор, который достался новый от зарядного устройства для электроинструмента, на 18 В 0,5 А. Номинальная мощность этого трансформатора неизвестна. Судя по измерениям и весу около 12 Вт. При 22 В он дает номинальное значение 0,5 А. Так что-то вроде 12 Вт.
источник питания не должен был иметь каких-либо мощных параметров. Около 15 В, 300 мА будет достаточно для работы.
бесшумный, то есть пассивное охлаждение, трансформатор тихий.
должна быть возможность протестировать средней мощности светодиоды, не ища последовательно токо-ограничительные резисторы.
должен обеспечивать быстрое / простое использование, чтоб не нужно вытаскивать все оборудование
устойчивый — он должен выдерживать индуктивные нагрузки, батареи на выходе отключенного источника питания, постоянное еженедельное короткое замыкание на выходе.

И вот что из этого получилось. Трансформатор снят с нового источника питания. Этот трансформатор имеет высокое напряжение разомкнутой цепи 25 В. Радиатор 40x40x25 мм со старого компьютера. Хотя там есть место для большего радиатора в корпусе после тестирования оказалось, что и текущего достаточно. Корпус большой вентилируемый. Хотелось чтобы было много места в корпусе, а не забито как обычно.

Сборка заняла до 2 часов и была в полное удовольствие. Передняя панель оказалась несколько сложноватой. Понадобилось 40 минут, чтобы высверлить отверстия. Установка кабелей, розеток и всего остального заняла ещё 20 минут.

Модификации схемы заключались в адаптации блока питания к более высоким напряжениям, чем заводские 13 В.

Параметры блока питания

регулируемое выходное напряжение до 25 В. Очень хорошая стабильность.
ограничение тока 17 мА — 300 мА короткого замыкания. Плохая стабильность, но достаточная для простых целей.
вольтметр и амперметр на светодиодах. Чем ярче свет, тем мощнее параметры.
почти ничего не может быть сожжено с этим трансформатором. Трансформатор просаживается хорошо, но он и должен вести себя так.

Что касается выключателя питания на задней части корпуса, стараюсь делать выключатели питания только на задней панели, да и в большинстве устройств выключатели питания находятся сзади. Жаль тратить место на передней панели, к тому же всегда проводим кабель питания сзади, так что еще один плюс в том, что нам не нужно тянуть 220 В на перед.

На самом деле такая маленькая штука чрезвычайно полезна. Это действительно настольный блок питания. Удобные клеммы с двойным выходом. Правда оказалось что аналоговые индикаторы всё-же будут полезны.

Рисунок панелей блока питания

Тут не нужен цифровой дисплей. Стрелочный индикатор гораздо быстрее отображает информацию о текущих параметрах.

Схему и описание конструкции ещё одного хорошего самодельного БП смотрите по ссылке.

как подготовить корпус самодельного прибора, а также калибровка и настройка термостата своими руками

Я уже собрал несколько разных регулируемых блоков питания своими руками и вначале полагал, что мне в работе понадобятся всевозможные крутилки и усилители. Но после нескольких лет экспериментирования и сборки, я понял, что мне нужен небольшой компактный блок со стабилизатором, хорошим регулятором вольтажа и ограничителем тока, также он должен занимать мало места на верстаке.

Как и в большинстве моих проектов, я начал с проверки компонентов, которые мне удалось спасти из сломанной техники. Мой руг дал мне трансформатор 230v/16V из старой системы безопасности, он стал основным компонентом моего блока.

Шаг 1: Список компонентов

Трансформатор 230V/16V — 1,8A
Оригинальный набор для сборки блоков DC питания Hiland 0-30V 2mA — 3A (banggood.com)
Цифровой измерительный прибор с двуцветным экраном — вольтметр, амперметр (banggood.com)
Цифровой датчик температуры-выключатель DC 12V от -50 до +110 градусов (banggood.com)
Радиатор с кулером (24VDC)
Стабилизатор вольтажа IC 7812
Хромированные держатели для диодов на 3 мм (banggood.com)
3 диода диаметром 3 мм
2 кнопки-потенциометра (banggood.com)
10 Коробка ATX
Реле 24VAC с 4 контактами (NO-COM-NC) — опционально для совместимости с приборами WELLER
Виниловая плёнка (banggood.com)

Шаг 2: Подготовка корпуса ATX

Когда все компоненты были на руках, пришло время задуматься о том, как правильно разместить их в корпусе. Поскольку я решил, что всё железо будет находиться в корпусе ATX, то нужно было серьёзно задуматься о том, где будет находиться каждый компонент и это отняло у меня много времени.

После того, как компоновка была продумана, я подготовил наклейку на переднюю панель блока питания. Большинство работы заключается в просверливании отверстий.

В нижней части блока я установил 4 ножки, которые снял со старой кофемашины.

Шаг 3: Схема

В приложенных картинках вы найдёте схему сборки блока питания. Я внедрил в неё термостат, который активирует вентилятор — я не хотел слышать жужжание во время простоя бока, или когда я работал на малых мощностях. На кулер я установил транзистор и стабилизатор вольтажа IC (7812).

Я просверлил в кулере отверстие для зонда термостата. Вентилятор на кулере был закреплён медной проволокой на 1.5 мм, сам кулер был закреплен на корпусе 4 зажимами.

Резистор для светодиода я припаял прямо к диоду и изолиовал термоусадочной трубкой.

Тот же подход был использован для соединения контактов реле.

Шаг 4: Виниловая оболочка

Я хотел, чтобы корпус выглядел красиво, поэтому я использовал виниловую плёнку. Также меня осенила идея, что я могу украсить блок питания своей подписью. Я вырезал свой логотип из картона и покрыл его винилом, также мне не хотелось видеть ненужные отверстия в моём блоке, поэтому я также покрыл их все картоном с винилом.

Шаг 5: Передняя и задняя наклейки

Мне хотелось видеть приятную и чистую переднюю панель, поэтому я спроектировал на компьютере дизайн наклейки (можете сделать это в любой графической программе) и распечатал всё на принтере. Также наклейка помогает на том шаге, когда нужно вырезать и просверливать отверстия. Лицевая сторона наклейки была покрыта прозрачной самоклеящейся плёнкой, задняя часть была наклеена на двусторонний скотч, а затем поклеена к корпусу.

Файлы

Шаг 6: Установка компонентов в корпус и на лицевую панель

Когда корпус был готов, я начал установку. Корпус состоит из двух частей, поэтому для удобной сборки нужно сделать провода достаточно длинными, чтобы можно было всё установить и соединить.

Очень важно заземлить корпус, у ATX внутри обычно есть специальное место для заземления — посмотрите фотографии.

Сперва я установил все компоненты, затем я соединил всё проводами согласно схемы. Все контакты были надежно спаяны и изолированы термоусодочными лентами.

Шаг 7: Калибровка и настройка термостата

У ампер\вольтметра есть небольшой потенциометр на задней панели, он используется для калибровки.

После того, как всё соединено, нужно обязательно откалибровать ампер\вольтметр. Вольтметр оказался достаточно точным, я понизил вольтаж до 4.5V и использовал потенциометр на задней части вольтметра, чтобы настроить его по моему мильтиметру. То же самое я проделал на 12V и 13.7V.

Калибровка амперметра оказалась боле хитрой, я рассчитал силу тока на лампочку 5W P=U*I, так что ток на 12V должен был быть I=5/12=0.416A. Мой амперметр не является очень точным, но я постарался настроить его максимально точным образом. Затем я проделал тот же шаг с лампочками на 15W и 21W и постарался откалибровать значения до максимально точных. Сравнивая показатели с моим мультиметром, я убедился, что они достаточно точны для стабильной и надёжной работы. Не ожидайте от самодельного блока питания хирургической точности…

Термостат был настроен таким образом, чтобы активировать вентилятор на 40C°. Настройка несложная, а инструкции по настройке были выложены на сайте, где я купил девайс. После двух месяцев работы поломок выявлено не было.

Шаг 8: Кабель для соединения с паяльной станцией WELLER

У меня была паяльная станция TCP-S Weller, в которой был трансформатор 50W /24VAC, который идеально подходил для моего блока питания. На случай, если мне понадобится больший вольтаж, я выпаял из старого WELLER коннектор и собрал с помощью него соединительный кабель, подходящий для моего блока.

Как вы можете увидеть на схеме, для этого я на входе добавил реле 24VAC. Когда добавляется внешний источник, блок автоматически переключается на этот вход, что дополнительно сигнализируется синим диодом на передней панели

Шаг 9: Итоговый результат

У меня вышел простой регулируемый блок питания маленького размера, он хорошо работает и я им очень доволен.

Создайте свой собственный лабораторный источник питания переменного тока: 4 ступени (с изображениями)

Вот список деталей с примерами продавцов (партнерские ссылки):

Ebay:

1x LTC 3780: http: //rover.ebay .com / rover / 1 / 711-53200-19255-0 / 1? …

1x 12V 5A Блок питания: http://rover.ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/ 1? …

1x вход переменного тока: http: //rover.ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/1? …

1x переключатель переменного тока: http: // rover. ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/1 ?…

1x Отображение напряжения / тока: http: //rover.ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/1? …

2x Сообщение для переплета: http: //rover.ebay .com / rover / 1 / 711-53200-19255-0 / 1? …

1x потенциометр 200 кОм: http://rover.ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/1? …

1x потенциометр 500 кОм: http://rover.ebay.com/rover/1/711-53200-19255-0/1? …

2x ручки: http://rover.ebay.com / rover / 1 / 711-53200-19255-0 / 1? …

Aliexpress:

1x LTC 3780: https: // s.click.aliexpress.com/e/_dUULcjH

1x 12V 5A Источник питания: https://s.click.aliexpress.com/e/_d6OKO63

1x Вход переменного тока: https://s.click.aliexpress.com/ e / _d6rs11H

1x переключатель переменного тока: https://s.click.aliexpress.com/e/_d8ahMCn

1x дисплей напряжения / тока: https://s.click.aliexpress.com/e/_dTLhigJ

2x Обязательный пост: https://s.click.aliexpress.com/e/_dTyymFV

Потенциометр 1x 200 кОм: https://s.click.aliexpress.com/e/_d6mRdPZ

Потенциометр 1x 500 кОм: https: // s .click.aliexpress.com/e/_d6mRdPZ

Amazon.de:

1x LTC 3780: —

1x 12V 5A Блок питания: http://amzn.to/1FIc4vK

1x AC Input: http: / /amzn.to/1FIc7b5

1x переключатель переменного тока: http://amzn.to/1FIceDs

1x дисплей напряжения / тока: http://amzn.to/1AwUnt8

2x сообщение для привязки: http: // amzn. to / 1ENKLzo

1x потенциометр 200 кОм: http://amzn.to/1ENKQmP

1x потенциометр 500 кОм: http://amzn.to/1AwUEfD

2x ручки: http: // amzn.to / 1FIcuCC

Amazon.co.uk:

1x LTC 3780: —

1x Источник питания 12 В, 5 А: http://amzn.to/1FId7fh

1x Вход переменного тока: http://amzn.to / 1R1lRl9

1x переключатель переменного тока: http://amzn.to/1AwWsoT

1x дисплей напряжения / тока: http://amzn.to/1AwWFsa

2x столб для привязки: http://amzn.to/1ENM3uh

Потенциометр 1x 200 кОм: http://amzn.to/1FIdAyb

Потенциометр 1x 500 кОм: http://amzn.to/1FIdBSx

2x ручки: http: // amzn.to / 1AwXvoY

Настольные принадлежности

Elliott Sound Products

Настольные блоки питания

Указатель статей
Главный указатель

Содержание

Введение

Стендовый комплект — одно из самых полезных испытательных устройств, которое у вас когда-либо будет.Одно дело создать один, предназначенный для тестирования предусилителей и другого низковольтного, слаботочного оборудования, а другое дело — сделать такой, который подходит для тестирования усилителей мощности. На самом деле это настолько сложно сделать правильно, что такие, как покойный Боб Пиз, рекомендовали своим коллегам-инженерам и другим людям даже не пытаться. Его совет заключался в том, чтобы купить его у поставщика с хорошей репутацией, и не подвергать себя горю, тратя много часов на его сборку, только для того, чтобы он взорвал многие дорогие детали, использованные при его создании.

Во многих отношениях трудно не согласиться, и вдвойне, если вы хотите получить напряжение более 20 В на пару ампер. В наши дни проблема усугубляется, потому что, чтобы быть действительно полезным, источник питания должен иметь двойное отслеживание, как с положительным, так и с отрицательным питанием, с выходным напряжением, которое может изменяться от нуля до 25 В или около того. В идеале он должен быть способен выдавать не менее 3 А и иметь ограничение по току, чтобы вы не отключили питание при первом коротком замыкании выходных выводов (и что будет !).

По сути, на самом деле нет такой большой разницы между источником питания и усилителем мощности , за исключением того, что усилитель мощности должен обеспечивать и потреблять ток, в то время как источник питания должен только подавать ток на нагрузку. Однако там, где усилитель мощности будет время от времени подвергаться довольно сильному рассеиванию, источник питания должен обеспечивать выход, возможно, 3-5 А при коротком замыкании, и не выходить из строя. Это намного сложнее, чем кажется.

Рассмотрим источник питания, который может обеспечить 40 В при 5 А, но настроен на выходное напряжение, возможно, 1-2 В и ток 5 А.Внутреннее напряжение будет около 50 В, поэтому на транзисторах регулятора почти 50 В, ток 5 А, что приведет к рассеиванию 250 Вт. Это может продолжаться часами или всего несколько минут, но это не означает, что вам нужно выделить только несколько минут, потому что однажды вам понадобится 1-2 В при 5 А в течение часа или более.

Никто не знает точно, что они будут делать с приличным блоком питания, пока он у них не будет, и в конечном итоге он будет использоваться для питания усилителей во время тестирования, зарядки аккумуляторов, измерения очень низких сопротивлений или любого количества других возможностей.Я знаю это, потому что так поступаю со своим (который я построил много-много лет назад, но он обеспечивает только ± 25 В при токе до 2,5 А). Я потерял счет, сколько раз цепь тепловой перегрузки отключала мою нагрузку, даже с вентилятором для принудительного воздушного охлаждения.

Принято считать, что настольные поставки должны регулироваться, и в этом проблема. Регулирование усложняет ситуацию и может создать проблемы со стабильностью, которые варьируются от просто неприятных до неразрешимых. Никому не нужен источник питания, который колеблется, и никому не нужен источник питания, который убивает тестируемое устройство (или заряжает, измеряет и т. Д.)). На самом деле регулирование (или, по крайней мере, «идеальное» регулирование) не является существенным. В большинстве усилителей мощности не используются стабилизированные источники питания, как и во многих других сильноточных нагрузках. У вас должна быть возможность регулировать напряжение, и оно должно быть достаточно стабильным, но для большинства приложений не требуется обеспечение того, чтобы выходное напряжение изменялось всего на несколько милливольт под нагрузкой. Возможно, вы почувствуете себя лучше, если у источника питания будет идеальная регулировка, но ваши схемы в основном не заботятся.

Ограничение тока — другое дело.В идеале, при первом включении ваш последний проект должен быть защищен на случай неисправности. Как и в случае регулирования напряжения, функция ограничения тока должна быть регулируемой, но для этого редко требуется чрезвычайно точное регулирование тока . Если мы согласимся с тем, что очень точное регулирование напряжения или тока не является важным, это упростит конструкцию и значительно упростит сборку и работу с минимумом хлопот.

Мало кто хочет вечно бездельничать, пытаясь усовершенствовать регулятор, который хочет колебаться, и этот будет подходящим вариантом , если «совершенство» является целью.Если это то, что вам действительно нужно, то я должен полностью согласиться с Бобом Пизом — покупайте коммерческие принадлежности у известного производителя. Однако вы, вероятно, получите серьезные деньги, если вам понадобится двойное отслеживание, высокое напряжение (более 30 В) и большой ток (5 А или более).

Обычно полезный источник питания будет иметь два выхода, от 0 до 25 В или около того, с регулируемым ограничением тока. В идеале это позволит вам использовать два выхода последовательно, что позволяет использовать одну переменную питания от 0 до 50 В.Выход 5А полезен, но не важен. Если вы используете его для тестирования аудиооборудования DIY (предусилители, активные кроссоверы, усилители мощности и т. Д.), Вы можете убедиться, что DUT (тестируемое устройство) функционирует должным образом, не имеет коротких замыканий или других серьезных неисправностей, после чего может быть уверенно подключенным к предполагаемому источнику питания. Редко бывает, что любая грамотная конструкция выходит из строя с «настоящим» источником питания, если он был протестирован при более низком напряжении, с использованием источника с ограничением тока, который защищает от повреждений в случае возникновения проблемы.

Расширение «базового» источника питания называется SMU (источник-измеритель). Обычно это высокоточные источники питания с микропроцессорным управлением, которые могут подавать ток стока и любой полярности. Большинство подает на нагрузку только ток источника, но SMU также можно использовать в качестве «активной нагрузки», как правило, для источников питания или другого тестируемого оборудования. Они также известны как «4-квадрантные» источники питания, что означает, что они предназначены для источника или стока тока любой полярности.К счастью, это не является требованием для базового тестирования и упоминается только в интересах полноты. Я не собираюсь описывать эти материалы в этой статье.

Обратите внимание, что это , а не строительный товар. Хотя на нем показаны схемы, они предназначены в первую очередь для демонстрационных целей, и нет гарантии, что они будут работать должным образом, как показано на рисунке. Хотя они были смоделированы, это только указывает на то, что лежащие в их основе принципы верны, но не означает, что что схема будет работать так, как ожидалось в «реальной жизни».Хотя описанные схемы выглядят так, как будто они будут хорошо работать, это не было подтверждено сборкой и тестированием. их!

Не случайно проектов настольных блоков питания своими руками не так уж и много. Большинство людей довольно быстро осознают, что это очень дорогое занятие, и что получение полностью работающего и надежного источника питания, который сделает именно то, что вам нужно, — нетривиальная задача. Схемы, показанные здесь, предназначены для вдохновения и предназначены в основном для того, чтобы дать вам представление о задействованных сложностях — даже для кажущихся простыми схем.

1 Регулятор напряжения

В первых регулируемых источниках питания использовались клапаны (вакуумные лампы) с газоразрядным регулятором в качестве опорного напряжения. Как и ожидалось, они были не очень хороши из-за ограниченного доступного усиления. Ниже показаны несколько основных примеров, при этом версия операционного усилителя является довольно хорошим аналогом современных микросхем 3-контактных стабилизаторов. Все они страдают от проблемы, которая делает их (как правило) непригодными для настольного питания — они не могут снизить выходное напряжение до нуля вольт.

При тестировании того, что только что было построено, важно иметь возможность начинать с очень низкого (предпочтительно нулевого) напряжения и контролировать ток по мере увеличения напряжения. Если вы видите, что ток быстро растет при напряжении питания всего в вольт или около того, вы, , знаете, что есть проблема. Включение ограничения тока (рассмотрено немного позже) означает, что ток короткого замыкания можно поддерживать на уровне, при котором он вряд ли вызовет повреждение.

Рисунок 1.1 — Базовая топология стабилизатора напряжения

Устройство последовательного прохода — V1 / Q1, а управляющий элемент — V2, Q2 или U1 (клапан, транзистор и операционный усилитель соответственно).Опорным напряжением для схемы клапана является газоразрядная трубка, которая обычно имеет напряжение около 90 вольт (в зависимости от устройства доступны напряжения от 70 до 150 В ^[5]). В схеме транзистора используется стабилитрон, а схема операционного усилителя показана с внешним опорным сигналом. В каждом случае используется обратная связь, а VR1 позволяет установить желаемое значение напряжения. В каждом случае это базовые версии регулятора, и на практике существует множество вариаций.

Обратная связь устроена так, что если выходное напряжение падает (например, из-за подключенной нагрузки), управляющее устройство гарантирует, что элемент последовательного прохода может пропускать дополнительный ток, необходимый для подачи на нагрузку желаемого напряжения. Способность любой из цепей поддерживать желаемое напряжение называется «регулировкой» и выражается в процентах. Например, если напряжение падает на 1% при подключении нагрузки, это является спецификацией для регулятора. Более высокий коэффициент усиления в устройствах управления и последовательного прохода означает лучшее регулирование.

В версии с операционным усилителем есть дополнительный транзистор и резистор. «Rs» — это резистор считывания тока, а Q2 — транзистор регулятора тока . Если ток таков, что напряжение на Rs больше 0,6 В, Q2 включается и «крадет» базовый ток у Q1 (обеспечивается через R1). Это самая основная форма текущего регулирования, и она на удивление хорошо работает на практике. Если Rs составляет 1 Ом, выходной ток ограничивается до 650 мА, если выход закорочен (или если нагрузка пытается потреблять более 600 мА).Несмотря на то, что эта схема является базовой, она использовалась в бесчисленных конструкциях дискретных регуляторов на протяжении многих лет.

Как и ожидалось, версия операционного усилителя будет иметь гораздо лучшее регулирование, чем две другие, потому что она имеет чрезвычайно высокое усиление. Большинство современных 3-контактных ИС регуляторов используют аналогичную (но оптимизированную) топологию, а опорное напряжение, как правило, представляет собой схему «запрещенная зона» с очень высокой стабильностью. Для регулирования предусмотрены два значения — «линия» и «нагрузка». Регулировка линии — это мера того, насколько изменяется выход при изменении входного напряжения, а регулировка нагрузки — это мера изменения выходного напряжения при изменении тока нагрузки.Если вы посмотрите на лист данных любого 3-контактного регулятора, эта информация предоставляется, но не всегда в процентах — иногда она отображается как ΔV (изменение напряжения), обычно в милливольтах. Большинство из них лучше 1% (линия и нагрузка).

В любой схеме регулятора напряжения необходимо учитывать множество факторов. Одна из самых сложных задач — это стабильность, чтобы гарантировать, что цепь имеет быстрое время реакции, но без колебаний. Использование операционного усилителя, управляющего усилителем тока (обычно эмиттерным повторителем), обычно будет стабильным, но если в контуре обратной связи используются какие-либо дополнительные схемы усиления, он почти наверняка будет колебаться.Это означает, что необходимо добавить дополнительные компоненты (обычно конденсаторы малой емкости), и их оптимальное расположение обычно не сразу видно. Примеры можно увидеть на Рисунке 6.1 (одинарный источник питания, операционный усилитель с выходом эмиттерного повторителя) и Рисунке 7.1 (двойное питание), где за операционным усилителем следует каскад усиления. Учитывая, что большинство «обычных» операционных усилителей ограничено напряжением питания менее 36 В, это ограничивает доступное выходное напряжение, когда каскад усиления не включен.

В некоторых отношениях источник питания мало чем отличается от усилителя мощности звука.Единственная реальная разница заключается в том, что усилители могут генерировать и поглощать (поглощать) ток, тогда как блок питания должен только подавать ток на нагрузку. В самом деле, вполне работоспособная схема регулятора может быть построена с использованием обычных строительных блоков усилителя мощности. Однако не ожидается, что усилители мощности будут управлять емкостными нагрузками, а регуляторы напряжения должны быть способны управлять любой нагрузкой, будь то емкостная, резистивная или индуктивная. Конечно, источник питания также должен защищать себя от повреждений (закороченные выходы или нагрузки с очень низким импедансом), и он должен иметь возможность передавать свой номинальный ток на на любую нагрузку при при любом напряжении .Рассеяние на последовательном транзисторе может быть чрезмерным, но питание должно продолжаться. По сравнению с блоками питания усилители мощности просты!

2 подхода для скамейки

Один из способов сделать очень надежный источник питания — это использовать источник питания на основе мощного трансформатора и регулировать напряжение с помощью вариатора (см. Рисунок 4.1). Это не регулируется, но это самый простой способ создать источник питания высокой мощности, который можно использовать практически с любым усилителем (или другими проектами, включая источники питания ).Нет защиты от перегрузки по току (кроме предохранителей), но у меня есть пара источников питания, которые используют именно эту конфигурацию. Когда мне нужно много напряжения и тока, эти источники неоценимы. Однако сначала необходимо убедиться, что тестируемый блок не имеет врожденных неисправностей. В идеале это требует ограничения тока. Хотя «предохранительные» резисторы можно использовать последовательно с положительными и отрицательными источниками питания для начальных испытаний, это доставляет неудобства.

Большинство (почти все) из моих первоначальных тестов проводились с использованием источника питания с двойным отслеживанием от нуля до ± 25 В, 2 А, который я спроектировал и построил около 35 лет назад (на момент написания, и он все еще работает).Он имеет ограничение по току примерно до 100 мА и вентилятор для радиатора, а также функцию отключения при перегреве. Они необходимы, потому что действительно используется для «странных» приложений, и да, выход (ы) были закорочены много раз — обычно случайно, но иногда из-за неисправности в тестируемом элементе. Такая простая вещь, как небольшой припойный мостик, может обернуться гибелью для источника питания, который не может защитить себя.

Проблема рассеяния кратко обсуждалась выше, и это ахиллесова пята (так сказать) всех сильноточных линейных источников питания.Ответ (конечно) заключается в использовании конструкции с переключаемым режимом, но это так далеко выходит за рамки обычного DIY, что не заслуживает рассмотрения. Каждая проблема, с которой сталкивается линейный регулятор, сводится к мощности n ^th для импульсного источника питания. Те, которые вы можете купить, претерпели значительные изменения, и в них используются специализированные детали, которые не подходят для самостоятельной работы. Если вы не умеете проектировать и строить трансформаторы с переключаемым режимом, то об этом вообще не может быть и речи.

Если у вас есть линейный источник питания, который может обеспечить (скажем) 50 В при 5 А, в лучшем случае рассеивание при полном токе с закороченным (или низким напряжением) выходом составляет 250 Вт, но на самом деле это может быть намного больше.Если вы думаете, что это довольно просто (в конце концов, существуют транзисторы с мощностью рассеивания 250 Вт), подумайте еще раз. SOA (безопасная рабочая зона) и тепловые ограничения вступают в игру очень быстро, и транзистор с (например) 56 В через него может работать только на 3 А или около того, исходя из температуры корпуса 25 ° C. В конечном счете, вам нужно будет предоставить достаточно транзисторов, чтобы обрабатывать , по крайней мере, на вдвое больше рассеиваемой мощности, а желательно больше. Я предлагаю использовать как минимум 5 или более 125 Вт транзисторов, и хотя это звучит как перебор, в большинстве случаев достаточно — есть некоторый запас, но не очень! Более низкое напряжение снижает напряжение, и из многолетнего опыта я знаю, что для большинства испытаний обычно достаточно ± 25 В.

При более высоких напряжениях, если вы использовали 5-кратный TIP35C (NPN, 125 Вт при 25 ° C), каждый из них может пропускать 1 А с 50 В через транзистор (50 Вт), , но только при 25 ° C. При повышенных температурах он снижается, снижаясь на 2 Вт / ° C выше 25 °. При температуре корпуса 75 ° C полное рассеивание ограничивается всего 25 Вт на каждый транзистор. Это исключает их соперничество с помощью простой схемы, поскольку рассеивание будет превышать максимально допустимое при нагревании радиатора. Конечно, вы можете использовать гораздо более прочные транзисторы, но они будут соразмерно дороже.TIP35C (125 Вт) стоит около 3,00 австралийских долларов по сравнению с более чем 5,00 австралийских долларов для MJL3281 (200 Вт) и более 6,00 австралийских долларов для MJL21194 (200 Вт).

Все доступные устройства имеют одни и те же ограничения — SOA и температура всегда означают, что вы можете получить гораздо меньше энергии от любого транзистора, чем вы ожидаете. Принудительное воздушное охлаждение является обязательным, если у вас нет доступа к бесконечному радиатору, что, по моему опыту, трудно найти. Даже использование изолирующих шайб может стать непрактичным, потому что дополнительное тепловое сопротивление означает, что транзисторы придется еще больше снизить.Это, в свою очередь, означает «живой» радиатор, находящийся на полном питающем напряжении. Если он соприкоснется с заземленным корпусом, результатом будет очень громкий взрыв ! Как вы теперь должны знать, есть так много вещей, которые могут пойти не так, что совет покупать коммерческие расходные материалы действительно начинает выглядеть очень разумным.

Тогда (конечно) есть трансформатор. После этого идет сильноточный мостовой выпрямитель, за которым следуют конденсаторы фильтра. Все они должны быть очень прочными, с трансформатором на 500 ВА, мостом на 35 А и емкостью не менее 10 000 мкФ.Одно только оборудование (трансформатор, мостовые выпрямители, крышки фильтров, радиаторы и силовые транзисторы), вероятно, будет стоить не менее 200 австралийских долларов или больше. У вас по-прежнему нет корпуса / корпуса, кастрюль, ручек и вспомогательных деталей, включая разъемы питания и постоянного тока, измерители и т. Д. Помните, что для двойного источника питания (единственного, который действительно полезен) все удвоено . Вы получите по крайней мере за 400 австралийских долларов только за базовые вещи и ближе к 600 австралийским долларам к тому времени, когда все будет включено. Если это не убедило вас в том, что коммерческая поставка стоит того, тогда ничего не будет.

Если вы посмотрите на крупного поставщика (такого как RS Components, Element14 и т. Д.), Вы найдете двойные источники питания, которые могут работать от 0 до ± 30 В при 5 А или от 0 до 60 В, если два выхода соединены последовательно. Они могут не принадлежать к той же лиге, что и Tektronix, Keysight или другие производители «лабораторного» оборудования, но их стоимость будет меньше, чем стоимость основных деталей, если бы вы попытались создать свое собственное. Хотя максимальное напряжение ниже идеального, я знаю по многолетнему опыту, что до ± 30 В вполне достаточно для базового тестирования, и все усилители мощности, показанные в разделе проектов, были протестированы с моим источником ± 25 В перед подключением к моему монстру. ‘Источник переменного тока с регулируемым напряжением (который может обеспечивать напряжение до ± 70 В при напряжении около 10 А или более).

Настольные расходные материалы 2.1 ‘Digital’

Многие настоящие лабораторные расходные материалы используют цифровой (с клавиатуры) ввод основных параметров. Для общего пользования это абсолютная боль в заднице! В большинстве случаев лучше использовать обычные ручки и кастрюли, потому что эффект мгновенный. Для лабораторных принадлежностей обычно используется поворотный энкодер для управления током или напряжением, но вы должны сначала выбрать функцию, и может потребоваться несколько полных оборотов, чтобы охватить весь диапазон.

Если в вашей тестовой цепи что-то начинает нагреваться, последнее, что вам нужно, это нажать несколько кнопок или десять раз повернуть ручку, чтобы уменьшить напряжение. При использовании стандартного потенциометра один поворот против часовой стрелки, и напряжение возвращается к нулю. Вы никогда не узнаете, насколько неприятен ввод с клавиатуры, пока вам не понадобится что-то быстро изменить. В идеале была бы кнопка «ZERO» для выключения выхода, но я не видел цифрового источника питания, в котором она была бы. Быстрое считывание тока на цифровом дисплее просто невозможно, если он не имеет функции усреднения (которая будет скрыта на три уровня ниже в меню — где-то).

Всю свою жизнь я использовал настольные расходные материалы, поэтому могу с уверенностью сказать, что «обычные» горшки более чем подходят для обычных целей тестирования. Чрезвычайная точность редко важна для большинства испытаний, и если по какой-то причине вам или понадобится очень точное напряжение или ток, достаточно легко построить отдельный регулятор. В большинстве случаев он вам не понадобится, и если напряжение питания находится в пределах одного вольта или около того, этого почти всегда достаточно. Очевидно, вам нужно быть осторожным, если вам нужно 3.3 В или 5 В для логических схем, но они часто имеют свой собственный регулятор и вполне нормально работают с 7-12 В.

Цифровые дисплеи и элементы управления также могут давать ложное ощущение безопасности, потому что мы склонны верить счетчикам, потому что они отображают напряжение и ток с точностью до пары десятичных знаков. Однако, если они не откалиброваны должным образом (с помощью известного и откалиброванного точного измерителя), они могут легко сказать вам, что напряжение составляет 5 В, тогда как на самом деле оно 5,5 или 4,5 В. Поскольку все цифровые системы в конечном итоге полагаются на ЦАП и АЦП (цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи), им требуется точное опорное напряжение.Если по какой-то причине это пойдет не так, все показания бессмысленны.

По этой причине я не рассматриваю здесь цифровые системы управления. Управление напряжением и током остается в аналоговой области — это аналоговые функции, и добавлять дополнительные сложности не требуется. Совершенно очевидно, что по крайней мере некоторые из представленных идей могут быть адаптированы для цифрового управления, но я не показываю никаких примеров.

3 Датчик тока

Здесь все становится труднее.Есть два варианта: определение «высокой стороны» и «нижней стороны». «Сторона высокого напряжения» означает мониторинг тока на положительном и отрицательном выходах и усложняется тем фактом, что это напряжение не только переменное, но и при напряжении, которое обычно несовместимо с операционными усилителями. Вы не можете ожидать, что операционный усилитель будет иметь входное напряжение 30 В или более, поскольку это обычно максимальное рабочее напряжение. Это нетривиальная проблема, и обычно лучше контролировать ток до последовательного транзистора (ов), чтобы напряжение не сильно менялось.Однако это усугубляет проблему напряжения, потому что нерегулируемое питание обычно составляет около 35 В или более — что значительно превышает диапазон для любого недорогого операционного усилителя.

На рис. 1.1 показан простой ограничитель тока «высокого напряжения» (версия «Opamp»), но он не так прост, как кажется. Трудно сделать его переменным, не используя нереально большой чувствительный резистор и допуская, что вы потеряете значительное выходное напряжение на резисторе, который также будет очень горячим. Переключаемая схема показана на рисунке 7.1, и хотя это, безусловно, работает, оно не особенно точно и не является самым практичным.

Датчик

«Низкая сторона» решает эту проблему, но его можно использовать только для одного источника питания. Совместное использование цепи датчика низкого напряжения между положительным и отрицательным источниками питания не сработает, потому что большая часть тока питания проходит между выходами + ve и -ve, часто с небольшим потоком в общем соединении. Это можно сделать и , но это далеко не идеально, особенно если для установки напряжения будет использоваться один горшок (источник питания с двойным отслеживанием).В схеме на рис. 6.1 используется измерение на стороне низкого напряжения, и она по-прежнему будет работать при обеих полярностях двойного источника питания, потому что выходы имеют общую точку после всего регулирования.

Существуют специализированные ИС, позволяющие обойти проблему определения тока на стороне высокого напряжения. Ниже показаны три «демонстрационных» схемы измерения тока на стороне высокого напряжения. Однако все они показаны только с положительным запасом. Первые два могут использоваться в отрицательном источнике питания (при условии дополнительной конструкции, такой как рисунок 7.1), а вот версия IC — нет. Похоже, что для этой конкретной проблемы нет решения.

Рисунок 3.1 — Цепь измерения тока на стороне высокого давления

Токовое зеркало (Q1 и Q2) используется для измерения тока через измерительный резистор (R1, 100 мОм), а выходной сигнал смещается по уровню цепью резисторов. Выход контролируется операционным усилителем U1, который настроен как дифференциальный усилитель. VR1 включен, чтобы можно было установить нулевую точку (т. Е. Нулевое выходное напряжение с нулевым током через R1).Операционный усилитель намеренно настроен на немного большее усиление, чем нужно, а выход масштабируется с помощью VR2. Как показано, схема обеспечивает выходное напряжение 1 В / А, поэтому при токе 2 А на выходе будет 2 В. Показанная схема подходит для сил тока до 5 А, а для более высоких токов необходимо увеличить значение R2 и R3.

Хотя эта схема обладает высокой точностью, она также очень чувствительна к колебаниям температуры между Q1 и Q2. В идеале это была бы «суперсоответствующая пара» в одном корпусе, но их бывает трудно найти, и, хотя они и недорогие, большинство из них сейчас доступно только в SMD-корпусе.Естественно, что аналогичное устройство можно использовать без зеркала , но чувствительность снижается и максимально допустимое напряжение также ниже. Токовое зеркало легко справляется с входным напряжением 50 В, но простая дифференциальная схема операционного усилителя ограничена примерно 40 В. Более высокое напряжение возможно за счет увеличения значений R2 и R3, но это еще больше снижает чувствительность.

Если вы использовали схему дифференциального усилителя, выходное напряжение варьировалось от нуля до 250 мВ для тока от нуля до 2.5А. Измерение тока ниже 100 мА (выход 10 мВ) затруднено. Конечно, вы можете увеличить номинал резистора считывания, но за счет рассеиваемой мощности. При 2,5 А резистор 100 мОм рассеивает 625 мВт, но чтобы получить такую же чувствительность от дифференциального усилителя, вам понадобится резистор 1 Ом, который упадет на 2,5 В и рассеивает 6,25 Вт. Это явно довольно серьезный компромисс. Также существует постоянная проблема смещения постоянного тока операционного усилителя, которую также необходимо решить, если вам нужно установить низкий ток (все, что ниже 100 мА, является проблемой).

Если вам интересно использование источника питания -1,2 В для операционных усилителей, это гарантирует, что они могут достичь нуля вольт на выходе. LM358 может (якобы) добиться почти нулевой мощности, но на самом деле этого не происходит. Небольшое отрицательное напряжение позволяет легко достичь нуля. Большинство других операционных усилителей не допускают такого небольшого отрицательного напряжения, и для правильной работы потребуется около -5 В. При использовании источника питания 30 В, как показано на рисунке, для этого потребуется намного больше рекомендованного рабочего напряжения.

Во всех случаях обязательно, чтобы входное напряжение оставалось в пределах указанного диапазона для любого операционного усилителя, используемого в этой роли. При питании 30 В входы всегда должны быть на минимум на 4 В выше минимального напряжения питания и на 4 В ниже максимального. По возможности входное напряжение должно быть близко к 15 В (при условии, что напряжение питания 30 В).

Простое решение, которое можно применить к простому (один операционный усилитель) датчику верхнего плеча, — это использовать переключаемые резисторы вместо одного фиксированного значения.Например, 100 мОм подходит для более высоких токов, и вы можете переключиться на резистор 1 Ом, чтобы обеспечить точную настройку для более низких токов (например, менее 1 А). Это добавляет еще один переключатель, но также упрощает конструкцию, и смещение постоянного тока операционного усилителя представляет собой гораздо меньшую проблему, когда вам нужен низкий предел тока.

Существует несколько специализированных ИС для измерения тока на стороне высокого напряжения, одна из которых показана на рис. 3.1. К ним относятся LT6100, INA282 и несколько других, но они доступны только в SMD-корпусах, что делает их довольно неудобными для приложений DIY, где нет печатной платы.Они очень точны и позволяют напряжению линии питания, контролируемой по току, быть намного выше, чем напряжение питания ИС. Как и большинство микросхем SMD, они часто доступны только в упаковках по пять или более штук, и они не совсем недорогие. Если вам нужен двойной источник питания (например, ± 25 В), не существует отрицательной версии этих шунтирующих усилителей тока, и это создает дополнительную сложность. INA282 может (по-видимому) обнаруживать отрицательное напряжение, но оно не может превышать -14 В. Коэффициент усиления составляет 50 В / В, поэтому можно использовать шунтирующий резистор гораздо меньшего размера (0.Показано 02Ω). Это означает, что выходное напряжение изменяется на 1 В / А, поэтому для выхода 2,5 А выходное напряжение будет 2,5 В. Поскольку это активная цепь, она вносит фазовый сдвиг, который может сделать регулятор тока нестабильным. Это не было проверено.

В технических описаниях микросхем считывания тока также содержится полезная информация о правильном подключении к резистору считывания тока. Вы должны убедиться, что в цепь датчика включена эффективная ноль печатная плата, Veroboard или проводка.Измерительные провода должны выходить непосредственно из токового шунта, избегая любой другой проводки. Это известно как соединение «Кельвина», которое гарантирует, что сопротивление дорожки или проводки не включено последовательно с резистором считывания тока.

Рисунок 3.2 — Цепь измерения тока на стороне низкого давления

Измерение нижней стороны — гораздо более простой вариант, но в некоторых обстоятельствах его нельзя использовать. Например, вы не можете использовать измерение на стороне низкого напряжения в схеме, показанной на Рисунке 7.1, потому что общим является , буквально , общее как для положительного, так и для отрицательного источника питания.В симметричной схеме или если вы потребляете ток только между двумя выходами, ничего не будет регистрироваться независимо от потребляемого тока. Этот метод используется в схеме на рис. 6.1, и там это не проблема, потому что каждый источник питания является отдельным объектом до тех пор, пока они не будут соединены последовательным / параллельным переключением.

Я не показал ни одного из вариантов, которые можно использовать. Например, если вы используете чувствительный резистор с очень низким сопротивлением, небольшое напряжение на нем можно усилить с помощью операционного усилителя, чтобы получить большее напряжение.100 мВ / А, как показано, подходит для нагрузок до 5 А или около того, но при большем токе потери становятся слишком высокими. Например, даже при 5 А резистор 0,1 Ом рассеивает 2,5 Вт, и на резисторе теряется 0,5 В. При более высоких токах это быстро выходит из-под контроля. При токе 7 А резистор рассеивает почти 5 Вт, и он нагревает до тепла. Эти предостережения, конечно же, относятся и к высокочастотному зондированию, поскольку физика идентична.

Токочувствительный резистор (высокого или низкого уровня) должен быть внутри контура обратной связи регулятора напряжения, иначе он не сможет компенсировать падение напряжения на измерительном резисторе.В действительности это обычно не имеет значения, потому что очень немногие схемы, которые вы будете тестировать, позаботятся о том, чтобы напряжение немного проседало под нагрузкой. Для усилителя, который использует обычный источник питания (нерегулируемый), фактическое напряжение будет изменяться намного больше, чем в случае настольного источника питания, даже если резистор измерения тока находится вне контура обратной связи.

4 Альтернативный стенд

Если у вас есть детали, необходимые для создания надежного источника питания усилителя мощности, то с добавлением Variac (см. «Трансформаторы — Variac», если вы не знаете, что это такое) вы можете создать «чудовищный» источник питания, который будет подходят для тестирования высокой мощности практически с любой нагрузкой.Вы не получаете ни регулирования, ни ограничения тока (даже защиты от короткого замыкания), но с правильными деталями это грозный образец испытательного оборудования.

У меня есть пара, одна из которых действительно считается монстром. Схема показана ниже, и это буквально то, что я использую для тестов высокой мощности. Любое подключенное к нему оборудование уже проверено на работоспособность, и это важно, потому что оно может уничтожить практически все, что угодно, если представится такая возможность. Это чрезвычайно полезный комплект, и все проектные усилители, опубликованные на сайте ESP, прошли финальные испытания именно с этим комплектом.

Рисунок 4.1 — Блок питания на базе вариатора

Источник питания — всего лишь трансформатор на 1 кВА, два мостовых выпрямителя (по 35 А каждый) и батарея конденсаторов, извлеченных из очень древнего жесткого диска много лет назад (диски размером с стиральную машину!). желаемое напряжение с Variac, которое у меня, конечно же, есть на моем рабочем столе. Источник питания не регулируется, но может обеспечить ток, достаточный для любого усилителя, который я когда-либо тестировал с ним. Давным-давно Variac был очень дорогим комплектом , но теперь китайские автомобильные трансформаторы с регулируемой мощностью стали на удивление доступными.

Это также означает, что приложенный постоянный ток очень похож на тот, который обычно обеспечивается линейным источником питания, но с лучшим регулированием из-за увеличенного размера трансформатора и конденсаторов фильтра. Очевидно, что это , а не , дешевый вариант, но он мне почти ничего не стоил, потому что у меня было все необходимое в моем «ящике для мусора». Показанные ограничения на 10 000 мкФ следует рассматривать как минимум — в шахте используется около 20 000 мкФ на каждый источник питания. Если они у вас есть в наличии или вы можете себе их позволить, используйте как можно больше емкости! Обратите внимание на наличие «спускных» резисторов — без них напряжение может оставаться на опасном уровне в течение многих часов.Обычно я не использую их, потому что усилитель разряжает конденсаторы, но это не обязательно верно для тестового оборудования.

Непрерывный выходной ток составляет около 7 А, но с нагрузкой усилителя он может легко справиться с пиковыми значениями 25 А (и более). Вам нужно что-то подобное? Только вы можете ответить на этот вопрос, но он не должен быть таким большим, как тот, который я использую. Конечно, здесь нет ограничения по току, поэтому вы должны быть уверены, что схема работает с , прежде чем использовать «монстр» источник питания! Выходные предохранители защищают от короткого замыкания выходов, но , а не , спасут ваш проект от повреждения, если он неисправен.Такой источник питания применим для заключительных испытаний, но не для начальных испытаний или поиска неисправностей. Ограничения по току нет, поэтому неисправность может привести к значительному повреждению (предохранители защищают только источник питания, но не нагрузку!). Закороченные выходы, очевидно, вызывают некоторые опасения, поэтому необходимо соблюдать осторожность.

Переключение 5 ответвлений / предварительное регулирование

Один из подходов, который использовался во многих источниках питания, — это простая схема «переключения ответвлений» трансформатора. Если вам нужно только (скажем) 15 В или меньше, выход трансформатора переключается с помощью реле, поэтому выход переменного тока составляет только 15 В переменного тока, а не полные 30 В переменного тока, необходимые для получения чистого выхода 30 В постоянного тока.Если выход работает при низком напряжении, но при высоком токе, рассеивание уменьшается, потому что на регуляторе меньше напряжения. Когда выбрано напряжение 16 В постоянного тока или более, реле переключается на полный выход (30 В переменного тока). Конечно, это можно расширить, добавив больше ответвлений, но для этого потребуется специальный трансформатор, что значительно повысит стоимость.

Источники переключения ответвлений существуют почти столько, сколько я себя помню. Самым впечатляющим, что я видел, было использование моторизованного Variac для поддержания входного переменного тока на уровне, достаточном для предотвращения появления пульсаций на стороне постоянного тока.Они были очень большими, очень сильными по току и стоили бы целое состояние, когда были сделаны (где-то в середине 1970-х). Это не то, что я предлагаю кому-либо попытаться построить, так как стоимость и сложность его настройки будут намного выше бюджета даже состоятельного фанатика DIY.

В источниках с простым переключением ответвлений используются два напряжения переменного тока, поэтому для двойного источника питания вам понадобятся две обмотки с ответвлениями, а также вспомогательная обмотка для обеспечения нормального напряжения ± 12 В или около того для цепей управления. Найти подходящий трансформатор будет практически невозможно, поэтому вам нужно будет сделать трансформатор на заказ.Это не проблема для производителей, потому что они будут производить много расходных материалов, и их стоимость может быть амортизирована в течение всего производственного цикла. У любителей нет такой роскоши.

Использование переключения ответвлений снижает требования к транзисторам последовательного прохода. Для двойного источника питания вам понадобятся как минимум два силовых трансформатора (и реально вам также понадобится третий трансформатор для обеспечения напряжения питания схемы управления). Это увеличит и без того значительную стоимость создания двойного источника питания.Также есть дополнительные компоненты, необходимые для измерения выходного напряжения и автоматического переключения с низкого на высокое напряжение (и наоборот) с помощью реле. В то время как сборка любого источника питания является сложной задачей, добавление переключения ответвлений просто добавляет еще один уровень сложности. Я не собираюсь вдаваться в подробности, так как это делает и без того сложную и трудную работу намного сложнее и дороже.

Конечно, есть и некоторая экономия, особенно на количестве необходимых транзисторов с последовательным проходом и количестве радиаторов.Однако этого недостаточно, чтобы компенсировать стоимость трансформаторов, и силовые транзисторы все еще могут подвергаться краткосрочным условиям, которые выталкивают их за пределы их безопасной рабочей зоны. Такие отклонения могут быть краткими, но транзистор может выйти из строя за миллисекунду, если SOA превышена, особенно если он уже находится при повышенной температуре. Я вспоминаю друга, который много лет назад построил довольно простой блок питания с переключением ответвлений из комплекта, и у него не было ничего, кроме проблем. Это был полукоммерческий продукт, в комплекте с чемоданом и всем необходимым для его сборки.Это так много раз терпело неудачу, что он в конце концов с отвращением сдавался. Никто не хочет через это проходить!

Есть еще один метод, который стоит немного больше, чем упоминание вскользь, хотя у него есть серьезные проблемы. Используя схему с отсечкой фазы (аналогичную той, что используется в диммерах ламп), можно изменять входное напряжение перед регулированием, просто применяя довольно простое переключение низкой частоты. Тем не менее, это также вызывает гораздо большие, чем обычно, нагрузки на трансформатор и крышку фильтра, но это не является непреодолимой проблемой.

Переключающим элементом может быть MOSFET, IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) или SCR (кремниевый выпрямитель) с переключением, синхронизированным с сетью с помощью простого детектора перехода через нуль. Идея состоит в том, чтобы ввести задержку, начиная с перехода через ноль (ноль времени). Обычно проще (и добавляет меньше дополнительных проблем) дождаться, пока входное напряжение не упадет на до желаемого напряжения, поэтому используется конфигурация «переднего фронта». Когда входное напряжение падает чуть ниже порогового значения, переключатель включается, заряжая основной конденсатор фильтра.Упрощенная блок-схема показана ниже.

Рисунок 5.1 — Блок-схема предварительного регулятора с отсечкой фазы

Проблемы, упомянутые ранее, включают чрезвычайно высокие пиковые токи , особенно при низком выходном напряжении при высоком токе. Их можно смягчить, добавив катушку индуктивности и обратный диод (обозначенные как «Необязательно»), при этом самая большая проблема заключается в том, что индуктор должен нести большую составляющую постоянного тока без насыщения. Это означает, что необходимо использовать сердечник с низкой магнитной проницаемостью, поэтому для данной индуктивности необходимо больше витков.Это увеличивает сопротивление и увеличивает потери (а это означает, что вырабатывается больше тепла). Однако включение катушки индуктивности даст лучшие результаты, чем вы получите в противном случае, и снизит сильноточные напряжения, которые в противном случае налагаются на трансформатор, мостовой выпрямитель и конденсатор фильтра. Диод (D1) должен быть быстродействующим, рассчитанным на максимальный выходной ток.

Этот метод использовался в нескольких коммерческих продуктах, и хотя он действительно выполняет то, что задумано, он плохо использует номинальную мощность трансформатора, если не используются индуктор и диод.Без них вы можете ожидать, что выходной ток трансформатора будет в четыре раза больше постоянного тока. Это означает, что для выхода 3 А постоянного тока (и с использованием трансформатора 25 В) трансформатор должен быть 300 ВА, тогда как обычно достаточно трансформатора на 150 ВА. Что еще хуже, индуктор должен быть довольно большим — требуется около 10 мГн, большой и дорогой компонент.

Схема работает, сравнивая входное управляющее напряжение с пилообразным сигналом, создаваемым генератором пилообразного сигнала и синхронизируемым с частотой сети с помощью детектора перехода через ноль.Когда напряжение переменного тока достигает необходимой амплитуды, переключатель выключается, предотвращая дальнейшую зарядку конденсатора. Показана «идеализированная» форма волны (при условии отсутствия катушки индуктивности или накопительного / фильтрующего конденсатора), и очевидно, что напряжение и ток, подаваемые на выход, уменьшаются в зависимости от фазового угла. Этот процесс и формы сигналов можно увидеть более подробно в статье о проекте Project 157 — 3-Wire Trailing-Edge Dimmer. Это другое приложение, но сам процесс практически идентичен.

На самом деле у меня есть блок питания, использующий эту схему, но его вход 120 В переменного тока делает его практически бесполезным, если я не питаю его от Variac. На холостом ходу напряжение возрастает, затем медленно падает, пока не станет ниже порогового значения, когда оно снова подскакивает, и процесс повторяется (в некоторой степени случайным образом). Под нагрузкой это неплохо, но я бы не рекомендовал эту технику. Помимо того, что тот, который у меня есть, рассчитан на 150 В при 5 А, он также весит около 40 кг и имеет один большой главный трансформатор очень , вспомогательный трансформатор меньшего размера для питания электроники и большой дроссель фильтра (индуктор ).Это очень «старая школа» с точки зрения планировки и конструкции, и никогда не находит применения. Даже не помню, как я стал им владеть! Если мне нужно такое напряжение и ток, я использую свой «монстр» источник питания Variac.

Еще один подход заключается в использовании понижающего (понижающего) преобразователя импульсного режима в качестве предварительного регулятора слежения. Вы можете думать об этом как о «высокотехнологичной» версии предварительного регулятора с отсечкой фазы, описанной выше, которая дает преимущества, но меньше недостатков (по крайней мере, с точки зрения использования трансформатора).Некоторые достаточно мощные модули доступны по удивительно низкой цене, и идея состоит в том, чтобы обеспечить напряжение, подаваемое на транзисторы с последовательным проходом, всего на пару вольт выше выходного напряжения. Это может повысить эффективность, так что вы можете обойтись гораздо меньшими радиаторами, а управление температурным режимом не является такой проблемой. Должен быть предусмотрен подходящий механизм обратной связи, который управляет выходным сигналом импульсного преобразователя, так чтобы он всегда был достаточно большим для обеспечения регулирования.

Предварительный регулятор снижает рассеиваемую мощность при последовательном проходе до нескольких ватт даже при полном токе. Само собой разумеется, что этот подход требует серьезной доработки, и, хотя это, вероятно, лучшее универсальное решение, его гораздо труднее получить правильно, чем любой из других рассмотренных вариантов. Это электронный эквивалент использования моторизованного Variac (как упоминалось выше), но он дешевле в изготовлении и проще в управлении. Если вы попытаетесь создать свой собственный проект, то проблемы с дизайном могут оказаться весьма серьезными, и также может оказаться трудным убрать шум на конечном выходе.Если вам нужен очень низкий уровень шума (например, для выполнения измерений шума или искажений), шум переключения почти всегда будет мешать измерениям. Этот вариант здесь не рассматривается.

6 Однополярное питание

Одинарная поставка может быть привлекательной для некоторых людей, и это, безусловно, проще, чем версия с двойным отслеживанием. Конечно, если у вас есть только одна полярность, которая ограничивает ваши возможности в отношении того, что вы можете тестировать, но они обычно доступны у любого количества поставщиков.Схема, показанная ниже, адаптирована из схемы, показанной на нескольких различных веб-сайтах ^{[2, 3, 4]}. Таким образом, трудно определить, какой из них был «первым», и за эти годы в него было внесено много улучшений (или, по крайней мере, изменений, которые не всегда одно и то же!). Основы не сильно изменились, и показанный ниже вариант обходится без одного регулятора напряжения в пользу простого диодно-регулируемого отрицательного источника питания. Поскольку я использовал операционные усилители LM358, отрицательное напряжение питания должно быть около -1.2В при довольно низком токе.

Когда источник питания находится в режиме ограничения тока, загорается светодиод, указывая на работу «постоянного тока». Обычно он выключен, поэтому вы можете сразу определить, потребляет ли нагрузка заданный ток с пониженным выходным напряжением. Работа с постоянным током особенно полезна для тестирования светодиодов высокой мощности или светодиодных матриц, поскольку именно так они и предназначены. Вам также понадобится переключатель «вкл / выкл», который снижает выходное напряжение до нуля в положении «выключено».Это важная функция (IMO), поскольку она позволяет вносить изменения без отключения питания. Лучше всего обеспечить переключение на выходе источника питания, так как это позволяет вам устанавливать напряжение при отключенном постоянном токе. Рассмотрите возможность использования реле (или двух) для переключения, в противном случае вам понадобится сверхмощный переключатель. Хотя напряжение можно снизить до (почти) нуля, подключив неинвертирующий вход U1B к земле, при первой подаче питания переменного тока могут возникнуть «помехи». Этого можно избежать, переключив выход.

Источник питания, показанный ниже, является довольно простым, и вам нужно будет добавить как минимум измерители напряжения и тока, а также управления температурой (вентилятор и отключение при перегреве). Можно внести бесчисленное множество улучшений, но они сделают схему более сложной, более дорогой и предоставят более «захватывающие» способы сделать, казалось бы, незначительную ошибку и вызвать взрыв питания при первом включении.

Рисунок 6.1 — Схема однополярного питания

U1 — это регулятор 7815, но с стабилитроном 15 В на выводе «земли» для повышения напряжения до 30 В.Дополнительный ток стабилитрона обеспечивает R3 для обеспечения стабильного выхода. U2A — текущий регулятор. Когда напряжение на инвертирующем входе (U2A, вывод 2) больше, чем на неинвертирующем входе (вывод 3), выход становится низким, понижая опорное напряжение, подаваемое на U2B (регулятор напряжения). Напряжение снижается ровно на величину, необходимую для обеспечения подачи заданного тока на нагрузку.

Предел тока изменяется от (теоретически) нуля до 2,5 А.VR4 позволяет регулировать так, чтобы опорное напряжение для U2A (TP2) было как можно ближе к 825 мВ (825 мВ на R18 (0,33 Ом) соответствует выходному току 2,5 А). Возможно, удастся увеличить выходной ток до 3 А (опорное напряжение 990 мВ), но вам потребуется добавить еще один транзистор с последовательным проходом, чтобы транзисторы в их SOA имели минимальное напряжение и максимальный ток. Некоторый прорыв пульсаций на максимальном выходе (напряжение и ток) вероятен, если вы не добавите больше емкости (C1).

В режиме напряжения U2B сравнивает опорное напряжение от VR2 с напряжением на выходе, уменьшенным на R16, R11 и VR3 (предварительно заданное напряжение).Если выходная мощность падает из-за нагрузки, U2B увеличивает мощность привода до комбинации выходного последовательного прохода (Q3, Q4 и Q5), чтобы поддерживать желаемое напряжение. Верхний предел выходного напряжения налагается операционным усилителем (U2), который не может форсировать выходное напряжение намного выше 25 В при типичном выходном токе около 2 мА (это зависит от коэффициента усиления выходной секции Q3, Q4 и Q5). . Обратите внимание, что опорное напряжение само относится к отрицательной выходной клемме — это гарантирует, что регулятор исправит любое падение напряжения на R18.Если бы было иначе, регулирование сильно пострадало бы, особенно при максимальном токе.

Обратите внимание, что тяжелые гусеницы имеют решающее значение, и любое значительное сопротивление на этих участках нарушит определение тока. Также имейте в виду, что точки, обозначенные символом «земля», помечены как «Com» (общий). Они , а не , подключенные к шасси или какому-либо другому заземлению. Обозначение «Com» означает только то, что все отмеченные таким образом точки соединены вместе. Также обратите внимание на диоды со звездочкой (*), которые должны быть 1N5404 (3A непрерывно) или лучше.Все остальные диоды — 1N4004 или аналогичные (кроме мостового выпрямителя на 25 А, конечно). Настольные источники питания часто подключаются к «враждебным» нагрузкам, а сильноточные диоды (D8 и D9) служат для защиты источника питания.

В источнике питания используется измерение тока «низкой стороны», поэтому необходимы некоторые уловки, чтобы использовать его в качестве источника с двойным отслеживанием как с положительным, так и с отрицательным выходом. Токочувствительный резистор (R18) — это компромисс между падением напряжения и рассеиванием. При максимальном токе (2,5 А) R18 рассеивает чуть более 2 Вт, что легко контролировать с помощью резистора с проволочной обмоткой 5 Вт.Регулирование как напряжения, так и тока очень хорошее (по крайней мере, согласно симулятору), и нет никаких признаков нестабильности. Теоретически (всегда замечательно) ток можно отрегулировать до пары миллиампер, но на самом деле он не станет настолько низким. Ожидайте около 50 мА или около того, но может быть немного ниже (в зависимости от собственного смещения постоянного тока операционного усилителя). Можно добавить еще один подстроечный резистор для коррекции смещения постоянного тока операционного усилителя, но в этом нет необходимости (и добавляет что-то еще, что требует регулировки).

Во всех альтернативных версиях для выхода указан один 2N3055, но с закороченным выходом и максимальным током рассеиваемая мощность составит около 80 Вт, и поддержание последовательного транзистора (ов) при 25 ° C будет невозможно. Устройства TIP35 имеют более высокую номинальную мощность (125 Вт) и хорошую SOA (безопасную рабочую зону), но все же необходимо использовать три вместо двух, показанных на рисунке. BD139 также нужен радиатор, но обычно достаточно простого «флажкового» типа.Как и любой транзистор, который рассеивает значительную мощность, необходимо отличное тепловое соединение с радиатором, и вам понадобится вентилятор. Он может управляться термостатически и может использовать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию) для управления скоростью, или он может просто включаться и выключаться. На рис. 8.1 показана подходящая схема как для работы вентилятора, так и для отключения источника питания, если он становится слишком горячим (что в данном контексте имеет температуру радиатора не более 50 ° C).

6.1 Двойное одинарное питание
Если вы действительно хотите использовать рисунок 6.1 для двойного питания, трансформатору нужны две отдельные обмотки. Второй источник питания (# 2) — это , идентичный показанному выше, а положительный выход подключен к GND (или, точнее, «общему») соединению источника # 1. В большинстве случаев источники питания используются с плавающими выходами без подключения к защитному заземлению сети. Это позволяет вам использовать источник питания как нормальный положительный и отрицательный источник питания, или выходы можно использовать последовательно, что даст выход 50 В при максимальном напряжении 2.5А. Таким образом, вы можете заземлить любой терминал, который хотите получить нужную конфигурацию питания.
Чтобы построить его как двойной источник питания, потенциометры «Набор напряжения» и «Набор тока» будут двухконтурными линейными электролизерами, с одной секцией каждого для отдельных источников питания. Отслеживание не будет идеальным, но двухканальные линейные горшки обычно неплохо в этом отношении. Использование двух источников питания также позволяет подключать их последовательно или параллельно. Последнее удобно, если у вас есть нагрузка с одним источником питания, которая потребляет больше тока, чем может обеспечить один источник питания.Многие коммерческие двойные источники питания используют эту схему, и она может быть очень полезной. В то время как «правильное» двойное отслеживание будет использовать только один блок питания с электронной связью для обеспечения идентичности напряжений, это делает схему более сложной.

Рисунок 6.2 — Подключение источника питания «двойной одиночный»
Когда переключатель или реле (двухполюсный, двухпозиционный или DPDT) находится в последовательном положении, отрицательный полюс верхнего источника питания соединяется с плюсом нижнего источника питания, и оба соединяются с общей клеммой.У вас может быть выход от 0 до 50 В, а обычным является центральный отвод для ± 25 В. В параллельной конфигурации два положительных вывода соединяются вместе с двумя отрицательными (общий вывод отключен). Это позволяет подавать 0-25 В при выходном токе до 5 А. Обратите внимание, что отрицательная клемма — это отрицательный выход нижнего регулятора. Поскольку выходы являются плавающими, положительный или отрицательный вывод может стать заземлением системы, если это необходимо.
Одним из преимуществ использования «двойных одиночных» источников питания является то, что они могут использоваться независимо (с различными настройками напряжения и тока), подключаться последовательно (обычно с отслеживанием) или параллельно для увеличения выходного тока.К сожалению, если вы хотите использовать два расходных материала по отдельности, вы не можете использовать кастрюли с двумя банками, и каждый расход должен быть настроен индивидуально. Это серьезная неприятность, и, к счастью, это не обычное требование.
Показанная схема позволяет подключать источники питания последовательно (от 0 до ± 25 В или 50 В при 2,5 А) или параллельно (от 0 до 25 В при 5 А). «Общий» вывод обычно не должен быть заземлен, поэтому источники питания находятся на плаву. Это позволяет вам управлять источником питания без создания контуров заземления.При параллельном подключении один источник питания обычно будет иметь немного отличающееся напряжение от другого, но ограничитель тока гарантирует, что ток от каждого источника не может быть выше предела (2,5 А). Возможно небольшое изменение напряжения при изменении тока, но это не должно создавать никаких проблем при нормальном использовании.
Эта конструкция означает отсутствие общей схемы — оба регулятора полностью независимы и никакие части не являются общими — кроме двухконтактных потенциометров, используемых для установки напряжения и тока.Это увеличивает общую стоимость, но обеспечивает большую гибкость. Схема выше не позволяет использовать независимые источники питания, но вряд ли это будет ограничением. В хорошо оборудованной мастерской будет как минимум два источника питания (например, у меня также есть отдельный независимый источник питания ± 12 В плюс независимый источник питания 5 В). Ни у одного из этих источников нет общей основы — все они полностью плавающие.
Переключение «вкл / выкл» находится на конечном выходе (непосредственно перед выходными клеммами). Это позволяет вам установить напряжение без выхода (счетчики будут подключены перед выходным переключателем ).Реле (или пара реле) позволяет использовать мини-тумблер, а не тумблер для тяжелых условий эксплуатации, и рекомендуется для максимальной производительности. Реле (а) можно установить на передней панели рядом с выходами.
7 Простое питание от 0 до ± 25 В
Теперь мы можем рассмотреть еще один «разумный» вариант. Опять же, это означает выходное напряжение около ± 25 В постоянного тока при максимальном токе не более 3 А или около того. Вы не поверите, но все равно дешевле купить на ! Я знаю, что это не способ «сделай сам», но он более практичен, чем строить самому.За эти годы я просмотрел бесчисленное количество различных дизайнов, но немногие из них стоят тех деталей, которые потребуются для их создания. Остаются проблемы со стабильностью (т.е. отсутствие колебаний на при любом выходном напряжении или токе или при «нечетных» нагрузках). Это может показаться не проблемой, но взаимодействие между регуляторами напряжения и тока может заставить источник с хорошим поведением внезапно подумать, что это генератор. Само собой разумеется, что это нежелательно (мягко говоря).
Project 44 существует уже довольно давно (с 2000 года), и, хотя максимальный выход составляет всего ± 25 В, это довольно хороший вариант для запуска начальных тестов.У него нет регулируемого ограничения тока, поэтому выходной ток устанавливается регуляторами LM317 / 337 на уровне около 1,5 А. Его полезность никогда не уменьшалась с момента публикации, но вы должны использовать «предохранительные» резисторы последовательно с выходами, чтобы ничего не повредить, если есть ошибка в проводке DUT. Стоимость любого конкретного проекта ESP обычно указывается в статье проекта или примечаниях к конструкции (доступно при покупке одной или нескольких печатных плат).
Одна из вещей, которые ожидали , — это то, что настольная поставка требует очень хорошего регулирования.На самом деле это не так. Усилители мощности обычно не имеют регулируемых источников питания, а предусилители (и аналогичные слаботочные проекты) потребляют довольно постоянный ток, поэтому регулировка в допустимом диапазоне проста. Если напряжение источника питания упадет (скажем) на 0,5 В при большой нагрузке, это действительно не имеет значения, потому что это намного меньше, чем он должен будет справиться при подключении к «нормальному» источнику питания. То, что является критическим для , — это ограничение тока, и хотя это может показаться достаточно простым, на самом деле сложно заставить его работать надежно.Схема ограничения тока привносит в схему дополнительное усиление, и поддержание стабильности может быть в лучшем случае утомительным, а в худшем — почти невозможным.
Часто критическим аспектом любого источника питания с ограничением тока является переход между регулированием напряжения и тока, где взаимодействуют две различные формы регулирования. В начале ограничения тока у вас есть регулятор напряжения, пытающийся поддерживать заданное напряжение, и в то же время регулятор тока пытается уменьшить напряжение для поддержания заданного тока.Для тех, кто действительно хочет создать источник питания, Джон Линсли-Худ представил его конструкцию еще в 1975 году. Обновленная версия показана ниже, но оригинальные транзисторы были заменены современными, и включены два последовательных транзистора. Добавление третьего последовательного транзистора к каждому источнику питания упрощает охлаждение и снижает нагрузку на транзисторы. В исходной схеме использовались операционные усилители µA741, но если они у вас есть, то лучше выбрать 1458 (по сути, двойной 741).В этой схеме также можно использовать LM358.

Рисунок 7.1 — Стендовый источник питания (после JLH, 1975) ^[6]
Вышеупомянутое адаптировано из оригинала, в котором использовался один силовой транзистор 2N3055 и MJ2955 TO-3 (по одному для каждой шины). Мало того, что они были подвержены чрезмерному рассеянию в оригинале (до 93 Вт при максимальном токе на закороченном выходе), но и устройства TO-3 сегодня довольно дороги. Их также сложно монтировать, поскольку плоские устройства в этом отношении намного проще.Указанные устройства TIP35 / 36 имеют более высокую номинальную мощность (125 Вт против 115 Вт каждое) и более высокий ток коллектора, но я модифицировал схему так, чтобы она обеспечивала максимум ± 25 В и использовала трансформатор более низкого напряжения. Это поддерживает последовательные транзисторы на управляемом уровне мощности, не более 40 Вт каждый. Не стесняйтесь добавлять еще один последовательный транзистор для каждой полярности, еще больше снижая тепловую нагрузку. Q3 (a и b) должен иметь достаточно хороший радиатор , поскольку рассеиваемая мощность намного выше, чем она может появиться при полном выходном токе (и на при любом выходном напряжении ).
Концевой выключатель тока далеко не идеален, поскольку контакты переключателя должны выдерживать максимальный выходной ток (около 2,4 А), и он менее удобен, чем потенциометр, позволяющий непрерывно ограничивать переменный ток. Резисторы 0,27 Ом должны быть рассчитаны не менее чем на 3 Вт, а на резисторы 1,5 Ом — 1 Вт. Остальные токоограничивающие резисторы — 0,5 Вт. Хотя переключатель не такой универсальный, как горшок, ограничивающие пороги предназначены для защиты вашей схемы. При первом тестировании вы обычно используете слабый ток, чтобы гарантировать, что ничего не потребляет больше, чем нужно.Значение 5 мА слишком мало для большинства схем, но может быть полезно. Его можно опустить, если вы не думаете, что он вам понадобится.
Для выхода нужен либо сверхмощный тумблер, либо реле для включения и выключения постоянного тока, и это полностью отключает питание, когда вам не нужен какой-либо выход (например, повторная пайка пропущенного соединения и т. Д.). Измерение не показано — подробнее о том, как добавить вольтметр и, при необходимости, амперметр, см. Ниже. Два подстроечных резистора 20 кОм позволяют установить максимальное напряжение (номинально ± 25 В).Они должны быть примерно отцентрированы для получения правильного напряжения. Хотя это не показано на схеме, вам может потребоваться добавить резисторы последовательно с C4a / b, если источник питания колеблется в режиме ограничения тока. Их не было в оригинале, но смоделированная схема колеблется, если их там нет. Значение около 100 Ом должно быть достаточным.
Схема далека от «идеальной» (как и оригинал), но она должна хорошо работать на практике. В идеале потенциометры установки напряжения должны быть двухконтактными, поэтому оба источника питания могут быть изменены одновременно.Аналогично, переключатель (Sw1a / b) будет 2-полюсным 5-позиционным переключателем. Обратите внимание, что я не создавал и не тестировал эту схему , но она была смоделирована и работает так, как ожидалось. Преимущество показанной простой схемы заключается в том, что ее, скорее всего, можно построить за меньшую цену, чем коммерческое предложение.
Последовательные транзисторы (Q1a / b и Q2a / b) нуждаются в очень хорошем радиаторе и оптимальной тепловой связи. Если вы используете при низком выходном напряжении и большом токе, вам понадобится вентилятор, чтобы транзисторы оставались достаточно холодными и не выходили из строя из-за перегрева.Для транзисторов драйвера (Q3a / b) также потребуются небольшие радиаторы. Схема симметрична, поэтому, хотя она может показаться сложной, в основном это повторение. Я не могу гарантировать, что он будет полностью стабильным в режиме ограничения тока — симулятор говорит мне, что это так, но это может быть просто сам симулятор — реальность часто сильно отличается от симуляции.
Хотя есть ожидание , что источник питания никогда не должен колебаться, на самом деле требуется серьезная инженерия для поддержания стабильности наряду с хорошей переходной характеристикой.В основном, небольшое колебание обычно не причинит никакого вреда, а ограничение тока существует, чтобы гарантировать, что ваше последнее творение не самоуничтожится в случае неисправности проводки. Он также может быть удобен для зарядки аккумулятора (помимо прочего), а основная цель ограничителя — защитить вашу схему и источник питания от «неудач». Многие источники питания демонстрируют признаки нестабильности высоких частот, редко в режиме «постоянного напряжения» и чаще всего в режиме постоянного тока.
Если вы начали думать, что создание собственного источника питания не выглядит слишком сложным, есть и другие необходимые вещи. Температура транзистора имеет решающее значение, поэтому важно включить механизм теплового отключения. Это может быть простой термовыключатель, отключающий сеть, если радиатор становится слишком горячим — простой, но не очень сложный. Обычно лучше включать индикатор «перегрева» и тепловой вентилятор, который включается, если температура радиатора превышает заданную.Приобретенные в магазине расходные материалы могут иметь вентилятор с регулируемой скоростью с окончательным отключением, если радиатор не остывает. Это может произойти, если в коротком замыкании присутствует постоянный высокий ток, заблокирован фильтр вентилятора или если установка на рабочем столе ограничивает воздушный поток.
8 Тепловое зондирование
Это важная часть любого источника питания. В идеале, если достигнут тепловой предел, питание должно отключиться, но с некоторыми схемами это проще, чем с другими. Например, рисунок 6.Схема 1 проста, поскольку это просто вопрос обнуления опорного напряжения (по существу, параллельно с переключателем «вкл / выкл»). Это можно сделать с помощью транзистора, контактов реле или даже сделать «пропорциональным», чтобы максимальный выходной ток уменьшался по мере нагрева радиаторов. В схеме на Рисунке 7.1 ограничение температуры немного сложнее, поскольку потенциометры «заданного напряжения» привязаны не к земле, а к выходным шинам питания. Из-за необходимости полной изоляции лучше всего подходит реле, которое просто закорачивает установленные потенциометры.Вам нужно двухполюсное реле, потому что два электролизера отделены друг от друга (электрически).
Следующее — решить, как лучше всего определять температуру радиатора. Очевидным выбором является термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), и они легко доступны в диапазоне различных значений (значение обычно указывается при 25 ° C). К сожалению, термисторы неудобно устанавливать на радиатор, если вы не можете получить его со встроенным монтажным узлом. Вы можете сделать его самостоятельно, используя миниатюрный терморезистор и прикрепив его к проволочному наконечнику с помощью эпоксидной смолы.Естественно, вы должны быть осторожны, чтобы убедиться, что нет электрического соединения термистора с его креплением. Вы также можете использовать диоды или транзисторы для измерения температуры, но они менее чувствительны, чем термисторы (всего -2 мВ / ° C), и более утомительны в настройке. Транзистор может быть сконфигурирован для обеспечения большей чувствительности (потому что у него есть усиление), и вы можете легко получить до -100 мВ / ° C. Однако для транзистора требуется подстроечный резистор (желательно как можно ближе, чтобы минимизировать шумоподавление), а датчику требуется три провода вместо двух.Их также сложно установить должным образом. Более или менее типичный термистор NTC 10 кОм (при 25 ° C) покажет изменение примерно на -250 Ом / ° C.
Поскольку термисторы сильно различаются по своему значению, изменяющемуся с температурой, важно, чтобы был предусмотрен метод регулировки. В идеале вам понадобится точный термометр с термопарой для измерения температуры радиатора, как можно ближе к одному из выходных транзисторов с последовательным проходом. Для получения точных показаний вам понадобится термопаста.Обычно сопротивление термистора падает примерно до 30-40% от значения 25 ° C при 50 ° C, но это зависит от используемого материала. Технические характеристики термистора, который вы покупаете, обычно содержат точные данные. Убедитесь, что термистор (и) не установлен слишком близко к вентилятору. В противном случае вентилятор будет легко охлаждать термисторы, но не сможет поддерживать безопасную температуру радиатора. Это может вызвать сбой.
Дешевый операционный усилитель — это самый простой способ надежного обнаружения «события» перегрева. Можно использовать несколько термисторов, причем самый горячий запускает охлаждающий вентилятор (ы) или отключает источник питания.Вы можете использовать двухступенчатую систему, как показано ниже, где при небольшом перегреве вентиляторы запускаются, но если температура продолжает расти, то питание полностью отключается от нагрузки. Два подстроечных элемента используются для обеспечения того, чтобы начальное напряжение на каждом термисторе составляло около 5,8 В при 25 ° C, что означает примерно 65% от общего сопротивления или VR1 и VR2. Если напряжение на любом из термисторов упадет примерно до 5,4 В, вентилятор включится. Вентилятор снова выключится, когда напряжение вернется к отметке 5.Порог 4 В. Если подача прекращается из-за того, что температура продолжает расти, вентилятор продолжит работу.

Рисунок 8.1 — Датчик температуры, вентилятор и выключатель реле
U1A — это буфер, обеспечивающий, чтобы гистерезисный резистор на U2B не мешал работе первого компаратора. При низких температурах компаратор U1B имеет низкий уровень на выходе, а U2A высокий, поэтому вентилятор не работает и контакты реле замкнуты (при условии, что переключатель постоянного тока замкнут). При повышении температуры сопротивление одного или обоих термисторов упадет до более низкого уровня.Когда напряжение на термисторе упадет до ~ 5,2 В, вентилятор запустится, а если температура продолжит расти, выходное реле питания будет отключено при дальнейшем падении напряжения на термисторе. Такое расположение гарантирует, что температура никогда не должна достигать опасного уровня. Необходимо отрегулировать подстроечные регуляторы, чтобы предварительно установить начальное напряжение термистора на соответствующий уровень, чтобы обеспечить включение вентилятора, когда температура радиатора достигнет примерно 35 ° C. Светодиод нужен, чтобы вы знали, почему все внезапно перестало работать (выходные транзисторы слишком горячие!).Последний подстроечный резистор (VR3) должен быть настроен на температуру отключения около 45 ° C. Оба компаратора имеют гистерезис, поэтому вентилятор не будет быстро включаться и выключаться, как и реле отключения. (Обратите внимание, что U2B не используется.)
Термисторы
не являются прецизионными устройствами, поэтому вам нужно будет провести свои собственные тесты с теми, которые вы можете получить. Возможно, потребуется поэкспериментировать с номиналами резисторов, чтобы получить разумные (и безопасные) пороговые значения температуры. Вы можете спросить, почему я предлагаю такую низкую температуру радиатора (45 ° C).Имейте в виду, что тепловое сопротивление от корпуса транзистора до радиатора может составлять около 0,5 ° C / Вт, поэтому, если транзисторы работают при 35 Вт, температура корпуса будет на 17,5 ° C на выше, чем на радиаторе. Это означает, что температура корпуса превышает 60 ° C. Если ваши методы монтажа недостаточно хороши, разница может быть больше, что приведет к риску отказа. Если вы не можете положить палец на транзистор и удерживать его там , то, вероятно, он слишком горячий.
Поддержание безопасной рабочей температуры и отключение источника питания (или отключение нагрузки), если силовые транзисторы становятся слишком горячими, является важной частью любого источника питания.Природа любого источника переменных заключается в том, что вы никогда не знаете, для чего вы в конечном итоге будете использовать его, когда он впервые будет построен, и все возможные случаи необходимо учитывать. Лучше преждевременно отключиться от источника питания, чем позволить транзисторам нагреться до такой степени, что они выйдут из строя. Транзисторы выходят из строя из-за короткого замыкания (по крайней мере, на начальном этапе), в результате чего на ИУ подается полное нерегулируемое напряжение питания. Ущерб, который может нанести, может быть катастрофическим.
9 Учет
Для всех блоков питания нужны счетчики.Обычно они включаются для напряжения и тока, и наиболее распространены в настоящее время цифровые. Однако «традиционные» аналоговые измерители с подвижной катушкой не только рентабельны (вы можете получить их на удивление дешево), но также легко читаются с первого взгляда. Многие цифровые счетчики не обеспечивают разумных подключений к источнику питания и измерениям (например, некоторым требуется плавающее питание). Это усложняет схему, а точность, которую обеспечивают цифровые измерители, часто является иллюзией. В аналоговых измерителях «FSD» означает отклонение на полную шкалу.
Я всегда отдавал предпочтение аналоговым счетчикам. Если вы можете получить измеритель с циферблатом, который откалиброван от 0 до 30 В (например), один можно использовать для измерения напряжения, а другой — для тока (0-3,0 А). Требуемые шунты и множители могут быть определены достаточно легко — все подробности см. В статье «Счетчики, множители и шунты». Возможно, можно использовать резистор измерения тока в качестве шунта измерителя, в зависимости от номинала резистора измерения, а также чувствительности и внутреннего сопротивления измерителя.В большинстве случаев движение измерителя 1 мА является хорошим компромиссом, и это позволит вам использовать резистор измерения тока, показанный на рисунке 6.1. Да, подключение измерителя и внешнего резистора немного повлияет на шунт, но погрешность будет очень маленькой (вплоть до бесконечно малой).

Рисунок 9.1 — Измерение тока и напряжения
Основные схемы измерения показаны выше. Измеритель тока — это боль, потому что полярность должна быть изменена в зависимости от того, контролирует ли он положительный или отрицательный шунт.Он выглядит запутанным, но при подключении, как показано на рисунке, он будет работать именно так, как задумано. Общее сопротивление измерителя предполагает использование измерительного механизма 1 мА, откалиброванного на 30 В (вольтметр) или 3 А (амперметр), и при условии, что внутреннее сопротивление катушки составляет 200 Ом. Если используемый измеритель более чувствителен (или его сопротивление другое), необходимо будет рассчитать сопротивления. Почти всегда проще использовать подстроечные резисторы для установки диапазона, чем постоянные резисторы, и показаны подходящие значения. Для вольтметра (откалиброван на 30 В FSD)…
R _м = (V / FSD) — R _{внутренний}
R _м = (30/1 м) — 200 = 28,8 тыс.
Если шунтирующие резисторы для амперметра отличаются от показанных значений, калибровка будет другой. Показанное «общее сопротивление» включает внутреннее сопротивление измерителя (обычно около 200 Ом для движения 1 мА). Обратите внимание, что если вы используете движение 1 мА, шунтирующий резистор должен быть не менее 0,1 Ом. Требуется шунт 67 мОм, но это предполагает, что сопротивление измерителя составляет ровно 200 Ом, и нет никакой возможности для регулировки, если показания неправильные.Возможность использования одного и того же шунта для измерения тока и амперметра зависит от окончательной топологии конструкции. Это не всегда практично, но немного снижает потери напряжения.
Обратите внимание, что при использовании схемы, показанной на Рисунке 6.1, два шунта имеют одинаковую полярность напряжения, поэтому показанное выше реверсирование не требуется. Чтобы посмотреть положительный или отрицательный выходной ток, измеритель просто переключают с одного шунта на другой, а полярность не меняется. Это устраняет перекрестную проводку, показанную на отрицательном шунте на приведенном выше рисунке.
Пока показан переключаемый амперметр (и это то, что использует мой старый источник питания), лучше использовать отдельный амперметр для каждого выхода. При условии, что у вас достаточно места на передней панели, это избавляет от утомительного переключения счетчика и означает, что если вы забудете (и что будет ), вы можете контролировать отрицательное питание, но используя положительное питание. Излишне говорить, что это означает, что вы не видите ток, и ИУ может быть повреждено до того, как вы поймете свою ошибку. Использование ограничения тока может смягчить это, конечно, при условии, что оно установлено на неразрушающий (низкий) ток, когда вы начинаете тестирование.
Вольтметр можно переключить для измерения положительного или отрицательного напряжения, или его можно просто подключить к двойным источникам питания (50 В для схем, показанных здесь) и откалибровать для отображения 30 В FSD («Измеритель напряжения (альтернативный)). Подразумевается, что напряжение будет составлять ± 25 В или другое более низкое напряжение по выбору. Может возникнуть небольшая ошибка, если источники питания не отслеживают идеально, но обычно это не является серьезной проблемой, если вы по какой-то причине не ожидаете точного напряжения. Если это так, лучше использовать внешний измеритель — те, что на источнике питания, относятся к « коммунальным » счетчикам — они показывают значение напряжения и тока, но ожидать точности лучше, чем около 5%, нереально.
9.1 Цифровые счетчики
Цифровые измерители — это либо лучшая вещь после нарезанного хлеба, либо вред для ландшафта, в зависимости от вашей точки зрения. Лично я предпочитаю аналоговые (механические) измерители, но они обычно довольно большие и громоздкие, занимая больше места на панели, чем цифровые считывающие устройства. Самым большим преимуществом аналоговых измерителей является то, что вы можете наблюдать за перемещением указателя, поэтому возрастающий (возможно, убегающий) ток виден быстро, а изменяющиеся токи могут быть легко усреднены на глаз.Цифровые измерители особенно бесполезны, если ток меняется быстро, потому что на дисплее просто расплываются цифры, и вы не можете усреднить цифровые показания на глаз.
Однако сейчас цифровые измерители обычно дешевле аналоговых, и большинство из них довольно точны. Поскольку они занимают меньше места на панели, они являются хорошим вариантом при соблюдении нескольких простых мер предосторожности. В частности, и особенно для измерителя тока, вам необходимо включить схему усреднения, которая предотвращает отображение на дисплее набора, казалось бы, случайных цифр, когда ток питания быстро изменяется.Это может быть просто резистор (1 кОм всегда является хорошей отправной точкой) и конденсатор для усреднения показаний. С резистором 1 кОм конденсатор 100 мкФ означает, что у вас есть точка низкой частоты 1,59 Гц -3 дБ, поэтому самые быстрые изменения будут сглажены, чтобы вы могли прочитать ток. Если этого не сделать, вы не сможете расшифровать показания. Этого достаточно, чтобы убедиться, что тренд хорошо виден.
Никаких подробностей для цифровых счетчиков здесь не показано, потому что они зависят от самого счетчика.Некоторые из них имеют автоматический выбор диапазона, другие используют переключаемые диапазоны, а более простые просто дают показания от «000» до «199» с возможностью выбора десятичной точки в желаемой позиции (часто с помощью перемычки или ссылки на измерителе). Печатная плата). Для измерения тока часто бывает необходимо использовать операционный усилитель для повышения небольшого напряжения на токовом шунте. Например, если у вас есть шунт на 0,33 Ом, вам необходимо усилить или ослабить напряжение на нем в соответствии с диапазоном. Для полной шкалы 2,5 А это означает, что вы получите только 825 мВ при токе 2.5A, и его нужно усилить, чтобы измеритель показал «2,50» (2,5 В в измерителе). Величина усиления или ослабления зависит от чувствительности измерителя. Например, для счетчика на 200 мВ потребуется уменьшить шунтирующее напряжение в 33 раза с помощью делителя напряжения. Он будет показывать 2,5 (25 мВ) с десятичной точкой, выбранной любыми имеющимися средствами. Разрешение составляет всего 100 мВ (± 2%, ± последняя цифра «фактора неопределенности» измерителя, которая может составлять до двух «единиц»). Этого (ИМО) недостаточно.
В идеале, если вы решите использовать цифровой замер, используйте счетчик, который предлагает три полных цифр (до «999», а не «199»), и, если возможно, с автоматическим выбором диапазона. Есть много вариантов, поэтому вам решать, сколько вы хотите потратить и какая точность вам нужна. Опять же, Meters, Multipliers & Shunts дает несколько рабочих примеров, которые могут быть вам полезны.
10 Строительство
Вот где все может стать некрасивым. Передняя панель является наиболее важной частью источника питания, потому что на ней есть регуляторы напряжения и тока, переключатели включения / выключения (сеть и постоянный ток), возможно, последовательно-параллельный переключатель, счетчики и, конечно же, выходные разъемы (обычно комбинированные банановые розетки. / переплет постов).Конечно, вы также добавите светодиоды для включения, ограничения тока и тепловой перегрузки. Все на передней панели должно быть доступно для строительства или обслуживания, а это неизменно означает лабиринт проводки. На передней панели есть провода для сети переменного тока, выходы постоянного тока, все светодиоды и потенциометры, и все это складывается (на удивление быстро). Поддержание общего источника питания для всех светодиодов (например, от анода к положительному вспомогательному источнику питания) означает, что многие светодиоды могут совместно использовать одно и то же анодное напряжение, что может сэкономить проводку.Однако это не относится к , а не к светодиодам ограничения тока в двойной версии схемы на рис. 6.1, потому что два источника питания должны оставаться полностью независимыми до последовательно-параллельного переключения.
Внутренние компоненты должны содержать силовые трансформаторы, выпрямители и крышки фильтров, а также основной радиатор (и) для выходных транзисторов. Последний будет иметь входную, выходную и управляющую проводку, а также соединения для термисторов и вентилятора (ов). По крайней мере, каждый модуль вывода (при условии двойного питания) будет иметь не менее шести проводов.Тогда есть плата (и) управления регуляторами. У вас будет по одному для каждого источника (при условии, что схема с двумя источниками питания показана на рис. 7.1), а также плата терморегулятора для контроля температуры радиатора.
Слишком легко сделать неправильную проводку, и вам нужен очень дисциплинированный подход, чтобы не допустить ошибок при подключении. Не поддавайтесь соблазну установить все платы управления на лицевую панель. Это может уменьшить количество необходимых проводов, но делает обслуживание кошмаром, если различные части источника питания не могут быть доступны и протестированы без отключения проводов от плат.Какой бы размер шкафа вы ни планировали использовать, если в нем мало свободного места, значит, он слишком мал.
Убедитесь, что все соединения доступны без необходимости снимать платы, чтобы добраться до нижней стороны. Используйте булавки, проволочные петли или любую другую подходящую технику, чтобы все провода можно было отсоединить от верхней (или видимой) стороны плат. Избегайте вилок и розеток — все соединения (особенно действительно важные) должны быть припаяны, а проводка должна быть устроена так, чтобы, если вам когда-либо понадобится снять плату, чтобы что-то заменить, проводка была связана с помощью кабельных стяжек, чтобы каждый провод совпадал с подходящую точку подключения.Аналогичным образом, если это вообще возможно, при сборке плат (чаще всего на Veroboard) сохраняйте соединения вдоль одного края платы. Это будет означать добавление перемычек на Veroboard, но это намного лучше, чем прокладывать провода по всей плате. Это не только упрощает электромонтаж, но и снижает вероятность ошибок.
Подстроечные резисторы
— это реальность для любого источника питания. Необходимо установить напряжения и токи, а измерители откалибровать. Температурный датчик также должен быть откалиброван, поэтому почти все источники питания будут иметь множество подстроечных резисторов — вы просто не можете полагаться на резисторы с фиксированным номиналом, чтобы обеспечить надлежащие условия для чего-либо.Если бы вы построили схему на рис. 6.1 как двойной источник питания, с тепловой защитой и счетчиком, у вас будет как минимум девять подстроечных резисторов, чтобы все правильно настроить. Это нормально для блоков питания, но у некоторых может быть больше!
Убедитесь, что важные части источника питания легко отделены от остальных (и шасси). Например, радиатор в сборе должен быть выполнен таким образом, чтобы его можно было снять, а доступ ко всем транзисторам можно было получить без демонтажа всего модуля.Одна конструкция, которую я видел, имеет крышки основного фильтра непосредственно перед выходными транзисторами, поэтому их нельзя снять, не сняв крышки фильтра (или транзисторы) с печатной платы. Расположение крышек таково, что вы просто не сможете получить доступ к крепежным винтам транзистора после завершения сборки. Настоятельно рекомендую избегать подобных ошибок. Необходимость извлекать (и / или демонтировать) компоненты или платы, чтобы получить доступ к любой части блока питания, превращает дальнейшую работу в кошмар.Учтите, что он может проработать 20 или более лет, прежде чем потребуется обслуживание, и к тому времени вы, вероятно, забудете многие «тонкости» схемы. По прошествии этого времени у вас может даже не оказаться схемы, поэтому убедитесь, что вы поместили ее в корпус!
Хотя основы источника питания не слишком сложны, всегда будет гораздо больше проводки, чем в любом типичном аудиопроекте. Это неизбежно, если вы не увеличите общую стоимость еще больше, сделав свои собственные печатные платы.Хотя это означает более профессиональный продукт, нет никакой гарантии, что вы получите правильный дизайн с первого раза, а внесение изменений может занять очень много времени. Если ошибка была сделана в компоновке печатной платы, может быть сложно диагностировать и найти ошибку, чтобы ее можно было исправить. В общем, будет намного проще подключить окончательную выходную секцию. Из-за задействованных высоких токов (которые могут присутствовать в течение нескольких часов) обычная печатная плата не обеспечивает достаточно низкое сопротивление или достаточно высокую пропускную способность по току, если вы не используете очень широкие дорожки (я бы предложил минимум 5-миллиметровых дорожек для 5A, но даже это является предельным значением для непрерывного режима).
Хотя это может показаться незначительной придиркой, я настоятельно рекомендую вам использовать розетку IEC для сети. По моему многолетнему опыту работы с испытательным оборудованием и другим оборудованием, нет ничего более раздражающего, чем фиксированный сетевой шнур. Вместо того, чтобы просто отсоединять вилку IEC с задней стороны, если ее нужно переместить, вам, возможно, придется проследить фиксированный провод до его сетевой розетки, а затем отсоединить его от других проводов для остальной части оборудования вашего испытательного стенда. В зависимости от того, сколько у вас оборудования, это может оказаться более сложной задачей (и болью в спину), чем вы думаете, когда оно впервые устанавливается и подключается.Незначительный момент, но о нем стоит помнить. Очень немногие контрольно-измерительные приборы, которые я построил, имеют фиксированные сетевые кабели, и у меня есть хороший набор сетевых проводов IEC!
Осталась одна проблема. Чтобы проверить различные части вашего блока питания, прежде чем он будет полностью подключен, вам понадобится … блок питания. Шансы сделать все правильно с первого раза невелики, поэтому, если у вас нет источника питания, вам придется разработать способ проверить правильность работы различных секций без риска задымления, если что-то не так. .Вы можете использовать « предохранительные » резисторы последовательно с основным источником питания, чтобы ограничить повреждение, если есть ошибка проводки, или (если он у вас есть) использовать Variac и текущий монитор (см. Проект 139 или Проект 139A, чтобы вы могли проверить на чрезмерный ток при повышении напряжения. Многие части блока питания не будут работать должным образом при пониженном напряжении, поэтому всегда есть риск. Тестирование и калибровка блоков питания — нетривиальная задача, поэтому вам придется многое сделать, чтобы завершить его.
11 Полезное дополнение
Хотя здесь я описал только базовый источник питания, многие коммерческие источники питания включают выход 5 В (обычно рассчитанный на ток около 3 А), а некоторые также включают источник питания ± 12 В.Поскольку вы никогда не знаете, как будет сконфигурирован источник питания в будущем, они оба будут полностью изолированы. Как только вы соедините вместе заземляющие (или общие) соединения внутри, это ограничит ваши действия с источниками питания. Как уже отмечалось, вы никогда не можете предугадать, для чего вы будете использовать источник, когда он впервые будет построен, и было бы неразумно предполагать что-либо заранее.
Это означает по крайней мере один, но, возможно, два дополнительных трансформатора, а также выпрямители, фильтры и регуляторы.Вам также потребуется больше места на передней панели для подключений. Большинство коммерческих расходных материалов не обеспечивают измерения для каких-либо вспомогательных источников питания, и в схемах не требуется ничего особенного. Можно использовать пару плат P05-Mini, одну для одного выхода + 5В, а другую для ± 12В.
По сравнению со стоимостью остальной части поставки, они могут быть добавлены за (почти) арахис, за возможным исключением трансформаторов. В качестве альтернативы они могут быть построены как отдельная единица, что имеет ряд явных преимуществ.Как и ожидалось, у меня есть один из них, а также те, что есть на моем рабочем месте, и, хотя он мало используется, он неоценим, когда мне нужен дополнительный источник питания, изолированный от всех остальных. Он также достаточно мал, чтобы я мог взять его из мастерской в свой офис, где я также выполняю некоторые работы по тестированию и разработке. Действительно, вот где он сейчас.
12 Меры предосторожности
Существуют меры предосторожности, которые следует соблюдать при использовании любого источника переменного тока .Если нет переключателя, который отключает постоянный ток (или снижает выходную мощность до нуля), питание никогда не должно включаться при подключенной нагрузке. Большинство схем должны пройти фазы «запуска» (зарядка конденсаторов, стабилизация напряжения стабилитрона и т. Д.), Прежде чем выход станет стабильным. Если ваша нагрузка подключена, она может быть подвержена опасному напряжению, а ограничения тока может быть недостаточно для предотвращения повреждений. В самом деле, до тех пор, пока все внутренние схемы не будут иметь требуемых рабочих напряжений, может даже не быть никакого ограничения тока!
С рисунком 7.1, когда источник питания включен и работает, снижение напряжения до нуля с помощью переключателя будет работать. Однако во время «запуска» (после подачи питания от сети) этот может не работать! Ничего не должно быть подключено к выходу, когда сетевой выключатель включен, потому что выход может быть непредсказуемым. Это было подтверждено моделированием — даже при выключенном переключателе выходная мощность мгновенно повышается до более 4 В при подаче питания. Схема на рис. 6.1 должна быть лучше в этом отношении, но все же лучше не подключать нагрузку при включении сети.
Необходимо включить питание, уменьшить напряжение до нуля, пока вы выполняете соединения, а затем напряжение можно установить на желаемый уровень. При тестировании чего-либо в первый раз используйте низкий порог ограничения тока, чтобы минимизировать повреждение в случае неисправности в ИУ. Если вам нужен источник с ограничением по току, напряжение следует установить так, чтобы было достигнуто ограничение по току, но не превышающее его. Например, если вы хотите обеспечить ток 1 А через нагрузку 10 Ом, необходимо установить напряжение только для напряжения холостого хода около 12 В.Установка более высокого напряжения только увеличивает риск для вашей нагрузки, если что-то пойдет не так.
Установка низкого напряжения (как раз достаточного для выполнения задачи) , а не , не уменьшает рассеивание в последовательно проходящих транзисторах. Единственная причина — убедиться, что выходной конденсатор (-ы) не может заряжаться до 25 В, а затем разряжаться через нагрузку. Это почти наверняка гарантирует, что мгновенный ток будет намного выше установленного порога. Это не только совет для схем, показанных здесь — он относится ко всем источникам питания , если в инструкциях по эксплуатации не указано иное.Большинство советует не подключать что-либо до тех пор, пока не будут установлены напряжение и максимальный ток перед подключением нагрузки.
Существует несколько конструкций источников питания, в которых для управления функциями используется микроконтроллер, но будьте очень осторожны со всем (домашним или коммерческим), которые требуют от вас «программирования» напряжения или тока с помощью клавиатуры. Использование обычных кастрюль с низкими технологиями означает, что вы можете увеличить напряжение (или ток) поворотом ручки и быстро снизить напряжение, если обнаружены какие-либо аномалии.Попытка сделать это с помощью кнопок обычно невозможна, и большой ущерб может быть нанесен просто из-за того, что вы не смогли достаточно быстро снизить напряжение при первых признаках неисправности. «Высокотехнологичный» внешний вид программируемого источника питания может быть привлекательным, но он непрактичен для чего-либо, кроме лабораторных испытаний, когда оборудование, на которое подается питание, является известной величиной с самого начала.
Выводы
Если все вышеперечисленное не отпугнуло вас от идеи создания собственного источника питания, я настоятельно рекомендую вам начать с чего-нибудь довольно простого (например, Project 44).Я знаю, что «сделай сам» — это то, что нужно делать самому, но это должно быть верным только тогда, когда это имеет смысл. Как уже говорилось ранее, я создал источник питания от ± 0 до 25 В, 2 А с полностью регулируемым ограничением тока, термовыключателем и двухскоростным вентилятором. Он довольно часто использовался около 30 лет (на момент написания) и никогда меня не подводил. Однако это сложная схема и не совсем подходит для любительского строительства. К сожалению, принципиальную схему невозможно найти, и ее непросто «перепроектировать».С семнадцатью транзисторами, пятью операционными усилителями, двумя микросхемами стабилизатора 12 В, пятью подстроечными резисторами, а также ожидаемой связкой резисторов, диодов, крышек фильтров, переключателей, измерителей и потенциометров и потенциометров установки напряжения / тока, я бы не рекомендовал это — даже если бы я сделал У есть полная схема для него. Стоимость будет считаться неприемлемой для большинства строителей, которым в любом случае это может не понадобиться так часто.
Простая схема, показанная выше (рисунок 7.1), неплоха. Он не так хорош, как тот, который я построил, но, безусловно, приемлем для нормальной работы на тестовом стенде.У него есть то преимущество, что он может ограничивать более низкий ток, чем мой (~ 50 мА — мой минимум), и это полезно для чувствительных схем. Что еще более важно, его достаточно просто собрать даже на Veroboard, со схемами ограничения тока, подключенными напрямую к переключателю и потенциометрам установки напряжения. Остается только базовая схема на Veroboard, которая должна быть довольно простой. В целом схема на рис. 6.1 лучше, но переключение для последовательной параллельной работы должно выполняться с большой осторожностью.
Возможно, что удивительно (а может, и нет), определение тока в целом намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. Это довольно просто, если вы используете простую схему переключаемого резистора, но настроить ее не так-то просто. Существуют специализированные ИС, которые предназначены именно для этого приложения, но большинство из них предназначены только для SMD, и они недешевы, особенно если они доступны только в упаковке из пяти штук. Это очень часто встречается с деталями SMD. Конечно, это всего лишь чувствительная часть — все еще необходимо получить действующее правило .Как уже отмечалось, в точке перехода (от регулирования напряжения к регулированию тока) есть два отдельных регулятора, каждый из которых пытается наложить свою волю на выход. Без значительных затрат времени на разработку в результате часто возникают колебания (переходные или непрерывные).
Основная идея этой статьи — показать вам некоторые из доступных опций. В идеале, большинство строителей своими руками хотят что-то, что выполняет свою работу, является надежным и не требует больших затрат на строительство. Это даже лучше, если он может использовать детали, которые у вас уже есть в наличии.Если вам все же нужно покупать детали, вы должны быть достаточно уверены, что выбранная вами схема соответствует поставленной задаче. Как уже отмечалось, схемы, которые я показал, пришлось адаптировать для обеспечения надежности (особенно при низком выходном напряжении и большом токе). Несоблюдение защитных мер (ограничение тока, отключение вентилятора и перегрева) приведет к цепи, которая не только подведет вас, но и может взорвать цепь, которую вы тестируете.
Когда вы посмотрите на стоимость необходимых компонентов, вы очень быстро обнаружите, что они составляют довольно пугающую цифру.Просто трансформатор (-ы) будет дорогим, и, хотя многие детали достаточно дешевы, это не относится к конденсаторам фильтра или радиаторам. Вы также должны предоставить корпус и другое оборудование, и это потребует значительной механической обработки для размещения счетчиков, вентиляторов, разъемов и т. Д. Очень сомнительно, что вы потратите меньше эквивалента 400 австралийских долларов в выбранной вами валюте, даже если у вас есть много мелких деталей на складе. Я видел двойной источник питания 0–30 В, 3 А всего за 325 австралийских долларов в сети, и очень сомнительно, что вы сможете построить его за меньшую плату, если у вас нет почти всего необходимого в своем «ящике для мусора».
Это изделие , а не ни при каких обстоятельствах не должно рассматриваться как строительное изделие! Он предназначен только для демонстрации того, что создание даже небольшого запаса скамейки — нетривиальное занятие и что есть соображения, о которых вы, возможно, не задумывались. Некоторые из конструкций, которые вы найдете в других местах в сети, не очень хорошо спроектированы и не обеспечивают достаточного запаса прочности для транзистора с последовательным проходом (в частности), и в большинстве нет предупреждений о SOA транзистора, тепловом отказе или любых других вещах что может пойти наперекосяк.Как показано в этой статье, есть много вещей, которые могут пойти не так, особенно если какая-либо часть поставки недооценена из-за неправильного использования, которое получит при нормальном использовании.
Список литературы
В любом случае, что это такое за дизайн блока питания (электронный дизайн)
Регулируемый лабораторный источник питания — два раза
стабилизированный источник питания 0-30 В постоянного тока с контролем тока
Zdroj G400 (на чешском языке)
Трубка регулятора напряжения (Википедия)
Стабилизированный источник питания с двумя напряжениями, John Linsley-Hood (Wireless World, январь 1975 г.)
Термисторы NTC (www.resistorguide.com)
Основной индекс
Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2019. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки.Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Страница опубликована и © Ноябрь 2019 г.

Design Источник питания 5 В постоянного тока (Простое пошаговое руководство)
Ищете помощь в разработке источника питания 5 В самостоятельно? Что ж, добро пожаловать. В этом посте мы не только проектируем блок питания, но и узнаем о расчетных расчетах, которые вы можете сделать сами.
Схема источника питания — это очень простая схема в обучении электронике.Почти каждый в электронике пытается это сделать. И я не могу сказать вам, насколько это весело, когда вы завершаете свой первый дизайн блока питания, тестируете его, и он работает нормально.
Хорошо!
Блок питания, который мы здесь разработаем, очень простой. Это дизайн, основанный на линейной технологии, он будет проходить вас на каждом этапе проектирования, пытаться представить все простым языком, выполнять некоторые математические вычисления, например, если в схеме используется конденсатор, вы должны знать, почему он здесь и как рассчитывается его стоимость.
Надеюсь, вам понравится этот пост и вы чему-нибудь научитесь. На всякий случай, если вам нравится заниматься электроникой своими руками, то этот комплект для сборки блока питания (нажмите здесь) подойдет именно вам. Удачи 😀
Конструкция источника питания 5 В постоянного тока
Конструкция любой схемы начинается с хорошо составленной общей блок-схемы. Это помогает нам спроектировать отдельные части схемы, а затем, в конце концов, собрать их вместе, чтобы получить полную схему, готовую к использованию.
Общая блок-схема этого проекта представлена ниже. Все очень просто. Он состоит из следующих четырех основных подблоков.
Преобразователь
Схема выпрямителя
Фильтр
Регулятор
Сначала я объясню каждый блок в целом, а затем мы перейдем к проектированию. Думаю, нужно понимать, какой блок что делает в первую очередь.
Итак, давайте попробуем разобраться в каждом разделе один за другим.
Входной трансформатор
Трансформатор — это устройство, которое может повышать или понижать уровни напряжения в соответствии с законом передачи энергии.
Вопрос в том, зачем нам это нужно в нашей конструкции снабжения?
Что ж, в зависимости от вашей страны, переменный ток, поступающий в ваш дом, имеет уровень напряжения 220/120 В. Нам нужен входной трансформатор для понижения входящего переменного тока до требуемого нижнего уровня, то есть близкого к 5 В (переменный ток). Этот более низкий уровень в дальнейшем используется другими блоками для получения необходимых 5 В постоянного тока.
Трансформатор — это устройство, которое используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения, сохраняя одинаковую входную и выходную мощность.
Будьте осторожны, играя с этим устройством.
Поскольку вы используете сетевое напряжение, которое может быть слишком опасным. Никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками или плохими инструментами. Имейте хороший и достойный бесконтактный тестер напряжения и используйте его, чтобы всегда быть уверенным в том, какая линия находится под напряжением, идущим к трансформатору.
Схема выпрямителя
Если вы думаете, что трансформатор просто снизил напряжение до 5 В постоянного тока. Извините, вы ошибаетесь, как когда-то был я.Пониженное напряжение по-прежнему остается переменным. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, нужна хорошая выпрямительная схема.
Схема выпрямителя — это комбинация диодов, расположенных таким образом, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное напряжение.
Без схемы выпрямителя невозможно получить необходимое выходное напряжение 5 В постоянного тока. Эта схема поставляется в красивых интегрированных корпусах, или вы также можете сделать ее с использованием четырех диодов. Вы увидите, как мы его проектируем, в следующих разделах.
В основном, существует два типа выпрямительных схем; полуволновой и двухполупериодный.Однако нас интересует полноценный выпрямитель, так как он более энергоэффективен, чем первый.
Фильтр
В практической электронике нет ничего идеального. Схема выпрямителя преобразует входящий переменный ток в постоянный, но, к сожалению, не превращает его в чистый постоянный ток. Выход выпрямителя пульсирует и называется пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток не считается подходящим для питания чувствительных устройств.
Итак, выпрямленный постоянный ток не очень чистый и имеет рябь. Задача фильтра — отфильтровывать эти пульсации и обеспечивать совместимость напряжения для регулирования.
Конденсаторный фильтр используется, когда нам нужно преобразовать пульсирующий постоянный ток в чистый или удалить искажения из сигнала.
Практическое правило: постоянное напряжение должно иметь пульсации менее 10 процентов для идеального регулирования.
Лучшим фильтром в нашем случае является конденсатор. Вы, наверное, слышали, конденсатор — это устройство, накапливающее заряд. Но на самом деле его лучше всего использовать как фильтр. Это самый недорогой фильтр для нашей базовой конструкции блока питания 5 В.
Регулятор
Регулятор — это линейная интегральная схема, использующаяся для обеспечения регулируемого постоянного выходного напряжения.Регулировка напряжения очень важна, потому что нам не нужно изменять выходное напряжение при изменении нагрузки.
Всегда требуется выходное напряжение, независимое от нагрузки. ИС регулятора не только делает выходное напряжение независимым от переменных нагрузок, но и от изменений напряжения в сети.
Регулятор — это интегральная схема, используемая для обеспечения постоянного выходного напряжения независимо от изменений входного напряжения.
Надеюсь, вы разработали некоторые базовые концепции проектирования источников питания.Давайте продолжим с реальной принципиальной схемой для нашей конкретной конструкции блока питания 5 В постоянного тока.
Принципиальная схема источника питания 5 В постоянного тока
Ниже представлена принципиальная электрическая схема для указанного проекта. Вы получаете основной запас; напряжение и частота могут зависеть от вашей страны, предохранителя; для защиты цепи, трансформатора, выпрямителя, конденсаторного фильтра, светодиодного индикатора и регулятора IC.
Блок-схема реализована в программном обеспечении NI Multisim, хорошем программном обеспечении для моделирования для студентов и начинающих электронщиков.Я рекомендую потратить немного времени на то, чтобы поиграть с ним.
Теперь перейдем к собственному дизайну.
Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В
Вот и все: сначала мы спроектируем каждую секцию, а затем соберем каждую из них, чтобы наш источник питания постоянного тока был готов для питания наших проектов.
Итак, приступим к делу.
Вы думаете, я бы начал объяснение конструкции с трансформатора, но это не так. Трансформатор выбирается не сразу.
Шаг 1: Выбор регулятора IC
Выбор регулятора IC зависит от вашего выходного напряжения. В нашем случае мы проектируем для выходного напряжения 5 В, мы выберем ИС линейного регулятора LM7805.
Следующим шагом в процессе проектирования является определение номинальных значений напряжения, тока и мощности выбранной ИС регулятора. Это делается с помощью таблицы данных регулятора IC.
Ниже приведены номинальные характеристики и схема контактов LM7805 в техническом описании.
Техническое описание 7805 также предписывает использовать конденсатор 0,1 мкФ на выходной стороне, чтобы избежать переходных изменений напряжения из-за изменений нагрузки. И 0,1 мкФ на входе регулятора, чтобы избежать пульсаций, если фильтрация находится далеко от регулятора.
Для дополнительной информации, для вывода положительного напряжения мы используем LM78XX. XX указывает значение выходного напряжения, а 78 указывает положительное выходное напряжение. Для выхода с отрицательным напряжением используйте LM79XX, 79 указывает отрицательное напряжение, а XX указывает значение выхода.
Шаг 2: Выбор трансформатора
Правильный выбор трансформатора означает экономию больших денег. Мы узнали, что минимальный вход для выбранной нами микросхемы регулятора составляет 7 В (см. Значения в таблице выше). Итак, нам нужен трансформатор для понижения основного переменного тока, по крайней мере, до этого значения.
Но между регулятором и вторичной обмоткой трансформатора также есть выпрямитель на диодном мосту. Выпрямитель имеет собственное падение напряжения, то есть 1,4 В. Нам также необходимо компенсировать это значение.
Таким образом, математически:
Это означает, что мы должны выбрать трансформатор со значением вторичного напряжения, равным 9 В или, по крайней мере, на 10% больше, чем 9 В.
Исходя из этого, для конструкции блока питания 5 В постоянного тока мы можем выбрать трансформатор с номинальным током 1 А и вторичным напряжением 9 В. Почему ток 1А? Поскольку IC регулятора имеет номинальный ток 1 А, это означает, что мы не можем пропускать ток, превышающий это значение. Выбор трансформатора с номинальным током выше этого потребует дополнительных денег.И нам это не нужно.
Шаг 3: Выбор диодов для моста
Как вы видите на принципиальной схеме, выпрямительная цепь состоит из нескольких диодов, расположенных по определенной схеме. Чтобы сделать выпрямитель, нам нужно подобрать для него подходящие диоды. При выборе диода для мостовой схемы. Имейте в виду выходной ток нагрузки и максимальное пиковое вторичное напряжение трансформатора i-e 9В в нашем случае.
Вместо отдельных диодов вы также можете использовать один отдельный мост, который поставляется в корпусе IC.Но я не хочу, чтобы вы использовали его здесь, просто для изучения и игры с отдельными диодами.
Выбранный диод должен иметь номинальный ток больше, чем ток нагрузки (т.е. в данном случае 500 мА). И пиковое обратное напряжение (PIV) больше, чем пиковое вторичное напряжение трансформатора
Мы выбрали диод IN4001, потому что он имеет номинальный ток на 1 А больше, чем мы желаем, и пиковое обратное напряжение 50 В. Пиковое обратное напряжение — это напряжение, которое диод может выдерживать при обратном смещении.
Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты
При выборе подходящего конденсаторного фильтра необходимо помнить следующее: его напряжение, номинальную мощность и значение емкости. Номинальное напряжение рассчитывается от вторичного напряжения трансформатора.
Практическое правило: номинальное напряжение конденсатора должно быть как минимум на 20% больше, чем вторичное напряжение. Итак, если вторичное напряжение составляет 13 В (пиковое значение для 9 В), то номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 50 В.
Во-вторых, нам нужно рассчитать правильное значение емкости. Это зависит от выходного напряжения и выходного тока. Чтобы найти правильное значение емкости, используйте приведенную ниже формулу:
Где,
Io = ток нагрузки, т.е. 500 мА в нашем дизайне, Vo = выходное напряжение, т.е. в нашем случае 5 В, f = частота, т.е. 50 Гц
В нашем случае:
Частота 50 Гц, потому что в нашей стране переменный ток 220 @ 50 Гц.У вас может быть сеть переменного тока 120 В при 60 Гц. Если да, то укажите значения соответственно.
Используя формулу конденсатора, практическое стандартное значение, близкое к этому значению, i-e 3.1847E-4, составляет 470 мкФ.
Еще одна важная формула приведена ниже. Это также можно использовать для расчета емкости конденсатора.
В данном случае R — это сопротивление нагрузки
. Rf — коэффициент пульсации, который должен быть менее 10% для хорошей конструкции. И на этом мы почти закончили с дизайном блока питания на 5 В.
Шаг 5: Обеспечение безопасности источника питания
Каждая конструкция должна иметь защитные приспособления для защиты от возгорания. Точно так же наш простой источник питания должен иметь один, то есть входной предохранитель. Входной предохранитель защитит наш источник питания в случае перегрузки.
Например, наша желаемая нагрузка может выдерживать ток 500 мА. Если в случае, если наша нагрузка начнет плохо себя вести, есть вероятность заусенцев компонентов. Предохранитель защитит наши поставки.
Практическое правило при выборе номинала предохранителя: он должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.
Разработанный нами простой блок питания способен выдавать ток 1 А, что в некоторых случаях может быть использовано. Если вы решили использовать его для таких случаев, то не забудьте прикрепить радиатор к микросхеме регулятора.
Больше удовольствия с электроникой
Электроника — это очень весело. Как только вы окунетесь в мир электроники, у вас всегда есть чем заняться.
Если вам нравится делать электронику своими руками, вам понравился этот пост, вы узнали все концепции дизайна, а теперь хотите создать свой собственный проект источника питания DIY.Вы хотите спаять и поиграть со всеми вышеупомянутыми компонентами, затем проверьте это, комплект источника питания Elenco (Amazon Link), вам будет интересен.
Кроме того, есть забавная книга под названием Make Electronics: Learning through discovery (Amazon link), , которая научит вас многим классным электронным устройствам на практике. Если вы найдете эту книгу интересной, попробуйте, и вы многому научитесь.
Заключение
Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучаете основы электроники, я бы порекомендовал вам разработать собственный лабораторный источник питания.
Это поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный источник питания.
Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, насколько весело играть с электроникой в безопасной среде. Это похоже на обучение на практике
. Пожалуйста, не указывайте, что это только источник питания 500 мА. Это может быть ваш источник питания 5 В постоянного тока с допустимым током до 500 мА. И это было то, что я знаю, как проектировать источник питания постоянного тока на 5 Вольт.
Надеюсь, это была вам какая-то помощь.
Спасибо и удачной жизни.
Прочие полезные сообщения
Простой лабораторный блок питания своими руками
Автор: admin 25.01.2015
Блок питания для самостоятельной лаборатории, вид спереди
Меня немного разочаровал мой старый лабораторный блок питания Manson EP925. Купил б / у много лет назад в студенческие годы. Проблема в том, что у него только один выход. Для многих проектов в области электроники мне нужно несколько напряжений, например 3V3 и 5V.
Dangerous prototypes продает печатную плату, которая позволяет переработать блок питания ATX в настольный блок питания. К сожалению, у меня не было блока питания ATX, но у меня была пара старых блоков питания для ноутбуков. В сочетании с некоторыми дешевыми китайскими платами регуляторов от Ebay я сделал лабораторный источник питания. Зарядное устройство для ноутбука, которое я использую, выдает стабильное напряжение 12 В и может обеспечивать ток 5 А. Этого более чем достаточно для большинства проектов в области электроники.
Вот блок-схема моего лабораторного блока питания:
Блок-схема лабораторного блока питания

В моем лабораторном блоке питания DIY всего 10 клемм для привязки.Те, что слева, обеспечивают 12В, 5В и 3В3. Выход 12 В поступает напрямую от блока питания ноутбука. 5V и 3V3 обеспечиваются модулями KIM055L и KIM035L. Они могут выдавать ток 5А. Остальные 4 — это выходы регулятора LM2596-регулируемого и регулятора XL4015. LM2596 — это простая плата регулируемого регулятора напряжения. Я распаял подстроечный резистор и припаял к нему штатный потенциометр.
Коммутационная плата XL4015 настроена как стабилизатор постоянного тока. Он имеет 2 подстроечных резистора для установки напряжения и тока.Я снова снял с платы подстроечные элементы и припаял к ней 2 потенциометра. Я установил 3 потенциометра на переднюю панель и добавил 3 красивые кнопки, чтобы я мог легко их регулировать.
Измеритель на левой панели показывает выходное напряжение LM2596, измеритель на правой панели отображает напряжение и ток выхода XL4015.
Я разработал коробку в Draftsight и сделал ее лазерной резкой из акрилового листа в местной компании. Вы можете скачать файл в формате DWG здесь. Дизайн рассчитан на 4-миллиметровый акриловый лист, как и у моей местной компании по лазерной резке.BTW Draftsight — это бесплатная программа САПР, работающая даже в среде GNU / Linux.
Я купил регуляторы и щитовые приборы на Ebay. Штыри, потенциометры, кнопки, выключатель питания, предохранитель и гнездо постоянного тока поставляются электроникой Tayda. Чтобы распределить 12 В от блока питания ноутбука по различным модулям, я использовал 8-позиционную клеммную колодку с винтовыми зажимами.
Лабораторный блок питания для самостоятельной работы, вид сбоку

Блок питания для самостоятельной лаборатории, вид сзади
Рубрика: Покупка запчастей | Tagged электроника |
Блок питания
Как сделать очень простой блок питания с использованием LM317 и 2N3055 (15A) или 2N5686 (50A).
** Изначально этот текст был написан как руководство по изготовлению блока питания с использованием блока питания ПК. Однако теперь я считаю, что
Если кто-то хочет сделать источник питания с более высокими токами, то ПК-блока питания недостаточно.
Трансформатор — гораздо лучшее решение. **
Я всегда хотел сделать блок питания, так как он так же важен, как паяльник (на лабораторном столе).
Коммерческие решения для меня слишком дороги.Я могу позволить себе поставку в 100 евро (0-12, 0-3A может быть), но
почему бы не СОЗДАТЬ ОДИН, который имеет 0-12 В 0-20 А (по крайней мере) за ПОЛОВИНУ стоимости.
Готовое питание может достигать как минимум 30 Ампер.
Концепция ПРОСТАЯ !!
Купите блок питания для ПК!
Они дешевые (правда, плохого качества) [25-30 евро]
Переключение => легкий вес по сравнению с AMPS [мы добавляем конденсаторы, если слово «переключение» вызывает у вас дискомфорт]
Выведите все стандартные напряжения [3.3, 5, 12]
Имеют предохранители и многие другие типы защиты.
Приобретите трансформатор с 240 В на 12 В или 24 В ** отредактировано
Немного дороже
В системе будет меньше пульсаций
Более актуальные Более актуальные Более актуальные !!!
Пользователь должен вручную добавить выпрямитель на диодном мосту и конденсаторы для преобразования переменного тока в постоянный
Никаких дополнительных средств безопасности, при закоротке провода плавятся!
Как сделать переменную!
Вам нужно:
>> Источник питания .Блок питания ПК или трансформатор + диоды + колпачки.
>> Силовой транзистор [не дарлингтон], такой как очень известный 2N3055 (15A) или 2N5686 (50A)
>> Радиатор для транзистора. Есть уже готовые, высверленные под пакет ТО-3. Стремитесь к самой низкой термостойкости.
>> Регулятор с малым падением напряжения (LDO). LM317 в порядке.Я бы посоветовал купить на 3-5 ампер!
Я выбрал LD1084V от ST. Падение 1,3 В при 5А, так что хорошо!
>> Некоторые цифровые / аналоговые панельные счетчики .
>> Случай может быть
[необязательно] Добавьте микроконтроллер, чтобы делать некоторые изящные вещи, например управлять ЖК-дисплеем для всего,
Поворотные энкодеры
вместо потенциометров, отсечки тока и т. Д.
Советы:
>> Для включения БП. Провод EN должен быть подключен к GND.
>> Будьте осторожны, чтобы корпус блока питания не касался какой-либо части вашей цепи, даже земли.
>> Почему мы используем конфигурацию ЛЕВОГО, а не правого?
В случае попадания пыли в потенциометр (или если мы закручиваем корпус) «игла» может не касаться углеродного резистивного следа.
Это делает PIN 2 для отключения.
Если мы используем ПРАВИЛЬНУЮ конфигурацию, это приведет к тому, что наша цепь будет иметь очень высокое сопротивление [разомкнутая цепь], и это, вероятно, приведет к тому, что регулятор будет выдавать максимальное напряжение.
Если мы используем ЛЕВУЮ конфигурацию, сопротивление части все равно будет в пределах, которые мы ЗНАЛИ при проектировании схемы!
>> Если сомневаетесь, поставьте еще конденсаторы.
>> Что делать, если прекращается подача?
Типовые блоки питания имеют защиту от перенапряжения / тока и пониженного напряжения.
Повышенный ток / пониженное напряжение
Если мы попытаемся потреблять импульсами 10 А, временное падение напряжения может вызвать срабатывание механизма защиты от пониженного напряжения.
Так как у меня были такие проблемы, я добавил несколько конденсаторов к выходу и устранил проблемы, которые у меня были,
DIY: Как сделать блок питания 9 В из батареи дрели
Здравствуйте и добро пожаловать в мой первый проект DIY для Premier Guitar .Я собираюсь объяснить, как сделать батарейный блок питания для педалборда (Изображение 1) . Мы будем использовать аккумулятор для аккумуляторной дрели для питания и некоторые другие предметы, которые у вас, возможно, уже есть. Все детали, необходимые для этого проекта, можно легко найти и купить в Интернете.
Зачем вам использовать батарею дрели для питания ваших педалей эффектов? Зарядив свои эффекты от батареи, вы устраняете вероятность шума, вызванного плохой проводкой в вашем доме или в помещении, это устраняет возможные контуры заземления, а также шнур, о котором можно споткнуться, и это расширяет ваши возможности для размещения педалборда. .Батареи для дрелей прочные, легко перезаряжаемые и прослужат очень долго, прежде чем потребуется подзарядка. Они просто вставляют и выскакивают из зарядного устройства, а также выскакивают из источника питания. Если у вас уже есть пара запасных аккумуляторов, стоимость этой сборки невелика. Запасные батареи можно приобрести в Интернете, если у вас уже есть зарядное устройство, или вы даже можете купить батареи и зарядное устройство.

Изображение 2
Если вы модифицировали проводку своих гитар, у вас, вероятно, есть инструменты и навыки, необходимые для создания этого проекта.Вам понадобится хороший паяльник и припой, дрель, плоскогубцы, мультиметр и, конечно же, защита для глаз. Если вы похожи на меня, вам также понадобятся очки для чтения, чтобы видеть, что вы делаете. Эта сборка довольно проста и понятна, как вы можете видеть на схеме подключения, показанной на Изображение 2 . Оранжевый квадрат — это задняя часть обычного педального переключателя 3PDT, который можно найти в большинстве стомпбоксов. Я использовал ножной переключатель 3PDT, но ножной переключатель 2PDT или любой тумблер также подойдет для этого проекта.

Изображение 3
Два самых важных элемента, которые нам нужны, помимо батареи, — это адаптер батареи и понижающий преобразователь, иногда называемый преобразователем напряжения. Аккумулятор подключается к адаптеру, как к дрели, и имеет два провода, которые позволяют нам подключаться к источнику питания аккумулятора. Батарейные адаптеры производятся для нескольких марок батарей для сверл. Я использую Milwaukee, но Makita и DeWalt также будут работать над этим проектом. Я купил свой аккумуляторный адаптер ( Image 3 ) примерно за 16 долларов на Amazon.
Понижающий преобразователь позволяет вам регулировать (или «понижать») напряжение, поступающее от батареи, до 9 вольт, что является напряжением, которое вы хотите для большинства педалей. Эти агрегаты также дешевы. Я купил пачку из четырех штук, на случай, если одну испортил. Возьмите тот, который будет выдерживать не менее 25 вольт в верхнем диапазоне и ниже нашего целевого напряжения 9 вольт. Также проверьте, какой ток он может выдержать: 3-5 ампер должно быть достаточно.

Изображение 4
Купленный мною понижающий преобразователь имеет размеры примерно 2 на 1 дюйм ( Изображение 4 ), с соединениями для входа и выхода постоянного тока.Небольшой латунный винт наверху синей прямоугольной коробки — это регулировка. У меня поворот винта против часовой стрелки снижает выходное напряжение. Чтобы установить регулировочный винт, понадобится действительно маленькая отвертка, а чтобы понизить его до 9 вольт, нужно сделать много оборотов.
Купленный мною понижающий преобразователь рассчитан на 3 ампера электрического тока. Итак, сколько тока потребляют ваши педали? Я нашел хороший список различных педалей и их мощность на Stinkfoot.se. Четыре педали, которые я использовал в последнее время, потребляют в общей сложности 113 мА или.113 амп. Важно отметить, что педали потребляют энергию всякий раз, когда к ним подключен гитарный шнур, даже когда они выключены. Ножной переключатель на педали просто направляет сигнал по схеме и не останавливает потребление энергии. Вот почему мы ставим педальный переключатель в наш проект, чтобы мы могли выключить питание. Мы также добавим светодиод, чтобы напоминать нам о включении питания.
В этом проекте мы будем использовать базовый корпус педали. Я использовал один размером примерно 2 1/4 дюйма на 4 1/4 дюйма, и его поставляли в коробке по три штуки.Коробка поставляется со специальным ступенчатым сверлом, которое проделывает отверстия для таких вещей, как домкраты, переключатели и светодиоды, а также полезный список шагов, которые подходят для разных частей. Кусок малярной ленты, обернутый вокруг сверла на соответствующем этапе, поможет вам просверлить отверстие нужного размера, не заходя слишком далеко.
Что еще нам понадобится?
Один ножной переключатель 3PDT (педальный переключатель 2PDT также будет работать)
Светодиод и монтажная панель
Один 4.7k (выпадающий) резистор
цилиндрический разъем, совместимый с вашим шнуром питания
Два цвета соединительного провода, 22 AWG или 24 AWG
Стойки для установки понижающего преобразователя или силиконовый герметик
Три или четыре гайки и болты для крепления адаптера аккумуляторной батареи
И, наконец, нам понадобится старый шнур питания, который, как я знаю, у вас валяется, для питания ваших педалей.
Использование термоусадочных трубок не обязательно, но они сделают вашу сборку намного аккуратнее, чем использование изоленты.Купив их, вы найдете для них множество применений, и они часто пригодятся. У меня есть сумка с кучей кусков разного диаметра за пару баксов, и она прослужила мне несколько лет.

Изображение 5
А теперь приступим. Вы можете легко увидеть все детали и подсоединение проводов к корпусу (Изображение 5). Первое, что мы сделаем, это прикрутим адаптер батареи к нижней части корпуса. Тщательно отметьте, где проходят отверстия. Используйте самые короткие болты, чтобы они не мешали проводке, оставив место для доступа к винтам, которые скрепляют корпус.

Изображение 6
Затем отметьте, где просверлить отверстия для педального переключателя, светодиода и домкрата. Вам понадобится еще одно отверстие, чтобы подвести провода от адаптера к корпусу: поместите его на конец, противоположный разъему. Обязательно отшлифуйте это последнее отверстие аккуратно и гладко по краям, чтобы не повредить проволоку. Я проделал отверстие для гнезда примерно на полпути между верхом и низом корпуса, и это оставило мне достаточно места для проводки. Убедитесь, что между разъемом и педалью достаточно места ( Изображение 6 ).Теперь мы можем установить разъем, педальный переключатель и светодиодную панель.
На этом этапе вам просто нужно следовать схеме, чтобы подключить устройства. Я использовал провод 22 AWG и нашел его немного громоздким, чтобы вставить его в несколько более узких мест и припаять. На этой ноте, вероятно, подойдет провод 24 AWG. Он должен быть рассчитан на ток от 1,4 до 3,5 ампер, в зависимости от того, многожильный он или сплошной. Чтобы дать вам представление, ток 1,4 ампера более чем в 10 раз превышает ток, который тянут мои четыре педали.
Я установил еще один разъем для 18-вольтового выхода, на всякий случай когда-нибудь получу 18-вольтовую педаль.(Для этого также потребуется второй понижающий преобразователь.) Однако после подключения я обнаружил, что мои 18-вольтовые батареи на самом деле примерно 20 вольт, поэтому я удалил проводку.

Изображение 7
Если у вас нет стоек для понижающего преобразователя, вам нужен другой способ его крепления внутри корпуса. Я использовал силиконовый герметик, чтобы приклеить свой к тонкому куску дерева. Я использовал спирт, чтобы очистить корпус, куда я положил силикон, чтобы убедиться, что он прилипнет. После того, как силикон высох, и я подключил преобразователь, я использовал больше силикона, чтобы приклеить его к корпусу ( Изображение 7 ).

Изображение 8
Отрежьте провода от адаптера аккумулятора до более короткой длины, пропустите провода от входа понижающего преобразователя через отверстие в корпусе и припаяйте их к проводам аккумулятора. Здесь вам пригодится термоусадочная трубка. Используйте еще немного этого силикона, чтобы закрепить провода в отверстии, когда убедитесь, что все работает. И убедитесь, что вы подключили разъемы так, чтобы центр был отрицательным ( Изображение 8 ).

Изображение 9
Для работы светодиода требуется резистор, припаянный к положительному выводу последовательно.Положительная нога — длиннее. Пропустите ножки светодиода через пластиковую монтажную втулку, которая идет в комплекте с лицевой панелью, прежде чем паять резистор ( Изображение 9 ). Затем светодиод просто войдет в лицевую панель. Если ваш светодиод расположен достаточно близко, вы можете припаять другой конец резистора к переключателю, как я. Вы можете использовать проволоку, если она слишком далеко. Другой вывод светодиода идет на землю от аккумулятора. Стоит отметить, что номинал выпадающего резистора во многом зависит от типа и цвета светодиода.Мы используем резистор 4,7 кОм, который отлично работает с синим стандартным светодиодом. Для всех других цветов и типов светодиодов тип резистора можно пересчитать онлайн. Хороший ресурс для этого: http://www.muzique.com/schem/led.htm.
Если вы все спаяли правильно, все готово! У меня есть две батарейки для дрели разного размера, и даже самые маленькие проработают мои педали в течение девяти часов. Я бы посоветовал включить источник питания и проверить мультиметром перед подключением любой из ваших педалей, следя за тем, чтобы полярность вашего выхода была правильной.
Как вы могли изменить мой дизайн? Вы можете использовать более крупный корпус и больше разъемов, что позволит вам подключать каждую педаль к отдельному кабелю. Вместо более крупного корпуса можно сделать отдельную коробку с множеством разъемов питания. Второй понижающий преобразователь может обеспечить питание 18 В. Возможно, для вас имеет смысл установить адаптер аккумулятора прямо на педалборд, а корпус педали отдельно. Дайте мне знать, если у вас есть другие идеи в разделе комментариев онлайн.
Для меня это был приятный переход от моих обычных проектов.У меня много оставшихся деталей, так что я думаю, пора подумать о том, что делать дальше. КП: «Я бы посоветовал включить ваш источник питания и протестировать с помощью мультиметра, прежде чем подключать любую из ваших педалей, следя за тем, чтобы полярность вашего вывода правильная. »
Статьи с вашего сайта
Статьи по теме в Интернете
Блок питания | Идеи схем I Электронные проекты DIY I Робототехника
Схема фильтра электромагнитных помех с использованием синфазных катушек индуктивности и конденсаторов
Представленная здесь схема представляет собой двухступенчатый фильтр электромагнитных помех.Фильтры EMI широко используются в таких приложениях, как бытовая техника, военные системы, аэрокосмические системы, SMPS, приводы VFD, сервоприводы переменного тока, системы управления энергопотреблением, компьютеры, оборудование для автоматизации производства, промышленное оборудование, медицинское оборудование, автомобильные зарядные устройства.
Цепь EMI обычно состоит из пассивных компонентов, включая конденсаторы и синфазные катушки индуктивности, соединенных вместе, чтобы сформировать LC-цепи.
Блок питания с несколькими выходами (выход 12 В, 5 В, 3.3 В, от 1,2 В до 10 В)
Блок питания с несколькими выходами — очень полезный проект для любителей, небольшой модуль обеспечивает 12 В, 5 В, 3,3 В и 1,2 В — 10 В, регулируемый от 15 В до 30 В, вход 3 А постоянного тока. Если у вас есть запасной адаптер питания ноутбука, он может помочь в качестве источника питания. Может работать на многих проектах Arduino. Проект разработан с использованием LM2576ADJ, Регулятор LM317-ADJ
Регулируемый источник питания 3 А обеспечивает от 1,2 В до 15 В постоянного тока LM1084-ADJ
Простая схема питания обеспечивает переменное выходное напряжение 1.От 2 до 15 В постоянного тока и ток нагрузки до 3 А, встроенный триммерный потенциометр позволяет регулировать выходное напряжение. Выходные конденсаторы C3, C4 предназначены для переходных процессов, схема может принимать как вход постоянного, так и переменного тока, максимальный вход постоянного тока 18 В постоянного тока и вход переменного тока 12 В переменного тока. LM1084-adj IC — это сердце проекта.
Высокоточный недорогой регулируемый источник постоянного тока, выход от 0 до 2,5 А
Источники тока широко используются в промышленности, источниках питания, драйверах светодиодов и другом оборудовании.Проект был разработан с использованием дифференциального усилителя AD8276 и операционного усилителя AD8603. Источник тока, использующий маломощный дифференциальный усилитель AD8276 и операционный усилитель AD8603, является доступным, гибким и небольшим по размеру. Такие характеристики производительности, как начальная ошибка, температурный дрейф и рассеиваемая мощность, делают AD8276 и AD8603 идеальными кандидатами для такого проекта. Схема обеспечивает ток от 0 до 2,5 А, входное питание от 12 до 15 В постоянного тока. Я тестировал эту плату с 4.Параллельные резисторы 7E / 10W X3.
Преобразователь постоянного тока с выходом 5 В и 12 В с реле большого тока для драйвера ЧПУ (Mach4)
Одноканальная плата реле большого тока с двойной платой преобразователя постоянного тока в постоянный ток в основном предназначена для станков с ЧПУ, маршрутизаторов и плазменных резаков. Контроллеру ЧПУ Hobby требовалось несколько выходов постоянного тока для управления несколькими объектами. Эта плата обеспечивает 5 В постоянного тока и 12 В постоянного тока 1 А каждая. Двойной источник питания помогает управлять коммутационной платой LPT, датчиками, концевыми выключателями и некоторыми другими вещами, требующими 5 В и 12 В.
Понижающий регулятор Lm2596-ADJ выход регулируемая нагрузка от 1,2 до 35 В до 3 ампер
Высокоэффективный и компактный проект способен управлять нагрузкой 3 А с отличным линейным и нагрузочным регулированием с регулируемым выходом от 1,2 В до 35 В постоянного тока. Проект построен вокруг регулятора LM2596ADJ, который идеально подходит для простой и удобной конструкции понижающего импульсного регулятора с использованием топологии понижающего преобразователя.Версия LM2596 с регулируемым выходом имеет внутреннюю компенсацию, чтобы минимизировать количество внешних компонентов и упростить конструкцию источника питания. Размеры печатной платы 39,65 X 33,20 мм
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИТЕЛЯ DC-DC ОБЕСПЕЧИВАЕТ ВЫХОД 36 В — 2 А НА ВХОДЕ 24 В ПОСТОЯННОГО ТОКА LM2588
Другой повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный обеспечивает выход 36 В постоянного тока от входа 24 В постоянного тока с током нагрузки до 2 А, очень маленькая плата. Бустер построен на микросхеме LM2588 от Texas Instruments.Интегральная схема регулятора LM2588, специально разработанная для обратного, повышающего (Boost) и прямого преобразователя. Винтовой зажим для входа и выхода.
СТУПЕНЧАТЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ DC-DC 48V DC 1.5A ВЫХОД ИЗ ВХОДА 24V DC LM2588
Я здесь с другим повышающим преобразователем постоянного тока, обеспечивающим выход 48 В постоянного тока от входа 24 В постоянного тока с током нагрузки до 1,5 А, очень маленькая плата. Бустер построен на микросхеме LM2588 от Texas Instruments.Интегральная схема регулятора LM2588, специально разработанная для обратного, повышающего (Boost) и прямого преобразователя. Винтовой зажим для входа и выхода.
Характеристики
Вход питания 24 В постоянного тока
Выход 48V 1.5A
Преобразователь постоянного тока в постоянный с выходным напряжением от 60 В до 5 В — 2 ампер USB для электромобиля
Крошечный преобразователь питания USB с 60 В на 5 В основан на ИС TPS54560, проекты обеспечивают 5 В постоянного тока и пиковый ток до 5 Ампер, постоянный ток до 2 Ампер.Его можно использовать во многих приложениях, где требуется высокое напряжение до 5 В постоянного тока USB, хорошее использование в автомобильном приложении. Его можно использовать в электромобиле для зарядного устройства смартфона, разъем USB-концентратора установлен на плате для легкого подключения, вход имеет винтовой зажим.

Высоковольтные источники питания с низким уровнем электромагнитных помех для инверторов переменного тока Приводы VF, бесщеточные приводы двигателей, сервоприводы переменного тока, Tesla

Блок питания для усилителя звука Hi-Fi — симметричный выход, включая выход +/- 15 В постоянного тока
Плата построена на основе LM2576-ADJ от Texas Instruments.Блок питания с выходным током 3,0 А и регулируемым выходным напряжением. Эта плата регулятора обеспечивает ток 3 А и диапазон напряжений от 1,23 В до 37 В при входном напряжении 40 В. Для уменьшения пульсаций на выходе в 10 или более раз. ИС LM2575ADJ также может использоваться в том же проекте, если требуемый выходной ток не превышает 1 А. ИС LM2576HVT-ADJ Может помочь обеспечить более высокий диапазон выходного напряжения 1,2–50 В при токе 3 А.
Бустер с 12 В на 24 В основан на ИС LM2588 от Texas Instruments.Интегральная схема регулятора LM2588, специально разработанная для обратного, повышающего (Boost) и прямого преобразователя. Плата обеспечивает выход 24 В постоянного тока, 1 А постоянного тока, входной сигнал от 8 В до 16 В постоянного тока. В проекте минимум компонентов, предусмотрены винтовые клеммы для ввода и вывода.
Коммутационная плата блока питания
ATX для ПК со схемой повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный. Эта схема обеспечивает 3,3 В, + 5 В, -5 В, + 12 В, -12 В, а также имеет преобразователь постоянного тока в постоянный на основе LM2577, который регулируется от 5 В до 24 В. Выход постоянного тока.
Проект предоставит 3.Регулируемый источник питания 3 В при 800 мА постоянного тока. Проект основан на линейном стабилизаторе с малым падением напряжения LM1117.
5V 3A Регулируемый источник питания с использованием LM7805 TO3 IC

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 5V 1A С ДВОЙНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 7805 и 7905 IC
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 5V 3A С ДВОЙНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 7805 И 7905 TO3 IC
В этом проекте предусмотрен источник питания с регулируемой выходной мощностью от 1.От 2 до 37 В при 1,5 А. Использует популярный в отрасли LM317 в корпусе TO3 для обеспечения переменного выходного напряжения.
Регулируемый источник питания от 1,2 В до 32 В, 5 А с использованием LM338K

Регулируемый источник питания от 1,2 В до 15 В, 3 А с использованием LM1084 IC
LM7805 СХЕМА МАЛЕНЬКОГО МОДУЛЯ И ПЛАН ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Цепь модуля регулятора
78L05 5V мини с компоновкой печатной платы
Цепь драйвера катушки Тесла / EHT на основе 555 IC
1.ДВОЙНОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ 2–37 В, 1,5 А, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ LM317 И LM337

Регулируемый источник питания от 1,2 В до 37 В 1,5 А с использованием LM317
Источник питания 9В на основе стабилитронов и транзисторов
Источник питания на базе стабилитрона и транзистора на 9 В с двумя выходами
ДВОЙНОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ LM317 И LM337
Нерегулируемый регулируемый источник питания с двумя выходами +/- 60 В постоянного тока, 3 А
Симметричная цепь источника питания 35V DC 1A
Регулируемый источник питания 2.От 6 В до 24 В постоянного тока, 2 А с использованием LM723
Источник переменного тока от 2,6 В до 24 В постоянного тока, 1 А с использованием LM723
Миниатюрный регулятор скорости сверления на базе электродвигателя постоянного тока с использованием LM317
Источник питания с двумя выходами 5 В и 12 В постоянного тока с использованием LM7805 и LM7812
Схема полуволнового выпрямителя
для эксперимента
Проект малого полноволнового выпрямителя с центральным ленточным трансформатором для экспериментов с источниками питания
Проект источника питания полноволнового мостового выпрямителя с использованием 4 диодов для экспериментов

Высоковольтный и сильноточный нерегулируемый источник питания для аудиоусилителей, драйверов двигателей и силовой электроники

Цепь нерегулируемого источника питания высокого напряжения и высокого тока на выходе, 90 В при 10 А
Двойной (симметричный) источник питания 60 В @ 5 А для аудиоусилителей и проектов на базе операционных усилителей
+/- 90 В, 10 А, симметричный источник питания для аудиоусилителей и операционных усилителей мощности
Регулируемый линейный источник питания 5В 500мА с бортовым трансформатором
Регулируемый линейный источник питания 12В 700мА со встроенным трансформатором

Источник питания постоянного тока с двойным выходом 12В и 5В с бортовым трансформатором
1 элемент (одна батарея AA) на повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный ток 5 В при 1 А с использованием MAX1703
1.Регулируемый источник питания с 2 В до 57 В, 2 А, с использованием LM2576HV-ADJ
Регулируемый источник питания от 1,2 В до 35 В, 3 А, с понижающим преобразователем постоянного тока в постоянный LM2576-ADJ
2-элементная батарея — повышающий преобразователь постоянного тока в 5 В с использованием LM2623
Повышающий преобразователь постоянного тока с 5 В в 12 В с использованием LM2577
Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный, 5 В, 500 мА, с использованием MC34063
Выход 28 В от входа 12 В постоянного тока Повышающий преобразователь постоянного тока с использованием MC34063
Инвертирующий выходной импульсный регулятор
обеспечивает от -12 В до 5 В постоянного тока с использованием MC34063
Низковольтный драйвер катушки Tesla / EHT с питанием 15–24 В от SG3525, нагрузка 10 А
регулируемый блок питания 5В 1А с бортовым трансформатором
Источник питания постоянного тока с выходным напряжением 12 В, 350 мА и бортовой трансформатор
15 В, 350 мА, симметричный регулируемый источник питания с бортовым трансформатором и регуляторами LM7815 и LM7915
.

для начинающих, сборка своими руками

Принципиальная схема БП

Трансформатор

Диодный мост

Фильтрующий конденсатор

Стабилизатор

Стабилизированный блок питания на LM7805

Как сделать простой регулируемый блок питания » Полезные самоделки

Основные компоненты

Сборка блока питания

Простой универсальный блок питания своими руками

от простейшего до мощного с легкой регулировкой

Простое устройство

Регулируемый блок питания

Двухполярный блок питания

Защита блока питания

Советы по оформлению корпуса

Видео

Двухканальный лабораторный блок питания своими руками

Простой регулируемый блок питания своими руками

Схема электрическая простого БП

Параметры блока питания

как подготовить корпус самодельного прибора, а также калибровка и настройка термостата своими руками

Шаг 1: Список компонентов

Шаг 2: Подготовка корпуса ATX

Шаг 3: Схема

Шаг 4: Виниловая оболочка

Шаг 5: Передняя и задняя наклейки

Шаг 6: Установка компонентов в корпус и на лицевую панель

Шаг 7: Калибровка и настройка термостата

Шаг 8: Кабель для соединения с паяльной станцией WELLER

Шаг 9: Итоговый результат

Создайте свой собственный лабораторный источник питания переменного тока: 4 ступени (с изображениями)

Настольные принадлежности

Design Источник питания 5 В постоянного тока (Простое пошаговое руководство)

Конструкция источника питания 5 В постоянного тока

Входной трансформатор

Схема выпрямителя

Фильтр

Регулятор

Принципиальная схема источника питания 5 В постоянного тока

Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В

Шаг 1: Выбор регулятора IC

Шаг 2: Выбор трансформатора

Шаг 3: Выбор диодов для моста

Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты

Шаг 5: Обеспечение безопасности источника питания

Больше удовольствия с электроникой

Заключение

Простой лабораторный блок питания своими руками

Блок питания

DIY: Как сделать блок питания 9 В из батареи дрели

Что еще нам понадобится?

Блок питания | Идеи схем I Электронные проекты DIY I Робототехника

Похожие записи

Простой регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Простой регулятор мощности: Регулятор напряжения 220 В своими руками: схемы и способы сборки

Простейший импульсный блок питания: Простой импульсный блок питания на 15 Вт

Добавить комментарий Отменить ответ