Двуполярный блок питания на lm317 и lm337: LM317, LM337, TL431, КР142ЕН15 Стабилизированные двухполярные блоки питания ±15В для предварительных усилителей

Содержание

Двуполярный источник питания — Radio это просто

 

Двуполярный источник питания незаменим при запуске и настройках электронных схем, требующих двуполярного источника питания. Он также может быть встроен в устройство большего размера. Размещенный в корпусе вместе с силовым трансформатором, он также может быть использован для создания несложного блока питания с универсальным использованием, который будет полезен для питания операционных усилителей, аудиосистем и т. д.

Принципиальная схема предлагаемого двуполярный источник питания показана на рисунке.

Блок питания представляет собой стандартное включение микросхем LM317 (регулятор положительного напряжения) и LM337 (регулятор отрицательного напряжения), в которых все элементы регуляторов напряжения размещены в корпусе. Стабилизаторам требуется всего несколько внешних элементов для нормальной работы, и их основное применение было расширено с помощью мостового выпрямителя и конденсаторов, фильтрующих входное напряжение.

Микросхемы LM317 и LM337 имеют защиту, предотвращающую их перегрев или повреждение, вызванное короткими замыканиями на выходе. Светодиоды LED1 и LED2 указывают на наличие напряжения на выходе блока питания. Необходимое выходное напряжение выставляется с помощью потенциометров PR1 и PR2 в диапазоне 1,2 … 24В. Рекомендуется использовать трансформатор переменного напряжения 2 × 17 В.

Печатная плата и вид монтажа двуполярный источник питания показана на рисунке, а метод подключения его к трансформатору — на следующей миниатюре.

Все это было собрано на двухсторонней печатной плате размером 33 мм × 62 мм. Блок питания, собранный из исправных компонентов, не требует никаких настроек за исключением установке выходных напряжений, и после подключения входного напряжения он сразу готов к работе. Стабилизаторы U1 и U2 не были оснащены радиаторами, поэтому модуль был рассчитан на работу с относительно небольшим током нагрузки — порядка 300 мА, при желании возможно установить радиаторы и тем самым поднять выходной ток.

Двухполярный лабораторный блок питания. Ничего лишнего.: 0jihad0 — LiveJournal

С описью древностей возникла ожидаемая проблема, ни черта не помню, потому описание может быть не точным, поправлю в процессе.
Блок выполнен на tl494 и LM337 в стандартном включении. Хотел было поменять на lm2576 но, как выяснилось , не смотря на отличную стабилизацию, для лабораторного блока она абсолютно не пригодна, так как самоуничтожается при запуске на короткое замыкание, да и кпд у неё никудышный.
Никакой необходимости делать каналы симметричными нет, значит можно сделать двухполярный блок пригодный для любых задач. Плюсовой канал содержит стабилизатор тока и может использоваться для зарядки аккумуляторов, или работы на любую сильноточную нагрузку с высоким кпд. Линейный минусовой канал предназначен для питания радиочастотных устройств и содержит триггерную защиту от перегрузок. Предусмотрено отключение источников ВЧ помех. Нагрузка может подключаться как относительно общего провода так и относительно противоположного канала. Для питания УНЧ выведено нестабилизированное напряжение.



Технические характеристики:
Плюсовой канал-
Напряжение   0,5-18В при токе 2А
                        0,5-15 при токе 4А
Стабилизация тока  0,03-4А

Минусовой канал-
Напряжение   0-18В при токе 1.5А
Триггерная
токовая защита  0,12А  0,9А

Для стабилизации напряжения + канала используется встроенный в 494 усилитель ошибки. Образцовое напряжение 0.5В сравнивается с напряжением на регулируемом  делителе r8r9r10r11r16. Такая регулировка чрезвычайно удобна конструктивно и позволяет увеличивать точность регулировки последовательным включением любого числа резисторов. Но имеет и досадный недостаток — при потере контакта в регуляторе стабилизатор полностью открывается с фатальными последствиями для нагрузки. В качестве пассивной защиты от подобных ситуаций здесь применяются сдвоенные резисторы подключенные последовательно, при обрые любого напряжение вырастет не более чем на треть. Использовать одинарные сопротивления в регулируемом блоке недопустимо. Использовать проволочные то же.


Поскольку все китайские сопротивления хуета изначально, их перед установкой необходимо подготовить. Сопротивления разбираются, все доступные участки зачищаются тряпкой с пастой гои, особенно возле выводов. Далее резистор щедро смазывается литолом или циатимом для предотвращения коррозии, и собирается.

Регулировка отрицательного канала выполнена аналогичным образом, но для регулировки от нуля применяется смещение +1,25В стабилизатором DA1. Наиболее удобно использовать регуляторы одного номинала, чтобы ручки были равнозначны, и не нужно было смотреть что крутишь, но для более точной установки сопротивления выбраны с отношением 1/2, что позволяет выставлять напряжение с точностью до 10мВ, правда этого не позволяет применённый вольтметр.

Важное значение имеют цепи обратной связи с2r6r5, от их номиналов зависит коэффициент стабилизации, и при их отсутствии просадка под нагрузкой может превышать 1/2 вольта.2. Использовать ферритовые кольца не допустимо. Дроссель фильтра аналогичен.

Для стабилизации тока применён внешний усилитель ошибки da3, питающийся с выхода стабилизатора, и работающий в линейном режиме неинвертирующего усилителя ( попытка использовать стабилизатор тока по даташиту к успеху не привела, ток сильно плавает при любых выходных напряжениях). Оптроном U1 у.о.  воздействует прямо на вход компаратора. Последовательно с транзистором оптрона включен индикатор стабилизации тока.

Для минимизации помех предусмотрено полное отключение импульсного стабилизатора и вольтметра. Чтобы при включении в минусовой канал вольтметр не включился через обратный диод микросхемы 494 установлен развязывающий диод VD1. Вольтметр может включаться на плюсовой, минусовой или оба канала одновременно индицируя сумму напряжений.

Так как традиционный стабилизатор тока в качестве защиты от перегрузки полное говно, в качестве эксперимента в отрицательном канале для этих целей применена триггерная защита на тиристоре VS1. Диод шотки vd4 отвязывает управляющий электрод от измерительного сопротивления после срабатывания, без этого ток удержания возрастает в несколько раз. С6 относительно малой ёмкости разряжается транзистором VT2  через r29r28 до нуля за время не более 10 мс.


Элементы стабилизаторов смонтированы на отдельной плате, силовой транзистор и lm337 установлены на внешних радиаторах за пределами корпуса. lm337 без изолирующей прокладки для увеличения рассеиваемой мощности, которая может достигать 30Вт. крен12а снабжён теплоотводом площадью 10см кв.

Цепи стабилизатора тока расположены на плате выпрямителя. Платы рисованные. Восстанавливать топологию, пожалуй, не имеет смысла терять время, разберусь и по схеме. Триггерная защита на отдельной макетной плате. Токоизмерительный r33 на переключателе уставок. Монтаж без разъёмов.
 Силовой трансформатор от унч Вега 120.

Индикация срабатывания токовых защит

Лабораторный блок питания своими руками

содержание видео

Рейтинг: 4.0; Голоса: 1Лабораторный блок питания своими руками можно собрать всего из 8 доступных деталей. Такой регулируемый блок питания позволяет получить выходное напряжение от 1, 2 В до 30 В. Схем лабораторного блок питания включает трансформатор, выпрямитель, конденсаторный фильтр, стабилизатор напряжения, выходной фильтр. Также может использоваться светодиодная индикация, но лучше применять вольтметр цифровой или стрелочный. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора можно принять равным 2430 В, а ток 1, 5 А. Основным элементом лабораторного блока питания является интегральный стабилизатор напряжения серии LM317. Он позволяет регулировать выходное напряжение от 1, 2 В до 37 В при токе нагрузки 1, 5 А. Для регулирования отрицательного напряжения применяется стабилизатор напряжения LM337. Чтобы получить двухполярный блок питания комбинируют оба стабилизатора, но при этом трансформатор должен иметь две вторичные обмотки. Рассмотренный лабораторный блок питания закроет потребность более чем в 90 % случаях при питании различных электронных устройств
Дата: 2020-09-04

Похожие видео

Комментарии и отзывы: 9

ogre
к сожалению эта штука не годится для лабораторного блока питания.
Для того чтобы соответствовал этому гордому названию, ему надо еще как минимум защиту от КЗ. А по хорошему еще и СС режим.
А то что на схеме это просто штатное включение этого интегрального стабилизатора.
и второе. при токе нагрузки в 1 ампер, на конденсаторе в 1000u будут пульсации в 10 вольт. к чему это приводит догадаться не сложно. минимум 10000u надо ставить. тогда будет 1 вольт пульсация. не вводи в заблуждение людей.

SheviTracktor
Если позволите пару вопросов:
1) Зачем нужен в схеме на 2: 34 резистор R3? В даташите на LM317 он есть, но какова его задача в схеме? Перемычка между R3 и минусом тоже смутила, но комментариях нашел что она не нужна. Получается R3 выступает на схеме как часть делителя напряжения?

2) На схеме, представленной на 6: 04 взамен, как уже разобрались, ненужной перемычки возникли электролитические конденсаторы С7 и С8, а про них ничего сказано не было. Каково их назначение?

Sergey
Вопрос касательно отрицательного напряжения, если БП выдает -12 В с током 2 А и +12 В с током 11 А, то после подключения нагрузки с него можно будет снять 24 В 13 А? И могут ли быть какие-то последствия в зависимости от того какая нагрузка подключается (например, если в качестве нагрузки подключать лампочку, электронную схему или же аккумулятор? И если перед нагрузкой установить диодный мост, выпрямит ли он напряжение до 24 В на плюсе и 0 на минусе?

Михаил
Вполне разумная схема. Но предохра-нители я бы все-таки поставил: один по сети и два в фазовые провода. При неисправности обмоток, диодов и т. д. вполне может полыхнуть, напримерх замкнуть первичку и вторичку. Тем более, что иногда приходится использовать детали б/у. Я уже не говорю, что по нормам это положено. Стоят они недорого, а сэкономить могут куда больше.

Сергей
Доброго времени суток. Подскажите -есть транс. из телика тип ТС-170 перемотаный на выход 21V и 30V. Также диоды 10А. Какой нужно подобрать стабилизатор напряжения для изготовления зарядного устройства для аккамулятора 55-65 ампер часов. Просмотрев ваше видео понял что лмки 317 маловато, в трансе железа много, а нагрузка при заряде больше, я правильно думаю.

Евгений
добрый день. сделал дома лабораторный блок питания, регулируемый как на вашей схеме. подключил к нему китайский вольтметр а он не работает. причём напряжение мультиметром измеряется. китайский вольтметр проверил на зарядке от шуруповерта, он рабочий. почему в блоке питания не меряет напряжение?

Евгений
Здравствуйте собрал по вашей однополярной схеме блок питания, но проблема в том, что подают с зарядки для свича переменный ток 13. 8 v а на выходе получается 5. 5v максимальная регуляция, на входе lm317 входит 13v после переменного резистора происходит такая проблема. Прошу вашей помощи.

Евгений
Здравствуйте собрал по вашей однополярной схеме блок питания, но проблема в том, что подают с зарядки для свича переменный ток 13. 8 v а на выходе получается 5. 5v максимальная регуляция, на входе lm317 входит 13v после переменного резистора происходит такая проблема. Прошу вашей помощи.

Зеленая
дружище подскажи почему посадка напряжение 18-до 12 когда ставлю акум шуруповерта трансформатр 12 в доёт собрал по схеми электрик он где-то походу смазал а писать так и не пишет почему просатка

Простой двухполярный блок питания своими руками. Двух-полярный лабораторный блок питания своими руками. Стабилизированный двухполярный блок питания

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.

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.

Основные компоненты для схемы простого блока питания:

  1. Понижающий трансформатор;
  2. Выпрямительные диоды. Можно включить их по схеме моста и получить полноволновое выпрямление либо использовать полуволновое устройство с одним диодом;
  3. Конденсатор для сглаживания пульсаций. Выбирается электролитический тип емкостью 470-1000 мкФ;
  4. 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.

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.

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:

  1. 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;
  2. Резистор R2 является переменным. Меняя его сопротивление, можно получить разные величины выходного напряжения;
  3. 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.

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

  1. Потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, разделенной на две половины;
  2. Одними из главных элементов служат интегральные транзисторные стабилизаторы: КР142ЕН12А – для прямого напряжения; КР142ЕН18А – для обратного;
  3. Для выпрямления напряжения используется диодный мост, можно его собрать на отдельных элементах или применить готовую сборку;
  4. Резисторы с переменным сопротивлением участвуют в регулировании напряжения;
  5. 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.

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.

Некоторые идеи для изготовления:

  1. Измерить габариты всех компонентов и вырезать стенки из алюминиевых листов. На фронтальной поверхности нанести разметку и проделать необходимые отверстия;
  2. Скрепить конструкцию уголком;
  3. Нижнее основание БП с мощными трансформаторами должно быть усилено;
  4. Для внешней обработки прогрунтовать поверхность, покрасить и закрепить лаком;
  5. 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

В этом обзоре канала “Обзоры посылок и самоделки от jakson” о простой схеме двухполярного блока питания с выходным напряжением на выходе 15 вольт. Cхема, которую будем собирать, не требует много деталей. Главное – найти то 2 регулятора 7815 и 7915. Их можно заказать в Китае.

Радиодетали, платы можно купить с бесплатной доставкой в этом китайском магазине .

В итоге на выходе должно получиться плюс 15 и минус 15 вольт двухполярного питания. Для этого нам понадобится специальный трансформатор, на выходе из которого сможем получить двухполярное питание со средней точкой.

Этого может добиться двумя методами. Например, если трансформатор построен так, что между двумя его контактами (в нашем случае +15 и -15) есть средняя точка, которая является контактом середины вторичной обмотки. Напряжение между средним и первым контактом будет 15 вольт, а между средним и последним тоже по 15. Между первым и последним – 30 вольт.

Если в конструкции трансформатора не предусмотрена нужная нам точка, можно взять две вторичные обмотки с одинаковым напряжением. Серединная точка между ними будет средней точкой нашего 2-полярного питания. Так и сделаем. Будут не 2 обмотки, а 4, поскольку много вторичных обмоток в этом трансформаторе, соединим несколько, чтобы получить необходимое напряжение.

Будет использован старый советский военный трансформатор, которому уже более 30 лет. Несмотря на это, он отлично работает и по сути тут нечему ломаться, так как полностью залитый, он герметичный. Возможно его качество будет даже лучше, чем у современных китайских трансформаторов. Но его мощность всего лишь 60 ватт.

Сборка блока будет реализована на макетной печатной плате хорошего качества. В диодном мосту диоды IN 5408. Их хватит с запасом. Также нам понадобится четыре электролитических конденсатора. Два из них на 2200 микрофарад, 25 вольт и другие на 100 микрофарад, 35 вольт. Два конденсатора на 0,1 мкф. Также регуляторы, о которых речь шла выше. При пайке регуляторов будьте внимательны, так как распиновка у них разная.

В схеме два светодида – индикаторы, в которых нет особой нужды, их можно не ставить.

Обсуждение

  1. Зачем эти стабилизаторы и вся эта лишняя дичь. Трансформатор ведь с средней точкой два плеча по 18 вольт, то что нужно. Просто выпрямить две фазы пропустить через ёмкости и на усилок. Зачем эти стабилизаторы на 1 ампер, чтобы задушить микросхему и в придачу греться? С таким успехом можно просто автомагнитолу поставить от 12 вольт больше выдаст. По характеристике tda 7294 +/-27 вольт на 4 Ом динамик.
  2. Мощность маловата для питания усилителя. Стабилизаторы выдают около 1,5 Ампер тока, при этом адски нагреваясь! Радиаторов, что на видео, ну никак не хватит для охлаждения. Такую схему можно использовать только для питания небольших нагрузок.
  3. Вопрос от незнайки.)) Зачем нужно двухполярное питание? а чем хуже соединить в параллель две по 15 вольт (усилить силу тока) и собрать два независимых друг от друга одинаковых усилителей и запитать одним плюсом и одним минусом? Вот у меня есть две микросхемы тда 7296, хочу два усилителя из них сделать, на левый и правый канал и на саб из али моно усилок на 60 ватт класс д. И всё это запитать одним выходом из трансформатора

С описью древностей возникла ожидаемая проблема, ни черта не помню, потому описание может быть не точным, поправлю в процессе.
Блок выполнен на tl494 и LM337 в стандартном включении. Хотел было поменять на lm2576 но, как выяснилось, не смотря на отличную стабилизацию, для лабораторного блока она абсолютно не пригодна, так как самоуничтожается при запуске на короткое замыкание, да и кпд у неё никудышный.
Никакой необходимости делать каналы симметричными нет, значит можно сделать двухполярный блок пригодный для любых задач. Плюсовой канал содержит стабилизатор тока и может использоваться для зарядки аккумуляторов, или работы на любую сильноточную нагрузку с высоким кпд. Линейный минусовой канал предназначен для питания радиочастотных устройств и содержит триггерную защиту от перегрузок. Предусмотрено отключение источников ВЧ помех. Нагрузка может подключаться как относительно общего провода так и относительно противоположного канала. Для питания УНЧ выведено нестабилизированное напряжение.


Технические характеристики:
Плюсовой канал-
Напряжение 0,5-18В при токе 2А
0,5-15 при токе 4А
Стабилизация тока 0,03-4А

Минусовой канал-
Напряжение 0-18В при токе 1.5А
Триггерная
токовая защита 0,12А 0,9А

Для стабилизации напряжения + канала используется встроенный в 494 усилитель ошибки. Образцовое напряжение 0.5В сравнивается с напряжением на регулируемом делителе r8r9r10r11r16. Такая регулировка чрезвычайно удобна конструктивно и позволяет увеличивать точность регулировки последовательным включением любого числа резисторов. Но имеет и досадный недостаток — при потере контакта в регуляторе стабилизатор полностью открывается с фатальными последствиями для нагрузки. В качестве пассивной защиты от подобных ситуаций здесь применяются сдвоенные резисторы подключенные последовательно, при обрые любого напряжение вырастет не более чем на треть. Использовать одинарные сопротивления в регулируемом блоке недопустимо. Использовать проволочные то же.


Поскольку все китайские сопротивления хуета изначально, их перед установкой необходимо подготовить. Сопротивления разбираются, все доступные участки зачищаются тряпкой с пастой гои, особенно возле выводов. Далее резистор щедро смазывается литолом или циатимом для предотвращения коррозии, и собирается.

Регулировка отрицательного канала выполнена аналогичным образом, но для регулировки от нуля применяется смещение +1,25В стабилизатором DA1. Наиболее удобно использовать регуляторы одного номинала, чтобы ручки были равнозначны, и не нужно было смотреть что крутишь, но для более точной установки сопротивления выбраны с отношением 1/2, что позволяет выставлять напряжение с точностью до 10мВ, правда этого не позволяет применённый вольтметр.

Важное значение имеют цепи обратной связи с2r6r5, от их номиналов зависит коэффициент стабилизации, и при их отсутствии просадка под нагрузкой может превышать 1/2 вольта. Часто в любительских конструкциях ими пренебрегают, хотя при большой скважности шим возможно это не имеет значение, другое дело в стабилизаторе с широким интервалом выходных напряжений.2. Использовать ферритовые кольца не допустимо. Дроссель фильтра аналогичен.


Для стабилизации тока применён внешний усилитель ошибки da3, питающийся с выхода стабилизатора, и работающий в линейном режиме неинвертирующего усилителя (попытка использовать стабилизатор тока по даташиту к успеху не привела, ток сильно плавает при любых выходных напряжениях ). Оптроном U1 у.о. воздействует прямо на вход компаратора. Последовательно с транзистором оптрона включен индикатор стабилизации тока.

Для минимизации помех предусмотрено полное отключение импульсного стабилизатора и вольтметра. Чтобы при включении в минусовой канал вольтметр не включился через обратный диод микросхемы 494 установлен развязывающий диод VD1. Вольтметр может включаться на плюсовой, минусовой или оба канала одновременно индицируя сумму напряжений.

Так как традиционный стабилизатор тока в качестве защиты от перегрузки полное говно, в качестве эксперимента в отрицательном канале для этих целей применена триггерная защита на тиристоре VS1. Диод шотки vd4 отвязывает управляющий электрод от измерительного сопротивления после срабатывания, без этого ток удержания возрастает в несколько раз. С6 относительно малой ёмкости разряжается транзистором VT2 через r29r28 до нуля за время не более 10 мс.


Элементы стабилизаторов смонтированы на отдельной плате, силовой транзистор и lm337 установлены на внешних радиаторах за пределами корпуса. lm337 без изолирующей прокладки для увеличения рассеиваемой мощности, которая может достигать 30Вт. крен12а снабжён теплоотводом площадью 10см кв.

Цепи стабилизатора тока расположены на плате выпрямителя. Платы рисованные. Восстанавливать топологию, пожалуй, не имеет смысла терять время, разберусь и по схеме. Триггерная защита на отдельной макетной плате. Токоизмерительный r33 на переключателе уставок. Монтаж без разъёмов.
Силовой трансформатор от унч Вега 120.

Индикация срабатывания токовых защит

Сегодня стали доступны готовые модули импульсных стабилизаторов напряжения на микросхеме LM2596.

Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы.
Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.

Я купил на ebay модули , как на фото выше. Хотя на сайте были показаны твердотельные конденсаторы на напряжение 50 В, аукцион оправдал своё имя. Конденсаторы обычные, а половина модулей с конденсаторами на напряжение 16 В.

… это трудно назвать стабилизатором…

Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).
Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось).
Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.
При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.

Это трудно назвать стабилизатором.
Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.

Вот напряжение при нагрузке 1,5 А на входе модуля без дополнительного конденсатора.


С дополнительным конденсатором 4700 мкФ на входе, пульсации на выходе резко уменьшились, но при 1,5 А были ещё заметны. При уменьшении выходного напряжения до 16 В, идеальная прямая линия (2 В /клетка).


Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.

Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.


Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц. Datasheet на 2596 рекомендует дополнительный LC фильтр на выходе. Так мы и сделаем. В качестве сердечника я использовал цилиндрический сердечник от неисправного БП компьютера и намотал обмотку в два слоя проводом 0,8 мм.


На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.

Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.


Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц.
Неидеально, но неплохо.
Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.

Для монтажа модуля я применил самодельные «стойки» из луженого провода диаметром 1 мм.


Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт.
Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.

Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).

Итоговая схема включения:

Схема проста и очевидна.

При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.

При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.

Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.

Выводы:

1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.

2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.

3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.

4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.

5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.

6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.

О том, что такое двухполярное питание — написаны целые трактаты, от 2 абзацев до статьи длинной в 40 листов, поэтому мы не будем расписывать здесь эти подробности, отметим лишь самые важные моменты. Данный тип питания чаще всего применяется измерительной технике и различной аналоговой аппаратуре, особенно в аудио и видео — причина этого довольно проста: многие сигналы, которые надо измерять и обрабатывать имеют не только положительное значение, но и отрицательное, в соответствии с порождающим их неэлектрическим физическим явлением. Ярким примером такого явления являются звуковые волны, которые раскачивают мембрану динамического микрофона, порождая в катушке ток, направление которого показывает положение этой самой мембраны относительно точки покоя. Следовательно, схема обработки такого сигнала должна нормально работать при любом знаке напряжения на входе. Таких схем реализовано огромное множество, но многим из них требуется двухполярное питание.

Опять же, существует огромное количество всевозможных схем для получения двухполярного питания — от примитивных, до весьма нестандартных, использующих совершенно неочевидные схемотехнические решения. Рассматривать преимущества абстрактных схем и решений, вних примененных, можно бесконечно долго, а наилучшего варианта попросту не существует, т.к. в каждом конкретном случае существуют определенные требования (в том числе и наличие необходимых компонентов на текущий момент времени), которые и определяют конечный вариант сборки устройства.

Выбор схемы двухполярного источника питания

С учетом вышеизложенного, соберем небольшой регулируемый стабилизированный двухполярный для использования в лабораторных условиях при наладке маломощных усилителей низкой частоты , измерительных схем, содержащих в себе операционные усилители, и других устройств, по тем или иным причинам требующих двухполярного питания. Добавим, что данный источник должен иметь низкий уровень собственных шумов и как можно более низкую пульсацию выходного напряжения. Дополнительно требуется, чтобы он был достаточно надежным и мог пережить подключение к нему некорректно собранного устройства. Также хотелось бы сделать его в виде универсального модуля, который можно было бы использовать для быстрого макетирования новых конструкций или временно установить его в устройство, для которого еще не изготовлен окончательный вариант блока питания. Определив ТЗ можно перейти к подбору схемы будущего устройства.

Все схемы преобразователей однополярного питания в двухполярное, наподобие приведенных на Рис. 1, мы не рассматриваем, т.к. их применение возможно только со строго определенной нагрузкой. Так, например, в случае возникновения короткого замыкания в цепи, подключенной к одному из плеч — возникнет непредсказуемый перекос напряжений или токов, который в свою очередь может привести к выходу из строя и источника, и исследуемой схемы.

Рис. 1 — Неподходящие схемы преобразователей

Отличнейшая схема преобразования однополярного питания в двухполярное, но, увы, без регулировки выходного напряжения приведена в журнале «Радиоаматор» № 6 за 1999 год:

Сразу же отбросим идею простого импульсного источника, т.к. при использовании простейших схем, которые содержат минимальный набор компонентов — источник получается очень шумным, т.е. на выходе у него присутствует довольно много шумов и разного рада помех, от которых не так-то просто избавиться.

Рис. 3 — Схема из книги «500 схем для радиолюбителей. Источники питания», автор А.П. Семьян

При этом для питания УНЧ на микросхеме TDA — это отличный вариант, а вот для микрофонного усилителя с большим коэффициентом усиления — уже не очень. К тому же, все равно придется делать отдельные узлы стабилизации и защиты от короткого замыкания. Хотя, если бы нам требовался источник мощностью от 150 Вт и более — построение импульсного блока питания с регулировкой, хорошей фильтрацией и встроенной защитой стало бы превосходным, да к тому же экономически выгодным решением.

Самым простым и надежным решением для нашей задачи будет использование трансформатора мощностью около 30 Вт с двумя обмотками или обмоткой с отводом от средней точки. Данные трансформаторы широко распространены на рынке, их легко найти в отжившей свой век аппаратуре, а в крайнем случае всегда можно домотать дополнительную обмотку на имеющийся в данный момент в наличии.

Рис. 4 — Трансформаторы

Так как нам нужен стабилизированный источник, то соответственно после трансформатора и диодного моста нам нужен некий регулируемый блок стабилизации напряжения с защитой от короткого замыкания (хотя защиту от замыкания можно добавить и после).

Следующим шагом бракуем все варианты стабилизаторов, собранные на дискретных элементах и состоящие из огромного числа деталей, как слишком сложные для поставленной задачи. К тому же, в подавляющем большинстве случаев они требуют тщательной настройки с подбором некоторых элементов.

Наиболее простым решением в нашем случае будет использование регулируемых линейных стабилизаторов, таких как LM317 . Сразу же хочется предостеречь от в корне неверной идеи использования двух положительных стабилизаторов, включенных как показано ниже. Данная схема, хотя и может работать — функционирует некорректно и нестабильно!

Рис. 6 — Схема с использованием двух положительных стабилизаторов

Соответственно, придется использовать «комплементарный» регулируемый стабилизатор LM337 . Плюсом обоих стабилизаторов является встроенная защита от перегрева и короткого замыкания на выходе, а также простая схема включения и отсутствие необходимости в настройке. Подсмотреть типовую схему включения данных стабилизаторов можно в даташите от производителя:

Рис. 7 — Типовая схема включения стабилизаторов LM337

Немного доработав ее, получим итоговый вариант модуля регулируемого двухполярного источника питания, собирать который мы будем по следующей схеме:

Рис. 8 — Схема модуля регулируемого двухполярного источника питания

Схема кажется сложной из-за того, что мы отметили на ней все рекомендуемые детали обвязки, а именно шунтирующие конденсаторы и диоды, служащие для разряда емкостей. Дабы убедиться в необходимости установки большинства из них — можно снова обратиться к даташиту:

Рис. 9 — Схема обвязки из datasheet

Для упрощения изготовления, а именно — уменьшения количества операций, необходимых для сборки применим технологию поверхностного монтажа, т.е. все детали в нашей конструкции будут SMD. Еще одним важным моментом будет тот факт, что в нашем модуле не будет сетевого трансформатора, его мы сделаем подключаемым. Причина кроется в том, что при большой разнице между питающим и выходным напряжениями, и работе с максимальным током, разницу между подводимой и отдаваемой в нагрузку мощностями необходимо рассеивать на регулирующих элементах нашей схемы, а конкретно — на интегральных регуляторах. Максимальная рассеиваемая мощность для таких стабилизаторов и так невелика, а при использовании SMD-корпусов становится еще меньше, и в результате максимальный ток подобного стабилизатора, работающего с разницей между входным и выходным напряжениями в 20 В, легко может опуститься до 100 mA, а этого для наших задач уже недостаточно. Решить эту проблему можно уменьшив разницу между этими напряжениями, например, подключив трансформатор с напряжениями вторичных обмоток наиболее близкими к тому, которое требуется в данный момент.

Подбор компонентов

Одним из сложных моментов реализации нашей идеи внезапно оказался подбор интегральных стабилизаторов в нужном корпусе. Несмотря на то, что мне было достоверно известно об их существовании во всех возможных SMD-корпусах, просмотр даташитов различных производителей не позволял найти точной маркировки, а поиск по параметрам у нескольких глобальных поставщиков показывал лишь отдельные варианты, и чаще всего различных производителей. В итоге, искомая комбинация в корпусах SOT-223, к тому же из одной серии, обнаружилась на сайте Texas Instruments: LM337IMP и LM317EM:

Рис. 10 — Интегральные стабилизаторы LM337IMP и LM317EM

Стоит отметить, что различных пар, состоящих из разнополярных стабилизаторов напряжения можно подобрать великое множество, однако производителем рекомендована пара из стабилизаторов одной серии. Оба стабилизатора обеспечивают максимальный ток до 1 A при разнице между входным и выходным напряжением до 15 В включительно, однако номинальным током, при котором стабилизатор гарантированно не уходит в защиту по перегреву можно считать 0,5-0,8 А. Тока в 500 mA в тех приложениях, для которых мы строим данный стабилизатор более чем достаточно, поэтому будем считать задачу по подбору стабилизаторов выполненной.

Перейдем к остальным компонентам.

Диодный мост — любой, с номинальным током 1-2 А. на напряжение не менее 50 В, мы использовали DB155S.

Электролитические конденсаторы в данной схеме применимы практически любые, с небольшим запасом по напряжению. Подбор осуществляется исходя из следующих соображений: так как размах питающего напряжения, которое нам требуется не превышает 15 В, а рекомендуемый максимум для стабилизаторов составляет 20 В — конденсаторы на 25 В имеют запас минимум в 25%. Все электролитические конденсаторы необходимо зашунтировать пленочными или керамическими с номиналами согласно схемы, на напряжение не менее 25 В. Мы использовали типоразмер 0805 и тип диэлектрика X7R (можно применить NP0, а Z5U или Y5V — не рекомендуются из-за плохих ТКС и ТКЕ, хотя в отсутствие альтернативы — подойдут и такие).

Резисторы постоянного номинала — любые, в делителе напряжения, отвечающем за напряжение стабилизации лучше применить более точные, с допуском в 1%. Типоразмер всех резисторов -1206, исключительно для удобства монтажа, однако можно смело применять 0805. Подстроечный резистор номиналом в 100 Ом — многооборотный, для точной регулировки (используется 3224W-1-101E). Резистор, применяющийся для регулировки выходного напряжения — номиналом в 5 КОм, любой имеющийся, мы взяли 3314G-1-502E под отвертку, но можно применить и переменный резистор для монтажа на корпус, соединив его с платой стабилизатора проводами. Диоды желательно применять быстродействующие, на ток не мене 1 А и напряжение от 50 В, например HS1D.

Светодиодный индикатор включения рассчитан по следующему принципу: ток через стабилитрон при самом большом напряжении на входе не должен превысить 40 mA, при подаче на вход напряжения до 30 В, номинал токоограничивающего резистора будет равен 750 Ом, для надежности лучше применить 820 Ом. Подавать на стабилизаторы напряжение меньше чем 8 В на плечо бессмысленно (т.к. во внутренней структуре микросхемы присутствуют стабилитроны на 6,3 В), таким образом при напряжении в 16 В ток через стабилитрон будет составлять 20 mA, а через подключенный параллельно ему светодиод — порядка 8 mA, чего будет достаточно для свечения SMD-светодиода. Стабилитрон любой, на напряжение стабилизации 3,3 В (применен DL4728A), и соответственно токоограничивающий резистор для светодиода в 150 Ом для обеспечения его продолжительной работы при максимальном токе через стабилитрон.

Изготовление устройства

Рисуем печатную плату нашего устройства, особое внимание обращая на контактные площадки для крупных SMD-конденсаторов. С ними может возникнуть следующее затруднение — базово они предназначены для пайки в печи, т.е. припаять их снизу, особенно маломощным паяльником довольно сложно, однако выводы конденсатора доступны сбоку и можно прочно припаять его при условии, что толщина подходящих к нему дорожек будет достаточной для обеспечения механической прочности соединения. Также, немаловажным является тот факт, что положительный и отрицательный стабилизаторы имеют разную цоколевку, т.е. просто отзеркалить одну половину печатной платы при разводке не получится.

Рисунок печатной платы переносим на предварительно подготовленный кусок фольгированного стеклотекстолита, и отправляем его травиться в раствор персульфата аммония (или другого подобного реагента на ваш выбор).

Рис. 12 — Плата с перенесенным рисунком + травилка

После того как плата была вытравлена, удаляем защитное покрытие и наносим на дорожки флюс , лудим их для защиты меди от окисления, после чего начинаем припаивать компоненты, начиная с наименьшего по высоте. Особых проблем возникнуть не должно, а к возможным трудностям с SMD-электролитами мы подготовились заранее.

Рис. 13 — Плата после травилки + наносим флюс + лужение

После того как все компоненты припаяны, а плата омыта от флюса необходимо подстроечным резистором в 100 Ом отрегулировать напряжение на отрицательном плече, чтобы оно совпало с напряжением на положительном плече.

Рис. 14 — Готовая плата

Рис. 15 — Регулировка напряжения на отрицательном плече

Испытания собранного устройства

Подключим к нашему стабилизатору трансформатор и попробуем нагрузить оба его плеча, и каждое из плеч независимо друг от друга, попутно контролируя токи и напряжение на выходах.

Рис. 16 — Первое измерение

После нескольких попыток произвести измерения на максимальном токе, стало понятно, что малюсенький трансформатор не в состоянии обеспечить ток в 1,5 А, и напряжение на нем проседает больше чем на 0,5 В, поэтому схема была переключена на лабораторный источник питания, обеспечивающий ток до 5 А.

Все работает в штатном режиме. Данный регулируемый двухполярный источник питания, собранный из качественных компонентов, благодаря своей простоте и универсальности, займет достойное место в домашней лаборатории или небольшой ремонтной мастерской.

Измерения и пуско-наладочные работы проводились на базе испытательной лаборатории АО «КППС» , за что им отдельное спасибо!

Биполярный блок питания


ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ

radioskot.ru

Лабораторный блок питания своими руками

Главная > Советы электрика > Лабораторный блок питания своими руками

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:

  1. Понижающий трансформатор;
  2. Выпрямительные диоды. Можно включить их по схеме моста и получить полноволновое выпрямление либо использовать полуволновое устройство с одним диодом;
  3. Конденсатор для сглаживания пульсаций. Выбирается электролитический тип емкостью 470-1000 мкФ;
  4. 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

Блок питания для шуруповерта 12В своими руками

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:

  1. 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;
  2. Резистор R2 является переменным. Меняя его сопротивление, можно получить разные величины выходного напряжения;
  3. 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:

  1. Потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, разделенной на две половины;
  2. Одними из главных элементов служат интегральные транзисторные стабилизаторы: КР142ЕН12А – для прямого напряжения; КР142ЕН18А – для обратного;
  3. Для выпрямления напряжения используется диодный мост, можно его собрать на отдельных элементах или применить готовую сборку;
  4. Резисторы с переменным сопротивлением участвуют в регулировании напряжения;
  5. 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

Как сделать блок питания из энергосберегающих ламп

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:

  1. Измерить габариты всех компонентов и вырезать стенки из алюминиевых листов. На фронтальной поверхности нанести разметку и проделать необходимые отверстия;
  2. Скрепить конструкцию уголком;
  3. Нижнее основание БП с мощными трансформаторами должно быть усилено;
  4. Для внешней обработки прогрунтовать поверхность, покрасить и закрепить лаком;
  5. 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

elquanta.ru

Лабораторный блок питания двухполярный

Если нужен приличный блоком питания с регулируемым током и напряжением — редакция сайта «Две Схемы» советует вспомнить старый добрый стабилизатор uA723. Проверен он уже тысячи раз радиолюбителями по всему Миру и показал прекрасные результаты — тогда зачем изобретать велосипед? Схема обеспечивает симметричное двухполярное выходное напряжения в диапазоне до 26 В и токе до 3 А. Превышение максимального значения тока вызывает отключение выходных транзисторов, что можно рассматривать как защиту по току. В каждой мастерской должен быть именно такой двухполярный БП — это полезно например в конструкциях с использованием операционных усилителей, а также для предварительного запуска усилителей мощности с двойным питанием. Преимуществом описываемой здесь конструкции является очень низкая стоимость сборки. В общем данный блок питания станет очень серьезным помощником домашней радиотехнической лаборатории.

Схема блока питания на uA723

Принципиальная схема БП

Прямому регулированию подвергается плечо положительного напряжения, в то время как отрицательная часть следует за положительной благодаря системе построенной на операционном усилителе TL081.

Описание работы

Стабилизатор U1 (uA723) включает в себя температурно компенсированный источник опорного напряжения, усилитель ошибки и выходной транзистор, обеспечивающий ток до 150 мА. Микросхема работает в типовой конфигурации, в которой его внутренний усилитель ошибки сравнивает напряжение с делителя R0 (5,6 k) — R3 (4,7 k) с напряжением, какое наличествует на выходе блока питания. Резисторы R4 (220R), R5 (6,8 k) и потенциометр P1 (50k) обеспечивают регулирование напряжения выхода.

Усилитель ошибки работающие в петле отрицательной обратной связи регулируется с помощью элементов R1 (560R), T1 (BD911) и T2 (BD139) меняя выходное напряжение так, чтобы его доля была равна установленному напряжению через делитель R0 — R3. Изменение положения ползунка P1 приведет к изменению выходного напряжения, поэтому усилитель ошибки, соответственно, изменит выходное напряжение, чтобы эти изменения компенсировать.

Например: перемещение ручки потенциометра в направлении R4 повысит напряжение на его ползунке, что заставит стабилизатор (через усилитель ошибки) снизить выходное напряжения так, чтобы потенциал регулятора снизился до уровня устанавливаемого делителем R0 — R3.

Резистор R2 (0.2 R/5W) вместе с транзистором Т6(BC548) работает в узле ограничения тока. Если ток, потребляемый от источника питания растет — падение напряжения на R2 также возрастает. Открытый транзистор Т6 при снижении напряжения равным примерно 600 мВ вызовет короткое замыкание между эмиттером и базой транзисторов управления и тем самым ограничит ток, протекающий через T1. Ток будет ограничен значением примерно 0.6/R2, что в данном случае дает 3 Ампера. Номинал резистора следует подобрать самостоятельно, учитывая трансформатор и его характеристики. В роли T1 в большинстве случаев потребуется применение нескольких транзисторов соединенных параллельно, чтобы распределить протекающий ток и мощность на несколько элементов.

За регулирование отрицательной половины питания отвечает операционный усилитель U2 (TL081). Его выход управляет транзисторами T3 (BD140) и T4(BD912). Резистор R9 (560R) ограничивает ток базы Т3, выполняя аналогичную роль, как R1 в положительной половине питания. Делитель R6 (100k), R7 (100k) и P2 (10k) подобран таким образом, чтобы в состоянии, установленном на регуляторе P2 был потенциал массы. Увеличение напряжения на выходе положительной части блока питания приведет к увеличению потенциала на ползунке потенциометра P2, одновременно ОУ U1 стремясь уровнять потенциал на обоих своих выходах приведет к снижению отрицательной половины питания с помощью регулировочных элементов T3 и T4. Напряжение на отрицательной половине, соответственно, будет следовать за положительным, если только делитель R6, R7, P2 будет установлен на деление 1:1. Транзистор T5 (BC557) ограничивает ток в отрицательной половине питания таким же образом, как и T6 в положительной половине. Максимальное значение тока в данном случае это 0.6/R8.

Полезное:  Автоматическое дистанционное управление освещением по радиоканалу

К разъемам IN1 и IN2 подключаются две независимые обмотки трансформатора питания. Напряжение будет одинаково на мостах Br1 (5А) и Br2 (5А) и будет фильтроваться с помощью емкости C1, C2 (4700uF) и C3, C4 (100nF), после чего попадает на транзисторы T1 и T4 (напоминаем, что каждый из них может состоять из нескольких транзисторов, соединенных параллельно). На выходе напряжение фильтруют конденсаторы C6, C7 (470uF) и C9, C10 (100nF). Выходом блока является разъем OUT на котором и будет регулируемое напряжение симметрично относительно массы. Кроме того, на плате можно установить делитель R10-R13, благодаря которому возможно измерение выходного напряжения с помощью микроконтроллера с преобразователем ADC.

На вход схемы необходимо подключить трансформатор с двумя обмотками напряжением 2×24 В и мощности в зависимости от ваших потребностей.

Сборка лабораторного блока питания

Плата печатная ЛБП

Схема паяется на печатной плате (скачать). Монтаж не сложен, элементы на ней находятся далеко друг от друга. Однако необходимо определить значения R3, Р1 и R5. Резистор R3 определяет уровень напряжения на входе усилителя ошибки (pin 5 U1) и его подбор является простым. По расчётам резистор R3 равен 4,7 k, что дает напряжение на усилителе ошибки около 3,2 В. Второй шаг-это подбор значения потенциометра P1 и резистора R5, от которых зависит максимальное выходное напряжение блока питания. Предполагая, что требуемый диапазон регулирования выходного напряжения от 3 В до 26 В легко рассчитаем значение R5 чуть ниже 7к. Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда и получаем R5 = 6,8 к.

Готовый лабораторник БП

После сборки мелких элементов на плате, пришло время для установки силовых транзисторов T1 и T4, они должны быть установлены на отдельный радиатор. Если по какой-то причине будет только один радиатор — примените изоляционные прокладки под транзисторы. Если потребление тока от блока питания не будет большим — до 0.5 А, можно поставить только один транзистор. Если таки нагрузки планируются несколько ампер — можно использовать параллельное соединение транзисторов в соответствии со схемой их соединения.

Регулированный блок питания 0-30В

2- 5,00 Загрузка…

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

2shemi.ru

Двухполярный блок питания

Двухполярный блок питания внешний вид монтажа которого показан на рисунке.

Технические характеристики:

  • Регулируемые выходные напряжения 1,2 … 25 В постоянного тока
  • максимальный длительный выходной ток: 2 ✕ 1,5A
  • индикаторы выходного напряжения – светодиоды
  • защита от короткого замыкания и тепловая защита
  • размеры платы: 45 ✕ 81 мм

Двухполярный блок питания схема которого классическая, выходное напряжение устанавливается с помощью потенциометров PR1 и PR2.

LM317 – используется как положительный стабилизатор напряжения, а LM337 – стабилизирует отрицательное напряжение.

Для стабилизаторов LM требуется небольшое количество рассыпухи и еще они имеют встроенную тепловую защиту, а также ограничение тока при коротком замыкании. Диапазон выходного напряжения составляет от ± 1,25 В до ± 25 В. Микросхемы LM317 и LM337 имеют встроенную кратковременную защиту от короткого замыкания. При выборе трансформатора обратите внимание на номинальное напряжение конденсаторов C1, C2. Трансформатор должен быть выбран таким образом, чтобы его вторичное напряжение после выпрямления не превышало номинальное напряжение конденсаторов.

Печатная плата двухполярный блок питания показана на рисунке.

Сборка не представляет особого труда, а последние установленные элементы должны быть конденсаторы C1, C2, сразу после установки микросхем на радиатор. Стабилизаторы US1 и US2 должны быть изолированы от радиатора с помощью слюды или силиконовой прокладки. Схема собранная из заведомо исправных элементов, не требует какой-либо регулировки, и после подключения трансформатора работает сразу же.

varikap.ru

Не так давно возникла насущная необходимость собрать двуполярный блок питания (взамен внезапно сгоревшего) по простой схеме и из доступных деталей. За основу была взята схема, опубликованная ранее на этом же сайте.

Исходная схема

По ссылке существует подробное описание сути работы и настройки, поэтому останавливаться на этих моментах и тонкостях не стану.

Сначала была собрана исходная однополярная схема для пробы и поиска возможных ошибок, про которые писали некоторые собиравшие данную конструкцию. У меня всё сразу заработало нормально, возникли лишь вопросы с регулировкой тока ограничения и индикацией срабатывания этого ограничения. 

Поскольку исходная схема, как видно, разрабатывалась для выходных токов порядка 3 ампер и более, то и схема ограничения выходного тока соответствует этим заданным параметрам. Величина минимального тока ограничения определяется номиналом сопротивления R6, а с помощью переменного резистора R8 можно лишь несколоько увеличивать величину тока срабатывания защиты (чем меньше суммарное сопротивление резисторов R6 и R8, тем больше будет допустимый выходной ток). Светодиод VD6  служит для индикации работы блока питания и срабатывания защиты (при срабатывания защиты и ограничении тока на выходе он гаснет).

Далее была собрана аналогичная схема для напряжения отрицательной полярности — полностью аналогичная, лишь с заменой полярности включения электролитических конденсаторов, диодов (стабилитронов) и с применением транзисторов противоположной структуры (n-p-n / p-n-p). Обозначения элементов «минусового» плеча оставлены такими же, как у «плюсового» для упрощения рисования схемы 🙂

Новая схема БП

При изготовлении был применён валяющийся без дела трансформатор мощностью 60 ватт, с двумя вторичными обмотками по 28 вольт переменного напряжения и одной на 12 вольт (для питания дополнительных маломощных полезных устройств, например — кулера охлаждения радиаторов мощных транзисторов со схемой управления). Получившаяся схема приведена на рисунке.

Чтобы иметь возможность регулировать ваходной ток в широких пределах, вместо резисторов R6 и R8 в обоих плечах были применены наборы сопротивлений R6 — R9 и сдвоенный галетный преключатель на 5 положений. При этом резистор R6 определяет величину минимального тока ограничения, поэтому он включен в выходную цепь постоянно. Остальные же резисторы при помощи переключателя S1 подключаются параллелно этому R6, суммарное сопротивление уменьшается и выходной ток, соттветственно, увеличивается.

Резисторы R6 и R7  могут быть мощностью 0,5 ватт или более R8 — 1-2 ватта, а R9 — не менее 2 ватт (у меня стоят резисторы типа С5-16МВ-2ВТ и заметного их нагрева при нагрузке до 3 ампер не наблюдается). На схеме (рис.1) указаны значения выходных токов, при которых срабатывает защита и выходной ток даже при КЗ не превышает этих значений.

Здесь следует отметить, что индикация срабатывания защиты работает только при выходных токах более 3 ампер (то есть светодиод гаснет при сработке защиты), при меньших же токах светодиод не гаснет, хотя сама защита при этом срабатывает нормально, это проверено на практике.

Транзисторы Т1 (обозначение дано по исходной схеме, у меня это А1658 и КТ805) стоят без теплоотводов и практически вообще не нагреваются. Вместо А1658 можно поставить КТ837, например. Вообще, при сборке схемы мною пробовались самые разные транзисторы, соответствующие по структуре и мощности и всё работало без проблем. Переменный резистор R (сдвоенный, для синхронной регулировки выходного напряжения) применён советский, сопротивлением 4,7 кОм, хотя пробовались и сопротивления до 33 кОм, всё работало нормально. Разброс выходных напряжений по плечам составляет порядка 0,5-0,9 вольт, чего для моих целей, например, вполне достаточно. Хорошо бы, конечно, поставить сдвоенный переменник с меньшим разбросом сопротивлений, но таких пока нет под рукой…

Стабилитроны VD1 — составные, по два соединённых последовательно Д814Д (14 + 14 = 28 вольт стабилизации). Следовательно, пределы регулировки выходных напряжений получились от 0 до 24 вольт. Диоды выпрямительных мостов — любые, соответствующей мощности, я использовал импортные диодные сборки — KBU 808 без радиатора (ток до 8 А) и ещё одну маломощную, без обозначения (?), для питания кулера. 

На теплоотводы устаневлены только выходные регулирующие транзисторы КТ818, 819. Теплоотводы небольшие, что определено габаритами корпуса (по размеру он как БП от компа), поэтому потребовалось сделать дополнительное принудительное их охлаждение. Для этих целей был использован небольшой кулер (от системы обдува процессора старого компьютера) и простая схема управления, всё это питается от отдельной обмотки трансформатора, которая там оказалась весьма кстати.

В качестве термодатчика был использован германиевый транзистор типа МП42 (большие залежи остались и девать некуда. Оказалось, что замечательно работают в качестве термодатчиков!) Схема простая и понятная, в особом описании не нуждается. База транзистора-термодатчика никуда не подключается, этот вывод можно просто откусить, желательно только не своими зубами, а то стоматология нынче дорогое удовольствие!

Корпус этого транзистора металлический, поэтому его необходимо изолировать, например, трубкой-термоусадкой и расположить как можно ближе к теплоотводам выходных транзисторов. Температуру, при которой запускается кулер, можно регулировать подстроечным резистором (сопротивление может быть от 50 до 250 кОм). Максимальный ток и скорость вращения кулера определяются гасящим резистором в цепи питания. У меня это сопротивление 100 Ом (подбирается экспериментально, в зависимости от напряжения питания и тока потребления кулера).

Блок питания, собранный по данной схеме, неоднократно был испытан с нагрузкой во всём диапазоне выходных напряжений и токах от 30 мА до 3,5 ампер и показал свою полную работоспособность и надёжность работы. При токах более 2 ампер применённый трансформатор грелся довольно сильно из-за недостаточной его мощности, в остальном же схема вела себя вполне адекватно.

Есть возможность увеличить выходной ток нагрузки более 3-4 ампер, если использовать соответствующей мощности трансформатор и выходные (регулирующие) транзисторы, возможно применить параллельное включение нескольких мощных транзисторов. Схема не требует особой наладки и подбора компонентов, при изготовлении можно использовать практически любые транзисторы с коэффициентом усиления 80-350. Специально для сайта Радиосхемы, автор — Андрей Барышев

   Форум по блокам питания

   Обсудить статью ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ

Получение максимальной отдачи от 3-выводных стабилизаторов ИЛИ линейных источников питания 101

Получение максимальной отдачи от регуляторов с 3 клеммами

Раньше считалось (особенно во времена ламп), что регулируемый источник питания был строго прерогативой промышленного и военного оборудования. Это было почти неслыханно в потребительском снаряжении. Регулятор с тремя клеммами изменил все это, предоставив простую в применении деталь, которая обеспечивала заявленное выходное напряжение практически с нулевыми лишним частями почти.

  1. Грубое приближение для трансформатора: Vsec(RMS) = Vout(dc)
  2. Вторичный ток, необходимый для двухполупериодного мостового выпрямителя, равен выходному постоянному току. Это не относится к двухполупериодным схемам с центральным отводом (используются 2 диода). (см. краткую справку в конце этой статьи)
  3. Если поднять вторичное напряжение, то что будет с регулятором?
  4. Обязательно учитывайте, что происходит при низком напряжении в сети.Это не всегда 120VAC! Если ваш трансформер немного застенчив, вы могли бы компенсировать разницу, увеличив C1.
  5. Посмотрите, как нарисована схема. Путь отрицательной стороны C1 очень преднамеренный. Почему?
  6. Значение C1 (мин): 200000/(Rнагрузка * пульсация), пульсация в процентах, но без десятичной дроби, C1 в мкФ, Rнагрузка в Омах.
  7. Если вы сделаете C1 неприлично большим, вам, возможно, придется усилить выпрямитель, чтобы справиться с пиковым зарядным током.
  8. LM317 имеет несколько преимуществ по сравнению с регуляторами 78xx. Да, вы можете использовать LM337 для отрицательного питания (т.е. положительного заземления). Не забудьте поменять местами все поляризованные конденсаторы и диоды (d1, d2, d3)!
    • Регулируемый Vo. У вас всегда есть нужная деталь под рукой. (да, у вас должны быть правильные резисторы или используйте потенциометр для R3)
    • Ограничение 40v, но это Vin к Vout, а не Vi к земле.
  9. У 317, как и у 78xx, около 2.5v Vin — Vout минимум. Не игнорируйте это; эти части делают действительно уродливые вещи на выходе как они выходят из-под контроля. Я усвоил это на собственном горьком опыте несколько десятилетий назад.
  10. Напряжение Vin(min) находится в нижней части кривой пульсации, а НЕ на ее пике. Не игнорируйте и это. Это не напряжение, которое ваш цифровой мультиметр сообщает вам, находится на C1. (вам нужен прицел для измерения этого напряжения)
  11. Если LM317 находится на значительном расстоянии от C1, предусмотрите локальный шунт (например, керамический 100 нФ) на микросхеме.
  12. Выходное напряжение составляет примерно 1,25+ (1,25 В (R3/R1)). См. Техническое описание LM317 для точной формулы.
  13. R1 обычно где-то между 100R и 330R. Вы можете изменить это значение, чтобы соотношение R3/R1 обеспечивало желаемое выходное напряжение. По схеме R1 должен быть электрически близко к регулятору.
  14. Требуется минимальный выходной ток (3,5 мА). Обычно вы управляете этим через ток через R1 и R3.Если нет, то отрегулируйте значение R2, чтобы убедиться, что этот ток потребляется. Не забудьте включить ток через R3. Вы могли используйте ток через R2 для запуска светодиода. Часто светодиод питания работает от нерегулируемой стороны источника питания, чтобы свести к минимуму любые дополнительные ток через регулятор.
  15. Не игнорируйте рассеиваемую мощность в R3. На нем почти все выходное напряжение. (упрощенный способ взглянуть на это заключается в том, что он имеет все выходное напряжение на нем).
  16. Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, довольно мала, так как регулятор подает на него 1,25 В, а это не зависит от выходного напряжения.
  17. Диоды дешевая страховка. Не оставляйте их.
    • D1 защищает U1 от C1.
    • D2 защищает от обратного смещения выхода, которое может произойти в приложениях, использующих биполярные источники питания.
    • D3 защита U1 от C3
  18. C2 обеспечивает дополнительную фильтрацию, а также стабильность контура обратной связи регулятора.
  19. C3 снижает шум на выходе регулятора. Его реактивное сопротивление должно быть не более 1% от номинального значения R3 на частоте пульсаций.
  20. Рассчитайте рассеиваемую мощность для ИС регулятора при высоком уровне напряжения и повышенной температуре (наихудший случай). и обеспечить адекватный теплоотвод. Что, если продукт используется в Долине Смерти? Хорошей новостью является то, что эти микросхемы очень хорошо защищены, поэтому они не сгорят, если вы не будете сильно напрягаться. удачи или сделать что-то действительно глупо.Плохая новость заключается в том, что переход в режим тепловой защиты означает, что их выход напряжение падает ниже установленного значения. Рассеиваемая мощность в стабилизаторе — это напряжение на нем, умноженное на ток через него. Этот это тепло, и вы должны помочь этой части избавиться от него. (перевод: радиатор и/или вентилятор. См. техническое описание.)
  21. Эти примечания также относятся (в основном) к деталям серий 78xx и 79xx.
  22. LM337 — это негативная версия LM317.Здесь все относится к нему. Поменяйте местами все диоды и конденсаторы на схеме.
А вы думали, что это просто. Почти.

Ответы на вопросы Техническое описание
LM317
Также представляет интерес удобный краткий справочник по различным схемам выпрямителя/фильтра: http://www.hammondmfg.com/pdf/5c007.pdf


Последнее изменение 27.07.2018.

Отсутствует

Код 404 страница не найдена.К сожалению, страница отсутствует или перемещена.

Ниже приведены основные подразделы этого сайта.


  • Главная страница General Electronics
  • Мой канал электроники на YouTube
  • Проекты микроконтроллеров Arduino
  • Raspberry Pi и Linux
  • Пересмотр регистров портов Arduino
  • Digispark ATtiny85 с расширителем GPIO MCP23016
  • Программа безопасной сборки H-Bridge
  • Построить управление двигателем H-Bridge без фейерверков
  • MOSFET H-мост для Arduino 2
  • Компаратор Гистерезис и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теории компараторов
  • Фотодиодные схемы, работа и применение
  • Оптопара MOSFET Реле постоянного тока с фотогальваническими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Учебное пособие по схемам фотодиодных операционных усилителей
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • Цепи LM334 CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Блок управления двигателем H-Bridge
  • Оптическая изоляция блоков управления двигателем H-Bridge
  • Все NPN транзисторы управления двигателем H-Bridge
  • Базовые симисторы и SCR
  • Твердотельные реле переменного тока с симисторами
  • Светоактивируемый кремниевый выпрямитель (LASCR)
  • Базовые схемы управления транзисторами для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами цепей
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Общие сведения о биполярных транзисторных переключателях
  • Учебное пособие по переключению мощных N-канальных МОП-транзисторов
  • Учебное пособие по силовым P-канальным переключателям MOSFET
  • Сборка транзисторного управления двигателем H-Bridge
  • H-мост управления двигателем с силовыми МОП-транзисторами
  • Дополнительные примеры схем H-моста на полевых МОП-транзисторах
  • Сборка высокомощного транзистора H-Bridge для управления двигателем
  • Теория и работа конденсаторов
  • Сборка лампового AM-радиоприемника 12AV6
  • Катушки для высокоселективного кристаллического радиоприемника
  • Добавление двухтактного выходного каскада в аудиоусилитель Lm386
  • Выпрямление источника питания
  • Базовые силовые трансформаторы
  • Схемы стабилизатора транзистор-стабилитрон
  • Советы и рекомендации по регуляторам напряжения серии LM78XX
  • Биполярные источники питания
  • Создайте регулируемый источник питания 0-34 В с Lm317
  • Использование датчиков Холла с переменным током
  • Использование переключателей и датчиков на эффекте Холла
  • Использование ратиометрических датчиков Холла
  • Использование датчиков Холла с Arduino-ATMEGA168
  • Простой инвертор 12-14 В постоянного тока в 120 В переменного тока
  • Анализ цепей оконного компаратора
  • Автоматическое открытие и закрытие окна теплицы
  • La4224 Аудиоусилитель мощностью 1 Вт
  • Управление двигателем H-Bridge с мощными МОП-транзисторами Обновлено
  • Обновлено в сентябре 2017 г.:
  • Веб-мастер
  • Бристоль, Юго-Западная Вирджиния
  • Наука и технологии
  • 2017 Обновления и удаления веб-сайта
  • Хобби-электроника
  • Конституция США
  • Христианство 101
  • Религиозные темы
  • Электронная почта

  » Главная » Эл. адрес » Пожертвовать » Преступление » Хобби-электроника
  » Защита окружающей среды » Расизм » Религия » Бристоль, Вирджиния/Теннесси

» Архив 1 » Архив 2 » Архив 3 » Архив 4 » Архив 5
  » Архив 6 » Архив 7 » Архив 8 » Архив 9


 

Веб-сайт Copyright Lewis Loflin, Все права защищены.

Цепь регулируемого биполярного регулятора напряжения с использованием LM337

Для схем операционных усилителей источник питания должен обеспечивать положительное и отрицательное напряжения. Вот простая схема «Регулируемый биполярный регулятор напряжения», который обеспечивает регулируемое питание от ± 1,2 В до ± 2 oВ. ИС LM317K (IC 1 ) и LM337K (IC 2 ) используются здесь в качестве положительного и отрицательного стабилизаторов соответственно.

Описание схемы регулируемого биполярного регулятора напряжения с использованием LM337

Принципиальная схема регулируемого биполярного стабилизатора напряжения с использованием LM337 показана на рисунке 1. Она разработана с использованием двух положительных и отрицательных регулируемых стабилизаторов напряжения IC, понижающего трансформатора, мостового выпрямителя и нескольких других электронных пассивных компонентов, таких как резистор, конденсатор. , и т.д.Питание от сети понижается до 22–0–22 В с помощью трансформатора с центральным отводом и выпрямляется с помощью мостового выпрямителя, построенного на основе четырех выпрямительных диодов общего назначения. Пульсирующее положительное и отрицательное постоянное напряжение фильтруется с помощью конденсаторов С1 и С2,

IC 1  LM337 имеет внутреннюю регулировку обратной связи и элементы прохождения тока. Он включает в себя различные схемы защиты, такие как ограничение тока (которое ограничивает рассеиваемую мощность пакета до 15 Вт для корпуса TO-220 и 20 Вт для корпуса TO-3) и тепловое отключение.Таким образом, эти две микросхемы образуют независимо регулируемый биполярный источник питания.

Стальной корпус K легко выдает по одному ампер каждый, если радиатор правильно установлен. Переменные резисторы VR 1 и VR 2 настраиваются для каждого регулятора таким образом, чтобы обеспечить регулируемый выходной сигнал примерно от ±1,2 В до ±20 вольт. Конденсаторы C 5 и C 6 используются для подавления пульсаций переменного напряжения. Однако, если на выходе регулятора произойдет короткое замыкание, C 5 отрегулирует ток на клемме.Выход регулируемого двухполярного регулятора напряжения можно рассчитать по формуле.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ РЕГУЛИРУЕМОГО БИПОЛЯРНОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Резистор (все ¼ Вт, ± 5% углерода)

R 1 , R 2 = 120 Ом, 0,5 Вт

VR 1 , VR 2 = 2 кОм LIN.

Конденсаторы

C 1 , C 2 = 4700 мкФ/25 В (электролитические конденсаторы)

С 3 , С 4 = 0.1 мкФ (керамические конденсаторы)

C 5 , C 6 = 10 мкФ/35 В (электролитические конденсаторы)

C 7 , C 8 = 1 мкФ/35 В (электролитические конденсаторы)

Полупроводники

IC 1 = LM317K (ИС регулируемого регулятора положительного напряжения)

IC 2 = LM337K (ИС регулируемого регулятора положительного напряжения)

D 1 – D 4 = 1N5421 (выпрямительный диод)

Разное

X 1 = 230 В перем. тока первичн. на 22–0–22 В, 1.Вторичный трансформатор 5А

Virtual Grounds & Rail Splitting

11 февраля 2018                                                                             Сообщение 412

 


Допустим, у вас есть батарея на 9 В, и вы хотите использовать с ней операционный усилитель, но вам не нужен ни входной, ни выходной разделительный конденсатор. Что ты можешь сделать? Что ж, вы можете связаться с заводом по производству аккумуляторов и попросить трехконтактную батарею 9 В со средней клеммой, прикрепленной к центру шести 1.5 батарей, соединенных последовательно внутри, создавая естественное заземление и шины питания +/-4,5 В. Если они не пойдут на это, попросите их прикрепить металлический корпус к центру шести ячеек. Что, они все еще не пойдут на вашу просьбу? Или, скажем, у вас есть шкаф, заполненный остатками настенных переключателей, остатками старого электронного оборудования, давно выброшенного, но ни один из которых не является биполярным по конструкции. Единственный оставшийся обходной путь — создать виртуальную землю.

Прежде чем перейти к сложным схемам, давайте рассмотрим более простое решение: биполярный источник питания переменного тока.Очевидный путь — использовать вторичную обмотку с центральным отводом на силовом трансформаторе.

Четыре выпрямителя и два накопительных конденсатора блока питания и все. Или это? Центральный ответвитель является неотъемлемой частью этой схемы, так как без него мы имеем монополярный, а не биполярный источник питания. Если мы хотим, чтобы настенное напряжение входило в корпус нашего проекта, мы могли бы использовать настенную розетку переменного тока. Проблема здесь в том, что нет центрального ответвителя, поэтому мы вернулись к монополярному источнику питания.Или мы?

Вот простой обходной путь: катушка индуктивности с центральным отводом, которую мы можем найти внутри корпуса. Входит переменный ток без отвода от центра, и индуктор с отводом от центра создает нашу клемму заземления. Как это работает?

Катушка индуктивности с отводом от средней точки представляет собой делитель переменного напряжения, разделяющий входное переменное напряжение на два противофазных переменного напряжения с половиной величины входного напряжения. что позволяет нам создать настоящий биполярный источник питания. Что здесь означает «правда»? True означает, что мы можем поддерживать сильный поток постоянного тока только от одной шины питания к земле.Следующая схема не может этого сделать.

Он хорошо работает с сигналами переменного тока, но не может обеспечить постоянный поток постоянного тока при фиксированном напряжении от одной шины к земле. Конечно, он может поддерживать устойчивый поток постоянного тока от рельса к рельсу.

Одним из простых обходных путей является использование микросхемы Texas Instruments TLE2426 «Precision Virtual Ground» с внешним источником питания постоянного тока.

       

Эта микросхема содержит стабильный операционный усилитель с единичным коэффициентом усиления и двухрезисторный делитель напряжения, соединение которого доступно нам на выводе 8, поэтому для уменьшения шума можно подключить конденсатор.Увы, эта микросхема с виртуальным заземлением хороша только для протекания тока до 20 мА, чего может быть достаточно для некоторой обработки светового сигнала, но она никогда не будет управлять наушниками.

Я бы очень хотел, чтобы TI выпустила 5-контактную версию в корпусе TO220. (Раньше у меня был шпион, который работал в National Semi до того, как компания была куплена TI. Мы посылали друг другу идеи и новости. Мне нужен новый шпион.)

    

Благодаря более крупному корпусу и возможности использования радиатора хорошего размера, микросхема может пропускать более 100 мА устойчивого тока от своего выхода с виртуальной землей к любой шине питания.Кроме того, мы могли бы добавить два транзистора дожигателя снаружи ИС.

Эти добавленные транзисторы обычно были выключены и срабатывали только тогда, когда протекающий ток был достаточно большим, чтобы отключить их напряжение включения.

Нельзя ли сделать то же самое со стандартным TLE2426? Мы могли бы, но нам пришлось бы исключить прилагательное «точность» из названия, так как ток, протекающий через токоизмерительные резисторы, нарушит центрирование виртуального напряжения земли.

Кстати, всегда внимательно и полностью читайте техпаспорт. Если мы немного покопаемся в техническом описании TLE2426, мы увидим следующий график, который показывает допустимые значения для нагрузочных конденсаторов.

Маленькие значения работают так же, как и большие, но те, что находятся в середине графика, вызывают нестабильность. Подобные графики существуют для обычных трехвыводных стабилизаторов напряжения, таких как LM317, и их следует изучить, прежде чем брать конденсатор из корзины деталей.

Linear Technology производит буфер мощности в корпусе TO-220-5, LT1010, который можно использовать в этом приложении. Действительно, спецификация рекомендует:

С добавлением транзисторов форсажа мы потенциально могли бы получить серьезный ток.

 

 


Одним из обходных путей является использование двух выпрямителей и двух накопительных конденсаторов источника питания с внешним источником переменного напряжения, например настенной розеткой переменного тока.

Проблема с этой схемой заключается в том, что она приводит к однополупериодному выпрямлению, из-за чего пульсации возникают на частоте стены, а не на частоте двухполупериодного напряжения, удвоенной на стене. Кроме того, пульсации между шинами питания асимметричны, и их труднее отфильтровать из-за более низкой частоты. Еще одним обходным решением является использование восьми выпрямителей и четырех накопительных конденсаторов источника питания с внешним источником переменного напряжения.

Это схема двухполупериодного двухмостового выпрямителя с одинаковыми, но не совпадающими по фазе пульсациями между шинами питания.Хорошо, когда я смотрю на приведенную выше схему, она кажется более сложной, чем есть на самом деле. Вот перерисованная та же схема, но без RC-фильтра RFI, чтобы было понятнее.

Это работает следующим образом: напряжение переменного тока заряжает два расположенных рядом конденсатора, которые затем приводят в действие четыре верхних выпрямителя.

Возвращаясь к простой схеме однополупериодного выпрямителя с удвоением напряжения, если применить некоторую постстабилизацию, она может работать достаточно хорошо.

Резисторы сопротивлением 10 Ом образуют резистивно-емкостной фильтр с конденсатором справа от них. Этот предварительный фильтр значительно улучшает конечный выход постоянного тока, так как большинство микросхем стабилизаторов с фиксированным напряжением имеют довольно низкие показатели PSRR.

 

 


Я знаю, что многие задаются вопросом, почему мы не можем просто заменить резисторы в следующей схеме на стабилитроны, которые преодолеют неспособность схемы поддерживать поток постоянного тока только от одной шины питания к виртуальной земле.

Обмен будет выглядеть так:

Выглядит хорошо, но слишком много предполагает. Что произойдет, если внешнее напряжение постоянного тока больше 12 В? Если это простой трансформатор с мостовым выпрямителем, то трансформатор будет нагреваться. Возможно, достаточно горячим, чтобы расплавить его пластиковый корпус. Фигово. Что, если используется настенная панель на основе коммутатора, которая подает 12,5 В постоянного тока, а не 12 В постоянного тока? Также нехорошо, так как его ограничение по току, вероятно, будет превышено, что приведет к отключению без ожидаемого выходного напряжения постоянного тока.Одним из обходных путей может быть использование стабилитронов с более высоким напряжением пробоя, поэтому они устанавливают жесткий предел того, насколько виртуальная земля может перемещаться вверх и вниз по напряжению.

В нормальных условиях стабилитроны не проводят ток; и проводить только тогда, когда слишком много постоянного тока протекает от одной из шин питания и виртуального заземления. Что, если бы мы использовали внешний источник питания на 18 В и включили силовой резистор последовательно с его выходом, разве мы не могли бы получить двухполярное выходное напряжение без головной боли? Конечно.Но мы могли бы пойти еще дальше и использовать вместо резистора источник постоянного тока.

Шунтирующий биполярный регулятор; и, как и все шунтирующие регуляторы, он аналогичен однотактному усилителю класса А. Как же так? Его пиковый выходной ток равен току холостого хода. В отличие от этого, последовательный стабилизатор аналогичен усилителю класса B, который проводит большой ток только тогда, когда это необходимо, и может работать вхолостую с частью своего пикового выходного тока.На приведенной выше схеме ограничение по току составляет 100 мА, что определяется путем деления 1,25 В на 12,4 Ом. Мы можем упростить приведенную выше схему, используя трехконтактный стабилизатор в качестве регулятора напряжения, а не в качестве источника постоянного тока.

Ток холостого хода такой же, как и раньше, и он должен быть достаточно высоким, чтобы соответствовать ожидаемому пиковому току. Например, следующая схема ограничена только 10 мА постоянного тока от отрицательной шины к виртуальной земле.Мы не можем обмануть схему.

Погоди-ка, Джон, а что, если бы мы использовали фиксированный регулятор на 5 В вместо регулируемого регулятора? Тогда это должно было сработать, верно?

Нет. Увы, нет. Штырь заземления на большинстве фиксированных регуляторов может видеть максимум 8 мА тока, а фиксированные регуляторы в режиме ожидания — 5 мА, что устанавливает ограничение тока от отрицательной шины до виртуальной земли. А как насчет стабилитрона 5V? Да, что насчет этого? Он может только предотвращать превышение напряжением напряжения разрыва, а не создавать напряжение, так как это не батарея.

Хорошо, а что, если мы будем использовать фиксированный и регулируемый регулятор вместе?

LD1085 устанавливает выходное напряжение 10 В, но LD1085V50 (фиксированный стабилизатор 5 В), вероятно, вообще не проводит, поэтому, вероятно, на резисторе 100 Ом возникает нулевое напряжение, а не 5 В.

Между прочим, быстрый умственный тест состоит в том, чтобы поместить резистор с низким сопротивлением между положительным выходом и виртуальной землей, а затем переместить его между отрицательным выходом и виртуальной землей.Если желаемое напряжение на резисторе не может поддерживаться, что-то пошло не так.

Конечно, нам не нужно использовать стабилитроны в биполярном шунтирующем регуляторе, так как мы можем использовать дискретные транзисторы и резисторы для создания искусственных стабилитронов.

Транзисторы PNP стремятся к тому, чтобы фиксированное напряжение от их эмиттера к их базам было равно их напряжению включения, обычно от 0,6 до 0,7 вольт. Транзисторы NPN берут на себя всю тяжелую работу и обеспечивают большой ток, определяемый током холостого хода LD1085, который в данном примере составляет 100 мА.Конечно, вместо этого мы могли бы использовать дополнительную топологию, как показано ниже.

Мы добавляем стабилитроны или источники опорного напряжения ИС, чтобы установить более жесткие фиксированные напряжения, как показано ниже.

Если нам нужен действительно сильный ток, следующее может оказаться полезным.

Эта схема разветвителя потребляет ток 1 А в режиме ожидания. Транзисторы PNP будут проводить 900 мА из 1 А, а транзисторы NPN потребляют оставшиеся 100 мА.LD1085 получает помощь при добавлении резистора R, так как этот параллельный резистор разделяет нагрузку по протеканию тока, но не ставит под угрозу высокое выходное сопротивление источника постоянного тока. Если значение R равно 5,5 Ом (два резистора по 11 Ом, соединенных параллельно), оно будет разделять половину протекающего тока в 1 А, т. е. 500 мА.

Или мы могли бы использовать две шунтирующие микросхемы эталонного напряжения LM431 (TL431) для определения напряжения на шине.

LM431 хочет видеть ровно 2.5 В на опорном входном выводе относительно его анодного вывода. В этой конфигурации LM431 будет потреблять около 6 мА, а транзистор PNP — 94 мА.

 

 


Мы уже видели сильноточный шунтирующий рельсовый разветвитель, поэтому давайте теперь посмотрим на другую крайность, слаботочные схемы класса B с виртуальным заземлением. Выходные каскады класса B содержат как минимум два выходных устройства, которые работают при минимально возможном токе холостого хода, фактически не отключаясь полностью.Ну, следующая конструкция содержит выходной каскад класса B, сконфигурированный как разветвитель шины питания.

LM317 принимает необработанные 30 В от внешнего источника питания и регулирует их до 24 В. Затем два операционных усилителя воспринимают половину напряжения 24 В как общий входной сигнал. На холостом ходу оба транзистора зависают в районе отсечки, так как микросекундный начинает проводить слишком много, выходное напряжение будет отклоняться от заданного значения и управляющий операционный усилитель выключит его, поэтому эту топологию иногда называют переключающей. усилитель.Если какой-либо несимметричный ток поступает в виртуальную землю или выходит из нее, операционные усилители гарантируют, что выходной сигнал не отклонится слишком далеко от своего целевого значения.

Можно использовать сдвоенный операционный усилитель со стабильным единичным коэффициентом усиления. И резистор меньшего номинала может заменить выходной резистор на 1 Ом. Однако этот последовательный резистор никогда не следует удалять полностью, так как он необходим для защиты каскада усилителя от больших конденсаторов. Может ли петля отрицательной обратной связи заканчиваться на другой стороне последовательного резистора? Возможно.Я бы хотел сначала запустить много симуляций SPICE. Возможно, лучше пойти по следующему пути.

Обратная связь по переменному току соединяется с выходом усилителя, а обратная связь по постоянному току распространяется на выход виртуального заземления. Еще раз, я бы выполнил еще много симуляций SPICE, прежде чем создавать этот проект, но он выглядит многообещающе.

 

 


Алмазный буфер с единичным усилением предлагает низкий выходной импеданс и низкий уровень искажений, не прибегая к глобальной отрицательной обратной связи и внутреннему усилителю.Наиболее известными примерами, вероятно, являются микросхемы LH0002, BUF634 и LMH6321. Конечно, мы можем создавать собственные бриллианты из отдельных частей; и мы можем установить ток холостого хода для обедненного класса AB или для богатого тока класса A.

Добавленный ускоряющий конденсатор значительно повышает производительность. Действительно, мы дополнительно улучшаем производительность алмаза в качестве буфера с единичным усилением с помощью следующей схемы.

Этот вариант допускает гораздо большие перепады напряжения переменного тока, почти между рельсами, но которые не понадобятся в схеме разделения рельсов.Сделать виртуальную землю из алмазной цепи, разделяющую рельсы, достаточно просто:

Единственная проблема с такой компоновкой заключается в том, что виртуальное напряжение земли будет смещаться вверх и вниз при изменении постоянного тока, протекающего через эмиттерные резисторы сопротивлением 1 Ом. Это может не стать нарушителем условий сделки, в зависимости от приложения. Однако решающим фактором может стать то, что необработанное напряжение постоянного тока от внешнего источника питания остается необработанным, без применения фильтрации или регулирования.Следующий дизайн преодолевает обе эти потенциальные проблемы.

Хотя выходной сигнал алмаза может изменяться вверх и вниз, по отношению к двум регуляторам напряжения это не имеет значения, так как их выходной сигнал изменяется вверх и вниз в зависимости от изменения выходного напряжения алмаза.

Еще одна возможная схема, которую можно добавить к алмазу, — это Триадтрон, сконфигурированный как регулятор напряжения.

(Приведенная выше схема предполагает, что можно использовать уже существующее заземление.) Добавить его в алмаз достаточно просто.

Опять же, не имеет большого значения, если напряжение на выходе алмаза изменится, поскольку Триадтрон будет отслеживать его движение, поэтому питаемый усилитель никогда не заметит изменения напряжения.

 


Выходной каскад класса AB содержит как минимум два выходных устройства, которые работают с током холостого хода меньше, чем требуется для класса A, и выше, чем требуется для класса B. Одна идея, которая не давала мне покоя в течение многих лет, — это возможность использования выходного каскада мощности LT1166. Automatic Bias System» с двумя силовыми МОП-транзисторами, сконфигурированными как разветвитель шины класса AB.Вот схема из таблицы данных LT1166, которая впервые натолкнула меня на эту идею.

А теперь, вот что я имел в виду с тех пор, как впервые обнаружил LT1166 в замечательной книге Роберта Корделла Designing Audio Power Amplifiers :

Резисторы истока 0,1 Ом задают ток холостого хода 200 мА через силовые МОП-транзисторы. Этот разветвитель шины класса AB можно использовать с усилителями мощности на микросхемах, такими как LM3886, и он позволит усилителю выдавать 25 Вт на динамики с сопротивлением 8 Ом.Источник питания 48 В может быть мощным, но небольшим настольным коммутатором.

В следующей схеме разветвителя шины используются стабилизаторы напряжения LM317 и LM337 для разделения шины.

В режиме ожидания эта схема будет потреблять 60 мА от внешнего источника питания, что немного больше, чем у класса B, но намного меньше, чем у шунтового стабилизатора класса A. Выходное сопротивление постоянного тока составляет 0,5 Ом, а пиковый выходной ток может превышать 1 А. Мой хороший приятель Арн Роаткап из GoldPoint уже много лет использует вариант этой схемы.

Поскольку я заканчиваю эту схему, не верьте, что она моя любимая. Если бы мне сегодня пришлось строить разветвитель, я бы начал с этого:

Почему? Мне нравится идея твердости, заключенной в плавающем источнике напряжения.

 

 


Я не хочу, чтобы этот пост был полностью без ламп, поэтому вот схема, которая в некоторой степени связана с разделением рельсов.Сегодня мы можем подключать операционные усилители rail-to-rail, потребляющие всего 3 вольта дифференциального напряжения питания. Удивительно. В следующей гибридной схеме такой операционный усилитель работает при напряжении всего 4 В постоянного тока.

Эта схема обеспечивает огромное усиление (около 250 или +48 дБ), которое может понадобиться в качестве микрофонного усилителя. Мы могли бы потерять конденсатор, как показано ниже.

Я мог бы внести изменения, например убрать входной разделительный конденсатор, но на этом стоит остановиться.

 


Просто нажмите на любое из изображений выше, чтобы загрузить руководства пользователя в формате PDF. Кстати, все приведенные справа ссылки на руководства пользователя печатных плат теперь работают.

Поскольку я все еще получаю электронные письма с вопросами о том, как купить эти программы GlassWare:

РЕГУЛИРУЕМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, БИПОЛЯРНОЕ — Mechatrons

Регулируемый источник напряжения биполярный

+ 15 В, -15 В, 1,5 А

Для всех электронных проектов нужен источник напряжения, также известный как источник питания, который обеспечивает питание для работы схемы, существует много типов источников напряжения, на этот раз я представляю простой источник, самый простой из которых имеет следующие характеристики:

• источник можно настроить;  это указывает на то, что напряжение может варьироваться от 0 до 15 вольт, напряжение, при котором работает подавляющее большинство проектов.

•  Это биполярный источник;  это указывает на то, что источник обеспечивает два напряжения; 0-15 вольт положительный и отрицательный 0-15 вольт, очень полезны в проектах с операционными усилителями.

• Сила тока составляет 1,5 А  , которая обеспечивается регуляторами, по крайней мере половине электроники не потребуется более 1 ампера.

• Он имеет вентилятор для контура, который охлаждается, кроме того, что регуляторы имеют свою раковину.

• Это основной источник , обычно используемый для электронных схем, который идеально подходит для личных или лабораторных испытаний прототипов.

Управляемый источник содержит ручку, которая регулирует напряжение, имеет две клеммы: одну для положительного (+) и одну для отрицательного (-). Значение, измеренное мультиметром между двумя клеммными колодками, представляет собой разность потенциалов между ними.


Как работает источник напряжения?

Источник напряжения функционирует как батарея, оба обеспечивают питание электронной схемы, но источник напряжения преобразует переменное напряжение, подаваемое в розетку, с более низким напряжением и непрерывным, и, поскольку он подключен к выходному источнику тока, напряжение не загружается по сравнению с к батарее, но, конечно, источник всегда должен быть подключен.

Для понимания работы источника напряжения увидим, что он состоит из нескольких каскадов:

Ступень трансформатора

Трансформатор может снизить напряжение от розетки (которое в любом доме составляет 120 В переменного тока 60 Гц) на более низкое напряжение с той же частотой для лучшей управляемости (в этом случае трансформатор падает до 12 В переменного тока 60 Гц). Трансформатор состоит из двух катушек, намотанных на замкнутый сердечник из мягкого железа, первая обмотка известна как первичная, а вторая обмотка известна как вторичная.

На картинке выше видно как первичная, так и вторичная обмотка трансформатора, используемого в этом проекте:

Его характеристики:

Первичный: 110-120 В переменного тока

Вторичная обмотка с центральным отводом, у некоторых трансформаторов нет, разница в том, что мы получаем 12 В или 24 В переменного тока из-за вторичного центрального отвода.

Livewire, выполняя симуляцию, показанную на следующем рисунке, уменьшила напряжение со 120 В до 12 В. При моделировании это среднеквадратичное значение напряжения переменного тока, которое производит такой же эффект рассеивания тепла, как и эквивалентное напряжение, поэтому:

Рк = 120В

Vrms = Vпик * 0.707 = 120 В * 0,707 = 84,84 В

Стол для измельчения

Даже на этапе трансформатора у нас есть переменное напряжение, но с гораздо более низким значением, этап измельчения отвечает за преобразование переменного напряжения через диоды, в частности, через диодный мост или двухполупериодный выпрямитель. На входе моста переменное напряжение, а его выходное напряжение будет иметь прямой положительный и отрицательный полюса.

На фотографии трансформатор имеет на своем выходе 12 В, это напряжение известно как эффективное напряжение, и мультиметр будет измерять максимальное напряжение или измерительный пик напряжения, который определяется следующим уравнением:

Vмакс = V * 1.4142

Vмакс = 12 В * 1,4142

Vmax = 16,97 В

Это напряжение 12 В, и убедитесь, что каждый компонент, каким бы малым оно ни было, потребляет напряжение, например, выпрямитель состоит из четырех кремниевых диодов, которые потребляют по 0,7 В каждый, что делает счет в конце, и при этом 14,17 В все еще не падает ниже 12 В.

Когда вторичное напряжение находится в положительном полупериоде, диоды D2 и D3 проводят ток, являясь выходным напряжением положительных диодов моста как вторичного.Когда вторичное напряжение находится на отрицательной стороне, D1 и D4 проводят, так что входное напряжение вторичной обмотки, вызывающее положительное выходное напряжение диодного моста, снова меняется на обратное. Здесь у нас есть положительное напряжение, но оно все еще не является непрерывным, как показано на изображении ниже.



Ступень фильтра

Как показано на рисунке выше, напряжение увеличивается от нуля до пикового значения, а затем возвращается к нулю, этот тип напряжения не подходит для различных электронных схем, теперь это напряжение должно быть непрерывным, так как используется этот фильтр или конденсатор, который также известен. как электролитический конденсатор.

Когда диоды проводят, конденсатор заряжается до пикового напряжения (Vmax), после превышения положительного пика конденсатор открывается, так как конденсатор имеет напряжение Vmax на своих концах, а напряжение на вторичной обмотке трансформатора немного меньше, чем Vmax. напряжение на катоде диода выше анода, потому что он начинает загружать конденсатор через нагрузку, в это время диод не проводит и конденсатор должен «держать» и делать напряжение на нагрузке не менее Vmax. Когда напряжение ниже, чем трансформатор, вторичный диод будет проводить и, таким образом, снова заряжать конденсатор, так что напряжение будет следующим:

Ступенчатый регулятор

Регулятор напряжения стабилизирует скручивание, уменьшающее напряжение, и обеспечивает постоянное выходное напряжение определенного значения, наиболее распространенным является регулятор 3-выводного корпуса TO-220, для этого источника использовался LM317 для положительного напряжения и LM337 для отрицательного напряжения. .

Оба регулируемых регулятора напряжения способны выдавать 1,5А в диапазоне от 1,25 до 37 вольт, эти регуляторы используются в основных источниках напряжения, имеют защиту от перегрузки.

Идентифицирующий инкапсулированный вывод LM337T

Идентифицирующий инкапсулированный вывод LM317T

Вентилятор

Цель состоит в том, чтобы обеспечить вентиляцию вентилятора в атмосферу, вспомогательную цепь и регуляторы для обеспечения хорошей температуры. Вентилятор потребляет 12 В 0,12 А, сопротивление, которое должно быть:

.

Р = В/Я

Р = 12В/0.12А

R = 100 Ом

Но, используя значение, при котором вентилятор работает по крайней мере в этом случае, используйте резистор 68 Ом, и вентилятор будет работать с обычной скоростью. Ватеаже использует эту силу?

P = IxIxR

Р = (0,12×0,12) 68

P = 0,97 Вт = 1 Вт

Был использован резистор мощностью 2 Вт, так как нежелательно, чтобы сопротивление оставалось при высокой температуре.



Принципиальная схема

Вместо реализации диодного моста можно использовать обычно используемые 4 диода 1N4004 или 1N4007, причем все конденсаторы должны быть больше 35 вольт, потому что оно должно превышать используемое напряжение, которое составляет 15 вольт.

Схема вентилятора имеет диодную конфигурацию, называемую полуволновым выпрямителем, где диод выпрямляет сигнал переменного тока для зарядки конденсатора постоянного тока и позволяет вентилятору вращаться без остановки, имеет собственный предохранитель для любого альтекаргадо, который, вероятно, имеет вентилятор.

Поскольку это силовое биполярное напряжение, две линии трансформатора используются в качестве центрального отвода, обе линии входят в диодный мост, а центральный отвод используется как общий или 0 вольт, одна линия является положительной стороной для использования регулятора LM317T, а другая линия (больше отрицательного, чем 0 вольт) недостаток регулятора LM337T.

Существует формула для определения выходного напряжения регулятора:

Vвых = 1,25 В (1 + VR1/R2)

И если R2 установлен на значение 220 Ом и желаемое Vout = 16V, наш переменный резистор VR1 должен быть:

VR1 = R2 * ((Vвых/1,25В) — 1)

ВР1 = 220*((16В/1,25В)-1)

VR1 = 2596 = 2,6 кОм

Итак, как можно варьировать напряжение LM317T с помощью этой формулы и ясно, что трансформатор может обеспечить это напряжение, если возможно, поместите это значение потенциометром, но так как я не мог найти ее место, потенциометры 5K были самыми маленькими, что я получил, можно обеспечить даже больше напряжение до 24 В, чтобы изменить его, но необходимо учитывать, что напряжение может быть высоким, но ток уменьшается.


Печатная плата

Оборудование, необходимое для сборки источника напряжения

1 Puente 4A 200V диод
2 Электролитические конденсаторы 4700UF 35V
2 50 В 47НФ полиэфирные конденсаторы
1 LM317T до-220 Пакет
1 LM337T до-220 Пакет
3K Два потенциометра
два 220 Ом 1/4Вт
3 Диоды 1N4004
2 Конденсатор электролитический 50В 1мкФ
2 Радиатор для корпуса ТО-220
1 Сопротивление 68 Ом 2Вт
1 Конденсатор электролитический 35В 1000мкФ
12В 0.12A 1 Вентилятор
1 Предохранитель 1A
Предохранитель для одной пластины
на пластину 2 тройника Borneras
1 двойная клеммная колодка для пластины
1 Трансформатор 120 В первичная и 24 В вторичная центральная ответвительная часть
одна медная пластина (см. печатную плату)  Дополнительные материалы утопленные три клеммных колодки (2 красные, 1 черная) 1 Коробка для установки платы и трансформатора 1 Разъем питания шасси компьютера с одним рычажком выключателя (для источника питания) 1 Предохранитель 3А (для защиты сети) 1 Коробка предохранителей для встраивания в

Фотографии завершенного проекта

По следующей ссылке можно загрузить полную документацию, теорию, изображения и печатную схему.

Операционный усилитель

— Вопросы проектирования для двойного источника питания с использованием вторичного трансформатора 15 В, 800 мА, LM317, LM337 и операционного усилителя

Рисунок 1B (как работает контур управления слежением с LM337 в цепи обратной связи?):

LM317 и LM337 — плавающие стабилизаторы (удерживают напряжение между OUT и ADJ на уровне 1,25 В). Если вы установите напряжение на контакте ADJ, последует OUT (на 1,25 В выше ADJ для положительного регулятора или ниже для отрицательного).741 (давайте забудем о возрасте…) сэмплирует два выхода и управляет отрицательной шиной, чтобы обе шины были симметричными (входы операционных усилителей при ~0 В).

Рисунок 2 (как работает этот контур управления слежением, полученный из положительного регулировочного штифта?):

То же, что и выше, но напряжение на положительном выводе ADJ поступает на инвертирующий усилитель (коэффициент усиления = -1) и подается на отрицательный вывод ADJ. Положительное стабилизированное напряжение будет на 1,25 В выше вывода ADJ+, а отрицательное стабилизированное напряжение будет равно 1.25 В ниже контакта ADJ. ADJ+ и ADJ- будут иметь напряжения с практически одинаковым модулем и противоположными знаками.

  1. […] Какой дизайн, вероятно, будет более точным или менее дорогим для использования потенциометра для точной регулировки?

Оба игнорируют тот факт, что + и — входы напряжения доступны с общим опорным сигналом 0 В с низким импедансом, и реализуют отслеживание, пытаясь отразить положительный выход в отрицательном. У меня нет модели для LM337, поэтому ниже просто пример проблемы с использованием очень плохого управления «опорное напряжение + операционный усилитель + bjt»:

Приведенная выше схема представляет собой просто решение с «раздельным питанием», аналогичное схеме с использованием 741.Испытываются три переходных режима нагрузки: сначала нагрузка между V+ и V-; секунда между V+ и 0V; наконец, между V- и 0 В. Каждый раз нагрузка отключается через 5 мс. Как видно ниже, нагрузка между V+ и 0V влияет на напряжение V-, как и ожидалось.

Вариант, в котором этот эффект может быть значительно снижен, заключается в использовании одного источника опорного напряжения для обоих контуров управления (опять же, это , а не полный проект , а просто способ показать, как независимые контуры управления могут дать вам лучшие результаты).Далее для простоты используется фиксированная ссылка. Вам просто нужно изменить его, чтобы он был регулируемым (одна настройка влияет на оба выхода).

Очевидно, что опорное напряжение не является полностью невосприимчивым к изменениям положительного нестабилизированного напряжения, но разница очевидна, если мы увеличим отклик на второй переходный процесс:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.