Переключение обмоток трансформатора в лабораторном бп. Автоматическое переключение обмоток трансформатора в лабораторном блоке питания: повышение эффективности и функциональности

Как работает система автоматического переключения обмоток трансформатора в лабораторном блоке питания. Какие преимущества дает такая система. Какие существуют варианты схем для реализации автоматического переключения обмоток. Как выбрать оптимальное решение для конкретного блока питания.

Принцип работы системы автоматического переключения обмоток трансформатора

Автоматическое переключение обмоток трансформатора в лабораторном блоке питания позволяет оптимизировать его работу при различных выходных напряжениях. Суть этого метода заключается в следующем:

• Трансформатор имеет несколько вторичных обмоток с разным числом витков
• При низких выходных напряжениях используется обмотка с меньшим числом витков
• При высоких выходных напряжениях подключается обмотка с большим числом витков
• Переключение происходит автоматически в зависимости от установленного выходного напряжения

Это позволяет уменьшить падение напряжения на регулирующем элементе и снизить выделение тепла при работе блока питания на низких выходных напряжениях.

Преимущества использования автоматического переключения обмоток

Применение системы автоматического переключения обмоток трансформатора дает ряд важных преимуществ:

• Повышение КПД блока питания, особенно при низких выходных напряжениях
• Снижение тепловыделения и улучшение температурного режима
• Возможность получения широкого диапазона выходных напряжений
• Улучшение нагрузочной способности на низких напряжениях
• Отсутствие необходимости в ручном переключении обмоток

Все это делает лабораторный блок питания более эффективным и удобным в использовании.

Варианты схемотехнических решений для автоматического переключения обмоток

Существует несколько подходов к реализации схемы автоматического переключения обмоток трансформатора:

Релейная схема

Наиболее простой вариант — использование электромагнитного реле для коммутации обмоток. Реле управляется в зависимости от установленного выходного напряжения. Преимущества — простота, надежность. Недостатки — относительно медленное переключение, наличие дребезга контактов.

Тиристорная схема

Более совершенный вариант — применение тиристоров или симисторов для коммутации обмоток. Это обеспечивает быстрое и бесконтактное переключение. Недостаток — необходимость в схеме управления тиристорами.

Схема на полевых транзисторах

Современное решение — использование мощных полевых транзисторов MOSFET. Позволяет реализовать плавное переключение обмоток. Требует более сложной схемы управления, но обеспечивает высокое быстродействие.

Выбор оптимального варианта схемы переключения обмоток

При выборе схемы автоматического переключения обмоток для конкретного лабораторного блока питания следует учитывать несколько факторов:

• Требуемый диапазон выходных напряжений и токов
• Необходимое быстродействие переключения
• Допустимый уровень пульсаций и помех
• Сложность реализации и настройки схемы
• Стоимость компонентов

Для большинства любительских конструкций оптимальным выбором является релейная схема, обеспечивающая хороший компромисс между простотой и функциональностью.

Особенности конструкции трансформатора для схемы с переключением обмоток

Трансформатор для блока питания с автоматическим переключением обмоток имеет ряд особенностей:

• Наличие нескольких вторичных обмоток с разным числом витков
• Повышенные требования к изоляции между обмотками
• Необходимость в отводах от обмоток для коммутации
• Увеличенное окно магнитопровода для размещения дополнительных обмоток

При самостоятельном изготовлении трансформатора важно правильно рассчитать число витков обмоток и обеспечить качественную изоляцию. Также следует учесть возможность подключения устройства коммутации обмоток.

Настройка и эксплуатация блока питания с переключением обмоток

При настройке лабораторного блока питания с автоматическим переключением обмоток необходимо:

1. Установить пороговые напряжения переключения обмоток
2. Настроить стабилизатор напряжения с учетом переключения обмоток
3. Проверить работу защиты от перегрузки при разных обмотках
4. Убедиться в отсутствии помех при переключении

В процессе эксплуатации важно не превышать максимально допустимую мощность для каждого диапазона выходных напряжений. Также следует учитывать возможное изменение выходного импеданса при переключении обмоток.

Перспективы развития технологии автоматического переключения обмоток

Дальнейшее совершенствование систем автоматического переключения обмоток в лабораторных блоках питания может идти по следующим направлениям:

• Применение цифровых методов управления переключением
• Использование гибридных схем на основе реле и полупроводников
• Интеграция функции переключения обмоток в микросхемы управления импульсными преобразователями
• Разработка специализированных трансформаторов с оптимизированной конструкцией обмоток

Это позволит создавать еще более эффективные и функциональные лабораторные источники питания для различных применений.

Лабораторный блок питания с переключением обмоток

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Мощный лабораторный источник питания 0-25В, 7А
• Плата лабораторного блока питания, моя конструкция и дополнения. Мультиобзор.
• Характеристика и схемы автоматического переключения обмоток трансформатора в блоке питания
• ПРОСТОЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ
• Набор для сборки линейного регулируемого БП 60 Вольт 20 Ампер
• Лабораторный блок питания 0-50 В, 3 А. Часть 1
• Релейный коммутатор обмоток трансформатора лабораторных источников питания.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лабораторный блок питания(ЛБП) своими руками. Линейный. Корпус. Стиль «ламповый».

Мощный лабораторный источник питания 0-25В, 7А

В состав любого измерительного комплекса, имеющегося в современной лаборатории или на рабочем месте радиолюбителя, обязательно входит недорогой и надежный блок питания БП. Для того чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики, специалисты советуют применить автоматическое переключение трансформаторных обмоток в блоке питания. Это существенно снижает паразитное рассеяние мощности в выходных каскадах и облегчает режим работы любого лабораторного источника тока.

Указанный подход особо востребован в тех случаях, когда в рабочих условиях востребован БП с диапазоном регулировки напряжения 50 Вольт, например, и с током нагрузки не менее 5 Ампер.

Промышленные источники с такими заявленными характеристиками для рядового пользователя недоступны из-за своей высокой стоимости. Как раз это и вынуждает его применять принцип и схему автоматического переключения обмоток трансформатора в блоке питания. При самостоятельном изготовлении блока питания с такими характеристиками исполнителю приходится решать целый ряд проблем, важнейшая из которых — обеспечение требуемой передаточной характеристики во всем спектре выходных напряжений.

Рассмотрим пример, когда имеется источник питания, рассчитанный на максимальное напряжение до ти Вольт. Если в определенной ситуации потребовалось установить точное значение выходного напряжения всего в 5 Вольт при токе в нагрузке 5 Ампер — в выходных цепях будет бесполезно рассеиваться мощность Ватт.

Для устранения указанного недостатка приходится принимать специальные меры, позволяющие существенно снизить потери в индуктивных выходных каскадах. Для этого потребуется предпринять следующее:. С другой стороны, общеизвестно, что надежный и многофункциональный лабораторный блок питания не должен иметь импульсных узлов, приводящих к появлению нелинейных искажений. Более рациональным и эффективным в этом случае считается чисто линейное преобразование. Дополнительная информация: для не очень сложных любительских схем вполне сгодится обычный импульсный блок питания.

Однако для наладки более точной электронной аппаратуры потребуется стандартное устройство, содержащее узлы с линейной передаточной характеристикой. Для решения этой проблемы при разработке промышленных источников питания инженеры пошли по первому пути, предполагающему наличие во вторичной обмотке нескольких коммутируемых отводов.

Для их переключения применяются самые различные способы, включая следующие варианты:. Такая коммутация позволяет использовать только часть вторичной обмотки, соответствующую требуемому значению выходного напряжения в приведенном выше примере — это 5 Вольт.

Таким образом, принцип работы такой схемы заключается в искусственной регулировке выходного переменного напряжения с установкой его фиксированной величины, меньшей полного значения выхода трансформатора. Данный подход исключает неоправданный расход энергии, идущей на бессмысленный нагрев элементов выпрямителя в типовых схемах эту функцию выполняют силовые транзисторы. Обратите внимание! Для повышения КПД такой схемы и снижения степени нагрева сердечника трансформатора специалисты советуют увеличивать число отводов вторичной обмотки до максимального значения.

После такой доработки выходных цепей к ним подключаются контакты галетного переключателя, посредством которого можно будет устанавливать требуемый режим питания по выходу.

Единственное неудобство этого метода — увеличение числа органов управления выходным напряжением. Неэффективность механического способа подключения выходных обмоток трансформатора заставляет искать новые более рациональные решения.

Применение принципа дробления выходного напряжения на небольшие части обеспечивает следующие преимущества:.

Все эти преимущества удается получить лишь при условии эффективности механических способов управления или электронных схем коммутации. Порядок построения каждой из них будет рассмотрен в следующем разделе. При конструировании блоков питания, обеспечивающих экономное расходование электроэнергии и исключающих тепловые потери в сердечнике трансформатора, возможны следующие варианты:.

Этот тип коммутатора может быть выполнен в виде обычного галетного переключателя, рассчитанного на определенное число положений ручки управления. Каждому из них соответствует заданное количество витков вторичной катушки трансформатора, с увеличением числа которых возрастает его выходное напряжение.

К преимуществам этого способа следует отнести простоту реализации, а к недостаткам — неудобство постоянного переключения ручки, которой приходится управлять вручную. Кроме того, коммутации в этом случае происходят очень медленно и приводят к паразитным переходным процессам в выходных цепях, обладающих высокой индуктивностью. Принцип этого метода управления выходными каскадами БП основан на применении специальных коммутирующих элементов, называемых реле.

С их помощью удается существенно повысить скорость переключений и исключить появления больших всплесков напряжения тока. Со схемой такого коммутатора можно ознакомиться на приведенном справа рисунке. Из нее видно, что для управления положением контактов реле используется отдельная катушка, напряжение с которой выпрямляется и подается на простейший электронный модуль, выполненный на основе транзисторов.

В этом случае исполнительной частью устройства коммутации являются контакты реле, срабатывающие намного быстрее человеческой руки, переключающей галетный прибор.

Поэтому переходные процессы в данной схеме заметно меньше, а опасность возникновения перенапряжений в выходных цепях существенно снижается. С другой стороны, контакты реле со временем снашиваются, а сильное искрообразование зачастую приводит к нарушениям в нормальной работе преобразователя. Гораздо надежнее некоторые типы полупроводниковых приборов симисторы, например , при коммутации которых в цепях исключаются паразитные помехи.

Симисторная схема управления переключением обмоток точнее — ее пример приведена на рисунке слева. В данной ситуации коммутация витков выходной катушки осуществляется посредством электронных переходов специальных полупроводниковых приборов — симисторов. Для управления их переключением в схеме предусмотрен электронный модуль, срабатывающий по сигналу, поступающему от пользователя.

В данном случае для развязки управляющих и коммутирующих цепей применены оптические пары того же симисторного типа. Сигнал на их входные элементы поступает с выходов транзисторов, управляемых электронным коммутатором на операционных усилителях.

В состав симистороной схемы управления выходными напряжениями входят:. В процессе настройки этой схемы резистором R7 выставляется фиксированное входное напряжение, поделенное делителем R6-R7 на десять. Пример: при поступлении с БП напряжения 20 Вольт, его величина на не инвертируемых входах LM составит всего 2 Вольта. А резисторы R8, R10 служат для выставления пороговых напряжений переключения. Дополнительная информация!

Особенностью данного метода является то, что электронный модуль не измеряет текущее выходное напряжение, а только индицирует его расчетное значение. Применение в управляющей схеме современного микроконтроллера позволяет существенно сократить общее число комплектующих изделий. Это не только заметно упрощает проектирование и изготовление печатных плат, но и облегчает все процедуры, связанные с наладкой устройства в целом. Конечно, для реализации этого принципа управления можно было обойтись простейшим и более дешевым микроконтроллером PIC12F Он обычно применяется в сочетании с двумя сдвиговыми регистрами, преобразующими последовательный код в его параллельную копию.

Но при этом дешевое устройство не обеспечивало бы требуемую устойчивость к воздействию импульсных помех, которые, как известно, всегда присутствуют при коммутации индуктивных цепей.

Указанное замечание непосредственно касается нашего случая, когда схемное решение предполагает использование обладающих большой индуктивностью трансформаторных обмоток.

В заключительной части тематического обзора отметим, что все известные способы переключения выходных обмоток трансформатора делятся на механические с использованием галетного переключателя, например и автоматические. Второй способ управления успешно реализуется за счет появления быстродействующих электронных элементов и комплектующих. При их использовании не только повышается скорость предполагаемых коммутаций, но и возрастает уровень защищенности схемы от воздействия паразитных импульсных помех.

Содержание 1 Для чего используется система переключений обмоток трансформатора 2 Принцип работы 3 Преимущества 4 Варианты схематических решений 4. Пока оценок нет. Добавить комментарий. Нажмите, чтобы отменить ответ.

Плата лабораторного блока питания, моя конструкция и дополнения. Мультиобзор.

В состав любого измерительного комплекса, имеющегося в современной лаборатории или на рабочем месте радиолюбителя, обязательно входит недорогой и надежный блок питания БП. Для того чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики, специалисты советуют применить автоматическое переключение трансформаторных обмоток в блоке питания. Это существенно снижает паразитное рассеяние мощности в выходных каскадах и облегчает режим работы любого лабораторного источника тока. Указанный подход особо востребован в тех случаях, когда в рабочих условиях востребован БП с диапазоном регулировки напряжения 50 Вольт, например, и с током нагрузки не менее 5 Ампер. Промышленные источники с такими заявленными характеристиками для рядового пользователя недоступны из-за своей высокой стоимости. Как раз это и вынуждает его применять принцип и схему автоматического переключения обмоток трансформатора в блоке питания.

Разрабатываю лабораторный блок питания, 2* 50в 5а. Стабилизатор Самое простое — использовать реле на переключение обмоток.

Характеристика и схемы автоматического переключения обмоток трансформатора в блоке питания

Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1 Обновления Подавитель сотовой связи большой мощности. Лабораторный блок питания. Подписка на тему Сообщить другу Версия для печати.

ПРОСТОЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Зарегистрироваться Логин или эл. Войти Запомнить меня. Блог AliExpress Помощь по покупкам. Всем добрый день дорогие Муськовчане. Долго думал, писать этот обзор или нет.

Для уменьшения рассеиваемой мощности на выходных транзисторах БП была сделана схема переключения обмоток на реле, посмотрев на работу этой схемы в БП при различных сценариях было решено распаять её на детали и использовать для комутации полупроводники.

Набор для сборки линейного регулируемого БП 60 Вольт 20 Ампер

В первой части нашего повествования, была рассмотрена схема коммутатора вторичной обмотки силового трансформатора, выполненная на электромагнитных реле. Для тех, кто мало работает с блоком питания в режиме стабилизации тока, и не изменяет выходное напряжение под нагрузкой — схема вполне подойдёт и прослужит очень долго, но и у неё имеются определённые недостатки. При регулировке выходного напряжения БП слышны щелчки срабатываемых реле. Всех этих недостатков не имеет электронный вариант коммутатора вторичных обмоток трансформатора ЛБП, рассматриваемый ниже. Схема электронного коммутатора выполнена на симисторах и работает в режиме вольт добавки.

Лабораторный блок питания 0-50 В, 3 А. Часть 1

Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: serg-nu , 21 апреля в Электроника. И какой максимальний ток можно получить на виходе, трансформатора и в итоге на выходе блока питания? Нужен блок питания для питания низковольтних електродвигателей и по возможности анодирование небольших деталей. Если трансформатор на Вт, то на вторичных обмотках можно получить при 36В без перегрузки ампер

Схема на двухполярный лабораторный блок питания 2 х 30 В с обмотки, каждая 14 В и ток чуть более 5 А. Блок питания был.

Релейный коммутатор обмоток трансформатора лабораторных источников питания.

Лабораторный источник питания для радиолюбителя является первостепенной и неотъемлемой частью радиолюбительской лаборатории. Каждый решает для себя сам — купить такой источник, или собрать его самому. Конечно, хочется иметь в своей лаборатории источник питания с широкой регулировкой напряжения, вольт эдак до 50, и конечно с током нагрузки, желательно не менее 5 ампер.

Прикрепления: Репутация: 0 Статус: Offline. Суббота, Страница 1 из 1 1. Лабораторные источники питания.

Блог new. Технические обзоры.

Вот схема оригинал:. Также добавил силовых транзисторов, вместо одного 2N я поставил пару 2SC Максимальный отдаваемый ток теперь 5,6А. Вот мой вариант схемы:. В итоге мой вариант регулирует напряжение от 0 до 25В и может ограничивать максимальный ток на уровне от 0,01А до 5,6А.

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется.

Регулируемый блок питания с автоматическим переключением напряжения на входе стабилизатора

Линейные стабилизаторы напряжения постоянного тока, в отличие от импульсных, обычно имеют низкий уровень пульсаций выходного напряжения и не создают помех радиоприёму, но при большой разнице между входным и выходным напряжением обладают низким КПД. Можно повысить средний КПД регулируемого линейного стабилизатора, если переключать его входное напряжение в зависимости от установленного выходного.

Рис. 1

На рис. 1 представлена схема построенного по такому принципу компактного блока питания с линейным стабилизатором выходного напряжения, регулируемого в широких пределах. Устройство оснащено трёхразрядным цифровым вольтметром, выдаёт стабилизированное выходное напряжение 3,3…18 В при токе нагрузки до 1,2 А. В [1] была описана конструкция, в которой также можно было переключить напряжение на входе стабилизатора, но только вручную. В новом блоке обмотки понижающего трансформатора T1 переключаются автоматически в зависимости от установленного выходного напряжения. Защита устройства от перегрузки по току выполнена, как и в [1], на самовосстанавливающихся предохранителях.

Напряжение сети переменного тока 220 В поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора T1 через замкнутые контакты сетевого выключателя с подсветкой SA1 и защитный резистор R2. Резистор R1 ограничивает ток через неоновую лампу подсветки выключателя, уменьшая яркость её свечения и увеличивая срок службы. Варистор RU1 защищает от всплесков напряжения в сети.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки. Переменное напряжение с обмотки 5-6-7 трансформатора, имеющей отвод, поступает на выпрямительный мост VD3 через контакты реле K1.1, переключатель SA2 и самовосстанавливающийся предохранитель FU1 или FU2 (в зависимости от положения переключателя). Конденсаторы C10 и C11 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения. Включённый в диагональ выпрямительного моста VD5-VD8 светодиод HL1 сигнализирует о срабатывании любого из самовосстанавливающихся предохранителей, резистор R13 ограничивает ток светодиода.

Обмотка 3-4 предназначена для получения повышенного напряжения, необходимого для эффективного управления полевым транзистором VT6, служащим регулирующим элементом в стабилизаторе напряжения. Напряжение этой обмотки выпрямляет диод Шотки VD2 и сглаживает фильтр C4R8C9. Этот узел позволяет обойтись без умножителя напряжения, который был использован в аналогичном стабилизаторе, описанном в [2].

В регулируемом стабилизаторе выходного напряжения в качестве узла сравнения и усилителя сигнала рассогласования применена микросхема параллельного стабилизатора напряжения DA1. Она питается током 3 мА, стабилизированным транзисторами VT3 и VT5. Точное значение этого тока зависит от сопротивления резистора R14. Питание параллельного стабилизатора стабильным током позволяет создать для него комфортные условия работы при значительном изменении напряжения на условном катоде (выводе 3). Конденсатор C14 и резистор R15 предотвращают самовозбуждение стабилизатора.

Выходное напряжение стабилизатора регулируют переменным резистором R20. Чем меньше его введённое сопротивление, тем ниже напряжение на выходе блока — истоке полевого транзистора VT6. Стабилитрон VD10 защищает полевой транзистор от повреждения. Микросхема DA1 всегда поддерживает на своём катоде такое напряжение, при котором напряжение между её управляющим входом (выводом 1) и условным анодом (выводом 2) равно 2,5 В. Резистор R16 — защитный.

К выходу стабилизатора подключён цифровой вольтметр PV1. Диод VD11 защищает его от обратного напряжения, например, в случае подключения к выходу стабилизатора заряженного в обратной полярности конденсатора большой ёмкости.

На транзисторах VT1, VT2, VT4, реле K1, стабилитронах VD1 и VD4, диоде VD9 собран узел переключения входного напряжения стабилизатора. Пока выходное напряжение стабилизатора меньше 7,4 В, напряжение между базой и эмиттером транзистора VT1 меньше 0,5 В, поэтому он закрыт. Вместе с ним закрыты транзисторы VT2 и VT4, а обмотка реле обесточена. На диодный мост VD3 через контакты реле поступает напряжение около 11 В с выводов 6 и 7 трансформатора, что уменьшает мощность, рассеиваемую транзистором VT6.

При увеличении напряжения на выходе стабилизатора транзистор VT1 открывается, вместе с ним открываются VT2 и VT4. На обмотку реле K1 поступает напряжение, ограниченное стабилитроном VD4. Реле срабатывает, на мост VD3 через его переключившиеся контакты поступает напряжение около 20 В с выводов 5 и 7 трансформатора. Резистор R7 создаёт положительную обратную связь, необходимую для создания зоны гистерезиса состояния реле от выходного напряжения стабилизатора. В результате реле отпускает якорь только при снижении выходного напряжения до 7 В. Диод VD9 защищает транзистор VT4 от выбросов ЭДС самоиндукции на обмотке реле в моменты прерывания тока в ней. Конденсаторы C5 и C6 предотвращают ложные переключения реле.

Рис. 2

Изготовленный блок питания имеет компактную конструкцию, все детали размещены в готовом корпусе размерами 129x114x47 мм из листовой латуни толщиной 1 мм (рис. 2). Корпус используется и как эффективный теплоотвод. К нему прикреплены пластмассовые ножки высотой около 10 мм, что нужно для лучшего обтекания его воздухом, а следовательно, для лучшего охлаждения. Корпус не имеет непосредственного электрического соединения с общим проводом блока питания, но для выравнивания потенциалов соединён с ним цепью R3C1R4. Передняя панель блока изготовлена из листового полистирола.

Рис. 3

Поскольку почти половина объёма корпуса занята трансформатором T1, расположение остальных элементов устройства внутри него довольно плотное. Узел выпрямителя на диодном мосте VD3 собран на отдельной монтажной плате, показанной на рис. 3. На ней также находятся конденсаторы C2, C3, C7, C8, C10, резистор R13, диоды VD5-VD8 и самовосстанавливающиеся предохранители. Остальные узлы размещены на плате, изображённой на рис. 4.

Рис. 4

Монтаж плат двусторонний навесной. Все цепи, по которым течёт значительный ток, выполнены монтажным проводом сечением 0,75 мм². Для маломощных цепей применён провод МГТФ сечением 0,03 мм2. Провод, идущий к движку переменного резистора, экранирован, а те провода, которые находятся под напряжением 220 В, имеют двойную изоляцию.

После проверки работоспособности устройства монтажные платы со стороны соединений покрыты лаком ХВ-784 для предотвращения случайных замыканий и повышения механической прочности монтажа.

Резистор R1 — невозгораемый разрывной, он может быть заменён плавкой вставкой на 0,5 А. Остальные постоянные резисторы — МЛТ, РПМ, С1-4, С1-14, С2-23 и другие аналогичные. Переменный резистор R20 — СП4-1, но может быть заменён на РП1-73а, СП3-9а, СП-04а. При использовании переменного резистора, сопротивление которого отличается от указанного на схеме (оно может достигать 2,2 кОм), потребуется пропорционально изменить номиналы резисторов R17 и R19. Следует иметь в виду, что переменные резисторы меньшего сопротивления обычно более надёжны. Применённый в устройстве варистор MYG20-471 (RU1) можно заменить на MYG20-431, FNR-20K431, FNR-20K471, GNR20D431K. На корпус варистора надет чехол из стеклоткани.

Конденсаторы C5 и C6 — керамические для поверхностного монтажа. Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-68. Остальные конденсаторы — малогабаритные плёночные.

Диоды 1N4148 можно заменить любыми из 1N914, 1SS244, КД510, КД521, КД522, а диод 1N4004 — из серий 1 N4001 — 1N4007,    UF4001    —

UF4007, КД209, КД243, КД247. Вместо диода EGP20A подойдут 1N5401 — 1N5408, FR301 — FR307, диоды серий КД226, КД257, а вместо диода Шотки 1 N5819 — SB140, SB150. Диодный мост RBV-406H заменяется любым из FBU4, KBU6, BR605, КВРС601-КВРС610, RS801-RS807, KBU8. Перед креплением к латунному корпусу блока прижимаемую к нему поверхность моста нужно смазать теплопроводящей пастой.

Стабилитроны 1N4738A заменяются на BZV55C8V2, TZMC8V2. Вместо стабилитрона 1N4736A подойдут BZV55C6V8, TZMC6V8. Светодиод HL1 может быть любого типа и цвета свечения. Микросхему TL431CLP можно заменить на AZ431AZ, LM431ACZ. Транзистор IRLZ44N в этой конструкции можно заменить на IRL2505N, IRL3205, STP65NF06. На время сборки конструкции его выводы соединяют проволочной перемычкой. Через изолирующую прокладку транзистор устанавливают на алюминиевой пластине размерами 125x35x2 мм. Эту пластину затем привинчивают к латунному корпусу устройства, применяя теплопроводную пасту.

Следует заметить, что установка транзистора в корпусе TO-220 на теплоотвод через изолирующую прокладку ограничивает его допустимую максимальную постоянную рассеиваемую мощность приблизительно до 30 Вт. Это следует учитывать, изготавливая блок питания большей мощности. Увеличить её можно соединением нескольких полевых транзисторов параллельно и применением более мощного трансформатора.

Транзистор 2SD1616 можно заменить на SS8550, 2SC2331 или серии КТ961 c коэффициентом передачи тока базы не менее 50. Вместо транзисторов 2SA733 подойдут 2SA709, SS9012, транзисторы серий КТ6115, КТ3107. Замена транзистора 2SC945 — SS9013, SS9014, 2SC1815, серии КТ3102.

В блоке питания применено реле, найденное в неисправной стиральной машине. Оно рассчитано на работу при напряжении на обмотке 12 В, но срабатывает при значительно меньшем напряжении. Измеренное сопротивление обмотки — 440 Ом. На замену ему подойдёт любое реле с приблизительно таким же сопротивлением обмотки и с переключающей группой контактов, способной коммутировать ток не менее 3 А, и срабатывающее при напряжении не более 6 В.

Для применения в блоке питания переделан сетевой тороидальный трансформатор от ленточного ревербератора «Эхо-1». С него удалены все вторичные обмотки и межобмоточный экран. Поверх бумажной изоляции первичной обмотки добавлены четыре слоя полихлорвиниловой ленты. Обмотка 5-6-7 намотана жгутом из шести обмоточных проводов диаметром 0,39 мм каждый, свитых с помощью электродрели. Необходимо заготовить около 25 м жгута. Намотку на тороидальном магнитопроводе ведут виток к витку с помощью самодельного челнока. В секции 5-6 должно быть намотано 123 витка, а в секции 6-7 — 150. Намотав каждый слой, его покрывают слоем бумажной ленты, которую затем пропитывают изоляционным лаком.

Обмотка 3-4 содержит 60 витков обмоточного провода диаметром 0,43 мм. Обе вторичные обмотки укладывают с максимальным усилием, чтобы они плотно прилегали к магнитопроводу. Можно применить другой трансформатор габаритной мощностью не менее 30 ВА, вторичная обмотка которого, используемая в качестве обмотки 5-6-7, рассчитана на ток не менее 1,3 А.

Рис. 5

В качестве вольтметра PV1 применён цифровой встраиваемый прибор V20D-T1 (рис. 5). Он был приобретён в одном из интернет-магазинов за сумму (включая стоимость пересылки), меньшую цены обычного трёхразрядного светодиодного индикатора. Вольтметр измеряет постоянное напряжение от 3,2 до 30 В при потребляемом токе около 20 мА.

Готовый блок начинает работать сразу. При необходимости подборкой резисторов R17 и R19 можно установить желаемые верхнюю и нижнюю границы регулировки выходного напряжения.

Литература

1. Бутов А. Лабораторный блок питания с защитой на самовосстанавливающихся предохранителях. — Радио, 2005, № 10, с. 54- 57.

2. Бутов А. Малогабаритный регулируемый блок питания. — Радио, 2012, № 5, с. 55, 56.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

Реле трансформатора питания Lab

спросил 5 лет, 4 месяца назад

Изменено 5 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 719 раз

\$\начало группы\$

Во многих источниках питания главный трансформатор имеет несколько выходов, которые переключаются через реле, когда напряжение на выходе превышает определенное значение.

Ниже приведена схема блока питания Mastech HY1803 — реле SK1 переключает выходы трансформатора, а схема вокруг операционного усилителя U2A обеспечивает переключение после того, как выходное напряжение превысит 5В.

Вопрос — зачем нужен этот переключатель? Я правильно понимаю, что просто понизить выходное напряжение трансформатора при напряжении на выходе БП ниже 5В и понизить падение напряжения 2N3055 и, следовательно, мощность рассеяния? Есть ли другие причины для этого?

• блок питания
• трансформатор
• реле

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Правильно ли я понимаю, что просто понизить выходное напряжение трансформатора при напряжении на выходе БП ниже 5В и понизить падение напряжения 2N3055 и, следовательно, мощность рассеяния?

Да. В худшем случае это короткое замыкание на выходе и максимальное ограничение тока 3 А. Блок питания рассчитан на 18 В, поэтому внутренняя шина питания, вероятно, будет > 21 А, что дает > 60 Вт, рассеиваемое в 2N3055.

Я не вижу на схеме ничего, указывающего на какое-либо подавление переходных процессов на выходе. Может быть интересно загрузить его и контролировать выходной сигнал на осциллографе, когда вы проходите через точку переключения.

\$\конечная группа\$

0

Зарегистрируйтесь или войдите

Зарегистрироваться через Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Насколько эффективны блоки питания для лабораторных столов? (зависит от выходного напряжения?)

Задавать вопрос

спросил 9 лет, 3 месяца назад

Изменено 9 лет, 3 месяца назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Насколько я понимаю, есть два способа преобразования постоянного тока. В одном используется регулятор напряжения (стабилитрон, комбинация обратной связи и т. д.), а в другом используется понижающий повышающий преобразователь . Во-первых, если есть другие методы, пожалуйста, скажите мне!

Как работают блоки питания лабораторного стола? Я слышал, что источники повышающе-понижающего шумные (для точных лабораторных требований), и я знаю, что регуляторы напряжения в основном сбрасывают остаточное напряжение как потраченную впустую энергию .

Теперь к моему вопросу: Я видел только одиночный трансформатор в любом лабораторном источнике питания, поэтому, очевидно, его выходное напряжение равно фиксированному . Если сказать, что максимальное выходное напряжение стендового источника питания составляет 24 В, то я предполагаю, что выходное напряжение трансформатора будет ~ 24 + В.

Если , это идет (после преобразования переменного тока в постоянный) к регулятору напряжения, и, скажем, я выбираю фиксированное напряжение вывода 1 В и подключаю настольный источник питания к нагрузке, которая потребляет ток 1 А. Если я правильно понимаю) лабораторный источник будет тратить не менее (P=VI=[24-1]*1) 23 Вт и иметь эффективность всего 4% .

Это правда? Если это так, тепловая мощность будет резко возрастать при снижении выбранного выходного напряжения (и увеличении тока). Так много энергии будет потрачено впустую? Не говоря уже о теплоотводе и т. д.

Что я упустил? Есть ли способ лучше? Или это необходимая жертва для получения точного источника питания?

• блок питания
• регулятор напряжения
• радиатор

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

В настоящее время во многих источниках питания используются одновременно импульсный и линейный регуляторы. Они настроены так, чтобы отслеживать друг друга, поэтому падение напряжения на линейном стабилизаторе никогда не бывает чрезмерным.
Так, например, если вы установили источник питания на 5 В, у вас может быть вход 24 В, который импульсный регулятор понижает до 6-7 В, а затем линейный регулятор понижает его до желаемых 5 В. Таким образом, вы получаете выгоду от эффективности переключателей с бесшумным выходом линейного регулятора.

Однако, как упомянул Пассерби, эффективность и вес не всегда так важны по сравнению с надежностью и бесшумностью, поэтому многие просто используют чисто линейную подачу и справляются с соответствующими потерями.
Однако, чтобы избежать смехотворной неэффективности, многие линейные источники обычно имеют более одного отвода на трансформаторе, который переключается между ними в соответствующих точках диапазона (например, вместо снижения с 24 В до 1 В он переключается, скажем, на Отвод 5 В, поэтому рассеивается гораздо меньше энергии) Обычно вы можете услышать щелчки реле в определенных точках диапазона напряжения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Эффективность лабораторного источника питания можно определить, прочитав спецификацию указанного лабораторного источника питания. И эффективность не слишком важна для многоцелевого устройства, такого как лабораторный блок питания, потому что это не потребительский продукт или продукт с батарейным питанием, где такая эффективность важна для сокращения затрат или производства чего-то рыночного. В лабораторных условиях, даже при длительном использовании, необходимое охлаждение может быть определено заранее, поскольку переменные известны. Ампер X, диапазон напряжения Y означает, что они знают, какое максимальное тепловыделение ожидать.

Иначе слишком открытый конец.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Это действительно зависит от источника питания. Лабораторные источники питания, как правило, имеют очень хорошую регулировку тока и напряжения, а также низкий выходной шум. Как правило, эффективность не имеет большого значения, если только это не источник питания с высокой выходной мощностью. В этом случае низкое выходное напряжение при больших токах может привести к рассеиванию огромного количества энергии в стабилизаторах, чего следует по возможности избегать. Некоторые блоки питания имеют выбираемые диапазоны, поэтому вы можете решить, нужен ли вам более высокий ток при более низком напряжении или более высокое напряжение при более низком токе.

У меня есть несколько блоков питания Agilent с низким диапазоном 8 В и 20 А и высоким диапазоном 20 В и 10 А.