Собираем Лабораторный блок питания 0-30В 0-3А Сборка. Заключительная часть.
Всем привет. Сегодня заключительный обзор, сборка лабораторного линейного блока питания. Сегодня много слесарных работ, изготовление корпуса и финальная сборка. Обзор размещен в блоге «DIY или Сделай Сам», надеюсь я тут никого не отвлекаю и не кому не мешаю тешить свой взгляд прелестями Лены и Игоря))). Всем кому интересны самоделки и радиотехника — Добро пожаловать!!!ВНИМАНИЕ: Очень много букв и фото! Трафик!
Добро пожаловать радиолюбитель и любитель самоделок! Для начала давайте вспомним, этапы сборки лабораторного линейного блока питания. Непосредственно к данному обзору не имеет отношения, потому разместил под спойлер:
Этапы сборки
Первый обзор. Сборка силового модуля. Плата, радиатор, силовой транзистор, 2 переменных многооборотных резистора и зеленый трансформатор (из Восьмидесятых ®) Как подсказал мудрый kirich, я самостоятельно собрал схему, которую китайцы продают в виде конструктора, для сборки блока питания. Я сначала расстроился, но потом решил, что, видать схема хороша, раз китайцы её копируют… В то же время вылезли и детские болячки этой схемы (которые полностью были скопированы китайцами), без замены микросхем на более «высоковольтные», на вход нельзя подавать больше 22 вольт переменного напряжения… И несколько более мелких проблем, которые подсказали мне наши форумчане, за что им огромное спасибо. Совсем недавно будущий инженер «Поскольку это линейный блок питания, у него есть характерный и существенный недостаток, вся лишняя энергия выделяется на силовом транзисторе. Для примера, на вход мы подаем 24В переменного напряжения, которое после выпрямления и сглаживания превратится в 32-33В. Если на выход присоединить мощную нагрузку, потребляющую 3А при напряжении 5В, вся оставшаяся мощность (28В при токе 3А), а это 84Вт, будет рассеиваться на силовом транзисторе, переходя в тепло. Одним из способов предотвратить эту проблему, и соответственно повысить КПД, это поставить модуль ручного или автоматического переключения обмоток. Данный модуль был рассмотрен в 2-м моем обзоре:
Для удобства работы с блоком питания и возможности мгновенного отключения нагрузки, с схему был введен дополнительный модуль на реле, позволяющий включать или выключать нагрузку. Этому был посвящен мой третий обзор.
К сожалению, из-за отсутствия нужных реле (нормально замкнутых), данный модуль работал некорректно, потому он будет заменен другим модулем, на D-триггере, позволяющий включать или выключать нагрузку при помощи одной кнопки.
Вкратце расскажу про новый модуль. Схема довольно известная (прислали мне ссылку в личку):
Немножко модифицировал её под свои нужды и собрал такую плату:
С обратной стороны:
На это раз никаких проблем не было. Все работает очень четко и управляется одной кнопкой. При подаче питания, на 13 выходе микросхемы всегда логический ноль, транзистор (2n5551) закрыт и реле обесточено — соответственно нагрузка не подключена. При нажатии кнопки, на выходе микросхемы появляется логическая единица, транзистор открывается и реле срабатывает подключая нагрузку. Повторное нажатие на кнопку возвращает микросхему в исходное состояние.
Какой же блок питания без индикатора напряжения и тока? Потому в 4-м обзоре я попытался сделать ампервольтметр самостоятельно. В принципе получился неплохой прибор, однако он имеет некоторую нелинейность в диапазоне от 0 до 3.2А. Эта погрешность никак не будет влиять при использовании данного измерителя, скажем в зарядном устройстве для АКБ автомобиля, но недопустима для Лабораторного БП, потому, я заменю этот модуль, китайскими щитовыми прецизионными вольтметром и амперметром с дисплеями, имеющими 5 разрядов… А собранный мною модуль найдет применение в какой-нибудь другой самоделке.
Наконец-то приехали из Китая более высоковольтные микросхемы, о чем я Вам рассказал в 5-ом обзоре. И теперь можно подавать на вход 24В переменного тока, не опасаясь, что пробьет микросхемы…
Теперь дело осталось за «малым», изготовить корпус и собрать все блоки вместе, чем я и займусь в этом финальном обзоре по данной тематике.
Поискав готовый корпус, ничего подходящего не нашел. У китайцев есть неплохие коробки, но, к сожалению, цена их, а особенно стоимость доставки — запредельная…
Отдать китайцам 60 баксов мне «жаба» не позволила, да и глупо такие деньги отдавать за корпус, можно еще немного добавить и купить готовый ЛабБП. По крайней мере, корпус из этого Бп выйдет хороший.
Потому я поехал на строительный базар и купил 3 метра алюминиевого уголка. С его помощью будет собран каркас прибора.
Затем выкладываем заготовки верхней и нижней панели, чтобы прикинуть, что получится.
Пробуем расположить модули внутри
Сборка идет на потайных винтах (под шляпку зенкером, разенковывается отверстие, что бы головка винта не выступала над уголком), и гайках с обратной стороны. Потихоньку появляются очертания каркаса блока питания:
И вот каркас собран… Не очень ровный, особенно по углам, но думаю, что покраска скроет все неровности:
Размеры каркаса под спойлером:
Измерение размеров
К сожалению времени мало свободного, потому слесарные работы продвигаются медленно. Вечерами за неделю изготовил лицевую панель из листа алюминия и панельку под вход питания и предохранитель.
Расчерчиваем будущие отверстия под Вольтметр и Амперметр. Посадочное гнездо должно быть размерами 45.5мм на 26.5мм
И отрезным диском, при помощи дремеля делаем пропилы (скотч нужен, что бы не выйти за размеры гнезд, и не испортить панель царапинами) Дремель быстро справляется с алюминием, но на 1 отверстие уходит 3-4 отрезных диска
Опять была заминка, банально, кончились отрезные диски для дремеля, поиск по всем магазинам Алматы ни к чему не привел, потому пришлось ждать диски из Китая… Благо пришли быстро за 15 дней. Дальше работа пошла более весело и быстро…
Пропилил дремелем отверстия под цифровые индикаторы, и обработал напильником.
Ставим на «уголки» зеленый трансформатор
Примеряем радиатор с силовым транзистором. Он будет изолирован от корпуса, так как на радиаторе установлен транзистор в корпусе ТО-3, а там сложно изолировать коллектор транзистора от корпуса. Радиатор будет стоять за декоративной решеткой с вентилятором охлаждения.
Обработал наждачкой на бруске лицевую панель. Решил примерить все что будет на ней закреплено. Получается вот так:
Два цифровых измерителя, кнопка включения нагрузки, два многооборотных потенциометра, выходные клеммы и держатель светодиода «Ограничение тока». Вроде ничего не забыл?
С обратной стороны лицевой панели.
Разбираем все и красим черной краской с баллончика каркас блока питания.
На заднюю стенку прикрепляем на болты декоративную решетку (куплено на авторынке, анодированный алюминий для тюнига воздухозабора радиатора 2000 тенге (6.13USD))
Вот так получилось, вид с обратной стороны корпуса блока питания.
Ставим вентилятор для обдува радиатора с силовым транзистором. Я прикрепил его на пластиковые черные хомуты, держит хорошо, внешний вид не страдает, их почти не видно.
Возвращаем на место пластиковое основание каркаса с уже установленным силовым трансформатором.
Размечаем места крепления радиатора. Радиатор изолирован от корпуса прибора, т.к. на нем напряжение равное напряжению на коллекторе силового транзистора. Думаю, что он хорошо будет обдуваться вентилятором, что позволит значительно снизить температуру радиатора. Вентилятор будет управляться схемой снимающей информацию с датчика (терморезистора) закрепленного на радиаторе. Таким образом вентилятор не будет «молотить» в пустую, а будет включатся при достижении определенной температуры на радиаторе силового транзистора.
Прикрепляем на место лицевую панель, поглядеть что получилось.
Декоративной решетки осталось много, потому решил попробовать сделать П-образную крышку корпуса блока питания (на манер компьютерных корпусов), если не понравится, переделаю на что-нибудь другое.
Вид спереди. Пока решетка «наживлена» и еще не плотно прилегает к каркасу.
Вроде неплохо получается. Решетка достаточно прочная, можно смело ставить сверху что-либо, ну а про качество вентиляции внутри корпуса, даже не стоит говорить, вентиляция будет просто отличная, по сравнению с закрытыми корпусами.
Ну чтож, продолжаем сборку. Подключаем цифровой амперметр. Важно: не наступайте на мои грабли, не используйте штатный разъем, только пайка непосредственно к контактам разъема. Иначе будет в место тока в Амперах, показывать погоду на Марсе.
Провода для подключения амперметра, да и всех остальных вспомогательных устройств должны быть максимально короткими.
Между выходными клеммами (плюс-минус) установил панельку из фольгированного текстолита. Очень удобно прочертив изолирующие бороздки в медной фольге, создавать площадки для подключения всех вспомогательных устройств (амперметр, вольтметр, плата отключения нагрузки и т.п.)
Основная плата установлена рядом с радиатором выходного транзистора.
Плата переключения обмоток установлена над трансформатором, что позволило значительно сократить длину шлейфа проводов.
Наступил черед собрать модуль дополнительного питания для модуля переключения обмоток, амперметра, вольтметра и т.п.
Поскольку у нас линейный — аналоговый БП, будем использовать так же вариант на трансформаторе, никаких импульсных блоков питания. 🙂
Вытравливаем плату:
Впаиваем детали:
Тестируем, ставим латунные «ножки» и встраиваем модуль в корпус:
Ну вот, все блоки встроены (кроме модуля управления вентилятором, который будет изготовлен позже) и установлены на свои места. Провода подключены, предохранителя вставлены. Можно проводить первое включение. Осеняем себя крестом, закрываем глаза и даем питание…
Бабаха и белого дыма нет — уже хорошо… Вроде на холостом ходу ничего не греется… Нажимаем кнопку включения нагрузки — зажигается зеленый светодиод и щелкает реле. Вроде все пока нормально. Можно приступать к тестированию.
Как говорится, «скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается». Опять выплыли подводные камни. Модуль переключения обмоток трансформатора работает некорректно с силовым модулем. При напряжении переключения с первой обмотки на следующую происходит скачек напряжения, т.е при достижении 6.4В происходит скачек до 10.2В. Потом конечно можно уменьшить напряжение, но это не дело. Сначала я думал, что проблема в питании микросхем, поскольку их питание тоже от обмоток силового трансформатора, и соответственно растет с каждой последующей подключенной обмоткой. Потому попробовал дать питание на микросхемы с отдельного источника питания. Но это не помогло.
Заодно решил поменять амперметр на другой подобный, но с зеленым цветом свечения цифр, поскольку красные цифры амперметра светятся довольно слабо и при солнечном свете их плохо видно. Вот что получилось:
Вроде так получше. Возможно, так же, что я заменю вольтметр на другой, т.к. 5 разрядов в вольтметре явно избыточно, 2 разряда после запятой вполне достаточно. Варианты замены у меня есть, так что проблем не будет.
Ставим переключатель и подключаем к нему провода. Проверяем.
При положении переключателя «вниз» — максимальное напряжение без нагрузки составило около 16В
При положении переключателя вверх — доступно максимальное напряжение для данного трансформатора 34В (без нагрузки)
Теперь ручки, долго не стал придумывать варианты и нашел пластмассовые дюбели подходящего диаметра, как внутреннего, так и внешнего.
Отрезаем трубочку нужной длины и надеваем на штоки переменных резисторов:
Затем надеваем ручки и фиксируем винтами. Поскольку трубка дюбеля достаточно мягкая, ручка фиксируется очень хорошо, что бы сорвать её необходимы значительные усилия.
Обзор получился очень большим. Потому не буду отнимать Ваше время и вкратце протестируем Лабораторный блок питания.
Помехи осциллографом мы уже смотрели в первом обзоре, и с тех пор ничего не изменилось в схемотехнике.
Потому проверим минимальное напряжение, ручка регулировки в крайнем левом положении:
Теперь максимальный ток
Ограничение тока в 1А
Максимальное ограничение тока, ручка регулировки тока в крайне правом положении:
На этом Всё мои дорогие радиогубители и сочувствующие… Спасибо всем, кто дочитал до конца. Прибор получился брутальный, тяжелый и я надеюсь надежный. До новых встреч в эфире!
UPD: Осциллограммы на выходе блока питания при включении напряжения:
И выключения напряжения:
UPD2: Друзья с форума «Паяльник» дали идею, как с минимальными переделками схемы запустить модуль переключения обмоток. Спасибо всем за проявленный интерес, буду доделывать прибор. Поэтому — продолжение следует.
ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 0-30В
Представляем проект стабилизированного источника питания постоянного тока с контролем защиты 0,002-3 А и выходного напряжения 0-30 В. Предельная мощность выхода почти 100 ватт — 30 В постоянного напряжения и ток 3 А, что идеально подходит для вашей радиолюбительской лаборатории. Здесь есть регулируемый выход на любое значение напряжения между 0 и 30 В. Схема эффективно контролирует выходной ток от нескольких мА (2 мА) и до максимального значения — трех ампер. Данная функция обеспечивает возможность экспериментировать с разными устройствами, ведь можно ограничить ток без всякого страха, что оно может быть повреждено, если что-то пойдет не так. Существует также визуальная индикация того, что произошла перегрузка, так что вы можете сразу увидеть, что ваши подключенные схемы превышают установленные лимиты.
Принципиальная схема ЛБП 0-30В
Более подробно про номиналы радиоэлементов к данной схеме смотрите на форуме.
Рисунок печатной платы БП
Технические характеристики блока питания
- Входное напряжение: ……………. переменное 25 В
- Входной ток: ……………. 3 A (Макс.)
- Выходное напряжение: …………. 0 до 30 В регулируемое
- Выходной ток: …………. 2 мА — 3 A регулируемый
- Пульсации выходного напряжения: …. не более 0.01 %
Начнем с сетевого трансформатора со вторичной обмоткой мощностью 24 В/3 A, который подключен через входные контакты 1 и 2. Переменное напряжение вторичной обмотки трансформаторов выпрямляется мостом, образованным четырьмя диодами D1-D4. Напряжение постоянного тока, на выходе моста сглаживается фильтром из конденсатор C1 и резистора R1.
Далее схема работает следующим образом: диод D8 — стабилитрон 5,6 В, здесь работает с нулевым током. Напряжение на выходе U1 постепенно увеличивается до его включения. Когда это происходит, схема стабилизируется и опорное напряжение (5,6 В) проходит через резистор R5. Ток, который течет через инвертирующий вход ОУ является незначительным, поэтому один и тот же ток проходит через R5 и R6, и, как два резисторы имеют то же самое значение напряжения между двумя из них в серии будет ровно в два раза больше напряжения по каждой из них. Таким образом, напряжение на выходе ОУ (выв. 6 U1) 11,2 В, в два раза больше опорного напряжения стабилитрона. ОУ U2 имеет постоянный коэффициент усиления примерно 3 по формуле A=(R11+R12)/R11, и поднимает контрольное напряжение 11.2 В до 33 В. Переменник RV1 и резистор R10 используются для регулировки выходного напряжения таким образом, что оно может быть снижено до 0 вольт.
Другой важной особенностью схемы является возможность задать максимальный выходной ток, который можно преобразовать от источника постоянного напряжения на постоянном токе. Чтобы сделать это возможным схема отслеживает падение напряжения на резисторе R25, который соединен последовательно с нагрузкой. Ответственным за эту функцию есть элемент U3. Инвертирующий вход U3 получает стабильное напряжение.
Конденсатор C4 увеличивают устойчивость схемы. Транзистор Q3 используется для обеспечения визуальной индикации ограничителя тока.
Теперь давайте рассмотрим основы построения электронной схемы на печатной плате. Она изготавливается из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем проводящей меди таким образом, чтобы сформировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы — это очень важно, так как это ускоряет монтаж и значительно снижает вероятность допущения ошибок. Для защиты от окисления медь желательно лудить и покрыть специальным лаком.
В этом приборе лучше использовать цифровой измеритель, в целях повышения чувствительности и точности контроля напряжения выхода, так как стрелочные индикаторы не могут чётко зафиксировать небольшое (на десятки милливольт) изменение напряжения.
Если блок питания не заработал
Проверьте свою пайку на возможные плохие контакты, КЗ через соседние дорожки или остатки флюса, который обычно и вызывает проблемы. Проверьте еще раз все внешние соединения со схемой, чтобы увидеть, все ли провода правильно подключены к плате. Убедитесь, что все полярные компоненты были припаяны в нужном направлении. Проверьте устройство на предмет неисправных или поврежденных компонентов. Файлы проекта тут.
Originally posted 2019-08-29 01:32:30. Republished by Blog Post Promoter
Лабораторный блок питания для радиолюбителя 0-30В, 0-3А
Когда мне было 14, я уже занимался электроникой, и первым делом хотел сделать универсальный блок питания для будущих моих устройств. Это был простой с регулируемым напряжением до 12 В и выдавал максимум 0,3А. Потом, через некоторое время, я все забросил по разным причинам: институт, отсутствие времени, другие интересы. После того как я принял решение возобновить хобби, опять стал вопрос об универсальном блоке питании для радиолюбителя. На этот раз хотелось и помощнее, и с лучшими характеристиками, и цифровыми показателями и в лучшем исполнении. В сети как обычно, на каждый вопрос миллион ответов, на каждую идею миллион предложений как ее исполнить. Это коснулось и лабораторного блока питания (ЛБП). Но пробороздив беспредельные пределы Интернета попал на одну очень хорошую схему, которая мне очень понравилась.Схема. Это схема ЛБП с регулируемым напряжением 0-30В и регулируемым током 0-3А, защитой от короткого замыкания (КЗ), защитой от перегрузки.
Нашел схему на буржуйском сайте. Благо, эта схема оказалось очень популярной и все описания есть и на наших сайтах на понятном для нас языке. Список сайтов где есть описания этой схемы: И еще много других, но думаю и этих хватит чтоб узнать об этой схеме ЛБП. На этом сайте есть такая же схема, но модифицированная и как говорят ее повторители, здесь устранен недостаток с опорным напряжением и напряжением питания микросхем. Но у меня никаких проблем не возникало, и я не делал такой схемы. Сразу смею заметить, плата, собранная из исправных деталей и с правильным монтажом работает сразу, а вся настройка заключается в настройке НУЛЯ. Печатная плата. Плата сделана из фольгированного текстолита с размерами 140мм*95мм.На плате переделал только дорожки под имеющийся конденсатор С1 и диодный мостик. Остальное без изменений.
Плату можно сделать и поменьше, например, пользователя DREDD из этого сайта. За счет более плотного размещения деталей на плате, размер получился 40*80мм. Какую плату делать – выбор за вами.Корпус. Так как это был мой первый проект, мне хотелось сделать все самому, включая корпус. Корпус был сделан из старого системного блока. Пришлось его распилить, просверлить несколько дырочек и долго думал как все собрать в кучу, чтоб было удобно, если что, его разобрать. В итоге получился довольно неплохой корпус как для меня. Также, корпус достаточно великоват, потому что в будущем планирую сделать вторую такую плату, в результате чего, должен получится двуполярный по опыту уважаемого DREDD. Прикинув размеры, вторая плата должна поместиться. Корпус металлический и он боится замыкания, и если оно произойдет в процессе отладки или монтажа, обнаружить неисправную деталь будет довольно трудно. СОВЕТ: используйте готовые пластмассовые корпуса, которые продаются в наших магазинах, за исключением если у вас уже есть готовый подходящий под ваши цели. Детали. Все детали доступные на рынке и не дорогие. Самыми дорогими деталями оказались: трансформатор, силовой транзистор, сглаживающий конденсатор С1, микросхемы и диодный мостик. Весь список деталей в приложении. Трансформатор был сделан на заказ с требуемыми параметрами. Тороидальный трансформатор с выходным напряжением 24В и максимальным током чуть более 3А. Еще одна вторичная обмотка выдает 10В, 0,5А для питания индикации. Вместо диодов применил диодный мостик RS607, допустимый ток 6А, и думаю этого достаточно. За все время использования чуть заметно греется. Тем более что 3А выходного тока мне не всегда надо, а если и надо то ненадолго. С такими нагрузками он справляется. Сглаживающий конденсатор С1 рассчитан на напряжение 50В и емкостью 10 000мкф. По схеме обозначен на 3300 мкф, но смело ставьте больше, не пожалеете. Микросхемы TL081 по даташиту выдерживают напряжение 36В, по этому с этим надо быть осторожным. Если трансформатор выдает 24В переменного напряжения то после выпрямителя и фильтра будет примерно 34В, запаса совсем мало. Как раз этот недочет исправляет вторая версия схемы. У меня получается около 33В, и один раз я умудрился их сжечь. БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ. Силовой транзистор Q4 я применил советский КТ827А. Сразу скажу, что тот который используется в оригинальной версии не выдерживает и горит чуть ли ни при первом КЗ. Устанавливаете КТешку на радиатор и все будет ОК. Транзистор Q2 по рекомендациям был заменен на BD139. Соответственно если стоит такой транзистор, то нужно поменять резистор R13 на номинал 33К.
Некоторые радиолюбители которые ставят КТ827А, то Q2 совсем убирают. Об этом читайте на форумах. Я не убирал.
Монтаж. Когда плата и все детали были в наличии, я приступил к монтажу. СОВЕТ: обязательно проверяйте все детали на исправность и правильность монтажа. Это залог успеха. Желательно на плату ставить клеммы для входного переменного напряжения, для силового транзистора и выходного напряжения. Это очень удобно.
Когда будете все собирать в корпус вам придется выпаивать некоторые провода или менять. Вы просто их открутите и вставите новые. Об этом я подумал уже после того как плата с дорожками уже была готова. После монтажа всех деталей, проверьте плату на сопли, КЗ, пайку деталей. СОВЕТ: перед первым включением не вставляйте микросхемы в панельки. Включите блок и проверьте напряжение на выводах 4 U2 и U3? Там должно быть «-5,6В». У меня было все ок, вставил микросхемы и включил блок. Замерил напряжение в некоторых пунктах, получилось такое:
Также необходимо заметить, что я поменял местами крайние выводы переменного резистора, отвечающего за Ток. Регулировка происходила наоборот: в крайнем левом положении, блок выдавал максимальный ток.
Также подстроечным резистором RV1 отрегулировал 0. Переменный резистор отвечающего за напряжение, выкрутил в крайнее левое положение, к выходным клемам подключил тестер и резистором RV1 выставил максимально возможно точный 0. После проверки и тестирования блока, приступил к сборке в корпус. Сначала, я разметил где и какие элементы будут расположены. Закрепил клемму для сетевого шнура, потом трансформатор и плату.Потом, приступил к монтажу Вольт – Амперметра, который на рисунке ниже:
Он был куплен на Aliexpress, за 4$. Для этого индикатора пришлось собрать отдельный источник питания на 12В, также к этому источнику присоединен вентилятор, который охлаждает транзистор если тот нагревается больше 60 С градусов. В основе управления вентилятором служит такая схема
Вместо резистора на 10К можно поставить переменный, для регулировки температуры при которой будет включаться куллер. Она очень простая и за несколько месяцев работы блока, вентилятор включался всего 2 раза. Принудительное охлаждение не хотел ставить: это дополнительная нагрузка на трансформатор и лишний шум.
Переднюю панель нарисовал в программе Front Designer 3.0. Файл в приложении. Прикупил ручки для переменных резисторов, выключатель, разместил все на передней панели, получилась вот такая панель. ЛБП доволен. Для моих скромных нужд хватает. Более 30В мне не требуется. При КЗ светится светодиод, а напряжение падает почти до 0. Заметьте, падает до 0,2-0,5В. Но для меня это не существенно. В будущем, как и говорил, сделаю еще один канал. Тогда переднюю панель придется переделать или совсем поменять. Но это в будущем, а сейчас работает и так.Лабораторный Блок Питания от0…30в 3а с регулировкой тока ограничения — Блоки питания (лабораторные) — Источники питания
Для настройки или ремонта радиотехнических устройств необходимо иметь несколько источников питания. У многих дома уже есть такие устройства, но, как правило, они имеют ограниченные эксплуатационные возможности (допустимый ток нагрузки до 1 А, а если и предусмотрена токовая защита, то она инерционна или без возможности регулировать — триггерная). В общем такие источники по своим техническим характеристикам не могут конкурировать с промышленными блоками питания. Приобретать же универсальный лабораторный промышленный источник довольно дорого.
Использование современной схемотехники и элементной базы позволяют сделать в домашних условиях источник питания, по основным техническим характеристикам не уступающий лучшим промышленным образцам. При этом он может быть простым в изготовлении и настройке.
Основные требования, которым должен удовлетворять такой источник питания: регулировка напряжения в диапазоне 0…30 В; способность обеспечить ток в нагрузке до 3 А при минимальных пульсациях; регулировка срабатывания токовой защиты. Кроме того, срабатывание защиты по току должно быть достаточно быстрым, чтобы исключить повреждение самого источника в случае короткого замыкания на выходе.
Возможность плавно регулировать в источнике питания ограничения тока позволяет при настройке внешних устройств исключить их повреждение.
Всем этим требованиям удовлетворяет предлагаемая ниже схема универсального источника питания. Кроме того, данный блок питания позволяет использовать его в качестве источника стабильного тока (до 3 А).
Основные технические характеристики источника питания:
плавная регулировка напряжения в диапазоне от 0 до 30 В;
напряжение пульсации при токе 3 А не более 1 мВ;
плавная регулировка тока ограничения (защиты) от 0 до 3 А;
коэффициент нестабильности по напряжению не хуже 0,001%/В;
коэффициент нестабильности по току не хуже 0,01%/В;
КПД источника не хуже 0,6.
Электрическая схема источника питания, рис. 4.10, состоит из схемы управления (узел А1), трансформатора (Т1), выпрямителя (VD5…VD8), силового регулирующего транзистора VT3 и блока коммутации обмоток трансформатора (А2).
Схема управления (А1) собрана на двух универсальных операционных усилителях (ОУ), расположенных в одном корпусе, и питается от отдельной обмотки трансформатора. Это обеспечивает регулировку выходного напряжения от нуля, а также более стабильную работу всего устройства. А для облегчения теплового режима работы силового регулирующего транзистора применен трансформатор с секционированной вторичной обмоткой. Отводы автоматически переключаются в
зависимости от уровня выходного напряжения при помощи реле К1, К2. Что позволяет, несмотря на большой ток в нагрузке, применить теплоотвод для VT3 небольших размеров, а также повысить КПД стабилизатора.
Блок коммутации (А2), чтобы при помощи всего двух реле обеспечить переключение четырех отводов трансформатора, выполняет их включение в следующей последовательности: при превышении выходного напряжения уровня 7,5 В — включается К1; при превышения уровня 15 В включается К2; при превышении 22 В—отключается К1 (в этом случае с обмоток трансформатора поступает максимальное напряжение). Указанные пороги задаются используемыми стабилитронами (VD11…VD13). Отключение реле при снижении напряжения выполняется в обратной последовательности, но с гистерезисом примерно 0,3 В, т.е. когда напряжение снизится на это значение ниже чем при включении, что исключает дребезг при переключении обмоток.
Схема управления (А1) состоит из стабилизатора напряжения и стабилизатора тока. При необходимости устройство может работать в любом из этих режимов. Режим зависит от положения регулятора «I» (R18).
Стабилизатор напряжения собран на элементах DA1.1-VT2-VT3. Работает схема стабилизатора следующим образом. Нужное выходное напряжение устанавливается резисторами «грубо» (R16) и «точно» (R17). В режиме стабилизации напряжения сигнал обратной связи по напряжению (-Uoc) с выхода (Х2) через делитель из резисторов R16-R17-R7 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя DA1/2. На этот же вход через резисторы R3-R5-R7 подается опорное напряжение +9 В. В момент включения схемы на выходе DA1/12 будет увеличиваться положительное напряжение (оно через транзистор VT2 приходит на управление VT3) до тех пор, пока напряжение на выходных клеммах Х1-Х2 не достигнет установленного резисторами R16-R17 уровня. За счет отрицательной обратной связи по напряжению, поступающей с выхода Х2 на вход усилителя DA1/2, выполняется стабилизация выходного напряжения источника питания.
При этом выходное напряжение будет определяться соотношением:
где Uon=9 В
Соответственно изменяя сопротивление резисторов R16 («грубо») и R17 («точно»), можно менять выходное напряжение (Uвых) от 0 до 30 В.
Когда к выходу источника питания подключена нагрузка, в его выходной цепи начинает протекать ток, создающий положительное падение напряжения на резисторе R19 (относительно общего провода схемы). Это напряжение поступает через резистор R18 в точку соединения R6-R8. Со стабилитрона VD2 через R4-R6 подается опорное отрицательное напряжение (-9 В). Операционный усилитель DA1.2 усиливает разность между ними. Пока разность отрицательная (т.е. выходной ток меньше установленной резистором R18 величины), на выходе DA1/10 действует+15 В. Транзистор VT1 будет закрыт и эта часть схемы не оказывает влияния на работу стабилизатора напряжения.
При увеличении тока нагрузки до величины, при которой на входе DA1/7 появится положительное напряжение, на выходе DA1/10 будет отрицательное напряжение и транзистор VT1 приоткроется. В цепи R13-R12-HL1 протекает ток, который уменьшит открывающее напряжение на базе регулирующего силового транзистора VT3.
Свечение красного светодиода (HL1) сигнализирует о переходе схемы в режим ограничения тока. В этом случае выходное напряжение источника питания снизится до такой величины, при которой выходной ток будет иметь значение, достаточное для того, чтобы напряжение обратной связи по току (Uoc), снимаемое с резистора R16, и опорное в точке соединения R6-R8-R18 взаимно компенсировались, т.е. появился нулевой потенциал. В результате выходной ток источника окажется ограниченным на уровне, задаваемым положением движка резистора R18. При этом ток в выходной цепи будет определяться соотношением:
где Uon=-9 В
Диоды (VD3) на входах операционных усилителей обеспечивают защиту микросхемы от повреждения в случае включения ее без обратной связи или при повреждении силового транзистора. В рабочем режиме напряжение на входах ОУ близко к нулю и диоды не оказывают влияния на работу устройства.
Конденсатор СЗ ограничивает полосу усиливаемых частот ОУ, что предотвращает самовозбуждение и повышает устойчивость работы схемы.
Особенности конструкции
Части схемы, выделенные пунктиром (узлы А1 и А2), располагаются на двух печатных платах размером 80х65 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1…3 мм.
Для узла А1 топология и расположение элементов показаны на рис. 4.11.
Узел А2 может быть выполнен объемным монтажом и его размеры зависят от типа применяемых репе.
При сборке использованы детали: подстроенные резисторы R5 и R6 типа СПЗ-19а; переменные резисторы R16…R18 типа СПЗ-4а или ППБ-1А; постоянные резисторы R19 типа С5-16МВ на 5 Вт, остальные из серии МЛТ и С2-23 соответствующей мощности.
Конденсаторы С1, С2, СЗ, С10 типа К10-17, электролитические С4…С9 типа К50-35 (К50-32).
Микросхема DA1 может быть заменена импортным аналогом А747; DA2 на 78L15; DA3 на 79L15.
Светодиоды HL1, HL2 подойдут любые с разным цветом свечения. Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены на КТ3107А (Б). Сиговой транзистор VT3 устанавливается на радиатор площадью около 1000 см кв. Разъем ХЗ на плате А1 типа РШ2Н-2-15.
Репе К1, К2 применены польского производства типоразмера R-15 с обмоткой на рабочее напряжение 24 В (сопротивление обмотки 430 Ом) — они за счет бескорпусного исполнения имеют малые габариты и достаточно мощные переключающие контакты.
Микроамперметр РА1 малогабаритный типа М42303 или аналогичный с внутренним шунтом на ток до 3 или 5 А. Для удобства эксплуатации источника питания схему можно дополнить вольтметром, показывающим выходное напряжение.
Сетевой трансформатор Т1 изготавливается самостоятельно на основе броневого унифицированного промышленного трансформатора мощностью 160 Вт (например, из серии ОСМ1 ТУ16-717.137-83). Железо в месте расположения каркаса катушки имеет сечение 40х32 мм. Потребуется удалить все вторичные обмотки, оставив только сетевую (если первичная обмотка рассчитана на 380 В, то с нее сматываем
300 витков).-5-4-3 содержит 16+15+15+15 витков проводом ПЭЛ диаметром 1,5 мм. Вторичные обмотки трансформатора должны обеспечивать на холостом ходу напряжения 18+18 В и 7,5+7,5+7,5+7,5 В соответственно.
При безошибочном монтаже в схеме узла А1 потребуется настроить только максимум диапазона регулировки выходного напряжения 0…30 В резистором R5 и максимальный ток защиты ЗА — резистором R6.
Блок коммутации (А2) в настройке не нуждается. Необходимо только проверить пороги переключения реле К1, К2 и соответствующее увеличение напряжения на конденсаторе С8.
При работе схемы в режиме стабилизации напряжения светится зеленый светодиод (HL2), а при переходе в режим стабилизации тока — красный (HL1).
Для увеличения максимально допустимого тока в нагрузке до 5 А в схему потребуется внести изменения, показанные на рис. 4.12 (устанавливается параллельно два силовых транзистора). Это вызвано необходимостью обеспечить надежную работу устройства в случае короткого замыкания на выходных клеммах.
В наихудшем случае силовые транзисторы кратковременно должны выдерживать перегрузку по мощности Р=11вх1=35-5=175 Вт. А ‘ один транзистор КТ827А может рассеивать мощность не более 125 Вт.
Переключающие напряжение с трансформатора Т1 реле К1 и К2 инерционны и не обеспечивают мгновенное снижение напряжения, приходящего со вторичной обмотки Т1, но они уменьшат тепловую рассеиваемую мощность на силовых транзисторах при длительной работе источника.
В случае выполнения источника питания на ток 5 А необходимо также уменьшить номинал резистора R19 до 0,2 Ом и с учетом этого пересчитать значения резистора R18 по формуле:
Двух-полярный лабораторный блок питания своими руками — Блоки питания — Источники питания
автор DDREDD.
Решил пополнить свою лабораторию двух-полярным блоком питания. Промышленные блоки питания с необходимыми мне характеристиками довольно дороги и доступны далеко не каждому радиолюбителю, поэтому решил собрать такой блок питания сам.
За основу своей конструкции, я взял распространенную в интернете схему блока питания. Она обеспечивает регулировку по напряжению 0-30В, ограничение по току в диапазоне 0,002-3А.
Для меня это пока более чем достаточно, поэтому я решил приступить к сборке. Да, кстати схема этого блока питания одно-полярная, так что для обеспечения двух-полярности — придётся собирать две одинаковые.
Сразу скажу, что силовой транзистор Q4 = 2N3055 в данном блоке питания ( в этой схеме) не подходит. Он очень часто выходит из строя при коротком замыкании и ток в 3 ампера практически не тянет! Лучше всего и гораздо надёжнее, поменять его на наш родной совковый КТ819 в металле. Можно поставить и КТ827А, этот транзистор составной и в этом случае надобность в транзисторе Q2 отпадает и его, а так же резистор R16 можно не ставить и базу КТ827А подключить на место базы Q2. В принципе можно транзистор и резистор и не удалять (при замене на КТ827А), всё работает и с ними и не возбуждается. Я сразу поставил наши КТ827А и не удалял транзистор Q2 (схему не менял), а заменил его на BD139 (КТ815), теперь и он не греется, правда вместе с ним надо заменить R13 на 33к. Выпрямительные диоды у меня с запасом по мощности. В исходной схеме стоят диоды на ток 3 А, желательно поставить на 5 А (можно и поболее), запас лишним никогда не будет.
Блок питания;
R1 = 2,2 кОм 2W
R2 = 82 Ом 1/4W
R3 = 220 Ом 1/4W
R4 = 4,7 кОм 1/4W
R5, R6, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
R13 = 10 кОм (если используете транзистор BD139 то номинал 33кОм) R7 = 0,47 Ом 5W
R8, R11 = 27 кОм 1/4W
R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
R10 = 270 кОм 1/4W
R12, R18 = 56кОм 1/4W
R14 = 1,5 кОм 1/4W
R15, R16 = 1 кОм 1/4W
R17 = 33 Ом 1/4W
R22 = 3,9 кОм 1/4W
RV1 = 100K триммер
P1, P2 = 10KOhm линейный потенциометр (группы А)
C1 = 3300 uF/50V электролитический
C2, C3 = 47uF/50V электролитический
C4 = 100нФ полиэстр
C5 = 200нФ полиэстр
C6 = 100пФ керамический
C7 = 10uF/50V электролитический
C8 = 330пФ керамический
C9 = 100пФ керамический
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 диод 2A — RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5,6V зенеревский
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 диод 1A
Q1 = BC548, NPN транзистор или BC547
Q2 = 2N2219 NPN транзистор (можно заменить на BD139)
Q3 = BC557, PNP транзистор или BC327
Q4 = 2N3055 NPN силовой транзистор (заменить на КТ819 или КТ 827А и не ставить Q2, R16)
U1, U2, U3 = TL081, опер. усилитель
D12 = LED диод.
Индикатор;
Резистор = 10K триммер — 2 шт.
Резистор = 3K3 триммер — 3 шт.
Резистор = 100кОм 1/4W
Резистор = 51кОм 1/4W — 3 шт.
Резистор = 6,8кОм 1/4W
Резистор = 5,1кОм 1/4W — 2 шт.
Резистор = 1,5кОм 1/4W
Резистор = 200 Ом 1/4W — 2 шт.
Резистор = 100 Ом 1/4W
Резистор = 56 Ом 1/4W
Диод = 1N4148 — 3 шт.
Диод = 1N4001 — 4 шт. (мост) или любые другие на ток не менее 1 А. (лучше 3 А)
Стабилизатор = 7805 — 2 шт.
Конденсатор = 1000 uF/16V электролитический
Конденсатор = 100нФ полиэстр — 5 шт.
Операционный усилитель МСР502 — 2 шт.
C4 = 100нФ полиэстр
Микроконтроллер ATMega8
LCD 2/16 (контроллер HD44780)
Печатную плату автора я повторять не стал, а перерисовал её по своему и сделал, как мне кажется, гораздо удобней (не говоря о том что я на треть уменьшил её в размерах).
В качестве измерителя (индикаторов), после поисков в просторах «инета», было принято решение использовать схему на микроконтроллере Atmega8, позволяющую реализовать два вольтметра и два амперметра с использованием одного дисплея.
За основу корпуса блока питания, был взят корпус от нерабочего ИБП, который мне подарили друзья из сервисного центра. Ну а дальше немного терпения, и пилил, точил, кромсал. Процесс сборки блока питания запечатлел, и некоторые подробности предоставляю Вашему вниманию.
Да, кстати печатные платы которые я собрал, немного отличаются от печатки, которую я выложил в архиве. Просто после сборки передвинул детали и «положил» на плату конденсатор, это как оказалось, может быть очень полезно для экономии места в корпусе.
Так как, у меня силовые транзисторы прикреплены к радиатору просто через термо-пасту, то потребовалось изолировать их радиаторы друг от друга и от корпуса. Для этого я в авто-магазине прикупил пластмассок, через которые и прикрепил радиаторы к корпусу БП.
Потом конечно же всё проверил и прозвонил, всё оказалось замечательно, ничего, нигде не касается и не коротит.
Для обеспечения температурного режима элементов блока питания, разметил и высверлил в корпусе вентиляционные отверстия для отвода тепла, потом немного покрыл корпус грунтовкой, чтобы выявить какие остались косячки.
Под чутким руководством Кирилла (Kirmav) прошил микроконтроллер и проверил работу индикатора, пока что без калибровок.
Вольтметры работают нормально, амперметры нагрузить было нечем, но скорее всего тоже работают, так как касаюсь пальцами контактов на плате, значения на индикаторе меняются.
День как говорится, закончился для меня очень удачно.
Потом перемотал (вернее домотал) силовой трансформатор. Раньше на нём была одна силовая обмотка на 24 В переменки, домотал ещё одну для второго канала БП, благо — тор, и разбирать ничего не нужно. Так же добавил ещё одну обмотку на 8,5 вольт переменки (примерно 12В постоянки), проводом 0,5 мм. Запитал от этой обмотки индикатор и куллер с регулятором оборотов, всё вроде нормально работает.
Имейте в виду, что для данного блока питания необходим трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками.
Трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой не подойдёт!
Стабилизатор 7805 греется, но в принципе рука держит, значит температура его около 35-40 С, с заменой радиатора думаю все станет лучше.
Регулировка для куллера была выдрана из комповского БП и в общем то работает нормально.
Немного греются диоды на плате индикатора (диодный мост), но думаю не так страшно.
Начал красить корпус, потом уже после того, как его покрасил, только на фотографии заметил, что не прокрасил заднюю часть лицевой панели, а она выглядывает из за корпуса и вид её не очень, придется заново её перекрасить.
Забыл сказать про индикатор, вольтамперметр. Автор этого вольтамперметра, пользователь C@at с сайта c2.at.ua. За основу моего индикатора, была выбрана та схема, где на одном дисплее реализуются два вольтметра и два амперметра.
Сначала я собрал эту схему, но в процессе наладки выявилось то, что данная схема хорошо работает там, где два источника с общим минусом, а вот в двух-полярном блоке питания она совершенно не желает отображать отрицательные величины.
Долго мне пришлось повозиться, прежде чем на появились положительные результаты.
И вот наконец, на основе наработанной другим человеком схемы, нескольких дней «плясок с бубном», работой с протеусом, кучей потраченного времени и нервов, я построил свою, которая способна показывать величину отрицательного плеча. Правда она показывает её в положительной полярности, но это не сильно печально, главное, что она уже работает, и я связался с автором прошивки и попросил его немного изменить прошивку так, чтобы ко второму каналу индикатора (U2 и А2), программа просто пририсовывала бы минусы к выводимым показаниям (надеюсь на его помощь). Но это уже так, просто эстетический момент, главное что схема уже работает.
Прошу знатоков посмотреть схему и оценить номиналы (в амперметре подобраны методом тыка, но погрешность очень мала и меня более чем устраивает).
Потом сделал печатку для индикатора, собрал всё в кучу и проверил. Вольтметры заработали оба и амперметр положительного плеча тоже. Плюс ко всему, сегодня твердо уяснил для себя, что все надо проектировать заранее, а потом уже пилить и вытачивать. Ну да ладно это все мелочи. В общем посидел, покипел и кое что дорисовал, потом проверил отрицательный амперметр — все работает. В связи с этим выкладываю свою печатку вольт-амперметра, может кому и сгодится.
Плату собирал из того, что было под руками. Для шунта взял 45 см. медного провода, диаметром 1мм и намотал его спиралью и впаял в плату. Я конечно понимаю, что медь не лучший материал для шунта (конечно же не в коем случае не прошу следовать моему примеру), но меня пока устраивает, а дальше будет видно.
В печатке которую я вытравил себе — немного «накосячил» с диодным мостом (видно на фото платы), но переделывать было уже лень — вышел из положения перекрестив диоды, после этого печатку поправил (в архиве исправленный вариант). Так же на схеме и на печатке есть разъём для подключения куллера.
Хочу сказать, что после того как схема заработал, я прямо таки полюбил протеус, не плохо оказывается работает, и уяснил для себя, что чтобы добиться желаемого результата, надо расширять свои познания в разных областях, и естественно учиться.
Ещё один вечер пришлось посвятить черчению передней панели. Дело это хоть и не сложное, но все же нудное и требует много терпения.
Для черчения, я в основном использую программу «Компас 3D». Не знаю кому как, но мне почему то проще сначала сделать 3D-модель, а уже потом на её основе изготовить чертёж. Мне как то в свое время стало просто интересно что нибудь в «Компасе» начертить, чтобы соблюсти все размеры и прочее, решил попробовать, и как то это всё затянуло. Я конечно не владею Компасом на ура, но на базовом уровне вполне себе ничего. Ну и помимо Компаса — некоторая доработка передней панели в фотошоп.
Я уже говорил, что попросил автора схемы и прошивки — немного переделать саму прошивку, и вот наконец-то при его поддержке (спасибо ему огромное), удалось изменить приветствие при включении блока питания, а так же дорисовать долгожданный минус в отрицательном плече второго канала индикатора (мелочь, а приятно).У меня это теперь выглядит вот так.
Ну, и специально для тех, кто решит повторить данную конструкцию, он сделал общий вариант приветствия при включении блока питания, который выглядит следующим образом (ну и конечно-же минусы в отрицательном плече).
Специально для тех кому интересно, выкладываю так же в прикреплённом архиве печатку платы контроля работы куллера. Я её перерисовал с готовой платы которая была изъята из комповского бп — должна работать.
P.S. Сам ещё её не собирал.
При испытании собранного БП — решил проверить усилочик, отданный мне в дар. Блок питания успешно справился со своей задачей (обеспечил требуемое напряжение и ток для проверки) правда больше полутора ампер усилок не потреблял в момент проверки.
Для тех, кто решит собирать данный блок питания, скажу, что схема проверенная, повторяемость 100%, при правильной сборке из исправных, проверенных деталей, в налаживании практически не нуждается.
Правда регулировка напряжения и тока раздельная для каждого канала, но это может и лучше с одной стороны.
В архиве установка FUSE (фузов), которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz, скрин установки для программы PonyProg.
Удачи в сборке!
Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме.
Архив для статьи
Блоки питания Logo! Power =24В/1,3А, 30 Вт (6EP1 331-1SH03)
Блоки питания Logo! Power =24В/1,3А, 30 Вт (6EP1 331-1SH03)Цена: 52 € Без НДС
Тип модуля: блок питания Logo! Power
Стабилизированный блок питания Siemens LOGO! Power
— вход: ~100-240В
— выход: =24В/1,3А, 30 Вт
Тип блока питания 24 В/1,3 A
Коэффициент полезного действия при U вых. ном., I вых.ном. — 85 %
Потери при U вых. ном., I вых.ном. — 6 Вт
Блоки питания Logo! Power
Технические данные LOGO! POWER =24 В/ 1.3 А, 30 Вт
Общие технические данные
Номинальное входное напряжение
Номинальное выходное напряжение
Номинальный выходной ток
Входные цепи
1-фазный переменный
Номинальное входное напряжение Uвх.ном
~100…240 В; широкий диапазон входных напряжений
Допустимый диапазон изменения входных напряжений
Допустимые перенапряжения
2.3хUвх.ном, 1.3 мс
Допустимый перерыв в питании при Iвых.ном, не менее
40 мс при Uвх=187 В
Частота переменного тока, номинальное значение/ допустимый диапазон отклонений
Номинальный входной ток Iвх.ном
Предельный импульсный ток включения при +25 °C, не более
Встроенный предохранитель
Рекомендуемый автоматический выключатель (IEC 898) в цепи питания
От 16 А, характеристика B или от 10 А, характеристика C
Входные цепи
Номинальное выходное напряжение Uвых.ном
Допустимые отклонения выходного напряжения:
Остаточные пульсации (тактовая частота приблизительно 50 кГц)
Не более 200 мВ (типичное значение 10 мВ)
Всплески напряжения (диапазон частот: 20 МГц)
Не более 300 мВ (типичное значение 20 мВ)
Настраиваемый уровень выходного напряжения
Индикация состояний
Зеленый светодиод “OK” индикации нормального уровня выходного напряжения
Реакция на включение/отключение питания
Без перерегулирования выходного напряжения (программный запуск)
Задержка включения/ время нарастания напряжения
Не более 0.5 с/ типовое значение 15 мс
Номинальный выходной ток Iвых.ном
Диапазон изменения токов нагрузки при температуре до +55°С
Параллельное включение для увеличения выходной мощности
Эффективность при Uвых.ном и Iвых.ном
КПД, приблизительно
Потери мощности, приблизительно
Регулирование
Динамическая компенсация колебаний:
Время установки выходного напряжения при скачкообразном изменении нагрузки:
20 мс, типовое значение
20 мс, типовое значение
Защита и мониторинг
Ограничение выходного тока на уровне, типовое значение
Защита от короткого замыкания в цепи нагрузки
Стабилизация тока
Среднеквадратичный установившийся ток КЗ, не более
Индикатор перегрузки/ короткого замыкания
Безопасность
Гальваническое разделение входных и выходных цепей
Есть, выходное напряжение SELV по EN 60950 и EN 50178
Класс II (без защитного проводника)
Одобрение UL/cUL (CSA)
Есть, cULus список (UL 508, CSA 22.2 № 142), файл Е197259; cURus признание (UL 60950, CSA 22.2 № 60950), файл Е151273
Есть, класс I, раздел 2, группы A, B, C, D, T4
Морские сертификаты и одобрения
Степень защиты (EN 60529)
Электромагнитная совместимость
Генерирование помех
Ограничение гармоник в сети
Не применяется
Стойкость к воздействию помех
Условия эксплуатации, хранения и транспортировки
Диапазон температур:
Относительная влажность
Климатический класс 3К3 по EN 60721, без конденсата
Конструктивные особенности
Подключение внешних цепей:
По одному контакту под винт для подключения одножильного или оконцованного провода сечением 0.5 … 2.5 кв.мм
Два контакта под винт для провода сечением 0.5 … 2.5 кв.мм
Два контакта под винт для провода сечением 0.5 … 2.5 кв.мм
Габариты (Ш х В х Г) в мм
Масса (приблизительно)
На профильную шину DIN EN 50022-35×15/7.5
Лабораторный блок питания 30V 3A
Привет;
У меня уже есть несколько лабораторных источников питания, все они сделаны мной. Последний был почти идеальным — два канала, 1.2 — 30V/3A, но не было ограничения тока. Вот почему я искал подходящую схему для сборки.
Он имеет регулируемое выходное напряжение от 0 до 30 В и регулируемый максимальный выходной ток от нескольких миллиампер до 3 ампер.
Как оказалось, в нем есть серьезные недочеты, но на форуме в том месте он был тщательно обсужден и мне предложили улучшенную схему, в которой были устранены все недочеты. Я использовал эту схему, чтобы построить свой новый источник питания.
Этот маленький радиатор только в целях испытания и в конечном продукте будет радиатор гораздо больше, и возможно даже будет присутствовать вентилятор.
После того, как я построил его и сделал некоторые испытания, я сделал два изменения: во-первых, я добавил 24V стабилитрон с резистором для стабилизации напряжения питания на IC1. Это особенно важно, потому что при высокой нагрузке и падении напряжения питания на несколько вольт опорное напряжение на выводе 6 также значительно изменяется.
Во — вторых, я удалил резистор триммера RV1 10k-в этом нет никакой необходимости.
Вот окончательная схема:
И некоторые фотографии печатной платы до и после сборки:
В моих планах-сделать 2 Лабораторных блока питания в двух отдельных шасси, и когда мне понадобится двух полярное напряжение или напряжение выше 30V, Я буду использовать их оба.
На передней панели будут установлены цифровые панельные измерители тока и напряжения.
Трансформаторы которые я использую способны выдавать до 30V / 4A.
Как вы можете видеть, Я заменил резистор 0.47 Ом — 10W двумя резисторами 0.68 Ом — 10W параллельно, потому что первый слишком сильно грелся.
Также я установлю термо контролер вентилятора.
Вот ссылка для скачивания архива с файлами проекта в формате PDF: LabPS.rar
Вот маленькая плата контроллера вентилятора:
Окончательный вид моего лабораторного блока питания:
Вот схема контроллера вентилятора:
Схема может питаться как постоянным так и переменным напряжением. Если подача напряжения DC, то B1, C2 и J3 могут быть пропущены. С различным значением R7 мы можем контролировать скорость вентилятора. Регулировать switch-on температуру сделан с TR2.
Второй блок почти готов:
Вентилятор крепится к дну с помощью двухсторонней клейкой ленты.
Все, Двойной регулируемый лабораторный источник питания 🙂
Схема регулируемого регулируемого источника питания постоянного тока3-30В 3А
Источник питания для всех общих цепей, основанный на стабилизированном постоянном напряжении 30 вольт
Этот источник питания предназначен как вспомогательный или как постоянный источник питания для всех общих цепей на основе стабилизированного постоянного напряжения от 3 до 30 В при условии, что потребление не превышает 3А. Конечно, этот блок питания можно использовать и для других целей. Заменив триммер потенциометром, его можно даже использовать как регулируемый блок питания.Необходимо использовать радиатор хорошего качества.
Изображение проекта:
Принципиальная схема:
Список деталей:
R1 = 8,2K
R2 = 2,2K
R3 = 680R
R4 = 1K
R5 = 82K
R6 = 0,18R / 5W
C1 = 470p
C2 = 100nF-63V
C3 = 100nF-63V
C4 = 100uF-63V
C5 = 10KuF-60V
D1-D6 = 6.6A
Q1 = MJ3001 (Darligton)
IC1 = UA723D
0
Технические характеристики Защита от перегрузки
- В зависимости от трансформатор можно выбрать в одном из двух корпусов.
- Если используется металлический корпус, он должен быть заземлен в целях безопасности.
- Убедитесь, что охлаждающий элемент не касается корпуса. Это может вызвать короткое замыкание.
- При установке тороидального трансформатора необходимо следить, чтобы фиксирующий болт не касался крышки. Это может вызвать возгорание трансформатора.
- Если схема должна быть интегрирована в другой корпус, в ней должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия (эти отверстия можно сделать самостоятельно), необходимые для отвода выделяемого тепла.
- Подключите измеритель напряжения к точкам «GND» и «+ OUT» и регулируйте «RV1», пока не будет достигнуто желаемое выходное напряжение.
- Нанесите немного теплопроводящей пасты на нижнюю часть транзистора и установите ее на радиатор.
- Если вам нужно 3-8 В, тогда R2 будет 5,6K
- Если вам нужно больше 8 В, тогда R2 будет 2,2K
- Подходящий трансформатор 30 В переменного тока при 120 ВА
Принципиальная схема источника питания с регулируемым напряжением
ВведениеВ регулируемом источнике питания постоянного тока используется современная международная передовая технология высокочастотной модуляции.Его принцип работы заключается в расширении напряжения и тока импульсного источника питания, реализации регулировки напряжения и тока в широком диапазоне и расширении области применения текущего источника питания постоянного тока. Микросхема управления регулируемого источника питания постоянного тока использует более зрелые импортные компоненты, силовые компоненты используют недавно разработанные в мире высокомощные устройства, а регулируемый источник питания постоянного тока регулируемый дизайн решает проблему большого объема традиционного Электропитание постоянного тока за счет трансформатора промышленной частоты.
По сравнению с традиционным источником питания, высокочастотный источник питания постоянного тока имеет преимущества небольшого размера, легкости, высокой эффективности и т. Д., А также создает условия для мощного источника питания постоянного тока для уменьшения объема. Этот источник питания также называют высокочастотным регулируемым импульсным источником питания. Регулируемый источник питания постоянного тока имеет все функции защиты. Точки перенапряжения и перегрузки по току можно настраивать непрерывно и предварительно просматривать.Выходным напряжением можно управлять с помощью сенсорного переключателя.
Каталог
Ⅰ Регулируемый источник питания постоянного тока 1.1 Принцип работы регулируемого источника питания постоянного тока
Когда входное напряжение составляет 150-260 В, регулятор выходного напряжения меньше или превышает эффект 220 В, а его эффективность уменьшен. Однокристальный микрокомпьютер используется для первого шага управления, так что входное напряжение ниже 310 В и выше 90 В регулируется и контролируется в диапазоне 190-250 В, а регулятор напряжения используется для стабилизации напряжения.
Входное напряжение переменного тока от городской электросети сильно колеблется. После того, как схема фильтра поглощения перенапряжения отфильтровывает напряжение помех, такое как высокочастотный импульс, оно отправляется в импульсный регулируемый источник питания постоянного тока, схему выборки переменного тока и схему выполнения управления.
Мощность регулируемого источника постоянного тока небольшая, но переменное напряжение 60-320В может быть заменено постоянным напряжением + 5В, + 12В, -12В.Напряжение +5 В подается на однокристальный микрокомпьютер, а напряжение ± 12 В подается на модуль переключателя большой мощности схемы управления.
Однокристальный микрокомпьютер принимает данные входного напряжения, собранные схемой выборки, анализирует, оценивает и отправляет управляющий сигнал в схему триггера для управления и регулирования выходного напряжения. Схема выполнения управления состоит из мощного модуля SSR-переключателя перехода через ноль и автотрансформатора с ответвлениями.В SSR используется демпферная цепь RC для поглощения перенапряжения и сверхтока, чтобы не повредить SSR во время переключения. Схема выполнения управления регулирует входное напряжение 90–310 В в диапазоне 190–240 В, а затем отправляет его в регулятор параметров для точного регулирования.
Параметрический регулятор состоит из генератора LC , состоящего из катушки индуктивности и конденсатора с частотой колебаний 50 Гц. Независимо от того, как меняется городское электричество, частота его колебаний не меняется, поэтому выходное напряжение не меняется, а точность регулирования напряжения высокая.Даже если форма входного напряжения сильно искажена, это стандартная синусоидальная волна после генерации параметрическим регулятором, поэтому регулируемый источник питания обладает сильной защитой от помех и очищающей способностью.
Защитная цепь аварийной сигнализации: Когда существует угроза безопасности оборудования, выдаются только звуковые и световые сигналы, побуждающие оператора принять меры, чтобы избежать отключения выходного напряжения. Если температура блока управления слишком высока, входное напряжение муниципального электричества выше 300 В, а входное напряжение муниципального электричества ниже 130 В при отсутствии выходного напряжения, будут звуковые и световые сигналы тревоги.Когда входной ток слишком велик, автоматически срабатывает автоматический выключатель входящего (выходного) воздуха.
1,2 Принципиальная схема
• Принципиальная схема
Рис. 1. Принципиальная принципиальная схема
• Схема
Рисунок 2. Принципиальная схема
Ⅱ Конструкция аппаратной схемы 2.1 Схема выпрямителя
Функция схемы мостового выпрямителя заключается в преобразовании положительного и отрицательного переменного синусоидального переменного напряжения в одностороннее пульсирующее напряжение с помощью однонаправленно проводящего выпрямительного диода. Однако это однонаправленное напряжение часто содержит большую пульсирующую составляющую, которая далека от идеального постоянного напряжения.
Рисунок 3. Схема мостового выпрямителя
Рисунок 4.Волновая диаграмма
2.2 Схема фильтра
Схема фильтра состоит из элементов накопления энергии, таких как емкость, индуктивность и т. Д. Его функция состоит в том, чтобы максимально отфильтровать переменные составляющие однонаправленного пульсирующего напряжения, так что выходное напряжение становится относительно плавным постоянным напряжением.
Рис. 5. Цепь фильтра
Рисунок 6.Волновая диаграмма
2,3 Напряжение Регулируемое C Схема
Функция схемы с регулируемым напряжением заключается в принятии определенных мер по поддержанию стабильности выходного постоянного напряжения при напряжении сети или нагрузке. текущие изменения.
С развитием технологий интеграции схема регулятора напряжения также быстро интегрируется. В настоящее время серийно выпускаются различные типы монолитных интегральных схем стабилизатора напряжения.Интегрированный регулятор имеет преимущества небольшого размера, высокой надежности и хороших температурных характеристик, а также гибкость и дешевизну. Он широко используется в приборах, счетчиках и другом электронном оборудовании, особенно в трехконтактных интегрированных регуляторах напряжения.
Рис. 7.
Ⅲ L M 317 3,1 Резюме
LM317 — одна из наиболее широко используемых интегральных схем источника питания.Он не только имеет простейшую форму фиксированной трехконтактной регулируемой схемы, но также имеет регулируемое выходное напряжение. Кроме того, он обладает такими преимуществами, как широкий диапазон регулирования напряжения, хорошие характеристики регулирования напряжения, низкий уровень шума и высокий коэффициент подавления пульсаций. LM317 — это регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, обеспечивающий ток более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 до 37 В. Этот регулятор очень прост в использовании.
3.2 Характеристики— Регулируемое выходное напряжение составляет всего 1,2 В
— Гарантия выходного тока 1.5A
— Типичная регулировка линейности составляет 0,01%
— Типичное регулирование нагрузки составляет 0,1%
— Коэффициент подавления пульсаций 80 дБ
— Защита от короткого замыкания на выходе
— Максимальный ток, защита от перегрева
— Регулировочная трубка Защита рабочей зоны
— Стандартный трехконтактный корпус транзисторов
— Диапазон напряжения LM117 / LM317 от 1.От 25 В до 37 В с плавной регулировкой
3.3 M ain P arameters— Выходное напряжение ： 1,25-37VDC
— Выходной ток ： 5 мА-1,5 А
— Микросхема имеет схему защиты от перегрева, перегрузки по току и короткого замыкания внутри
— Максимальная разница входного и выходного напряжения ： 40 В постоянного тока
— Минимальная разница входного и выходного напряжения 3 В постоянного тока
— Температура окружающей среды ： -10 ℃ ~ + 85 ℃
— Температура окружающей среды при хранении ： -65 ℃ ~ + 150 ℃
3.4 P в D iagram и F unction D escriptionLM317 имеет три контакта.
Первый вывод — это вывод с регулируемым напряжением;
Второй вывод — вывод напряжения;
Третий контакт — это контакт входа напряжения.
Рис. 8. Схема выводов LM317
3.5 Абсолютный максимальный рейтинг
Рисунок 9. Абсолютный максимальный рейтинг LM317
3,6 P ackage F orm
Рис. 10. Форма упаковки LM317
3,7 Принцип работы
Максимальное входное напряжение составляет более 30 вольт, выходное напряжение находится в пределах 1.От 5 до 32 В и ток 1,5 А. Тем не менее, вы должны обращать внимание на энергопотребление и проблемы с нагревом при его использовании. LM317 имеет три контакта. Один для входа, один для выхода и один для регулирования напряжения. Входной контакт вводит положительное напряжение, выходной контакт подключен к нагрузке, контакт с регулируемым напряжением имеет один подключенный резистор (около 200) на выходном контакте, а другой подключен к регулируемому резистору (несколько K). Входной и выходной контакты подключены к конденсатору фильтра на землю.
3,8 I внутренний S химическийРис. 11. Внутренняя схема LM317
3,9 Типичное приложение• Первый контур приложения
Рис. 12. Схема применения регулятора тока
• Второй контур приложения
Рисунок 13.Схема приложения плавного пуска
• Цепь приложений 3
Рисунок 14.
Эта схема является основной схемой приложения LM317. В процессе использования минимальная разница напряжений не должна быть меньше 4 В, а максимальная разница напряжений не должна превышать 37 В. Схема ниже 4В работать не будет. Если оно больше 37 В, интегральная схема будет повреждена.
• Прикладная цепь №4
Рисунок 15.
Лампа большой мощности может использоваться для размыкания цепи, когда требуется большой ток. Эта схема использует мощный транзистор типа PNP для расширения LM317.
• Пятый контур приложения
Рисунок 16.
В этой схеме для расширения тока используется мощный триод NPN-типа.Эффект неплохой. Однажды я увеличил ток до 5А, и схема все еще стабильна.
• Шестая прикладная цепь
Рисунок 17.
Цепь зарядки с токоограничивающей защитой и регулировкой R3 может регулировать зарядный ток.
• Прикладная цепь Seven
Рисунок 18.
Цепь зарядки аккумулятора постоянного тока. Io = 1,25 / 24 = 52 мА
Изменение номинала резистора R1 обеспечивает разные токи зарядки.
Ⅳ Принципиальная схема источника питания с регулируемым напряжением
4,1 Принципиальная схема Конструкция регулируемого напряжения Регулируемое Источник питания (Ⅰ)Простой регулируемый источник питания с регулируемым напряжением использует три -контактная регулируемая интегральная схема с регулируемым напряжением LM317, позволяющая регулировать диапазон напряжения от 1.От 5 до 25 В, а максимальный ток нагрузки достигает 1,5 А. Схема показана на рисунке 1.
Рисунок 19.
• Принцип работы
После уменьшения 220 В переменного тока трансформатором T получается 24 В переменного тока, а затем постоянное напряжение 33 В получается полным мостовым выпрямителем и фильтром C1, состоящим из VD1 ~ VD4. Напряжение стабилизируется интегральной схемой LM317. Выходное напряжение можно регулировать непрерывно, регулируя потенциометр RP.На рисунке 1 C2 используется для устранения паразитных колебаний, C3 используется для подавления пульсаций, а C4 используется для улучшения переходной характеристики стабилизированного источника питания. VD5 и VD6 играют защитную роль в случае утечки емкости на выходной клемме или короткого замыкания на регулировочной клемме. Светодиод — это индикатор работы стабилизированного блока питания, а сопротивление R1 — это токоограничивающее сопротивление. Значение выходного напряжения можно интуитивно указать, установив на выходной клемме миниатюрный вольтметр PV.
• Выбор и производство комплектующих
К комплектующим нет особых требований. Что вам нужно сделать, так это выбрать компоненты в соответствии с фигурой.
• Места производства
· C2 должен быть как можно ближе к выходному выводу LM317, чтобы избежать самовозбуждения, приводящего к нестабильному выходному напряжению
· R2 должен находиться рядом с выходной клеммой и регулировочной клеммой LM317, чтобы избежать изменения опорного напряжения, вызванного падением напряжения на проводе между выходной клеммой и R2 в состоянии сильноточного выхода
· Регулировочная клемма стабилизатора напряжения LM317 не должна быть подвешена, особенно при подключении к потенциометру RP, чтобы избежать подвешивания регулировочной клеммы LM317 из-за плохого контакта скользящего рычага
· Емкость C4 не должна увеличиваться произвольно
· Радиатор необходимо добавить к интегрированному блоку LM317 для обеспечения его стабильной работы в течение длительного времени
4.2 Принципиальная электрическая схема Регулируемое напряжение R регулируемое Источник питания (Ⅱ)
Напряжение сильноточного регулируемого источника питания с регулируемым напряжением можно произвольно регулировать в диапазоне от 3,5 В до 25 В, выходной ток большой, и регулируемая схема трубки с регулируемым напряжением используется для получения удовлетворительного и стабильного выходного напряжения.
Рисунок 20.
• Принцип работы
После фильтрации выпрямителя напряжение постоянного тока подается через резистор R1 на основание регулирующей трубки для включения регулирующей трубки.Когда V1 включен, напряжение проходит через RP и R2, чтобы включить V2, а затем V3 также включается. В это время напряжение эмиттера и коллектора V1, V2 и V3 больше не изменяется, и его функция полностью такая же, как у стабилизатора напряжения. Стабильное выходное напряжение можно получить, регулируя RP, а соотношение R1, RP, R2 и R3 определяет выходное напряжение схемы.
• Выбор компонентов
Трансформатор T: от 80 Вт до 100 Вт, вход 220 В переменного тока, выход 28 В переменного тока с двойной обмоткой.
FU1: 1A
FU2: 3A ~ 5A
VD1 и VD2: 6A02
RP: обычный потенциометр мощностью 1 Вт с диапазоном значений сопротивления от 250 кОм до 330 кОм
C1: электролитическая емкость 3300 мкФ / 35 В
C2 и C3: Емкость одиночного камня 0,1 мкФ
C4: электролитическая емкость 470 мкФ / 35 В
R1: 180 ~ 220 Ом / 0,1 Вт <1 Вт
R2, R4, R5: 10 кОм, 1/8 Вт
V1: 2N3055
V2: 3DG180 или 2SC3953
V3: 3CG12 или 3CG80
4.3 Принципиальная схема Конструкция регулируемого напряжения R регулируемый Источник питания (Ⅲ)Это схема высокостабильного и сильноточного стабилизатора постоянного напряжения с компаратором напряжения . Он в основном состоит из преобразования напряжения источника питания, фильтра выпрямителя, схемы источника опорного напряжения, сравнения напряжения, сложной регулировки мощности, схемы защиты от перегрузки по току и так далее. Преобразование напряжения источника питания и фильтрация выпрямителя относительно просты, поэтому здесь они не будут подробно обсуждаться.IC1 (7805) и IC2 (LM317) представляют собой прецизионный эталонный источник; IC3 здесь подключен к инверсному компаратору в качестве схемы сравнения напряжений. Его синфазный вывод подключен к опорному источнику, а напряжение выборки подается на обратный вывод.
После сравнения с синфазным опорным сигналом в IC3 результат сравнения выходных сигналов используется для управления степенью проводимости композитной регулировочной трубки, чтобы отрегулировать подъем и падение выходного напряжения.V1 и V2 образуют составную схему регулировки мощности, которая усиливает управляющий ток схемы компаратора до тока нагрузки в несколько ампер, чтобы улучшить управляемость. V1 не нуждается в увеличении сопротивления смещения между полюсами c и b, как в обычном источнике питания со стабильной цепью. V3, R6, R5 составляют цепь максимальной токовой защиты нагрузки. Сопротивление R6 выборки максимального тока подключено к отрицательному выводу источника питания и не установлено в системе управления напряжением, так что оно почти не влияет на выходной сигнал, регулируемый напряжением.И это для схемы, в которой резистор выборки R6 нанизан на выходной вывод регулировочной трубки.
Рисунок 21. Цепь сильноточного регулируемого напряжения R регулируемая Источник питания
• Принцип работы
Схема стабилизации напряжения питания постоянного тока сглаживается фильтром выпрямителя после преобразования напряжения источника питания. Одна его сторона сначала стабилизируется до 5 В с помощью IC1, а затем обеспечивает стабилизированный выход для IC2 в качестве опорного напряжения, равного 1.25 В, который напрямую подается на синфазный вывод компаратора напряжения IC3 (LM358), а другой используется в качестве источника питания для IC3. Когда питание включено, IC3 не имеет выхода, потому что V1 и V2 еще не запустились, и нет напряжения на обратной клемме (0 В). Инверсный компаратор IC3 немедленно выдает высокое напряжение, что заставляет V1 и V2 быстро включаться, а выходное стабилизированное напряжение начинает расти с 0 В.
После измерения частичного напряжения R3, RP и R4, напряжение, подаваемое на обратный вывод IC3, также увеличивается.По сравнению с опорным напряжением 1,25 В на синфазном выводе IC3, напряжение на выходном выводе IC3 падает до установленного устойчивого значения напряжения.
Когда стабилизированное выходное напряжение имеет тенденцию к понижению из-за подключения нагрузки, стабильный процесс выглядит следующим образом: выходное стабилизированное напряжение ↓ → обратное напряжение на клеммах IC3 ↓ → выход обратного сравнения IC3 ↑ → V1, V2 включается ↑ → стабильный выход — это нормально. Рабочий процесс трубки защиты от перегрузки по току V3: когда напряжение на сопротивлении отбора от перегрузки по току R6 превышает 0.7 В из-за большой нагрузки, V3 будет включен, и полюс b V1 будет заземлен, чтобы снизить выходное напряжение для достижения цели защиты от перегрузки по току.
Схема характеризуется высокой стабильностью выхода, и выходное напряжение остается неизменным в цифровой таблице при условии номинального тока нагрузки и нормального падения напряжения на регулирующей трубке V2 (подробности см. В прилагаемой таблице).
Рисунок 22.
• Выбор и производство комплектующих
Во-первых, для достижения стабильного выхода высокого тока по крайней мере мощность силового трансформатора должна быть соответственно увеличена.В ходе эксперимента мы выбираем трансформатор на 120 ВА, и его можно выбрать в соответствии с потребностями практического применения.
Выпрямительная трубка: 6А / 200В
Электролиз основного фильтра C1: ≥ 8200 мкФ / 50 В
V2: силиконовая трубка высокой мощности NPN, у которой BVeeo ＞ 100 В, Icm ＞ 10 А, PCM ≥ 100 Вт, например, C5198, C3263 и т. Д.
V1, V3: силиконовая трубка NPN средней мощности с малым объемом, BVeeo ≥ 50 В, IA, Pcm ≥ 0,6 Вт, β ≥ 180. Рекомендуемая модель — C8050, она может быть отечественной или импортной.
ICl: общий трехконтактный 7805
IC2: LM317
IC3: операционный усилитель с одним источником питания, синфазное напряжение 0 В с небольшим температурным дрейфом.
Необходимо, чтобы отрицательная клемма источника питания IC3, C3, выборка R4, C4, выход (ширина заземляющего провода печатной платы составляет 2em) должны быть соединены вместе, а перекрестная линия не должна использоваться. В противном случае нельзя гарантировать высокую стабильную производительность. В прилагаемой таблице приведены реальные справочные данные, измеренные при отключении клеммы R5 схемы защиты от сверхтока.Если сварка выполнена правильно в соответствии с прилагаемыми чертежами, ее можно использовать после простой отладки. Если вы выберете военные операционные усилители и металлическое сопротивление, стабильность будет еще выше.
4,4 Принципиальная схема Конструкция регулируемого напряжения Регулируемое Источник питания (Ⅳ)Цепь источника питания представляет собой источник питания с линейной регулировкой напряжения 0 ~ ± 15 В, который можно регулировать от 0 В до максимальный выход составляет ± 15 В.Положительный блок питания использует трехконтактный регулируемый интегрированный стабилизатор напряжения LM317, а отрицательный блок питания использует трехконтактный регулируемый интегрированный стабилизатор напряжения LM337. Схема имеет отличные функции, такие как ограничение тока, защита от короткого замыкания и тепловая защита. Его уникальная особенность заключается в том, что только один потенциометр может осуществлять «синхронное» регулирование положительного и отрицательного напряжения. Он имеет характеристики простой схемы, удобной регулировки, отличной производительности, низкой стоимости и так далее.Таким образом, он очень подходит для любителей электроники для DIY.
Рисунок 23.
• Принцип работы
вся схема показана на рисунке. Входная часть источника питания — это общий понижающий трансформатор и мостовой выпрямитель, которые увеличивают емкость фильтра и обеспечивают симметричное повышение и понижение напряжения ± 22 В постоянного тока. Также выводятся две другие группы вспомогательного напряжения ± 6,8 В, которые соответственно подключаются к клеммам V + и V- операционного усилителя IC4 и операционного усилителя IC3, чтобы гарантировать, что рабочее напряжение IC3 и IC4 не превышает ограниченный диапазон.Ниже приводится конкретное описание секции стабилизации напряжения:
— Положительная выходная цепь состоит из стабилизатора напряжения IC1 и связанных с ним компонентов и обычно подключается к регулировочной клемме стабилизатора напряжения IC1, а другие клеммы потенциометра заземляются. Если значение сопротивления RP1 установлено на 0, то выходное напряжение Vout составляет 1,2 В, и на сопротивлении R3 генерируется постоянный ток 10 мА. Пока значение сопротивления RP1 изменяется, выходное напряжение может быть изменено.
Здесь клемма заземления RP1 заменена на выход операционного усилителя IC3, а выходное напряжение IC3 составляет -1,2 В, которое используется для смещения опорного напряжения IC1 на + 1,2 В, так что модуляция от 0 может быть реализована. Достичь вышеупомянутой цели также очень просто. Нам просто нужно подключить операционный усилитель IC3 к дифференциальному усилителю и завершить операцию вычитания. Из диаграммы видно, что синфазное входное напряжение равно V1, а обратное входное напряжение — V2.Поскольку R4 = R5 = R6 = R7, выходное напряжение IC3 равно VO = R5 / R4 × (V1-V2) = -1,2 В, а выходное напряжение стабилизатора напряжения IC1 + Vout = 5 мА × R3 + 10 мА × PR1- 1,2 В.
— Отрицательная выходная цепь состоит из стабилизатора напряжения IC2 и связанных с ним компонентов, и в ней отсутствует потенциометр RP3, который изначально расположен на регулировочном выводе IC2, а теперь подключен к выходному зажиму операционного усилителя IC4, который управляет выходом. напряжение на регулировочном зажиме. Он также может регулировать выходное напряжение стабилизатора напряжения.Поскольку операционный усилитель IC4 подключен как обратный усилитель с коэффициентом усиления 1, а его обратный вход подключен к выходу стабилизатора напряжения положительной выходной цепи, стабилизатор отрицательного выходного напряжения выдает стабилизированное напряжение с противоположной полярностью и равная амплитуда. То есть -Vout = -R10 / R9 × (+ Vout),). Поскольку R9 = R10, -Vout = + Vout. Таким образом, отрицательное выходное напряжение соответствует положительному выходному напряжению.
— Диоды D7 и D8 в цепи используются для предотвращения увеличения емкостного разряда внешней нагрузки, приводящего к повреждению выходов IC1 и IC3; кроме того, диоды D9 и D10 используются для предотвращения выхода из строя регулировочных клемм IC1 и IC2 из-за положительного насыщения выхода IC3 и отрицательного насыщения выхода IC4.Причина в том, что на регулирующий вывод IC1 и IC2 не может протекать обратный ток.
• Выбор компонентов
У этой машины есть все общие компоненты и нет специальных спецификаций. И IC1, и IC2 представляют собой трехконтактные регулируемые встроенные стабилизаторы напряжения, модель с положительным выходом — LM317, а модель с отрицательным выходом — LM337. Пакеты из них TO-220, и оба они доступны на рынке.Радиаторы следует устанавливать при вводе в эксплуатацию. IC3 и IC4 — операционные усилители общего назначения, их также можно заменить на OP-07. Сопротивление — это сопротивление металлической пленки 1/4 Вт, при этом точность R4, R5, R6, R7, R9, R10 составляет 1%. В RP1 следует использовать потенциометр с проволочной обмоткой, лучше использовать многооборотный потенциометр. В качестве силового трансформатора T можно выбрать 14-дюймовый черно-белый силовой трансформатор телевизора. Если вы хотите с автоподзаводом, вам следует выбрать стальной лист Gaoxi типа EI, а диапазон мощности может составлять от 35 Вт до 45 Вт.
4,5 Принципиальная схема Конструкция регулируемого напряжения R регулируемое Источник питания (Ⅴ)Далее мы собираемся представить регулируемую схему источника питания постоянного тока на базе операционного усилителя LM324 . Он может автоматически изменять способ подключения отвода вторичной обмотки силового трансформатора во время регулировки напряжения и выбирать наилучшее входное напряжение, чтобы гарантировать, что разница входного и выходного напряжения интегральной схемы со стабилизированным напряжением поддерживается в разумном диапазоне.Выходное напряжение источника питания постоянного тока регулируется в диапазоне от 1,25 В до 33 В.
Регулируемое постоянное напряжение регулируемый источник питания Схема состоит из основной схемы источника питания с регулируемым напряжением, цепи вторичного источника питания с регулируемым напряжением и схемы управления, которая показана на рисунке 6.
Основная схема источника питания с регулируемым напряжением состоит из силового трансформатора T, выпрямительного диода VD1 ~ VD4, емкости C1 ~ C3, трехконтактной интегральной схемы с регулируемым напряжением IC1, потенциала RP, вольтметра PV и сопротивления R1.Вспомогательная схема источника питания с регулируемым напряжением состоит из силового трансформатора T, выпрямительного диода VD5 ~ VD8, емкости фильтра C4, C5 и трехконтактной интегральной схемы с регулируемым напряжением IC2, а схема управления состоит из операционного усилителя IC3 (N1 ~ N4), оптрон VLC1-VLC5, реле K1 ~ K5 и сопротивление R2 ~ R13.
После понижения T, выпрямления VD5 ~ VD8, фильтрации C4 и стабилизации напряжения IC2 напряжение 220 В переменного тока обеспечивает рабочее напряжение +12 В для схемы управления.В это время обратный вход N1 ~ N4 создает опорное напряжение 1 В, 3 В, 5 В и 7 В соответственно, что выше, чем у каждого положительного входа, а выход N1 ~ N4 низкий. Светоизлучающий диод и оптически управляемый тиристор в VLC1 включаются, а K1 поглощается. Нормально разомкнутый контакт включается, и напряжение 6 В переменного тока выпрямляется через VD1 ~ VD4 и фильтруется через C1, а затем добавляется на вход IC1.
Регулировка значения сопротивления RP может изменить выходное напряжение (Uo) после стабилизации напряжения IC1.Когда выходное напряжение ниже 3 В, K1 все еще поддерживает всасывание. Если необходимо увеличить выходное напряжение и отрегулировать RP так, чтобы выходное напряжение было выше 3 В, выход N1 становится высоким, так что светодиод и тиристор, управляемый светом внутри VLC1, отключаются, и K1 отключается. выпущенный; в то же время светоизлучающий диод и тиристор, управляемый светом внутри VLC2, поворачиваются, и K2 поглощается. Напряжение 12 В переменного тока выпрямляется VD1 ~ VD4 и фильтруется C1, а затем добавляется на вход IC1.
Рис. 24. Регулируемый постоянный ток R Регулируемая цепь источника питания с операционным усилителем LM324
Точно так же, когда выходное напряжение повышается до более чем 9 В, 15 В и 21 В, N2 ~ N4 также выводит высокие уровни один за другим, так что K3, K4 и K5 поглощаются по очереди, а 18 В, 24 В и 36 В переменного тока. напряжения поступают на схему мостового выпрямителя соответственно.
Если RP регулируется в обратном направлении для уменьшения выходного напряжения, рабочий процесс противоположен описанному выше.
4,6 Принципиальная схема Регулируемое напряжение R регулируемое Источник питания (Ⅵ)В этом источнике питания LM317 используется в качестве стабилизатора напряжения, а адаптивная схема переключения используется для автоматически переключает входное напряжение в соответствии с выходным напряжением, чтобы уменьшить разницу напряжений между входным и выходным напряжением и снизить энергопотребление самого источника питания.Среди них VT2, VD5, VW, R5, R6, C10 и реле K образуют схему адаптивного переключающего действия. Когда выходное напряжение Vo ниже 14 В, VW отключается, потому что напряжение пробоя недостаточно и ток не проходит.
VT2 отключен, а K не действует. Его контакт К-1 нормально замкнут, а вторичная обмотка 14 В переменного тока трансформатора подключена к цепи с регулируемым напряжением. Напротив, когда выходное напряжение больше 14В, VW пробивает и VT2 проводит. K получает электричество, K-1 действует, и напряжение 28 В переменного тока подключается к цепи с регулируемым напряжением.Таким образом, разница входного и выходного напряжения составляет не более 15 В. Выходное напряжение схемы составляет 1,25 В ~ 30 В, которое плавно регулируется, а максимальный выходной ток составляет 3 А. Как показано на рисунке 7, это схема адаптивного регулируемого источника питания с регулируемым напряжением на основе LM317:
.Рисунок 25.
4,7 Принципиальная схема Конструкция регулируемого напряжения R регулируемый Источник питания ( Ⅶ )Основным устройством регулируемого источника постоянного напряжения с защитой от перегрузки по току является интегральный блок с регулируемым напряжением. LM723, который содержит пусковую схему, источник постоянного тока, источник регулируемого опорного напряжения, защиту от перегрузки по току и так далее.Благодаря регулировочной трубке высокой мощности он может выдавать непрерывно регулируемое стабильное напряжение в диапазоне 0 ~ 20. Максимальный выходной ток может достигать 2А и имеет функцию защиты от перегрузки по току, которая может использоваться в качестве источника питания для обслуживания мобильных телефонов и Машины BP, а также могут использоваться для зарядки аккумуляторов. Схема показана на рисунке 9.
При нормальном использовании красный и зеленый светодиоды светятся одновременно. Регулирующий потенциометр W позволяет регулировать выходное напряжение в диапазоне 0 ~ 20.Когда на выходной клемме есть перегрузка по току или короткое замыкание, падение напряжения на обоих клеммах R1 больше 0,6 В, Q3 и Q4 проводятся, зеленый свет не горит, напряжение LM723 снижается почти до 0 В, срабатывает внутренняя цепь обнаружения, высокое напряжение 23 В выводится и Q1, Q2 отключаются.
Следовательно, отсутствует выходное напряжение, которое играет защитную роль. Вывод будет доступен только в том случае, если компьютер выключен и перезагружен. Чтобы регулировочная трубка Q1 не перегорела при выдаче номинального тока, необходимо установить радиатор достаточного размера.Для всего блока питания можно использовать пластмассовую коробку в качестве кожуха, на передней панели можно установить амперметр, вольтметр, переключатель и потенциометр, выходную клемму и красный и зеленый светоизлучающие диоды. Пока компоненты исправны, схема может нормально работать без отладки. Среди них лучше всего использовать импортные лампы C2819, 2N3395 и другие мощные лампы для Q1, LM723, MC1723 и так далее, можно использовать в качестве микросхем.
Рисунок 26.
Ⅴ FAQ
1.Что регулируется регулятором напряжения?
Регулируемый регулятор напряжения — это регулятор, который может выводить регулируемое напряжение из любого диапазона, на который рассчитан регулятор напряжения. … Вы можете настроить его на любое напряжение в пределах диапазона, поддерживаемого регулятором напряжения.
2. Что такое регулируемый блок питания?
Регулируемые источники питания позволяют программировать выходное напряжение или ток с помощью механических средств управления (например,(например, ручки на передней панели блока питания), либо с помощью управляющего входа, либо и того, и другого. Регулируемый регулируемый источник питания — это регулируемый и регулируемый источник питания.
3. Как работает регулируемый регулятор напряжения?
Регулируемый регулятор напряжения — это регулятор, который можно настроить для вывода любого напряжения из диапазона, на который рассчитан регулятор напряжения. … Мы делаем это, изменяя номинал резистора, подключенного к выводу Adj регулятора напряжения.
4. Как работает регулируемый блок питания?
Устройство для удаления батарей или регулируемый источник питания — это устройство, которое можно использовать вместо батарей. Он принимает сетевое питание переменного тока и преобразует его в 3 В, 4,5 В, 6 В, 9 В или 12 В постоянного тока, позволяя подавать эквивалентное напряжение для различного количества батарей.
5. Что вызывает падение напряжения в блоке питания?
Чрезмерное падение происходит из-за повышенного сопротивления в цепи, обычно вызванного повышенной нагрузкой или энергией, используемой для питания электрического освещения, в виде дополнительных соединений, компонентов или проводов с высоким сопротивлением.
Вам также может понравиться
Принцип и применение стабилизирующего источника постоянного тока
Принцип работы регулируемого импульсного источника питания большой мощности
Анализ принципа импульсного источника питания
Основы импульсных источников питания (1)
Основы импульсных источников питания (2)
Основы импульсных источников питания (3)
Альтернативные модели
| Часть | Сравнить | Производителей | Категория | Описание | |
| Производитель.Номер детали: LAN91C111-NU | Сравнить: Текущая часть | Производители: Microchip | Категория: Интерфейсные ИС | Описание: 2 канала (S), 100 Мбит / с, КОНТРОЛЛЕР СЕТИ ЛОКАЛЬНОЙ ЗОНЫ, PQFP128, 14 X 14 мм, ВЫСОТА 1 ММ, СООТВЕТСТВИЕ ROHS, TQFP-128 | |
| Производитель.Номер детали: LAN91C111I-NU | Сравнить: LAN91C111-NU VS LAN91C111I-NU | Производители: Microchip | Категория: Интерфейсные ИС | Описание: Контроллер Ethernet, 100 Мбит / с, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, 2,97 В, 3,63 В, TQFP, 128 контактов | |
| Номер детали: LAN91C111-NS | Сравнить: LAN91C111-NU VS LAN91C111-NS | Производители: Microchip | Категория: Интерфейсные ИС | Описание: Контроллер Ethernet, 100 Мбит / с, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, 2,97 В, 3,63 В, QFP, 128 контактов | |
| Номер детали: LAN91C111I-NS | Сравнить: LAN91C111-NU VS LAN91C111I-NS | Производители: Microchip | Категория: Интерфейсные ИС | Описание: Контроллер Ethernet MICROCHIP LAN91C111I-NS, 100 Мбит / с, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, 2,97 В, 3,63 В, QFP, 128 контактов |
DIYfan: Регулируемый лабораторный блок питания
У меня уже есть несколько лабораторных блоков питания, все они сделаны мной.Последний (показанный здесь в действии) был почти идеальным — два канала, 1,2 — 30 В / 3 А — но не было ограничения по току. Вот почему я искал подходящую схему для построения. Я нашел эту схему: http://www.electronics-lab.com/projects/power/001/index.html.Он имеет регулируемое выходное напряжение от 0 до 30 В и регулируемый максимальный выходной ток от нескольких миллиампер до 3 ампер.
Как оказалось, в нем есть серьезные недостатки, но на форуме на этом сайте это было тщательно обсуждено, и участник audioguru предложил улучшенную схему, в которой были устранены все недостатки.Я использовал его схему, чтобы построить свой новый блок питания.
| Этот небольшой радиатор предназначен только для тестовых целей, и в конечном продукте будет гораздо больший радиатор и, возможно, также вентилятор. |
После того, как я построил его и провел некоторое тестирование, я внес два изменения: во-первых, я добавил стабилитрон 24 В + резистор для стабилизации напряжения питания на IC1. Это особенно важно, потому что при высокой нагрузке и падении напряжения питания на несколько вольт опорное напряжение на выводе 6 также значительно изменяется.
Во-вторых, снял подстроечный резистор RV1 на 10 кОм — в нем нет необходимости.
Вот окончательная схема:
Два триммера предназначены для регулировки максимального выходного тока и максимального выходного напряжения.
И несколько снимков второй PCB и платы в сборе:
Мои планы состоят в том, чтобы сделать 2 части в двух отдельных шасси, и когда мне нужно двойное напряжение питания или напряжение выше 30 В, я буду использовать оба из них.
На передней панели корпуса будут цифровые приборные панели, которые я уже заказал на eBay.
Обновление (13.03.2012) :
Наконец, через месяц после заказа, два трансформатора готовы. Они способны выдавать 30В / 4А.
Панельные счетчики также прибыли из Гонконга.
Как видите, я заменил резистор 0,47 Ом / 10 Вт на два резистора 0,68 Ом / 10 Вт, включенных параллельно, потому что первый выделял слишком много тепла.
Передняя панель тоже готова, позже выложу фото. Осталось сделать небольшую плату с контроллером вентилятора.
Вот ссылка для скачивания архива с файлами проекта в формате PDF: LabPS.rar
Первый из двух PS готов!
Вот маленькая плата контроллера вентилятора:
А вот и сам блок питания:
Вот схема контроллера вентилятора:
На схему может подаваться напряжение переменного или постоянного тока, но не оба одновременно. Если напряжение питания постоянное, то B1, C2 и J3 можно не указывать. С другим значением R7 мы можем контролировать скорость вентилятора.Регулировка температуры включения осуществляется с помощью TR2.
А вот ссылка для скачивания: FanControl.rar
Плата отличается от той, что показана на картинке выше, потому что я сделал некоторые улучшения и изменения.
Используйте его под свою ответственность.
P. S. Здесь есть еще меньшая версия: FanControl2
Обновление: 17.05.2012
Второй блок почти готов. Вот один выстрел изнутри:
Вентилятор крепится к дну с помощью двустороннего скотча.
Обновление: 20.05.2012
Готово! Двойной регулируемый лабораторный блок питания 🙂
Обновление: 29 декабря 2015 г.
Меня несколько раз спрашивали, как подключить центральный ответвительный трансформатор к источнику питания. Это можно сделать в соответствии со схемой ниже. Мостовой выпрямитель заменен двумя диодами. Отрицательное напряжение поступает с одной из обмоток. Он исправляется D3 и сглаживается C3. D1 и D2 должны иметь высокий номинальный ток — не менее 5 А (диоды на схеме ниже приведены только для иллюстрации).C3 должен быть с номиналом 50 В или 63 В. R1 и R2 должны быть резисторами мощностью 2 Вт. Можно добавить конденсатор (100 мкФ) между -V и GND для дополнительного сглаживания отрицательного напряжения. Если отрицательное напряжение ниже 1,3 В, значение R1 и R2 можно немного уменьшить. Имейте в виду, что я не пробовал эту схему, просто моделировал ее, так что будьте осторожны.
IRAUDPS3-30V Ref Design Guide Datasheet by Infineon Technologies
Rev. 1.2 6/23/2015 International Rectifier Стр. 3 из 20
ИНФОРМАЦИЯ О СОБСТВЕННОСТИ — Этот документ и содержащаяся в нем информация являются собственностью и не подлежат воспроизведению, использованию или разглашается
другим лицам для производства или любых других целей, за исключением случаев, специально разрешенных в письменной форме
INTERNATIONAL RECTIFIER.
1 ВВЕДЕНИЕ
В этом документе подробно описываются рабочие характеристики и процедура тестирования эталонного проекта IRAUDPS3-30V,
с резонансным полумостовым контроллером IRS27952S. Документ включает в себя схематическую диаграмму, схему
печатной платы, установку для тестирования, процедуру тестирования и результаты тестирования.
2 IRS27951 / 2 ОПИСАНИЕ
IRS2795 (1,2) — это 8-контактный высоковольтный двусторонний контроллер, предназначенный для резонансной полумостовой топологии
.Он обеспечивает дополнительный рабочий цикл на 50%; устройства со стороны высокого и низкого давления приводятся в движение сдвигом по фазе на 180 °
точно на одно и то же время. IC включает в себя дополнительные функции защиты для надежной работы
и обеспечивает высокопроизводительное решение при минимизации внешних компонентов и площади печатной платы.
Микросхема позволяет разработчику внешне программировать все следующие функции, используя 2-контактный генератор — рабочий диапазон частот
(минимальная и максимальная частота), частота запуска, время простоя, время плавного запуска и режим сна
.Каждая из этих функций запрограммирована следующим образом —
Минимальная частота программируется с помощью RT и CT.
Мертвое время программируется с помощью ТТ.
RSS и CSS программируют время плавного запуска конвертера.
RSS // RT и CT программируют пусковую частоту преобразователя.
Максимальная частота преобразователя устанавливается (Rmax // RT) и CT.
Спящий режим запускается при подключении CT / SD к COM.
При запуске, чтобы предотвратить неконтролируемый бросок тока, частота коммутации начинается с программируемого максимального значения
и постепенно уменьшается, пока не достигнет установившегося значения, определяемого контуром управления
.Этот сдвиг частоты является нелинейным, чтобы минимизировать выброс выходного напряжения, и его продолжительность также программируется
. Регулировка выходного напряжения достигается путем модуляции рабочей частоты. Программируемое извне время простоя
вставляется между выключением одного переключателя и включением другого.
позволяет устройству переключаться при включении при нулевом напряжении.
IRS2795 использует запатентованную IRS технологию высокого напряжения для реализации схемы измерения VS, которая контролирует ток
через полумостовой МОП-транзистор нижнего плеча на предмет коротких замыканий.Благодаря использованию RDSON полевого МОП-транзистора
нижнего плеча, IRS2795 устраняет необходимость в дополнительном резисторе измерения тока, фильтре и контакте
датчика тока. Эта функция защиты фиксируется, и пороговые значения фиксируются на уровне 2 В для IRS27951 и 3 В для IRS27952.
Наконец, ИС контроллера также имеет пусковой ток микропитания (ICC <100 мкА) и инициируемый пользователем режим сна
, в течение которого потребляемая мощность ИС составляет менее 200 мкА (@ Vcc = 15 В). Функция спящего режима
позволяет проектировать системы с пониженным энергопотреблением в режиме ожидания и может использоваться для соответствия строгим стандартам энергопотребления
от Blue Angel, Energy Star и т. Д.
Схемы Xilinx XTP215 — ZC706 (Версия 1.1)
% PDF-1.6 % 1 0 объект >>> эндобдж 4233 0 объект > поток application / pdf
