Кр142Ен19А схема включения. Стабилизатор напряжения на микросхеме КР142ЕН19А: схема, принцип работы, характеристики

В этой схеме микросхема КР142ЕН19А поддерживает постоянное напряжение на резисторе R, что обеспечивает стабильный ток через нагрузку. Величина тока определяется формулой:

I = 2,5 В / R

Как можно модифицировать эту схему для получения регулируемого источника тока?

Радиосхемы. — Микросхема КР142ЕН19А- регулируемый стабилизатор напряжения

категория

Схемы начинающим радиолюбителям

материалы в категории

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Журнал Радио, 2000 год, №6

Отечественная промышленность выпускает интересный полупроводниковый прибор — микросхему КР142ЕН19А. Она представляет собой параллельный стабилизатор напряжения.

Невысокая цена и большие функциональные возможности позволяют широко использовать микросхему в различных блоках питания и узлах аппаратуры как источник опорного напряжения либо регулируемый стабилитрон.

В отличие от обычного стабилитрона, КР142ЕН19А имеет выводы не только анода и катода, но и входа управления (рис. 1,а). Здесь под анодом будем понимать электрод, на который подается плюс стабилизируемого напряжения. Выпускается микросхема в корпусе, напоминающем транзистор (рис. 1,б).

Подавая на управляющий вход напряжение с анода (рис. 2,а) или резнетивного делителя (рис. 2,6), включенного между анодом и катодом, можно изменять напряжение стабилизации от 2,5 до 30 В.

Ток стабилизации может лежать в пределах 1…100 мА, а дифференциальное сопротивление не превышает 0,5 Ом. Наибольшая мощность рассеяния достигает 0,4 Вт, а ток входа управления — 5 мкА. Ток через резистивный делитель желательно выбирать не менее 0,5 мА.

Для постройки маломощного стабилизатора напряжения (параллельного типа) последовательно с микросхемой включают балластный резистор (R1 на рис. 2), а нагрузку подключают к выводам анода и катода, как это делают в случае с обычным стабилитроном. Рассчитывают такой стабилизатор по методике, аналогичной для стабилитрона.

Если нужно плавно изменять выходное напряжение стабилизатора, в него вводят переменный либо подстроечный резистор (рис. 3). Тогда минимальное напряжение нетрудно рассчитать по формуле: формуле: Uмин = 2.5·[1 + R2/(R3 + + R4)] В. а максимальное Uмакс = = 2.5·[1 + (R2 + R3)/R4] В. Сопротивление балластного резистора определяют так: R1 = (Uвхмин — Uвых)/(Icтмин +Iдеп+Iстмакс ). где Iстмин можно принять равным 1 мА.

Если нагрузка должна потреблять больший ток, чем может обеспечить микросхема, в стабилизатор вводят биполярный транзистор (рис. 4) соответствующей мощности. Следует заметить, что резистивный делитель в этом случае включают между выходом стабилизатора и общим проводом. В итоге получится компенсационный стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором. Несмотря на простоту, такой стабилизатор зачастую превосходит по параметрам специализированные интегральные стабилизаторы напряжения (микросхемы серий К142, КР142).

На рис. 5 приведена схема стабилизированного блока питания с микросхемой КР142ЕН19А, который предназначен для работы с плейером, маломощным радиоприемником и другой аппаратурой. Его удобно встроить в сетевой адаптер с нестабилизированным и переключаемым выходным напряжением.

Трансформатор, диодный мост и конденсатор фильтра С1 используют от адаптера. Вместо имеющегося переключателя на одно направление придется установить аналогичный по габаритам на два направления. Большинство деталей размещают методом навесного монтажа, транзистор (КТ815А—КТ815Г, КТ817А—КТ817Г) снабжают теплоотводом. Сопротивление каждого из резисторов R3 — R5 рассчитывают по формуле: R= R2/(Uвых/2,5-1).

При испытании этого блока получились весьма хорошие результаты: коэффициент стабилизации составил несколько сотен, а амплитуда пульсаций выходного напряжения при токе нагрузки 200 мА — не более 2…3 мВ.

При налаживании блока более точно выходные напряжения устанавливают подбором резисторов R3 — R5.

Более мощный блок, который использовался для питания стационарной радиостанции Си-Би диапазона с выходной мощностью 10 Вт, был выполнен по схеме, приведенной на рис. 6. Здесь для повышения коэффициента стабилизации вместо резистора применен стабилизатор тока на полевом транзисторе, а для обеспечения выходного тока 3 А и более использован мощный составной биполярный транзистор с коэффициентом передачи тока базы 1000 и более. Выходное напряжение можно регулировать в небольших пределах (11,5. ..14 В) подстроенным резистором R2.

Трансформатор Т1 должен обеспечивать на обмотке II переменное напряжение около 15 В при максимальном токе нагрузки. На такой же ток подбирают диоды выпрямительного моста и транзистор VT2 (его устанавливают на теплоотвод).

При испытании блока коэффициент стабилизации при токе нагрузки 2 А оказался более 1000, а выходное сопротивление — около 0,005 Ом.

Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А — RadioRadar

   Как известно, микросхема КР142ЕН19А — прецизионный аналог стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, поэтому обычно используется в различных блоках питания. Однако она способна работать и в других радиолюбительских конструкциях, о которых рассказывается в статье.

   Возможности использования указанной микросхемы в несколько иных режимах, по сравнению с основным назначением, обусловлены тем, что в ее состав входят такие узлы, как источник образцового напряжения и операционный усилитель с выходным каскадом на транзисторе. Функциональная схема ее приведена на рис. 1 [1], а условное обозначение и цоколевка выводов — соответственно на рис. 2,а и 2,б [2].

   Схема простейшего усилительного каскада, который можно выполнить на указанной микросхеме, приведена на рис. 3, а его передаточная характеристика — на рис. 4. Если нагрузочный резистор R2 выбран сравнительно большого сопротивления (несколько кило-ом), характеристика оказывается пологой из-за того, что узлы микросхемы потребляют ток около 1 мА. В случае же использования резистора сопротивлением менее килоома характеристика станет крутой и более линейной.

   При работе микросхемы в линейном режиме она может быть использована в стабилизаторе напряжения (ее основное назначение), стабилизаторе тока, различных генераторах и усилителях. В нелинейном режиме она выполняет функцию компаратора с напряжением срабатывания около 2,5 В. Причем такой компаратор обладает стабильным напряжением срабатывания, определяемым источником образцового напряжения.

   Несколько слов о самой микросхеме. К сожалению, один из ее недостатков, ограничивающий сферы применения, — небольшая допустимая мощность рассеяния. Так, при напряжении стабилизации 20 В максимальный ток не должен превышать 20 мА. Устранить этот недостаток нетрудно «умощнением» микросхемы с помощью транзистора (рис. 5). Основные характеристики будут определяться микросхемой, а максимальные ток и мощность — транзистором. Для указанного на схеме они составляют соответственно 4 А и 8 Вт. В случае, если на корпусе конструкции минусовое напряжение, транзистор допустимо смонтировать непосредственно на нем.

   На рис. 6,а приведена схема маломощного стабилизатора тока. Работает он так. Ток нагрузки протекает через резистор R1. Как только напряжение на резисторе превысит 2,5 В, ток через микросхему и резистор R3 возрастет. Напряжение на нагрузке уменьшится до такого значения, при котором напряжение на входе управления микросхемы установится равным 2,5В.

   Стабилизируемый ток задается резистором R1, сопротивление которого определяют по формуле
    R1 = 2,5/Iн,
где 2,5 — падение напряжения на резисторе, В; Iн — ток через нагрузку, А, который не должен превышать 0,1 А. Зная напряжение питания Uпит и указанный максимальный ток нагрузки, подсчитывают сопротивление резистора R3:
    R3 = (Uпит — 2,5)/Iн.

   Причем напряжение питания следует выбирать таким, чтобы на нагрузке было обеспечено требуемое напряжение, поэтому подобное устройство рекомендуется использовать, например, для зарядки аккумуляторов емкостью до 0,75 А-ч.

   Эта формула нужна для определения минимального сопротивления резистора R3 для случая, когда Rн = 0 (например, КЗ). Тогда стабилизация будет, но она не нужна.

   Гораздо большие возможности у другого стабилизатора (рис. 6,б) с транзисторным «усилителем» тока. Здесь сопротивление резистора R1 определяют по вышеприведенной формуле, а мощность его — исходя из протекающего максимального тока нагрузки, который может достигать 4 А с указанным на схеме транзистором.

   Наличие у микросхемы высокой крутизны и удовлетворительной линейности передаточной характеристики позволяет выполнить на ее основе усилитель ЗЧ, нагрузкой которого может стать динамическая головка сопротивлением не менее 50 Ом (рис. 7,а). Хотя он не отличается высокой экономичностью, но весьма прост в изготовлении и обеспечивает выходную мощность до 150 мВт, достаточную для озвучивания небольшого помещения.

   В другом усилителе (рис. 7,б), который обладает усилением около 100 раз (40 дБ) и может стать предварительным, в качестве нагрузки использован резистор R4. Коэффициент усиления здесь регулируют подстроенным резистором R1, а подбором резистора R3 в обоих усилителях устанавливают оптимальную рабочую точку, обеспечивающую максимальное неискаженное выходное напряжение.

   Большой коэффициент усиления микросхемы КР142ЕН19А позволяет собирать на ней различные генераторы. В качестве примера на рис.8,а приведена схема RC-генератора, частота выходного сигнала которого близка к 1000 Гц, — она задается фазосдвигающей цепочкой C1R3C2R4C4. Цепь обратной связи R1R2C3R5 обеспечивает автоматическую установку режима по постоянному току.

   На рис. 8,б показана схема другого генератора ЗЧ и одновременно акустического сигнализатора. Частотозадающим элементом в нем служит пъезоизлучатель BQ1 типа ЗП-1 (подойдет другой аналогичный). Отрицательная обратная связь по напряжению через резистор R1 обеспечивает режим по постоянному току. Генерация возникает на резонансной частоте пъезоизлучателя.

   Преобразователь сигнала синусоидальной формы в прямоугольную допустимо выполнить по схеме, приведенной на рис. 9,а. Его чувствительность устанавливают подстроечным резистором R1 от нескольких милливольт до 2,5 В. Питают преобразователь напряжением 4…30 В, при этом амплитуду выходного сигнала можно получить от 1 В почти до половины напряжения питания, а на вход подавать сигнал частотой до 50 кГц.

   На двух микросхемах удастся построить мультивибратор (рис. 9,б), на выходе которого формируется сигнал прямоугольной формы. Частота колебаний определяется емкостью конденсатора С1, номиналами резисторов R3, R4 и может лежать в широких пределах — от долей герц до десятков килогерц.

   Конечно, возможности «нестандартного» использования микросхемы КР142ЕН19А не ограничиваются приведенными примерами.

Источники

1. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19.— Радио, 1994, №4, с. 45, 46.
2. Нечаев И. Стабилизаторы напряжения с микросхемой КР142ЕН19А. — Радио, 2000, №6, с. 57, 58.

Автор: И.НЕЧАЕВ, г. Курск

Импульсный источник питания

Язык:

Источник питания представляет собой одноимпульсный обратноходовой преобразователь напряжения с самовозбуждением. Отличительная черта этого устройства — отсутствие специализированных микросхем, простота и дешевизна изготовления.

Технические характеристики:

Максимальная выходная мощность, Вт

20

Выходное напряжение, В

5

Максимальный ток нагрузки, А

4

Диапазон входного напряжения, Вт

187…242

Частота входного напряжения, Гц

50

Нестабильность выходного напряжения, не более, %

2

Амплитуда пульсаций, %

1

Диапазон рабочих температур, °С

-40. ..+70

Размер, мм

80х65х20

Масса с радиатором, г

120

Схема представлена ​​на рис. 1. Источник питания содержит сетевой выпрямитель VD1-VD4, фильтр подавления помех L1C1-NW, преобразователь с коммутирующим транзистором VT1 и импульсным трансформатором T1, выходной выпрямитель VD8 с фильтром C9C10L2 и зоной стабилизации, выполненной на стабилизатор DA1 и оптопары U1.

Устройство работает следующим образом. После включения источника питания включается коммутирующий транзистор VT1 и начинает протекать ток по первичной обмотке импульсного трансформатора Т1. В обмотке трансформатора обратной связи II наводится ЭДС, являющаяся цепью положительной обратной связи — резистором R9., диод VD5, конденсатор С5 поступает на затвор полевого транзистора VT1. В результате развивается лавинный процесс, приводящий к полному открытию переключающего транзистора. Он начинается с накопления энергии в трансформаторе Т1.

Когда выходное напряжение по какой-либо причине превышает номинальное значение, стабилизатор DA1 открывается, и ток начинает протекать через него и последовательно включается излучающий диод оптопары U1.

При уменьшении выходного напряжения ток в излучающем диоде оптрона уменьшается, и транзистор оптрона закрывается. В результате увеличивается время открытого состояния переключающего транзистора, больше запасается энергии в трансформаторе и восстанавливается выходное напряжение.

Резистор R3 необходим для уменьшения влияния темнового тока транзистора оптопары и повышения термостабильности всего устройства. Конденсатор С7 повышает стабильность источника питания. Цепь C6R8 форсирует процессы переключения на транзисторе VT1 и повышает КПД устройства. П>

По этой схеме изготовлены десятки блоков питания с выходной мощностью 15…25 Вт. р>

Вместо переключающего транзистора VT1 могут быть использованы как полевые, так и биполярные транзисторы, например серий 2Т828, 2Т839, КТ872, КП707, БУЗ90 и др. Транзисторную оптопару 4Н35 можно заменить на любую из серий АОТ110, АОТ126, АОТ128, а стабилизатор КР142ЕН19А — ТЛ431. Однако наилучшие результаты были получены с импортными деталями (BUZ90, 4N35, TL431). П>

Все резисторы в блоке питания для поверхностного монтажа, типоразмер 1206, мощностью 0,25 Вт, конденсаторы С1-С3, С8 — керамические на напряжение 2кВ, С5-С7 — для поверхностного монтажа, типоразмер 0805, остальные те — любой оксид. П>

Трансформатор Т1 намотан на двух сложенных вместе кольцевых магнитопроводах К19х11х6,7 из пермаллоя МП 140. Первичная обмотка содержит 180 витков провода ПЭВ-2 0,35, обмотка II — 8 витков провода ПЭВ-2 0,2, обмотка III при выходном напряжении 5В — 7 витков пяти жил ПЭВ-2 0,56 . Порядок намотки соответствует их нумерации, причем витки каждой катушки должны быть равномерно распределены по периметру магнитопровода. П>

Катушки индуктивности L1 и L2 выполнены на кольцевом магнитопроводе К15х7х6,7 из пермаллоя МП 140. Первая содержит две катушки по 30 витков, намотанных проводом ПЭВ-2 0,2 ​​на разные половины магнитопровода, вторая катушка намотана проводом ПЭВ-2 0,8 в один слой по всей длине магнитопровода сколько влезет. П>

Для уменьшения пульсаций выходного напряжения общую точку конденсаторов С2 и С3 следует сначала соединить с минусовой стороной конденсатора С10, а затем с остальными деталями — обмоткой III трансформатора Т1, минусовая сторона конденсатора С9, резистор R12 и вывод 2 стабилизатора DA1. р>

Устройство собрано на плате размером 80×60 мм. С одной стороны платы размещены печатные проводники и компоненты для поверхностного монтажа, а также коммутирующий транзистор VT1 и диод VD8, которые прижимаются к алюминиевой пластине — радиатору такого же размера, а с другой — все остальное . П>

Первое включение прибора лучше производить от источника питания с ограничением тока, например, Б5-50, причем рабочее напряжение должно следовать сразу, а не увеличиваться постепенно. Наладка устройства заключается в подстройке выходного напряжения делителем R11R12 и, при необходимости, в установке с помощью датчика тока R10 пороговых ограничений выходной мощности (начало резкого падения выходного напряжения при увеличении тока нагрузки). П>

Для другого выходного напряжения необходимо пропорционально изменить число витков обмотки III трансформатора Т1 и коэффициент деления делителя R11R12. П>

Мощная схема питания. Схема мощного блока питания Блок питания 220 12 вольт 30 ампер

Рано или поздно у любого радиолюбителя возникнет потребность в мощном блоке питания, как для проверки различных электронных компонентов и блоков, так и для питания мощных радиолюбительских самоделок.

В схеме используется обычная микросхема LM7812, но выходной ток может достигать предела 30А, он усиливается с помощью специального Darlington TIP2955 транзисторов, их еще называют составными. Каждый из них может выдавать до 5 ампер, а так как их шесть, то получается суммарный выходной ток около 30 А. При необходимости можно увеличить или уменьшить количество составных транзисторов, чтобы получить нужный вам выходной ток .

Микросхема LM7812 обеспечивает около 800 мА. Предохранитель используется для защиты от сильных скачков тока. Транзисторы и микросхему необходимо разместить на больших радиаторах. Для тока в 30 ампер нужен очень большой радиатор. Сопротивления в эмиттерных цепях используются для стабильности и выравнивания токов каждого плеча составного транзистора, т.к. уровень их усиления будет разным для каждого конкретного экземпляра. Резисторы 100 Ом.

Выпрямительные диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 60 ампер, а лучше выше. Сетевой трансформатор со вторичным током 30 ампер – самая сложная часть конструкции. Входное напряжение стабилизатора должно быть на несколько вольт выше выходного напряжения 12 В.

Внешний вид блока питания вы можете увидеть на рисунке ниже; к сожалению, чертеж печатной платы не сохранился, но рекомендую сделать его самостоятельно в утилите.

Настройка схемы. Сначала нагрузку лучше не подключать, а с помощью мультиметра убедиться, что на выходе схемы есть 12 вольт. Затем подключите нагрузку с нормальным сопротивлением 100 Ом и мощностью не менее 3 Вт. Показания мультиметра не должны измениться. Если нет 12 вольт, отключите питание и внимательно проверьте все соединения.

Предлагаемый блок питания имеет мощный полевой транзистор IRLR2905. В открытом состоянии сопротивление канала 0,02 Ом. Мощность, рассеиваемая VT1, более 100 Вт.

Переменное сетевое напряжение поступает на выпрямитель и сглаживающий фильтр, а затем отфильтрованное на сток полевого транзистора и через сопротивление R1 на затвор, открывающий VT1. Часть выходного напряжения через делитель поступает на вход микросхемы КР142ЕН19, замыкая цепь отрицательной обратной связи. Напряжение на выходе стабилизатора увеличивается до тех пор, пока напряжение на управляющем входе DA1 не достигнет порогового уровня 2,5 В. В момент достижения микросхема размыкается, уменьшая напряжение на затворе, таким образом, цепь питания входит в режим стабилизации режим. Для плавной регулировки выходного напряжения сопротивление R2 изменено на потенциометр.

Настройка и настройка: Устанавливаем необходимое выходное напряжение R2. Проверяем стабилизатор на самовозбуждение с помощью осциллографа. Если это произошло, то параллельно конденсаторам С1, С2 и С4 необходимо подключить керамические конденсаторы номиналом 0,1 мкФ.

Сетевое напряжение поступает через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки идет уже пониженное напряжение 20 вольт при силе тока до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора.

Продолжая тему блоков питания, заказал еще один блок питания, но на этот раз более мощный, чем предыдущий.
Обзор будет не очень длинным, но как всегда буду рассматривать, разбирать, тестировать.

По сути, данный обзор является лишь промежуточным этапом на пути к испытаниям более мощных блоков питания, которые уже едут ко мне. Но я подумал, что этот вариант тоже не стоит оставлять без внимания, поэтому заказал его на обзор.

Несколько слов об упаковке.
Обычная белая коробка, из опознавательных знаков только артикул, и все.

При сравнении с блоком питания из предыдущего обзора оказалось, что обозреваемый чуть длиннее. Это связано с тем, что обозреваемый блок питания имеет активное охлаждение, поэтому при практически одинаковом объеме корпуса мы имеем мощность в полтора раза больше.
Размеры корпуса — 214х112х50мм.

Все контакты выведены на одну клеммную колодку. Назначение контактов выбито на корпусе блока питания, этот вариант чуть надежнее наклейки, но менее заметен.
Крышка закрывается с заметным усилием и надежно фиксируется в закрытом состоянии. При открытии предоставляется полный доступ к контактам. Иногда у блока питания бывает ситуация, когда крышка открывается не полностью, так что теперь обязательно проверю этот момент.

1. На корпусе блока питания имеется наклейка с указанием основных параметров, мощности, напряжения и силы тока.
2. Также имеется переключатель входного напряжения 115/230 Вольт, что в наших сетях избыточно и не всегда безопасно.
3. Блок питания выпущен почти год назад.
4. Рядом с клеммной колодкой находится светодиод индикации работы и подстроечный резистор для изменения выходного напряжения.

Вентилятор расположен сверху. Как я уже писал в предыдущем обзоре, мощность 240-300 Вт является максимальной для блоков питания с пассивным охлаждением. Конечно, есть безвентиляторные БП для большой мощности, но они встречаются гораздо реже и стоят очень дорого, ведь внедрение активного охлаждения направлено на экономию средств и удешевление блока питания.

Крышка крепится шестью маленькими винтиками, но при этом сама по себе сидит плотно, корпус алюминиевый и, как и другие блоки питания, выполняет роль радиатора.

В качестве сравнения приведу фото рядом с 240-ваттным БП. Видно, что они в принципе одинаковые, а по сути БП на 360 Ватт отличается от своего младшего собрата только наличием вентилятора и некоторыми небольшими корректировками, связанными с более высокой выходной мощностью.

Например, их силовой трансформатор имеет одинаковые размеры, но выходной дроссель у обозреваемого значительно больше.
Общая черта обоих БП — очень свободная установка, и если это оправдано для БП с пассивным охлаждением, то с активным охлаждением размер корпуса можно было бы смело уменьшить.

Функциональная проверка перед дальнейшей разборкой.
Изначально напряжение на выходе немного завышено относительно заявленных 12 Вольт, хотя по большому счету это не имеет значения, меня больше интересует диапазон перестройки и он составляет 10-14,6 Вольт.
В конце выставляю 12 вольт и перехожу к дальнейшему осмотру.

Как ни странно, но емкость входных конденсаторов совпадает с указанной на их корпусе 🙂
Емкость каждого из конденсаторов 470 мкФ, итого около 230-235 мкФ, что заметно меньше рекомендуемых 350 -400, которые нужны для 360-ваттного блока питания. По хорошему должны быть конденсаторы емкостью не менее 680мкФ каждый.

Выходные конденсаторы имеют общую емкость 10140мкФ, что тоже не очень много для заявленных 30 Ампер, но часто конденсаторы имеют такую ​​емкость в фирменных блоках питания.

Транзисторы и выходные диоды прижаты к корпусу через теплораспределительную пластину, в роли изоляции выступает только теплопроводящая резина.
Обычно в более дорогих БП используется колпачок из более толстой резины, который полностью закрывает компонент и если для выходных диодов он особо не нужен, то для высоковольтных транзисторов явно не помешал бы. Собственно, по этой причине советую в целях безопасности заземлить корпус БП.
Теплораспределительные пластины прижаты к алюминиевому корпусу, но между ними и корпусом нет термопасты.

После инцидента с одним из блоков питания я теперь всегда проверяю качество прижима силовых элементов. Проблем с этим здесь не бывает, впрочем, со сдвоенными элементами проблем обычно не бывает, чаще сложно, когда один мощный элемент и прижимается Г-образной скобой.

Вентилятор самый обычный, на подшипниках скольжения, но почему-то рассчитан на 14 Вольт.
Размер 60 мм.

Разбираем дальше.
Плата удерживается на месте тремя винтами и компонентами питания. На дне корпуса имеется защитная изолирующая пленка.

Фильтр вполне стандартный для таких блоков питания. Входной диодный мост — КБУ808, рассчитан на токи до 8 Ампер и напряжения до 800 Вольт.
Радиатора нет, хотя при такой мощности уже желательно.

1. На входе установлен термистор диаметром 15 мм сопротивлением 5 Ом.
2. Параллельно сети подключен помехоподавляющий конденсатор класса Х2.
3. Установлены помехоподавляющие конденсаторы с непосредственным подключением к сети класса Y2
4. Между общим выходным проводом и корпусом БП установлен обычный высоковольтный конденсатор, но его в этом месте достаточно, так как при отсутствии заземления он соединен последовательно с показанными выше конденсаторами класса Y2.

ШИМ-контроллер KA7500, аналог классического TL494. Схема более чем стандартная, производители просто штампуют одинаковые блоки питания, которые отличаются только номиналами некоторых компонентов и характеристиками трансформатора и выходного дросселя.
Выходные транзисторы инвертора тоже классика недорогих БП — .

1. Как я писал выше входные конденсаторы имеют емкость 470 мкФ и что интересно, если у конденсаторов изначально непонятное название, то чаще емкость указывается как настоящая, а если подделка, например Рубикон г , его часто недооценивают. Вот такое наблюдение. 🙂
2. Магнитопровод выходного трансформатора имеет размеры 40х45х13мм, обмотка пропитана лаком, правда очень поверхностно.
3. Рядом с трансформатором есть разъем для подключения вентилятора. Обычно в описании таких блоков питания указывается автоматическое регулирование скорости, на самом деле его здесь нет. Хотя вентилятор меняет свою скорость в небольших пределах в зависимости от выходной мощности, это скорее побочный эффект. При включении вентилятор работает очень тихо, а на полную мощность выдает ток около 2,5 Ампер, что меньше 10% от максимального.
4. На выходе пара диодных сборок по 30 Ампер 100 Вольт каждая.

1. Размеры выходного дросселя заметно больше, чем у версии на 240 Вт, намотан тремя проводами на двух кольцах 35/20/11.
2. Как и ожидалось после предварительной проверки, выходные конденсаторы имеют емкость 3300 мкФ, так как они новые, в сумме показали не 9900, а 10140 мкФ, напряжение 25 вольт. Известный всем производитель noname.
3. Токовые шунты для цепей защиты от короткого замыкания и перегрузки. Обычно ставят один такой «провод» на 10 Ампер тока, соответственно есть блок питания на 30 Ампер и три таких провода, но мест 7, т.к предположу что есть аналогичный вариант но с током 60 ампер и более низкое напряжение.
4. А вот и небольшое отличие, компоненты, отвечающие за блокировку при низком выходном напряжении, были перемещены ближе к выходу, хотя на схеме даже сохранили свои позиционные места. Те. R31 в цепи питания 36 Вольт соответствует R31 в цепи питания 12 Вольт, хотя и расположены на плате в разных местах.

При беглом взгляде качество пайки оценил бы на твердую четверку, все чисто, аккуратно.

Пайка достаточно качественная; На доске в узких местах сделаны защитные вырезы.

Но «ложка дегтя» нашлась. Некоторые элементы имеют противоскользящее покрытие. Место особенно не имеет значения, важен сам факт.
В данном случае обнаружена некачественная пайка на одном из выводов предохранителя и конденсатора схемы защиты от понижения выходного напряжения.
Починить дело за несколько минут, но как говорится — «ложки нашлись, а осадок остался».

Так как схему я уже нарисовал, то в данном случае просто внес коррективы в имеющуюся схему.
Кроме того, я выделил измененные элементы.
1. Красный — элементы, меняющиеся в зависимости от изменения выходного напряжения и тока
2. Синий — изменение номиналов этих элементов при неизменной выходной мощности мне не понятно. И если с входными конденсаторами отчасти понятно, они были указаны как 680мкФ, а на самом деле показывали 470, то зачем в полтора раза увеличили емкость С10?

Закончив осмотр, перейдем к испытаниям, для этого я использовал обычный «испытательный стенд», правда дополненный ваттметром.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. и лист бумаги.

На холостых пульсаций практически нет.

Небольшое уточнение к тесту. На дисплее электронной нагрузки вы увидите значения токов заметно ниже, чем я напишу. Дело в том, что аппаратная нагрузка может быть нагружена большими токами, а программная ограничена 16 Амперами. В связи с этим пришлось сделать «финт ушами», т.е. откалибровать нагрузку на удвоение тока, в итоге 5 Ампер на дисплее равны 10 Амперам в реальности.

При токе нагрузки 7,5 и 15 Ампер блок питания вел себя одинаково, суммарный размах пульсаций в обоих случаях составил около 50 мВ.

При токах нагрузки 22,5 и 30 Ампер пульсации заметно возрастали, но при этом были на одном уровне. Подъем уровня пульсаций был при токе около 20 ампер.
В итоге полный размах составил 80мВ.
Отмечу очень хорошую стабилизацию выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от нуля до 100% напряжение изменилось всего на 50 мВ. Причем с увеличением нагрузки напряжение растет, а не падает, что может быть полезно. В процессе нагрева напряжение не менялось, что тоже плюс.

Я суммировал результаты испытаний на одной табличке, где указана температура отдельных компонентов.
Каждый этап теста длился 20 минут, а тест с полной нагрузкой проводился дважды для теплового прогрева.
Крышка с вентилятором встала на место, но не прикручена; для измерения температуры снял его не отключая БП и нагрузку.

В качестве дополнения взял несколько термограмм.
1. Нагрев проводов к электронной нагрузке на максимальном токе, так же через прорези в корпусе видно тепловое излучение от внутренних компонентов.
2. Наибольший нагрев имеют диодные сборки, думаю если бы производитель добавил радиатор как это сделано в версии на 240 Вт, то нагрев уменьшился бы в разы.
3. Кроме того, большой проблемой был отвод тепла от всей этой конструкции, так как суммарная мощность рассеивания всей конструкции составляла более 400 Вт.

Кстати, о тепловыделении. Когда готовил тест, больше боялся, что нагрузка будет сильно работать при такой мощности. В общем, я уже проводил тесты на этой мощности, но 360-400 ватт — это максимальная мощность, которую моя электронная нагрузка может долго рассеивать. Кратковременно без проблем «тянет» 500 Вт.
Но проблема вылезла в другом месте. На радиаторах силовых элементов у меня стоят термовыключатели, рассчитанные на 90 градусов. У них один контакт припаян, а вот второй припаять не удалось и я использовал клеммники.
При токе 15 Ампер через каждый переключатель эти контакты стали достаточно сильно греться и срабатывание произошло раньше, эту конструкцию тоже пришлось принудительно охлаждать. Да и к тому же пришлось частично «разгрузить» нагрузку, подключив к блоку питания несколько мощных резисторов.

А вообще коммутаторы рассчитаны максимум на 10 Ампер, поэтому я не ожидал, что они будут нормально работать при токе в 1,5 раза больше их максимального. Сейчас думаю как их переделать, видимо придется делать электронную защиту управляемую этими термовыключателями.

И кроме того, теперь у меня есть еще одно задание. По просьбам некоторых читателей я заказал для обзора блоки питания на 480 и 600 Вт. Теперь думаю, как их лучше нагрузить, так как такой мощности (не говоря уже о токах до 60 Ампер) моя нагрузка точно не выдержит.

Поскольку в прошлый раз я измерял эффективность блока питания, я планирую провести этот тест в будущих обзорах. Тест проходил при мощности 0/33/66 и 100%

Вход — Выход — Эффективность.
5,2 — 0 — 0
147,1 — 120,3 — 81,7%
289 — 241 — 83,4%
437,1 — 362 — 82,8%

Что можно сказать в итоге .
Блок питания прошел все испытания и показал неплохие результаты. По нагреву даже есть заметный запас, но выше 100% нагружать его я бы не рекомендовал. Порадовала очень высокая стабильность выходного напряжения и отсутствие зависимости от температуры.
К тому, что мне не очень понравилось, отнесу безымянные входные и выходные конденсаторы, огрехи пайки некоторых компонентов и посредственную изоляцию между высоковольтными транзисторами и радиатором.

В остальном блок питания самый обычный, работает, напряжение держит, не греется.

На этом все, как обычно жду вопросов.

Товар предоставлен для написания отзыва магазином. Отзыв публикуется в соответствии с пунктом 18 Правил сайта.

Планирую купить +47 Добавить в избранное мне понравился обзор +78 +144

Электрические системы часто требуют сложного проектного анализа, так как необходимо оперировать многими различными величинами, ваттами, вольтами, амперами и т.д. В этом случае необходимо точно рассчитать их соотношение при определенной нагрузке на механизм. В некоторых системах напряжение фиксировано, например, в домашней сети, но мощность и ток означают разные понятия, хотя и являются взаимозаменяемыми величинами.

Онлайн калькулятор для расчета ватт в ампер

Для получения результата обязательно укажите напряжение и потребляемую мощность.

В таких случаях очень важно иметь помощника для точного перевода ватт в ампер при постоянном значении напряжения.

Онлайн-калькулятор поможет нам перевести ампер в ватт. Прежде чем пользоваться онлайн-калькулятором, необходимо понять значение требуемых данных.

1. Мощность — скорость потребления энергии. Например, лампочка мощностью 100 Вт потребляет 100 Дж энергии в секунду.
2. Ампер — величина измерения силы электрического тока, определяется в кулонах и показывает количество электронов, прошедших через определенный участок проводника за заданное время.
3. В вольтах измеряется напряжение электрического тока.

Для перевода ватт в амперы калькулятор очень прост в использовании, пользователь должен ввести в указанные столбцы показатель напряжения (В), затем потребляемую единицу мощности (Вт) и нажать кнопку расчета. Через несколько секунд программа покажет точное значение тока в амперах. Формула сколько ватт в ампер

Внимание: если показатель количества имеет дробное число, то его необходимо вводить в систему через точку, а не запятую. Таким образом, калькулятор мощности может перевести ватты в ампер за считанное время, вам не нужно расписывать сложные формулы и думать над их пересчетом

шения. Все просто и доступно!

Таблица расчета ампер и нагрузки в Ваттах

Используя один интегральный стабилизатор напряжения 7812 и несколько, можно собрать достаточно мощный, чтобы обеспечить ток нагрузки до 30 ампер. Ниже представлена ​​схема блока питания.

Описание работы мощного блока питания

Входная схема блока питания, вероятно, будет самой дорогой частью всего проекта. Входное напряжение регулятора должно быть на несколько вольт выше выходного напряжения (12 В). При использовании трансформатора диоды должны выдерживать очень высокий максимальный прямой ток, обычно 100 А и более.

Регулятор напряжения 7812 будет потреблять только 1 ампер или меньше выходного тока, а остальная часть тока нагрузки будет проходить через составные транзисторы. чтобы обеспечить достаточную мощность 30 А, шесть TIP2955 транзисторов соединены параллельно.

Мощность, рассеиваемая каждым силовым транзистором, равна одной шестой от общей мощности, поэтому для них не нужны дополнительные радиаторы. Нужно только использовать небольшой вентилятор для обдува теплых транзисторов.

Описание мы дадим в следующей статье.

24.06.2015

Представляем мощный стабилизированный блок питания на 12 В. Он построен на микросхеме стабилизатора LM7812 и транзисторах TIP2955, что обеспечивает ток до 30 А. Каждый транзистор может отдавать ток до 5 А, соответственно 6 транзисторов обеспечит ток до 30 А. Можно изменить количество транзисторов и получить желаемое значение тока. Микросхема выдает ток около 800 мА.

На его выходе установлен предохранитель на 1 А для защиты от больших переходных токов. Необходимо обеспечить хороший отвод тепла от транзисторов и микросхем. Когда ток через нагрузку велик, мощность, рассеиваемая каждым транзистором, также увеличивается, поэтому избыточное тепло может привести к пробою транзистора.

В этом случае для охлаждения требуется очень большой радиатор или вентилятор. Резисторы на 100 Ом используются для стабильности и предотвращения насыщения. коэффициенты усиления имеют некоторые различия для одного и того же типа транзистора. Диоды моста рассчитаны не менее чем на 100 А.

Примечания

Самый затратный элемент всей конструкции, пожалуй, входной трансформатор. Вместо него можно использовать два последовательно соединенных автомобильных аккумулятора. Напряжение на входе регулятора должно быть на несколько вольт выше требуемого на выходе (12В), чтобы он поддерживал стабильный выходной сигнал. Если используется трансформатор, диоды должны выдерживать достаточно большой пиковый прямой ток, обычно 100 А или более.

Через LM 7812 будет протекать не более 1 А, остальное обеспечивают транзисторы. Поскольку схема рассчитана на нагрузку до 30 А, шесть транзисторов включены параллельно. Мощность, рассеиваемая каждым из них, составляет 1/6 от общей нагрузки, но все же необходимо обеспечить достаточный отвод тепла. Максимальный ток нагрузки приведет к максимальному рассеиванию, требующему большого радиатора.

Для эффективного отвода тепла от радиатора рекомендуется использовать вентилятор или радиатор с водяным охлаждением. Если блок питания нагружен на максимальную нагрузку, а силовые транзисторы вышли из строя, то весь ток будет проходить через микросхему, что приведет к плачевному результату. Для предотвращения пробоя микросхемы на ее выходе установлен предохранитель на 1 А. Нагрузка 400 МОм предназначена только для тестирования и не включена в окончательную схему.

Расчеты

Эта диаграмма является прекрасной демонстрацией законов Кирхгофа. Сумма токов, входящих в узел, должна быть равна сумме токов, выходящих из этого узла, а сумма падений напряжения на всех ветвях любой замкнутой цепи должна быть равна нулю. В нашей схеме входное напряжение 24 вольта, из них 4В падает на R7 и 20В на входе LM 7812, то есть 24 -4 -20 = 0. На выходе суммарный ток нагрузки 30А, регулятор выдает 0,866А и 4,855А каждые 6 транзисторов: 30=6*4,855+0,866.

Ток базы составляет около 138 мА на транзистор, чтобы получить ток коллектора около 4,86 ​​А, коэффициент усиления по постоянному току для каждого транзистора должен быть не менее 35.

TIP2955 соответствует этим требованиям. Падение напряжения на R7 = 100 Ом при максимальной нагрузке составит 4В. Рассеиваемая на нем мощность рассчитывается по формуле Р=(4*4)/100, т.е. 0,16 Вт. Желательно, чтобы этот резистор был 0,5Вт.

Входной ток микросхемы поступает через резистор в эмиттерную цепь и переход транзисторов Б-Э. Еще раз применим законы Кирхгофа. Входной ток регулятора состоит из тока 871мА через базовую цепь и 40,3мА через R=100 Ом.
871,18 = 40,3 + 830. 88. Входной ток стабилизатора всегда должен быть больше выходного. Мы видим, что он потребляет всего около 5 мА и практически не должен нагреваться.