Как устроен блок питания на 12В с КРН. Какие компоненты входят в его состав. Для чего используются такие блоки питания. На что обратить внимание при сборке.
Основные компоненты блока питания на 12В с КРН
Блок питания на 12В с использованием КРН (контроллера регулируемого напряжения) обычно включает следующие основные компоненты:
- Трансформатор для понижения сетевого напряжения
- Выпрямительный мост для преобразования переменного тока в постоянный
- Фильтрующие конденсаторы для сглаживания пульсаций
- Микросхема КРН (например, LM317) для стабилизации напряжения
- Резисторы для настройки выходного напряжения
- Защитные диоды
- Радиатор для отвода тепла от КРН
Принцип работы блока питания на КРН
Работа блока питания на 12В с КРН происходит следующим образом:
- Трансформатор понижает сетевое напряжение до необходимого уровня
- Выпрямительный мост преобразует переменное напряжение в пульсирующее постоянное
- Конденсаторы сглаживают пульсации
- КРН стабилизирует напряжение на заданном уровне 12В
- Выходные фильтры дополнительно подавляют помехи и пульсации
Микросхема КРН автоматически поддерживает заданное выходное напряжение при изменениях входного напряжения или нагрузки.
Преимущества использования КРН в блоках питания
Применение контроллеров регулируемого напряжения в блоках питания имеет ряд важных преимуществ:
- Высокая стабильность выходного напряжения
- Возможность точной настройки выходного напряжения
- Защита от короткого замыкания и перегрузки
- Низкий уровень пульсаций и шумов на выходе
- Компактные размеры схемы
- Простота конструкции
Благодаря этим преимуществам блоки питания на КРН широко применяются в различной электронной аппаратуре.
Особенности конструкции блока питания на 12В
При разработке блока питания на 12В с использованием КРН следует учитывать некоторые важные моменты:
- Выбор трансформатора с подходящими параметрами по напряжению и мощности
- Расчет и выбор фильтрующих конденсаторов достаточной емкости
- Правильный подбор резисторов для установки выходного напряжения
- Обеспечение хорошего теплоотвода от микросхемы КРН
- Использование качественных компонентов для надежности
Грамотный подход к конструированию позволяет создать надежный и стабильный источник питания на 12В.
Области применения блоков питания на 12В
Блоки питания на 12В с использованием КРН находят широкое применение в различных областях:
- Питание автомобильной электроники и аксессуаров
- Зарядные устройства для аккумуляторов
- Лабораторные источники питания
- Питание светодиодных лент и светильников
- Источники питания для аудиоаппаратуры
Универсальность и надежность делают такие блоки питания востребованными во многих сферах.
Ключевые параметры блоков питания на 12В
При выборе или разработке блока питания на 12В с КРН важно учитывать следующие основные параметры:
- Максимальный выходной ток
- Стабильность выходного напряжения
- Уровень пульсаций и шумов
- КПД преобразования
- Диапазон входных напряжений
- Защита от перегрузки и КЗ
- Рабочий температурный диапазон
Правильный выбор этих параметров обеспечивает надежную работу питаемых устройств.
Рекомендации по сборке блока питания на 12В
При самостоятельной сборке блока питания на 12В с КРН рекомендуется соблюдать следующие правила:
- Использовать качественные компоненты от проверенных производителей
- Обеспечить хорошую вентиляцию внутри корпуса
- Применять толстые дорожки на печатной плате для силовых цепей
- Устанавливать КРН на достаточный по площади радиатор
- Использовать предохранитель на входе для защиты
- Тщательно изолировать все соединения
- Проводить испытания собранного блока питания на нагрузке
Соблюдение этих рекомендаций позволит собрать надежный и безопасный блок питания.
Сравнение блоков питания на КРН и импульсных источников
Блоки питания на КРН имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с импульсными источниками:
Преимущества блоков на КРН:
- Простота конструкции
- Низкий уровень электромагнитных помех
- Высокая надежность
- Низкая стоимость при малых мощностях
Недостатки:
- Больший вес и габариты
- Более низкий КПД
- Сложность получения высоких мощностей
Выбор типа блока питания зависит от конкретного применения и требований.
12 Вольт 5 Ампер блок питания китайского производства + мой личный рецепт 🙂
Кому интересно, прошу под кат.
Изначально блок питания мне нужен был для питания кучи мелких зарядных устройств. Был заказан недорогой Бп в формфакторе ноутбучного, думаю такие БП многие видели и знают.
Но что реально скрывается у них внутри, знает не так много людей, потому расскажу и покажу подробнее.
Пришел блок питания замотанный в пакет. Так же в комплекте дали переходник, правда я так и не понял сакрального смысла данного переходника.
Но дали и дали, в хозяйстве пригодится, вдруг в следующий раз забудут дать, когда будет надо.
В комплекте был собственно блок питания, кабель питания к нему и вышеуказанный переходник.
Собственно к внешнему виду блока питания претензий нет, блок как блок.
На выходном кабеле так же нет ферритового фильтра, вернее на вид он есть, только в нем ничего нет, только пластмасса.
Подаем питание на БП.
Выходное напряжение завышено, 12.54 Вольта вместо 12, хотя в среднестатистические 5% вполне вписывается, но впритирку.
Кабель питания дали весьма необычный, без заземляющего контакта.
Мне как то раньше такие кабели не попадались, хотя я знал, что они есть.
Кабель при этом на вид не такой толстый как обычный компьютерный, хотя и круглый, эдакий вариант ПВС-а.
Сначала я хотел кабель порезать и посмотреть, что у него внутри. Но потом подумал, а смысл?
В итоге я просто взял и измерил сопротивление кабеля.
Прибор показал 1.589 Ома, с учетом переходного сопротивления контактов можно округлить до 1.58 Ома.
Длина кабеля около 1.08м, соответственно в обе стороны это даст 2.16м.
Воспользовавшись несложным расчетом я получил сопротивление 0,73 Ома на метр.
Дальше посмотрев в таблицу я узнал соответствующее сечение кабеля, оно составило внушительные 0.024мм/кв.
Хорошо, что кабель вещь легко заменяемая.
После этого я решил все таки посмотреть, что у него внутри.
Не то, что бы я не знал, как устроены БП. Но разбирать всякие вещи мне просто нравится 🙂
Открываются такие блоки питания очень легко. В щель между половинками корпуса вставляется лезвие ножа и постукивая небольшим молотком разрушается место склеивания половинок.
В общем тяжело и непонятно только первый раз, дальше это делается чуть сложнее чем выкрутить винты отверткой, плохо только то, что обратно собрать можно только с помощью клея.
В первую очередь бросается в глаза отсутствие фильтра питания, он даже не задуман здесь.
Но при этом есть и плюсы, выходные конденсаторы поставили 1000х25, а не 470х16 как это бывает.
В общем в среднем ничего не изменилось, улучшится работа, но увеличатся помехи.
С обратной стороны платы маркировка D-32 в моем варианте против D-26 в похожем БП. Возможно мой БП выпущен позже и потому имеет другую версию платы.
Так же можно увидеть, что конденсатор снаббера перенесен на нижнюю сторону платы, я такого не встречал, обычно они стоят сверху и не в СМД исполнении.
Рулит блоком питания неизвестный мне контроллер 63D12.
Силовой транзистор такой же, 4N60C
Схема блока питания предыдущей версии, отличия от данного БП минимальны.
Но входной конденсатор так же не закреплен. Емкость мала для заявленной мощность в 60 Ватт.
Ну и естественно тестирование БП
Нагрузочные резисторы у меня по 10 Ом, что дает ток в 1.25 Ампера. резисторов три, соответственно я буду измерять характеристики до 3.75 Ампера.
Кроме того, я проводил измерения с подключением нагрузочных резисторов прямо к плате БП.
Итак.
Ток нагрузки 1.25 Ампера, напряжение на выходе 12.55 Вольта.
Попутно я снимал осциллограммы пульсаций на выходе БП, делитель щупа установлен на ослабление входного сигнала в 10 раз. Соответственно шкала 500мВ на деление.
Ток нагрузки 2.5 Ампера. Напряжение поднялось до 12.57 Вольта.
Пульсации.
Ток нагрузки 3.75 Ампера, выходное напряжение 12.58 Вольта, выходная мощность около 47 Ватт, т.е. 80%
Пульсации при этом составили около 0.6 Вольта. Не помогли даже конденсаторы большей емкости 🙁
В конце я оставил БП работать под нагрузкой в 3.
75 Ампера дальше и решил посмотреть, какие будут температуры. БП был открыт, лежал радиаторами вверх.
После 20 минут работы температура диодной сборки была 79 градусов, силового транзистора 77, трансформатора 76.
Выходное напряжение поднялось до 12.6 Вольта
На мой взгляд, многовато, максимум для этого БП 3-3.5 Ампера.
Резюме.
Плюсы
Он все таки работает 🙂
Конденсаторы на выходе установили на 25 Вольт, а не на 16, хотя их размещение около силового диода совсем не оптимально.
Для токов нагрузки 3-3.5 Ампера вполне может подойти, но на всякий случай я бы ограничил ток нагрузки в 2.5-3 Ампера (возможно я больший пессимист :)).
В схеме БП используется ШИМ-контроллер, а не встречающаяся часто схема с автогенератором.
Минусы
Нельзя использовать на 100% нагрузки.
Отсутствие входного помехоподавляющего фильтра.
Довольно большие пульсации на выходе.
Кабель никакой, менять сразу.
Элементы внутри БП не закреплены.
Мое мнение, пациент скорее жив, чем мертв. Т.е. использовать данный БП вполне можно, а если еще и ‘допилить’ его, заменив выходные конденсаторы на низкоимпедансные и увеличить емкость входного хотя бы до 68, а лучше до 100мкФ, то будет очень даже неплохо. Данный БП имеет потенциал для доработки, БП сопоставимой мощности, но с автогенератором я бы не рекомендовал ни в каком виде.
Подойдет для питания всяких некритичных нагрузок типа светодиодных лент и т.п.
На данном сайте много разных примеров печати интересных конструкций. но у меня как то все руки не доходят до 3D печати, а при этом тоже хочется показать что у меня — Тоже голос есть, я тоже петь хочу 🙂
В общем мой рецепт приготовления правильного блока питания .
Некоторое время назад, я сам делал блоки питания, потом стало невыгодно и я это дело забросил. Но иногда для своих нужд все таки делаю, благо платы остались и их не надо травить, а достаточно просто некоторые детали купить, а другие достать из ящика стола.
Собирал я блоки питания на известном ШИМ контроллере TOP24xY.
Этот контроллер отличается довольно хорошей надежностью (за насколько лет я спалил всего один контроллер при экспериментах) и простотой конструкции БП.
Собирать БП я буду почти по схеме из даташита.
Для сборки с использовал давно разработанную плату. Изначально она была сделана под блок питания на 12 Вольт и ток 3 Ампера. Рассчитана под установку двух вариантов радиаторов и двух типов входных конденсаторов.
Список элементов я не даю, все они есть на схеме и подписаны в файле трассировки.
На рынке я купил только микросхему для него, остальные детали были уже в наличии, правда оптрон, регулируемый стабилитрон TL431, входной дроссель и Y1 конденсатор я выковырял из платы от старого монитора.
Глядя на эту фотографию подумал, чем не набор для самостоятельной сборки 🙂
Сначала установил на плату все лежачие компоненты.
Лучше это сделать сразу, так как после установки габаритных деталей ставить мелкие неудобно.
Установил габаритные компоненты. В качестве снаббера использован супрессор P6KE200A, я обычно не использую связку конденсатор + резистор.
Под трансформатором и силовыми диодами есть отверстия для улучшения циркуляции воздуха и лучшего охлаждения этих элементов.
Подготовил крепеж к радиатору и ШИМ контроллер.
Радиаторы я использую двух типов, для малой мощности это алюминиевые пластинки (эти радиаторы ставились в известных ЧБ телевизорах Электроника 23ТБ), для большей режу радиаторный профиль Ш-образной конструкции.
Данный контроллер умеет следить за понижением и повышением входного напряжения, а так же подключением внешних компонентов задавать ток защиты и частоту работы 66 или 133 КГц..
Данные функции я не использую, так как плата разрабатывалась еще под TOP22x, которая подобных вещей не умеет.
Но TOP24x можно легко перевести в режим работы с тремя выводами, для этого надо просто соединить четыре средних вывода, это будет эквивалент среднего вывода TOP22x.
Отличие будет только в частоте работы, TOP22x работает на 100КГц, а TOP24x на 133КГц (в данном включении).
В схеме указан TOP244, я применил TOP246, он в магазине был заметно дешевле (около 1.1доллара), по хорошему ему надо ограничивать ток защиты, но практика показала, что защита от КЗ отрабатывает отлично.
После этого я перешел к намотке трансформатора
Да, трансформатор можно купить готовый, как и блок питания. Но я держу дома запас разных сердечников и каркасов, что бы можно было в любой момент изготовить БП под любое необходимое мне напряжение.
В данном Бп использовался каркас с 8 выводами и сердечник Е25, одна половинка обычная, а вторая с укороченным центральным керном, для получения зазора (БП то обратноходовый, потому зазор необходим, без него работать не будет).
Расчет трансформатора я делал в программе PI Expert Suite 7.0.
Но иногда, для удобства намотки и лучшего заполнения каркаса я делаю больше витков, чем предлагает программа. но изменяю пропорционально количество витков всех обмоток.
Если не злоупотреблять, то все работает отлично.
Программа показала что мне надо 77 витков первичной обмотки, 9 вторичной и 8 для питания ОС контроллера.
Я немного изменил их и сделал 85 первичной, 10 вторичной и 9 для питания цепи ОС.
Намотал первичную обмотку, обмотка сделана в два слоя, для межобмоточной изоляции я использую специальную ленту, она производится с разной шириной, специально под разные размеры каркасов.
После этого я намотал вторичную обмотку. Вообще строго говоря, более правильно было бы ее разместить между двумя слоями первичной, для улучшения связи, но практика показала, что на небольших мощностях проходит и вариант, когда обмотка расположена сверху первичной.
Мотал в два провода. Сначала зачистил концы, обвел их вокруг выводов каркаса, после этого намотал 10 витков.
Ну и в самую последнюю очередь обмотка питания цепи ОС (она же обмотка питания самого ШИМ контроллера), 9 витков.
Попутно намотал выходной помехоподавляющий дроссель.
Последний слой внешней изоляции обмоток, вывел концы первичной обмотки и обмотки питания цепи ОС. Главное теперь случайно их не перепутать.
Расположение выводов обмоток соответственно картинке выше
Для них я использовать провод диаметром 0.3мм, для вторичной 0.63мм.
После зачистки выводов обмоток закрепляем их на выводах каркаса и пропаиваем.
Половинки каркаса я склеиваю клеем (можно использовать секундный клей либо момент, БФ, непринципиально.
После этого, что бы сердечник не болтался, я обматываю его сначала узкой лентой, а после этого фиксирую всю конструкцию лентой той же ширины, что использовал для изоляции обмоток.
Это не даст рассоедениться половинкам даже если клей не будет держать, да и придает законченный вид трансформатору.
Вот так в итоге выглядит готовый трансформатор.
Устанавливаем трансформатор и выходной дроссель. Предохранитель я пока не устанавливаю, позже будет понятно почему.
Плата полностью спаяна, при пайке я использую припой диаметром 1мм с флюсом, дополнительно флюс в процессе не используется. Платы я заказывал на производстве сразу с лужением.
При первом включении вместо предохранителя я припаиваю небольшую лампочку (15 Ватт), если БП собран без ошибок, то она либо не будет светиться вообще, либо будет еле еле накалена.
Напряжение сходу получилось то, под которое и рассчитывал, даже не потребовалось подстраивать, но возможность подстройки не помешает.
Как-то было обсуждение насчет пайки плат.
Я сделал пару фотографий как выглядит правильная пайка большинством припоев.
Остатки флюса я смыл при помощи ватки смоченной в ацетоне.
Общий вид
Один из участков поближе, если присмотреться, то видно даже мое отражение :)))
БП я расчитвал на 15 Вольт и 1.5 Ампера. Ну и нагружать для теста буду соответственно на 1.5 ампера. Хотя данный БП даже в таком виде спокойно отдаст и 2 Ампера.
Выходных диодов на плате два, так как по хорошему диоды должны быть рассчитаны на тройной ток от расчетного выходного. Я установил диоды 31DQ10 (100 Вольт и 3 Ампера), так как расчетный ток был 1.5х3=4.5 Ампера.
Кстати, мне уже как то попадались поддельные диоды с таким наименованием, отличаются повышенным нагревом, будьте бдительны.
Попутно я снял осциллограмму пульсаций на выходе БП под этой нагрузкой. Делитель щупа стоит в режиме 1:1.
После проверки БП под нагрузкой я подпаиваю входной и выходной кабели, для моего применения кабели будут короткие и без разъемов.
Так же сразу одеваю ‘хвостики’ (лучше перед пайкой), и дополнительно закрепляю кабели стяжками от вытягивания кабеля из корпуса.
Безопасности много не бывает, лучше перестраховаться.
После впаивания кабелей покрываю плату защитным лаком Пластик-70. Есть более крепкий лак — Уретан, но я его не использую, так как он дает слишком крепкое покрытие.
Так выглядит полностью собранная плата, подготовлена к установке в корпус.
Вид снизу. Я почти не использовал СМД компоненты, только конденсаторы параллельно выходным электролитам.
Использован корпус Z-34B, т.е. высокий вариант этого корпуса, плата трассировалась именно под него, потому для установки надо прорезать 2 выреза под кабели, сделать одно отверстие под светодиод. после этого закрепить плату в корпусе при помощи четырех небольших шурупов (лучше предварительно просверлить отверстия диаметром 1.
5мм в стойках корпуса).
Последний этап, рассверливаются отверстия в нижней части корпуса и половинки скручиваются вместе.
Все, БП готов.
Как говорят на канале дискавери — теперь вы знаете как это сделано, ну или как это должно быть сделано.
Ну и конечно архив со схемой, трассировкой и даташитом.
Если есть вопросы, спрашивайте, с удовольствием отвечу.
Простая схема источника питания 12 В, 3 А 7 362 просмотра
Введение:
Каждое электронное устройство должно питаться от источника переменного или постоянного тока. Чтобы удовлетворить требования к источнику питания постоянного тока, мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток с помощью простых схем, что дает на выходе неизменную и полностью контролируемую мощность постоянного тока. Регулируемые источники питания также известны как линейные источники питания.
Простая схема регулируемого источника питания в основном состоит из обычного источника питания с устройством, которое регулирует выходное напряжение в соответствии с требованиями.
Здесь мы создадим схему с диапазоном выходного напряжения до 12 В и выходным током до 3 А, которую можно использовать в приложениях, требующих выходного тока до 3 А. Это простая встроенная схема, состоящая из нескольких блоков, подробное объяснение которых приведено ниже.
Купить на Amazon
Hardware Component
The following components are required to make a 12V Power Supply Circuit
| S.No | Components | Value | Quantity |
|---|---|---|---|
| 1. | Transformer | 1 | |
| 2. | Мостовой выпрямитель | 5A | 1 |
| 3. | Zener Didode | 12V | 1 | 12 В | 1 | 12 В | 1 | 0022 | 4. | Transistor | 2N3055 | 1 |
| 5. | Resistor | 680 Ohms | 1 |
| 6. | Electrolyte Capacitor | 5000uF | 1 |
| 7 | Керамический конденсатор | 0,01 мкФ | 1 |
0007
Цепь источника питания 12 В
Описание работы:
В схеме используются трансформатор, мостовой выпрямитель, транзистор 2N3055, стабилитрон и несколько пассивных компонентов. Схема на выходе даст постоянное напряжение 12В и ток до 3А.
Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое по принципу электромагнитной индукции передает энергию от одной цепи к другой без изменения частоты.
Трансформатор является основной частью источника питания, который получает 230 В переменного тока на первичной обмотке и понижает его до 12 В переменного тока на вторичной обмотке. Следующий блок в последовательности представляет собой мостовой выпрямитель, в котором используются диоды для преобразования мощности переменного тока в постоянный посредством однополупериодного или двухполупериодного выпрямления. Выход трансформатора подается на мостовой выпрямитель, который преобразует сигнал переменного тока в пульсирующий сигнал постоянного тока. Выходной сигнал постоянного тока имеет фиксированную полярность, а его величина зависит от времени.
Прежде чем продолжить, пульсирующий сигнал постоянного тока, полученный от выпрямителя, фильтруется с помощью конденсатора, чтобы получить непульсирующий сигнал постоянного тока. Следующий блок известен как регулятор напряжения, который состоит из стабилитрона и резистора. Резистор работает как источник ограничения тока, а стабилитрон работает как источник ограничения напряжения.
Стабилитрон не может ограничивать напряжение при малой мощности, поэтому требуется резистор. Далее используется транзистор 2N3055, который работает как усилитель тока, получая опорное напряжение от стабилитрона, работающего в схеме усилителя с общей базой. Последний блок устраняет пульсации непульсирующего сигнала постоянного тока с помощью конденсатора, и, наконец, на выходе достигается постоянное напряжение постоянного тока без пульсаций.
Области применения:
Источник питания 12 В используется во многих приложениях, некоторые из них перечислены ниже:
- В большинстве цифровых устройств используется питание 12 В, таких как DVD-плееры, аудиоустройства, ЖК-экраны, жесткие диски и т. д.
- Сотовые телефоны , фонари и электромобили также используют источник питания постоянного тока для работы.
- Электроника В проектах «Сделай сам» используются источники питания 12 В постоянного тока.
- Для передачи голоса, аналоговых сигналов или данных используется источник питания 12 В постоянного тока.
Таким образом, существует ряд приложений, в которых используются источники питания 12 В постоянного тока.
Похожие сообщения:
Регулируемая схема двойного источника питания 3 В, 5 В, 6 В, 9 В, 12 В, 15 В
Целью данной статьи является подробное описание регулируемой схемы двойного лабораторного источника питания, которая имеет регулируемый диапазон от 3 В, 5 В, 6 В, 9 В, 12 В, и 15В и более при силе выходного тока 1 ампер.
Автор: Dhrubajyoti Biswas
Содержание
Концепция двойного источника питания
Что касается положительного напряжения, предпочтительнее использовать микросхему LM317 [-3 В, -5 В, -6 В, -9 В, -12 В, -15 В при 1 А] и использовать LM337 в качестве отрицательного напряжения. Напряжение можно дополнительно контролировать с помощью S2 [+Vout] и S3 [-Vout]. Размер трансформатора установлен на 2А, и, кроме того, микросхема позволяет удерживать радиатор.
Однако для этой разработки мы хотели бы разработать двойной положительный источник питания, заземление и отрицательный, чтобы поэкспериментировать с ним в разных схемах.
Кроме того, мы можем также поэкспериментировать с микросхемой ОУ — LM741, которая использует напряжение питания +9вольт и -9 вольт. Даже когда мы используем схемы регулировки тембра или схемы предусилителя, они будут использовать напряжение питания +15 вольт и -15 вольт.
Тем не менее, схема, которую мы здесь разрабатываем, будет полезна, потому что: выход по току под 1,5 ампера; б)
Схему лучше всего использовать с поворотным селекторным переключателем, что даст свободу выбора уровня напряжения. Кроме того, вам не потребуется вольтметр для измерения выходного напряжения; в) Схема проста, а используемые для нее микросхемы LM317 и LM337 дешевы и могут быть легко приобретены на рынке.
Принципиальная схема
Принцип работы схемыВ этой схеме источника питания IN4001 с двойным регулируемым питанием диоды D3 и D4 действуют как двухполупериодный выпрямитель. Затем сигнал фильтруется, чтобы облегчить конденсатор C1 (2, 200 мкФ).
Затем вход LM317T (ICI) действует на регулирование IC в положительном режиме.
Кроме того, он также регулирует напряжение 1,2-37 вольт и позволяет обеспечить максимальный выходной ток 1,5 ампер.
Указание на примечание
— Выходное напряжение может измениться из-за изменения значения резистора R2 и дальнейшего изменения R3 до R8. Это достигается с помощью селекторного переключателя S2, и вы можете выбрать сопротивление в соответствии с вашими потребностями, чтобы получить уровень напряжения от 3, 5, 6, 9., 12 и 15 вольт.
— C2 (22 мкФ) измерен с высоким импедансом и дополнительно уменьшен до переходного процесса на выходе ICI-LM317T.
— Конденсатор C3 (0,1 мкФ) используется, когда IC1 устанавливается на расстоянии от C1.
— Конденсатор C5 (22 мкФ) перед усилением и повышением выходного напряжения действует как сигнал пульсаций.
— Конденсатор C9 используется для уменьшения пульсаций на выходе.
— Диод D5 и D7 (IN4001) в схеме используется для защиты IC1 от разряда C7 и C5, в ситуации, когда на входе короткое замыкание.
— Что касается отрицательного режима, то он следует тому же принципу, что и положительный режим. Здесь D1, D2 — диоды выпрямителя в модели, в которой выпрямитель двухполупериодный. Микросхема IC2-LM337T регулируется отрицательным постоянным током.
Вышеизложенный процесс разработки регулируемого двойного источника питания. Однако, если вам нужно, чтобы напряжение было переменным (например, 4,5 В, 7,5 В, 13 В и т. д.), просто добавьте VR1 к контактам IC1-LM317 и IC2-LM337.
Если вместо потенциометра используется поворотный переключатель, как показано на схеме, обязательно используйте поворотный переключатель с функцией «замыкание перед размыканием», которая гарантирует, что при работе поворотного переключателя выход не будет переключаться на максимальный уровень напряжения при переходном размыкании контактов выключателя за доли секунды. Функция «сделать перед перерывом» специально разработана для предотвращения подобных ситуаций.
Расчет номиналов резисторов:
Значения различных постоянных резисторов можно рассчитать либо с помощью этого калькулятора, либо по следующей формуле:
VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)
Где R1 = 270 Ом, как показано на схеме, R2 = отдельные резисторы, подключенные к поворотному переключателю, и VREF = 1,25
Для большинства приложений IADJ можно просто игнорировать, поскольку его значение будет слишком маленьким.
Еще одна простая схема двойного источника питания LM317
На приведенной выше схеме показано, как можно построить простую, но более универсальную, регулируемую схему двойного источника питания, используя всего пару микросхем LM317. Схема будет производить регулируемое двойное питание 12 В, 5 В и 9 В.
Это означает, что эффективное регулируемое двойное питание может быть достигнуто с помощью легкодоступной микросхемы, такой как LM317, которая очень легко доступна на любом рынке электроники.
В конструкции используется пара идентичных схем переменного регулятора LM317, управляемых через отдельные мостовые выпрямители и входы переменного тока от трансформаторов.
Это позволяет нам соединить + и — двух источников для создания двойного источника по нашему выбору в соответствии с конкретными требованиями.
Принимая во внимание, что выходное напряжение должно быть достижимо в 3 различных диапазонах, применен регулятор напряжения, выход которого можно зафиксировать с помощью нескольких резисторов, как показано на принципиальной схеме.
Выходное напряжение определяется по формуле
Uвых = 1,25(1+R2/R1) + IadjR2, где 1,25 означает опорное напряжение микросхемы, а ladj означает ток, протекающий через вывод ADJ(ust) микросхемы. устройство к земле.
Микросхема LM317 имеет внутренние компараторы, которые постоянно анализируют часть выходного напряжения, фиксированного резистивным делителем R1/R2, с опорным напряжением. В случае если Uвых требуется выше; выход компаратора переключается на высокий уровень, что заставляет внутренние транзисторы работать тяжелее.
Это действие уменьшает сопротивление коллектор-эмиттер, вызывая увеличение Uвых. Такая установка гарантирует практически постоянное значение Uвых. На практике значение Iadj находится между 50 мкА и 100 мкА. Из-за этого более низкого значения коэффициент Iadj R2 обычно можно исключить из формулы. Поэтому уточненная формула
Uвых = 1,25[1+(1270+1280)280] = 12,19 В.
Прецизионный источник питания с двойным напряжением полагаться на ток, вытекающий из него.
Отношение сопротивлений R:R1 определяет отношение напряжений.ОУ определяет любое изменение этого отношения с помощью R f и быстро выполняет корректировку. Фактические используемые напряжения будут ограничены верхним и нижним рабочим напряжением операционного усилителя. Показанная схема была разработана для подачи двойного питания +15 В, -15 В специально для операционных усилителей.
Сбалансированный блок питания на микросхеме LM324
В этом оптимизированном сбалансированном источнике питания используются 4 операционных усилителя от одной микросхемы LM324. Они используются для стабилизации выходного напряжения, а также для управления выходным током. Цепь ограничения тока рассчитана на 60 мА и состоит из наименьшего количества частей.
Следует принять во внимание, что в определенных ситуациях может показаться, что (входное) питание всего ±16 В на самом деле очень низкое. Однако максимальное выходное напряжение определяется характеристиками используемой ИС.
Поднимать входное напряжение питания далеко не безопасно; любое повышение напряжения может разрушить микросхему, в зависимости от ее характеристик, допускающих максимальное входное напряжение.
Стабилитрон 5,6 В используется для фиксации опорного напряжения. Значение стабилитрона на самом деле не имеет решающего значения; если оно мало, выходное напряжение будет немного ниже.
P1 работает как потенциометр регулировки напряжения, одновременно контролируя источники питания +15 и -15. Используя P1, опорное напряжение разбивается и подается на + входную распиновку (верхнего) операционного усилителя.
Этот конкретный операционный усилитель управляет положительным выходным напряжением, управляя током базы последовательно регулирующего транзистора (BC140). На стабилизацию выходного напряжения влияет петля отрицательной обратной связи через сеть делителя напряжения, состоящую из резисторов 22 кОм и 10 кОм.
Регулировка отрицательного напряжения имеет тенденцию быть относительно более сложной.
Входная распиновка + нижнего операционного усилителя соединена с нулевым напряжением «0» с помощью резистора 6k8.
Опорное напряжение подается через потенциометр P1 вместе с различными другими частями с — входной распиновкой. Отрицательное выходное напряжение хорошо сбалансировано по отношению к положительному эталонному напряжению с помощью схемы делителя напряжения «см. -пилу», установленной через резисторы 33 кОм и 10 кОм (которые соединены вместе через схему подстройки).
Подстройка предустановленного контроллера P2 компенсирует влияние небольших допусков в элементах схемы, а P2 можно настроить, чтобы сбалансировать положительное и отрицательное выходные напряжения. Безопасность по перегрузке по току достигается парой оставшихся операционных усилителей в микросхеме.
В случае если разность напряжений на одном из 10-омных резисторов станет больше 0,6 В, опорное напряжение упадет до нуля и, как следствие, вместе с ним упадут и выходные напряжения. Одновременно загораются светодиоды, показывающие, что функция защиты цепи работает.
