Как работает схема регулируемого блока питания. Какие компоненты нужны для сборки. Как правильно собрать и настроить регулируемый блок питания. На что обратить внимание при выборе элементов схемы. Какие преимущества дает использование регулируемого блока питания.
Принцип работы регулируемого блока питания
Регулируемый блок питания позволяет плавно изменять выходное напряжение в широком диапазоне. Основными компонентами такой схемы являются:
- Трансформатор для понижения сетевого напряжения
- Выпрямительный мост для преобразования переменного тока в постоянный
- Фильтрующие конденсаторы для сглаживания пульсаций
- Регулирующий элемент (транзистор или микросхема)
- Цепь обратной связи для стабилизации напряжения
Принцип работы заключается в изменении напряжения на регулирующем элементе, что позволяет плавно менять выходное напряжение. При этом обеспечивается высокая стабильность за счет отрицательной обратной связи.
Выбор компонентов для сборки регулируемого блока питания
- Мощность трансформатора должна соответствовать максимальной выходной мощности
- Выпрямительные диоды и конденсаторы рассчитываются на максимальный ток нагрузки
- Регулирующий транзистор выбирается с запасом по мощности и току
- Резисторы в цепи обратной связи подбираются для получения нужного диапазона регулировки
Важно правильно рассчитать номиналы всех элементов, чтобы обеспечить стабильную работу и избежать перегрева компонентов.
Пошаговая инструкция по сборке регулируемого блока питания
- Подготовьте печатную плату и все необходимые компоненты
- Установите и припаяйте трансформатор, выпрямительный мост и фильтрующие конденсаторы
- Смонтируйте регулирующий транзистор на радиатор
- Установите и припаяйте остальные компоненты согласно схеме
- Проверьте правильность монтажа и отсутствие замыканий
- Подключите регулировочный резистор и измерительные приборы
- Настройте диапазон регулировки выходного напряжения
После сборки обязательно проверьте работоспособность блока питания на разных режимах, убедитесь в отсутствии перегрева компонентов.
Особенности настройки регулируемого блока питания
При настройке регулируемого блока питания важно обратить внимание на следующие моменты:
- Плавность регулировки выходного напряжения во всем диапазоне
- Стабильность напряжения при изменении тока нагрузки
- Отсутствие пульсаций и помех в выходном напряжении
- Срабатывание защиты от перегрузки и короткого замыкания
Для точной настройки используйте качественные измерительные приборы. При необходимости подстройте номиналы резисторов в цепи обратной связи для получения нужных характеристик.
Преимущества использования регулируемого блока питания
Регулируемый блок питания дает ряд важных преимуществ:
- Возможность плавно менять выходное напряжение в широком диапазоне
- Высокая стабильность параметров за счет обратной связи
- Защита от перегрузки и короткого замыкания
- Универсальность применения для различных нагрузок
- Возможность точной настройки под конкретную задачу
Это делает регулируемые блоки питания незаменимыми при разработке и отладке электронных устройств.
Типичные ошибки при сборке регулируемого блока питания
При самостоятельной сборке регулируемого блока питания следует избегать следующих распространенных ошибок:
- Неправильный расчет мощности трансформатора и других компонентов
- Недостаточное охлаждение регулирующего транзистора
- Неверный выбор номиналов элементов в цепи обратной связи
- Некачественная пайка и монтаж компонентов
- Отсутствие защиты от перегрузки и короткого замыкания
Внимательно изучите схему и рекомендации по сборке, чтобы избежать этих проблем и получить надежно работающий блок питания.
Применение регулируемого блока питания в различных проектах
Регулируемые блоки питания находят широкое применение в различных областях электроники:
- Разработка и отладка новых электронных устройств
- Ремонт и тестирование радиоаппаратуры
- Питание светодиодных лент и модулей
- Зарядка аккумуляторов различных типов
- Лабораторные исследования и эксперименты
Универсальность регулируемых блоков питания делает их незаменимым инструментом для радиолюбителей и профессионалов.
Схема регулируемого блока питания – FROLOV TECHNOLOGY
Схема регулируемого блока питания, приведённого в этой статье, обладает отличными характеристиками и выдерживает максимальный ток нагрузки до 10 Ампер. Для поддержания стабильности на высоком уровне, хорошей фильтрации помех и максимального упрощения схемы, в блоке применён интегрированный стабилизатор напряжения на 15 Вольт и добавлены два транзистора, для усиления тока после регулировочного резистора. Отсутствие защиты от короткого замыкания на выходе, компенсируется применением выходного транзистора с двойным запасом мощности и установкой предохранителя на 10 Ампер.
Принципиальная схема регулируемого блока питания :
Для компенсации падения напряжения на выходных транзисторах, в пределах 1 Вольта, средняя ножка стабилизатора подключена к минусовому проводу через диоды, которые поднимают напряжение на выходе микросхемы, обеспечивая этим максимальное выходное напряжение блока питания до 15 Вольт, при установке переменного резистора в верхнее по схеме положение, без применения VD1 и VD2, граничное напряжение регулировки равно примерно 14 вольтам.
Для стабилизации выходного напряжения при сильном нагреве транзисторов, рекомендуем установить эти диоды на одном радиаторе охлаждения вместе с VT2.
В этой схеме блока питания, применяются очень распространённые радиодетали, но они легко заменяются на элементы с похожими параметрами. Трансформатор можно устанавливать любой, но достаточной мощности, с напряжением на вторичной обмотке от 15 до 20 Вольт и током не менее 10 Ампер. Конденсаторы подойдут с минимальным граничным напряжением не менее 50 Вольт, резисторы любые, мощностью 0,25 Ватт, переменный резистор R1 в схеме, желательно применять с линейной характеристикой регулировки, для того, чтобы на корпусе блока питания можно было нанести равномерную шкалу напряжений. Диодный мост можно заменить четырьмя диодами, на ток не менее 10 Ампер, микросхема стабилизатора имеет много аналогов, главным параметром при её выборе будет выходное напряжение 15 Вольт. Мощные транзисторы можно заменить импортными аналогами, с достаточным коэффициентом передачи h31э, для обеспечения максимального тока на выходе схемы.
Налаживания блок питания не требует, хорошо работает сразу после сборки схемы, при включении, напряжение на выходе должно плавно регулироваться переменным резистором R1 от 0 до 15 Вольт. Для обеспечения надёжной работы на большую нагрузку, установите выходной транзистор VT2 и диодный мост VDS-1 на радиатор охлаждения достаточной площади, остальные радиоэлементы практически не нагреваются, и могут эксплуатироваться без охлаждения.
Каждый радиолюбитель и конструктор найдёт применение для данного устройства, блок питания построенный по такой схеме очень пригодиться при наладке различных радио схем, испытании низковольтной аппаратуры, которая меняет свои параметры при регулировке напряжения питания, и так далее… Если подключить к выходу устройства амперметр, то его с успехом можно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов, контролируя при этом ток зарядки. Удачи Вам !
Схема регулируемого блока питания импульсного типа
Схема регулируемого блока питания, представленная в этой статье, является высокоэффективным устройством, необходимым практически любому радиолюбителю, так как такой регулируемый блок питания обеспечивает стабилизированное постоянное напряжения на выходе в диапазоне от 0.
2v до 80v.
Содержание
- Схема регулируемого блока питания импульсного типа 0.2V-80V, 0-10A
- Регулируемые параметры цепи импульсного блока питания:
- Описание подключения:
- Шунт амперметра
- Принципиальная схема регулируемого блока питания ИБП 80v 10А
Импульсный источник питания 0,2–80v построенный на основе теперь почти легендарной микросхеме TL494 может использоваться в различных устройствах, например таких как: двигатели, схемы зарядки аккумуляторов и так далее. Существует дополнительная схема SMPS с импульсным преобразователем переменного напряжения в постоянное TNY267, предназначенного для питания таких элементов, как микросхема TL494, вентиляторы, реле. Как и многие компоненты схемы, используемые в проекте SMPS, добыты были из блоков питания ПК.
Регулируемые параметры цепи импульсного блока питания:
| Входное напряжение: | 210v — 265v |
| Потребляемая мощность и ток: | макс. |
| Выходное напряжение: | 0,2–80v |
| Пульсация напряжения: | примерно до 0,3v |
| Регулируемый выходной ток: | 0-10A |
| Ограничение тока короткого замыкания: | 14А |
| Размеры (корпус) ШxГxВ: | 230x220x70 мм |
Описание подключения:
Напряжение сети проходит через входной фильтр, состоящий из тороидального дросселя TL1 и конденсаторов C2, C8. Напряжение подается на мостовой выпрямитель через резистор R16, который ограничивает удар тока, вызванный зарядкой сглаживающих конденсаторов после включения источника питания.
После запуска вспомогательного источника реле К1 замыкает резистор R16 и отключает его от цепи. За выпрямителем напряжение фильтруется парой электролитических конденсаторов C10, C11. Это напряжение обеспечивает основное и вспомогательное питание. Резистор R20 разряжает конденсаторы после отключения питания.
В качестве выходного силового трансформатора E65 можно использовать эффективный сердечнике ETD34 из ферритового кольца N87, тогда есть надежда, что трансформатор не будет сильно нагреваться.
Расчеты трансформатора SMPS выполняются с помощью специальных программ, например: «Программы расчета обмоток трансформатора преобразователя SMPS». Ниже показан снимок, сделанный во время намотки трансформатора. У микросхемы TL494 рабочая частота составляет 50 кГц.
Шунт амперметра
Я сделал шунтирующий резистор для амперметра из двух медных прямоугольников 15x15x5 мм, и спаянных между собой проводами диаметром 0,56 мм с сопротивлением 1.761Ω на 1 метр длины. Мощность шунта составляет 50 Вт, а его основное предназначение, это — контроль тока в схеме регулируемого блока питания. В качестве прямоугольников были использованы медные подложки корпуса TO220 от транзисторов.
По сути, это проходной преобразователь одностороннего действия, управляемый известной микросхемой TL494. Вспомогательный источник — это блокирующий преобразователь, управляемый схемой TNY267. Интегральную схему TL494 и часть комплектующих можно получить, разобрав старый компьютерный блок питания. БП имеет непрерывную регулировку напряжения и тока, кроме этого, есть защита от перегрузки по току конечных транзисторов и защита от перегрузки по току в случае короткого замыкания на выходных клеммах.
Принципиальная схема регулируемого блока питания ИБП 80v 10А
Схема регулируемого блока питания построена на односторонней печатной плате, и все силовые компоненты, нуждающиеся в охлаждении, расположены на краю платы, поэтому их можно легко прикрепить к радиатору. В схема не предусмотрены сетевой предохранитель, автоматический выключатель или диод защиты от обратной полярности, они должны быть добавлены при установке в корпус. Кроме того, конструкция не решает проблему тепловой защиты, поскольку охлаждение должно решаться только в зависимости от конфигурации используемого корпуса.
Скачать: плата Eagle cad, схема и все остальное, относящаяся к регулируемой цепи SMPS: 10A-80V.rar
Получить более подробную информацию о схеме регулируемого блока питания можно здесь
Как спроектировать регулируемый источник питания с переменным напряжением
Электронные устройства работают от источника постоянного тока с различными характеристиками напряжения.
Некоторые устройства работают от батареи с напряжением от 1,5 В до 9 В, но большинство устройств можно напрямую подключить к сетевой вилке. Такие устройства имеют внутри встроенный преобразователь переменного тока в низковольтный постоянный, и выходное напряжение этого преобразователя будет соответствовать конструкции всей схемы. Проектирование цепи фактически начинается с рассмотрения значения напряжения, которое будет подаваться на нее.
Схемы, работающие от источника питания 5 В, наиболее распространены и содержат устройства TTL 5 В, но есть и другие категории устройств TTL, которые работают от источника питания 3,3 В. Помимо этих двух категорий, существуют схемы на основе КМОП и всевозможные аналоговые схемы, предназначенные для работы при различных напряжениях. Те, кто заинтересован в работе со всеми подобными схемами, должны иметь регулируемый источник питания.
Поскольку для большинства электронных устройств требуется регулируемый источник питания, регулируемый источник питания также должен регулироваться.
В этой статье рассматриваются как спроектировать регулируемый источник питания .
ЦЕЛЬ: регулируемый источник питания от 1 В до 25 В при 1 А
Мы будем следовать той же процедуре, что и для регулируемого источника питания.
Конструкция регулируемой секции: —
Шаг 1: Выбор микросхемы регулятора:
Поскольку здесь нам нужно переменное питание, мы будем использовать LM317. Уравнение для выходного напряжения:
В o = 1,25 (1 + R 2 / R 1 )
В приведенном выше уравнении R 1 зафиксировано как 240?. Таким образом, изменяя R 2 , мы можем изменить выходное напряжение. Поскольку требуемое выходное напряжение составляет 25 В, требуемое значение R 2 рассчитаем как
R 2 = (V o /1,25 – 1) × R 1
= (25 / 1, – 1) × 240
= 4560 ?
Итак, мы будем использовать 4,7 Кб? потенциометр
Шаг 2: Выбор фильтрующего конденсатора:
Можно пренебречь входным емкостным фильтром.
Для выхода можно использовать конденсатор емкостью 0,1 мкФ или 1 мкФ. Выходной конденсатор необходим для подавления любых всплесков или скачков фиксированного выходного напряжения, которые могут возникнуть из-за переходных изменений входного переменного тока.
Проект нерегулируемой секции –
Если мы будем следовать тем же расчетам, что и в предыдущем проекте, то мы получим следующие значения
В Lmin = 28 В
V o = 5 В
V DCFL = 30,5
V DCNL = 38,5
Из них мы обнаружим, что трансформатор, конструкция и диод.
E RMS = V DCNL / 1,41
= 38,5 / 1,41
= 27,30 Вак
Таким образом, мы можем выбрать трансформатор с центральным отводом 15 – 0 – 15. Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора должен быть не менее 1,8 I L . Это означает, что номинальный ток может составлять 2 А.
Наконец, выберите трансформатор с
T = 230/30 В переменного тока при 2 А
Шаг 4: Выбор диода
Выбор диода PIV для определения диод.
1. Емкость по току I C > I L означает, что Ic может составлять 1 А или более
2. PIV = V dcNL + 20% V dcNL = 46,2. снова переходим к более высокому значению, то есть 50 В
Наконец, необходимы диоды с
D = 1 А при 50 В
Шаг 5: Выбор конденсатора
Предполагаемое значение конденсатора равно 1,00 C = 1,00 C = 1,00
WLDC = V dcNL + 20% V dcNL = 46,2. снова переходим к более высокому значению, которое составляет 50 В
Наконец, требуется конденсатор с
C = 1000 мкФ при 50 В
Если вы хотите иметь индикацию выходного напряжения и тока, вы можете подключить вольтметр и амперметр с аналоговой шкалой.
· Вольтметр с диапазоном 0–30 В, параллельное подключение
· Амперметр с диапазоном 0–1 А, последовательное подключение
Схема показана на вкладке 2 схемы.
Принципиальные схемы
Рубрики: Electronic Projects
С тегами: переменный источник питания
Простой источник питания для регулируемого напряжения и тока
— Реклама —
Иногда требуется простой аналоговый источник питания с регулируемым выходным напряжением и регулируемой функцией ограничения тока. В этой статье представлен простой блок питания с регулируемым регулятором LM350, который обеспечивает переменное выходное напряжение до 17 В и максимальный выходной ток ниже 2 А. LM350 имеет более высокую рассеиваемую мощность по сравнению с общедоступным регулируемым стабилизатором напряжения LM317 и, следовательно, имеет более высокий гарантированный выходной ток.
Этот блок питания может быть полезен в лабораториях и для хобби-проектов.
Принципиальная схема блока питания показана на рис. 1. Он построен на базе мостового выпрямителя (BR1), регулируемого стабилизатора напряжения LM350 (IC1), транзисторов BC327(T1) и BC337(T2) и некоторых других компоненты.
Рис. 1: Принципиальная схема простого источника питания с регулируемым напряжением и током с LM350Вход на разъем CON1 может быть переменным или постоянным током. Если вы используете трансформатор от 18 до 20 В (среднеквадратичное значение) с номинальным током 2 А, вы можете иметь выходное напряжение V OUT1 от 1,2 В до примерно 16,5 В, доступное на CON3, и V OUT2 от 0 В до 15 В доступно на CON2. Вход защищен предохранителем F1 на 2А. Конденсаторы С3 и С5 (2200 мкФ) являются основными фильтрующими конденсаторами.
— Реклама —
Входное напряжение ограничено максимальным входным напряжением микросхемы LM350.
Максимальная рассеиваемая мощность LM350 составляет около 25 Вт.
Согласно техпаспорту, входное напряжение LM350 может быть от 4,5 В до 35 В, а выходное напряжение может регулироваться от 1,2 В до 33 В; однако нам нужно выходное напряжение ниже 17В.
Выходное напряжение В OUT1 можно рассчитать, используя следующую зависимость:
В OUT1 =1,25 В (1+(VR2+VR3)/R7))
Выходное напряжение В OUT2 примерно на 1,5 В ниже V OUT1 и, следовательно, может начинаться с 0 В.
Транзисторы Т1 и Т2 используются для регулируемой функции ограничения тока вместе с потенциометром VR3. Минимальный выходной ток составляет около 0,35 А и зависит от резисторов R2 и VR3.
Очиститель VR3 должен быть в крайнем правом положении, чтобы получить минимальный выходной ток, и в крайнем левом положении, чтобы получить максимальный выходной ток. Максимальный выходной ток около 2А. Когда VR1 настроен на максимальный выходной ток, T1 и T2 будут включены, а LED2 будет светиться.
В противном случае Т1 и Т2 будут выключены, а также будет выключен светодиод 2.
Конденсаторы C4 и C9 предотвращают колебания Т1 и Т2 во время переходных фаз. Выходное напряжение регулируется с помощью VR1 и VR3. VR2 используется для грубой настройки, а VR3 используется для более точной настройки выходного напряжения.
Схема печатной платы этой схемы источника питания показана на рис. 2, а схема ее компонентов на рис. 3. Соберите схему на разработанной печатной плате или макетной плате. Подключите вход от 18 до 20 В среднеквадратичного значения к CON1. Свечение LED1 указывает на наличие питания в цепи. LED2 светится, когда от нагрузки потребляется более высокий ток. LED3 светится, когда доступны выходы на CON2 и CON3.
Для загрузки PDF-файлов с компоновкой печатной платы и компонентов:
щелкните здесь Измерьте выходы на CON2 и CON3 с помощью вольтметра.
