Схема стабилизированного блока питания: Стабилизированный блок питания

Содержание

Схема стабилизированного блока питания

Вашему вниманию предлагается проверенная конструкция универсального блока питания. Данный простой источник питания, выполнен на мощных составных транзисторах. Основное преимущество схемы в том, что БП пригоден не только для питания различных электронных схем, но и для зарядки различных, в том числе и мощных свинцовых аккумуляторов.

Схема стабилизированного блока питания:

Напряжение на выходе БП, с данными значениями деталей, регулируется от нуля до 15В. Если поставить трансформатор и стабилитрон на большее напряжение, то и макимальный вольтаж выхода тоже возрастёт. Диоды любые выпрямительные, на соответствующий нагрузке ток с двухкратным запасом. Конденсатор С1 на напряжение не менее 25В. Старайтесь не использовать советские алюминиевые электролиты – они часто выходят из строя. Транзисторы заменимы на аналогичные по мощности и структуре.

Обратите внимание, что катоды диодов и коллекторы обеих транзисторов соединены между собой – значит их можно разместить на одном большом радиаторе без всяких изолирующих прокладок. Если поставить конденсаторы, показанные на схеме пунктиром, можно использовать устройство в качестве блока питания. В этом случае после диодов тоже не помешает конденсатор 1000-2000мкФ 25В. А если требуется только режим зарядного устройства (как это сделано в авторском варианте на фотографии), то можно их исключить.

Готовый стабилизированный источник питания размещается в любом подходящем корпусе. Наружу для удобства контроля выводится зелёный светодиод – сеть 220В, и красный – выход. Причём чем больше напряжение на выходе – тем ярче он будет светиться. Естественно подключают светодиод не напрямую между плюсом и минусом, а через резистор 1-2кОм.

Обсудить статью СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

В этой рубрике будут представлены схемы различных стабилизаторов, лабораторных блоков питания и сопутствующих устройств.

Простой стабилизатор тока на LM317

Приветствуем Вас уважаемый посетитель данной Интернет странички. Хотим обратить Ваше внимание, что существует множество схем и вариантов изготовления светодиодного драйвера, посредством простого стабилизатора тока на LM317. Наиболее трудоёмкие и материально затратные, представляют собой дополнительные схематические решения, позволяющие при критических перепадах напряжения и силы тока, сохранить наиболее дорогостоящие электронные компоненты. Схема и принцип работы стабилизатора до …

Бестрансформаторые стабилизаторы

Бестрансформаторные стабилизаторы отлично подойдут для питания маломощного устройства не критичного к пульсациям напряжения. К том же они просты в изготовлении и компактны. Внимание схема работает от 220В, будьте внимательны, соблюдайте технику безопасности! Недостатки Следует учесть, что такие стабилизаторы обладают рядом недостатков и их применение ограничено: Имеется связь с фазой электросети. Выдаваемая мощность таким стабилизатором достаточно мала, около …

Стабилизатор напряжения на транзисторах

Стабилизатор на одном стабилитроне Стабилизатор на одном транзисторе Стабилизатор на транзисторах с защитой от КЗ Стабилизатор с регулируемым выходным напряжением Стабилизатор на одном стабилитроне Для сглаживания пульсаций напряжения и постоянства тока на выходе блока питания применяют стабилизаторы. Как правило в основе стабилизатора лежит стабилитрон. Стабилитрон – полупроводниковый прибор обладающий свойством стабилизации напряжения. В отличии от …

Простейшая защита от короткого замыкания

Простейшая защита от короткого замыкания При наладке различной электро-радио аппаратуры бывает все идет не так как нам хотелось бы и происходит КЗ (короткое замыкание). Короткое замыкание опасно как для устройства, так и для человека, налаживающего его. Для защиты аппаратуры можно использовать устройство, схема которого представлена ниже. Принцип работы В качестве контролирующего элемента от короткого замыкания выступает …

Двуполярный регулируемый стабилизатор

Двуполярный регулируемый стабилизатор основана на микросхеме КР142ЕН5А. Такой стабилизатор обладает следующими характеристиками: используется малое количество элементов; простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода; максимальный выходной ток до 1А; регулировка напряжения в пределах ± 5…15В. Принцип работы Диоды VD1, VD2 представляют собой выпрямитель с удвоением напряжения. Конденсаторы С1-С4 выполняют роль …

Простое устройство для защиты от перепадов в сети

Здравствуйте друзья! Для сохранения современной электроники в рабочем состоянии я рекомендую использовать средства защиты от перепадов напряжения в сети 220 В. Это особенно актуально в частном секторе, особенно зимой, когда многие люди используют электро обогреватели . Импульсные блоки питания могут выйти из строя как от высокого напряжения, так и от низкого. Предлагаемый мной способ достаточно дешевый, прост …

Автомобильный блок питания для ноутбука

Здравствуйте друзья! Для питания ноутбука от сети автомобиля я рекомендую использовать преобразователь напряжения с 12 в 19 Вольт. По сравнению с инверторами в 220В ток потребления данного устройства значительно ниже. В современных легковых автомобилях провода идущие на прикуриватель не предназначены на нагрузку более 10А. Соответственно для инверторов 220В я рекомендую протянуть отдельный силовой провод на …

Импульсный стабилизатор с регулировкой по напряжению

ШИМ-стабилизатор с регулировкой и защитой по напряжению Данная схема представляет собой понижающий регулятор с возможностью регулировки и защиты или ограничения тока. Особенностью устройства является применение в силовой части биполярного транзистора со статической индукцией (БСИТ) и микросхемы TL494 с двумя операционными усилителями. ОУ используются в цепи обратной отрицательной связи регулятора, обеспечивая оптимальный режим работы. Рабочие параметры …

Простой лабораторный блок питания на LM317

Лабораторный блок питания на LM317 Здравствуйте друзья! Лабораторный блок питания необходим радиолюбителю, без него как без рук. Для начинающих радиолюбителей я предлагаю собрать схему простого стабилизатора с регулировкой по напряжению на микросхеме LM317, на очень распространенных и не дорогих радиоэлементах. Диапазон выходного напряжения от 1,5 до 37В. Ток может достигать 5А, зависит от используемого силового …

В данной статье расскажем про универсальный блок стабилизированного питания, про их основные требования и сбор схемы описанного блока питания.

В различных источниках – интернете, книжных изданиях встречаются схемы стабилизированных источников питания. Как правило, чем совершеннее (лучше) схема, тем она сложнее.

Источники питания стабилизированным напряжением имеющие широкие пределы регулирования выходного напряжения, высокую нагрузочную способность, защиту от превышения тока нагрузки и при этом – низкий коэффициент пульсаций классически состоят из следующих основных элементов:

— схема компенсационного стабилизатора напряжения.

— контрольные измерительные приборы;

— схема (элементы) защиты от перегрузки.

Мной были изучены различные варианты лабораторных блоков стабилизированного питания, схемы которых публикуют в различных изданиях.

Основные требования, предъявленные к источникам питания:

1. Пределы регулировки постоянного выходного напряжения – 0…25 вольт;

2. Максимальный ток нагрузки – 10 А;

3. Напряжение пульсаций на нагрузке током 10 А – не более 0,2 вольта;

4. Нестабильность выходного напряжения при нестабильности напряжения в сети 20% — не более 0,3%;

5. Порог срабатывания защиты по току – от 6 А и выше (устанавливается по желанию).

Эти требования довольно высоки и очень мало вариантов получения таких характеристик без значительного усложнения схем.

В результате изучения и переработки схем мощных источников питания была разработана наиболее оптимальная простейшая схема источника стабилизированного напряжения, полностью удовлетворяющая высоким предъявленным требованиям по параметрам.

Для уменьшения количества элементов (упрощения схемы), за основу стабилизатора был взят микросхемный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой выходного напряжения – LM317 (его отечественный аналог – КР142ЕН12А). Исполнена микросхема в обычном транзисторном корпусе ТО-220. Возможна замена этой микросхемы на LM350, LM338, LТ1083 (аналог – КР142ЕН22А), LТ1084 (аналог – КР142ЕН22), LТ1085 (аналог – КР142ЕН22Б). Все эти микросхемы обладают хорошей нагрузочной способностью (в зависимости от микросхемы – от 3-х, до 7,5 ампер). Они все имеют собственную защиту от перегрузки по току, но так как предъявлено требование к выходному току в 10 ампер, то эта защита в моей схеме не используется. Кроме того, имеется недостаток – минимальное напряжение, которое микросхема выдаёт – 1,25 вольта, а нам надо – 0 вольт. Для возможности получения выходного напряжения от нуля, радиолюбителями предлагаются схемы с дополнительными источниками отрицательного напряжения смещения, но мы пойдём по другому пути.

Для получения выходного напряжения от 0 вольт и повышения нагрузочной способности до тока более 10 ампер, в представленной мной схеме используются два составных транзистора КТ827А. Суть снижения минимального предела выходного напряжения до нуля состоит в том, что эти самые 1,25 вольта «падают» на базово-эмиттерных переходах транзисторов. О том, что это за падение, я описывал в своей статье Стабилизаторы напряжения, их расчёт. Кроме того, поставив в схему два составных транзистора КТ827А мы «убиваем второго зайца» – значительно увеличиваем нагрузочную способность блока питания, подняв запас по току до 40 ампер, чем повышаем надёжность блока питания. Для выравнивания токов нагрузки между транзисторами в эмиттерных цепях транзисторов используются резисторы R13 и R14. Регулировка выходного напряжения блока питания осуществляется резистором R10.

В основном все «продвинутые» изученные мной схемы в качестве элементов защиты используют либо оптопары, либо электромагнитные реле. Мне это крайне не понятно потому, что оптопары обычно используются для гальванической развязки, а в представленных схемах никакой гальванической развязки и не требовалось. Электромагнитные реле, это довольно медлительный элемент схемы, способный «залипать» и тогда Ваш блок питания всё равно сгорит. Реле – это элемент электрики, а не электроники. Я лично использую электромагнитное реле, в крайнем случае, когда транзисторные и тиристорные схемы не могут заменить реле.

Разработанная мной схема защиты проста и надёжна. Работает она следующим образом:

В качестве элемента, на котором измеряется ток, используется резистор R2 на 0,1 Ом. При токе нагрузки, равном 6 ампер, на нём падает напряжение равное ровно 0,6 вольта (по закону Ома). Если шлиц резистора R4 находится в крайнем правом положении, то это напряжение в 0,6 вольта прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора VT1. Транзистор открывается. Ток, протекающий через открытый транзистор VT1, открывает транзистор VT2, а тот в свою очередь откроет транзистор VT3. Открытый транзистор VT3 закорачивает вывод 1 микросхемы (управления выходным напряжением) на корпус и выходное напряжение стабилизатора падает до нуля. Транзисторы VT1 и VT2 совместно представляют собой схему тиристорного управления, они «самоблокируются» в открытом состоянии двумя токами, протекающими по пути: 1) плюс выпрямителя – эмиттер VT1 – база VT1 – коллектор VT2 – эмиттер VT2 – элементы R7, VD3, R8, R9, транзистор VT3 – минус выпрямителя; 2) плюс выпрямителя – эмиттер VT1 – коллектор VT1 – база VT2 – эмиттер VT2 – элементы R7, VD3, R8, R9, транзистор VT3 – минус выпрямителя. Одновременно загорается светодиод VD3 «Перегрузка». Для отключения защиты, необходимо кратковременно нажать кнопку S2, которая разорвёт цепь протекания первого тока и транзисторы закроются. Если причина срабатывания защиты не устранена (например замыкание выходных клемм), то нажатие кнопки не сбросит защиту. Для уменьшения чувствительности схемы защиты по току, необходимо двигать ползунок резистора R4 из крайнего правого положения влево. Настройка производится экспериментально, путём кратковременного создания соответствующей нагрузки. Я сделал просто: в качестве нагрузки использовал внешний 10-ти амперный Амперметр, подключив его напрямую к выходным клеммам. Повышая выходное напряжение резистором R10 от нуля, я добился срабатывания схемы защиты на выбранном мной уровне (9,5А). Дополнительная защита по первичной обмотке – предохранитель FU1.

Важно

Особое внимание следует уделить выбору трансформатора. Он должен быть достаточной мощности. Я использую всё тот же ТПП-320-220-50, который я использовал и в зарядном устройстве, подобрав выходное напряжение на выходе выпрямителя VD1, равным 30 вольтам, путём выбора определённых обмоток. Не смотря на использование мощных транзисторов, при эксплуатации блока питания необходимо помнить, что нагрузочные способности любых блоков питания ограничены суммарной рассеиваемой мощностью выходных транзисторов. В данном случае, это — 250 ватт (по справочнику). Силовые транзисторы будут сильно греться и могут выйти из строя от падения на их переходах отдаваемого трансформатором напряжения. Так, при выходном напряжении 2,5 В и токе нагрузки 9 А, рассеиваемая на транзисторах мощность будет равна (30 – 2,5) * 9 = 247,5 Ватт. Эта работа «на пределе» приведёт к быстрому выходу транзисторов из строя от перегрева. Поэтому транзисторы необходимо установить на радиаторы достаточного размера. Я использовал в качестве радиаторов алюминиевый корпус своего блока, установив транзисторы через слюдяные прокладки.

В качестве выпрямителя VD1, как и в зарядном устройстве, я использовал силовой выпрямительный мост типа КЦ419 (импортный аналог – МВ5010), как результат – не нужна изоляция, компактность и запас по току до 25 ампер (МВ5010 – до 16А). Он также прикручивается непосредственно на корпус.

При сборке конструкции обязательно учтите тот факт, что ушко крепления микросхемы соединено с входным выводом микросхемного стабилизатора. Поскольку её выходные токи не превышают 0,2 А, то можете её даже не прикручивать на радиатор, но лучший вариант, если вы прикрутите её через диэлектрическую прокладку на радиатор, на котором стоят выходные транзисторы. Таким образом, Вы сможете использовать тепловую защиту, встроенную в микросхему. Если установить транзисторы и микросхему на отдельный изолированный теплоотвод, то никаких изолирующих прокладок не потребуется.

Для контроля тока использован миллиамперметр, резистор R3 подбирают таким, чтобы при подаче напряжения в 1 вольт, было отклонение стрелки прибора на максимум шкалы (на значение = 10). Вольтметр использован заводской, на 25 вольт, без дополнительных добавочных резисторов.

Большинство радиоэлементов блока питания размещено на радиоплате(печатной плате) размерами 130 х 75 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного текстолита. Размещение элементов приводится на рисунке ниже. Микросхема D1 установлена со стороны печатных проводников, под её ушко просверлено большое отверстие в плате (чтобы можно было прикрутить микросхему к металлическому корпусу винтом).

Правильно собранная конструкция начинает работать сразу. Настройке подлежит только установка уровня срабатывания защиты по току нагрузки. Если не установите, то блок всё равно будет выдавать требуемое Вам напряжение, но без защиты. В крайнем случае – самое правое положение ползунка резистора R4 соответствует защите при токе около 6 Ампер. Обратите внимание, что при включении блока с выставленным на выходе выходным напряжением отличным от нуля, сразу срабатывает защита. Это нормальная работа, связана с тем, что на выходе блока питания стоит конденсатор С5 достаточно большой ёмкости. Для работы блока необходимо нажать кнопку сброса аварии. Впрочем, можете уменьшить номинал конденсатора на целый порядок, но это увеличит чувствительность схемы защиты к резким импульсным изменениям нагрузки, и на больших токах увеличит коэффициент пульсаций.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Схема стабилизированного блока питания на 9 Вольт

   Имея всего один мощный транзистор, можно собрать простой блок питания ~ 220В/±9В с неплохими эксплуатационными показателями. Важным показателем любого блока питания является его способность давать на выходе стабильное выходное напряжение. С этой целью обычно используют различного рода стабилизаторы напряжения, выполненные на транзисторах или микросхемах. Для определенного напряжения стабилизации на выходе блока питания, необходимо подбирать стабилитрон , который соответствует этому напряжению. В схеме блока питания применяется последовательный стабилизатор, на вход стабилизатора подается нестабилизированное постоянное напряжение, на выходе получается стабилизированное постоянное напряжение, меньшее по величине, транзистор включен. как эмиттерный повторитель, напряжение на эмиттере повторяет напряжение на базе, нагрузка подключена между эмиттером транзистора и землей, напряжение на базе транзистора VT1 устанавливается с помощью стабилитрона VD5, выходное напряжение равно напряжению стабилизации стабилитрона минус 0,7 В падения напряжения на переходе база-эмиттер.

   Резистор R1 нужен для задания тока стабилизации. Расчет R1 в данной схеме стабилизатора можно выполнить по формуле:

   R1=0,5*(((Uвх*(1+?в)-Uвых)/(0,8Iстmax*h31э+Iвыхmin)*h31э+((Uвх*(1-?н)-Uвых)/(Iвыхmax+Iстmax*h31э)*h31э))), где ?в и ?н — ожидаемые (положительное и отрицательное) отклонения, которыми можно пренебречь(если считать более грубо), в результате можно получить следующую формулу:

   R1 = ((Uвх-Uвых)/(0,8Iстmax*h31э+Iвыхmin))*h31э
Uвх = 12,4В
Uвых = 9В
R1 = (12,4-9)/(0,8*0,04*20+0,01) = (3,4/0,65)*20 = 105 Ом, если взять немного с запасом — 120 Ом.

   Резистор R2 необходим для задания нагрузки БП. Конденсатор С1 для сглаживания пульсаций после выпрямителя. Силовой трансформатор Т1 берется готовый (например, ТП8-4-220-50) или самодельный. Напряжение на выходе выпрямителя больше в ?2 (1,41), чем на выходе трансформатора. При использовании одного стабилитрона на выходе блока питания было 8,66В (0,3В потерялось на переходе бэ транзистора) вместо 9В , на стабилитроне напряжение было 8,9В (маловато). После замены стабилитрона на другой такого же типа напряжение на стабилитроне стало 9,7В, напряжение на выходе блока питания 9,09В (0,6В потерялось на переходе бэ транзистора).

Схема стабилизированного блока питания на ЛМ

Представляем маломощный стабилизированный блок питания с возможностью регулировки напряжения и тока, изготовленный на знаменитой LM317. Себестоимость конструкции копеечная, поскольку все детали, как и стрелочный вольтметр распространенные, покупать ничего не понадобиться скорее всего. Блок питания имеет регулировку напряжения в диапазоне 1,25–30 В. Для охлаждения просверлены вентиляционные отверстия сверху и снизу корпуса, достаточно и этого.

Схема электрическая БП на LM350 (LM317)

Вариант включения микросхемы в качестве стабилизатора тока для зарядного устройства:

Это принципиальная схема, согласно которой сделан блок питания. При желании его можно использовать в качестве зарядного устройства для гелевых аккумуляторов — в этом варианте оно также работает отлично.


Регулировка тока от 300 мА, но этого чаще всего достаточно. Можно преобразовать этот источник питания так, чтобы диапазон регулирования тока составлял от десятка или около того миллиампер. Для этого потребуется увеличить сопротивление резистора R4 до такого значения, чтобы при этом минимальном токе падение напряжения на нем открывало транзистор Т1, или ~ 0,55-0,6 В. Значение этого сопротивления было бы довольно большим и значительно ограничивало бы значение тока и максимальное напряжение.

Например, при резисторе R4 = 33R минимальный ток будет 0,6 В / 33R = 0,018 А, но при 300 мА падение напряжения на этом резисторе составит 0,3 А х 33R = 9,9 В, а потеря мощности 0,3 А х 9,9 В = 3 Вт.

Фактически значение низкоомного резистора будет в пределах между 0,1 и 1 Ом, необходимо помнить, что чем выше ток, тем выше мощность выделяемая на резисторе P = I2хR, и чем выше сопротивление, тем больше падение напряжения и тем выше мощность, выделяемая на резисторе, оптимальное значение 0,5 Ом / 10 Вт. Например 2 подключенных параллельно 1 Ом / 5 Вт, дело в том, что резистор должен нагреваться как можно меньше, чтобы его значение было более стабильным и, следовательно, более стабильный ток на выходе БП.


Стабилизированный блок питания 3-12В/0,25А (142ЕН12А)

Этот блок питания выполнен на интегральной микросхеме (ИМС) 142ЕН12А и обладает достаточно широким диапазоном и стабильностью выходного напряжения.

Схема блока питания приведена на рис. 1.

Основные технические характеристики:

  • Номинальное выходное напряжение
  • с допускаемым отклонением ±5 %, В……………..3; 4; 5; 6; 7,5; 9; 12;
  • Максимальный ток нагрузки, А……………………………………………..0,25;
  • Амплитуда пульсации, мВ………………………………………………………..10;
  • Внешние размеры, мм …………………………………………………..77x57x50.

Принципиальная схема

Переменное напряжение с секционированной обмотки сетевого трансформатора Т1 через контакты переключателя SA1.1 (в зависимости от выбранного предела) поступает на диодный мост VD1…VD4 и выпрямляется им.

Рис. 1. Принципиальная схема стабилизированного блока питания 3-12В/0,25А (142ЕН12А).

Выпрямленное и сглаженное конденсатором С2 напряжение поступает далее на вход 2 микросхемы DA1, представляющей собой интегральный стабилизатор с регулируемым выгодным напряжением. С ее вывода 8 стабилизированное напряжение подается на выходной разъем Х2.

Резисторы R1…R7 образуют делитель напряжения. Резисторы R2…R7 коммутируются переключателем SA1.2 одновременно с отводами секций обмотки II сетевого трансформатора. Конденсатор C3 необходим для снижения уровня шума и увеличения коэффициента сглаживания пульсаций.

Конденсатор С1 выполняет роль сетевого фильтра, конденсатор С4 — выходного фильтра блока питания.

Детали и печатная плата

Печатная плата блока питания показана на рис. 2. Резисторы R2…R7 и переключатель SA1 смонтированы на нижней стороне печатной платы, остальные детали — на верхней. Трансформатор Т1 установлен на плате выводами обмоток вниз и приклеен к плате клеем БФ-4. Выводы первичной обмотки трансформатора припаяны непосредственно к штырям сетевой вилки (XI). К ним же припаян и конденсатор С1.

Рис. 2. Печатная плата.

Магнитопровод трансформатора собран из пластин Ш 10×20. Первичная обмотка (I) трансформатора содержит 3600 витков провода ПЭВ-2-0,1, а вторичная (II) — 368 витков ПЭВ-2-0,35 с отводами от 166, 200, 234, 268, 302-го витков.

Все резисторы, используемые в блоке питания, — МЛТ-0,125. Конденсатор C1 — К73-17 на номинальное напряжение 630 В, С2 и C3 — оксидные К50-35, С4 — КМ-5. Переключатель SA1 — движковый типа ПД-41.

Установка его на плате со стороны сетевой вилки исключает случайное переключение выходного напряжения при работающем блоке с подключенной нагрузкой.

Микросхема КР142ЕН12А может быть заменена на КР142ЕН12Б. Теплоотвод, на котором она укреплена винтом с гайкой, изготовлен из листового алюминия толщиной 2,5 мм.

Налаживание блока питания заключается в тщательном подборе резисторов R2…R7 делителя выходного напряжения. Работа эта весьма кропотливая и, естественно, требует особого внимания и усидчивости. Чем более тщательно будет подобран каждый из резисторов делителя, тем точнее окажется соответствующее ему напряжение на выходе блока питания.

Рис. 3. Принципиальная схема стабилизатора напряжения на транзисторах.

При отсутствии интегрального стабилизатора аналогичный блок питания можно собрать по схеме, приведенной на рис. 3. Здесь в качестве регулирующего элемента применен транзистор КТ829, и нет необходимости переключать обмотки трансформатора.

Простой регулируемый стабилизированный блок питания

Этот блок питания на микросхеме LM317, не требует каких – то особых знаний для сборки, и после правильного монтажа из исправных деталей, не нуждается в наладке. Несмотря на свою кажущуюся простоту, этот блок является надёжным источником питания цифровых устройств и имеет встроенную защиту от перегрева и перегрузки по току. Микросхема внутри себя имеет свыше двадцати транзисторов и является высокотехнологичным устройством, хотя снаружи выглядит как обычный транзистор.

Питание схемы рассчитано на напряжение до 40 вольт переменного тока, а на выходе можно получить от 1.2 до 30 вольт постоянного, стабилизированного напряжения. Регулировка от минимума до максимума потенциометром происходит очень плавно, без скачков и провалов. Ток на выходе до 1.5 ампер. Если потребляемый ток не планируется выше 250 миллиампер, то радиатор не нужен. При потреблении большей нагрузки, микросхему поместить на теплопроводную пасту к радиатору общей площадью рассеивания 350 – 400 или больше, миллиметров квадратных. Подбор трансформатора питания нужно рассчитывать исходя из того, что напряжение на входе в блок питания должно быть на 10 – 15 % больше, чем планируете получать на выходе. Мощность питающего трансформатора лучше взять с хорошим запасом, во избежание излишнего перегрева и на вход его обязательно поставить плавкий предохранитель, подобранный по мощности, для защиты от возможных неприятностей.
Нам, для изготовления этого нужного устройства, потребуются детали:
  • Микросхема LM317 или LM317T.
  • Выпрямительная сборка почти любая или отдельные четыре диода на ток не менее 1 ампер каждый.
  • Конденсатор C1 от 1000 МкФ и выше напряжением 50 вольт, он служит для сглаживания бросков напряжения питающей сети и, чем больше его ёмкость, тем более стабильным будет напряжение на выходе.
  • C2 и C4 – 0.047 МкФ. На крышке конденсатора цифра 104.
  • C3 – 1МкФ и больше напряжением 50 вольт. Этот конденсатор, так же можно применить большей ёмкости для повышения стабильности выходящего напряжения.
  • D5 и D6 – диоды, например 1N4007, или любые другие на ток 1 ампер или больше.
  • R1 – потенциометр на 10 Ком. Любого типа, но обязательно хороший, иначе выходное напряжение будет «прыгать».
  • R2 – 220 Ом, мощностью 0.25 – 0.5 ватт.

Перед подключением к схеме питающего напряжения, обязательно проверьте правильность монтажа и пайки элементов схемы.

Сборка регулируемого стабилизированного блока питания


Сборку я произвел на обычной макетной платы без всякого травления. Мне этот способ нравится из-за своей простоты. Благодаря ему схему можно собрать за считанные минуты.






Проверка блока питания


Вращением переменного резистора можно установить желаемое напряжение на выходе, что очень удобно.

Видео испытаний блока питания прилагается


Блок питания на стабилитроне и транзисторе своими руками

Рассмотренный далее стабилизированный блок питания является одним из первых устройств, которые собираются начинающими радиолюбителями. Это очень простой, но весьма полезный прибор. Для его сборки не нужны дорогостоящие компоненты, которые достаточно легко подобрать новичку в зависимости от требуемых характеристик блока питания.
Материал будет также полезен тем, кто желает более детально разобраться в назначении и расчете простейших радиодеталей. В том числе, вы подробно узнаете о таких компонентах блока питания, как:
  • силовой трансформатор;
  • диодный мост;
  • сглаживающий конденсатор;
  • стабилитрон;
  • резистор для стабилитрона;
  • транзистор;
  • нагрузочный резистор;
  • светодиод и резистор для него.

Также в статье детально рассказано, как подобрать радиодетали для своего блока питания и что делать, если нет нужного номинала. Наглядно будет показана разработка печатной платы и раскрыты нюансы этой операции. Несколько слов сказано конкретно о проверке радиодеталей перед пайкой, а также о сборке устройства и его тестировании.

Типовая схема стабилизированного блока питания


Всевозможных схем блоков питания со стабилизацией напряжения существует сегодня очень много. Но одна из самых простых конфигураций, с которой и стоит начинать новичку, построена всего на двух ключевых компонентах – стабилитроне и мощном транзисторе. Естественно, в схеме присутствуют и другие детали, но они вспомогательные.

Схемы в радиоэлектронике принято разбирать в том направлении, в котором по ним протекает ток. В блоке питания со стабилизацией напряжения все начинается с трансформатора (TR1). Он выполняет сразу несколько функций. Во-первых, трансформатор понижает сетевое напряжение. Во-вторых, обеспечивает работу схемы. В-третьих, питает то устройство, которое подключено к блоку.
Диодный мост (BR1) – предназначен для выпрямления пониженного сетевого напряжения. Если говорить другими словами, то в него заходит переменное напряжение, а на выходе получается уже постоянное. Без диодного моста не будет работать ни сам блок питания, ни устройства, которые будут к нему подключаться.
Сглаживающий электролитический конденсатор (C1) нужен для того, чтобы убирать пульсации, присутствующие в бытовой сети. На практике они создают помехи, которые отрицательно сказываются на работе электроприборов. Если для примера взять усилитель звука, запитанный от блока питания без сглаживающего конденсатора, то эти самые пульсации будут отчетливо слышны в колонках в виде постороннего шума. В других приборах помехи могут привести к некорректной работе, сбоям и прочим проблемам.
Стабилитрон (D1) – это компонент блока питания, который стабилизирует уровень напряжения. Дело в том, что трансформатор будет выдавать желаемые 12 В (например) только тогда, когда в сетевой розетке будет ровно 230 В. Однако на практике таких условий не бывает. Напряжение может как просаживаться, так и повышаться. То же самое трансформатор будет давать и на выходе. Благодаря своим свойствам стабилитрон выравнивает пониженное напряжение независимо от скачков в сети. Для корректной работы этого компонента нужен токоограничивающий резистор (R1). О нем более детально сказано ниже.
Транзистор (Q1) – нужен для усиления тока. Дело в том, что стабилитрон не способен пропускать через себя весь потребляемый прибором ток. Более того, корректно он будет работать только в определенном диапазоне, например, от 5 до 20 мА. Для питания каких-либо приборов этого откровенно мало. С данной проблемой и справляется мощный транзистор, открывание и закрывание которого управляется стабилитроном.
Сглаживающий конденсатор (C2) – предназначен для того же, что и вышеописанный C1. В типовых схемах стабилизированных блоков питания присутствует также нагрузочный резистор (R2). Он нужен для того, чтобы схема сохраняла работоспособность тогда, когда к выходным клеммам ничего не подключено.
В подобных схемах могут присутствовать и другие компоненты. Это и предохранитель, который ставится перед трансформатором, и светодиод, сигнализирующий о включении блока, и дополнительные сглаживающие конденсаторы, и еще один усиливающий транзистор, и выключатель. Все они усложняют схему, однако, повышают функциональность устройства.

Расчет и подбор радиокомпонентов для простейшего блока питания


Трансформатор подбирается по двум основным критериям – напряжению вторичной обмотки и по мощности. Есть и другие параметры, но в рамках материала они не особо важны. Если вам нужен блок питания, скажем, на 12 В, то трансформатор нужно подбирать такой, чтобы с его вторичной обмотки можно было снять чуть больше. С мощностью все то же самое – берем с небольшим запасом.
Основной параметр диодного моста – это максимальный ток, который он способен пропускать. На эту характеристику и стоит ориентироваться в первую очередь. Рассмотрим примеры. Блок будет использоваться для питания прибора, потребляющего ток 1 А. Это значит, что диодный мост нужно брать примерно на 1,5 А. Допустим, вы планируете питать какой-либо 12-вольтовый прибор мощностью 30 Вт. Это значит, что потребляемый ток будет около 2,5 А. Соответственно, диодный мост должен быть, как минимум, на 3 А. Другими его характеристиками (максимальное напряжение и прочее) в рамках такой простой схемы можно пренебрегать.

Дополнительно стоит сказать, что диодный мост можно не брать уже готовый, а собрать его из четырех диодов. В таком случае каждый из них должен быть рассчитан на ток, проходящий по схеме.
Для расчета емкости сглаживающего конденсатора применяются достаточно сложные формулы, которые в данном случае ни к чему. Обычно берется емкость 1000-2200 мкФ, и этого для простого блока питания будет вполне достаточно. Можно взять конденсатор и побольше, но это существенно удорожит изделие. Другой важный параметр – максимальное напряжение. По нему конденсатор подбирается в зависимости от того, какое напряжение будет присутствовать в схеме.
Здесь стоит учитывать, что на отрезке между диодным мостом и стабилитроном после включения сглаживающего конденсатора напряжение будет примерно на 30% выше, чем на выводах трансформатора. То есть, если вы делаете блок питания на 12 В, а трансформатор выдает с запасом 15 В, то на данном участке из-за работы сглаживающего конденсатора будет примерно 19,5 В. Соответственно, он должен быть рассчитан на это напряжение (ближайший стандартный номинал 25 В).
Второй сглаживающий конденсатор в схеме (C2) обычно берется небольшой емкости – от 100 до 470 мкФ. Напряжение на этом участке схемы будет уже стабилизированным, например, до уровня 12 В. Соответственно, конденсатор должен быть рассчитан на это (ближайший стандартный номинал 16 В).
А что делать, если конденсаторов нужных номиналов нет в наличии, и в магазин идти неохота (или банально нет желания их покупать)? В таком случае вполне возможно воспользоваться параллельным подключением нескольких конденсаторов меньшей емкости. При этом стоит учесть, что максимальное рабочее напряжение при таком подсоединении суммироваться не будет!
Стабилитрон подбирается в зависимости от того, какое напряжение нам нужно получить на выходе блока питания. Если подходящего номинала нет, то можно соединить несколько штук последовательно. Стабилизируемое напряжение, при этом, будет суммироваться. Для примера возьмем ситуацию, когда нам надо получить 12 В, а в наличии есть только два стабилитрона на 6 В. Соединив их последовательно мы и получим желаемое напряжение. Стоит отметить, что для получения усредненного номинала параллельное подключение двух стабилитронов не сработает.
Максимально точно подобрать токоограничивающий резистор для стабилитрона можно только экспериментально. Для этого в уже рабочую схему (например, на макетной плате) включается резистор номиналом примерно 1 кОм, а между ним и стабилитроном в разрыв цепи ставится амперметр и переменный резистор. После включения схемы нужно вращать ручку переменного резистора до тех пор, пока через участок цепи не потечет требуемый номинальный ток стабилизации (указывается в характеристиках стабилитрона).
Усиливающий транзистор подбирается по двум основным критериям. Во-первых, для рассматриваемой схемы он обязательно должен быть n-p-n структуры. Во-вторых, в характеристиках имеющегося транзистора нужно посмотреть на максимальный ток коллектора. Он должен быть немного больше, чем максимальный ток, на который будет рассчитан собираемый блок питания.
Нагрузочный резистор в типовых схемах берется номиналом от 1 кОм до 10 кОм. Меньшее сопротивление брать не стоит, так как в случае, когда блок питания не будет нагружен, через этот резистор потечет слишком большой ток, и он сгорит.

Разработка и изготовление печатной платы


Теперь вкратце рассмотрим наглядный пример разработки и сборки стабилизированного блока питания своими руками. В первую очередь, необходимо найти все присутствующие в схеме компоненты. Если нет конденсаторов, резисторов или стабилитронов нужных номиналов – выходим из ситуации вышеописанными путями.

Далее нужно будет спроектировать и изготовить печатную плату для нашего прибора. Начинающим лучше всего использовать для этого простое и, самое главное, бесплатное программное обеспечение, например, Sprint Layout.
Размещаем на виртуальной плате все компоненты согласно выбранной схемы. Оптимизируем их расположение, корректируем в зависимости от того, какие конкретно детали есть в наличии. На этом этапе рекомендуется перепроверять реальные размеры компонентов и сравнивать их с добавляемыми в разрабатываемую схему. Особое внимание обратите на полярность электролитических конденсаторов, расположение выводов транзистора, стабилитрона и диодного моста.
Если вы заходите добавить в блок питания сигнальный светодиод, то его можно будет включить в схему как до стабилитрона, так и после (предпочтительнее). Чтобы подобрать для него токоограничивающий резистор, необходимо выполнить следующий расчет. Из напряжения участка цепи вычитаем падение напряжения на светодиоде и делим результат на номинальный ток его питания. Пример. На участке, к которому мы планируем подключать сигнальный светодиод, имеется стабилизированные 12 В. Падение напряжения у стандартных светодиодов около 3 В, а номинальный ток питания 20 мА (0,02 А). Получаем, что сопротивление токоограничивающего резистора R=450 Ом.

Проверка компонентов и сборка блока питания


После разработки платы в программе переносим ее на стеклотекстолит, травим, лудим дорожки и удаляем излишки флюса.






После этого выполняем установку радиокомпонентов. Здесь стоит сказать, что не лишним будет сразу же перепроверить их работоспособность, особенно, если они не новые. Как и что проверять?
Обмотки трансформатора проверяются омметром. Где сопротивление больше – там первичная обмотка. Далее его нужно включить в сеть и убедиться, что он выдает требуемое пониженное напряжение. При его измерении соблюдайте предельную осторожность. Также учтите, что напряжение на выходе переменное, потому на вольтметре включается соответствующий режим.
Резисторы проверяются омметром. Стабилитрон должен «звониться» только в одном направлении. Диодный мост проверяем по схеме. Встроенные в него диоды должны проводить ток только в одном направлении. Для проверки конденсаторов потребуется специальный прибор для измерения электрической емкости. В транзисторе n-p-n структуры ток должен протекать от базы к эмиттеру и к коллектору. В остальных направлениях он протекать не должен.
Начинать сборку лучше всего с мелких деталей – резисторов, стабилитрона, светодиода. Затем впаиваются конденсаторы, диодный мост.
Особое внимание обращайте на процесс установки мощного транзистора. Если перепутать его выводы – схема не заработает. Кроме того, этот компонент будет достаточно сильно греется под нагрузкой, потому его необходимо устанавливать на радиатор.
Последним устанавливается самая большая деталь – трансформатор. Далее к выводам его первичной обмотки припаивается сетевая вилка с проводом. На выходе блока питания тоже предусматриваются провода.

Осталось только хорошенько перепроверить правильность установки всех компонентов, смыть остатки флюса и включить блок питания в сеть. Если все сделано правильно, то светодиод будет светиться, а на выходе мультиметр покажет желаемое напряжение.

Все своими руками Стабилизированный блок питания радиолюбителя

В статье будет рассмотрена схема несложного, регулируемого блока питания со стабилизированным выходным напряжением и имеющим защиту от превышения тока нагрузки. Вся информация выводится на светодиодный индикатор.

Схема устройства измерения и индикации показана на рисунке 1.

Схема самого стабилизатора с сетевым трансформатором показана на рисунке 2.

Вообще это половина двухполярного блока питания, внешний вид, которого показан на фото 1. Это экспериментальный вариант одной из разработок блока питания для радиокружка, для юных «радиогубителей».

Поэтому в этом устройстве стабилизаторы одинаковые, а схемы защиты и индикации разные. Можно сказать, что здесь в одном корпусе два блока питания, не имеющие гальванической связи, т.е. они не имеют общей «земли». Если поставить перемычку на клеммы 1 и 2, то на верхних клеммах мы получим сумму выходных напряжений обоих стабилизаторов. А если общим проводом назначить перемычку, то получим двухполярный блок питания – ±14В. Пока рассмотрим правый блок питания со светодиодными индикаторами.

Работа схемы

После подачи напряжения сети на первичную обмотку сетевого трансформатора, на его вторичной обмотке появится напряжение порядка 15 вольт. После выпрямления и фильтрации постоянное напряжение на конденсаторе С1 уже будет равно амплитудному значению выходного напряжения вторичной обмотки трансформатора, это где то 23 вольта. Это напряжение через контакт 3 разъема Х1 подается на схему измерения и индикации, где запитывает микросхему DA1 и DA2. Микросхема DA2 является стабилизатором напряжения питания +5 вольт микроконтроллера PIC16F873A. При появлении этого напряжения запускается программа, записанная в данный контроллер. И при первом включении, первым делом, проверяет положение ручки регулятора R5, с помощью которого устанавливается необходимая величина тока защиты. Если при включении блока питания эта ручка не была на «0»(в нижнем положении по схеме), то на среднем индикаторе вы увидите три тире. Смотрим фото ниже.

В этом случае микроконтроллер не даст сигнал на включение стабилизатора. Этот сигнал снимается с вывода 6 – RA4 микроконтроллера и через контакт 4 разъема Х1, диод VD2 и ограничительный резистор R1 схемы стабилизатора подается на вывод 9 включения микросхемы К157ХП2. Для включения стабилизатора необходимо вывести регулятор тока защиты в «0». После этого включится стабилизатор и индикация. На верхнем индикаторе будет индицироваться ток нагрузки, на среднем – выставленный вами уровень тока отсечки защиты, на нижнем индикаторе отображается выходное напряжение. Выходное напряжение блока питания выставляется с помощью переменного резистора R4 рисунок 2. После включения стабилизатора, в процессе работы с блоком питания, с помощью переменного резистора R5 – «Ток защиты», можно будет оперативно выключать и включать стабилизатор, выводя его в ноль и обратно до нужного тока защиты. При этом в выключенном состоянии напряжение на выходе блока питания будет практически равно нулю, в моем случае оно было на уровне +0,017В. На микросхеме DA1.1 и транзисторе VT1, рисунок 1, реализован преобразователь ток – напряжение. Датчиком тока служит резистор R3 – рисунок 2. Коэффициент передачи данного преобразователя можно приближенного рассчитать следующим образом – R5 (рис.2)умножаем на R2 (рис.1), делим на R1 (рис.1) и умножаем на ток нагрузки. В итоге получаем напряжение на R2 — выходе преобразователя соответствующее определенному току нагрузки. Выбирая соответствующим образом величины этих резисторов. Мы можем выбрать любой нужный нам коэффициент передачи.

На ОУ микросхемы DA1.2 собран компаратор напряжений – схема защиты от превышения тока нагрузки. На инвертирующий вход ОУ – вывод 6 DA1.2 подается опорное напряжение с резистора установки тока защиты R5, это же напряжение подается на один из входов АЦП — вывод 3 RA1 DD1. После оцифровки значение этого напряжения (значение тока защиты) выводится на индикатор. На неинвертирующий вход, вывод 5 DA1.2 подается напряжение с преобразователя ток-напряжение, соответствующее определенному току нагрузки. При работе блока питания в штатном режиме напряжение на выходе преобразователя меньше, чем напряжение опорное. И на выходе DA1.2 напряжение практически равно нолю. Как только напряжение на выходе преобразователя станет больше напряжения опорного, сработает компаратор и на его выходе появится напряжение близкое к напряжению питания микросхемы DA1. Чтобы согласовать уровень выходного сигнала микросхемы DA1.2 с входом микроконтроллера, в схему введен параметрический стабилизатор, реализованный на резисторе R10 и стабилитроне VD3, снижающий величину сигнала перегрузки до пяти вольт. Подпрограмма защиты по току микроконтроллера реализована на прерывании. Т.е. при появлении сигнала на выводе 21 RB0 DD1 контроллер прерывает исполнение основной программы и выполняет подпрограмму прерывания. Сразу же выключает стабилизатор — сбрасывает «1» включения стабилизатора на «0» на выводе 6 DD1. Гасит верхний и нижний индикаторы. А на среднем, выводит три английские буквы Р. В этом случае, на выходе напряжение будет практически равно нолю. Смотрим фото ниже.

В рабочее состояние блок питания возвращается опять же сбросом резистора R5 до нуля и выставлением необходимого уровня тока защиты.

Теперь немного о нюансах работы схемы. Вкратце. У микросхемы К157ХП2 есть собственная защита от превышения максимального тока нагрузки. Так, вот. Если вы устроите КЗ выходу блока питания, то первой, иногда, в определенных режимах, может сработать, как раз внутренняя схема защиты микросхемы, так как ее быстродействие выше, и ограничит напряжение на выходе на уровне, примерно 0,6 вольта и ток КЗ при этом зафиксируется на уровне 1А. Еще один нюанс, величина остаточного выходного напряжения и ток короткого замыкания зависят от длины проводов от БП до КЗ. Можно конечно увеличить быстродействие и нашей защиты, убрав конденсатор фильтра С3 рисунок 1, но тогда могут появиться проблемы с подключением емкостной нагрузки. Ток заряда постоянно будет уводить БП в перегрузку, возможен «дребезг» младшего разряда индикатора тока из-за всевозможных помех и наводок, так как ОУ DA1.1 работает с большим коэффициентом усиления.

Детали

Сетевой трансформатор – перемотанный трансформатор от ТВ – ТС180. Вы можете пересчитать обмотки трансформатора и на другое выходное напряжение блока питания, но не забывайте, что максимальное напряжение питания LM358 – всего 32 вольта. Отсюда напряжение вторичной обмотки должно быть не более 32В/1,41 ≈ 22В. Емкость конденсатора фильтра С1 рис.2 выбирается из соображения 2000 микрофарад на один ампер тока нагрузки. Диодный мост – любой соответствующий вашему току потребления, умноженному на два. Индикаторы любые с общим катодом. Микроконтроллер можно заменить, без каких либо изменений, на PIC16F876A.

Да, выходное сопротивление моего БП при напряжении выхода 14 вольт и токе нагрузки 3 ампера равно 1 миллиОм.

Успехов. К.В.Ю.

Скачать “Стабилизированный-блок-питания-радиолюбителя” Стабилизированный-блок-питания-радиолюбителя.rar – Загружено 488 раз – 358 КБ

Просмотров:2 608


3-30 В / 2,5 A Стабилизированный источник питания

Авторские права на эту схему принадлежат smart kit electronics . На этой странице мы будем использовать эту схему для обсуждения улучшений и внесем некоторые изменения на основе исходной схемы.

Общее описание

Это очень полезный проект для всех, кто занимается электроникой. Это универсальный блок питания, который решит большинство проблем с питанием, возникающих в повседневной работе любой мастерской электроники.Он охватывает широкий диапазон напряжений, плавно регулируемых от 30 В до 3 В. Выходной ток составляет максимум 2,5 А, что более чем достаточно для большинства приложений. Схема полностью стабилизирована даже в крайних пределах выходного диапазона и полностью защищена от коротких замыканий и перегрузок.

Технические характеристики — Характеристики:

  • Входное напряжение: 24 В переменного тока / 3 А
  • Выходной ток: 2,5 А
  • Выходное напряжение: 3-30 В постоянного тока

Как это работает

В источнике питания используется хорошо известная и довольно популярная микросхема СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ LM 723.Микросхема может быть настроена на выходное напряжение, которое непрерывно изменяется от 2 до 37 В постоянного тока и имеет номинальный ток 150 мА, что, конечно, слишком мало для серьезного использования. Чтобы увеличить пропускную способность схемы по току, выход ИС используется для управления парой Дарлингтона, образованной двумя силовыми транзисторами BD 135 и 2N 3055. Использование транзисторов для увеличения максимального выходного тока ограничивает диапазон выходных напряжений несколько, и поэтому схема была разработана для работы от 3 до 30 В постоянного тока.Резистор R5, который вы видите подключенным последовательно с выходом источника питания, используется для защиты схемы от перегрузки. Если через R5 протекает чрезмерно большой ток, напряжение на нем увеличивается, и любое напряжение, превышающее 0,3 В, в результате отключает питание, тем самым эффективно защищая его от перегрузок. Эта функция защиты встроена в LM 723, и падение напряжения на R5 измеряется самой ИС между контактами 2 и 3. В то же время ИС постоянно сравнивает выходное напряжение со своим внутренним эталоном, и если разница превышает расчетную По стандартам он исправляет это автоматически.Это обеспечивает отличную устойчивость при различных нагрузках. Потенциометр P1 используется для регулировки выходного напряжения на желаемом уровне. Если требуется полный диапазон от 3 до 30 В, вам следует использовать сетевой трансформатор с вторичной обмоткой, имеющей номинальное значение не менее 24 В / 3 А. Если максимальное выходное напряжение не требуется, вы, конечно, можете использовать трансформатор. с выходом более низкого вторичного напряжения. (Однако после выпрямления напряжение на конденсаторе C2 должно превышать на 4-5 вольт максимальный выход, ожидаемый от схемы.

Строительство

Прежде всего, давайте рассмотрим несколько основ построения электронных схем на печатной плате. Плата изготовлена ​​из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем проводящей меди, форма которой позволяет формировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы очень желательно, поскольку это значительно ускоряет сборку и снижает вероятность ошибок.Платы Smart Kit также поставляются с предварительно просверленными отверстиями и имеют контур компонентов и их идентификацию, напечатанную на стороне компонентов, чтобы упростить сборку. Чтобы защитить плату во время хранения от окисления и гарантировать, что она будет доставлена ​​вам в идеальном состоянии, медь при производстве лужена и покрыта специальным лаком, который защищает ее от окисления и облегчает пайку. Припаивание компонентов к плате — единственный способ построить вашу схему, и от того, как вы это сделаете, во многом зависит ваш успех или неудача.Эта работа не очень сложная, и если вы будете придерживаться нескольких правил, у вас не должно возникнуть проблем. Паяльник, который вы используете, должен быть легким, а его мощность не должна превышать 25 Вт. Наконечник должен быть в хорошем состоянии и всегда оставаться чистым. Для этой цели очень удобны специально изготовленные губки, которые нужно держать во влажном состоянии, и время от времени вы можете протирать ими горячий наконечник, чтобы удалить все остатки, которые могут на нем скапливаться.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ подпиливать грязный или изношенный наконечник наждачной бумагой. Если наконечник нельзя очистить, замените его.На рынке существует множество различных типов припоя, и вам следует выбирать припой хорошего качества, который содержит необходимый флюс в своей сердцевине, чтобы каждый раз обеспечивать идеальное соединение.
НЕ используйте паяльный флюс, кроме того, который уже включен в ваш припой. Слишком большой поток может вызвать множество проблем
и является одной из основных причин неисправности цепи. Если, тем не менее, вам необходимо использовать дополнительный флюс, как в случае лужения медных проводов, тщательно очистите его после завершения работы.Для правильной пайки компонента вам необходимо сделать следующее:
Очистите выводы компонентов с помощью небольшого кусочка наждачной бумаги.

Согните их на правильном расстоянии от корпуса компонента и вставьте компонент на его место на плате. Иногда вы можете встретить компоненты с более толстыми выводами, чем обычно, которые слишком толстые, чтобы войти в отверстия ПК. доска. В этом случае используйте мини-дрель, чтобы немного увеличить диаметр отверстий. Не делайте отверстия слишком большими, так как впоследствии это затруднит пайку.Возьмите горячий утюг и поместите его наконечник на вывод компонента, удерживая конец припоя в том месте, где вывод выходит из платы. Наконечник утюга должен касаться провода немного выше компьютера. доска. Когда припой начнет плавиться и течь, подождите, пока он равномерно покроет область вокруг отверстия, и флюс закипит и выйдет из-под припоя. Вся операция не должна занять более 5 секунд. Снимите утюг и дайте припою остыть естественным образом, не дуя на него и не перемещая компонент.Если все было сделано правильно, поверхность стыка должна иметь блестящую металлическую отделку, а его края должны плавно заканчиваться на выводе компонента и направляющей платы. Если припой выглядит тусклым, потрескавшимся или имеет форму капли, значит, вы сделали сухое соединение, и вам следует удалить припой (с помощью насоса или фитиля) и переделать его. Следите за тем, чтобы не перегреть гусеницы, так как их очень легко оторвать от доски и сломать. При пайке чувствительного компонента рекомендуется удерживать провод со стороны компонента платы с помощью пары плоскогубцев, чтобы отвести тепло, которое может повредить компонент.Убедитесь, что вы не используете больше припоя, чем необходимо, поскольку вы рискуете закоротить соседние дорожки на плате, особенно если они расположены очень близко друг к другу. После того, как вы закончили работу, отрежьте лишние выводы компонентов и тщательно очистите плату подходящим растворителем, чтобы удалить все остатки флюса, которые могут остаться на ней.

Начните сборку схемы, поместив контакты на плату и припаяв их. Вы должны быть очень осторожны при пайке компонентов, которые будут пропускать большие токи, так как ваши соединения должны выдерживать максимальный ток, не нагреваясь.Припаяйте гнездо IC на его место, стараясь не вставить его неправильно, а затем установите резисторы на свои места на плате. Резистор R5 следует припаивать так, чтобы его корпус был немного отделен от ПК. плату, чтобы воздух циркулировал вокруг компонента и охладил его. Продолжайте работу с конденсаторами. Будьте осторожны, чтобы не вставить электролит в неправильном направлении. Полярность указана на конденсаторах и ПК. доска также отмечена соответствующим образом. Вставьте выпрямительный мост на место.Мост является сверхмощным, и его выводы сделаны из проволоки большего сечения, чем обычно. Если у вас возникнут трудности с их вставкой в ​​ПК, доску можно увеличить отверстия с помощью мини дрели. (Для автоматического производства панелей из поликарбоната необходимо, чтобы все отверстия на плате были одного диаметра).

Однако не делайте отверстия слишком широкими, так как впоследствии паять выводы будет намного сложнее. Припаяйте TR1 на его место и установите TR2 на радиатор, следуя схеме и убедившись, что нет электрического соединения между радиатором и транзистором.Не забудьте про изоляторы и используйте теплопроводящий состав между корпусом транзистора и радиатором. Используя провода толстого сечения, подключите TR2 к плате и, наконец, с помощью плоского ленточного кабеля соедините потенциометр с остальной частью схемы. Вставьте РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ в гнездо, и ваш источник питания готов. Теперь сделайте окончательный осмотр своей работы, чтобы убедиться, что нет ошибок, которые в дальнейшем могут вызвать много проблем. Если все в порядке, можно подключить вход схемы (на плате он обозначен «24 VAC») ко вторичной обмотке трансформатора.Подключите вольтметр к контактам с маркировкой «OUT 3-30 V» и с помощью сетевого шнура подключите первичную обмотку трансформатора к удобному выходу питания. Если все было сделано правильно, вольтметр должен показывать показания, а поворот потенциометра должен их изменить.

Незначительные отклонения от указанного минимального и максимального напряжения являются нормальным явлением, вызваны допусками компонентов и не должны вас беспокоить. Хотя схема работает с низким напряжением и вполне безопасно прикасаться к любой части во время работы, для подачи этого низкого напряжения требуется сетевой трансформатор, а первичная обмотка трансформатора подключена к сети, что делает его очень опасным.Лучше всего использовать футляр для всего, чтобы сделать полноценный автономный источник питания для ваших экспериментов. Smart Kit также представляет собой подходящий футляр для этого источника питания с печатной передней панелью, готовой к просверленным отверстиям для выходных разъемов, переключателей, держателя предохранителя и панельных приборов.

Список деталей

R1 = 560R 1/4 Вт C1 = 100 нФ
R2 = 1,2 К 1 / 4Вт C2 = 2200 мкФ 35-40 В
R3 = 3,9 К 1 / 4Вт C3 = 100 пФ
R4 = 15K 1/4 Вт C4 = 100 мкФ / 35 В
R5 = 0,15R 5W
D = B40 C3300 / 2200, выпрямительный мост 3A
P1 = 10K потенциометр TR1 = BD 135
IC = LM723 TR2 = 2N3055

ВНИМАНИЕ

Эта схема работает от сети, и в некоторых ее частях присутствует 220 В переменного тока.Напряжение выше 50 В ОПАСНО и даже может быть СМЕРТЕЛЬНЫМ. Во избежание несчастных случаев, которые могут привести к летальному исходу для вас или членов вашей семьи, соблюдайте следующие правила

правил:

  • НЕ работайте, если вы устали или торопитесь, дважды проверьте все, прежде чем подключать вашу схему к электросети, и будьте готовы отключить ее, если что-то не так.
  • НЕ прикасайтесь к какой-либо части цепи, когда она находится под напряжением.
  • НЕ оставляйте шнуры питания незащищенными.Все силовые провода должны быть хорошо изолированы. -ЗАПРЕЩАЕТСЯ заменять предохранители на предохранители с более высоким номиналом или заменять их проволокой или алюминиевой фольгой.
  • НЕ работайте мокрыми руками. -Если вы носите цепочку, ожерелье или что-то еще, что может свисать, и дотрагиваетесь до незащищенной части цепи, БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ. ВСЕГДА ИСПОЛЬЗУЙТЕ подходящий сетевой шнур с подходящей вилкой и правильно заземляйте электрическую цепь. Если корпус вашего проекта металлический, убедитесь, что он правильно заземлен. По возможности используйте сетевой трансформатор с соотношением 1: 1, чтобы изолировать вашу схему от сети.При тестировании схемы, работающей от сети, надевайте обувь с резиновой подошвой, стойте на сухом непроводящем полу и держите одну руку в кармане или за спиной. Если вы примете все вышеперечисленные меры предосторожности, вы снизите риск до минимума и тем самым защитите себя и окружающих. Тщательно построенное и хорошо изолированное устройство не представляет опасности для пользователя. ОСТОРОЖНО: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО МОЖЕТ УБИТЬ, ЕСЛИ ВЫ НЕ ОСТОРОЖНЫ.

Вот несколько фотографий этого блока питания, готового и установленного в коробке.

9.2: Цепи источника питания — рабочая сила LibreTexts

Существует три основных типа источников питания: нерегулируемый (также называемый грубой силой ), линейный регулируемый и коммутирующий . Четвертый тип схемы источника питания, называемый с регулируемой пульсацией, представляет собой гибрид между схемами «грубой силы» и «переключением» и заслуживает отдельного раздела.

нерегулируемый

Нерегулируемый источник питания — это самый примитивный тип, состоящий из трансформатора, выпрямителя и фильтра нижних частот.Эти источники питания обычно демонстрируют большое количество пульсаций напряжения (то есть быстро меняющуюся нестабильность) и другие «шумы» переменного тока, накладываемые на мощность постоянного тока. Если входное напряжение изменяется, выходное напряжение будет изменяться пропорционально. Преимущество нерегулируемых поставок в том, что они дешевы, просты и эффективны.

линейно регулируемый

Линейный регулируемый источник питания — это просто «грубый» (нерегулируемый) источник питания, за которым следует транзисторная схема, работающая в «активном» или «линейном» режиме, отсюда и название линейный стабилизатор .(В ретроспективе это очевидно, не так ли?) Типичный линейный регулятор предназначен для вывода фиксированного напряжения для широкого диапазона входных напряжений, и он просто сбрасывает любое избыточное входное напряжение, чтобы обеспечить максимальное выходное напряжение на нагрузку. Это чрезмерное падение напряжения приводит к значительному рассеиванию мощности в виде тепла. Если входное напряжение станет слишком низким, транзисторная схема потеряет стабилизацию, что означает, что она не сможет поддерживать постоянное напряжение. Он может только снизить избыточное напряжение, но не восполнить недостаток напряжения в цепи грубой силы.Следовательно, вы должны поддерживать входное напряжение как минимум на 1–3 вольт выше желаемого выходного напряжения, в зависимости от типа регулятора. Это означает, что эквивалент мощности не менее от 1 до 3 вольт, умноженный на ток полной нагрузки, будет рассеиваться схемой регулятора, генерируя много тепла. Это делает источники питания с линейной регулировкой неэффективными. Кроме того, чтобы избавиться от всего этого тепла, они должны использовать большие радиаторы, которые делают их большими, тяжелыми и дорогими.

Переключение

Импульсный регулируемый источник питания («переключатель») — это попытка реализовать преимущества схем с прямым и линейным регулированием (компактность, эффективность и дешевизна, но также «чистое» стабильное выходное напряжение).Импульсные источники питания работают по принципу выпрямления входящего переменного напряжения линии электропередачи в постоянный ток, преобразования его в высокочастотный прямоугольный переменный ток через транзисторы, работающие как переключатели включения / выключения, повышая или понижая это напряжение переменного тока с помощью легкого веса. трансформатор, затем выпрямляет выход переменного тока трансформатора в постоянный ток и фильтрует его для конечного выхода. Регулировка напряжения достигается изменением «рабочего цикла» инверсии постоянного тока в переменный на первичной стороне трансформатора. Помимо меньшего веса из-за меньшего сердечника трансформатора, коммутаторы имеют еще одно огромное преимущество перед двумя предыдущими конструкциями: этот тип источника питания может быть сделан настолько независимым от входного напряжения, что он может работать в любой системе электроснабжения в мире. ; они называются «универсальными» источниками питания.

Обратной стороной коммутаторов является то, что они более сложны и из-за своей работы имеют тенденцию генерировать много высокочастотных «шумов» переменного тока в линии электропередачи. Большинство коммутаторов также имеют на своих выходах значительные пульсации напряжения. У более дешевых типов этот шум и пульсации могут быть такими же сильными, как и для нерегулируемого источника питания; такие коммутаторы начального уровня не бесполезны, потому что они по-прежнему обеспечивают стабильное среднее выходное напряжение, и есть «универсальные» входные возможности.

Дорогие коммутаторы не имеют пульсаций и имеют почти такой же низкий уровень шума, как у некоторых линейных типов; эти переключатели обычно столь же дороги, как и линейные источники питания.Причина использования дорогого коммутатора вместо хорошего линейного в том, что вам нужна универсальная совместимость с энергосистемой или высокая эффективность. Высокая эффективность, легкий вес и небольшие размеры — вот причины, по которым импульсные источники питания почти повсеместно используются для питания цифровых компьютерных схем.

Регулируемая пульсация

Источник питания с пульсирующим регулированием является альтернативой линейно регулируемой проектной схеме: источник питания «грубой силы» (трансформатор, выпрямитель, фильтр) составляет «входной конец» схемы, но транзистор работает строго в его включенном состоянии. В режиме выключения (насыщение / отсечка) мощность постоянного тока передается на большой конденсатор по мере необходимости для поддержания выходного напряжения между высоким и низким заданным значением.Как и в переключателях, транзистор в стабилизаторе пульсаций никогда не пропускает ток, находясь в «активном» или «линейном» режиме в течение значительного промежутка времени, что означает, что очень мало энергии будет потрачено впустую в виде тепла. Однако самым большим недостатком этой схемы регулирования является необходимое присутствие некоторой пульсации напряжения на выходе, так как напряжение постоянного тока варьируется между двумя уставками управления напряжением. Кроме того, эта пульсация напряжения изменяется по частоте в зависимости от тока нагрузки, что затрудняет окончательную фильтрацию постоянного тока.

Цепи регулятора пульсаций

, как правило, немного проще схемы переключателя, и им не нужно обрабатывать высокие напряжения в линии питания, с которыми должны работать переключающие транзисторы, что делает их более безопасными в эксплуатации.

0–30 В / 0

от CanaKit


  • Напряжение питания: от 24 до 26 В переменного тока / 2.Трансформатор 5 А
  • Выходное напряжение: регулируемое от 0 до 30 В постоянного тока
  • Выходной ток: регулируемое от 0 до 2,5 А
  • Регулировка: < 0,05%
  • Пульсация: <5 мВ pp
  • Включает радиатор
  • Встроенный светодиодный индикатор перегрузки
  • Размеры печатной платы: 5,75 x 2,47 дюйма


Описание товара

Это высококачественный источник питания с плавно регулируемым выходным напряжением от 0 до 30 В постоянного тока.Его конструкция основана на трех интегральных схемах 741 и включает в себя электронный ограничитель выходного тока, который эффективно ограничивает выходной ток от 0 до максимум 2,5 А. Это делает этот источник питания незаменимым инструментом в лаборатории, поскольку он позволяет ограничить ток до типичного максимума, который может потребоваться для тестируемой цепи, тем самым защищая цепь от любого повреждения, которое может быть вызвано, если что-то пойдет не так. Схема также включает светодиодный индикатор перегрузки, так что сразу видно, что цепь превышает заданный предел.Также включена функция мгновенного отключения, так что при отключении питания от блока выходная мощность источника питания исчезает практически мгновенно и, таким образом, предотвращает любые побочные эффекты, которые являются обычными для источников питания. Это может быть полезно при выполнении тестовых или экспериментальных работ, поскольку позволяет отключить источник питания и выполнить модификации схемы, не дожидаясь сначала медленной разрядки внутреннего конденсатора источника питания.

Регулируемые блоки питания

Блок регулятора / стабилизатора

Последствия плохого регулирования

Эффект от плохого регулирования (или стабилизации) подачи можно увидеть на рис.1.3.1, где показаны графики изменения выходного напряжения ( В постоянного тока, ) при увеличении тока нагрузки (I) в различных версиях базового блока питания.

Обратите внимание, что выходное напряжение для двухполупериодных схем (красный и желтый) значительно выше, чем для полуволновых (зеленый и фиолетовый). Также обратите внимание на небольшое снижение напряжения при добавлении LC-фильтра из-за падения напряжения на катушке индуктивности. В каждом случае в базовой конструкции выходное напряжение падает почти линейно по мере увеличения тока, потребляемого от источника питания.В дополнение к этому эффекту дополнительный разряд накопительного конденсатора также вызывает увеличение амплитуды пульсаций.

Рис. 1.3.1 Сравнение кривых регулирования

Регулятор (стабилизатор)

Регулятор или стабилизатор?

Строго говоря, компенсация колебаний входного напряжения сети (линии) называется РЕГУЛИРОВАНИЕМ, а компенсация колебаний тока нагрузки — СТАБИЛИЗАЦИЕЙ. На практике вы обнаружите, что эти термины используются довольно свободно для описания компенсации обоих эффектов.Фактически большинство стабилизированных или регулируемых источников питания компенсируют колебания как на входе, так и на выходе, и поэтому являются (по крайней мере, до некоторой степени) стабилизированными и регулируемыми источниками питания.

Как и в большинстве современных случаев, термин «регулятор» будет использоваться здесь для описания как регулирования, так и стабилизации.

Эти проблемы можно в значительной степени решить, включив на выходе источника питания ступень регулятора. Эффект от этой схемы можно увидеть на рис. 1.3.1. как черная линия на графике, где для любого тока примерно до 200 мА выходное напряжение (хотя и ниже абсолютного максимума, обеспечиваемого базовым источником питания) остается постоянным.

Регулятор противодействует влиянию переменного тока нагрузки, автоматически компенсируя снижение выходного напряжения по мере увеличения тока.

В регулируемых источниках питания также часто бывает, что выходное напряжение автоматически и внезапно снижается до нуля в качестве меры безопасности, если потребляемый ток превышает установленный предел. Это называется ограничением тока.

Регулирование требует дополнительных схем на выходе простого источника питания. Используемые схемы сильно различаются как по стоимости, так и по сложности.Используются две основные формы регулирования:

1. Шунтирующий регулятор.

2. Регулятор серии.

Эти два подхода сравниваются на Рис. 1.3.2 и Рис. 1.3.3

Шунтирующий регулятор

Рис. 1.3.2 Шунтирующий регулятор

В шунтирующем регуляторе (рис. 1.3.2) цепь включена параллельно нагрузке. Назначение регулятора — обеспечить постоянное стабильное напряжение на нагрузке; это достигается за счет обеспечения постоянного протекания тока через цепь регулятора.Если ток нагрузки увеличивается, тогда схема регулятора уменьшает свой ток, так что общий ток питания I T (состоящий из тока нагрузки I L плюс ток регулятора I S ) остается на том же значении. . Аналогично, если ток нагрузки уменьшается, то ток регулятора увеличивается, чтобы поддерживать постоянный общий ток I T . Если общий ток питания останется прежним, то изменится и напряжение питания.

Регулятор серии

Рис.1.3.2 Регулятор серии

В последовательном регуляторе (рис. 1.3.3) регулирующее устройство включено последовательно с нагрузкой. На регуляторе всегда будет падение напряжения. Это падение будет вычтено из напряжения питания, чтобы получить напряжение V L на нагрузке, которое представляет собой напряжение питания V T за вычетом падения напряжения регулятора V S . Следовательно:

V L = V T — V S

Регуляторы серии

обычно управляются выборкой напряжения нагрузки с использованием системы отрицательной обратной связи.Если напряжение нагрузки имеет тенденцию к падению, меньшая обратная связь заставляет управляющее устройство уменьшать свое сопротивление, позволяя большему току течь в нагрузку, таким образом увеличивая напряжение нагрузки до исходного значения. Увеличение напряжения нагрузки будет иметь обратный эффект. Как и шунтирующее регулирование, действие последовательного регулятора также компенсирует колебания напряжения питания.

Цепи источника питания IC 741

В этом посте мы узнаем, как сделать простые, но полностью стабилизированные и регулируемые схемы переменного питания с использованием операционного усилителя IC 741.

Три версии источников питания 741 описаны ниже:

  1. Простой регулируемый источник питания с низким током
  2. Стабилизированный источник переменного тока с высоким током
  3. Стабилизированный источник питания переменного тока с защитой от короткого замыкания.

Простой источник питания с регулируемым напряжением IC 741

На первом рисунке ниже показан простой источник питания с регулируемым напряжением на основе IC 741. Эта конструкция обеспечивает стабилизированный выход, который можно тщательно отрегулировать, от 0 В до 12 В с током до 50 мА.

Схема работы очень проста.

Стабилитрон ZD получает питание от положительной линии через резистор R1. Фиксированное опорное напряжение 12 В создается на стабилитроне, которое подается на регулируемый делитель напряжения RV1.

Выход делителя полностью регулируется от 0 В до 12 В, который подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 741.

Операционный усилитель сконфигурирован как повторитель напряжения с единичным усилением, с транзистором Q1, установленным в виде каскад усилителя тока эмиттерного повторителя, включенный последовательно с его выходом.

Таким образом, выходное напряжение схемы источника питания отслеживает и следует за напряжением, установленным на входе операционного усилителя с помощью RV1, которое полностью регулируется от 0 В до 12 В.

Помните, что эта конкретная схема источника питания 741 использует положительный источник питания 18 В и отрицательный источник питания 9 В. Кроме того, диапазон выходного напряжения данной схемы можно было бы увеличить за счет использования стабилитрона с более высоким номиналом и подачи более высоких номинальных нерегулируемых входных напряжений питания.

Точно так же характеристики тока можно было бы повысить, добавив еще пару силовых транзисторов вместо существующего транзистора Q1.

3–30 В Источник питания IC 741

На следующем рисунке показано, как операционный усилитель 741 может быть использован в качестве базовой основы для регулируемого блока питания, который удобно обрабатывает выходной диапазон от 3 В до 30 В с токами. в диапазоне до 1А.

В этой конфигурации питание операционного усилителя 741 стабилизировано на уровне 33 В с помощью стабилитрона ZD1.Еще одно чрезвычайно стабилизированное по температуре, постоянное опорное напряжение 3 В достигается за счет стабилитрона ZD2, который применяется к неинвертирующему входу IC 741.

Транзисторы Q1, Q2 подключены к выходу операционного усилителя и сконфигурированы как неинвертирующий постоянный ток с переменным усилением. усилитель звука. Эта установка имеет коэффициент усиления, который можно изменять от единицы до x10 с помощью RV1.

Это обеспечивает выходное напряжение, которое полностью регулируется от 3 В до 30 В через потенциометр RV1.Выходное напряжение, генерируемое этим источником питания IC 741, имеет полностью стабилизированное напряжение с использованием контура отрицательной обратной связи.

Защита от перегрузки по току и короткого замыкания 741 Источник питания

На последнем рисунке ниже поясняется, каким образом можно добавить защиту от перегрузки к предыдущим схемам источника питания IC 741.

В этой конструкции мы используем резистор R7, чувствительный к току, подключенный последовательно с выходом регулятора.

Транзистор Q3, который является транзистором отключения, получает питание через этот резистор R7 и сконфигурирован так, что его переход база-коллектор имеет возможность закорачивать переход база-эмиттер Q1, Q2 каскада выходного транзистора.

Обычно Q3 остается отключенным и не влияет на работу цепи. Однако, как только выходные токи источника питания превышают отметку в 1 А, на R7 возникает разница напряжений более 600 мВ, он немедленно начинает смещать базу транзистора Q3, включая его.

В результате Q3 вынужден шунтировать переход база-эмиттер выходного каскада Q1-Q2 на землю. Следовательно, действие вызывает мгновенное уменьшение выходного тока, создавая большую отрицательную обратную связь по подключенному контуру.Это действие вызывает автоматическое ограничение выходного тока в диапазоне 1А.

Та же процедура применяется и в условиях короткого замыкания, обеспечивая полную защиту от короткого замыкания и перегрузки для этой цепи источника питания IC 741.

Регулируемые и нерегулируемые источники питания

Что означает блок питания?

Прежде чем мы перейдем к разнице между регулируемым и нерегулируемым источником питания, давайте сначала разберемся, что именно означает «источник питания».В общем смысле источник питания — это любое устройство, которое подает энергию (мощность!) В электрическую цепь. Таким образом, батареи — это источники питания для фонариков, а электростанции — это источники питания для электрической сети.

Но обычно мы не об этом имеем в виду, когда говорим об источниках питания. Обычно мы используем «источник питания» для обозначения схемы или устройства, которые адаптируют доступную мощность к конкретным потребностям одного устройства или набора аналогичных устройств. В большинстве непромышленных установок доступная мощность или входная мощность — это переменный ток, а выходная мощность — постоянный ток.Блок питания будет получать питание от электрической розетки и преобразовывать ток из переменного в постоянный. Итак, все ли блоки питания построены и спроектированы одинаково? Ответ — нет.

Источники питания могут быть:

  • Автономные блоки (например, «кирпичики», которые мы вставляем в стены для ноутбуков)
  • Встроенные блоки (например, в холодильниках, микроволновых печах и телевизорах)
  • Гибридные блоки (например, встроенные, но автономные блоки питания источники питания, используемые в настольных компьютерах)

Каждому устройству для работы требуется разное количество энергии или постоянного тока, то есть блок питания должен каким-то образом регулировать напряжение, предохраняя устройство от перегрева.

Источники питания — это первое место для получения электроэнергии, большинство из которых рассчитано на то, чтобы справляться с колебаниями электрического тока и при этом обеспечивать регулируемую или постоянную выходную мощность. В некоторых источниках питания даже есть предохранители, которые перегорают при слишком сильном выбросе электричества, чтобы защитить оборудование.

Источники питания

делятся на две категории: регулируемые и нерегулируемые. Каковы различия при сравнении регулируемого источника питания с нерегулируемым? Что ж, разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания связана с входным и выходным напряжением, необходимым для определенных устройств.

Что такое регулируемый источник питания?

Давайте начнем с того, что узнаем, что такое регулируемый источник питания и почему это важно? Регулируемые блоки питания имеют на выходе регуляторы напряжения. Это означает, что регулятор гарантирует, что выходное напряжение всегда будет соответствовать номинальному значению источника питания, независимо от тока, потребляемого устройством. Любое изменение входного напряжения не повлияет на выходное напряжение из-за регуляторов.

Это работает до тех пор, пока устройство не потребляет ток, превышающий номинальный выходной ток источника питания.Проще говоря, регулируемый источник питания обеспечивает постоянное выходное напряжение, независимо от выходного тока. Стабилизированный источник питания с несколькими регуляторами может предлагать несколько выходных напряжений для работы различных устройств. Регулируемые источники питания поддерживают напряжение на желаемом уровне и идеально подходят практически для всех типов электронных устройств из-за плавной и стабильной подачи напряжения, которую они предлагают.

Что такое нерегулируемый источник питания?

Теперь, когда мы ответили, что такое регулируемый источник питания, что такое нерегулируемый источник питания? Как следует из названия, разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания заключается в том, что выходное напряжение нерегулируемого источника питания не регулируется.Нерегулируемые источники питания предназначены для выработки определенного напряжения при определенном токе. То есть, если снова использовать причудливые электрические термины, нерегулируемые источники питания обеспечивают постоянное количество мощности (напряжение x ток). Выходное напряжение будет уменьшаться по мере увеличения выходного тока и наоборот; таким образом, нерегулируемый источник питания всегда должен как можно точнее соответствовать требованиям к напряжению и току устройства, которое он питает.

Нерегулируемые источники питания по своей природе не производят чистых (т.е.е. постоянное) напряжение, как у регулируемых источников питания. Без регулятора для стабилизации выходного напряжения любое изменение входного напряжения будет отражаться на выходном напряжении. Эти небольшие изменения выходного напряжения называются «пульсирующим напряжением» и, по сути, являются электрическим шумом. Если требования к источнику питания и нагрузке точно совпадают, обычно это не проблема. Однако, если пульсации напряжения достаточно велики по сравнению с выходным напряжением, это повлияет на поведение цепей и устройств.

Чтобы уменьшить влияние пульсаций напряжения, конденсатор фильтра может быть помещен между положительным и отрицательным выходами источника питания. Конденсатор, устойчивый к перепадам напряжения, действует как регулятор, сглаживая выходное напряжение и обеспечивая нормальную работу.

Регулируемый и нерегулируемый источник питания: что выбрать?

Итак, что лучше? Это зависит от ваших потребностей. Нерегулируемые источники питания менее дороги, но могут подавать только чистую мощность, равную доступной входной мощности.Если вы питаете оборудование с чувствительной электроникой, чистая энергия является абсолютным требованием. Вы можете использовать нерегулируемый источник питания, если он точно соответствует требованиям устройства по напряжению и току, что позволяет ему по-прежнему работать бесперебойно.

Если вам нужен источник питания, который может обеспечивать несколько выходных напряжений постоянного тока, то один регулируемый источник питания с несколькими выходами будет лучшим вариантом, чем несколько источников с одним выходом. Регулируемые источники питания также более распространены и их легко найти, поскольку становится все проще изготавливать регулируемые источники питания, которые по-прежнему являются недорогими.Кроме того, если устройство, которое вы используете, является чувствительным, вы можете выбрать регулируемый источник питания, который даст вам больше уверенности в том, что ваше устройство получает правильное количество напряжения независимо от входа.

Если вы не знаете, какой тип источника питания вы используете для своего датчика, свяжитесь с нами сегодня! Мы поможем вам определить, используете ли вы регулируемый или нерегулируемый источник питания, и какой тип датчика будет лучшим выбором для ваших нужд.


кредит верхнего изображения: U.Инженерный корпус S. Армейский округ Детройт через flickr cc

Цепь стабилизированного регулируемого источника питания с L200CV 0-30 В — Electronics Projects Circuits

Чтобы достичь простой конструкции блока питания и в то же время легкого ограничения выходного напряжения и тока, я решил использовать хорошо известный монолитный интегрированный регулируемый регулятор напряжения и тока серии L200 в корпусе Pentawat … Электроника Проекты, Стабилизированная регулируемая схема электропитания с L200CV 0-30V «проекты силовой электроники, схемы электроснабжения, проект электроснабжения», Дата 2019.08.03

Чтобы достичь простой конструкции блока питания и в то же время простого ограничения выходного напряжения и тока, я решил использовать хорошо известный монолитный интегрированный регулируемый регулятор напряжения и тока серии L200 в корпусе Pentawat с пятью розетками от ST. Микроэлектроника.Напряжение может быть установлено на значениях двух внешних резисторов в диапазоне от 2,75 В до 36,0 В, при условии, что входное напряжение питания как минимум на 2,5 В выше. В противном случае максимальное входное напряжение, которое может выдержать схема, составляет 60 В. По сравнению с другими аналогичными схемами, также есть возможность и просто установить величину выходного тока. Если этот параметр не используется, ограничивается внутренний ток примерно до 2 А (3,6 А) при идеальном охлаждении. В зависимости от температуры Корпус, возможно, имеет выход по току или напряжению, ограниченный более низкими значениями, чтобы предотвратить повреждение цепи и ее тепловую и силовую перегрузку.Эта схема очень похожа на знакомый стабилизатор серии LM317T в корпусе TO220, но, в отличие от него, имеет вынесенный датчик ограничения входного тока ( pin 2 — ограничение ), аналогично UA723CN DIL14. Схема находится в корпусе PENTAWAT.

Схема цепи электропитания

L200

Стабилизатор L200CV Следующие инструкции и конструкция предназначены для тех, кто хочет создать качественный единый источник питания в соответствии с вышеуказанными требованиями.Источник имеет плавно регулируемый диапазон выходного напряжения от 0 В до 30 В, регулируемый максимальный выходной ток от 10 мА до 1000 мА. Источник также может быть оснащен устройством точной регулировки выходного напряжения (пара потенциометров — грубая настройка 10k / точная настройка 250 Ом) и, возможно, измерительным устройством для измерения выходного напряжения и тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.