РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ
Скажу без преувеличения, что блок питания — это основа всей радиолюбительской лаборатории. И действительно, ни один девайс не запустить без нормального регулируемого БП с индикаторами вольт и ампер. Естественно он должен быть оборудован защитой на слабый и на сильный ток. Иначе любая нештатная ситуация в схеме или малейшая ошибка монтажа и подключения, приведёт к мгновенному сгоранию чего нибудь дорогого в устройстве. Часто на форуме спрашивают — чего бы такого спаять и сделать попроще? Ответ один: Начните с нормального блока питания. И совсем необязательно ваять что-то сложное, достаточно простого регулируемого 0-15В БП с защитой от превышения значения тока в подключенной нагрузке.
Несмотря на огромное количество всякоразных схем БП в интернете и радиожурналах, я снова и снова возвращаюсь к простой, годами (десятилетиями) проверенной схеме регулируемого блока питания. Как говорится: новое — это хорошо забытое старое. Вот основные преимущества данной схемы:
— не содержит дорогих и труднодобываемых деталей;
— прост в сборке и настройке;
— нижний предел напряжения составляет всего 0,05 вольта;
— широкий диапазон выходных напряжений;
— двухдиапазонная защита по току, на 0,05 и 1А;
— высокая стабильность работы.
Трансформатор питания должен обеспечивать напряжение на 3В больше, чем требуемое максимальное на выходе. То есть если блок питания регулируется в пределах до 20В, то с трансфолрматора надо получить хотя-бы 23В. Диодный мост выбираем исходя из максимального тока, ограниченного защитой. При токе до 1А ставим обычный советский мост КЦ402. Конденсатор фильтра 4700мкф, этой ёмкости вполне достаточно, чтоб даже самая чувствительная к наводкам по питанию и помехам схема не давала фон. Этому способствует и неплохой компенсационный стабилизатор с коэфициентом подавления пульсаций больше 1000.
На фото показан регулируемый блок питания, который верой и правдой служит уже 10 лет! Собирался как временный, но работа его так понравилась, что пользуюсь им до сих пор. Сам БП и простой, но сколько сложных девайсов удалось с его помощью починить и запустить.
По схеме почти все транзисторы германиевые, но когда будете заменять их на современные кремниевые учтите, что нижний МП37 должен быть именно таким — германиевым, структуры н-п-н: МП36, МП37, МП38.
Токоограничительный узел собран на транзисторе, который следит за падением напряжения на резисторе. Здесь можно более подробно почитать про расчёт данного резистора, а так-же резисторов шунта стрелочных индикаторов. Нижний предел напряжения всего 0,05 вольт, что не по зубам даже многим более сложным схемам БП. Максимум выходного напряжения при регулировке, определяется стабилитроном Д814. Он выбирается на половину выходного напряжения. Так если надо на выходе иметь 0-25В, ставьте стабилитрон на 13В, например Д814Д.
Стрелочные индикаторы показывают напряжение и ток. О методе расчёта шунта для них написано тут. Корпус для регулируемого блока питания желательно сделать металлический — так он будет экранировать плату блока питания и трансформатор, чтоб они не создавали наводок чувствительным настраиваемым схемам.
Форум по блокам питания
Форум по обсуждению материала РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ
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.
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
Схемы самодельных блоков питания
Как из бесперебойника (UPS, ИБП) сделать лабораторный блок питания (0-12В, 5А)
Как неисправный или устаревший источник бесперебойного питания (UPS) переделать в лабораторный источник питания для радиолюбителя.
4
2498
1
Мощный линейный источник питания на полевых транзисторах (13В, 20А)
Схема мощного источника питания на полевых транзисторах, обеспечивающего стабилизированное напряжение 13В при токах до 20А и больше.
2
5761
4
Схема мощного двухполярного стабилизатора напряжения для УМЗЧ (41В, 4А)
Описание и принципиальная схема мощного двуполярного стабилизатора напряжения для питания усилителей мощности звуковой частоты, 2 х 41В, ток 4А. Компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия последовательного типа обладают невысоким КПД, однако большим коэффициентом стабилизации …
1
905
0
Стабилизированный лабораторный блок питания на 1,3-30V при токе 0-5A
Приводится принципиальная схема самодельного блока питания позволяющего получить напряжения от 1,3В до 30В при токах от 0А до 5А, работает в режиме стабилизации напряжения и тока.
3
4633
0
Схема лабораторного блока питания для налаживания усилителей ЗЧ
В радиолюбительской практике нередки случаи выхода из строя мощного УМЗЧ в процессе его налаживания или ремонта. При этом, как правило, бывают повреждены самые дорогостоящие детали — мощные выходные транзисторы. Чтобы избежать таких последствий, необходим специализированный блок питания …
0
1462
0
Сетевой блок питания на 1,5В для электромеханических часов
Электромеханические часы обычно питаются от элемента на 1,5V. Его можно заменить сетевым источником, схема которого показана здесь. В ней в качестве стабилитрона используется ИК-светодиод с прямым напряжением около 1,5V. Механизм часов питается от этого напряжения. Рис. 1. Схема сетевого …
0
1084
0
Схемы микромощных сетевых блоков питания на основе микросхемы PT4515
Три варианта сетевых бестрансформаторных микромощных источников питания с выходным током единицы-десятки миллиампер на основе микросхемы РТ4515.
1
9637
0
Схема импульсного сетевого блока питания для усилителей НЧ на 100-500Вт (IR2153, IR2155)
Для получения полноценного усилителя мощности НЧ требуется хороший источник питания, приведена схема простого блока питания для УМЗЧ. От параметров источника питания качество звучания зависит не чуть не меньше, чем от самого усилителя и относится халатно к его изготовлению не следует …
3
5250
4
Бестрансформаторный источник питания (IRF730, 7805, VN2460N8, SR037)
Принципиальная схема простого бестрансформаторного блока питания из доступных деталей, два варианта. В своих конструкциях радиолюбители очень часто применяют бестрансформаторные маломощные источники питания. Обычно, они представляют собой своеобразный симбиоз параметрического стабилизатора …
0
2018
0
Блок питания на 9В с таймером (CD4069, NJM4020)
Схема простого блока питания, который может отключаться от сети через некоторое время после включения.
1
818
0
1 2 3 4 5 … 14
Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
Регулируемый блок питания на транзисторах
Простой регулируемый блок питания радиолюбительских устройств на двух транзисторах.
Одним из основных приборов мастерской радиолюбителя является лабораторный блок питания. Собирая какую-либо схему, радиолюбителю для ее отладки, проверки необходим источник питания. В этой статье, на сайте Радиолюбитель, мы рассмотрим следующую радиолюбительскую схему: простой в сборке, не имеющий дефицитных деталей источник питания для радиолюбительских устройств.
Данный блок питания, в зависимости от примененных деталей, позволяет получить на выходе регулируемое напряжение 0-12V, при силе тока до 1,5 А.
Рассмотрим электрическую схему.
Трансформатор Tr1 понижает сетевое напряжение 220V до напряжения 15-18V которое поступает на выпрямитель VDS1 собранный по мостовой схеме из четырех диодов. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Далее напряжение поступает на стабилизатор напряжения выполненный на стабилитроне VD1 и составном эмиттерном повторители на транзисторах VT1 и VT2. С помощью переменного резистора R6 регулируется напряжение на выходе блока питания.
Применяемые детали:
Трансформатор – любой, со вторичной обмоткой рассчитанной на выходное напряжение 15-18 вольт и силу тока -2 – 3 ампера (т.е. мощность трансформатора должна быть около 40 ватт). Можно использовать трансформатор от старых советских телевизоров ТВК-110Л, но при этом ток нагрузки должен быть менее 1 ампера.
Стабилитрон — Д814Г. В принципе можно использовать любой стабилитрон из этой серии, что может повлиять только на максимальное выходное напряжение.
Ниже приводится таблица с характеристиками стабилитронов серии Д814:
Внешний вид стабилитрона:
Транзистор VT1 – любой из серии КТ315 (А-Е). Ниже приводятся характеристики транзисторов этой серии:
Внешний вид транзистора:
Транзистор VT2 – КТ815. Для получения большего выходного тока можно применить транзисторы из серии КТ817. Транзистор обязательно должен располагаться на радиаторе не менее 10-15 кв.см. Ниже приведены характеристики транзисторов:
Внешний вид тразистора:
Диодный мост собран на диодах Д226:
Внешний вид диода:
Если в схеме будет использован более мощный транзистор VT2, то диоды можно заменить на КД202: Внешний вид диода:
Конденсатор С1 – электролитический емкостью не менее 2200 микрофарад и рабочее напряжение не менее 25 вольт. Можно использовать конденсаторы меньшей емкостью соединив их параллельно.
Данная схема не нуждается в налаживании, но надо иметь ввиду, что в схеме нет защиты от перегрузки и чтобы не спалить детали не подключайте к блоку питания схемы с током нагрузки более 1,5 ампера.
▶▷▶▷ импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения
▶▷▶▷ импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения
| Интерфейс | Русский/Английский |
| Тип лицензия | Free |
| Кол-во просмотров | 257 |
| Кол-во загрузок | 132 раз |
| Обновление: | 09-08-2019 |
импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения — БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ radioskotrupublbpblok_pitanija_s Cached Схема БП с регулировкой тока и напряжения Изначально на фото печатной платы автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки устранены Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения wwwyoutubecom watch?vsZeuPbV1uAI Cached Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения в архиве исправленная схема Импульсный Импульсный Блок Питания Схема На С Регулировкой Напряжения — Image Results More Импульсный Блок Питания Схема На С Регулировкой Напряжения images Простой регулируемый блок питания 0-30в sdelaitak24ruпростой Cached Лучше поставить трансформатор на 24В и собрать это Регулируемый блок питания своими руками или Блок питания с регулировкой напряжения и тока На трансформаторе можно вторичку подмотать на Четыре импульсных блока питания на IR2153 cxemnetpitanie5-337php Cached Импульсный блок питания работает на высокой частоте и даже незначительная паразитная проводимость или емкость может привести к тому, что собранный из исправных деталей блок питания не простой мощный импульсный блок питания с регулировкой wwwyoutubecom watch?vM4fDz0VKIrg Cached 31 Сборка Радио конструктора, Лабораторный блок питания с регулировкой силы тока и напряжения Импульсный лабораторный блок питания на TL494 cxemnetpitanie5-320php Cached Таким образом, получаем универсальный лабораторный импульсный блок питания способный работать в широком диапазоне нагрузок практически от нуля до десятков ампер и вольт Лабораторный блок питания с защитой от КЗ sdelaitak24ruлабораторный- блок Cached Очень простой и надежный лабораторный блок питания с регулятором напряжения от 1,5 до 30 вольт, максимальной силой тока 5А и защитой от короткого замыкания с звуковой сигнализацией Схема лабораторного импульсного блока питания на микросхеме vpayaemruimp_power2html Cached Схема лабораторного импульсного блока питания на микросхеме ir2153 с регулировкой уровня выходного напряжения 1,5-50В (3А), устройством мягкого пуска и защитой от токовых перегрузок и КЗ Импульсный блок питания: делаем своими руками источник elektrik24netelektrooborudovaniebloki-pitaniya Cached Мне нужно изготовить импульсный блок питания , не критичный к пульсациям ( для зарядки аккумулятора 24в в походных условиях) Номинальный ток должен быть 20 А с возможностью регулировки тока Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А diodnikcomlaboratornyj-blok-pitaniya-svoimi-rukami-13 Cached Собирая лабораторный блок питания своими руками, многие сталкиваются с проблемой выбора схемы В сети гуляет интересная схема , которую мы немного изменим Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 20,900
- Импульсный блок питания из ЭПРА.
Дроссели L5 и L6 были использованы от старых блоков питания компьют
- еров (хотя как старых просто неисправных, но достаточно новых и мощных, кажется 550 Вт). L6 использован без изменения обмотки, представляет собой цилиндр с десятком или около того витков толстого мед
- ован без изменения обмотки, представляет собой цилиндр с десятком или около того витков толстого медного …
Это нормальная работа, связана с тем, что на выходе блока питания стоит конденсатор С5 достаточно большой ёмкости. …конденсатора на целый порядок, но это увеличит чувствительность схемы защиты к резким импульсным…
Часто встречаю, что импульсный БП нельзя включать без нагрузки. Лабораторный импульсный блок питания. Схема импульсного источника питания. Блок питания построен на основе ШИМ — контроллера 1156ЕУ2 (UC1825 UC2825 UC3825) .
Параметры импульсного трансформатора определены в программе Москатова и соответствуют Ш-образному сердечнику со следующими данными: S0 1,68 кв.см; Sc 1,44 кв.см; Lср.л. 86см; Частота преобразования 100кГц;
Все дроссели, используемые в экспериментах с импульсными ЛБП были изъяты из выходных силовых цепей компьютерных БП и применялись как есть без перемотки.
Импульсный источник питания (SMPS) 3-60V, 40A, 2400W. Блок питания на LM723. С помощью этой электронной нагрузки можно провести испытания различных источников питания, зарядных устройств и аккумуляторов.
Импульсный источник с параметрами 5V 5A. Импульсный блок питания. Этот преобразователь с двухполярным питанием отлично подойдет для питания УНЧ средней мощности до 150 ватт, но если поменять ключи на более…
Альтернативные способы питания: от дополнительного источника питания 15В, с конденсаторной развязкой от 6го выхода микросхемы (это также и выход полумоста), от дополнительной обмотки трансформатора. Сетевой импульсный блок питания на IR21532155.
Как известно импульсные блоки питания имеют большой уровень помех в широком диапазоне частот и не годятся для настройки чувствительных к помехам конструкций.
Ещё одна наглядная пошаговая инструкция по доработке компьютерного блока питания, с целью переделки его в мощный лабораторный регулируемый. Картинки по запросу схема регулируемый импульсный блок питания.
кажется 550 Вт). L6 использован без изменения обмотки
кажется 550 Вт). L6 использован без изменения обмотки
- которую мы немного изменим Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster
- ошибки устранены Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения wwwyoutubecom watch?vsZeuPbV1uAI Cached Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения в архиве исправленная схема Импульсный Импульсный Блок Питания Схема На С Регулировкой Напряжения — Image Results More Импульсный Блок Питания Схема На С Регулировкой Напряжения images Простой регулируемый блок питания 0-30в sdelaitak24ruпростой Cached Лучше поставить трансформатор на 24В и собрать это Регулируемый блок питания своими руками или Блок питания с регулировкой напряжения и тока На трансформаторе можно вторичку подмотать на Четыре импульсных блока питания на IR2153 cxemnetpitanie5-337php Cached Импульсный блок питания работает на высокой частоте и даже незначительная паразитная проводимость или емкость может привести к тому
- Лабораторный блок питания с регулировкой силы тока и напряжения Импульсный лабораторный блок питания на TL494 cxemnetpitanie5-320php Cached Таким образом
импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения Картинки по запросу импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения Показать все Другие картинки по запросу импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Видео Блок питания с регулировкой напряжения Часть ElectronicsClub YouTube дек г Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения AKA KASYAN YouTube апр г Регулируемый блок питания модуль регулировки тока и напряжения A Craft YouTube окт г Все результаты Импульсный блок питания своими руками ТОП схем Технообзор янв г Смотрите также схему импульсного блока питания на IR Схема регулировки напряжения и тока построена на четырех Регулировка напряжения в импульсном блоке питания схемы На Регулируемый источник питания из БП ATX на TL Часть железо Регулировка напряжения в импульсном блоке питания схемы импульсный блок питания схема на ir с регулировкой meandrorgarchivestagимпульсныйблокпитаниясхеманаirсре мая г Простой и надежный лабораторный блок питания с плавной регулировкой напряжения от , до В LM является универсальным БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ Схемы и радиоэлектроника БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ , Схемы источников питания читайте на портале Импульсный лабораторный блок питания на TL Сайт Паяльник cxemnet Питание Похожие мая г Проект импульсного лабораторного блока питания на TL Схема регулировки напряжения и тока построена на четырех Регулировка Тока И Напряжения После Импульсного Блока Питания Питание Импульсные источники питания, инверторы янв г сообщений авторов Регулировка Тока И Напряжения После Импульсного Блока Питания для формирования основного напряжения питания схемы Импульсный блок питания с регулятором напряжения V Схемы наших читателей Источники питания Импульсный блок питания с регулятором напряжения V мощностью ватт Схемы наших читателей Источники питания Импульсный блок большое быстродействие регулировку тока срабатывания настраивают Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения YouTube Источник питания В rclradioru Принципиальная Схема , Electronics Предлагаю вашему вниманию импульсный регулируемый блок питания Регулируемый импульсный блок питания В А для чайников Обзоры товаров Магазины Китая Cafagocom февр г Схема БП В А для чайников и тестирование своими руками Шаг регулировки напряжения В Регулировка тока A Лабораторный блок питания своими руками DRIVE driveru Пользователи RAYN Блог Регулируемого блока питания вольт, ампер перестало с питанием от В и слушать фон импульсного блока питания ну никак регулировка тока и напряжения ; Проверяю схему ограничения тока , ампера Импульсный блок питания своими руками принцип работы, схемы Главная Автоматизация производства Рейтинг , голос окт г Структурная схема импульсного блока питания Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его Мощный импульсный блок питания на В своими руками Электроника Блок питания своими руками Рейтинг голоса апр г Схема импульсного блока питания на В протекает А Если такой блок дополнить регулировкой тока и напряжения , поставить Схема лабораторного импульсного блока питания на микросхеме Схема лабораторного импульсного блока питания на микросхеме IR с регулировкой уровня выходного напряжения ,В А, устройством Импульсный блок питания с регулировкой предназначен для smusrashnrusdelaysamimpulsnyyblokpitaniyasregulirovkoyhtml Как повысить или понизить напряжение импульсного блока питания Сделать Предлагаемая схема блока питания имеет регулируемый импульсный Импульсные источники питания, теория и простые схемы radiostoragenetimpulsnyeistochnikipitaniyateoriyaiprostyeskhemyhtml Рейтинг голоса Что такое импульсный источник питания и как он работает, схемы простых импульсных Выходное напряжение импульсного источника питания Симметрии генерируемых импульсов добиваются регулировкой резистора R Схемы питания, расчеты NiceTV niceartiprupshems Похожие В промышленных аппаратах используют разные способы регулировки тока шунтирование с Универсальный блок стабилизированного питания Источники питания стабилизированным напряжением имеющие широкие В качестве импульсного трансформатора используется типовой понижающий Лабораторный блок питания с защитой от КЗ sdelaitakru Схема лабораторного блока питания ,В А с защитой от КЗ Источник питания любой подходящий трансформатор или импульсный блок питания от переменный резистор Р для регулировки выходного напряжения Блоки питания Реле времени, реле фаз, реле напряжения Похожие Схема блока питания и порядок проверки схемы и настройки мощного блока питания менее Вт Регулировка напряжения контролируется ОУ LM или По какой схеме импульсный источник питания или линейный? Набор для сборки линейного регулируемого блока питания Обзоры Блоки питания сент г На странице товара приведена схема блока питания , что также может Рег реле и Вольт, регулировка напряжения при котором Схемы блоков питания Подборка схем и конструкций блоков wwwtexnicrukonstrpitalohtm Похожие С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к Импульсный источник с параметрами V A Регулировать значения уровня напряжение питания можно с помощью регуляторов с Уменьшить выходное напряжение импульсного блока питания sxemorgforumumenshitvykhodnoenapryazhenieimpulsnogoblokapitani Похожие нояб г сообщений автора Имеется несколько стабилизированных импульсных блоков питания Напряжение питания на выводе ШИМ уменьшается до В, и я так так вот у них от до вольт на выходе можно регулировать А шиму киловаттный импульсный источник питания для концертного wwwdiagramcomualistpowerpowershtml Похожие киловаттный импульсный источник питания для концертного усилителя вывод для подачи напряжения питания на оконечный каскад, Схема источника питания,блока питания,импульсного, и зарядные radiostroirupitanhtml июл г Схема источника питания, блока питания , импульсного , руками блок питания где можно было бы регулировать напряжение на выходе импульсный блок питания схема на ir с регулировкой arkaimavtoruimpulsnyiblokpitaniiaskhemanairsregulirovkoinapriazheni мар г импульсный блок питания схема на ir с регулировкой напряжения Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail Простой блок питания с регулируемым U и I vipcxemaorg vipcxemaorgblokpitaniyasreguliruemymvykhodnymnapryazheniemit Похожие Схема достаточно проста и не нуждается в наладке Выходное В очередной своей статье, решил показать как собирался блок питания с регулировкой напряжения и тока Схему я Блок питания с регулируемым выходным напряжением и током, схема Схема Расчет импульсного трансформатора Импульсный блок питания на IR У Самоделкина Электроника Блоки питания сент г В интернете полно схем блоков питания на микросхеме IR Каждая из Выходное напряжение данной схемы будет сниматься с Импульсный источник питания Своими руками Самодельный Схема импульсного блока питания Расчет на разные напряжения и токи оптрона от всплесков тока при регулировке напряжения резистором R Блок питания своими руками регулируемый, В, В, ремонт Блок питания с регулировкой и без, лабораторный, импульсный , устройство, ремонт БП Схемы выпрямителей напряжения переменного тока Проектирование импульсного источника питания с активным ККМ янв г Выходное напряжение с возможностью регулировки в пределах В DC; Рисунок Функциональная схема ИИП Не пугайтесь любой импульсный блок питания их выдает, поэтому в ИИП имеется Всё об импульсном блоке питания ВсёПросто Импульсный блок питания своими руками принцип работы, схемы стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока То есть стабилизация выходных напряжений импульсных блоков питания soundbarrelrupitanieibm_html Способы стабилизации выходных напряжений импульсных блоков питания ПИТАНИЯ Схема стабилизации выходных напряжений в рассматриваемом классе ИБП Регулировка уровня выходных напряжений ИБП PSB Импульсный блок питания что это такое, принцип работы, схема Электрооборудование Рейтинг голос мая г Схема и как работает импульсный блок питания Сфера стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока импульсный блок питания схема на ир с регулировкой июл г Схема лабораторного импульсного блока питания на микросхеме ir с регулировкой уровня выходного напряжения ,в а, Принципиальная схема импульсного блока питания на напряжение Принципиальная схема импульсного блока питания на напряжение В и ток А Узел регулировки напряжения для переделки китайского зарядного Регулируемый блок питания своими руками способа февр г Еще альтернативных варианта и простые схемы в конце Простой блок с регулировкой ; Самодельный регулированный блок на одном транзисторе Так выглядит блок питания импульсный на видеокарте Входное напряжение в диапазоне от , до вольт, но напряжение Блок питания простой,регулируемый,импульсный РадиоКот Блок питания простой,регулируемый, импульсный Схема БП служит для плавной регулировки выходного напряжения ; можно заменить двумя Особенности и характеристики регулируемого блока питания как Электрооборудование Электродвигатель Похожие Рейтинг голоса Схему простого, но эффективного и надежного блока питания можно питание от постоянного тока и с гораздо меньшим напряжением Импульсные блоки питания основаны на принципе первоначального Схема простого, но надежного блока питания с плавной регулировкой состоит из двух частей Импульсные блоки питанияВиды и работаОсобенности и Импульсные блоки питания преобразовывают напряжение , отдают мощность на Для выпрямителя такая схема вредна, так как половина диодов не положительно отражается на диодах, имеется регулировка напряжения Самодельный лабораторный блок питания vladikoms LiveJournal окт г Когда то у меня был советский источник питания Б, он очень Первоначально проектировал схему на базе линейного C и маленький вспомогательный импульсный блок питания для Сделал независимых канала с регулировкой напряжения до V и ограничения тока до A импульсный блок питания схема на ir с защитой от кз dushkzruuploadsimpulsnyiblokpitaniiaskhemanairszashchitoiotkzx мар г импульсный блок питания схема на ir с защитой от кз с регулировкой уровня выходного напряжения ,В А, устройством Вольт Ампер Ватт или продолжаем изучать как янв г Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то повторяет схему классического компьютерного блока питания и как Ремонт импульсных блоков питания своими руками Электрика в electricavdomeruremontimpulsnyxblokovpitaniyasvoimirukamihtml Надежность импульсных преобразователей напряжения велика, но они тоже ломаются Схема импульсного блока питания на транзисторах инструменты как паяльник с регулировкой температуры, набор отвёрток, кусачки, Сборка блока питания с регулировкой токанапряжения своими Рейтинг , голосов дек г Схема ИП с регулировкой тока и напряжения Сама схема Полезное Схема импульсного блока питания для усилителя Что касается Регулируемые блоки питания источники питания istochnikpitaniaruindexfilesKategoriifilesKategorii_htm Похожие Схемы источников электропитания Источник питания с плавной инверсией выходного напряжения Лабораторный источник питания с регулировкой тока ограничения Лабораторный блок питания Импульсный лабораторный блок питания на LMTAdj Выбор лабораторного блока питания подробное руководство wwwtehencomcomCategoriesPowerSelectionPower_Supply_Selectionhtm Похожие Как выбрать хороший лабораторный блок питания , оптимальный для своей задачи? всё избыточное напряжение , поступающее на него со схемы выпрямления Регулировка выходного напряжения чаще всего выполняется Основные элементы импульсного лабораторного блока питания ITA с Импульсный блок питания схемы, принцип работы, особенности Электроника Чем хорош импульсный блок питания , как происходит преобразование, схемы Блок схема ИИП с формами напряжения в ключевых точках позволяет регулировать работу устройства таким образом, чтобы напряжение на Как сделать импульсный блок питания МагнитэкНН Как сделать импульсный блок питания своими руками лучшие схемы Три лучшие Схема регулировки напряжения и тока построена на четырех Блок питания своими руками как сделать компактный и простой Импульсные блоки питания и идеи по их применению Фото и схемы реализации Основными рабочими параметрами является выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения Вместе с импульсный блок питания схема на с регулировкой напряжения часто ищут импульсный блок питания в а своими руками самодельные импульсные блоки питания регулируемый блок питания регулируемый импульсный блок питания своими руками простой импульсный блок питания на tl импульсный блок питания с регулятором напряжения мощный блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками импульсный блок питания для чайников Навигация по страницам
Импульсный блок питания из ЭПРА.
Это нормальная работа, связана с тем, что на выходе блока питания стоит конденсатор С5 достаточно большой ёмкости. …конденсатора на целый порядок, но это увеличит чувствительность схемы защиты к резким импульсным…
Часто встречаю, что импульсный БП нельзя включать без нагрузки. Лабораторный импульсный блок питания. Схема импульсного источника питания. Блок питания построен на основе ШИМ — контроллера 1156ЕУ2 (UC1825 UC2825 UC3825) .
Параметры импульсного трансформатора определены в программе Москатова и соответствуют Ш-образному сердечнику со следующими данными: S0 1,68 кв.см; Sc 1,44 кв.см; Lср.л. 86см; Частота преобразования 100кГц;
Все дроссели, используемые в экспериментах с импульсными ЛБП были изъяты из выходных силовых цепей компьютерных БП и применялись как есть без перемотки.
Импульсный источник питания (SMPS) 3-60V, 40A, 2400W. Блок питания на LM723. С помощью этой электронной нагрузки можно провести испытания различных источников питания, зарядных устройств и аккумуляторов.
Импульсный источник с параметрами 5V 5A. Импульсный блок питания. Этот преобразователь с двухполярным питанием отлично подойдет для питания УНЧ средней мощности до 150 ватт, но если поменять ключи на более…
Альтернативные способы питания: от дополнительного источника питания 15В, с конденсаторной развязкой от 6го выхода микросхемы (это также и выход полумоста), от дополнительной обмотки трансформатора. Сетевой импульсный блок питания на IR21532155.
Как известно импульсные блоки питания имеют большой уровень помех в широком диапазоне частот и не годятся для настройки чувствительных к помехам конструкций.
Ещё одна наглядная пошаговая инструкция по доработке компьютерного блока питания, с целью переделки его в мощный лабораторный регулируемый. Картинки по запросу схема регулируемый импульсный блок питания.
Регулируемый блок питания своими руками
Приветствую всех, сегодня мы рассмотрим, как можно сделать простой регулируемый блок питания из доступных радиодеталей. Он не очень сильно мощный но для большинства радиолюбительских схем его вполне хватит. Блок питания это очень нужная вещь при помощи которого можно запитывать разные радиолюбительские схемы.
Самое первое что надо сделать так это определиться со схемой блока питания. Можно сделать на операционном усилителе и с ним мы добьёмся высокой стабильности выходного напряжения под нагрузкой. Но блок питания предназначен для начинающих радиолюбителей поэтому сделаем всё на транзисторах.
Сетевое напряжение понижается при помощи сетевого трансформатора и на выходе получаем 25В переменки после него стоит неполярный конденсатор который фильтрует высокочастотные помехи. Дальше по схеме идёт диодный мост который из переменного напряжения делает постоянное напряжение.

На схеме также присутствует параметричский стабилизатор напряжения на стабилитроне и резисторе. Стабилитрон желательно применять довольно мощный Д816 с ним схема будет более стабильно работать под нагрузкой. Параллельно стабилитрону подключён переменный резистор который исполняет роль регулируемого делителя. Транзисторы выходного каскада можно заменить одним транзистором, допустим КТ827 который имеет довольно хорошие параметры. Все детали можно заменить на схожие аналоги и работать всё будет замечательно И без проблем. Есть незначительная просадка напряжения при максимальном токе 1.5А. Вам может показаться что 1.5А это очень маленький ток но на самом деле для простых схем этого тока хватит с головой.
Всю схему автор спаял на печатной плате которую сделал методом ЛУТ.
Схема линейная поэтому будет нагрев, идеально подойдёт радиатор от старого процессора.
Корпус был использован уже готовый от старого советского прибора.
Пластиковые ножки были заменены на резиновые ножки с ними вибрация от трансформатора не должна передаваться на стол. Задняя крышка была отрезана и на её место станет радиатор на котором размещён силовой транзистор через прокладку.
По бокам радиатора закреплены два уголка, они служат креплением для верхней крышки корпуса.
Трансформатор ТП-60-10 был прикреплён через резиновую прокладку также был дополнительно покрашен.
Все провода подключены через специальные лепестки для удобного подключения.
На компьютере автор сделал для визуального вида переднюю панель на бумаге. Делал он это в программе Front Panel Designer. Затем напечатал на глянцевой бумаге это был какой-то журнал. На бумаге потом вырезал все отверстия.
Но его нужно было как-то закрепить решили ничего не клеить, а просто взяли кусок прозрачного пластика и прижали им бумагу и все прекрасно держится.
В итоге получается довольно хороший блок и не тяжёлый в сборке блок. Защита от перезагрузки и кз работает стабильно при максимальной нагрузке напряжение немного проседает. Рекомендую повторить данную схему, а на этом всё, всем пока.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
пошаговое описание проектирования и постройки блока питания (фото, видео и схемы)
Какая вещь считается наиболее незаменимой у радиолюбителей и не только? Несомненно, это блок питания. К сожалению, готовые блоки питания не всегда бывают доступными в финансовом плане, поэтому для домашнего пользования они делают их самостоятельно.
Краткое содержимое статьи:
Как сделать блок питания?
У начинающего радиолюбителя когда-нибудь возникнет вопрос: как сделать простой блок питания самостоятельно в домашних условиях.
Перво-наперво необходимо определить, какой именно блок питания нужен и для каких точно целей. Блоки питания могут использоваться в разных сферах многими домашними мастерами.
Для того, чтобы сделать самостоятельно блок питания, необходимо разобраться с тем, как он устроен и как работает. Это поможет в дальнейшем осуществлять небольшой ремонт устройства при необходимости.
Определяем, какой именно блок нужен – регулируемый либо нет. Заранее, перед выполнением работ, необходимо найти все инструкции и схемы блоков питания, которые помогут сделать нужный вам прибор.
Регулируемый – это прибор, у которого можно изменить выходное напряжение (допускается изменение в пределах от 3 до 12 вольт). Например, если мы хотим получить 7 или 10 вольт – нам нужно будет всего лишь повернуть ручку регулятора.
Нерегулируемый прибор – имеет фиксированное выходное напряжение, которое нельзя изменить. К примеру, блок питания «Электроника» Д2-27 нельзя регулировать, и он выдает на выходе всегда 12 вольт.
К нерегулируемым блокам питания относят зарядные устройства для мобильных телефонов, разнообразные адаптеры для роутера либо модема.
Самые интересные для радиолюбителей являются регулируемые блоки питания. Они позволяют запитать достаточно много устройств (самодельных либо промышленных), которым понадобится разное напряжение питания.
Фото самодельного блока питания можно найти в журналах для радиолюбителей либо в интернете.
Собираем устройство самостоятельно
Для того, чтобы в домашних условиях собрать регулируемый блок питания своими руками, нужно предварительно выбрать одну из простых схем для производства подобного устройства.
Помните о том, что новичкам лучше работать с легкими чертежами.
Виды устройств
Блоки питания можно разделить на стабилизированные и бесперебойные (могут работать без электричества).
Согласно классификации бывают:
Импульсные (имеют инверторную систему с преобразованием переменного тока в постоянное напряжение). Данный прибор преобразует на входе переменное напряжение в высокочастотное.
Для того, чтобы трансформировать токи с высокой частотой, понадобятся небольшие электромагнитные катушки. Все это легко разместить в маленьком компактном корпусе.
Трансформаторные (имеют специальный выпрямитель, понижающий трансформатор). Благодаря данному прибору можно уменьшить пульсацию и колебания во время работы.
Сборка устройства
Подготовьте заранее все необходимые детали: микросхемы, трансформаторы, диодный мост, дроссель, блок защиты, конденсаторный фильтр, стабилизатор напряжения.
Обычно обмотка трансформаторов выдерживает напряжение до 250 Вт. Если делать вторичную обмотку – проводит напряжение до 50 Вт. Обмотку можно приобрести в специальном магазине либо снять со старого электроприбора.
Для того, чтобы сделать огромное количество электрических дорожек понадобится микросхема с маркировкой PDIP-8.
Чтобы получит диодный мост, понадобится четыре диода 0,2х0,5 мм. Блок защиты можно сделать из предохранителей (понадобится два) марки FU2.
Как только сработают данные изделия, будет вырабатываться ток 0,16А. Чтобы сделать своими руками дроссели, возьмите магнитный феррит.
Для подключения всех запчастей, пользуйтесь специальной схемой и инструкцией, на которой все предельно доступно описывается.
Зачастую после сухих схем может быть фото самодельных устройств, где наглядно показана конструкция. Дополнительно можно найти и схемы, как отремонтировать блок питания, в случае если он сломался.
Фото универсальных блоков питания своими руками
Вам понравилась статья? Поделитесь ?
Простой регулируемый источник питания | ec-projects.com
Ваш первый регулируемый настольный блок питания!
Один из примеров дизайна корпуса, скопируйте, если хотите, или используйте свое воображение.
Также доступно в виде обучающего видео из двух частей на YouTube!
(щелкните видео ниже …)
Введение:
На мой взгляд, первое, что вам следует сделать, если вы начинаете изучать электронику или если вы хорошо в ней разбираетесь, но по какой-то причине еще не имеете ее, — это настольный блок питания.Это не так сложно, как может показаться, на самом деле это одна из самых простых вещей, которые вы когда-либо строили! Дать ему шанс!
Этот простой 12-компонентный блок питания построен на основе LM317 / LM338 / LM350 или аналогичного линейного регулятора напряжения. LM317 — один из самых популярных стабилизаторов напряжения на рынке, и не зря.
Этот регулятор обеспечивает стабильный и надежный выходной сигнал, регулируемый в диапазоне от 1,25 до 37 * вольт (* в зависимости от входного напряжения, т. Е. От трансформатора или настенного адаптера).
Для этого источника питания нет ограничения по току, за исключением встроенной в регулятор защиты от короткого замыкания. Но, когда я на это решусь, я сделаю руководство о том, как легко добавить возможность регулирования тока для этого источника питания.
Перечень материалов:
1x регулятор напряжения, LM317 / LM338 / LM350 или аналогичный.
1x сетевой трансформатор, рассчитанный на желаемое выходное напряжение и ток (я использовал трансформатор 24 В (12-0-12 В), 50 ВА, чтобы получить выход 24 В и 1,5 А)
(В качестве альтернативы используйте сетевой адаптер переменного тока в постоянный, рассчитанный минимум на 4-5 В выше вашей выходной мощности.
1x электролитический конденсатор 4700 мкФ, 50 В (2200 мкФ может работать при выходе ниже 1 А, а номинальное напряжение должно быть выше выпрямленного входного напряжения постоянного тока).
1x потенциометр от 5 кОм до 10 кОм (10-оборотный потенциометр вряд ли рекомендуется!)
2 электролитических конденсатора 2,2 мкФ 50 В (подойдет до 10 мкФ, а номинальное напряжение должно быть выше максимального выходного напряжения)
1x керамический или пленочный конденсатор (от 100 до 250 нФ при 50 В или выше. Этот конденсатор не является обязательным)
1x резистор (значение зависит от значения вашего потенциометра и желаемого максимального выходного напряжения)
4x 1N5402 Диод (или любой выпрямительный диод с номинальным напряжением и током, значительно превышающим то, что может обеспечить ваш источник питания)
2x 1N4002 или аналогичный.
2x Выходные клеммы, красный и черный (желательно закрепить клеммы)
1x Панельный счетчик (аналоговый или цифровой, для считывания выходного напряжения)
1x Корпус — скопируйте мой дизайн, создайте свой собственный или используйте любой корпус по вашему выбору. Будьте осторожны, если используете алюминиевый корпус, как я!
1x Радиатор, примерно 5,5x7x12 см для выхода 1,5 А, но прочтите описание позже. (Я использовал радиатор меньшего размера, но добавил вентилятор)
1x Сетевой выключатель
1x Держатель предохранителя + предохранитель (предохранитель зависит от трансформатора, выходного тока и напряжения сети.Придется рассчитать стоимость)
1x переключатель нагрузки, для включения и выключения выхода.
1x Трансформаторный выключатель, только если у вашего трансформатора есть несколько вкладок, как у меня (объяснено позже).
Wire — провод стандартного оборудования + немного тяжелого провода, который выдержит ваш максимальный ток
Термоусадочная трубка
Ваше стандартное паяльное оборудование — паяльник, припой, флюс и т. Д.
Приступим!
Загрузите файлы схемы и топологии печатной платы внизу страницы. Распечатайте макет и вытравите плату или используйте схему и сделайте свой собственный макет. Вы можете использовать макетную плату, если хотите, или если у вас нет инструментов для создания собственных плат (скоро появится учебное пособие о том, как это сделать! Альтернативный вариант. Проверьте YouTube, чтобы узнать о производстве печатных плат своими руками). Если вы хотите, чтобы радиатор был на плате, не забудьте учитывать это при разрезании платы.
Выберите регулятор. Если вы не знаете, что делать, выберите LM317 в «пакете TO-220», это даст вам 1,5 А выходного тока
, чего хватает на 95% работы электроники.
Он должен выглядеть вот так, даже если это LM350!
Вы также можете выбрать более дорогой LM338K в «пакете TO-3», который даст вам выходной ток 5 ампер, что в большинстве случаев является огромным излишеством, но необходимо, если вы работаете с такими уровнями, но если вы новичку рекомендую LM317.
LM338K в корпусе типа ТО-3 должен выглядеть так:
Корпус TO-3 идеально подходит для отвода тепла, выделяемого сильноточными устройствами, что является его основным преимуществом перед TO-220, который отлично подходит для более низких токов. С другой стороны, TO-220 имеет преимущество гораздо меньшего размера, который может быть легко припаян к печатной плате.
Обратите внимание, что максимальное количество тепла в ваттах, выделяемое вашим регулятором, равно разнице между входным напряжением постоянного тока и минимальным выходным напряжением (1.25 В), умноженное на выходной ток.
Пример. 24 В на входе — 1,25 В на выходе = разница в 22,75 В 22,75 В x 1,5 А = 34,125 Вт необходимо рассеять при макс.
Но регулятор имеет защиту от перегрузки, которая ограничивает ток, чтобы удерживать рассеиваемую мощность ниже порогового значения. LM317 будет ограничен примерно 1,25 А при напряжениях в приведенном выше примере, в соответствии с таблицей данных.
Вам нужно будет рассчитать это при выборе радиатора (если вы используете LM317, вы можете просто использовать радиатор, который я указал в списке материалов).
В техническом описании радиатора указано значение, указывающее на сколько градусов температура. радиатора поднимется пр. ватт вы вложили в него. Умножьте это на вычисленное выше значение и не забудьте добавить температуру в комнате.когда закончите. Ваше окончательное значение не должно превышать 80 центов.
Путем нагнетания воздуха через радиатор можно снизить температуру. существенно.
Для трансформатора очень важно выбрать трансформатор, рассчитанный на напряжение вашей сети на первичной стороне (120 или 240 В переменного тока). Номинал вторичной стороны должен соответствовать желаемому выходному напряжению. У некоторых трансформаторов есть несколько выводов на вторичной стороне, а для трансформатора 24 В это может быть записано как 12-0-12, это означает, что вы можете получить полное напряжение, измеряя между двумя проводами 12 В, или половину напряжения, измеряя между 0 и один из двух проводов 12В.
Прочтите, как подключить этот переключатель дальше вниз.
Обратите внимание, что выпрямленное напряжение постоянного тока будет примерно в 1,4 раза выше номинального действующего напряжения переменного тока трансформатора при выпрямлении. А из-за падения напряжения на диодах и регуляторе в цепи вам потребуются дополнительные 4 вольта входного напряжения постоянного тока по сравнению с выходным.
Если вас это смущает, выберите трансформатор, рассчитанный на напряжение от 22 до 24 В переменного тока на вторичной стороне, чтобы получить от 24 до 30 В постоянного тока на выходе вашего источника питания.
Если вы не на 100% уверены в работе с сетевой проводкой, не используйте трансформатор без сетевой вилки. Большинство трансформаторов этого не делают, и они должны быть впаяны, а те, которые поставляются с вилкой, довольно дороги. Нет смысла рисковать убить себя в процессе, если вы сделаете что-то не так.
Вместо этого выберите стандартный сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока, рассчитанным на 4-5 вольт выше желаемого напряжения питания-выхода, и, в зависимости от марки, он должен быть примерно на 20% выше номинального тока, чем тот, который вам нужен.
Для регулировки напряжения вам понадобится потенциометр. К сожалению, нам нужно рассчитать стоимость, но это очень просто.
Вы можете использовать несколько различных типов потенциометров: однооборотный, десятиоборотный или многооборотный подстроечный потенциометр.
Однооборотный горшок дешев, но не рекомендуется, так как вы получите очень грубую настройку. установить точное значение для одного из них НЕ просто, и это очень скоро вас раздражает. Но вы можете поставить два последовательно, большое значение и маленькое значение, чтобы получить штраф и грубую настройку.Подключите их так:
Банк в 10 тёрнов — явный победитель, но более дорогой. Это даст вам прекрасное разрешение, где вы можете легко установить напряжение с точностью до 10 мВ.
Уловка, позволяющая сэкономить немного денег, — это купить многооборотный триммерный горшок (10 или 15 оборотов) и приклеить вал к регулировочному винту стальной эпоксидной смолой. Однако это не лучший способ, потому что горшки для триммера не рассчитаны на длительный срок службы. «И в них тоже есть немного игры.Но я использовал этот метод раньше, и он работает достаточно хорошо.
Для расчета значений потенциометра и резистора R1 используйте следующую формулу: Напряжение на выходе = 1,25 * (1 + R2 / R1)
Где R2 — это значение вашего потенциометра, а выходное напряжение — это максимальное напряжение, которое вы хотите установить (оно также будет ограничено вашим трансформатором).
Вы всегда должны выбирать напряжение немного выше, чем вы хотите, чтобы учитывать допуски потенциометра и резисторов.
Для некоторых простых значений с потенциометром 5 кОм вам понадобится следующее значение для R1:
если R1 = 200 Ом Максимальное напряжение на выходе = 32,5 В
если R1 = 220 Ом Максимальное напряжение на выходе = 29,65 В
если R1 = 250 Ом Максимальное напряжение на выходе = 26,5 В
если R1 = 270 Ом Максимальное напряжение на выходе = 24,39 В
если R1 = 300 Ом Максимальное напряжение на выходе = 22,08 В
Если вы используете потенциометр на 10 кОм, просто удвойте значение R1 для того же выходного напряжения.Но учтите, что значение R1 не должно превышать 357 Ом. В противном случае регулятор может не работать при низком напряжении, если к его выходу ничего не подключено.
Вам понадобится способ измерения выходного напряжения. Для этого понадобится панельный счетчик. Аналоговый или цифровой не имеет особого значения, но цифровой дисплей быстрее и точнее читается. Если вы покупаете цифровой измеритель, убедитесь, что у него есть сенсорный вход вместе с входами питания, потому что некоторые измерители будут питаться от того же напряжения, что и измеряемые, и они обычно не будут работать ниже 3.5 — 4,2 вольта. Я использовал дешевый счетчик 0-99 В от EBay, у которого есть отдельные входы питания. Вы можете также добавить амперметр, который вы можете легко установить последовательно с положительным выходом без каких-либо дальнейших изменений в остальной конструкции.
Припаяйте компоненты к плате, следуя схеме или наложению компонентов, с проводами, идущими к потенциометру, входу переменного тока и выходу.
Если вы используете настенный адаптер переменного тока в постоянный, вы можете не использовать диоды D1, D2, D3 и D4 и припаять провода постоянного тока к отверстиям, обозначенным DC + и DC-, измерить напряжение, поступающее от адаптера, с помощью мультиметра. убедитесь, что вы соблюдаете полярность.Но это ТОЛЬКО если у вас есть вход постоянного тока. Если вы используете источник переменного тока (например, трансформатор), вы игнорируете маркировку DC + и DC- и следуете исходной схеме / наложению компонентов.
(ВНИМАНИЕ: если вы подключите переменный ток через DC + и DC-, вся плата с громким хлопком улетит дымом, и это считается плохим! Так что будьте осторожны здесь, если вы новичок в этом материале; -])
Если вы используете регулятор типа TO-3, вам потребуются провода для его подключения, впаяйте их в контактные площадки TO-220 и будьте осторожны, чтобы никакие провода не касались друг друга! Если вы используете тип TO-220, для которого предназначена плата, вы можете либо припаять его напрямую, если вы хотите прикрепить радиатор к плате, либо припаять вышеупомянутую проводку, если вы хотите, чтобы радиатор был отдельным.
Важно: Перед тем, как прикрутить регулятор ТО-220, убедитесь, что радиатор надежно закреплен на плате, чтобы не повредить паяные соединения! Не нравитесь мне и прикрепляйте радиатор только к регулятору. ? Я извиняюсь за то, что давно сделал это своим первым блоком питания, а совсем недавно разработал для него новый корпус;)
Есть две посадочные места для конденсаторов входного фильтра (C1 и C2), поэтому вы можете использовать либо два меньшего размера, либо один большего размера.Я указал 4700 мкФ в списке материалов, это будет хорошо для LM317, но в идеале вам понадобится как можно больше входной емкости. У вас никогда не может быть слишком большой входной емкости! : D
Назначение этих конденсаторов очень просто и понятно. Он принимает выпрямленное входное напряжение, поступающее с диодов выпрямительного моста, и сглаживает его. Он будет выглядеть примерно так:
AC: измеряется на выходе трансформатора.«Выпрямленный» измеряется по маркировкам DC + и DC-, вот как это выглядит без конденсатора .
Чтобы выглядеть примерно так:
Вот как одно и то же место измеряет входную емкость 6900 мкФ (слева) или 2200 мкФ (справа). Оба с нагрузкой 250 мА. Обратите внимание, что этот сигнал проходит через осциллограф по переменному току, чтобы увидеть детали.Это означает, что вы будете видеть только изменение сигнала, а не фактическое напряжение постоянного тока. Пиковое напряжение составляет 32 вольта, но обратите внимание, как сейчас оно упало на 0,5 В (левое изображение) по сравнению с предыдущим, когда оно упало до 0 В.
Происходит зарядка и разрядка конденсатора (ей).
Если вы потребляете постоянный ток от источника питания, ваша нагрузка будет разряжать конденсаторы за фиксированный период времени, но вы тем временем заряжаете конденсаторы, подавая на них импульсный ток «выпрямленным» сигналом, который вы видели выше.
Поскольку конденсаторы будут заряжаться только тогда, когда напряжение «выпрямленного» сигнала выше, чем напряжение в реальных конденсаторах, вы видите эти линейные изменения или то, что называется пульсацией, на частоте 100 Гц (по крайней мере, в Европе это будет 120 хз местами).
Чем выше ток, который вы потребляете, тем быстрее вы разряжаете конденсаторы, что означает большую пульсацию. Но также, увеличивая свою емкость, вы уменьшаете пульсации, потому что им потребуется больше времени для разряда, и при этом они будут заряжаться с той же частотой.
Большая часть этой пульсации в любом случае улавливается регулятором, но к выходу дойдет совсем немного. Основная проблема заключается в том, что ваш максимальный стабильный выходной сигнал будет на несколько вольт ниже нижнего пика вашей пульсации. Допустим, у вас на входе 32 В, как у меня, но вместо пульсаций 0,5 В у вас пульсации 10 В (немного экстремально, да), это означает, что ваш максимальный выход будет ниже 20 В по сравнению с примерно 28 В с нижняя пульсация 0,5 v.
Мой совет: приобретите ДОСТАТОЧНУЮ входную емкость, конденсаторы не такие уж и дорогие!
Перед пайкой электролитических конденсаторов убедитесь в соблюдении полярности.Отрицательный вывод будет отмечен на конденсаторе.
То же самое и с диодами, на которых нанесен катод.
Распаянная плата выглядит так. Опять же, вам не следует устанавливать радиатор таким образом, если вы можете этого избежать!
Теперь припаяйте провода туда, где они должны быть, вы можете сначала установить все в корпусе.
Поскольку главное — сделать выходные провода как можно короче, поэтому постарайтесь установить плату близко к клеммам.
Вы хотите, чтобы ваш отрицательный выход шел прямо на отрицательный вывод. Но положительный выход должен идти на переключатель нагрузки, а затем с другой стороны переключателя на положительный вывод. Используйте толстый провод, рассчитанный на более высокий ток, чем вам нужно. Пока вы это делаете, припаяйте дополнительный провод к горячей стороне переключателя нагрузки, другими словами, этот провод не должен отключаться переключателем. Этот провод может быть тонким, потому что он предназначен только для измерения выходного напряжения панельным измерителем.Подключите этот провод к входу считывания цифрового измерителя или положительному входу аналогового измерителя.
Подключите свой потенциометр. Существуют разные выводы для разных потенциометров, поэтому я предлагаю вам измерять сопротивление между выводами, когда потенциометр повернут до упора (против часовой стрелки). Вы будете использовать две клеммы с сопротивлением в несколько Ом (если есть). Припаяйте эти две площадки к контактным площадкам с пометкой POT на плате (обратите внимание, что на плате используются только две верхние контактные площадки), что не имеет значения, но если вы хотите, чтобы это «правильно» припаяло стеклоочиститель к кругу площадку, а другой провод к квадратной площадке.
Последний вывод котла оставляем неподключенным. (но некоторые могут поспорить, что он должен быть подключен к GND. Вы можете сделать это, если почувствуете это, но только если вы правильно выполнили вышеуказанную проводку.)
Вход переменного тока на плату должен быть припаян к вторичной обмотке трансформатора. Если у вас есть трансформатор с разделенной вторичной обмоткой, вы можете добавить переключатель между ними, чтобы изменить напряжение, поступающее на плату. Это должен быть переключатель типа ON-ON, то есть в одном положении контакт 1 будет подключен к контакту 2, а в другом положении контакт 3 будет подключен к контакту 2.Есть два разных способа работы раздельного трансформатора. У вас выходят три или четыре контакта / провода. В данном случае это не имеет значения. На рисунке ниже тип 1 — это трехпроводной тип, а тип 2 — четырехпроводной. В этом случае нам нужен тип 1, но вы можете превратить тип 2 в тип 1, просто спаяв два провода вместе, как показано на схеме подключения переключателя ниже.
Различные типы трансформаторов.
Электромонтаж выключателя трансформатора .
На трансформаторе должно быть указано, какие провода какие, и вы не хотите подключать какие-либо из них неправильно! И будьте осторожны при работе с трансформаторами, в этих вещах много энергии!
Подключите сетевые провода к первичной обмотке трансформатора с помощью переключателя и держателя предохранителя последовательно, как показано выше. Используйте патрон предохранителя, предназначенный для сети!
Используйте резиновое защитное кольцо с защелкой в местах проникновения сетевого провода в корпус, чтобы кабель не порезался за край со временем.Также убедитесь, что вы не можете протолкнуть или вытащить кабель внутрь или из коробки. Либо закрепите его на корпусе, либо добавьте упоры как внутри, так и снаружи корпуса.
Термоусаживайте ВСЕ сетевые провода, чтобы не было оголенной меди или соединений!
Номинал предохранителя можно рассчитать путем деления номинальной мощности трансформатора в ВА на среднеквадратичное значение напряжения вашей сети. В моем случае 100 ВА / 230 В = 0,435 А, что равно 435 мА. Я использовал предохранитель на 315 мА, так как знаю, что мой блок питания в любом случае не потребляет такой большой ток.
Как было сказано ранее, если вы не хотите возиться с сетевыми проводами, чего не следует делать, если вы не уверены в каких-либо мелких деталях. Вы можете использовать настенный адаптер переменного тока в постоянный. Припаяйте провода к DC + и DC-. Еще раз проверьте полярность!
Обзор компонентов:
D1 — D4: Входные выпрямительные диоды — 1N5402 Диод (см. Список материалов)
D5: Защитный диод для регулировочного штифта — 1N4002 или аналогичный.(Не критично, подойдет любой диод на 1 А, превышающий максимальное напряжение)
D6: Защитный диод для регулятора. 1N4002 или выше. (Защита от более высокого напряжения, подаваемого на положительный вывод по сравнению с входом)
C1 + C2: конденсаторы входного фильтра. Суммарное значение должно быть больше 4700 мкФ для выхода на 1 ампер. Номинальное напряжение 50 В или выше. (Один может быть опущен)
C3: Отрегулируйте конденсатор контактного фильтра. 2,2 мкФ 50В.(Подойдет от 1 до 10 мкФ, но вы не хотите, чтобы значение было слишком высоким)
C4 + C5: Выходной конденсатор. 4,7 мкФ 50В. (Подходит от 2,2 до 10 мкФ. C5 — электролитический, а C4 — керамический или пленочный. На 100–250 нФ. C4 не является обязательным)
R1: значение рассчитано. (см. раздел «Регулировка напряжения»)
POT: потенциометр от 5k до 10k (см. Раздел «Регулировка напряжения»)
TO-220: Регулятор напряжения, на примере LM317 (см. Раздел «Выбор регулятора»)
Загрузки:
Макет: PSU_layout.pdf — (Распечатайте эту версию PDF, а не версию .jpg ниже)
Схема:
Как сделать переменный источник питания. Источник питания с регулируемым напряжением и током 1-25 В и 0-10 А
Как регулировать силу тока и напряжение от 0 до 10 ампер. | От 1 до 25 В.
Источник питания с регулируемым напряжением и током.
Это источник питания постоянного тока. Может использоваться с трансформатором постоянного тока переменного тока или адаптером Switch Mode.
MUSTOOL MT8206 Интеллектуальный цифровой осциллограф-мультиметр 2 в 1: https: // ban.ggood.vip/RvRx
DANIU PX-988 Цифровой термостат 90 Вт Пайка регулируемого утюга: https://ban.ggood.vip/RvRz
Материалы:
Встроенный регулятор LM317, 1 шт. Https://www.banggood.com/custlink/Gv3Gowv8o3
Конденсатор 2 x 0,1 мкФ: https://www.banggood.com/custlink/v3DGOAqc2e
Потенциометр 1 x 5K: https://www.banggood.com/custlink/vmvGaQUWTG
Потенциометр 1 x 10K: https://www.banggood.com/custlink/vmvGaQUWTG
Резистор 1 x 220R
Резистор 1 x 1K: https: // www.banggood.com/custlink/vD3vawKig9
1 светодиод x 5 мм: https://www.banggood.com/custlink/KmGDofvZMQ
Резистор 2 x 0,10R или 0,22R 5 Вт: https://www.banggood.com/custlink/GD3GoTK9bG
1 x 1000 мкФ, 35 В конденсатор: https://www.banggood.com/custlink/KD3Kl7GIs5
Печатная плата 1 x 5X10 https://www.banggood.com/custlink/DvvKjuvZNU
Регулятор 1 x 7806 http://bit.ly/2kcLclI
1 x 10K NTC: https://www.banggood.com/custlink/KDKmlu3ZkK
Тримпот 1 x 5K: https: // www.banggood.com/custlink/KDKGo7DiqE
Вентилятор 2 x 4 см, 6 В: https://www.banggood.com/custlink/Dm3DOTv9U9
2 транзистора BD139 http://bit.ly/2lNS1Lc
2 транзистора питания TIP3055 http://bit.ly/2kJwdQz
2 алюминиевых радиатора
Подставка для паяльника
: https://www.banggood.com/custlink/3KmKQmuk85
ИСПРАВЛЕНИЕ: На видео диод, подключенный к конденсатору на выходе схемы, не нужен, поэтому я удалил его со схемы. Диод использовать не нужно.
Схема вентилятора:
Схема блока питания и выпрямителя:
DIY Источник переменного тока с регулируемым напряжением и током
Привет, друзья, пришло время сделать источник переменного тока для вашего использования.Главный друг любителей электроники — это регулируемая схема питания. Каждый производитель DIY нуждается в таком настольном блоке питания для выполнения другого проекта. Итак, в этой статье мы собираемся представить вам супер друга для вашего электронного проекта — проект блока питания DIY 30v 10A DC Variable.
Схема регулируемого источника питания
Схема управления переменным напряжением и током работает на основе коммутационной микросхемы TL494. TL494 имеет два усилителя ошибок по сравнению с SG3525, что позволит вам также контролировать постоянное напряжение и ток.
Подключенные 10k и 2.2nf будут определять частоту выходного сигнала. Выходной сигнал составляет около 42 кГц. Сигнал будет включать / выключать MOSFET. Основная особенность этого регулируемого источника питания заключается в том, что изменение напряжения на входе не влияет на выходной каскад. так что тестовое устройство не будет повреждено.
80uH Индуктор
Я просто взял индуктор со старой индукционной варочной панели. при внешнем диаметре около 3 см начальная индуктивность около 200 мкГн.поэтому я удалил несколько обмоток катушки и оставил на ней 30 витков. Затем он достиг почти 82uH. Это очень хорошо для этого проекта.
Предыдущий пост
Измеритель индуктивности
Следующее сообщение
Автоматическое зарядное устройство
Регулируемые источники питания постоянного тока от 1 до 25 В — принципиальная электрическая схема и планы
Введение
Электронный рабочий стол без регулируемого источника питания постоянного тока является неполным.И в большинстве случаев источник питания становится бесполезным, если его возможности ограничены. Обычно, когда мы говорим о блоках питания, они либо с фиксированным напряжением, либо, в лучшем случае, с непрерывно регулируемым типом. Они оказываются совершенно неадекватными, когда дело доходит до тестирования сложных электронных схем. В идеале универсальный источник питания постоянного тока может быть очень удобен, но только если он обеспечивает следующие характеристики:
Схема универсального источника питания, описанная здесь, в комплекте с принципиальная схема и список деталей соответствуют всем вышеперечисленным критериям и, что более важно, строительство практически ничего не стоит.
Список запчастей
Детали, необходимые для конструкции универсального источника питания:
- R1- 0,33 Ом, 5 Вт намотанная проволока,
- R2, R4- 680 Ом, ¼ Вт,
- R5- 470 Ом, ½ ватт,
- R6- 150 Ом, ½ Вт.
- R3, R7- 2k7, ¼ Вт,
- T1- TIP 33,
- T2, T3- BC547B,
- VR1, VR2- 4k7 линейный горшок.
- C1- 1000 мкФ / 25 В, электр. Шапка.
- D1- 1n4007,
- Плата общего назначения — 2 дюйма x 4 дюйма
- Металлический корпус по размеру,
- Трансформатор — 0–25 В, 3 А.
- Сетевой шнур, винтовые гайки, наконечники и т. Д.
Описание схемы
Настоящая схема универсального источника питания постоянного тока работает следующим образом:
- При подаче питания на вход схемы включается резистор R. силовой транзистор T1,
- Он включается, и мощность достигает выхода через резистор измерения тока R1,
- Компоненты обратной связи, содержащие D1, VR2 и T3, ограничивают выход до напряжения, установленного VR2,
- Конденсатор в выход универсального источника питания отфильтровывает любые остаточные наводки, чтобы в конечном итоге получить чистое стабилизированное выходное напряжение,
- Во время короткого замыкания или перегрузки на выходе потенциал, возникающий на R1, переключается на T3, который нейтрализует базу T1, чтобы выходное напряжение упало и короткое замыкание было проверено.Регулируя VR1, можно установить максимальный предел тока.
Советы по конструкции и принципиальная схема
Конструкция этого универсального блока питания постоянного тока довольно проста и завершается с помощью данной принципиальной схемы. Следует обратить внимание на следующие моменты:
- При перегрузках транзистор Т1 может сильно нагреваться. Для его правильной работы в таких условиях может потребоваться достаточное охлаждение и поэтому должен быть установлен радиатор типа TO-220.
- Токочувствительный резистор R1 должен быть проволочного типа, чтобы он не сгорел при коротком замыкании.
- Дополнительно могут быть включены вольтметр и амперметр для отслеживания изменений условий нагрузки.
- Готовая печатная плата универсального источника питания должна быть плотно прикреплена к основанию металлического корпуса,
- Заземление или отрицательный провод следует подключить к металлической коробке с помощью наконечника, винта и гайки. Это поможет уменьшить гул.
- Убедитесь, что радиатор T1 не касается металлического корпуса, что может привести к короткому замыканию.
Регулируемая цепь источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А (Часть 1/13)
Источники питания являются основой электронных схем. Схемы питания могут быть спроектированы разными способами. Могут быть регулируемые блоки питания или блоки питания с фиксированным напряжением. Схема источника питания рассчитывается по напряжению или диапазону подаваемого напряжения, а также по максимальному току, который она позволяет потреблять нагрузкой.Во-вторых, домохозяйства обеспечиваются источником переменного напряжения в качестве основного источника питания. Многие электрические приборы, такие как вентиляторы, люминесцентные лампы и другие, могут напрямую использовать переменное напряжение, но для работы большинства электронных устройств требуется преобразование переменного напряжения в постоянное. Любая схема внешнего источника питания должна преобразовывать переменное напряжение в постоянное для использования электронными устройствами. В этом проекте разработана регулируемая схема источника питания, которая вводит сеть переменного тока и обеспечивает выходное напряжение от 0 до 30 В 2 А постоянного тока.
Блок питания, разработанный в этом проекте, представляет собой регулируемый линейно регулируемый источник, поэтому выходное напряжение схемы является постоянным и изменяется механически с помощью переменного резистора. В этом типе питания к выходу подключается последовательно с нагрузкой линейный регулирующий элемент (переменный резистор). Линейный элемент, такой как BJT или FET, используется для обеспечения требуемых токов на выходе.
В разработанной здесь схеме питания биполярный переходной транзистор 2N3055 работает в линейном режиме с переменным сопротивлением.Переменное сопротивление помогает обеспечить соответствующее напряжение на выходе для любого тока в рабочем диапазоне. Нагрузки, запитываемые по цепи, могут иметь разные номинальные мощности. Нагрузки с высокой номинальной мощностью потребляют более высокие токи. В этой схеме блока питания транзистор 2N3055 помогает увеличить выходной ток блока питания до предела до 2 А.
Проектирование схемы источника питания представляет собой пошаговый процесс, включающий понижение напряжения переменного тока, преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, сглаживание напряжения постоянного тока, компенсацию переходных токов, регулирование напряжения, изменение напряжения, усиление тока и защиту от короткого замыкания.
Необходимые компоненты —
Рис.1: Список компонентов, необходимых для регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А
Блок-схема —
Рис.2: Блок-схема регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А
Подключение цепей —
Схема собирается поэтапно, каждая ступень служит определенной цели. Для понижения 230 В переменного тока используется трансформатор 18 — 0 — 18 В.Вторичная обмотка трансформатора соединена с мостовым выпрямителем. Полный мостовой выпрямитель создается путем соединения друг с другом четырех диодов SR560, обозначенных на схемах как D1, D2, D3 и D4. Катод D1 и анод D2 подключены к одной из вторичной катушки, а катоды D4 и анод D3 подключены к другим концам вторичной катушки. Катоды D2 и D3 подключены, из которых одна клемма снята с выхода выпрямителя, а аноды D1 и D4 подключены, из которых другая клемма снята с выхода двухполупериодного выпрямителя.Предохранитель на 2 А последовательно подключается к выходной клемме катодных переходов D2-D3 для безопасности.
Конденсатор емкостью 470 мкФ (обозначенный на схеме как C1) подключен между выходными клеммами двухполупериодного выпрямителя для сглаживания. Для регулирования напряжения два стабилитрона номиналом 12 В и 18 В подключены последовательно параллельно сглаживающему конденсатору. Переменное сопротивление последовательно подключено к стабилитронам для регулировки напряжения, а конденсатор емкостью 10 мкФ (обозначен на схеме как C1) подключен параллельно для компенсации переходных токов.Два NPN-транзистора (показаны как Q1 и Q2 на схеме) подключены в качестве усилителя пары Дарлингтона к одной из выходных клемм последовательно для достижения желаемого усиления по току. Выход пары Дарлингтона дополнительно подключен к NPN-транзистору (показан как Q3 на схемах) и сопротивлению (показано как R3 на схемах) для защиты от короткого замыкания.
Нарисуйте схематическую диаграмму или распечатайте ее на бумаге и тщательно выполняйте каждое подключение. Только после проверки правильности каждого подключения подключите силовую цепь к источнику переменного тока.
Как работает проект —
Силовая цепь работает по четко определенным стадиям, каждая из которых служит определенной цели. Схема работает в следующих этапах —
1. Преобразование переменного тока в переменный
2. Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление
3. Сглаживание
4. Компенсация переходного тока
5. Регулирование напряжения
6. Регулировка напряжения
7. Усиление тока
8.Защита от короткого замыкания
Преобразование переменного тока в переменный
Напряжение основных источников питания (электричество, подаваемое через промежуточный трансформатор после понижения линейного напряжения от генерирующей станции) составляет приблизительно 220–230 В переменного тока, которое необходимо дополнительно понизить до уровня 30 В. Для снижения напряжения 220 В переменного тока до 30 В переменного тока используется понижающий трансформатор.
В схеме наблюдается некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому необходимо использовать трансформатор с высоким номинальным напряжением, превышающим требуемые 30 В.Трансформатор должен обеспечивать на выходе ток 2А. Наиболее подходящий понижающий трансформатор, отвечающий указанным требованиям по напряжению и току, — 18–0–18 В / 2 А. Эта ступень трансформатора снижает сетевое напряжение до 36 В переменного тока, как показано на рисунке ниже.
Рис. 3: Схема трансформатора 18-0-18 В
Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление
Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока путем выпрямления.Выпрямление — это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один — это полуволновое выпрямление, а другое — полноволновое выпрямление. В этой схеме двухполупериодный мостовой выпрямитель используется для преобразования 36 В переменного тока в 36 В постоянного тока. Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое выпрямление, поскольку оно обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода соединены таким образом, что ток течет через них только в одном направлении, что приводит к возникновению сигнала постоянного тока на выходе.Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода становятся смещенными в прямом направлении, а еще два диода смещаются в обратном направлении.
Рис.4: Принципиальная схема полноволнового выпрямителя
Во время положительного полупериода питания диоды D2 и D4 проходят последовательно, в то время как диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, и ток протекает через выходной контакт, проходя через D2, выходной контакт и D4. Во время отрицательного полупериода питания диоды D1 и D3 проходят последовательно, но диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, и ток протекает через D3, выходную клемму и D1.Направление тока в обоих направлениях через выходную клемму в обоих условиях остается неизменным.
Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая положительный цикл полнополупериодного выпрямителя
Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая отрицательный цикл полнополупериодного выпрямителя
Диоды SR560 выбраны для построения двухполупериодного выпрямителя, поскольку они имеют максимальный (средний) номинальный прямой ток 2 А и в состоянии обратного смещения они могут выдерживать пиковое обратное напряжение до 36 В.Поэтому в этом проекте для двухполупериодного выпрямления используются диоды SR560.
Сглаживание
Как следует из названия, это процесс сглаживания или фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. Выход двухполупериодного выпрямителя не является постоянным напряжением постоянного тока. Частота на выходе выпрямителя в два раза выше, чем у основного источника питания, но все же присутствуют пульсации. Следовательно, его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя.Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе стабильное постоянное напряжение. Итак, конденсатор (обозначенный на схеме как C1) большой емкости подключен к выходу схемы выпрямителя. Поскольку постоянный ток, который должен быть выпрямлен схемой выпрямителя, имеет много всплесков переменного тока и нежелательных пульсаций, для уменьшения этих выбросов используется конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает через него весь переменный ток на землю. На выходе среднее оставшееся постоянное напряжение более плавное и без пульсаций.
Рис.7: Принципиальная схема сглаживающего конденсатора
Компенсация переходных токов
К выходным клеммам силовой цепи также параллельно подключен конденсатор (обозначенный на схеме как C2). Этот конденсатор помогает быстро реагировать на переходные процессы нагрузки. При изменении тока нагрузки на выходе возникает начальная нехватка тока, которая может быть восполнена этим выходным конденсатором.
Изменение выходного тока можно рассчитать с помощью
.
Выходной ток, Iout = C (dV / dt), где
dV = Максимально допустимое отклонение напряжения
dt = переходное время отклика
С учетом dv = 100 мВ
dt = 100 мкс
В этой схеме используется конденсатор емкостью 10 мкФ, так что,
C = 10 мкФ
Iout = 10u (0.1 / 100u)
Iout = 10 мА
Таким образом, можно сделать вывод, что выходной конденсатор будет реагировать на изменение тока 10 мА при переходном времени отклика 100 мкс.
Рис. 8: Принципиальная схема компенсатора переходных токов
Регулирование напряжения
Силовая цепь должна обеспечивать регулируемое и постоянное напряжение без каких-либо колебаний или колебаний. Для регулирования напряжения в схеме нужен линейный регулятор.Цель использования этого регулятора — поддерживать на выходе постоянное напряжение желаемого уровня.
Рис. 9: Принципиальная схема регулятора напряжения для регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А
В этой схеме максимальное напряжение на выходе должно быть 30 В, поэтому стабилитрон 30 В идеально подходит для регулирования напряжения на выходе. Здесь последовательно соединены два стабилитрона на 12 В и 18 В, что дает на выходе 30 В. Стабилитрон 30 В мощностью 1 Вт или другую комбинацию стабилитронов также можно использовать для получения 30 В на выходе.
Регулировка напряжения
Для регулировки выходного напряжения от 0 до 30 В к выходу подключен переменный резистор (на схемах RV1). Переменный зонд RV1 подключен к коллектору переключающего транзистора BC547 (на схемах показан как Q3). Изменяя этот резистор, эмиттер переключающего транзистора будет обеспечивать переменное напряжение от 0 до 30 В.
Усиление тока
Стабилитрон может выдавать ток только в миллиамперах.Следовательно, для получения высокого тока нагрузки на выходе какой-либо линейный элемент должен быть подключен последовательно с нагрузкой, которая могла бы потреблять требуемый ток. В этой схеме в качестве линейного элемента используется биполярный переходной транзистор NPN. Транзистор BC547 (показан на схеме как Q2) используется для обеспечения достаточного базового напряжения для биполярного транзистора NPN 2N3055 (обозначенного на схемах как Q1). Транзистор 2N3055 способен обеспечивать на выходе ток 2А. Транзисторы соединены в конфигурации парного усилителя Дарлингтона для вывода желаемого усиления по току.В конфигурации пары Дарлингтона чистый коэффициент усиления по току представляет собой произведение коэффициентов усиления по току двух транзисторов.
Общий коэффициент усиления по току (общий hFE) = коэффициент усиления по току транзистора 1 (hFE t1) x коэффициент усиления по току транзистора 2 (hFE t2)
Следовательно, текущий коэффициент усиления BC547 составляет 800, а коэффициент усиления 2N3055 составляет от 20 до 70, поэтому в среднем принимаем 50. Тогда
Общий прирост тока (всего hFE) = 800 * 50 = 40,000
Этого достаточно, чтобы поднять токи в миллиампер до уровня в амперах.
Защита от короткого замыкания
Для защиты от короткого замыкания переключающий транзистор BC547 (на схемах обозначен как Q3) и сопротивление, обозначенное на схемах как R2, подключаются последовательно перед выходом схемы.
Тестирование и меры предосторожности —
При сборке схемы следует соблюдать следующие меры предосторожности —
• Номинальный ток трансформатора, мостового выпрямителя и транзистора должен быть больше или равен требуемому выходному току.Только тогда схема может обеспечить достаточный ток на выходе.
• Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно быть больше максимального требуемого выходного напряжения. Это связано с тем, что в цепи происходит падение напряжения из-за некоторых резистивных потерь. Таким образом, входное напряжение от трансформатора должно быть на 2–3 В больше максимального выходного напряжения.
• Конденсатор C1 на выходе выпрямителя используется для подавления сетевых шумов и устранения пульсаций.
• Конденсатор C2 на выходных клеммах силовой цепи помогает справляться с быстрыми переходными процессами и шумом на выходной нагрузке.Величина этого конденсатора зависит от отклонения напряжения, колебаний тока и переходного времени отклика используемого конденсатора.
• Конденсаторы, используемые в цепи, должны иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение. В противном случае конденсатор начнет пропускать ток из-за превышения напряжения на их пластинах и выйдет из строя.
• Используемые в цепи стабилитроны должны иметь номинальную мощность 1 Вт, в противном случае они будут повреждены из-за нагрева.
• По мере увеличения потребления тока на выходной нагрузке транзистор 2N3055 начинает нагреваться.Чтобы решить эту проблему, поперек него должен быть установлен надлежащий радиатор для отвода избыточного тепла. В противном случае транзистор может перегореть.
• Поскольку схема предназначена для потребления максимального тока на выходе 2А, предохранитель на 2А должен быть подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя. Этот предохранитель не позволит цепи потреблять ток более 2 А. При токе, потребляемом выше 2А, предохранитель перегорает, отключая входное питание от цепи.
После того, как схема собрана, самое время ее протестировать.Подключите цепь к основному источнику питания и измените переменное сопротивление. Снимите показания напряжения и тока на выходной клемме силовой цепи с помощью мультиметра. Затем подключите фиксированные сопротивления в качестве нагрузки и снова проверьте показания напряжения и тока.
Во время тестирования без нагрузки выходное напряжение на регулируемом переменном сопротивлении изменялось на величину от 0,3 В до 30,3 В. Следовательно, при вычислении ошибки получается следующий процент ошибки —
% Ошибка = (Экспериментальное значение — Ожидаемое значение) * 100 / Ожидаемое значение
% Ошибка = (30.3-30) * 100/30
% Ошибка = 1%
Когда на выходе подключена нагрузка, максимальное напряжение считывается 30В. При нагрузке с сопротивлением 1 кОм выходное напряжение составляет 29,1 В, при этом падение напряжения составляет 0,9 В. Измеренный выходной ток составляет 29,1 мА, поэтому рассеиваемая мощность при нагрузке с сопротивлением 1 кОм выглядит следующим образом —
Pout = Iout * Iout * R
Pвых = 0,0291 * 0,0291 * 1000
Pout = 0,84 Вт
Если используемое сопротивление нагрузки 470 Ом, тогда напряжение 28.Измеренное значение 9 В показывает падение напряжения 1,1 В, а измеренный ток составляет 61,4 мА. Итак, рассеиваемая мощность при нагрузке 470 Ом —
.
Pout = Iout * Iout * R
Pвых = 0,0614 * 0,0614 * 470
Pout = 1,7 Вт
Эту схему можно использовать в качестве адаптера питания для поддержки широкого спектра электронных приложений, таких как радиовещание, цифровые камеры, принтеры, ноутбуки и другие портативные электронные устройства. Его также можно использовать в качестве регулируемого источника постоянного тока для электронных устройств.
Маленький разговор о будущих поставках —
В ближайшем будущем высоковольтный постоянный ток (HVDC) может стать более популярным средством передачи энергии, поскольку все больше внимания уделяется возобновляемым источникам энергии. HVDC обычно используется только для межгосударственной и подводной передачи электроэнергии. Это сделано для уменьшения потерь на индуктивность и емкость на больших расстояниях. Сопротивление, индуктивность и емкость провода практически невозможно изменить.Для передачи электроэнергии внутри страны в настоящее время предпочтительным методом является переменный ток. Переменный ток предпочтительнее для передачи электроэнергии внутри страны, несмотря на потери из-за индуктивности и емкости, поскольку понижение напряжения переменного тока намного дешевле, чем понижение напряжения постоянного тока.
Напряжение переменного тока можно легко понизить с помощью трансформатора. Таким образом, в настоящее время домохозяйства получают электроэнергию переменного тока. Электростанции подают высокое напряжение переменного тока для снижения потерь мощности.Подобно тому, как напряжение переменного тока, подаваемое в дом, составляет 230 В, 50 Гц, генерирующая станция подает 2300 В по проводу передачи, которое понижается до 230 В с помощью промежуточного трансформатора. Возможно, что в тот день, когда HVDC из возобновляемых источников станет обычным источником электропитания в домашних условиях, силовые цепи на основе полупроводников будут использоваться для понижения и регулирования напряжения.
Схемы соединений
Project Video
Filed Under: Tutorials
Variable DC Power Supply — принципиальные схемы, схемы, электронные проекты
Источник переменного тока
Диапазон напряжения: 0.7 — 24 В
Диапазон ограничения тока: 50 мА — 2 А
Принципиальная схема
Детали:
P1 500R Линейный потенциометр
P2 10K Лог. Потенциометр
R1, R2 2K2 Резисторы 1/2 Вт
R3 330R Резистор 1/4 Вт
R4 150R 1/4 Вт Резистор
R5 1R Резистор 5 Вт
C1 Электролитический конденсатор 3300 мкФ 35 В (см. Примечания)
C2 1 мкФ 63 В Полиэфирный конденсатор 1402 D
D
200V 3A Диоды
D3 5mm. Красный светодиод
Q1 BC182 50V 100mA NPN транзистор
Q2 BD139 80V 1.5A NPN транзистор
Q3 BC212 50V 100mA PNP Transistor
Q4 2N3055 60V 15A NPN Transistor
T1 220V Primary, 36V Center-Tap Secondary 50VA Сетевой трансформатор (см. Примечания)
PL1 Вилка сетевого питания
SW1 SPST Сетевой выключатель
Устройство
Источник переменного тока постоянного тока — один из самых полезных инструментов на рабочем месте любителя электроники. Эта схема не является абсолютной новинкой, но она простая, надежная, «прочная» и защищенная от коротких замыканий, с переменным напряжением до 24 В и ограничением переменного тока до 2 А.Он хорошо подходит для питания схем, представленных на этом веб-сайте. Вы можете адаптировать его к своим требованиям, как описано в примечаниях ниже.
Примечания:
P1 устанавливает максимальный выходной ток, который должен выдаваться источником питания при заданном выходном напряжении.
P2 устанавливает выходное напряжение и должно иметь логарифмический тип конуса, чтобы получить более линейную шкалу индикации напряжения.
Вы можете выбрать трансформатор исходя из максимального необходимого выходного напряжения и тока.
Наилучший выбор: 36, 40 или 48 В с центральным отводом и 50, 75, 80 или 100 ВА.
Конденсатор C1: от 2200 до 6800 мкФ, от 35 до 50 В.
Q4 необходимо установить на хороший радиатор, чтобы выдерживать длительное короткое замыкание на выходе.
В некоторых случаях задняя панель металлической коробки, в которую вы поместите схему, может выполнить эту работу.
Транзистор 2N3055 (Q4) можно заменить чуть менее мощным типом TIP3055.
Отличное соотношение цены и качества: наслаждайтесь!
автор: RED Free Circuit Designs
электронная почта:
сайт: http: // www.redcircuits.com/
Настольный блок питания DIY
Здесь представлен доступный по цене настольный блок питания. Он способен обеспечить до 1,5 А, от 0 до 25 В. Схема довольно проста, и в ней используются очень распространенные электронные компоненты.
Цепь питания скамейки
Цепь можно разделить на три части. Первая секция в левой части схемы использует обычный трансформатор и выпрямительный мост для преобразования переменного тока примерно в 33 В постоянного тока.Диоды D1, D2 и C1 используются для генерации вторичного отрицательного постоянного напряжения.
В правой части схемы мы используем обычный линейный стабилизатор напряжения LM317 (U2). Обычно минимальное выходное напряжение от U2 может составлять всего 1,25 В. Чтобы генерировать выходное напряжение ниже 1,25 В и ниже 0 В, нам нужен дополнительный опорный минус (-) 1,25 В, который обеспечивается падением напряжения на D5 и D6. D5 и D6 смещены от вторичного отрицательного постоянного напряжения через Q2, который используется в качестве стабильного источника тока.Q2 стабилизирует падение напряжения на D5 и D6 примерно до минус (-) 1,25 В. Таким образом, с помощью P2 выходное напряжение можно регулировать от почти 0 до 25 В.
В средней части схемы мы используем второй регулятор LM317 (U1), который действует как регулируемый ограничитель тока. R6 используется как датчик тока. По мере увеличения тока падение напряжения на R6 также увеличивается, и как только оно достигает примерно 1,25 В, срабатывает внутренний ограничитель тока U1.
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Мы больше не будем рекомендовать вам подобный контент.
Отмена
Если нет желания устанавливать громоздкий трансформатор или создавать намотку, можно своими руками собрать блок питания импульсного типа, который требует трансформатора всего с несколькими витками.
При этом, потребуется небольшое количество деталей, а работу можно выполнить за 1 час. В данном случае, основой для блока питания используется микросхема IR2151.
Для работы понадобятся следующие материалы и детали:
- PTC термистор любого типа.
- Пара конденсаторов, которые выбираются с расчетом 1мкф. на 1 Вт. При создании конструкции подбираем конденсаторы так, чтобы они вытянули 220 Вт.
- Диодная сборка типа «вертикалка».
- Драйвера типа IR2152, IR2153, IR2153D.
- Полевые транзисторы типа IRF740, IRF840. Можно выбрать и другие, если у них хороший показатель сопротивления.
- Трансформатор можно взять из старых компьютерных системных блоков.
- Диоды, устанавливаемые на выходе, рекомендуется брать из семейства HER.
Кроме этого, понадобятся следующие инструменты:
- Паяльник и расходные материалы.
- Отвертка и плоскогубцы.
- Пинцет.
Также, не стоит забывать и о необходимости хорошего освещения на месте работы.
Пошаговая инструкция
принципиальная схема
структурная схема
Сборка проводится согласно составленной схеме цепи. Микросхема была подобрана согласно особенностям цепи.
Сборка проводится следующим образом:
- На входе устанавливаем PTC термистор и диодные мосты.
- Затем, устанавливается пара конденсаторов.
- Драйвера необходимы для регулирования работы затворов полевых транзисторов. При наличии у драйверов индекс D в конце маркировки устанавливать диод FR107 не нужно.
- Полевые транзисторы устанавливаются без закорачивания фланцев. При проведении крепления к радиатору, используют специальные изоляционные прокладки и шайбы.
- Трансформаторы устанавливаются с закороченными выводами.
- На выходе диоды.
Все элементы устанавливаются в отведенные места на плате и припаиваются с обратной стороны.
Проверка

Проверить правильность работы блока питания можно следующим образом:
- Включаем в цепь, на выходе лампочка, к примеру,12 Вольт. При первом кратковременном пуске, лампочка должна гореть. Кроме этого, следует обратить внимание на то, что все элементы не должны нагреваться. Если что-то греется, значит, схема собрана неправильно.
- При втором пуске замеряем значение тока при помощи тестера. Даем проработать блоку достаточное количество времени для того, чтобы убедиться в отсутствии нагревающихся элементов.
Кроме этого, нелишним будет проверка всех элементов при помощи тестера на наличие высокого тока после выключения питания.
Рекомендации по сборке:
- Как ранее было отмечено, работа импульсного блока питания основана на обратной связи. Рассматриваемая схема не требует специальной организации обратной связи и различных фильтров по питанию.
- Особое внимание следует уделить выбору полевых транзисторов. В данном случае, рекомендуются полевые транзисторы IR, которые славятся устойчивостью к тепловому разрешению. Согласно данным производителя, они могут стабильно работать до 150 градусов Цельсия. Однако, в этой схеме они не сильно нагреваются, что можно назвать весьма важной особенностью.
- Если нагрев транзисторов происходит постоянно, следует устанавливать активное охлаждение. Как правило, оно представлено вентилятором.
Достоинства и недостатки
Импульсный преобразователь имеет следующие достоинства:
- Высокий показатель коэффициента стабилизации позволяет обеспечить условия питания, которые не будут вредить чувствительной электронике.
- Рассматриваемые конструкции обладают высоким показателем КПД. Современные варианты исполнения имеют этот показатель на уровне 98%. Это связано с тем, что потери снижены до минимума, о чем говорит малый нагрев блока.
- Большой диапазон входного напряжения – одно из качеств, из-за которого распространилась подобная конструкция. При этом, КПД не зависит от входных показателей тока. Именно невосприимчивость к показателю напряжения тока позволяет продлить срок службы электроники, так как в отечественной сети электроснабжения прыжки показателя напряжения частое явление.
- Частота входящего тока оказывает влияние на работу только входных элементов конструкции.
- Малые габариты и вес, также обуславливают популярность из-за распространения портативного и переносного оборудования. Ведь при использовании линейного блока вес и габариты увеличиваются в несколько раз.
- Организация дистанционного управления.
- Меньшая стоимость.
Есть и недостатки:
- Наличие импульсных помех.
- Необходимость включения в цепь компенсаторов коэффициента мощности.
- Сложность самостоятельного регулирования.
- Меньшая надежность из-за усложнения цепи.
- Тяжелые последствия при выходе одного или нескольких элементов цепи.
При самостоятельном создании подобной конструкции, следует учитывать то, что допущенные ошибки могут привести к выходу из строя электропотребителя. Поэтому нужно предусмотреть наличие защиты в системе.
Устройство и особенности работы
При рассмотрении особенностей работы импульсного блока, можно отметить следующие:
- Сначала происходит выпрямление входного напряжения.
- Выпрямленное напряжение в зависимости от предназначения и особенностей всей конструкции, перенаправляется в виде прямоугольного импульса высокой частоты и подается на установленный трансформатор или фильтр, работающий с низкими частотами.
- Трансформаторы имеют небольшие размеры и вес при использовании импульсного блока по причине того, что повышение частоты позволяет повысить эффективность их работы, а также уменьшить толщину сердечника. Кроме этого, при изготовлении сердечника может использоваться ферромагнитный материал. При низкой частоте, можно использовать только электротехническую сталь.
- Стабилизация напряжения происходит при помощи отрицательной обратной связи. Благодаря использованию данного метода, напряжение, подаваемое к потребителю, остается неизменным, несмотря на колебание входящего напряжения, и создаваемой нагрузки.
Обратная связь может быть организована следующим образом:
- При гальванической развязке, используется оптрон или выход обмотки трансформатора.
- Если не нужно создавать развязку, используется резисторный делитель напряжения.
Подобными способами выдерживается выходное напряжение с нужными параметрами.
Стандартные блоки импульсного питания, который может использоваться, к примеру, для регулирования выходного напряжения при питании светодиодной лампы, состоит из следующих элементов:
- Часть входная, высоковольтная. Она, как правило, представлена генератором импульсов. Ширина импульса – основной показатель, оказывающий влияние на выходной ток: чем шире показатель, тем больше напряжение, и наоборот. Импульсный трансформатор стоит на разделе входной и выходной части, проводит выделение импульса.
- На выходной части стоит PTC термистор. Он изготавливается из полупроводника, имеет положительный показатель коэффициента температуры. Данная особенность означает, что при повышении температуры элемента выше определенного значения, значительно поднимается показатель сопротивления. Используется в качестве защитного механизма ключа.
- Низковольтная часть. С низковольтной обмотки проводится снятие импульса, выпрямление происходит при помощи диода, а конденсатор выступает в качестве фильтрующего элемента. Диодная сборка может провести выпрямление тока до значения 10А. Следует учитывать, что конденсаторы могут быть рассчитаны на различную нагрузку. Конденсатор проводит снятие оставшихся пиков импульса.
- Драйвера проводят гашение возникающего сопротивления в цепи питания. Драйвера во время работы проводят поочередное открытие затворов установленных транзисторов. Работа происходит с определенной частотой
- Полевые транзисторы выбирают с учетом показателей сопротивления и максимального напряжения при открытом состоянии. При минимальном значении, сопротивления значительно повышается КПД и уменьшается нагрев во время работы.
- Трансформатор типовой для понижения.
С учетом выбранной схемы, можно приступать к созданию блока питания рассматриваемого типа.
Загрузка…
ДАННЫЙ
МАТЕРИАЛ СОДЕРЖИТ БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО АНИМИРОВАННЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ!!!
Для браузера Microsoft
Internet Extlorer необходимо временно выключить некоторые
функции, а именно:
— выключить интегрированные бары от Яндекса,
Гугла и т.д.
— выключить строку состояния (снять галочку):
Выключить адресную строку:
По желанию можно выключить
и ОБЫЧНЫЕ КНОПКИ, но получившейся площади экрана уже достаточно
В остальном больше ни каких регулировок
производить не нужно — управление материалом производится
при помощи встроенных в материал кнопок, а убранные панели
вы всегда можете вернуть на место.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Прежде чем приступить к
описанию принципа работы импульсных источников питания следует
вспомнить некоторые детали из общего курса физики, а именно
что такое электричество, что такое магнитное поле и как они
зависят друг от друга.
Сильно глубоко мы не будем углублятся
и о причинах возникновения электричества в различных объектах
мы тоже умолчим — для этого нужно просто тупо перепечатать
1/4 курса физики, поэтому будем надеятся, что читатель знает
что такое электричество не по надписям на табличах «НЕ
ВЛЕЗАЙ — УБЬЕТ!». Однако для начала напомним какое оно
бывает, это самое электричество, точнее напряжение.
Ну а теперь, чисто теоритически,
предположим, что в качестве нагрузки у нас выступает проводник,
т.е. самый обычный отрезок провода. Что происходит в нем,
когда через него протекает ток наглядно показанно на следующем
рисунке:
Если с проводником и магнитным
полем вокруг него все понятно, то сложим проводник не в кольцо,
а в несколько колец, чтобы наша катушка индуктивности проявила
себя активней и посмотрим что будет происходить дальше.
На этом самом месте имеет
смысл попить чаю и дать мозгу усвоить только что узнанное.
Если же мозг не устал, или же эта информация уже известна,
то смотрим дальше
В качестве силовых транзисторов
в импульсных блока питания используются биполярные транзисторы,
полевые(MOSFET) и IGBT. Какой именно силовой транзистор использовать
решает только производитель устройств, поскольку и те, и другие
и третьи имеют и свои достоинства, и свои недостатки. Однако
было бы не справедливым не заметить, что биполярные транзисторы
в мощных источника питания практически не используются. Транзисторы
MOSFET лучше использовать при частотах преобразования от 30
кГц до 100 кГц, а вот IGBT «любят частоты пониже — выше
30 кГц уже лучше не использовать.
Биполярные транзисторы хороши тем, что
они довольно быстро закрываются, поскольку ток коллектора
зависит от тока базы, но вот в открытом состоянии имеют довольно
большое сопротивление, а это означает, что на них будет довольно
большое падение напряжения, что однозначно ведет к лишнему
нагреву самого транзистора.
Полевые имеют в открытом состоянии очень
маленькое активное сопротивление, что не вызывает большого
выделения тепла. Однако чем мощнее транзистор, тем больше
его емкость затвора, а для ее зарядки-разрядки требуются довольно
большие токи. Данная зависимость емкости затвора от мощности
транзистора вызвана тем, что используемые для источников питания
полевые транзисторы изготавливаются по технологии MOSFET,
суть которой заключается в использовании параллельного включения
нескольких полевых транзисторов с изолированным затвором и
выполненных на одном кристалле. И чем мощенее транзистор,
тем большее количество параллельных транзисторов используется
а емкости затворов суммируются.
Попыткой найти компромисс являются транзисторы,
выполненные по технологии IGBT, поскольку являются составными
элементами. Ходят слухи, что получилисьони чисто случайно,
при попытке повторить MOSFET, но вот вместо полевых транзисторов,
получились не совсем полевые и не совсем биполярные. В качестве
управляющего электрода выступает затвор встроенного внутрь
полевого транзистора не большой мощности, который своими истоком-стоком
уже управляет током баз мощных биполярных транзисторов, включенных
параллельно и выполненных на одном кристалле данного транзстора.
Таким образом получается довольно маленькая емкость затвора
и не очень большое активное сопротивление в открытом состоянии.
Основных схем включения силовой части
не так уж и много:
АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ
.
Используют положительную связь, обычно индукционную. Простота
подобных источников питания накладывает на них некоторые ограничения
— подобные источники питания «любят» постоянную,
не меняющуюся нагрузку, поскольку нагрузка влияет на параметры
обратной связи. Подобные источники бывают как однотактные,
так и двухтактные.
ИМПУЛЬСНИНЫЕ
БЛОКИ ПИТАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
. Данные
источники питания так же делятся на однотактыные и двухтактные.
Первые хоть и лояльней относятся к меняющейся нагрузке, но
все же не очень устойчиво поддерживают необходимый запас мощности.
А аудиотехника имеет довольно большой разброс по потреблению
— в режиме паузы усилитель потребляет единицы ватт (ток покоя
оконечного каскада), а на пиках аудиосигнала потребление может
достигать десятков или даже сотен ватт.
Таким образом единственным, максимально
приемлемым вариантом импульсных источником питания для аудиотехники
является использование двухтактных схем с принудительным возбуждением.
Так же не стоит забывать о том, что при высокочастотном преобразовании
необходимо уделять более тщательное внимание к фильтрации
вторичного напряжения, поскольку появление помех по питанию
в звуковом диапазоне сведут на нет все старания по изготовлению
импульсного источника питания для усилителя мощности. По этой
же причине частота преобразования уводится по дальше от звукового
диапазона. Самой популярной частотой преобразования раньше
была частота в районе 40 кГц, но современная элементная база
позволяет производить преобразование на частотах гораздо выше
— вплоть до 100 кГц.
Различают два базовых вида данных импульсных
источников — стабилизированные и не стабилизированные.
Стабилизированные источники питания используют
широтноимпульсную модуляцию, суть которой заключается в формровании
выходного напряжения за счет регулировки длительности подаваемого
в первиную обмотку напряжения, а компенсация отсутствия импульсов
осуществляется LC цепочками, включенными на выходе вторичного
питания. Большим плюсом стабилизированных источников питания
является стабильность выходного напряжения, не зависящая ни
от входного напряжения сети 220 В, ни от потребляемой мощности.
Не стабилизированные просто управляют
силовой частью с постоянной частотой и длительностью импульсов
и от обычного трансформатора отличаются лишь габаритами и
гораздо меньшими емкостями конденсаторов вторичного питания.
Выходное напряжение напрямую зависит от сети 220 В, и имеет
небольшую зависисмость от потребляемой мощности (на холостом
ходу напряжение несколько выше рассчетного).
Самыми популярными схемами силовой части
импульсных источников питания являются:
Со
средней точкой
(ПУШ-ПУЛЛ). Используются обычно в низковольтных
источниках питания, поскольку имеет некоторые особенности
в требованиях к элементной базе. Диапазон мощностей довольно
большой.
Полумостовые
.
Самая популярная схема в сетевых ипульсных источниках питания.
Диапазон мощностей до 3000 Вт. Дальнейшее увеличение мощности
возможно, но уже по стоимости доходит до уровня мостового
варианта, поэтому несколько не экономично.
Мостовые
.
Данная схема не экономична на малых мощностях, поскольку содержит
удвоенное количество силовых ключей. Поэтому чаще всего используется
на мощностях от 2000 Вт. Максимальные мощности находятся в
пределах 10000 Вт. Данная схемотехника является основной при
изготовлении сварочных аппаратов.
Рассмотрим подробнее кто есть кто и как
работает.
СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ
Как было показанно — данную
схемотехнику силовой части не рекомендуется использовать для
создания сетевых источников питания, однако НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
не значит НЕЛЬЗЯ. Просто необходимо более тщательно подходить
к выбору элементной базы и изготовлению силового трансформатора,
а так же учитывать довольно большие напряжения при разводке
печатной платы.
Максимальную же популярность данный силовой
каскад получил в автомобильной аудитехнике, а так же в источниках
бесперебойного питания. Однако на этом поприще данная схемотехника
притерпевает некоторые неудобства, а именно ограничение максимальной
мощности. И дело не в элементной базе — на сегодня совсем
не являются дефицитными MOSFET транзисторы с мгновенными значениями
тока сток-исток в 50-100 А. Дело в габаритной мощности самого
трансформатора, а точнее в первичной обмотке.
Проблема заключается… Впрочем для большей
убедительности воспользуемся программой
расчетов моточных данных высокочастотных трансформаторов.
Возьмем 5 колец типоразмера К45х28х8
с проницаемостью M2000HM1-А, заложем частоту преобразования
54 кГц и первичную обмотку в 24 В (две полуобмотки по 12 В)
В итоге получаем, что мощность данный сердечник сможет развить
658 вт, но вот первичная обмотка должна содержать 5 витков,
т.е. по 2,5 витка на одну полуобмотку. Как то не естественно
маловато… Однако стоит поднять частоту преобразорвания до
88 кГц как получится всего 2 (!) витка на полуобмотку, хотя
мощность выглядит весьма заманчиво — 1000 Вт.
Вроде с такими результатами можно смириться
и равномерно по всему кольцу распределить 2 витка тоже, если
сильно постараться, можно, но вот качество феррита оставляет
желать лучшего, да и M2000HM1-А на частотах выше 60 кГц уже
сам по себе греется довольно сильно, ну а на 90 кГц его уже
обдувать надо.
Так что как не крути, но получается замкнутый
круг — увеличивая габариты для получения большей мощности
мы слишком сильно уменьшаем количество витков первичной обмотки,
увеличивая частоту мы опять же уменьшаем количество витков
первичной обмотки, но еще в довеско получаем лишнее тепло.
Именно по этой причине для получения
мощностей свыше 600 Вт используют сдвоенные преобразователи
— один модуль управления выдает управляющие импульсны на два
одинаковых силовых модуля, содержащих два силовых трансформатора.
Выходные напряжения обоих трансформаторов суммируются. Именно
таким способом организуется питания сверхмощных автмобильных
усилителей заводского производства и с одного силовго модуля
снимается порядка 500..700 Вт и не более. Способов суммирования
несколько:
— суммирования переменного
напряжения. Ток в первичные обмотки трансформаторов подается
синхронно, следовательно и выходные напряжения синхронны и
могут соединяться последовательно. Соединять вторичные обмотки
параллельно от двух трансформаторов не рекомендуется — небольшая
разница в намотке или качестве феррита приводит в большим
потерям и снижению надежности.
— суммирование после
выпрямителей, т.е. постоянного напряжения. Самый оптимальный
вариант — один силовой модуль выдает положительное напряжение
для усилителя мощности, а второй — отрицательное.
— формирование питания
для усилителей с двух уровневым питанием сложением двух идентичных
двухполярных напряжений.
ПОЛУМОСТОВАЯ
Полумостовая схема имеет
довольно много достоинств — проста, следовательно надежна,
легка в повторении, не содержит дефицитных деталей, может
выполняться как на биполярных, так и на полывых транзисторах.
Транзисторы IGBT в ней тоже прекрано работают. Однако слабое
место у нее есть. Это проходные конденсаторы. Дело в том,
что при больших мощностях через них протекает довольно большой
ток и качество готового импульсного источника питания на прямую
зависит от качества именно этого компонента.
А проблема заключается в том, что конденсаторы
постоянно перезаряжаются, следовательно они должны иметь минимальное
сопротивление ВЫВОД-ОБКЛАДКА, поскольку при большом сопротивлении
на этом участке будет выделяться довольно много тепла и в
конце концов вывод просто отгорит. Поэтому в качестве проходных
конденсаторов необходимо использовать пленочные конденсаторы,
причем емкость одного конденсатора может достигать емкости
4,7 мкФ в крайнем случае, если используется один конденсатор
— схема с одни кондлесатром тоже довольно часто используется,
по принципу выходного каскада УМЗЧ с однполярным питанием.
Если же используются два конденсатора на 4,7 мкФ (точка их
соединения подключена к обмотке трансформатора, а свободные
выводы к плюсовой и минусовой шинам питания), то данная комплектация
вполне пригодна для питания усилителей мощности — суммарная
емкость для переменного напряжения преобразования складывает
и в итоге получается равной 4,7 мкФ + 4,7 мкФ = 9,4 мкФ. Однако
данный вариант не расчитан для догосрочного непрерывного использования
с максимальной нагрузкой — необходимо разделять суммарную
емкость на несколько конденсаторов.
При необходимости получения больших емкостей
(низкая частота преоразования) лучше использовать несколько
конденсаторов меньшей емкости (например 5 штук по 1 мкФ соединенных
параллельно). Однако большое количество включенных параллельно
конденсаторов довольно сильно увеличивает габариты устройства,
да и суммарная стоимость все гирлянды конденсаторов получается
не маленькой. Поэтому, при необходимости получить большую
мощность имеет смысл воспользоваться мостовой схемой.
Для полумостового варианта мощности выше
3000 Вт не желательны — уж больно громоздкими будут платы
с проходными конденсаторами. Использование в качестве проходных
конденсаторов электролитических имеет смысл, но лишь на мощностях
до 1000 Вт, посокольку на больших частотах электролиты не
эффективны и начинаю греться. Бумажные конденсаторы в каестве
проходных показали себя очень хорошо, но вот их габариты…
Для большей наглядности мы приводим таблицу
зависимости реактивного сопротивления конденсатора от частоты
и емкости (Ом):
| Емкость конденсатора | Частота преобразования | |||||||
На
всякий случай напоминаем, что при использовании двух конденсаторо
(один на плюс, второй на минус) финальная емкость будет равна
сумме емкостей этих конденсаторов. Итоговое сопротивление
не выделает тепла, поскольку реактивное, но может повлиять
на КПД источника питания при максимальных нагрузках — напряжение
на выходе начнет уменьшаться, не смотря на то, что габаритная
мощность силового трансформатора вполне достаточна.
МОСТОВАЯ
Мостовая схема пригодна
для любых мощностей, но наиболее эффективна на больших мощностях
(для сетевых источников питания это мощности от 2000 Вт).
Схема содержит две пары силовых транзисторов, управляемых
синхроно, но необходимость гальванической развязки эмиттеров
верхенй пары вносит некоторые неудобства. Однако эта проблема
вполне решаема при использовании трансформаторов управления
или же специализированных микросхем, например для полевых
транзисторов вполен можно использовать IR2110 — специализированная
разработка компании International Rectifier
.
Однако силовая часть
не имеет ни какого смысла, если ею не управляет модуль управления.
Специализированных микросхем, способных
управлять силовой частью импульсных источников питания довольно
много, однако наиболее удачной разработкой в этой области
является TL494, которая появилась еще в прошлом веке, тем
не менее не утратила своей актуальности, поскольку содержит
ВСЕ необходимые узлы для управления силовой частью импульсных
источников питания. О популярности данной микросхемы прежде
всего говорит выпуск ее сразу несколькими крупными производителями
электронных компонентов.
Рассмотрим принцип действия данной микросхемы,
которую с полной ответственностью можно назвать контроллером,
поскольку она обладет ВСЕМИ необходимыми узлами.
ЧАСТЬ II
В
чем же заключается собственно ШИМ способ регулировки напряжения?
В основу способа положена все таже инерционность
индуктивности, т.е. ее не способность мгновенно пропустить
ток. Поэтому регулируя длительность импульсов можно изменять
финальное постоянное напряжение. Причем для импульсных источников
питания это лучше делать в первичных цепях и таким образом
экономить средства на создание источника питания, поскольку
данный источник будет исполнять сразу две роли:
— преобразование напряжения;
— стабилизацию выходного напряжения.
Причем тепла при этом будет выделяться
гораздо меньше по сравнению с линейным стабилизатором, установленным
на выходе не стабилизированно импульсного блока питания.
Для больше наглядности стоит посмотреть
рисунок, приведенный ниже:
На рисунке приведена схема-эквивалент
импульсного стабилизатора в котором в качестве силового ключа
выступает генерато прямоугольных импульсов V1, а R1 в качестве
нагрузки. Как видно из рисунка при фиксированной амплитуде
выходных импульсов в 50 В, изменяя длительность импульсов
можно в широких пределах изменять подаваемое на нагрузку напряжение,
причем с очень маленькими тепловыми поетрями, зависищами лишь
от параметров используемого силового ключа.
С принципами работы силовой части разобрались,
с управлением тоже. Осталось соединить оба узла и получить
готовый импульсный источник питания.
Нагрузочная способность контроллера TL494
не очень большая, хотя ее хватает для управления одной парой
силовых транзисторов типа IRFZ44. Однако для более мощных
транзисторов уже необходимы усилители тока, способные развить
необходимы тока на управляющих электродах силовых транзисторов.
Поскольку мы стараемся снизить габариты источника питания
и уйти подальше от звукового диапазона, то оптимальным использованием
в качестве силовых транзисторов будут полевые транзисторы,
выполненные по технологии MOSFET.
Варианты структур при изготовлении MOSFET.
С одной стороны — для управления
полевым транзистором не нужны большие токи — они открываются
напряжением. Однако в этой бочке меда есть ложка дегтя, в
данном случае заключающаяся в том, что хоть затвор и имеет
огромное активное сопротивление, не потребляющее тока для
управления транзистором, но затвор имеет емкость. А для ее
заряда и разряда как раз и нужны большие токи, поскольку на
больших частотах преобразования реактивное сопротивление уже
снижается до пределов которые нельзя игнорировать. И чем больше
мощность силового MOSFET транзистора тем больше емкость его
затвора.
Для примера возьмем IRF740 (400 V, 10A),
у которого емкость затвора составляет 1400 пкФ и IRFP460 (500
V, 20 A), у которого емкость затвора составляет 4200 пкФ.
Поскольку и у первого, и у второго напряжение затвора не должно
быть более ± 20 В, то в качестве управляющих импульсов возьмем
напряжение 15 В и посмотрим в симмуляторе что происходит при
частоте генератора в 100 кГц на резисторах R1 и R2, которые
включены последовательно с конденсаторами на 1400 пкФ и 4200
пкФ.
Тестовый стенд.
При протекании через активную
нагрузку тока на ней образуется падение напряжения, по этой
величене и можно судить о мгновенных значениях протекающего
тока.
Падение на резисторе R1.
Как видно из рисунка сразу
при появлении управляющего импульса на резисторе R1 падает
примерно 10,7 В. При сопротивлении 10 Ом это означает, что
мгновенное значения тока достигает 1, А (!). Как только импульс
заканчивается на резисторе R1 падает так же 10,7 В, следовательно
и для того, чтобы разрядить конденсатор С1 требуется ток около
1 А..
Для зарядки-разрядки емкости в 4200 пкФ
через резистор 10 Ом требуется 1,3 А, поскольку на резисторе
10 Ом падает 13,4 В.
Вывод напрашивается сам
собой — для зарядки-разрядки емкостей затворов необходимо,
чтобы каска, работающий на затворы силовых транзисторов, выдерживал
довольно большие токи, не смотря на то, что суммарное потребление
довольно мало.
Для ограничения мгновенных значений тока
в затворах полевых транзисторов обычно используют токоограничивающие
резисторы от 33 до 100 Ом. Чрезмерное уменьшение этих резисторов
повышает мгновенное значение проеткающих токов, а увеличение
— увеличивает длительность работы силового транзистора в линейном
режиме, что влечет необоснованный нагрев последних.
Довольно часто используется цепочка состоящая
из соединенных параллельно резистора и диода. Данная хитрость
используется прежде всего для того, чтобы разгрузить управляющий
каскад на время зарядки и ускорить разрядку емкости затвора.
Фрагмент однотактного преобразователя.
Таким образом достигается
не мгновенное появление тока в обмотке силового трансформатора,
а несколько линейное. Хотя это увеличивает температуру силового
каскада, но довольно ощутимо снижает выбосы самоидуции, которые
неизбежно появляются при подаче прямоугольного напряжения
в обмотку трансформатора.
Самоиндукция в работе однотактного преобразователя
(красная линия — напряжение на обмотке трансформатора, синяя
— напряжение питания, зеленая — импульсы управления).
Итак с теоритической частью
разобрались и можно подвести кое какие итоги:
Для создания импульсного
источника питания необходим трансформатор, сердечник у которого
изготовлен из феррита;
Для стабилизации
выходного напряжения импульсного источника питания необходим
ШИМ метод с которым вполне успешно справляется контроллер
TL494;
Силовая часть со
средней точкой наиболее удобна для низковольных импульсных
источников питания;
Силовая часть полумостовой
схемотехники удобна для малых и средних мощностей, а ее параметы
и надежность во многом зависят от коичества и качества проходных
конденсаторов;
Силовая часть мостового
типа более выгодна для больших мощностей;
При использовании
в силовой части MOSFET не стоит забывать о емкости затворов
и расчитывать управляющие элементы силовыми транзисторами
с поправками на эту емкость;
Поскольку с отдельными
узлами разобрались переходим к финальному варианту импульсного
источника питания. Поскольку и алгоритм и схемотехника всех
полумостовых источников практически одинакова, то для разъяснения
какой элемент для чего нужен разберем по косточкам самый популярный,
мощностью 400 Вт, с двумя двуполярными выходными напряжениями.
Осталось отметить некоторые ньюнасы:
Резисторы R23, R25, R33, R34 служат для
создания RC-фильтра, который крайне желателен при использовании
электролитических конденсаторах на выходе импульсных источниках.
В идеале конечно же лучше использовать LС-фильтры, но поскольку
«потребители» не очень мощные можно вполне обойтись
и RC-фильтром. Сопротивление данных резисторов может использоваться
от 15 до 47 Ом. R23 лучше мощностью 1 Вт, остальные на 0,5
Вт вполне достаточно.
С25 и R28 — снабер снижающий выбросы
самоиндукции в обмотке силового трансформатора. Наиболее эффективны
при емкостях около выше 1000 пкф, но в этом случае на резисторе
выделяется слишком много тепла. Необходимы в случае когда
после выпрямительных диодов вторичного питания отсутствуют
дроссели (подавляющее большинство заводской аппаратуры). Если
дроссели используются эффективность снаберов не так заметна.
Поэтому мы их ставим крайне редко и хуже источники питания
от этого не работают.
Если некоторые номиналы элементов отличаются
на плате и принципиальной схеме эти номиналы не критичны —
можно использовать и те и другие.
Если на плате имеются элементы отсутствующие
на принципиальной схеме (обычно это конденсаторы по питанию)
то можно их не ставить, хотя с ними будет лучше. Если же решили
устанавливать, то не электролитические конденсаторы можно
использовать на 0,1…0,47 мкФ, а электролитические такой
же емкости как и те, которые получаются с ними включенными
параллельно.
На плате ВАРИАНТ 2 Возле радиаторов имеется
прямоугольная часть которая высверливается по периметру и
на нее устанавливаются кнопки управления источником питания
(вкл-выкл). Необходимость данного отверстия обусловлена тем,
что вентилятор на 80 мм не умещается по высоте, для того,
чтобы закрепить его к радиатору. Поэтому вентиялтор устанавливается
ниже основания печатной платы.
ИНСТРУКЦИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
СБОРКЕ
СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
Для начала внимательно
следует ознакомиться с принципиальной схемой, впрочем это
следует делать всегда, перед тем как приступать к сборке.
Данный преобразователь напряжения работает по полумостовой
схеме. В чем отличие от остальных подробно рассказанно .
Принципиальная схема
упакованна WinRAR старой версии и выполнена на странице
WORD-2000, поэтому с распечаткой данной страницы проблем возникнуть
не должно. Здесь же мы рассмотрим ее фрагментами, поскольку
хочется сохранить высокую читаемость схемы, а целиком на эеран
монитора она умещается не совсем корректно. На всякий случай
можно пользоватся
этим чертежом для представления картины в целом, но лучше
распечатать…
На рисунке 1 — фильтр и выпрямитель сетевого
напряжения. Фильтр предназначен прежде всего для исключения
проникновения импульсных помех от преобразователя в сеть.
Выполнен на L-C основе. В качестве индуктивности используется
ферритовый сердечник любой формы (стержневые лучше не нужно
— большой фон от них) с намотанной одинарной обмоткой. Габариты
сердечника зависят от мощности источника питания, поскольку
чем мощнее источник, тем больше помех он будет создавать и
тем лучше нужен фильтр.
Рисунок 1.
Примерные габариты сердечников
в зависимости от мощности источника питания сведены в таблицу
1. Обмотка мотается до заполения сердечника, диаметр(ы) провода
следует выбирать из расчета 4-5 А/мм кв.
| Таблица 1 | ||||
| МОЩНОСТЬ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ | КОЛЬЦЕВОЙ СЕРДЕЧНИК | Ш-ОБРАЗНЫЙ СЕРДЕЧНИК | ||
| Диаметр от 22 до 30 при толщине 6-8 | Ширина от 24 до 30 при толщине 6-8 | |||
| Диаметр от 32 до 40 при толщине 8-10 | Ширина от 30 до 40 при толщине 8-10 | |||
| Диаметр от 40 до 45 при толщине 8-10 | Ширина от 40 до 45 при толщине 8-10 | |||
| Диаметр от 40 до 45 при толщине 10-12 | Ширина от 40 до 45 при толщине 10-12 | |||
| Диаметр от 40 до 45 при толщине 12-16 | Ширина от 40 до 45 при толщине 12-16 | |||
| Диаметр от 40 до 45 при толщине 16-20 | Ширина от 40 до 45 при толщине 16-20 | |||
Здесь следует немного пояснить
почему диаметр
(ы
)
и что такое 4-5 А/мм кв
.
Данная категория источников питания относится
в высокочастотной. Теперь вспомним курс физики, а именно то
место, в котором говорится, что на высоких частотах ток течет
не по всему сечению проводника, а по его поверхности. И чем
выше частота, тем большая часть сечения проводника остается
не задействованной. По этой причине в импульсных высокочастотных
устройствах обмотки выполняют с помощью жгутов, т.е. берется
несколько более тонкив проводников и складывается вместе.
Затем получившийся жгут немного скручивают вдоль оси, чтобы
отдельные проводники не торчали в разные стороны во время
намотки и этим жгутом наматывают обмотки.
4-5 А/мм кв означает, что напряженность
в проводнике может достигать от четырех до пяти Ампер на квадрантный
миллиметр. Этот параметр отвечает за нагрев проводника за
счет пандения в нем напряжения, ведь проводник имеет, хоть
и не большое, но все же сопротивление. В импульсной технике
моточные изделия (дроссели, трансформаторы) имеют сравнительно
не большие габариты, следовательно охлаждаться они будут хорошо,
поэтому напряженность можно использовать именно 4-5 А/мм кв.
А вот для традиционных трансформаторов, выполненных на железе,
этот параметр не должен превышать 2,5-3 А/мм кв. Сколько проводов
и какого сечения поможет расчитать табличка диаметров. Кроме
этого табличка подскажет какую мощность можно получить при
использовании того или иного количества проводов имеющегося
в наличии провода, если использовать его в качестве первичной
обмотки силового трансформатора. Открыть
табличку .
Емкость конденсатора С4 должна быть не
ниже 0,1 мкФ, если он используется вообще. Напряжение 400-630
В. Формулировка если он используется вообще
используется не напрасно — основным фильтром является дроссель
L1, а его индуктивность получилась довольно большой и вероятность
проникновения ВЧ помех сводится практически до нулевых значений.
Диодный мост VD служит для выпрямления
переменного сетевого напряжения. В каечстве диодного моста
используется сборка типа RS (торцевые выводы). Для мощности
в 400 Вт можно использовать RS607, RS807, RS1007 (на 700 В,
6, 8 и 10 А соответственно), поскольку установочные габариты
у этих диодных мостов одинаковые.
Конденсаторы С7, С8, С11 и С12 необходимы
для снижения импульсных помех, создаваемых диодами во время
приближения переменного напряжения к нулю. Емкость данных
конденсаторов от 10 нФ до 47 нФ, напряжение не ниже 630 В.
Однако проведя несколько замеров было выяснено, что L1 хорошо
справляется и с этими помехами, а для исключения влияния по
первичным цепях вполне хватает конденсатора С17. Кроме этого
свою лепту вносят и емкости конденсаторов С26 и С27 — для
первичного напряжения они являются двумя, соединенными последовательно
конденсаторами. Поскольку их номиналы равны, то итоговая емккость
делится на 2 и эта емкость уже не только служит для работы
силового трансформатора, но еще и подавляет импульсные помехи
по первичному питанию. Исходя из этого мы отказались от использования
С7, С8, С11 и С12, ну а если кому то уж очень хочется их установить,
то на плате, со стороны дорожек места вполне достаточно.
Следующий фрагмент схемы — ограничители
тока на R8 и R11 (рисунок 2). Данные резисторы необходимы
для снижения тока зарядки электролитических конденсаторов
С15 и С16. Данная мера необходима, поскольку в момент включения
необходим очень большой ток. Ни предохранитель, ни диодный
мост VD не способны, пусть даже кратковременно выдержать такой
мощный токовый бросок, хотя индуктивность L1 и ограничивает
максимальное значение протекающего тока, в данном случае этого
не достаточно. Поэтому используются токоограничивающие резисторы.
Мощность резисторов в 2 Вт выбрана не столько из за выделяемого
тепла, а по причине довольно широкого резистивного слоя, способного
кратковременно выдержать ток в 5-10 А. Для источников питания
мощностью до 600 Вт можно использовать резисторы мощностью
и 1 Вт, либо использовать один резистор мощностью 2 Вт, необходимо
лишь соблюсти условие — суммарное сопротивление даннйо цепи
не должно быть меньше 150 Ом и не должно быть больше 480 Ом.
При слишком низком сопротивлении увеличивается шанс разрушения
резистивного слоя, при слишком выском — увеличивается время
заряда С15, С16 и напряжение на них не успеет приблизится
к максимальному значению как сработает реле К1 и контактам
этого реле придется коммутировать слишком большой ток. Если
вместо резисторов МЛТ использовать проволочные, то суммарное
сопротивление можно уменьшить до 47…68 Ом.
Емкость конденсаторов С15 и С16 выбирается
так же в зависимости от мощности источника. Вычислить необходиму
емкость можно воспользовавшись не сложной формулой: НА
ОДИН ВАТТ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НЕОБХОДИМ 1 МКФ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ
ФИЛЬТРА ПЕРВИЧНОГО ПИТАНИЯ
. Если есть сомнения в своих
математических способностях можно воспользоваться
табличкой , в которой просто ставите мощность источника
питания, который вы собираетесь изготовить и смотрите сколько
и каких конденсаторов Вам необходимо. Обратите
внимание на то, что плата расчитана на установку сетевых электролитических
конденсаторов диаметром 30 мм
.
Рисунок 3
На рисунке 3 показанны
гасящие резисторы основная цель которых сформировать стартовое
напряжение. Мощность не ниже 2 Вт, на плату устанавливаются
парами, друг над дружкой. Сопротивление от 43 кОм до 75 кОм.
ОЧЕНЬ желательно, чтобы ВСЕ резисторы были одного номилала
— в этом случае тепло распределяется равномерно. Для небольших
мощностей используется маленькое реле с небольшим потреблением,
поэтому можно обойтись 2 или тремя гасящими резисторами. На
плате устанавливаются друг над дружкой.
Рисунок 4
Рисунок 4 — стабилизатор
питания модуля управления — в любом корпусе интергарльный
стабилизатор на +15В. Необходим радиатор. Размер… Обычно
хватает радиатора от предпоследнего каскада отечественных
усилителей. Можно попросить что-то в телемастерских — на телевезионных
платах обычно 2-3 подходящих радиатора находятся. Второй как
раз используется для охлаждения транзистора VT4, управляющего
оборотами вентилятора (рисунок 5 и 6). Конденсаторы С1 и С3
можно использовать и 470 мкФ на 50 В, но такая замена подходит
лишь для источников питания, использующих определенный тип
реле, у которых сопротивление катушки довольно большое. На
более мощных источниках используется более мощное реле и уменьшение
емкости С1 и С3 крайне не желательно.
Рисунок 5
Рисунок 6
Транзистор VT4 — IRF640.
Можно заменить на IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620,
IRF630, IRF720, IRF730, IRF740 и т.д.. Главное — он должен
быть к орпусе ТО-220, иметь максимальное напряжение не ниже
40 В и максимальный ток не менее 1 А.
Транзистор VT1 — практически любой прямой
транзистор с максимальным током более 1 А, желательно с маленьким
напряжение насыщения. Одинаково хорошо становятся транзисторы
в корпусах ТО-126 и ТО-220, поэтому можно подобрать уйму замен.
Если прикрутить небольщой радиатор то вполне подойдет даже
КТ816 (рисунок 7).
Рисунок 7
Реле К1 — TRA2 D-12VDC-S-Z
или TRA3 L-12VDC-S-2Z
. По сути — самое обыкновенное
реле с обмоткой на 12 V и контактной группой способной коммутировать
5 А и более. Можно использовать реле, используемые в некоторых
телевизрах для включения петли размагничивания, только учтите
— контактная группа в подобных реле имеет другую цоколевку
и даже если она становится на плату без проблем следует проверить
какие выводы замыкаются при подаче напряжения на катушку.
Отличаются TRA2 от TRA3 тем, что TRA2 имеют одну контактную
группу, способную коммутировать ток до 16 А, а TRA3 имеет
2 контактные группы по 5А.
Кстати сказать — печатная плата предлагается
в двух вариантах, а именно с использованием реле и без такового.
В варианте без реле не используется система мягкого старта
первичного напряжения, поэтому данный вариант пригоден для
источника питания мощностью не более 400 Вт, поскольку без
токоограничения включать на «прямую» емкость более
470 мкФ крайне не рекомендуется. Кроме того — в качестве диодного
моста VD ОБЯЗАТЕЛЬНО
должен использоваться
мост с максимальным током 10 А, т.е. RS1007. Ну а роль реле
в варианте без софт-старта выполняет светодиод. Фунция дежурного
режима сохранена.
Кнопки SA2 и SA3 (подразумевается, что
SA1 — сетевой выключатель) — кнопки любого типа без фиксации,
для которых можно изготовить отдельную печатную плату, а можно
закрупить и другим удбным способом. Необходимо помнить, что
контакты кнопок гальванически связанны с
сетью 220 В
, поэтому необходимо
исключить вероятность их касания в процессе эксплуатации источника
питания
.
Аналогов контроллера TL494 довольно много,
можно использовать любой, только учтите — у разных производителей
возможны некоторые различия параметров. Например при замене
одного производителя на другого может измениться частота преобразования,
но не сильно, а вот выходное напряжение может измениться вплоть
до 15%.
IR2110 в принципе не дефецитный драйвер,
да и аналогов у нее не так много — IR2113, но IR2113 имеет
большее количество вариантов корпуса, поэтому будьте внимательны
— необходим корпус DIP-14.
При монтаже платы вместо микросхем лучше
использовать разъемы для микросхем (панельки), идеально —
цанговые, но можно и обычные. Данная мера позволит избежать
некоторых недоразумений, поскольку брака среди и TL494 (нет
выходных импульсов, хотя тактовый генератор работает), и среди
IR2110 (нет управляющих импульсов на верхний транзистор) довольно
много, так что условия гарантии следует согласовать с продавцом
микросхем.
Рисунок 8
На рисунке 8 показана силовая
часть. Диоды VD4…VD5 лучше использовать быстрые, например
SF16, но при отсутствии таковых HER108 тоже вполне подойдут.
С20 и С21 — суммарная емкость не менее 1 мкФ, поэтому можно
использовать 2 конденсатора по 0,47 мкФ. Напряжение не менее
50 В, идеально — пленочный конденсатра на 1 мкФ 63 В (в случае
пробоя силовых транзисторов пленочный остается целым, а многослойная
керамика погибает). Для источников питания мощностью до 600
Вт сопротивление резисторов R24 и R25 может быть от 22 до
47 Ом, поскольку емкости затворов силовых транзисторов не
очень велики.
Силовые транзисторы могут быть любыми
из приведенных в таблице 2 (корпус ТО-220 или ТО-220Р).
| Таблица 2 | ||||||
| Наименование | Емкость затвора, | Макс напряжение, | Макс ток, | Тепловая мощн, | Сопротивление, | |
| Если тепловая мощность не превышает 40 Вт значит корпус транзистора полностью пластмассовый и требуется теплоотвод большей площади, чтобы не доводить температуру кристалла до критического значения. Напряжение затвора для всех не более | ||||||
Тиристоры VS1 и VS в принципе
марка значения не имеет, главное — максимальный ток должен
составлять не менее 0,5 А и корпус должен быть ТО-92. Мы используем
либо MCR100-8, либо MCR22-8.
Диоды для слаботочного питания (рисунок
9) желательно выбирать с маленьким временем восстановления.
Вполне подойдут диоды серии HER, например HER108, но можно
использоваь и другие, например SF16, MUR120, UF4007. Резисторы
R33 и R34 на 0,5 Вт, сопротивление от 15 до 47 Ом, причем
R33=R34. Служебная обмотка, работающая на VD9-VD10 должна
быть рассчитана на 20 В стабилизированного напряжения. В таблице
расчета обмоток она отмечена красным.
Рисунок 9
Силовые выпрямительные
диоды могут использоваться как в корпусе ТО-220, так и в корпусе
ТО-247. В обоих вариантах печатной платы подразумевается,
что диоды будут установлены друг над дружкой и с платой соединяться
проводниками (рисунок 10). Разумеется, что при установке диодов
следует использовать термопасту и изолирующие прокладки (слюду).
Рисунок 10
В качестве выпрямительных
диодов желательно использовать диоды с маленьким временем
восстановления, поскольку от этого зависит нагрев диодов на
холостом ходу (сказывается внутренняю емкость диодов и они
просто греются сами по себе, даже без нагрузки). Список вариантов
сведен в таблицу 3
| Таблица 3 | |||
| Наименование | Максимальное напряжение, | Максимальный ток, | Время восстановления, |
Трансформатор тока выполняет две роли
— используется именно как трансформатор тока и как индуктивность,
включенная последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора,
что позволяет несколько снизить скорость появляения тока в
первичной обмотке, что ведет к уменьшению выбросов самоиндукции
(рисунок 11).
Рисунок 11
Строгих формул для расчета
данного трансформатора нет, но вот соблюсти некоторые ограничения
настоятельно рекомендуется:
| ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 200 ДО 500 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 12…18 ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 400 ДО 800 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 18…26 ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 800 ДО 1800 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 22…32 ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 1500 ДО 3000 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 32…48 ММ | КОЛЬЦА ФЕРРИТОВЫЕ, ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 2000, ТОЛЩИНОЙ 6…12 ММ |
КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ:
3 ВИТКА ДЛЯ ПЛОХИХ УСЛОВИЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
И 5 ВИТКОВ ЕСЛИ ВЕНТИЛЯТОР ОБДУВАЕТ НЕПОСРЕДСТВЕННО ПЛАТУ
КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ:
12…14 ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ИЗ 3-Х ВИТКОВ И
20…22 ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ИЗ 5-ТИ ВИТКОВ
ГОРАЗДО УДОБНЕЙ ТРАНСФОРМАТОР НАМОТАТЬ
СЕКЦИОННО — ПЕРВИЧНАЯ ОБМОТКА НЕ ПЕРЕХЛЕСТЫВАЕТСЯ СО ВТОРИЧНОЙ.
В ЭТОМ СЛУЧАЕ ОТМОТАТЬ-ДОМОТАТЬ ВИТОК К ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКЕ
НЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ТРУДА. В ФИНАЛЕ ПРИ НАГРУЗКЕ В 60% ОТ МАКСИМАЛЬНОЙ
НА ВЕРХНЕМ ВЫВОДЕ R27 ДОЛЖНО БЫТЬ ПОРЯДКА 12…15 В
Первичная обмотка трансформатора мотается
тем же, что и первичная обмотка силового трансформатора TV2,
вторичная двойным проводом диаметром 0,15…0,3 мм.
Для изготовления силового трансформатора
импульсного блока птания следует воспользоваться программой
для расчета импульсных трансформаторов . Конструктив сердечника
принципиального значения не имеет — может быть и тороидальным
и Ш-образным. Печатные платы позволяют без проблемно использовать
и тот и другой. Если габаритной мощности Ш-образного средечника
не хватает его можно так же сложить в пакет, как кольца (рисунок
12).
Рисунок 12
Ш-образными ферритами можно
разжиться в телемастерских — не чато, но трансформаторы питания
в телевизорах выходят из строя. Легче всего найти блоки питания
от отечественных телевизоров 3…5-го. Не стоит забывать,
что в случае, если требуется трансформатор из двух-трех средечников,
то ВСЕ средечники должны быть одной марки, т.е. для разборки
необходимо использовать трансформаторы одного типа.
Если силовой трансформатор будет изготовлен
из колец 2000, то можно воспользоваться таблицей 4.
| РЕАЛИЗАЦИЯ | РЕАЛЬНЫЙ | ПАРАМЕТР | ЧАСТОТА ПРЕОБРАЗОРВАНИЯ | ||||||
| МОЖНО БОЛЬШЕ | ОПТИМАЛЬНО | СИЛЬНЫЙ НАГРЕВ | |||||||
| 1 КОЛЬЦО | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| 2 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| 1 КОЛЬЦО | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| 2 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| 3 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| 4 КОЛЬЦ А | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
| КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ РАСЧИТЫВАЕТСЯ ЧЕРЕЗ ПРОПОРЦИЮ, УЧИТЫВАЯ ТО, ЧТО НАПРЯЖЕНИЕ НА ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКЕ РАВНО 155 В ИЛИ ПРИ ПОМОЩИ ТАБЛИЦЫ (ИЗМЕНЯТЬ ТОЛЬКО ЖЕЛТЫЕ ЯЧЕЙКИ ) | |||||||||
Обратите внимание, что
стабилизация напряжения осуществляется при помощи ШИМ, следовательно
выходное расчетное напряжение вторичных обмоток должно быть
минимум на 30 % больше, чем вам необходимо. Оптимальные параметры
получаются, когда расчетной напряжение составляет на 50…60%
больше, чем необходимо стабилизировать. Например Вам необходим
источник с выходным напряжением 50 В, следовательно вторичная
обмотка силового трансформатора должна расчитываться на выходное
напряжение 75…80 В. В таблице
расчетов вторичной обмотки этот коэфициент учтен.
Зависимость частоты преобразования от
номиналов С5 и R5 показана на графике:
Использовать довольно большое
сопротивление R5 не рекомендуется — слишком большое магнитное
поле находится совсем не далеко и возможны наводки. Поэтому
остановимся на «среднем» номинале R5 в 10 кОм. При
таком сопротивлении частотозадающего резистора получаются
следующие частоты преобразования:
| Параметры получены у данного производителя | Частота преобразования | ||
| | |||
(!)
Тут
следует сказать несколько слов о намотке трансформатора. Довольно
часто приходят возмущения, мол при самостоятельном изготовлении
источник либо не отдает необходиму мощность, либо силовые
транзисторы сильно греются даже без нагрузки.
Откровенно говоря с такой проблемой мы
тоже сталкнулись используя кольца 2000, но нам было проще
— наличие измерительной аппартуры позволило выяснить в чем
причина таких казусов, а она оказалась довольно ожидаемой
— магнитная проницаемость феррита не соответсвует маркировки.
Другими словами на «слабеньких» трансформаторах
пришлось отматывать первичную обмотку, на «греющихся
силовых транзисторах» наоборот — доматывать.
Немного позже мы отказалиьс от использования
колец, однако тот феррит который мы используем вообще был
не макрирован, поэтому пошли на радикальные меры. К собранной
и отлаженной плате подключается трансформатор с расчетным
количеством витков первичной обмотки и изменяется частота
преобразования установленным на плату подстроечным резистором
(вместо R5 устанавливается подстроечник на 22 кОм). В момент
включения частоат преобразования устанавливается в пределах
110 кГц и начинает снижаться вращением движка подстроечного
резистора. Таким образом выясняется частота при которой сердечник
начинает входить в насыщение, т.е. когда силовые транзисторы
начинают греться без нагрузки. Если частота снижается ниже
60 кГц, то первичная обмотка отматывается, если же температура
начинает повышаться на 80 кГц, то первичная обмотка доматывается.
Таким образом выясняется количество витков именно для этого
сердечника и тоько после этого наматывается вторичная обмотка
с использованием предлагаемой выше таблички и на упаковках
проставляется количество витков первички для того или иного
средечника..
Если качество вашего сердечника вызывает
сомнения, то лучше изготовить плату, проверить ее на работоспособность
и только после этого изготавливать силовой трансформатор используя
описанную выше методику..
Дроссель групповой стабилизации. Кое
где даже мелькало суждение, что он ну никак не может работать,
поскольку через него протекает постоянное напряжение. С одной
стороны подобные суждения верны — напряжение действительно
одной полярности, значит может быть опознанно как постоянное.
Однако автор подобного суждения не учел тот факт, что напряжение
хоть и постонное, но оно пульсирующее и во время работы в
данном узле происходит далеко не один процесс (протекание
тока), а множество, поскольку дроссель содержит не одну обмотку,
а минимум две (если выходное напряжение нужно двуполярное)
или 4 обмотки, если необходимо два двуполярных напряжения
(рисунок 13).
Рисунок 13
Изготовить дроссель можно
и на кольце и на Ш-образхном феррите. Габариты конечно же
зависят от мощности. Для мощностей до 400-500 Вт хватает средечника
от сетевого фильтра питания телевизоров с 54-х см диагональю
и выше (рисунок 14). Конструктив сердечника не принципиален
Рисунок 14
Мотается так же как и силовой
трансформатор — из нескольких тонких проводников, свитых в
жгут или склеенных в ленту из расчета 4-5 А/мм кв. Теоритически
— чем больше витков — тем лучше, поэтому обмотка укладывается
до заполнения окна, причем сразу в 2 (если нужен двуполярный
источник) или в 4 провода (если нужен источник с двумя двуполярными
напряжениями.
После сглаживающих конденсаторов стоят
выходные дроссели. Особых требований к ним не предъявляется,
габариты… Платы расчитаны на установку сердечников от фильтров
сетевого питания телевизоров. Наматывают до заполнения окна,
сечение из расчета 4-5 А/мм кв (рисунок 15).
Рисунок 15
Выше упоминалась лента в качетсве обмотки.
Здесь следует остановится несколько подробней.
Что лучше? Жгут или лента?
И у
того и у другого способа есть свои преимущества и недостатки.
Изготовление жгута наиболее простой способ — растянул необходимое
количество проводов, а затем скрутил их в жгут при помощи
дрели. Однако такой способ увеличивает суммарную длину проводников
за счет внутреннего кручения, а так же не позволяет добиться
идентичности магнитного поля во все проводниках жгута, а это,
пусть и не большие, но все же потери на тепло.
Изготовление ленты более трудоемко и
немного дороже обходится, поскольку необходимое количество
проводников растягивается и затем, при помощи полиуританового
клея (ТОП-ТОП, СПЕЦИАЛИСТ, МОМЕНТ-КРИСТАЛЛ) склеивается в
ленту. Клей наносят на провод небольшими порциями — по 15…20
см длинны проводника и затем зажав жгут между пальцами как
бы втирают его следя за тем, чтобы провода уложились в ленту,
на подобии ленточных жгутов, используемых для соединения дисковых
носителей с материнской платой IBM компьютеров. После того
как клей прихватился наносится новая порция на 15…20 см длины
проводов и снова разглаживается пальцами до получения ленты.
И так по всей длине проводника (рисунок 16).
Рисунок 16
После полного высыхания
клея производят намотку ленты на сердечник, причем первой
наматывается обмотка с большим количеством витков (как правило
и меньшим сечением), а сверху уже более сильноточные обмотки.
После намотки первого слоя необходимо ленту «уложить»
внутри кольца воспользовавшись выструганным из дерева конусообразным
колышком. Максимальный диаметр колышка равен внутреннему диаметру
используемого кольца, а минимальный — 8…10 мм. Длина конуса
должна быть не меньше 20 см и измение диаметра должно быть
равномерным. После намотки первого слоя кольцо просто одевают
на колышек и с усилием надавливают таким образом, чтобы кольцо
довольно сильно заклинило на колышке. Затем кольцо снимают,
переворачивают и снова одевают на колышек с тем же усилием.
Колышек должен быть достаточно мягким, чтоб не повредить изоляцию
обмоточного провода, поэтому твердые породы дерева для этих
целей не подойдут. Таким образом проводники укладывают строго
по форме внутреннего диаметра сердечника. После намотки следующего
слоя провод снова «укладывают» при помощи колышка
и так делают после намотки каждого следующего слоя.
После намотки всех обмоток (не забывая
использовать межобмоточную изоляцию) трансформатор желательно
прогреть до 80…90°С в течении 30-40 мин (можно воспользоваться
духовкой газовой или электрической печки на кухне, но не следует
перегревать). При этой температуре полиуритановый клей делается
эластичным и снова приобретает клеящие свойства склеивая между
собой уже не только проводники расположенные параллельно самой
ленте, но и находящиеся сверху, т.е. происходит склеивание
слоев обмоток между собой, что добавляет механической жесткости
обмоткам и исключает какие либо звуковые эффекты, появление
которых иногда случается при плохой стяжке проводников силового
трансформатора (рисунок 17).
Рисунок 17
Плюсами такой намотки является
получения идентичного магнитного поля во все проводах ленточного
жгута, поскольку геометрически они располагаются одинаково
по отношению к магнитному полю. Такой ленточный проводник
гораздо легче равномерно распределять по всему периметру сердечника,
что очень актуально даже для типовых трансформаторов, а для
импульсных является ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ условием. Используя ленту
можно добиться довольно плотной намотки, причем увеличив доступ
охлаждающего воздуха к виткам, расположенным непосредственно
внутри обмотки. Для этого достаточно количество необходимых
проводов разделить на два и сделать две одинаковых ленты,
которые будут наматываться друг на друга. Таким образом увеличится
толщина намотки, но появится большое расстояние между витками
ленты, обеспечивая доступ воздуха внутрь трансформатора.
В качестве межслойной изоляции лучше
всего использовать фторопластовую пленку — очень эластична,
что компенсирует напряженность одного края, возникающего при
намотке на кольцо, имеет довольно большое пробивное напряжение,
не чувствительна к температурам до 200°С и очень тонкая, т.е.
не будет занимать много места в окне сердечника. Но она не
всегда имеется под рукой. Использовать виниловую изоленту
можно, но она чувствительна к температурам выше 80°С. Изолента
на основе материи к температурам устойчива, но имеет маленькое
пробивное напряжение, поэтому при ее использовании необходимо
наматывать минимум 2 слоя.
Каким бы проводником и в какой бы последовательности
Вы не наматывали дроссели и силовой трансформатор следует
помнить о длине выводов
Если Дроссели и силовой трансформатор
изготавливаются с использованием ферритовых колец, то не надо
забывать, что перед намоткой края ферритового кольца следует
скруглить, поскольку они достаточно остры, а феррит материал
довольно прочный и может повредить изоляцию на обмоточном
проводе. После обработки феррит обматывается фторопластовой
лентой или матерчатой изолентой и наматывается первая обмотка.
Для полной идентичности одинаковых обмоток
обмотки мотаются сразу в два провода (подразумевается сразу
в два жгута) которые после намотки прозваниваются и начало
одной обмотки соединяется с концом другой.
После намотки трансформатора
необходимо удалить лаковую изоляцию на проводах. Это самый
не приятный момент, поскольку ОЧЕНЬ трудоемкий.
Прежде всего необходимо зафиксировать вывода на самом трансформаторе
и исключить вытягивание отдельных проводов их жгута при механических
воздействиях. Если жгут ленточный, т.е. клееный и после намотки
прогретый, то достаточно намотать на отводы несколько витков
тем же обмоточным проводом непосредственно возле тела трансформатора.
Если же используется витой жгут, то его необходимо дополнительно
свить у снования вывода и так же зафиксировать, намотав несколько
витков провода. Далее вывода либо обжигаются при помощи газовой
горелки сразу все, либо зачищаются по одному при помощи канцелярского
резака. Если лак отжигался, то после остывания провода защищаются
наждачной бумагой и свиваются.
После удаления лака, зачистки и свивки
вывода необходимо защитить от окисления, т.е. покрыть канифольным
флюсом. Затем трансформатор устанавливают на плату, все вывода,
кроме вывода первичной обмотки подключаемого к силовым транзисторам,
вставляются в соответствующие отверстия, на всякий случай
следует «прозвонить» обмотки. Особое внимание следует
обратить на фазировку обмоток, т.е. на соответствие начала
обмотки с принципиальной схемой. После того как вывода трансформатора
вставлены в отверстия следует их укоротить так, чтобы от конца
вывода до печатной платы было 3…4 мм. Затем свитый вывод «раскручивается»
и в место пайки помещается АКТИВНЫЙ флюс, т.е. это либо гашенная
соляная кислота, на кончик спички берется капелька и переносится
в место пайки. Либо в глицерин добавляется ацетил-салициловая
кислота кристаллическая (аспирин) до получения кашеобразной
консистенции (и то и другое можно приобрести в аптеке, в рецептурном
отделе). После этого вывод припаивается к печатной плате,
тщательно прогревая и добиваясь равномерного расположения
припоя вокруг ВСЕХ проводников отвода. Затем вывод укорачивается
по высоте пайки и плата тщательно моется либо спиртом (90%
минимум), либо очищенным бензином, либо смесью бензина с растворителем
647 (1:1).
ПЕРВОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
Включение, проверка работоспособности
производится в несколько этапов позволяющих избежать неприятностей,
которые однозначно возникнут при ошибке в монтаже.
1
. Для
проверки данной конструкции потребуется отдельный источник
питания с двуполярных напряжением ±15…20 В и мощность 15…20
Вт. Первое включение производят подключив МИНУСОВОЙ ВЫВОД
дополнительного источника питания к минусовой первичной шине
питания преобразователя, а ОБЩИЙ подключают в плюсовому выводу
конденсатора С1 (рисунок 18). Таким образом симмулируется
питани модуля управления и он проверяется на работоспосбность
без силовой части. Тут желательно использовать осцилограф
и частотомер, но если их нет, то можно обойтись и мультиметром,
желательно стрелочны (цифровые не адекватно реагируют на пульсирующие
напряжения).
Рисунок 18
На выводах 9 и 10 контроллера
TL494 стрелочный прибор, включенный на измерение постоянного
напряжения должен показать почти половину напряжения питания,
что говорит о том, что на микросхеме имеются прямоугольные
импульсы
Так же должно сработать реле К1
2
. Если
модуль работает нормально, то следует проверить силовую часть,
но опять же не от высокого напряжения, а используя доп источник
питания (рисунок 19).
Рисунок 19
При такой последовательности
проверки что либо сжечь весьма затруднительно даже при серьезных
ошибках монтажа (замыкание между дорожками платы, не пропайка
элементов) поскольку мощности дополнительного блока не хватит.
После включения проверяется наличие выходных напряжения преобразователя
— конечно же оно будет значительно ниже расчетного (при использовании
доп источника ±15В выходные напряжения будут занижены примерно
в 10 раз, поскольку первичное питание составляет не 310 В
а 30 В), тем не менее наличие выходных напряжений говорит
о том, что в силовой части нет ошибок и можно переходить к
терьей части проврки.
3
. Первое
включение от сети необходимо производить с токоограничением
в качестве которого может выступить обычная лампа накаливания
на 40-60 Вт, которую подключают вместо предохранителя. Радиаторы
уже должны быть установлены. Таким образом в случае чрезмерного
потребления по какой либо причине лампа загорится, а вероятность
выхода из строя сведется к минимуму. Если же все нормально,
то производят регулировку выходного напряжения резисторовм
R26 и проверяют нагрузочную способность источника подключив
к выходу такую же лампу накаливания. Включенная вместо предохранителя
лампа должна загоряется (яркость зависит от выходного напряжения,
т.е. от того какую мощность источник будет отдавать. Выходное
напряжение регулируется резистором R26, однако может потебоваться
подбор R36.
4
. Проверка
работоспособности производится с установленным на место предохранителем.
В качестве нагрузки можно использовать нихромовую спираль
для электропечек мощность 2-3 кВт. Два отрезка провода подпаивают
к выходу источника питания, для начала к плечу, с котрого
производится контроль выходного напряжения. Один провод прикручивается
к концу спирали, на второй устанавливается «крокодил».
Теперь, переустанавливая «крокодил» по длине спирали,
можно оперативно менять сопротивление нагрузки (рисунок 20).
Рисунок 20
Будет не лишним на спирали
сделать «растяжки» в местах с определенным сопротивлением,
например каждые 5 Ом. Подключаясь к «растяжкам»
Уже заранее будет известно какая нагрузка и какая выходная
мощность на данный момент. Ну а мощность можно вычислить по
закону Ома (используется в табличке).
Все это необходимо для регулировки порога
срабатывания защиты от перегрузки, которая должна устойчиво
срабатывать при превышении реальной мощности на 10-15% расчетную.
Так же проверяется как устойчиво источник питания держит нагрузку.
Если источник питания не отдает расчетную
мощность значит какая то ошибка закралась при изготовлении
трансформатора — смотрим выше как расчитать витки под реальный
сердечник.
Осталось внимательно изучить как изготовить
печатную плату, а это И можно приступать к сборке. Необходимые
чертежи печатной платы с первоисточником в формате LAY лежат
в
Первая
цифра
Вторая
цифра
Третья
цифра
Множе-
тель
Допуск
+/- %
Серебристый
—
—
—
10^-2
10
Золотистый
—
—
—
10^-1
5
Черный
—
—
1
—
Коричневый
1
1
1
10
1
Красный
2
2
2
10^2
2
Оранжевый
3
3
3
10^3
—
Желтый
4
4
4
10^4
—
Зеленый
5
5
5
10^5
0,5
Голубой
6
6
6
10^6
0,25
Фиолетовый
7
7
7
10^7
0,1
Серый
8
8
8
10^8
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J , LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Технические характеристики
Размеры блока:
107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения) .
Выходное напряжение:
версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность:
100 Вт.
Уровень пульсаций:
не более 200 мВ.
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A»
, «Блок питания XK-2412-24»
, «Eyewink 24V switching power supply»
и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Пример готового блока питания с Али:
Обратите внимание!
В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Назначение элементов входной цепи
Рассматривать схему блока будем слева-направо:
| F 1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C 1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L 1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R 5 , R 9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C 4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R 10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C 2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R 3 , C 7 , VD 2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R 3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C 3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R 6 , VD 1 , C 4 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C 4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C 4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C 4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R 6 . Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R 13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD 3 | Защита затвора транзистора. |
| R 8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT 1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R 7 , C 6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R 1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C 8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Параметры импульсного трансформатора
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.
Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Описание элементов выходной цепи
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.
| VD 4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R 2 , C 12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R 2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C 13 , L 2 , C 14 | Выходной фильтр. |
| C 20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C 14 по ВЧ. |
| R 17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R 16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C 9 , R 20 , R 18 , R 19 , TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Что можно улучшить
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.
Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L 1 и входным конденсатором C 1 . Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L 1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C 1 .
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C 14 .
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.
Заключение
Схема достаточно проста для повторения и стабильна. Если добавить все, описанные в разделе «Что можно улучшить», компоненты, получится весьма надёжный и малошумящий блок питания.
Тип блока питания, как уже заметили — импульсный. Такое решение резким образом уменьшает вес и размеры конструкции, но работает не хуже обыкновенного сетевого трансформатора, к которому мы привыкли. Схема собрана на мощном драйвере IR2153. Если микросхема в DIP корпусе, то диод нужно ставить обязательно. На счет диода — обратите внимание, он не обычный, а ультрабыстрый, поскольку рабочая частота генератора составляет десятки килогерц и обычные выпрямительные диоды тут не подойдут.
В моем случае вся схема была собрана на «рассыпухе», поскольку собирал только для проверки работоспособности. Мной схема практически не настраивалась и сразу заработала как швейцарские часы.
Трансформатор — желательно взять готовый, от компьютерного блока питания (подойдет буквально любой, я взял трансформатор с косичкой от блока питания АТХ 350 ватт). На выходе трансформатора можно использовать выпрямитель из диодов ШОТТКИ (тоже можно найти в компьютерных блоках питания), или любые быстрые и ультрабыстрые диоды с током 10 Ампер и более, также можно ставить наши КД213А.
Схему подключайте в сеть через лампу накаливания 220 Вольт 100 ватт, в моем случае все тесты делал инвертором 12-220 с защитой от КЗ и перегруза и только после точной настройки решился подключить в сеть 220 Вольт.
Как должна работать собранная схема?
- Ключи холодные, без выходной нагрузки (у меня даже с выходной нагрузкой 50 ватт ключи оставались ледяными) .
- Микросхема не должна перегреваться в ходе работы.
- На каждом конденсаторе должно быть напряжение порядка 150 Вольт, хотя номинал этого напряжение может откланяться на 10-15 Вольт.
- Схема должна работать бесшумно.
- Резистор питания микросхемы (47к) должен чуть перегреваться во время работы, возможен также ничтожный перегрев резистора снаббера (100 Ом).
Основные проблемы, которые возникают после сборки
Проблема 1.
Собрали схему, при подключении контрольная лампочка, которая подключена на выход трансформатора мигает, а сама схема издает непонятные звуки.
Решение. Скорее всего не хватает напряжения для питания микросхемы, попробуйте снизить сопротивление резистора 47к до 45, если не поможет, то до 40 и так (с шагом 2-3кОм) до тех пор, пока схема не заработает нормально.
Проблема 2.
Собрали схему, при подаче питания ничего не греется и не взрывается, но напряжение и ток на выходе трансформатора мизерные (почти ровны нулю)
Решение. Замените конденсатор 400Вольт 1мкФ на дроссель 2мГн.
Проблема 3.
Один из электролитов сильно греется.
Решение. Скорее всего он нерабочий, замените на новый и заодно проверьте диодный выпрямитель, может именно из-за нерабочего выпрямителя на конденсатор поступает переменка.
Импульсный блок питания на ir2153 можно использовать для питания мощных, высококачественных усилителей, или же использовать в качестве зарядного устройства для мощных свинцовых аккумуляторов, можно и в качестве блока питания — все на ваше усмотрение.
Мощность блока может доходить до 400 ватт
, для этого нужно будет использовать трансформатор от АТХ на 450 ватт и заменить электролитические конденсаторы на 470мкФ — и все!
В целом, импульсный блок питания своими руками можно собрать всего за 10-12 $ и то если брать все компоненты из радиомагазина, но у каждого радиолюбителя найдется больше половины радиодеталей, использованных в схеме.
Сфера применения импульсных блоков питания в быту постоянно расширяется. Такие источники применяются для питания всей современной бытовой и компьютерной аппаратуры, для реализации источников бесперебойного электропитания, зарядных устройств для аккумуляторов различного назначения, реализации низковольтных систем освещения и для других нужд.
В некоторых случаях покупка готового источника питания мало приемлема с экономической или технической точки зрения и сборка импульсного источника собственными руками является оптимальным выходом из такой ситуации. Упрощает такой вариант и широкая доступность современной элементной базы по низким ценам.
Наиболее востребованными в быту являются импульсные источники с питанием от стандартной сети переменного тока и мощным низковольтным выходом. Структурная схема такого источника показана на рисунке.
Сетевой выпрямитель СВ преобразует переменное напряжение питающей сети в постоянное и осуществляет сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения на выходе. Высокочастотный преобразователь ВЧП осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в переменное или однополярное , имеющее форму прямоугольных импульсов необходимой амплитуды.
В дальнейшем такое напряжение либо непосредственно, либо после выпрямления (ВН) поступает на сглаживающий фильтр, к выходу которого подключается нагрузка. Управление ВЧП осуществляется системой управления, получающей сигнал обратной связи от выпрямителя нагрузки.
Такая структура устройства может быть подвергнута критике из-за наличия нескольких звеньев преобразования, что снижает КПД источника. Однако, при верном выборе полупроводниковых элементов и качественном расчете и изготовлении моточных узлов, уровень потерь мощности в схеме мал, что позволяет получать реальные значения КПД выше 90%.
Принципиальные схемы импульсных блоков питания
Решения структурных блоков включают не только обоснование выбора вариантов схемной реализации, но и практические рекомендации по выбору основных элементов.
Для выпрямления сетевого однофазного напряжения используют одну из трех классических схем изображенных на рисунке:
- однополупериодную;
- нулевую (двухполупериодную со средней точкой);
- двхполупериодную мостовую.
Каждой из них присущи достоинства и недостатки, которые определяют область применения.
Однополупериодная схема
отличается простотой реализации и минимальным количеством полупроводниковых компонентов. Основными недостатками такого выпрямителя являются значительная величина пульсации выходного напряжения (в выпрямленном присутствует лишь одна полуволна сетевого напряжения) и малый коэффициент выпрямления.
Коэффициент выпрямления Кв
определяется соотношением среднего значения напряжения на выходе выпрямителя Udк
действующему значению фазного сетевого напряжения Uф
.
Для однополупериодной схемы Кв=0.45.
Для сглаживания пульсации на выходе такого выпрямителя требуются мощные фильтры.
Нулевая, или двухполупериодная схема со средней точкой
, хоть и требует удвоенного числа выпрямительных диодов, однако, этот недостаток в значительной мере компенсируется более низким уровнем пульсаций выпрямленного напряжения и ростом величины коэффициента выпрямления до 0.9.
Основным недостатком такой схемы для использования в бытовых условиях является необходимость организации средней точки сетевого напряжения, что подразумевает наличие сетевого трансформатора. Его габариты и масса оказываются несовместимыми с идеей малогабаритного самодельного импульсного источника.
Двухполупериодная мостовая схема
выпрямления имеет те же показатели по уровню пульсации и коэффициенту выпрямления, что и нулевая схема,но не требует наличия сетевого . Это компенсирует и главный недостаток – удвоенное количество выпрямительных диодов как с точки зрения КПД, так и по стоимости.
Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения наилучшим решением является использование емкостного фильтра. Его применение позволяет поднять величину выпрямленного напряжения до амплитудного значения сетевого (при Uф=220В Uфм=314В). Недостатками такого фильтра принято считать большие величины импульсных токов выпрямительных элементов, но критичным этот недостаток не является.
Выбор диодов выпрямителя осуществляется по величине среднего прямого тока Ia и максимального обратного напряжения U BM .
Приняв величину коэффициента пульсации выходного напряжения Кп=10%, получим среднее значение выпрямленного напряжения Ud=300В. С учетом мощности нагрузки и КПД ВЧ преобразователя (для расчета принимается 80%, но на практике получится выше, это позволит получить некоторый запас).
Ia – средний ток диода выпрямителя, Рн- мощность нагрузки, η – КПД ВЧ преобразователя.
Максимальное обратное напряжение выпрямительного элемента не превышает амплитудного значения напряжения сети (314В), что позволяет использовать компоненты с величиной U BM =400В со значительным запасом. Использовать можно как дискретные диоды, так и готовые выпрямительные мосты от различных производителей.
Для обеспечения заданной (10%) пульсации на выходе выпрямителя емкость конденсаторов фильтра принимается из расчета 1мкФ на 1Вт выходной мощности. Используются электролитические конденсаторы с максимальным напряжением не менее 350В. Емкости фильтров для различных мощностей приведены в таблице.
Высокочастотный преобразователь: его функции и схемы
Высокочастотный преобразователь представляет собой однотактный или двухтактный ключевой преобразователь (инвертор) с импульсным трансформатором. Варианты схем ВЧ преобразователей приведены на рисунке.
Однотактная схема
. При минимальном количестве силовых элементов и простоте реализации имеет несколько недостатков.
- Трансформатор в схеме работает по частной петле гистерезиса, что требует увеличения его размеров и габаритной мощности;
- Для обеспечения мощности на выходе необходимо получить значительную амплитуду импульсного тока, протекающего через полупроводниковый ключ.
Схема нашла наибольшее применение в маломощных устройствах, где влияние указанных недостатков не столь значительно.

В современных условиях обеспечения освещения как внутри помещений, так и на улице все чаще используют датчики движения. Это придает не только комфорт и удобства в наши жилища, но и позволяет существенно экономить. Узнать практические советы по выбору места установки, схем подключения можно .
Двухтактная схема со средней точкой трансформатора (пушпульная)
. Получила свое второе название от английского варианта (push-pull) описания работы. Схема свободна от недостатков однотактного варианта, но имеет собственные – усложненная конструкция трансформатора (требуется изготовление идентичных секций первичной обмотки) и повышенные требования к максимальному напряжению ключей. В остальном решение заслуживает внимания и широко применяется в импульсных источниках питания, изготавливаемых своими руками и не только.
Двухтактная полумостовая схема
. По параметрам схема аналогична схеме со средней точкой, но не требует сложной конфигурации обмоток трансформатора. Собственным недостатком схемы является необходимость организации средней точки фильтра выпрямителя, что влечет четырехкратное увеличение количества конденсаторов.
Благодаря простоте реализации схема наиболее широко используется в импульсных источниках питания мощностью до 3 кВт. При больших мощностях стоимость конденсаторов фильтра становится неприемлемо высокой по сравнению с полупроводниковыми ключами инвертора и наиболее выгодной оказывается мостовая схема.
Двухтактная мостовая схема
. По параметрам аналогична другим двухтактным схемам, но лишена необходимости создания искусственных «средних точек». Платой за это становится удвоенное количество силовых ключей, что выгодно с экономической и технической точек зрения для построения мощных импульсных источников.
Выбор ключей инвертора осуществляется по амплитуде тока коллектора (стока) I КМАХ и максимальному напряжению коллектор-эмиттер U КЭМАХ. Для расчета используются мощность нагрузки и коэффициент трансформации импульсного трансформатора.
Однако, прежде необходимо рассчитать сам трансформатор. Импульсный трансформатор выполняется на сердечнике из феррита, пермаллоя или витого в кольцо трансформаторного железа. Для мощностей до единиц кВт вполне подойдут ферритовые сердечники кольцевого или Ш-образного типа. Расчет трансформатора ведется исходя из требуемой мощности и частоты преобразования. Для исключения появления акустического шума частоту преобразования желательно вынести за пределы звукового диапазона (сделать выше 20 кГц).
При этом необходимо помнить, что при частотах близких к 100 кГц значительно возрастают потери в ферритовых магнитопроводах. Сам расчет трансформатора не составляет труда и легко может быть найден в литературе. Некоторые результаты для различных мощностей источников и магнитопроводов приведены в таблице ниже.
Расчет произведен для частоты преобразования 50 кГц. Стоит обратить внимание, что при работе на высокой частоте имеет место эффект вытеснения тока к поверхности проводника, что приводит к снижению эффективной площади обмотки. Для предотвращения подобного рода неприятностей и снижения потерь в проводниках необходимо выполнять обмотку из нескольких жил меньшего сечения. При частоте 50 кГц допустимый диаметр провода обмотки не превышает 0.85 мм.
Зная мощность нагрузки и коэффициент трансформации можно рассчитать ток в первичной обмотке трансформатора и максимальный ток коллектора силового ключа. Напряжение на транзисторе в закрытом состоянии выбирается выше, чем выпрямленное напряжение, поступающее на вход ВЧ-преобразователя с некоторым запасом (U КЭМАХ >=400В). По этим данным производится выбор ключей. В настоящее время наилучшим вариантом является использование силовых транзисторов IGBT или MOSFET.
Для диодов выпрямителя на вторичной стороне необходимо соблюдать одно правило – их максимальная рабочая частота должна превышать частоту преобразования. В противном случае КПД выходного выпрямителя и преобразователя в целом значительно снизятся.
Видео о изготовлении простейшего импульсного питающего устройства
Или создавать намотку, можно своими руками собрать блок питания импульсного типа, который требует трансформатора всего с несколькими витками.
При этом, потребуется небольшое количество деталей, а работу можно выполнить за 1 час. В данном случае, основой для блока питания используется микросхема IR2151.
Для работы понадобятся следующие материалы и детали:
- PTC термистор
любого типа. - Пара конденсаторов
, которые выбираются с расчетом 1мкф. на 1 Вт. При создании конструкции подбираем конденсаторы так, чтобы они вытянули 220 Вт. - Диодная сборка
типа «вертикалка». - Драйвера
типа IR2152, IR2153, IR2153D. - Полевые транзисторы
типа IRF740, IRF840. Можно выбрать и другие, если у них хороший показатель сопротивления. - Трансформатор
можно взять из старых компьютерных системных блоков. - Диоды
, устанавливаемые на выходе, рекомендуется брать из семейства HER.
Кроме этого, понадобятся следующие инструменты:
- Паяльник
и расходные материалы. - Отвертка
и плоскогубцы. - Пинцет.
Также, не стоит забывать и о необходимости хорошего освещения на месте работы.
Пошаговая инструкция


Сборка проводится согласно составленной схеме цепи. Микросхема была подобрана согласно особенностям цепи.
Сборка проводится следующим образом:
- На входе
устанавливаем PTC термистор и диодные мосты. - Затем
, устанавливается пара конденсаторов. - Драйвера
необходимы для регулирования работы затворов полевых транзисторов. При наличии у драйверов индекс D в конце маркировки устанавливать FR107 не нужно. - Полевые транзисторы
устанавливаются без закорачивания фланцев. При проведении крепления к радиатору, используют специальные изоляционные прокладки и шайбы. - Трансформаторы
устанавливаются с закороченными выводами. - На выходе диоды.
Все элементы устанавливаются в отведенные места на плате и припаиваются с обратной стороны.
Проверка
Для того, чтобы правильно собрать блок питания, нужно внимательно отнестись к установке полярных элементов, а также следует быть осторожным при работе с сетевым напряжением. После отключения блока от источника питания, в цепи не должно оставаться опасного напряжения. При правильной сборке, последующая наладка не проводится.
Проверить правильность работы блока питания можно следующим образом:
- Включаем в цепь,
на выходе лампочка, к примеру,12 Вольт. При первом кратковременном пуске, лампочка должна гореть. Кроме этого, следует обратить внимание на то, что все элементы не должны нагреваться. Если что-то греется, значит, схема собрана неправильно. - При втором пуске
замеряем значение тока при помощи тестера. Даем проработать блоку достаточное количество времени для того, чтобы убедиться в отсутствии нагревающихся элементов.
Кроме этого, нелишним будет проверка всех элементов при помощи тестера на наличие высокого тока после выключения питания.
- Как ранее было отмечено
, работа импульсного блока питания основана на обратной связи. Рассматриваемая схема не требует специальной организации обратной связи и различных фильтров по питанию. - Особое внимание следует уделить выбору полевых транзисторов.
В данном случае, рекомендуются полевые транзисторы IR, которые славятся устойчивостью к тепловому разрешению. Согласно данным производителя, они могут стабильно работать до 150 градусов Цельсия. Однако, в этой схеме они не сильно нагреваются, что можно назвать весьма важной особенностью. - Если нагрев транзисторов происходит постоянно
, следует устанавливать активное охлаждение. Как правило, оно представлено вентилятором.
Достоинства и недостатки
Импульсный преобразователь имеет следующие достоинства:
- Высокий показатель
коэффициента стабилизации позволяет обеспечить условия питания, которые не будут вредить чувствительной электронике. - Рассматриваемые конструкции
обладают высоким показателем КПД. Современные варианты исполнения имеют этот показатель на уровне 98%. Это связано с тем, что потери снижены до минимума, о чем говорит малый нагрев блока. - Большой диапазон входного напряжения
– одно из качеств, из-за которого распространилась подобная конструкция. При этом, КПД не зависит от входных показателей тока. Именно невосприимчивость к показателю напряжения тока позволяет продлить срок службы электроники, так как в отечественной сети электроснабжения прыжки показателя напряжения частое явление. - Частота входящего тока
оказывает влияние на работу только входных элементов конструкции. - Малые габариты и вес
, также обуславливают популярность из-за распространения портативного и переносного оборудования. Ведь при использовании линейного блока вес и габариты увеличиваются в несколько раз. - Организация дистанционного управления.
- Меньшая стоимость.
Есть и недостатки:
- Наличие
импульсных помех. - Необходимость
включения в цепь компенсаторов коэффициента мощности. - Сложность
самостоятельного регулирования. - Меньшая надежность
из-за усложнения цепи. - Тяжелые последствия
при выходе одного или нескольких элементов цепи.
При самостоятельном создании подобной конструкции, следует учитывать то, что допущенные ошибки могут привести к выходу из строя электропотребителя. Поэтому нужно предусмотреть наличие защиты в системе.
Устройство и особенности работы
При рассмотрении особенностей работы импульсного блока, можно отметить следующие:
- Сначала
происходит выпрямление входного напряжения. - Выпрямленное напряжение
в зависимости от предназначения и особенностей всей конструкции, перенаправляется в виде прямоугольного импульса высокой частоты и подается на установленный трансформатор или фильтр, работающий с низкими частотами. - Трансформаторы
имеют небольшие размеры и вес при использовании импульсного блока по причине того, что повышение частоты позволяет повысить эффективность их работы, а также уменьшить толщину сердечника. Кроме этого, при изготовлении сердечника может использоваться ферромагнитный материал. При низкой частоте, можно использовать только электротехническую сталь. - Стабилизация напряжения
происходит при помощи отрицательной обратной связи. Благодаря использованию данного метода, напряжение, подаваемое к потребителю, остается неизменным, несмотря на колебание входящего напряжения, и создаваемой нагрузки.
Обратная связь может быть организована следующим образом:
- При гальванической развязке
, используется оптрон или выход обмотки трансформатора. - Если не нужно создавать развязку
, используется резисторный делитель напряжения.
Подобными способами выдерживается выходное напряжение с нужными параметрами.
Стандартные блоки импульсного питания, который может использоваться, к примеру, для регулирования выходного напряжения при питании
, состоит из следующих элементов:
- Часть входная, высоковольтная.
Она, как правило, представлена генератором импульсов. Ширина импульса – основной показатель, оказывающий влияние на выходной ток: чем шире показатель, тем больше напряжение, и наоборот. Импульсный трансформатор стоит на разделе входной и выходной части, проводит выделение импульса. - На выходной части стоит PTC термистор
. Он изготавливается из полупроводника, имеет положительный показатель коэффициента температуры. Данная особенность означает, что при повышении температуры элемента выше определенного значения, значительно поднимается показатель сопротивления. Используется в качестве защитного механизма ключа. - Низковольтная часть.
С низковольтной обмотки проводится снятие импульса, выпрямление происходит при помощи диода, а конденсатор выступает в качестве фильтрующего элемента. Диодная сборка может провести выпрямление тока до значения 10А. Следует учитывать, что конденсаторы могут быть рассчитаны на различную нагрузку. Конденсатор проводит снятие оставшихся пиков импульса. - Драйвера
проводят гашение возникающего сопротивления в цепи питания. Драйвера во время работы проводят поочередное открытие затворов установленных транзисторов. Работа происходит с определенной частотой - Полевые транзисторы
выбирают с учетом показателей сопротивления и максимального напряжения при открытом состоянии. При минимальном значении, сопротивления значительно повышается КПД и уменьшается нагрев во время работы. - Трансформатор типовой
для понижения.
С учетом выбранной схемы, можно приступать к созданию блока питания рассматриваемого типа.
Похожие публикации
Изготовить лабораторный блок питания своими руками несложно, если имеются навыки обращения с паяльником и вы разбираетесь в электрических схемах. В зависимости от параметров источника вы можете с его помощью заряжать аккумуляторы, подключать практически любую бытовую аппаратуру, использовать для опытов и экспериментов при конструировании электронных средств. Главное при монтаже — использование проверенных схем и качество сборки. Чем надежнее корпус и соединения, тем удобнее работать с источником питания. Желательно наличие регулировок и приборов контроля выходного тока и напряжения.
Простейший самодельный блок питания
Если у вас нет навыков в изготовлении электрических приборов, то лучше начинать с самого простого, постепенно передвигаясь к сложным конструкциям. Состав простейшего источника постоянного напряжения:
- Трансформатор с двумя обмотками (первичной — для подключения к сети, вторичной — для подключения потребителей).
- Один или четыре диода для выпрямления переменного тока.
- Электролитический конденсатор для отсечки переменной составляющей выходного сигнала.
- Соединительные провода.
В случае если вы используете в схеме один полупроводниковый диод, то получите однополупериодный выпрямитель. Если применяете диодную сборку или мостовую схему включения, то блок питания называется двухполупериодным. Разница в выходном сигнале — во втором случае меньше пульсаций.
Такой самодельный блок питания хорош только в тех случаях, когда необходимо провести подключение приборов с одним рабочим напряжением. Так, если вы занимаетесь конструированием автомобильной электроники либо ее ремонтом, лучше выбирать трансформатор с выходным напряжением 12-14 вольт. От количества витков вторичной обмотки зависит выходное напряжение, а от сечения используемого провода — сила тока (чем больше толщина, тем больше ток).
Как сделать двухполярное питание?
Такой источник необходим для обеспечения работы некоторых микросхем (например, усилителей мощности и НЧ). Отличает двухполярный блок питания следующая особенность: на выходе у него отрицательный полюс, положительный и общий. Для реализации такой схемы требуется применять трансформатор, вторичная обмотка которого имеет средний вывод (причем значение переменного напряжения между средним и крайними должно быть одинаковое). Если нет трансформатора, удовлетворяющего этому условию, можно модернизировать любой, у которого сетевая обмотка рассчитана на 220 вольт.
Удалите вторичную обмотку, только сначала проведите замер напряжения на ней. Сосчитайте число витков и разделите на напряжение. Полученное число — это количество витков, необходимых для вырабатывания 1 вольта. Если вам нужно получить двухполярный блок питания с напряжением 12 вольт, то потребуется намотать две одинаковых обмотки. Начало одной соедините с концом второй и эту среднюю точку подключите к общему проводу. Два вывода трансформатора необходимо соединить с диодной сборкой. Отличие от однополярного источника — нужно применять 2 электролитических конденсатора, соединенных последовательно, средняя точка включается с корпусом устройства.
Регулировка напряжения в однополярном источнике питания
Задача может показаться не очень простой, но сделать регулируемый блок питания можно путем сборки схемы из одного или двух полупроводниковых транзисторов. Но потребуется на выходе установить хотя бы вольтметр для контроля напряжения. Для этой цели можно использовать стрелочный индикатор с приемлемым диапазоном измерений. Можно приобрести дешевый цифровой мультиметр и адаптировать его под ваши нужды. Для этого потребуется разобрать его, установить при помощи пайки нужное положение переключателя (при интервале изменения напряжения 1-15 вольт требуется, чтобы прибор мог проводить замер напряжения до 20 вольт).
Регулируемый блок питания можно подключать к любому электрическому прибору. Сначала только вам потребуется выставить необходимое значение напряжения, чтобы не вывести из строя приборы. Изменение напряжения производится при помощи переменного резистора. Его конструкцию вы вправе выбрать самостоятельно. Это может быть даже ползункового типа устройство, главное — соблюдение номинального сопротивления. Чтобы блок питания было удобно использовать, можно установить переменный резистор, спаренный с выключателем. Это позволит избавиться от лишнего тумблера и облегчить отключение аппаратуры.
Регулировка напряжения в двухполярном источнике
Такая конструкция окажется посложнее, но и ее можно реализовать достаточно быстро при наличии всех необходимых элементов. Смастерить простой лабораторный блок питания, да еще двухполярный и с регулировкой напряжения, сможет не каждый. Схема усложняется тем, что требуется установка не только полупроводникового транзистора, работающего в режиме ключа, но и операционного усилителя, стабилитронов. При пайке полупроводников будьте аккуратны: старайтесь не сильно их нагревать, ведь диапазон допустимых температур у них крайне мал. При чрезмерном нагреве кристаллы германия и кремния разрушаются, в результате устройство перестает функционировать.
Когда делаете лабораторный блок питания своими руками, помните одну важную деталь: транзисторы требуется монтировать на алюминиевом радиаторе. Чем мощнее источник питания, тем больше площадь радиатора должна быть. Особое внимание уделяйте качеству пайки и проводам. Для маломощных устройств допускается использовать тонкие провода. Но если выходной ток большой, то необходимо применять провода с толстой изоляцией и большой площадью сечения. От надежности коммутации зависит ваша безопасность и удобство пользования устройством. Даже короткое замыкание во вторичной цепи может стать причиной возгорания, поэтому при изготовлении блока питания следует позаботиться о защите.
Регулировка напряжения в стиле ретро
Да, именно так можно назвать осуществление регулировки подобным образом. Для реализации необходимо вторичную обмотку трансформатора перемотать и сделать несколько выводов в зависимости от того, какой шаг изменения напряжения и диапазон вам нужен. Например, лабораторный блок питания 30В 10А с шагом в 1 вольт должен иметь 30 выводов. Между выпрямителем и трансформатором необходимо установить переключатель. Вряд ли получится найти на 30 положений, а если и найдете, то его габариты окажутся очень большими. Для монтажа в небольшом корпусе он явно не подойдет, поэтому лучше использовать для изготовления стандартные напряжения — 5, 9, 12, 18, 24, 30 вольт. Этого вполне достаточно для удобного пользования устройством в домашней мастерской.
Для изготовления и расчета вторичной обмотки трансформатора вам нужно сделать следующее:
- Определить, какое напряжение собирается одним витком обмотки. Для удобства намотайте 10 витков, включите трансформатор в сеть и проведите замер напряжения. Полученное значение разделите на 10.
- Проведите намотку вторичной обмотки, предварительно отключив трансформатор от сети. Если у вас получилось, что один виток собирает 0,5 В, то для получения 5 В вам требуется сделать отвод от 10-го витка. И по подобной схеме делаете отводы для остальных стандартных значений напряжений.
Сделать подобный лабораторный блок питания своими руками под силу каждому, а самое главное — не требуется паять схему на транзисторах. Выводы вторичной обмотки соединяете с переключателем, чтобы значения напряжений изменялись от меньшего к большему. Центральный вывод переключателя соединяется с выпрямителем, нижний по схеме вывод трансформатора подается на корпус устройства.
Особенности импульсных источников питания
Такие схемы используются практически во всех современных приборах — в зарядных устройствах телефонов, в блоках питания компьютеров и телевизоров и др. Изготовить лабораторный блок питания, импульсный особенно, оказывается проблематично: слишком много нюансов требуется учитывать. Во-первых, относительно сложная схема и непростой принцип действия. Во-вторых, большая часть устройства работает под высоким напряжением, которое равно тому, которое протекает в сети. Посмотрите на основные узлы такого блока питания (на примере компьютерного):
- Сетевой блок выпрямления, предназначенный для преобразования переменного тока напряжением 220 вольт в постоянный.
- Инвертор, преобразующий постоянное напряжение в сигналы прямоугольной формы с высокой частотой. Сюда же входит и специальный трансформатор импульсного типа, который уменьшает величину напряжения, чтобы запитать компоненты ПК.
- Управление, отвечающее за правильную работу всех элементов блока питания.
- Усилительный каскад, предназначенный для усиления сигналов ШИМ-контроллера.
- Блок стабилизации и выпрямления выходного импульсного напряжения.
Подобные узлы и элементы присутствуют во всех импульсных источниках питания.
Блок питания от компьютера
Стоимость даже нового блока питания, который устанавливается в компьютерах, довольно низкая. Зато вы получаете готовую конструкцию, можно даже не делать шасси. Один недостаток — на выходе имеются только стандартные значения напряжения (12 и 5 вольт). Но для домашней лаборатории этого вполне достаточно. Пользуется популярностью лабораторный блок питания из ATX по той причине, что не нужно совершать большие переделки. А чем проще конструкция, тем лучше. Но есть и «болезни» у таких устройств, но излечить их можно достаточно просто.
Зачастую выходят из строя электролитические конденсаторы. Из них вытекает электролит, это можно увидеть даже невооруженным глазом: на печатной плате появляется слой этого раствора. Он гелеобразный или жидкий, со временем застывает и становится твердым. Чтобы отремонтировать лабораторный блок питания из БП компьютера, нужно установить новые электролитические конденсаторы. Вторая поломка, которая встречается намного реже, заключается в пробое одного или нескольких полупроводниковых диодов. Симптом — это выход из строя плавкого предохранителя, смонтированного на печатной плате. Для ремонта нужно прозвонить все диоды, установленные в мостовой схеме.
Способы защиты блоков питания
Простейший способ обезопасить себя — это установка плавких предохранителей. Использовать такой лабораторный блок питания с защитой можно, не боясь, что из-за короткого замыкания произойдет возгорание. Для реализации этого решения вам потребуется установить два плавких предохранителя в цепи питания сетевой обмотки. Их нужно брать на напряжение 220 вольт и ток порядка 5 ампер для маломощных приборов. На выходе источника питания следует установить плавкие предохранители с подходящими параметрами. Например, при защите выходной цепи с напряжением 12 вольт можно применить предохранители, используемые в автомобилях. Значение тока подбирается исходя из максимальной мощности потребителя.
Но на дворе — век высоких технологий, а делать защиту при помощи предохранителей с экономической точки зрения не очень выгодно. Приходится проводить замену элементов после каждого случайного задевания проводов питания. Как вариант — вместо обычных плавких вставок установить самовосстанавливающиеся предохранители. Но ресурс у них небольшой: могут верой и правдой прослужить несколько лет, а могут и через 30-50 отключений выйти из строя. Но блок питания лабораторный 5А, если он собран грамотно, функционирует правильно и не требует дополнительных устройств защиты. Элементы нельзя назвать надежными, зачастую бытовая техника приходит в негодность по причине поломки таких предохранителей. Намного эффективнее оказывается применение релейной схемы либо тиристорной. В качестве устройства аварийного отключения могут также использоваться симисторы.
Как сделать лицевую панель?
Большая часть работ — это проектирование корпуса, а не сборка электрической схемы. Придется вооружиться дрелью, напильниками, а при необходимости окрашивания еще и освоить малярное дело. Можно изготовить самодельный блок питания на основе корпуса от какого-нибудь устройства. Но если есть возможность приобрести листовой алюминий, то при желании вы сделаете красивое шасси, которое прослужит вам долгие годы. Для начала нарисуйте эскиз, в котором расположите все элементы конструкции. Особое внимание уделите проектированию лицевой панели. Ее можно сделать из тонкого алюминия, только изнутри провести усиление — прикрутить к алюминиевым уголкам, которые применяются для придания большей жесткости конструкции.
В лицевой панели обязательно следует предусмотреть отверстия для установки измерительных приборов, светодиодов (или ламп накаливания), клемм, соединенных с выходом блока питания, гнезда для установки плавких предохранителей (при выборе такого варианта защиты). Если вид лицевой панели не очень привлекательный, то ее нужно покрасить. Для этого обезжириваете и зачищаете до блеска всю поверхность. Перед началом окрашивания сделайте все необходимые отверстия. Нанесите 2-3 слоя грунтовки на прогретую поверхность, дайте высохнуть. Далее нанесите столько же слоев краски. В качестве финишного покрытия нужно применять лак. В итоге мощный лабораторный блок питания благодаря краске и получившемуся блеску будет выглядеть красиво и привлекательно, впишется в интерьер любой мастерской.
Как изготовить шасси для блока питания?
Красиво будет выглядеть только та конструкция, которая полностью изготавливается самостоятельно. Но в качестве материала можно использовать что угодно: начиная с листового алюминия и заканчивая корпусами от персональных компьютеров. Нужно только тщательно продумать всю конструкцию, чтобы не возникло непредвиденных ситуаций. Если выходным каскадам требуется дополнительное охлаждение, то установите кулер для этой цели. Он может работать как постоянно при включенном устройстве, так и в автоматическом режиме. Для реализации последнего лучше всего применить простой микроконтроллер и датчик температуры. Датчик отслеживает значение температуры радиатора, а в микроконтроллере заложено то значение, при котором необходимо включить обдув воздухом. Даже лабораторный блок питания 10А, мощность которого немаленькая, будет стабильно работать с такой системой охлаждения.
Для обдува нужен воздух извне, поэтому вам потребуется устанавливать кулер и радиатор на задней стенке блока питания. Для обеспечения жесткости шасси применяйте алюминиевые уголки, из которых сначала сформируйте «скелет», а после установите на него обшивку — пластины из того же алюминия. Если есть возможность, то уголки соедините при помощи сварки, это увеличит прочность. Нижняя часть шасси должна быть крепкой, так как на ней монтируется силовой трансформатор. Чем выше мощность, тем большие габариты трансформатора, тем больше его вес. В качестве примера можно сравнить лабораторный блок питания 30В 5А и подобную конструкцию, но на 5 вольт и током порядка 1 А. У последнего габариты окажутся намного меньшими, да и вес незначительный.
Между электронными компонентами и корпусом должен находиться слой изоляции. Делать это нужно исключительно для себя, чтобы в случае случайного обрыва провода внутри блока он не закоротил на корпус. Перед установкой обшивки на «скелет» проведите ее изоляцию. Можно наклеить плотный картон или толстую липкую ленту. Главное, чтобы материал не проводил электричество. При помощи такой доработки улучшается безопасность. Но трансформатор может издавать неприятный гул, от которого избавиться можно путем фиксации и проклейки пластин сердечника, а также установки между корпусом и шасси резиновых подушек. Но максимальный эффект вы получите только при комбинировании этих решений.
Подведение итогов
В завершение стоит упомянуть, что все монтажные и испытательные работы проводятся при наличии напряжения, опасного для жизни. Поэтому нужно думать о себе, в комнате обязательно установите автоматические выключатели, спаренные с устройствами защитного отключения электроэнергии. Даже если вы коснетесь фазы, удар током не получите, так как сработает защита.
При проведении работ с импульсными блоками питания компьютеров соблюдайте технику безопасности. Электролитические конденсаторы, находящиеся в их конструкции, долгое время после отключения находятся под напряжением. По этой причине перед началом ремонта разрядите конденсаторы, соединив их выводы. Не пугайтесь только искры, она не причинит вреда ни вам, ни приборам.
Когда делаете лабораторный блок питания своими руками, обращайте внимание на все мелочи. Ведь для вас главное — это обеспечить стабильную, безопасную и удобную его работу. А достичь этого можно только в том случае, когда тщательно продуманы все мелочи, причем не только в электрической схеме, но и в корпусе устройства. Лишними приборы контроля в конструкции не будут, поэтому установите их, чтобы иметь представление о том, например, какой ток потребляет устройство, собранное вами в домашней лаборатории.
Многие уже знают, что я питаю слабость ко всяким блокам питания, здесь же обзор два в одном. В этот раз будет обзор радиоконструктора, позволяющего собрать основу для лабораторного блока питания и вариант его реальной реализации.
Предупреждаю, будет много фото и текста, так что запасайтесь кофе:)
Для начала я немного объясню что это такое и зачем.
Практически все радиолюбители используют в своей работе такую вещь как лабораторный блок питания. Будь то сложный с программным управлением или совсем простой на LM317, но он все равно выполняет почти одно и то же, питает разные нагрузки в процессе работы с ними.
Лабораторные блоки питания делятся на три основных типа.
С импульсной стабилизацией.
С линейной стабилизацией
Гибридные.
Первые имеют в своем составе импульсный управляемый блок питания, либо просто импульсный блок питания с понижающим ШИМ преобразователем. Я уже обозревал несколько вариантов этих блоков питания. , .
Преимущества — большая мощность при небольших габаритах, отличный КПД.
Недостатки — ВЧ пульсации, наличие емких конденсаторов на выходе
Вторые не имеют на борту никаких ШИМ преобразователей, вся регулировка осуществляется линейным способом, где излишек энергии рассеивается просто на регулирующем элементе.
Плюсы — Практически полное отсутствие пульсаций, нет необходимости в конденсаторах на выходе (почти).
Минусы — КПД, масса, габарит.
Третьи являются совмещением либо первого типа со вторым, тогда линейный стабилизатор питается от ведомого понижающего ШИМ преобразователя (напряжение на выходе ШИМ преобразователя всегда поддерживается на уровне чуть выше чем выходное, остальное регулируется транзистором работающим в линейном режиме.
Либо это линейный БП, но трансформатор имеет несколько обмоток, которые переключаются по мере необходимости, тем самым уменьшая потери на регулирующем элементе.
Минус у этой схемы только один, сложность, она выше чем у первых двух вариантов.
Сегодня мы поговорим о втором виде блоков питания, с регулирующим элементом, работающим в линейном режиме. Но рассмотрим этот блок питания на примере конструктора, мне кажется, что так должно быть даже интереснее. Ведь на мой взгляд это хорошее начало для начинающего радиолюбителя, собрать себе один из основных приборов.
Ну или как говорится, правильный блок питания должен быть тяжелым:)
Данный обзор больше ориентирован на начинающих, опытные товарищи врядли найдут в нем что нибудь полезное.
Заказал я для обзора конструктор, который позволяет собрать основную часть лабораторного блока питания.
Основные характеристики таковы (из заявленных магазином):
Входное напряжение — 24 Вольта переменного тока
Выходное напряжение регулируемое — 0-30 Вольт постоянного тока.
Выходной ток регулируемый — 2мА — 3А
Пульсации выходного напряжения — 0.01%
Размеры печатной плаы — 80х80мм.
Немного об упаковке.
Пришел конструктор в обычном полиэтиленовом пакете, замотанный в мягкий материал.
Внутри в антистатическом пакете с защелкой лежали все необходимые компоненты, включая печатную плату.
Внутри все было насыпом, но при этом ничего не пострадало, печатная плата частично защищала радиокомпоненты.
Я не буду перечислять все, что входит в комплект, проще это сделать потом по ходу обзора, скажу лишь что мне всего хватило, даже кое что осталось.
Немного о печатной плате.
Качество на отлично, схема в комплекте не идет, но все номиналы на плате обозначены.
Плата двухсторонняя, покрыта защитной маской.
Покрытие платы, лужение, да и само качество текстолита отличное.
У меня получилось только в одном месте оторвать пятачок с печати, и то, после того, когда я попытался впаять неродную деталь (почему, будет дальше).
На мой взгляд самое то для начинающего радиолюбителя, испортить будет тяжело.
Перед монтажом я начертил схему данного бока питания.
Схема довольно продуманная, хотя и не без недостатков, но о них расскажу в процессе.
В схеме просматриваются несколько основных узлов, я их отделил цветом.
Зеленый — узел регулировки и стабилизации напряжения
Красный — узел регулировки и стабилизации тока
Фиолетовый — узел индикации перехода в режим стабилизации тока
Синий — источник опорного напряжения.
Отдельно есть:
1. Входной диодный мост и фильтрующий конденсатор
2. Силовой регулирующий узел на транзисторах VT1 и VT2.
3. Защита на транзисторе VT3, отключающая выход, пока питание операционных усилителей не будет нормальным
4. Стабилизатор питания вентилятора, построен на микросхеме 7824.
5. R16, R19, C6, C7, VD3, VD4, VD5, узел формирования отрицательного полюса питания операционных усилителей. Из-за наличия этого узла БП не будет работать просто от постоянного тока, необходим именно вход переменного тока с трансформатора.
6. С9 выходной конденсатор, VD9, выходной защитный диод.
Сначала распишу преимущества и недостатки схемного решения.
Плюсы —
Радует наличие стабилизатора для питания вентилятора, но вентилятор нужен на 24 Вольта.
Очень радует наличие источника питания отрицательной полярности, это сильно улучшает работу БП на токах и напряжениях близких к нулю.
В виду наличия источника отрицательной полярности в схему ввели защиту, пока нет этого напряжения, выход БП будет отключен.
БП содержит источник опорного напряжение 5.1 Вольта, это позволило не только корректно регулировать выходное напряжение и ток (при такой схеме напряжение и ток регулируются от нуля до максимума линейно, без «горбов» и «провалов» на крайних значениях), а и дает возможность управлять блоком питания извне, просто изменяю напряжение управления.
Выходной конденсатор очень маленькой емкости, что позволяет безопасно проверять светодиоды, не будет броска тока, пока выходной конденсатор не разрядится и БП не войдет в режим стабилизации тока.
Выходной диод необходим для защиты БП от подачи на его выход напряжения обратной полярности. Правда диод слишком слабый, лучше заменить на другой.
Минусы.
Токоизмерительный шунт имеет слишком высокое сопротивление, из-за этого при работе с током нагрузки 3 Ампера на нем выделяется около 4.5 Ватта тепла. Резистор рассчитан на 5 Ватт, но нагрев очень большой.
Входной диодный мост набран из 3 Ампера диодов. По хорошему должны стоять диоды минимум на 5 Ампер, так как ток через диоды в такой схеме равен 1.4 от выходного, соответственно в работе ток через них может быть 4.2 Ампера, а сами диоды рассчитаны на 3 Ампера. Облегчает ситуацию только то, что пары диодов в мосте работают попеременно, но все равно это не совсем правильно.
Большой минус в том, что китайские инженеры, при подборе операционных усилителей выбрали ОУ с максимальным напряжением в 36 Вольт, но не подумали, что в схеме есть источник отрицательного напряжения и входное напряжение в таком варианте ограничено на уровне 31 Вольт (36-5=31). При входных 24 Вольта переменного тока, постоянное будет около 32-33 Вольта.
Т.е. ОУ будут работать в запредельном режиме (36 это максимум, штатное 30).
Я еще расскажу о плюсах и минусах, а так же о модернизации позже, а сейчас перейду к собственно сборке.
Для начала раскладываем все то, что входит в комплект. Это облегчит сборку, да и просто будет нагляднее видно, что уже установили, а что еще осталось.
Я рекомендую начинать сборку с самых низких элементов, так как если сначала установить высокие, то низкие потом будет неудобно ставить.
Также лучше начать с установки тех компонентов, которых больше одинаковых.
Начну я с резисторов, и это будут резисторы номиналом 10 КОм.
Резисторы качественные и имеют точность 1%.
Несколько слов о резисторах. Резисторы имеют цветовую маркировку. Многим это может показаться неудобным. На самом деле это лучше чем цифробуквенная маркировка, так как маркировку видно в любом положении резистора.
Не стоит пугаться цветовой маркировки, на начальном этапе можно пользоваться , а со временем будет получаться определять ее уже и без него.
Для понимания и удобной работы с такими компонентами надо лишь запомнить две вещи, которые начинающему радиолюбителю пригодятся в жизни.
1. Десять основных цветов маркировки
2. Номиналы ряда , они не сильно пригодятся при работе с точными резисторами ряда Е48 и Е96, но такие резисторы встречаются куда реже.
Любой радиолюбитель с опытом перечислит их просто по памяти.
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1.
Все остальные номиналы являются умножением этих на 10, 100 и т.п. Например 22к, 360к, 39Ом.
Что дает эта информация?
А дает она то, что если резистор ряда Е24, то например комбинация цветов —
Синий + зеленый + желтый в нем невозможна.
Синий — 6
Зеленый — 5
Желтый — х10000
т.е. по расчетам выходит 650к, но такого номинала в ряду Е24 нет, есть либо 620 либо 680, значит либо цвет распознан неправильно, либо цвет изменен, либо резистор не ряда Е24, но последнее бывает редко.
Ладно, хватит теории, перейдем дальше.
Выводы резисторов перед монтажом я формую, обычно при помощи пинцета, но некоторые используют для этого небольшое самодельное приспособление.
Обрезки выводов не спешим выбрасывать, бывает что они могут пригодится для перемычек.
Установив основное количество я дошел до одиночных резисторов.
Здесь может быть тяжелее, разбираться с номиналами придется чаще.
Компоненты я сразу не паяю, а просто обкусываю и загибаю выводы, причем именно сначала обкусываю, а потом загибаю.
Делается это очень легко, плата держится в левой руке (если вы правша), одновременно прижимается устанавливаемый компонент.
В правой руке находятся бокорезы, обкусываем выводы (иногда даже сразу нескольких компонентов), и боковой гранью бокорезов сразу загибаем выводы.
Делается это все очень быстро, через некоторое время уже на автоматизме.
Вот и дошли до последнего мелкого резистора, номинал требуемого и того что остался совпадает, уже неплохо:)
Установив резисторы переходим к диодам и стабилитронам.
Мелких диодов здесь четыре, это популярные 4148, стабилитронов два на 5.1 Вольта каждый, так что запутаться очень трудно.
Им также формуем выводы.
На плате катод обозначен полосой, также как на диодах и стабилитронах.
Хоть плата и имеет защитную маску, но я все равно рекомендую загибать выводы так, чтобы они не попадали на рядом идущие дорожки, на фото вывод диода отогнут в сторону от дорожки.
Стабилитроны на плате отмечены также как маркировка на них — 5V1.
Керамических конденсаторов в схеме не очень много, но их маркировка может запутать начинающего радиолюбителя. Кстати она также подчиняется ряду Е24.
Первые две цифры — номинал в пикофарадах.
Третья цифра — количество нулей, которые надо добавить к номиналу
Т.е. для примера 331 = 330пФ
101 — 100пФ
104 — 100000пФ или 100нФ или 0.1мкФ
224 — 220000пФ или 220нФ или 0.22мкФ
Основное количество пассивных элементов установлено.
После этого переходим к установке операционных усилителей.
Наверное я бы порекомендовал купить к ним панельки, но я впаял как есть.
На плате, как и на самой микросхеме, отмечен первый вывод.
Остальные выводы считаются против часовой стрелки.
На фото видно место под операционный усилитель и то, как он должен ставиться.
У микросхем я загибаю не все выводы, а только пару, обычно это крайние выводы по диагонали.
Ну и лучше обкусить их так, чтобы они торчали примерно на 1мм над платой.
Все, вот теперь можно перейти к пайке.
Я использую самый обычный паяльник с контролем температуры, но вполне достаточно и обычного паяльника мощностью примерно 25-30 Ватт.
Припой диаметром 1мм с флюсом. Я специально не указываю марку припоя, так как на катушке неродной припой (родные катушки 1Кг весом), а название его мало кому будет знакомо.
Как я выше писал, плата качественная, паяется очень легко, никакие флюсы я не применял, хватает только того, что есть в припое, надо только не забывать иногда стряхивать лишний флюс с жала.
Здесь я сделал фото с примером хорошей пайки и не очень.
Хорошая пайка должна выглядеть как небольшая капелька обволакивающая вывод.
Но на фото есть пара мест, где припоя явно мало. Такое пройдет на двухсторонней плате с металлизацией (там припой затекает еще и внутрь отверстия), но так нельзя делать на односторонней плате, со временем такая пайка может «отвалиться».
Выводы транзисторов также надо предварительно отформовать, делать это надо так, чтобы вывод не деформировался около основания корпуса (аксакалы вспомнят легендарные КТ315, у которых любили отламываться выводы).
Мощные компоненты я формую немного по другому. Формовка производится так, чтобы компонент стоял над платой, в таком случае тепло меньше будет переходит на плату и не будет ее разрушать.
Так выглядят отформованные мощные резисторы на плате.
Все компоненты паялись только снизу, припой который вы видите на верхней части платы проник сквозь отверстие благодаря капиллярному эффекту. Желательно паять так, чтобы припой немного проникал на верхнюю часть, это увеличит надежность пайки, а в случае тяжелых компонентов их лучшую устойчивость.
Если до этого выводы компонентов я формовал при помощи пинцета, то для диодов уже понадобятся небольшие плоскогубцы с узкими губками.
Формуются выводы примерно также как у резисторов.
Но вот при установке есть отличия.
Если у компонентов с тонкими выводами сначала происходит установка, потом обкусывание, то у диодов все наоборот. Вы просто не загнете после обкусывания такой вывод, потому сначала загибаем вывод, потом обкусываем лишнее.
Силовой узел собран с применением двух транзисторов включенных по схеме Дарлингтона.
Один из транзисторов устанавливается на небольшой радиатор, лучше через термопасту.
В комплекте было четыре винтика М3, один идет сюда.
Пара фото почти спаянной платы. Установку клеммников и остальных компонентов я расписывать не буду, это интуитивно понятно, да и видно по фотографии.
Кстати насчет клеммников, на плате установлены клеммники для подключения входа, выхода, питания вентилятора.
Плату я пока не промывал, хотя часто делаю это на этом этапе.
Обусловлено это тем, что будет еще небольшая часть по доработке.
После основного этапа сборки у нас остались следующие компоненты.
Мощный транзистор
Два переменных резистора
Два разъема для установки на плату
Два разъема с проводами, кстати провода очень мягкие, но небольшого сечения.
Три винтика.
Изначально производитель задумывал разместить переменные резисторы на самой плате, но так они ставятся настолько неудобно, что я даже не стал их паять и показал просто для примера.
Они стоят очень близко и регулировать будет крайне неудобно, хотя и реально.
Но спасибо что не забыли дать в комплекте провода с разъемами, так гораздо удобнее.
В таком виде резисторы можно вынести на переднюю панель прибора, а плату установить в удобном месте.
Попутно запаял мощный транзистор. Это обычный биполярный транзистор, но имеющий максимальную рассеиваемую мощность до 100 Ватт (естественно при установке на радиатор).
Осталось три винтика, я не понял куда их даже применить, если по углам платы, то надо четыре, если крепить мощный транзистор, то они короткие, в общем загадка.
Питать плату можно от любого трансформатора с выходным напряжением до 22 Вольт (в характеристиках заявлено 24, но я выше пояснил почему такое напряжение применять нельзя).
Я решил использовать давно лежащий у меня трансформатор для усилителя Романтика. Почему для, а не от, да потому, что он еще нигде не стоял:)
Этот трансформатор имеет две выходные силовые обмотки по 21 Вольту, две вспомогательные по 16 Вольт и экранирующую обмотку.
Напряжение указано для входного 220, но так как у нас сейчас уже стандарт 230, то и выходные напряжения будут немного выше.
Расчетная мощность трансформатора около 100 Ватт.
Выходные силовые обмотки я запараллелил, чтобы получить больше ток. Можно было конечно использовать схему выпрямления с двумя диодами, но лучше с ней не будет, потому оставил так как есть.
Для тех, кто не знает как определить мощность трансформатора, я снял небольшое видео.
Первое пробное включение. На транзистор я установил небольшой радиатор, но даже в таком виде был довольно большой нагрев, так как БП линейный.
Регулировка тока и напряжения происходит без проблем, все заработало сразу, потому я уже вполне могу рекомендовать этот конструктор.
Первое фото — стабилизация напряжения, второе — тока.
Для начала я проверил, что выдает трансформатор после выпрямления, так как это определяет максимальное выходное напряжение.
У меня получилось около 25 Вольт, не густо. Емкость фильтрующего конденсатора 3300мкФ, я бы советовал его увеличить, но даже в таком виде устройство вполне работоспособно.
Так как для дальнейшей проверки надо было уже применять нормальный радиатор, то я перешел к сборке всею будущей конструкции, так как установка радиатора зависела от задуманного конструктива.
Я решил применить лежащий у меня радиатор Igloo7200. По заявлению производителя такой радиатор способен рассеивать до 90 Ватт тепла.
В устройстве будет применен корпус Z2A по идее польского производства, цена около 3 долларов.
Изначально я хотел отойти от приевшегося моим читателям корпуса, в котором я собираю всякие электронные штучки.
Для этого я выбрал немного меньший корпус и купил к нему вентилятор с сеточкой, но всунуть в него всю начинку не получалось и был приобретен второй корпус и соответственно второй вентилятор.
В обоих случаях я покупал вентиляторы Sunon, мне очень нравится продукция этой фирмы, также в обоих случаях покупались вентиляторы на 24 Вольта.
Вот так по задумке у меня должен был устанавливаться радиатор, плата и трансформатор. Остается даже немного места на расширение начинки.
Всунуть вентилятор внутрь не получалось никак, потому было принято решение разместить его снаружи.
Размечаем крепежные отверстия, нарезаем резьбу, привинчиваем для примерки.
Так как выбранный корпус имеет внутреннюю высоту 80мм, а плата также имеет такой размер, то я закрепил радиатор так, чтобы плата получалась симметрично по отношению к радиатору.
Выводы мощного транзистора также надо немного отформовать чтобы они не деформировались при прижатии транзистора к радиатору.
Небольшое отступление.
Производитель почему то задумал место для установки довольно небольшого радиатора, из-за этого при установке нормального получается так, что стабилизатор питания вентилятора и разъем для его подключения мешают.
Мне пришлось их выпаять, а место где они были, заклеить скотчем, чтобы не было соединения с радиатором, так как на нем присутствует напряжение.
Лишний скотч с обратной стороны я обрезал, иначе получалось как то совсем неаккуратно, будем делать по Феншую:)
Так выглядит печатная плата с окончательно установленным радиатором, транзистор устанавливается через термопасту, и лучше применить хорошую термопасту, так как транзистор рассеивает мощностью сопоставимую с мощным процессором, т.е. около 90 Ватт.
Заодно я сразу сделал отверстие для установки платы регулятора оборотов вентилятора, которое в итоге все равно пришлось пересверливать:)
Для установки нуля и выкрутил оба регулятора в крайнее левое положение, отключил нагрузку и выставил на выходе ноль. Теперь выходное напряжение будет регулироваться от нуля.
Дальше несколько тестов.
Я проверял точность поддержания выходного напряжения.
Холостой ход, напряжение 10.00 Вольт
1. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение 10,00 Вольт
2. Ток нагрузки 2 Ампера, напряжение 9.99 Вольта
3. Ток нагрузки 3 Ампера, напряжение 9.98 Вольта.
4. Ток нагрузки 3,97 Ампера, напряжение 9.97 Вольта.
Характеристики весьма неплохие, при желании их можно еще немного улучшить, изменив точку подключения резисторов обратной связи по напряжению, но как по мне, достаточно и так.
Также я проверил уровень пульсаций, проверка проходила при токе 3 Ампера и выходном напряжении 10 Вольт
Уровень пульсаций составил около 15мВ, что очень хорошо, правда подумал, что на самом деле пульсации, показанные на скриншоте, скорее пролазили от электронной нагрузки, чем от самого БП.
После этого я приступил к сборке самого устройства в целом.
Начал с установки радиатора с платой блока питания.
Для этого разметил место установки вентилятора и разъема для подключения питания.
Отверстие размечалось не совсем круглым, с небольшими «срезами» вверху и внизу, они нужны для увеличения прочности задней панели после вырезания отверстия.
Самую большую сложность обычно представляют отверстия сложной формы, например под разъем питания.
Большое отверстие вырезается из большой кучи маленьких:)
Дрелька + сверло диаметром 1мм иногда творят чудеса.
Сверлим отверстия, много отверстий. Может показаться что это долго и нудно. Нет, наоборот, это очень быстро, полная сверловка панели занимает около 3 минут.
После этого я обычно ставлю сверло чуть больше, например 1.2-1.3мм и прохожу им как фрезой, получается такой вот прорез:
После этого берем в руки небольшой нож и зачищаем получившиеся отверстия, заодно немного подрезаем пластмассу, если отверстие получилось чуть меньше. Пластмасса довольно мягкая, потому работать удобно.
Последним этапом подготовки сверлим крепежные отверстия, можно сказать что основная работа над задней панелью окончена.
Устанавливаем радиатор с платой и вентилятор, примеряем получившийся результат, при необходимости «дорабатываем при помощи напильника».
Почти в самом начале я упомянул о доработке.
Дорабатывать я буду немного.
Для начала я решил заменить родные диоды во входном диодном мосте на диоды Шоттки, я купил для этого четыре штуки 31DQ06. и тут я повторил ошибку разработчиков платы, купив по инерции диоды на тот же ток, а надо было на больший. Но все равно нагрев диодов будет меньше, так как падение на диодах Шоттки меньше, чем на обычных.
Во вторую очередь я решил заменить шунт. Меня не устраивало не только то, что он греется как утюг, а и то, что на нем падает около 1.5 Вольта, которые можно пустить в дело (в смысле в нагрузку). Для этого я взял два отечественных резистора 0.27Ома 1% (это еще и улучшит стабильность). Почему так не сделали разработчики, непонятно, цена решения абсолютно та же самая что и в варианте с родным резистором на 0.47 Ома.
Ну и уже скорее как дополнение я решил заменить родной конденсатор фильтра 3300мкФ более качественный и емкий Capxon 10000 мкФ…
Так выглядит получившаяся конструкция с замененными компонентами и установленной платой термоконтроля вентилятора.
Получилось немного колхозно, и к тому же я случайно сорвал один пятачок на плате при установке мощных резисторов. Вообще можно было спокойно применить менее мощные резисторы, например один резистор на 2 Ватта, просто у меня такого не было в наличии.
Снизу также добавилось немного компонентов.
Резистор на 3.9к, параллельно крайним контактам разъема для подключения резистора регулировки тока. Он нужен для уменьшения напряжения регулировки так как напряжение на шунте у нас теперь другое.
Пара конденсаторов на 0.22мкФ, один параллельно выходу с резистора регулировки тока, для уменьшения наводок, второй просто по выходу блока питания, он не особо нужен, просто я случайно достал сразу пару и решил применить оба.
Вся силовая часть соединена, на трансформатор попутно установлена плата с диодным мостом и конденсатором для питания индикатора напряжения.
По большому счету эта плата необязательна в текущем варианте, но питать индикатор от предельных для него 30 Вольт у меня рука не поднялась и я решил использовать дополнительную обмотку на 16 Вольт.
Для организации передней панели были использованы следующие компоненты:
Клеммы для подключения нагрузки
Пара металлических ручек
Выключатель питания
Красный светофильтр, заявлен как светофильтр для корпусов КМ35
Для индикации тока и напряжения я решил использовать плату оставшуюся у меня после написания одного из обзоров. Но меня не устраивали маленькие индикаторы и потому были куплены более крупные с высотой цифры 14мм, а к ним была изготовлена печатная плата.
Вообще данное решение временное, но хотелось даже временно сделать аккуратно.
Несколько этапов подготовки передней панели.
1. Чертим макет передней панели в натуральную величину (я использую обычный Спринт Лайаут). Преимущество применения одинаковых корпусов в том, что подготовить новую панель очень просто, так как уже известны необходимые размеры.
Прикладываем распечатку к передней панели и в углах квадратных/прямоугольных отверстий сверлим разметочные отверстия диаметром 1мм. Тем же сверлом насверливаем центры остальных отверстий.
2. По получившимся отверстиям размечаем места реза. Меняем инструмент на тонкую дисковую фрезу.
3. Прорезаем прямые линии, спереди четко по размерам, сзади немного больше, чтобы прорез был максимально полным.
4. Выламываем вырезанные куски пластмассы. Я обычно их не выбрасываю, так как они еще могут пригодится.
Аналогично подготовке задней панели обрабатываем получившиеся отверстия при помощи ножа.
Отверстия большого диаметра я рекомендую сверлить , оно не «закусывает» пластмассу.
Примеряем то, что у нас получилось, при необходимости дорабатываем при помощи надфиля.
Мне пришлось немного расширять отверстие под выключатель.
Как я выше писал, для индикации я решил использовать плату, оставшуюся от одного из прошлых обзоров. Вообще это очень плохое решение, но для временного варианта более чем подходящее, я позже объясню почему.
Выпаиваем с платы индикаторы и разъемы, прозваниваем старые индикаторы и новые.
Я расписал себе цоколевку обоих индикаторов, чтобы не запутаться.
В родном варианте были применены четырехразрядные индикаторы, я применил трехразрядные. так как больше у меня не влазило в окно. Но так как четвертый разряд нужен лишь для отображения буквы A или U, то их потеря не критична.
Светодиод индикации режима ограничения тока я расположил между индикаторами.
Подготавливаю все необходимое, со старой платы выпаиваю резистор на 50мОм, который будет использоваться как и раньше, в качестве токоизмерительного шунта.
Вот с этим шунтом и связана проблема. Дело в том, что в таком варианте у меня будет падение напряжения на выходе на 50мВ на каждый 1 Ампер тока нагрузки.
Избавиться от этой проблемы можно двумя способами, применить два отдельных измерителя, на ток и напряжение, при этом запитав вольтметр от отдельного источника питания.
Второй способ — установить шунт в плюсовом полюсе БП. Оба варианта мне не подходили под временное решение, потому я решил наступить на горло своему перфекционизму и сделать упрощенный вариант, но далеко не самый лучший.
Для конструкции я использовал монтажные стойки, оставшиеся от платы DC-DC преобразователя.
С ними у меня получилась очень удобная конструкция, плата индикатора крепится к плате ампервольтметра, которая в свою очередь крепится к плате силовых клемм.
Получилось даже лучше чем я ожидал:)
Также на плате силовых клемм я расположил токоизмерительный шунт.
Получившаяся в итоге конструкция передней панели.
А потом я вспомнил, что забыл установить более мощный защитный диод. пришлось допаивать его потом. Я использовал диод, оставшийся после замены диодов во входном мосте платы.
Конечно по хорошему надо бы еще добавить предохранитель, но это уже не в этой версии.
А вот резисторы регулировки тока и напряжения я решил поставить получше, чем те, которые предложил производитель.
Родные вполне качественные, и имеют плавный ход, но это обычные резисторы и как по мне лабораторный блок питания должен иметь возможность более точной подстройки выходного напряжения и тока.
Еще когда я думал заказать плату БП, то я увидел в магазине и заказал на обзор и их, тем более что они имели тот же номинал.
Вообще я обычно применяю для таких целей другие резисторы, они совмещают внутри себя сразу два резистора, для грубой и плавной регулировки, но в последнее время не могу найти их в продаже.
Может кто нибудь знает их импортные аналоги?
Резисторы вполне качественные, угол поворота 3600 градусов, или по простому — 10 полных оборотов, что обеспечивает перестройку 3 Вольта или 0.3 Ампера на 1 оборот.
С такими резисторами точность регулировки получается примерно в 11 раз точнее чем с обычными.
Новые резисторы в сравнении с родными, габарит конечно впечатляет.
Попутно я немного укоротил провода к резисторам, это должно улучшить помехоустойчивость.
Упаковал все в корпус, в принципе даже осталось немного места, есть куда расти:)
Экранирующую обмотку я соединил с заземляющим проводником разъема, плата дополнительного питания расположена прямо на клеммах трансформатора, это конечно не очень аккуратно, но другого варианта я пока не придумал.
Проверка после сборки. Все завелось почти с первого раза, я случайно перепутал два разряда на индикаторе и долго не мог понять что не так ст регулировкой, после переключения все стало как надо.
Последний этап — вклеивание светофильтра, установка ручек и сборка корпуса.
Светофильтр имеет по периметру утончение, основная часть утапливается в окно корпуса, а более тонкая часть приклеивается двухсторонним скотчем.
Ручки изначально были рассчитаны под диаметр вала 6.3мм (если не путаю), у новых резисторов вал тоньше, пришлось одеть на вал пару слоев термоусадки.
Переднюю панель я решил пока никак не оформлять и тому есть две причины:
1. Управление настолько интуитивно понятно, что нет пока особого смысла в надписях.
2. Я планирую дорабатывать данный блок питания, потому возможны изменения в дизайне передней панели.
Пара фото получившейся конструкции.
Вид спереди:
Вид сзади.
Внимательные читатели наверняка заметили, что вентилятор стоит так, что выдувает горячий воздух из корпуса, а не нагнетает холодный между ребер радиатора.
Я решил так сделать потому, что радиатор по высоте чуть меньше корпуса, и чтобы горячий воздух не попадал внутрь, я поставил вентилятор наоборот. Это конечно заметно снижает эффективность отвода тепла, но позволяет немного вентилировать и пространство внутри БП.
Дополнительно я рекомендовал бы сделать несколько отверстий снизу нижней половины корпуса, но это уже скорее дополнение.
После всех переделок у меня получился ток чуть меньше, чем в изначальном варианте, и составил около 3.35 Ампера.
И так, попробую расписать плюсы и минусы данной платы.
Плюсы
Отличное качество изготовления.
Почти правильная схемотехника устройства.
Полный комплект деталей для сборки платы стабилизатора блока питания
Хорошо подходит начинающим радиолюбителям.
В минимальном виде дополнительно требует только трансформатор и радиатор, в более расширенном еще и ампервольтметр.
Полностью работоспособно после сборки, хотя и с некоторыми нюансами.
Отсутствие емких конденсаторов на выходе БП, безопасен при проверке светодиодов и т.п.
Минусы
Неправильно выбран тип операционных усилителей, из-за этого диапазон входного напряжения должен быть ограничен на уровне 22 Вольта.
Не очень подходящий номинал резистора измерения тока. Он работает в нормальном для него тепловом режиме, но лучше его заменить, так как нагрев очень большой и может навредить окружающим компонентам.
Входной диодный мост работает на максимуме, лучше заменить диоды на более мощные
Мое мнение. В процессе сборки у меня создалось впечатление, что схему разрабатывали два разных человека, один применил правильный принцип регулировки, источник опорного напряжения, источник напряжения отрицательной полярности, защиту. Второй неправильно подобрал под это дело шунт, операционные усилители и диодный мост.
Схемотехника устройства очень понравилась, а разделе доработки я сначала хотел заменить операционные усилители, даже купил микросхемы с максимальным рабочим напряжением в 40 Вольт, но потом передумал дорабатывать. но в остальном решение довольно правильное, регулировка плавная и линейная. Нагрев конечно есть, без него никуда. Вообще как по мне, то для начинающего радиолюбителя это очень неплохой и полезный конструктор.
Наверняка найдутся люди, которые напишут что проще купить готовый, но я думаю что самому собрать и интереснее (наверное это самое главное) и полезнее. Кроме того у многих вполне спокойно дома найдется и трансформатор и радиатор от старого процессора, и какая нибудь коробочка.
Уже в процессе написания обзора у меня еще больше усилилось чувство, что этот обзор будет началом в серии обзоров посвященных линейному блоку питания, есть мысли по доработке —
1. Перевод схемы индикации и управления в цифровой вариант, возможно с подключением к компьютеру
2. Замена операционных усилителей на высоковольтные (пока не знаю на какие)
3. После замены ОУ хочу сделать две автоматически переключаемые ступени и расширить диапазон выходного напряжения.
4. Изменить принцип измерения тока в устройстве индикации так, чтобы не было просадки напряжения под нагрузкой.
5. Добавить возможность отключения выходного напряжения кнопкой.
На этом наверное и все. Возможно я еще что то вспомню и дополню, но больше я жду комментариев с вопросами.
Также в планах посвятить еще несколько обзоров конструкторам для начинающих радиолюбителей, возможно у кого нибудь будут предложения по поводу определенных конструкторов.
Не для слабонервных
Сначала не хотел показывать, но потом решил все таки сделать фото.
Слева блок питания, которым я пользовался много лет до этого.
Это простенький линейный БП с выходом 1-1.2 Ампера при напряжении до 25 Вольт.
Вот его я и захотел заменить на что то более мощное и правильное.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить
+236
Добавить в избранное
Обзор понравился
+160
+378
Довольно часто приходится, на время тестирования, запитывать различные поделки или устройства. И пользоваться аккумуляторами, подбирая соответствующее напряжение, стало уже не в радость. Потому решил собрать регулируемый блок питания. Из нескольких вариантов которые пришли в голову, а менно: переделать из компьютерного ATX блока питания, или собрать линейный, или приобрести KIT набор, или собрать из готовых модулей — я выбрал последнее.
Данный вариант сборки мне приглянулся из-за нетребовательных познаний в облати электроники, скоростью сборки, и в случае чего, быстрой замены или добавления какого-либо из модулей. Общая стоимость всех комплектующих вышла около $15, а мощность в итоге получилась ~100 Ватт, при максимальном выходном напряжении 23В.
Для создания данного регулируемого блока питания понадобится:
- Импульсный блок питания 24В 4А
- Понижающий преобразователь на XL4015 4-38В в 1.25-36В 5А
- Вольт-амперметр 3 или 4 символьный
- Два понижающих преобразователя на LM2596 3-40В в 1.3-35В
- Два потенциометра 10К и ручки к ним
- Два терминала под бананы
- Кнопка вкл/выкл и разъем под питание 220В
- Вентилятор 12В, в моем случае слимовый на 80мм
- Корпус, какой угодно
- Стоечки и болтики для крепления плат
- Провода, я использовал от умершего блока питания ATX.
После нахождения и приобретения всех комплектующих приступаем к сборке по схеме ниже. По ней у нас получится регулируемый блок питания с изменением напряжения от 1.25В до 23В и ограничением тока до 5А, плюс дополнительная возможность зарядки устройств через порты USB, потребляемое количество силы тока, которых, будет отображаться на В-А метре.
Предварительно размечаем и вырезаем отверстия под вольт-амперметр, ручки потенциометров, терминалы, выходы USB на лицевой стороне корпуса.
В виде площадки для крепления модулей используем кусок пластика. Он защитит от нежелаемого короткого замыкания на корпус.
Размечаем и сверлим расположение отверстий плат, после чего вкручиваем стойки.
Прикручиваем пластиковую площадку к корпусу.
Выпаиваем на блоке питания клемму, и впаиваем по три провода на + и -, зараннее отрезаной длины. Одна пара пойдет на основной преобразователь, вторая на преобразователь для питания вентилятора и вольт-амперметра, третья на преобразователь для выходов USB.
Устанавливаем разъем питания 220В и кнопку вкл/выкл. Подпаиваем провода.
Прикручиваем блок питания и подключаем к клемме провода 220В.
С основным источником питания разобрались, теперь переходим к главному преобразователю.
Выпаиваем клеммы и подстроечные резисторы.
Припаиваем провода к потенциометрам, отвечающим за регулировку напряжения и тока, и к преобразователю.
Подпаиваем толстый красный провод от В-А метра и выходной плюс от основного пробразователя к выходной плюсовой клемме.
Готовим USB выход. Соединяем дата + и — у каждого USB отдельно, чтобы подключаемое устройство могло заряжаться, а не синхронизироваться. Припаиваем провода к запаралеленным + и — контактам питания. Провода лучше взять потолще.
Припаиваем желтый провод от В-А метра и минусовой от USB-выходов к выходной минусовой клемме.
Провода питания вентилятора и В-А метра подключаем к выходам дополнительного преобразователя. Для вентилятора можно собрать терморегулятор (схема ниже). Понадобится: силовой MOSFET транзистор (N канальный) (его я достал из обвязки питания процессора на материнской плате), подстроечник 10 кОм, сенсор температуры NTC с сопротивлением 10 кОм (термистор) (его достал из сломанного блока питания ATX). Термистор крепим термоклеем к микросхеме основного преобразователя, или к радиатору на этой микросхеме. Подстроечником настраиваем на определенную температуру срабатывания вентилятора, например, 40 градусов.
Подпаиваем к выходному плюсу другого, дополнительного преобразователя плюс выходов USB.
Берем одну пару проводов из блока питания и подпаиваем на вход основного преобразователя, потом вторую — на вход доп. преобразователя для USB, для обеспечения входящего напряжения.
Прикручиваем вентилятор с решеткой.
Припаиваем третью пару проводов из блока питания к доп. преобразователю для вентилятора и В-А метра. Прикручиваем все к площадке.
Подключаем провода к выходным клеммам.
Прикручиваем потенциометры на лицевую сторону корпуса.
Крепим USB-выходы. Для надежной фиксации было сделано П-образное крепление.
Настраиваем выходные напряжения на доп. преобразователях: на 5.3В, с учетом падения напряжения при подключении нагрузки к USB, и на 12В.
Стягиваем провода для аккуратного внутреннего вида.
Закрываем корпус крышкой.
Клеим ножки для устойчивости.
Регулируемый блок питания готов.
Видеоверсия обзора:
P.S. Можно сделать покупку чуть дешевле при помощи кешбека епн — — специализированная система возврата части потраченных денег на покупки с AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon. Использовав кешбек епн можно вернуть назад от 7% до 15% от потраченных в этих магазинах денег. Ну, а если есть желание заработать на покупках, тогда тебе сюда —
Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы
! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, . В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её.
Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.1 А — минимум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Когда увеличил сопротивление R6 до 1.2 Ом — ток при коротком замыкании получился минимум 0.5 А. Но теперь R6 стал быстро и сильно нагреваться. Тогда задействовал небольшую доработку и получил регулировку тока намного более шире. Примерно от 16 мА до максимума. Также можно сделать от 120 мА если конец резистора R8 перекинуть в базу Т4. Суть в том, что до падения напряжения резистора добавляется падения перехода Б-Э и это дополнительное напряжение позволяет раньше открыть Т5, и как следствие — раньше ограничить ток.
На базе этого предложения провёл успешные испытания и в итоге получил простой лабораторный БП. Выкладываю фото моего лабораторного блока питания с тремя выходами, где:
- 1-выход 0-22в
- 2-выход 0-22в
- 3-выход +/- 16в
Также помимо платы регулировки выходного напряжения устройство было дополнено платой фильтра питания с блоком предохранителей. Что получилось в итоге — смотрите далее.
Из статьи вы узнаете, как изготовить блок питания регулируемый своими руками из доступных материалов. Его можно использовать для питания бытовой аппаратуры, а также для нужд собственной лаборатории. Источник постоянного напряжения может применяться для тестирования таких устройств, как реле-регулятор автомобильного генератора. Ведь при его диагностике возникает необходимость в двух напряжениях — 12 Вольт и свыше 16. А теперь рассмотрите особенности конструкции блока питания.
Трансформатор
Если устройство не планируется использовать для зарядки кислотных аккумуляторов и питания мощной аппаратуры, то нет необходимости в использовании крупных трансформаторов. Достаточно применить модели, мощность у которых не более 50 Вт. Правда, чтобы сделать регулируемый блок питания своими руками, потребуется немного изменить конструкцию преобразователя. Первым делом нужно определиться с тем, какой диапазон изменения напряжения будет на выходе. От этого параметра зависят характеристики трансформатора блока питания.
Допустим, вы выбрали диапазон 0-20 Вольт, значит, отталкиваться нужно от этих значений. Вторичная обмотка должна иметь на выходе переменное напряжение 20-22 Вольта. Следовательно, на трансформаторе оставляете первичную обмотку, поверх нее проводите намотку вторичной. Чтобы вычислить необходимое количество витков, проведите замер напряжения, которое получается с десяти. Десятая часть этого значения — это напряжение, получаемое с одного витка. После того как будет сделана вторичная обмотка, нужно произвести сборку и стяжку сердечника.
Выпрямитель
В качестве выпрямителя можно использовать как сборки, так и отдельные диоды. Перед тем как сделать регулируемый блок питания, проведите подбор всех его компонентов. Если высокая на выходе, то вам потребуется использовать мощные полупроводники. Желательно их устанавливать на алюминиевых радиаторах. Что касается схемы, то предпочтение нужно отдавать только мостовой, так как у нее намного выше КПД, меньше потерь напряжения при выпрямлении Однополупериодную схему использовать не рекомендуется, так как она малоэффективна, на выходе возникает много пульсаций, которые искажают сигнал и являются источником помех для радиоаппаратуры.
Блок стабилизации и регулировки
Для изготовления стабилизатора и разумнее всего использовать микросборку LM317. Дешевый и доступный каждому прибор, который позволит за считаные минуты собрать качественный блок питания регулируемый своими руками. Но его применение требует одной важной детали — эффективного охлаждения. Причем не только пассивного в виде радиаторов. Дело в том, что регулировка и стабилизация напряжения происходят по весьма интересной схеме. Устройство оставляет ровно то напряжение, которое необходимо, а вот излишки, поступающие на его вход, преобразуются в тепло. Поэтому без охлаждения вряд ли микросборка долго проработает.
Взгляните на схему, в ней нет ничего сверхсложного. Всего три вывода у сборки, на третий подается напряжение, со второго снимается, а первый необходим для соединения с минусом блока питания. Но здесь возникает маленькая особенность — если включить между минусом и первым выводом сборки сопротивление, то появляется возможность проводить регулировку напряжения на выходе. Причем блок питания регулируемый своими руками может изменять выходное напряжение как плавно, так и ступенчато. Но первый тип регулировки наиболее удобный, поэтому его используют чаще. Для реализации необходимо включить сопротивление переменное 5 кОм. Кроме того, между первым и вторым выводом сборки требуется установить постоянный резистор сопротивлением около 500 Ом.
Блок контроля силы тока и напряжения
Конечно, чтобы эксплуатация устройства была максимально удобной, необходимо проводить контроль выходных характеристик — напряжения и силы тока. Строится схема регулируемого блока питания таким образом, что амперметр включается в разрыв плюсового провода, а вольтметр — между выходами устройства. Но вопрос в другом — какой тип измерительных приборов использовать? Самый простой вариант — это установить два LED-дисплея, к которым подключить схему вольт- и амперметра, собранную на одном микроконтроллере.
Но в блок питания регулируемый, своими руками изготавливаемый, можно смонтировать пару дешевых китайских мультиметров. Благо их питание можно произвести непосредственно от устройства. Можно, конечно, использовать и стрелочные индикаторы, только в этом случае нужно проводить градуировку шкалы для
Корпус устройства
Изготавливать корпус лучше всего из легкого, но прочного металла. Идеальным вариантом окажется алюминий. Как уже было упомянуто, схема регулируемого блока питания содержит элементы, которые сильно нагреваются. Следовательно, внутри корпуса нужно монтировать радиатор, который для большей эффективности соединить можно с одной из стенок. Желательно наличие принудительного обдува. Для этой цели можно использовать термовыключатель в паре с вентилятором. Устанавливать их необходимо непосредственно на радиаторе охлаждения.




Любого типа, но обязательно хороший, иначе выходное напряжение будет «прыгать».

Дроссели L5 и L6 были использованы от старых блоков питания компьют
см; Lср.л. 86см; Частота преобразования 100кГц;



































































































































































