Регулируемый источник питания 1.2…14в, 5а

Содержание

Регулируемый блок питания своими руками

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

  • Стабилизатор напряжения LM317
  • Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
  • Переменный резистор Р1 5К
  • Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

Регулируемый источник питания 1.2. 14В, 5А

Хотя у меня есть источник 13.8 10А для тестирования автомобильной электроники и источники 5 В и 3,3В для питания микроконтроллеров, мне понадобился ещё один БП.

При разработке блока питания с нуля, есть ряд критериев, таких как выходное напряжение, максимальный выходной ток. Но есть и другие факторы. Например, гальваническая развязка от сети. Это означает, что низкое напряжение берётся с сетевого трансформатора, что полностью исключает возможность попадания в низковольтную часть напряжения и сети. Блок питания от ПК не может этого обеспечить. На стадии проектирования, я размышлял над источником питания 0 – 12 В с максимальным током 5А. При этом, самым главным было безопасность конструкции и её высокое качество. К сожалению, детали хорошего качества довольно дорогие, поэтому некоторые детали были взяты из других плат. Сегодня для регулирования напряжения нецелесообразно использовать отдельные транзисторы, когда есть специально разработанные микросхемы. Моим требованиям отвечает микросхема LM338. Хотя она не может выдать напряжение 0В, меня устраивает и минимальное напряжение 1,2В. В документации сказано, что микросхеме необходимо 3В разницы между входными и выходными напряжением. То есть трансформатора с выходным напряжение 15В нам хватит. При работе с относительно большим током, LM338 рассеивает большое количество энергии, поэтому ей требуется радиатор.

Выпрямление тока

Существуют три различных способа выпрямления тока.

В дешевых китайских зарядках широко используется выпрямление с помощью одного или двух диодов. Для дешевых зарядных устройств это приемлемо, но для хорошего БП нужно использовать полноценный диодный мост. Мой трансформатор выдает лишь 12,5 вольт без нагрузки и имеет одну обмотку. Напряжение после мостового выпрямителя и фильтрующих конденсаторов поднимается. В данном случае до 15,2В (пиковое напряжение без нагрузки), чего хватит LM338 для выдачи 12В на выходе.

Нестабильность выходного напряжения – разность напряжений на вторичной обмотке трансформатора, когда она находится под нагрузкой и без нагрузки. Это выражается в процентах по отношению к полным напряжением и нагрузкой, в основном, чем меньше значение, тем меньше разница напряжений. Строго говоря, в данных трансформатора (или поставщика) должно быть указано выходное напряжение, когда трансформатор находится при полной номинальной нагрузке. По формуле приведённой ниже, можно рассчитать падение напряжения на трансформаторе под его номинальной нагрузкой.

К примеру, трансформатор заявленный как 12В, 50ВА может обеспечить 12В, 4А (50ВА при 12В = 50/12 = 4.1 А). Мой трансформатор выдает без нагрузки напряжение 12.5В, разница с нагрузкой и без составит:

Позже тесты показали, что выходное напряжение снизилось до 11,4В при нагрузке 2А, а это около 14%. Поэтому был взят другой трансформатор с выходным напряжением 15В 3.3А, которого точно хватит.

Схема источника питания

Трансформатор подключен к сети через предохранитель и выключатель. Корпус и трансформатор заземлены. Все места с большим напряжением должны быть заизолированы.
Сглаживающий конденсатор гасит пульсации напряжения, которые можно рассчитать по формуле:
10 х (ток нагрузки в мА)
C (мкФ)

При нагрузке 3А пульсация составит 3 вольта, – на первый взгляд очень много. Тем не менее, LM338 и гасящие конденсаторы успешно погасят их.

Индикация тока и напряжения

Измерение напряжения
Теперь необходимо разобраться с выводом информации о напряжении и токе потребляемой нагрузкой. Для этой цели я использовал два аналоговых входа микроконтроллера ATmega328, который выводит данные на дисплей 2*16 символов.

Резисторы R1, R2a и R2b образуют делитель напряжения на выходе блока питания. При номиналах, указанных на схеме, выходное напряжение с делителя будет:

Измерение тока
Аналоговый вход микроконтроллера преобразует входящее напряжение 0…5В в цифровое значение в диапазоне от 0 до 1023. Таким образом, цифровое значение пропорционально напряжению с делителя (максимум 20В). В программе микроконтроллера, могут быть сделаны небольшие корректировки значений резисторов.

Читайте также:  Секреты ремонта автомагнитол

Наиболее распространенный метод измерения тока – это установка низкоомного мощного резистора последовательно с выходом и измерения падения напряжения на нем. К примеру на при использовании сопротивления 0.01 Ом и токе 4А, согласно закону Ома:
V = R*I=0.01*4=40мВ.
Входной диапазон АЦП микроконтроллера составляет 0…5 Вольт, и падение напряжения в 40мВ даст очень малую точность измерения тока. Поэтому необходимо использовать усиление сигнала х10 или х100.
Увеличение значения резистора приведет к увеличению напряжения падения, но увеличит его рассеиваемую мощность и снизит максимальное выходное напряжение.

ACS712 – 5A датчик тока
В качестве альтернативного подхода, можно использовать ACS712 – измеритель тока. 5А версия микросхемы обеспечивает 185мВ/А, что при значении напряжения, равному 4А, дает нам 740 мВ, чего более чем достаточно для удовлетворения наших требований. Точность измерения составит 0.05А.

Дополнительные выходные напряжения 5В и 12В

Микроконтроллеру ATmega328 необходимо в стабильное питание 5В, которое берётся из микросхемы 7805. Микроконтроллер потребляет небольшой ток, поэтому на переднюю панель выведен разъем дополнительный разъем 5В.

Поскольку напряжение с мостового выпрямителя составляет около 20 вольт без нагрузки, это очень много для 7805. Напряжение с мостового выпрямителя сначала подается на 7812 – 12В 1А стабилизатор, а потом на 7805. Напряжение 12В также выведено на переднюю панель.
Оба эти стабилизатора поставлены на радиаторы маленького размера.

ЖК-дисплей и USB

Я использовал 2* 16 символов дисплей в комплекте с платой последовательного интерфейса. Подключение без дополнительной платы также возможно – есть много незадействованных выходов ATmega328, но это добавит лишние провода между контроллером и дисплеем.

BV104 представляет собой USB-to-Serial конвертер для программирования ATmega328. Он не запаивается на плату навсегда, а подключается только для программирования и отладки.
Обратите внимание на подключение контакта “DTR” к BV104. Он используется для автоматического сброса ATmega328 во время программирования.

Печатная плата

Дополнительно использовались следующие компоненты:
Корпус 235 x 150 x 80mm
Радиаторы 60 x 165.5 x 35mm
10,000мкФ 63В конденсатор
4к7 5-оборотный потенциометр
Трансформатор 7.5 + 7.5В 50ВА
Терминальные зажимы 4 мм

Передняя и задняя панели


LM338 установлена на радиатор через слюду.


Светодиод подключен к выводным терминалам через токоограничительный резистор.
При подключении к 5В необходим резистор 330 Ом, при 12В – 1.2 кОм.


Опоры для LCD-экранчика (высота 6мм).

Программирование ATmega328

Для программирования используется ByVac BV104. После подключения устройства, Windows 7 сама скачает и установит драйвера. В противном случае, вам нужно загрузить драйвер с официального сайта самостоятельно. После установки, интерфейс настраивает себя как «Виртуальный COM-порт” .

Прошивается микроконтроллер через среду Arduino IDE. В настройках программы необходимо выбрать виртуальный СОМ-порт для прошивки.

Исходный код программы

В следующих строках хранятся значения R1 и R2:
float R1 = 9970.0; // resistance of R1
float R2 = 3330.0; // resistance of R2
float V5 = 5.00; // Arduino supply

Используя измерительный прибор, измерьте реальное напряжение на выходе и сравните показания с ЖК-дисплеем источника питания. Тонкая настройка значений R1 и R2 в программе (и повторной загрузки программы ATmega328) позволит вам получить более точное значение на дисплее.

Нижеследующая строка программы, позволяет при необходимости откалибровать показания тока на ЖК-дисплее:
amps = fabs(fmap(readAmpsADC, 512.0, 701.0, 0.0, 5.0));

Здесь значения 512,0 и 701,0 соответствуют тока 0А и 5А. Приведенные значения должны быть достаточно точными. Отметим, что хотя цифровые значения, прочитанные с аналогового входа ATmega328 это целые числа в диапазоне от 0 до 1023, они отображаются в виде чисел с плавающей точкой. Значения получены следующим образом:

Выход из ACS712 = 2,5 + (0,185 вольт на ампер)

При 0 А, выход = 2,5 вольт
значение с АЦП = 1023/(5/2.5) = 512 (целочисленное значение)

При нагрузке 5А, на выходе ACS712 = (0,185 х 5) + 2,5 = 3.425 вольт

значение с АЦП = 1023/5 = 204.6 единиц на 1 Вольт

При 3.425 Вольтах (т.е. при токе в 5 А) 204.6 x 3.425 = 700.755
округляя получаем значение 701.0

На фото ниже автомобильная лампа используются в качестве нагрузки для калибровки питания

Регулируемый блок питания – очень просто, по силам даже школьнику. Подробно

И вновь я рад приветствовать Вас Высокоуважаемые мастера самодельщики!

Сегодня, я хочу поговорить с Вами о старых и, казалось бы бесполезных, пылящихся в углу квартиры или гараже, комплектующих вашего старого компьютера. В частности о стареньком компьютерном блоке питания, не нужном в ваших глазах трудяги, но выдающим до сих пор свои 12В постоянного напряжения.

Блок питания компьютера, большой уверенностью могу заявить, это идеальное устройство для любого мастера самодельщика. Из компьютерного блока питания можно сделать неплохой регулируемый источник постоянного напряжения.

Сегодня цена лабораторного блока питания доходит до десяти тысяч рублей. Но, есть неплохой вариант, просто переделать компьютерный блок питания в регулируемый лабораторный блок питания. Он конечно будет не такой точный, но для работы домашнего мастера самодельщика вполне подойдет. И обойдется это ВАМ примерно в 350-400 рублей. Затратив полтора-два часа своего времени вы получите блок питания на: 3,3 В, 5 В и регулируемое напряжение 12-35 Вольт, довольно приличной мощности.

Регулируемые блоки питания хороши тем, что дают возможность мастеру самодельщику и просто потребителю регулировать выходное напряжение. Такие блоки питания могут применяться в различных целях например: для проверки ламп накаливания, светодиодов, зарядки аккумуляторов и для питания различных электрических и электронных устройств в вашей мастерской.

И если обобщить, блок питания с регулировкой напряжения на данном современном этапе – абсолютно необходимая вещь для любого настоящего мужчины, с руками растущими не из п@пы. Этот нехитрый прибор, благодаря своим техническим свойствам, может легко преобразовывать напряжение и ток, имеющееся в вашей электрической сети до уровня, который подойдет для потребления конкретного электронного прибора.

Хочу предложить бюджетный вариант регулируемого блока питания, как заметил выше, по комплектующим, это обойдется вам 350-400 рублей, согласитесь 400 рублей это значительно меньше чем 10 тысяч.

Данный блок питания, я уверен, по силам сделать любому начинающему мастеру, имеющему хотя бы представление, что ток бегает по проводам. В статье я подробно изложу порядок изготовления блока питания, а если Вас заинтересует этот прибор, подробно проведу по монтажу всех проводов и систем данного прибора в видео ролике инструкции.

Идея регулируемого блока питания очень проста. Сейчас в китайских интернет магазинах появились преобразователи постоянного напряжения. В нашем случае за основу взят повышающий преобразователь заявленной мощностью 150 вт. (Наши Китайские друзья конечно, как всегда завышают данные параметры, но 100 вт. наверняка есть), с фиксированным питанием от 10 до 30В и выходным регулируемым напряжением от 12 до 35В. Ссылки на Алиэкспресс где можно приобрести данный преобразователь и комплектующие для нашего блока питания выложены в видео ролике.

Запитав данный преобразователь от нашего компьютерного блока питания 12-ю вольтами постоянного напряжения, на выходе мы получим регулируемое напряжение 12-35В. Так же в компьютерном блоке питания присутствуют фиксированные напряжения 3.3В и 5В. Их мы тоже снимем на наш прибор.

Уже стало традицией в наших статьях поговорить немного о соблюдении техники безопасности. Мой Вам совет: никогда не проверяйте наличие электричества на язык и у Вас будет прекрасная Голливудская улыбка и хорошая, легко усваиваемая речь. Не суйте руки и ноги в те места куда собака не сует свой хвост, и вы еще станцуете цыганочку и сыграете на фортепьяно.
По технике безопасности, в основном, все.

Приступаем к изготовлению нужной самоделки.

В начале тем кто любит больше смотреть чем читать, видео ролик инструкция как сделать регулируемый блок питания из старого компьютерного блока:

Видео ролик изготовления блока питания:

Видео ролик подключения вольтамперметра DSN-VC288

на 100В и 10А (подробное описание дам в отдельной статье):

Инструменты, которые пригодятся при изготовлении нашего прибора:

1. Паяльник.
2. Отвертки.
3. Сверлильный станок или дрель.
4. Сверла.
5. Напильник или надфиль.
5. Наждачная шкурка.
6. Канцелярский нож.
7. Гаечные ключи.
8. Измерительный инструмент, как минимум линейка.
9. Начертательный инструмент, карандаш.
10. Кернер.
11. Пассатижи или плоскогубцы.
12. Отрезная машинка (болгарка) с отрезным кругом и шлифовальным.

Нужные Расходные материалы:

1. Припой.
2. Паяльная кислота.
3. Болты и гайки.
4. Монтажные провода.
5. Повышающий преобразователь напряжения.
6. Вольтамперметр 100В, 10А.
7. Вилочки, разъемчики и прочая мелочь.
8. Выключатель.
9. Переменный резистор.
10. Термоусадочные трубки.

Порядок изготовления регулируемого блока питания:


















1. Найти старый, рабочий компьютерный блок питания.
2. Вскрыть, основательно, но аккуратно почистить от накопившейся пыли и грязи.
3. Выпаять из связки лишние провода, оставить черный минус питания, желтый 12В плюс, оранжевый 3.3В плюс, красный 5В плюс, и зеленый для включения блока питания.
4. На лицевой панели блока питания высверлить и развернуть напильником отверстия для монтажа приборов контроля, ручек управления и разъемов снятия напряжения с нашего прибора.
5. Выпаять из повышающего преобразователя напряжения подстроечный резистор, на его место впаять переменный резистор 10 ком.
6. Провести пайку проводов блока питания, подробно показано в видео ролике, не пугайтесь, все очень просто, главная проблема не обжечь пальцы паяльником :-).
7. На лицевой панели разместить и закрепить вольтамперметр, ручку управления, выключатель и разъемы снятия напряжения.
8. Подключить подготовленные провода к вольтамперметру, ручке управления, выключателю и разъемам снятия напряжения.
9. Подключенный через монтажные провода повышающий преобразователь напряжения разместить и зафиксировать в нашем блоке питания. Штатное место показано в видеоролике.
10. Собрать корпус получившегося блока питания.
11. Подключить блок питания к сети 220В.
12. Щелкнуть тумблером включения прибора.
13. На вольтамперметре должно высветится напряжение.
14. Провести настройку и тестирование регулируемого блока питания под нагрузкой.

Читайте также:  Usb flash. часть 3 - заключительная. протокол scsi

Технический анализ:

1. бюджетные затраты на комплектующие конструкции.
2. достаточная компактность.
3. Простота изготовления.
4. Простота эксплуатации.

1. Недостаточная точность прибора, от 10 мА.
2. Напряжение регулируется от 12В. 3.3 и 5В фиксированное напряжение. Но над этим работаем.

KOMITART – развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Статистика

Простые универсальные блоки питания.

Вам уже приходилось строить самоделки с самым разным напряжением питания: 4,5, 9, 12 В. И каждый раз нужно было приобретать соответствующее число батареек или элементов. Но не всегда есть нужные источники питания, да и срок службы их ограничен. Вот почему для домашней лаборатории необходим универсальный источник, пригодный практически для всех случаев радиолюбительской практики. Им может стать описанный ниже блок питания, работающий от сети переменного тока и обеспечивающий любое постоянное напряжение от 0,5 до 12 В. В то время как величина тока, потребляемого от блока, может достигать 0,5 А, выходное напряжение остается стабильным. И еще одно достоинство блока — он не боится коротких замыканий, часто встречающихся на практике во время проверки и налаживания конструкций, что особенно важно для начинающего радиолюбителя.

Схема блока питания приведена на рис. 1. Сетевое напряжение подается через вилку XI, предохранитель FX и выключатель S1 на первичную обмотку понижающего трансформатора T1. Переменное напряжение со вторичной обмотки поступает на выпрямитель, собранный на диодах VI — V4. На выходе выпрямителя будет уже постоянное напряжение, оно сглаживается конденсатором С1.

Далее следует стабилизатор напряжения, в который входят резисторы R2— R5, транзисторы V8, V9 и стабилитрон V7. Переменным резистором R3 можно устанавливать на выходе блока (в гнездах Х2 и ХЗ) любое напряжение от 0,5 до 12 В.

Защита от короткого замыкания реализована на транзисторе V6. Как только короткое в нагрузке пропадет – на выходе снова появится напряжение установленное ранее без каких-либо перезапусков.

На вторичной обмотке понижающего трансформатора 13 – 17 вольт.

Диоды могут быть любые из серии Д226 (например, Д226В, Д226Д и т.д.)- Конденсатор С1 типа К50-16. Постоянные резисторы — МЛТ, переменный — СП-1. Вместо стабилитрона Д814Д можно применить Д813. Транзисторы V6, V8 можно взять типа МП39Б, МП41, МП41А, МП42Б с возможно большим коэффициентом передачи тока. Транзистор V9 — П213, П216, П217 с любым буквенным индексом. Подойдут и П201 — П203. Транзистор нужно установить на радиатор.

Остальные детали — выключатель, предохранитель, вилка и гнезда — любой конструкции.

Как обычно, после окончания монтажа сначала проверьте правильность всех соединений, а затем вооружитесь вольтметром и приступайте к проверке блока питания. Вставив вилку блока в сетевую розетку и подав питание выключателем S1, сразу же проверьте напряжение на конденсаторе С1— оно должно быть 15—19 В. Затем установите движок переменного резистора R3 в верхнее по схеме положение и измерьте напряжение на гнездах Х2 и ХЗ— оно должно быть около 12 В. Если напряжение намного меньше, проверьте работу стабилитрона — подключите вольтметр к его выводам и измерьте напряжение. В этих точках напряжение должно быть около 12 В. Его значение может быть значительно меньше из-за использования стабилитрона с другим буквенным индексом (например, Д814А), а также при неправильном включении выводов транзистора V6 или его неисправности. Чтобы исключить влияние этого транзистора, отпаяйте вывод его коллектора от анода стабилитрона и вновь измерьте напряжение на стабилитроне. Если и в этом случае напряжение мало, проверьте резистор R2 на соответствие его номинала заданному (360 Ом). Когда добьетесь на выходе блока питания нужного напряжения (примерно 12 В), попробуйте перемещать движок резистора вниз по схеме. Выходное напряжение блока должно плавно уменьшаться почти до нуля.
Теперь проверьте работу блока под нагрузкой. Подключите к гнездам зажимам резистор сопротивлением 40—50 Ом и мощностью не менее 5 Вт. Его можно составить, например, из четырех параллельно соединенных резисторов МЛТ-2,0 (мощностью 2 Вт) сопротивлением по 160—200 Ом. Параллельно резистору включите вольтметр и установите движок переменного резистора R3 в верхнее по схеме положение. Стрелка вольтметра должна показать напряжение не ниже 11 В. Если напряжение падает сильнее, попробуйте уменьшить сопротивление резистора R2 (установите вместо него резистор сопротивлением 330 или 300 Ом).

Настудило время проверить действие автомата защиты. Понадобится амперметр на 1—2 А, но вполне можно воспользоваться и тестером типа Ц20, включенным на измерение постоянного тока до 750 мА. Сначала установите переменным резистором блока питания выходное напряжение 5—6 В, а затем подключите щупы амперметра к выходным гнездам блока: минусовый щуп к гнезду Х2, плюсовый — к гнезду ХЗ. В первый момент стрелка амперметра должна отклониться скачком на конечное деление шкалы, а затем возвратиться на нулевую отметку. Если это так, автомат работает исправно.

Максимальное выходное напряжение блока определяется только напряжением стабилизации стабилитрона. А оно для указанного на схеме Д814Д (Д813) может быть от 11,5 до 14 В. Поэтому при необходимости несколько поднять максимальное напряжение подберите стабилитрон с нужным напряжением стабилизации или замените его другим, например Д815Е (с напряжением стабилизации 15 В). Но в этом случае придется изменить резистор R2 (уменьшить его сопротивление) и использовать трансформатор, с которым выпрямленное напряжение будет не менее 17 В при нагрузке 0,5 А (измеряется на выводах конденсатора).

Заключительный этап — градуировка шкалы переменного резистора, которую вы заранее должны наклеить на лицевую панель корпуса. Понадобится, конечно, вольтметр постоянного тока. Контролируя выходное напряжение блока, устанавливайте движок переменного резистора в разные положения и отмечайте на шкале значение напряжения для каждого из них.

На рисунке ниже представлена схема несложного стабилизированного источника питания. Он содержит понижающий трансформатор (Т1), мостовой выпрямитель (VD1 – VD4), конденсаторный фильтр (C1) и полупроводниковый стабилизатор напряжения. Схема стабилизатора напряжения позволяет плавно регулировать выходное напряжение в пределах от 0 до 12 вольт и защищена от коротких замыканий на выходе (VT1). Для питания низковольтного паяльника, а также для экспериментов с переменным электрическим током предусмотрена дополнительная обмотка трансформатора. Имеется индикация постоянного напряжения (светодиод HL2) и переменного (светодиод HL1). Для включения всего устройства используется тумблер SA1, а паяльника — SA2. Нагрузку отключает SA3. Для защиты цепей переменного тока от перегрузок предусмотрены предохранители FU1 и FU2. На ручке регулятора выходного напряжения (потенциометр R4) нанесены значения выходных напряжений. При желании можно на выходе стабилизатора установить стрелочный вольтметр или собрать вольтметр с цифровой индикацией.

На рисунке ниже показан фрагмент схемы модифицированного стабилизатора с индикацией короткого замыкания в нагрузке. В нормальном режиме светится зеленый светодиод, при замыкании нагрузки — красный.

Лабораторный блок питания с током нагрузки 5А.

Еще одна схема лабораторного блока питания на КТ818ГМ. Защита от к.з. выполнена на транзисторе VT3, подойдет любой маломощный транзистор. Регулировка выходного напряжения осуществляется переменным резистором R4.

На схеме представлен регулятор по плюсу, а на печатке по минусу, если собрать две схемы по “плюсу” и “минусу”, то получится двух полярное питание. Регулятор по плюсу и минусу отличается лишь полярностью транзисторов p-n-p или n-p-n и соблюдением правильной полярности электролитических конденсаторов!

Правильно собранная схема практически не нуждается в настройке.

диапазон от 0в до 20в
максимальный ток 3а

защита от короткого замыкания (после размыкания блок питания автоматически выходит на номинальный режим работы установленный изначально).

Регулируемый источник питания 1.2…14в, 5а

При построении сильноточных стабилизаторов напряжения радиолюбители обычно используют специализированные микросхемы серии 142 и аналогичные, “усиленные” одним или несколькими, включенными параллельно, биполярными транзисторами. Если для этих целей применить мощный переключательный полевой транзистор, то удастся собрать более простой сильноточный стабилизатор.

Схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рис.1. В нем в качестве силового применен мощный полевой транзистор IRLR2905. Хотя он и предназначен для работы в ключевом (переключательном) режиме, в данном стабилизаторе он используется в линейном режиме. Транзистор имеет в открытом состоянии весьма малое сопротивление канала (0,027 Ом), обеспечиваетток до 30 А при температуре корпуса до 100 °С, обладает высокой крутизной и требует для управления напряжения на затворе всего 2,5. 3 В [1]. Мощность, рассеиваемая транзистором, может достигать 110 Вт.

Полевым транзистором управляет микросхема параллельного стабилизатора напряжения КР142ЕН19 (TL431). Ее назначение, устройство и параметры подробно описаны в статье [2]. Работает стабилизатор (рис. 1) следующим образом. При подключении сетевого трансформатора Т1 к сети на его вторичной обмотке появляется переменное напряжение около 13 В (эффективное значение). Оно выпрямляется диодным мостом VD1, и на сглаживающем конденсаторе большой емкости (обычно несколько десятков тысяч микрофарад) выделяется постоянное напряжение около 16 В.

Читайте также:  Разделительный фильтр-кроссовер для автомобильного сабвуфера

Лабораторный БП на К143ЕНЗ

Лабораторный БП на К143ЕНЗ

Мой рабочий “лабораторный” блок питания служит уже более 20 лет. Неоднократно ремонтируя его после экстремальных нагрузок, я пришел к выводу, что необходима регулируемая токовая защита. Лет 5 назад я разработал схему блока питания на микросхеме К142ЕНЗА, и с тех пор забыл о его ремонте. Предлагаемая схема блока питания (БП) может служить как лабораторным источником напряжения с пределами регулировки напряжения 3. 30 В, так и зарядным устройством с регулировкой тока заряда аккумуляторной батареи (АБ).


Рис.1. Принципиальная схема БП

Стабилизатор на К142ЕН5 – с регулируемым выходным напряжением

Стабилизатор на К142ЕН5 – с регулируемым выходным напряжением

В заметке С. Савина «Вариант включения стабилизатора К142ЕН5», опубликованной в «Радио» 1989, № 12, с, 66, речь шла о том, что если вывод 8 этой микросхемы подключить к общему проводу через стабилитрон, то напряжение на выходе стабилизатора увеличится на напряжение стабилизации включенного стабилитрона. Подобный совет повторил А. Гвоздак в статье «Доработка радиоконструктора «Юниор-1», помещенной в «Радио» № 6, с. 81—83 за 1991 г. Опыт показывает, что подборкой соответствующего стабилитрона можно в необходимой мере повысить выходное напряжение стабилизатора, но оно, как и при традиционном включении стабилизатора К142ВН5, фиксированное. Вместе с тем читатели нашего журнала сообщают, что аналогичный способ включения микросхемных стабилизаторов К142ЕН5 позволяет получить на выходе стабилизатора повышенное регулируемое напряжение. Об этом, в частности, рассказывают в своих письмах радиолюбители А. Чумаков из г. Йошкар-Ола и А. Черкасов из Караганды.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

А. ПОГОРЕЛЬСКИЙ, пос. Пойковский Тюменской обл.

Описываемый блок питания собран из доступных элементов. Он почти не требует налаживания, работает в широком интервале подводимого переменного напряжения, снабжен защитой от перегрузки по току.

Предлагаемый блок питания позволяет получать выходное стабилизированное напряжение от 1 В почти до значения выпрямленного напряжения с вторичной обмотки трансформатора (см. схему). На транзисторе VT1 собран узел сравнения: с движка переменного резистора R3 на базу подается часть образцового напряжения (задается источником образцового напряжения VD5VD6HL1 R1), а на эмиттер — выходное напряжение с делителя R14R15. Сигнал рассогласования поступает на усилитель тока, выполненный на транзисторе VT2, который управляет регулирующим транзистором VT4.

При замыкании на выходе блока питания или чрезмерном токе нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе R8. Транзистор VT3 открывается и шунтирует базовую цепь транзистора VT2, ограничивая тем самым ток нагрузки. Светодиод HL2 сигнализирует о включении защиты от перегрузки потоку.

Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт.

29 Окт 2013г | Раздел: Радио для дома

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. У каждого радиолюбителя, в его домашней лаборатории, обязательно должен быть регулируемый блок питания, позволяющий выдавать постоянное напряжение от 0 до 14 Вольт при токе нагрузки до 500mA. Причем такой блок питания должен обеспечивать защиту от короткого замыкания на выходе, чтобы не «сжечь» проверяемую или ремонтируемую конструкцию, и не выйти из строя самому.

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

1. Принципиальная схема блока питания.

Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 1417 Вольт. Это напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (II) трансформатора, выпрямляется диодами VD1VD4, включенными по мостовой схеме, и сглаживается фильтрующим конденсатором С1. Если не будет конденсатора, то при питании приемника или усилителя в динамиках будет слышен фон переменного тока.

Диоды VD1VD4 и конденсатор С1 образуют выпрямитель, с выхода которого постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора напряжения, состоящего из нескольких цепей:

Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.

На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.

Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.

При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.

Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.

Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.

Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.

Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.

Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.

На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.

При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.

2. Детали.

В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.

В оригинале статьи используется готовый трансформатор от кадровой развертки Советских телевизоров — типа ТВК-110ЛМ.

Диоды VD1 – VD4 могут быть из серии 1N40011N4007. Также подойдут диоды, рассчитанные на обратное напряжение не менее 50 Вольт при токе нагрузки не менее 0,6 Ампер.
Диод VD5 желательно германиевый из серии Д226, Д7 — с любым буквенным индексом.

Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.

Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.

Транзисторы VT1 и VT2 германиевые — любые из серии МП39 – МП42 с любым буквенным индексом.

Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.

Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.

Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.

Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:

Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.

На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector