Блок питания с регулировкой напряжения простой: Блок питания своими руками

Содержание

Простой лабораторный блок питания 0-50 В 0-5 А — Законченные проекты

Всем доброго времени суток!

Я думаю у каждого, кто занимается электроникой и радиолюбительством, часто возникает потребность в наличие источника питания с регулируемым выходом. Естественно нужна индикация выходных параметров и наличие наличие защиты по току (в т.ч. при КЗ).

Чаще всего для построения таких блоков используются схемы на транзисторах (например КТ828) и микросхемах (типа LM317T). Но за кажущейся простотой скрывается их существенный недостатком — при работе значительная часть мощности теряется в тепло, т.е. вся «лишняя» мощность рассеивается на данных элементах. Например, если там стоит источник питания на 50 В, то при необходимости получения 25 В с током 1 А «лишние» 25 В при том же токе будут рассеиваться на элементах (25 Вт), и КПД будет только 50%. По-этому они требуют наличия систем охлаждения в виде радиаторов, иногда даже с принудительным обдувом.

От этого недостатка избавлена схема блока питания, использующая метод ШИМ (широтно-импульсной модуляции).

КПД при этом доходит до 92-95%. Этот же высокий КПД обеспечивает минимальный нагрев блока питания.

Паять с нуля данное устройство у меня не было времени, по этому я обратил свой взор на уже готовую панель блока питания:

Заказал её в Китае (по цене с доставкой вышло около 2 т.р.), начал собирать силовую часть. Нашел подходящий корпус, силовой тороидальный трансформатор нужной мощности. Вторичная обмотка имеет сечение порядка 1,5 мм2.

Для сборки использовались (бралось что было в наличие):

1. Трансформатор 33 В 5 А — 1 шт. Т.к. после выпрямления напряжение увеличится в корень из 2-х раз, то как раз получится около 47 В. А на панель не стоит подавать более 52 В.

2. Диодный мост 600 В 15 А — 1 шт. Какой был в наличие. Подбирается по току (5 А) и напряжению не менее 50 В.

3. Конденсатор 50 В 22000 мкФ — 1 шт. Расчет ведется исходя из 2 000 мкФ на каждый ампер. Взял с 2-х кратным запасом.

4. Выключатель 220 В 10 А — 1 шт. Лучше брать с индикацией и обязательно 4-х контактный (чтобы рубил и ноль, и фазу).

5. Предохранитель 10 А с колодкой

— 1 шт. Каждый прибор должен иметь предохранитель. Номинал взят по причине высокого пускового тока (начальный момент зарядки

конденсатора).

6. Ввод и кабель питания — 1 шт. Взято с БП от ПК (для удобства).

На фото старый советский конденсатор на 10 000 мкФ при 50 В, заменен по причине высокого тока утечки и уменьшения ёмкости до ~5500 мкФ.

В первую очередь вырезал торцевые крышки-заглушки из 3-х мм листа дюралюминия.

На фрезере вырезал «окна» под саму панель и выключатель, насверлил отверстия под крепления и элементы.

Красим черной краской с применением грунта

Собираем элементную базу, примеряем

Деталировка

Как видно, вся силовая часть жестко монтируется на задней стенке прибора и полностью снимается вместе с задней крышкой. Диодный мост через термопасту притянут к крышке, которая выступает в роли радиатора. При монтаже использован кабель от неремонтопригодного компьютерного блока питания 24AWG (1,5 мм2 по-нашему).

Силовая часть внутри прибора

Примерка передней крышки, ожидание прихода панельки

Панелька пришла, встала на место (правда производители не указали размер «ушек» под крепление, пришлось срезать). Сделаны новые фотографии уже на нормальный фотоаппарат.

Сейчас работает и радует глаз. Даже оба :good:

Простой блок питания регулируемый


Регулируемый блок питания своими руками

Мастер, описание устройства которого в первой части, задавшись целью сделать блок питания с регулировкой, не стал усложнять себе дело и просто использовал платы, которые лежали без дела. Второй вариант предполагает использование еще более распространенного материала – к обычному блоку была добавлена регулировка, пожалуй, это очень многообещающее по простоте решение при том, что нужные характеристики не будут потеряны и реализовать задумку можно своими руками даже не самому опытному радиолюбителю. В бонус еще два варианта совсем простых схем со всеми подробными объяснениями для начинающих. Итак, на ваш выбор 4 способа.

Блок питания из старой платы компьютера

Stalevik

Мастера покупают изобретения в лучшем китайском интернет-магазине.

Расскажем, как сделать регулируемый блок питания из ненужной платы компьютера. Мастер взял плату компьютера и выпилил блок, питающий оперативку. Так он выглядит.

Электроника для самодельщиков в китайском магазине.

Определимся, какие детали нужно взять, какие нет, чтобы отрезать то, что нужно, чтобы на плате были все компоненты блока питания. Обычно импульсный блок для подачи тока на компьютер состоит из микросхемы, шим контроллера, ключевых транзисторов, выходного дросселя и выходного конденсатора, входного конденсатора. На плате еще и зачем-то присутствует входной дроссель. Его тоже оставил. Ключевые транзисторы – может быть два, три.

Есть посадочное место по 3 транзистор, но в схеме не используется.

Сама микросхема шим контроллера может выглядеть так. Вот она под лупой.

Может выглядеть как квадратик с маленькими выводами со всех сторон. Это типичный шим контроллер на плате ноутбука.

Так выглядит блок питания импульсный на видеокарте.

Точно также выглядит блок питания для процессора. Видим шим контроллер и несколько каналов питания процессора. 3 транзистора в данном случае. Дроссель и конденсатор. Это один канал. Три транзистора, дроссель, конденсатор – второй канал. 3 канал. И еще два канала для других целей. Вы знаете как выглядит шим-контроллер, смотрите под лупой его маркировку, ищите в интернете datasheet, скачиваете pdf файл и смотрите схему, чтобы ничего не напутать.

На схеме видим шим-контроллер, но по краям обозначены, пронумерованы выводы.

Обозначаются транзисторы. Это дроссель. Это конденсатор выходной и конденсатор входной. Входное напряжение в диапазоне от 1,5 до 19 вольт, но напряжение питание шим-контроллера должно быть от 5 вольт до 12 вольт.

То есть может получиться, что потребуется отдельный источник питания для питания шим-контроллера. Вся обвязка, резисторы и конденсаторы, не пугайтесь. Это не нужно знать. Всё есть на плате, вы не собираете шим-контроллер, а используете готовый. Нужно знать только 2 резистора – они задают выходное напряжение.

Резисторный делитель. Вся его суть в том, чтобы сигнал с выхода уменьшить примерно до 1 вольта и подать на вход шим-контроллера фидбэк – обратная связь. Если вкратце, то изменяя номинал резисторов, можем регулировать выходное напряжение. В показанном случае вместо резистора фидбэк мастер поставил подстроечный резистор на 10 килоом. Этого оказалось достаточным, чтобы регулировать выходное напряжение от 1 вольта до примерно 12 вольт. К сожалению, не на всех шим-контроллерах это возможно. Например, на шим контроллерах процессоров и видеокарт, чтобы была возможность настраивать напряжение, возможность разгона, выходное напряжение сдается программно по несколькоканальной шине. Менять выходное напряжение такого шим контроллера можно разве только перемычками.

Итак, зная как выглядит шим-контроллер, элементы, которые нужны, уже можем выпиливать блок питания. Но делать это нужно аккуратно, так как вокруг шим-контроллера есть дорожки, которые могут понадобиться. Например, можно видеть – дорожка идёт от базы транзистора к шим контроллеру. Её сложно было сохранить, пришлось аккуратно выпиливать плату.

Используя тестер в режиме прозвонки и ориентируясь на схему, припаял провода. Также пользуясь тестером, нашел 6 вывод шим-контроллера и от него прозвонил резисторы обратной связи. Резистор находился рфб, его выпаял и вместо него от выхода припаял подстроечный резистор на 10 килоом, чтобы регулировать выходное напряжение, также путем про звонки выяснил, что питание шим-контроллера напрямую связано со входной линией питания. Это значит, что не получиться подавать на вход больше 12 вольт, чтобы не сжечь шим-контроллер.

Посмотрим, как блок питания выглядит в работе

Припаял штекер для входного напряжения, индикатор напряжения и выходные провода. Подключаем внешнее питание 12 вольт. Загорается индикатор. Уже был настроен на напряжение 9,2 вольта. Попробуем регулировать блок питания отверткой.

Пришло время заценить, на что способен блок питания. Взял деревянный брусок и самодельный проволочный резистор из нихромовой проволоки. Его сопротивление низкое и вместе с щупами тестера составляет 1,7 Ом. Включаем мультиметр в режим амперметра, подключаем его последовательно к резистору. Смотрите, что происходит – резистор накаляется до красна, напряжение на выходе практически не меняется, а ток составляет около 4 ампер.

Раньше мастер уже делал похожие блоки питания. Один вырезан своими руками из платы ноутбука.

Это так называемое дежурное напряжение. Два источника на 3,3 вольта и 5 вольт. Сделал ему на 3d принтере корпус. Также можете посмотреть статью, где делал похожий регулируемый блок питания, тоже вырезал из платы ноутбука (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Это тоже шим контроллер питания оперативной памяти.

Как сделать регулирующий БП из обычного, от принтера

Пойдет речь о блоке питания принтера canon, струйный. Они много у кого остаются без дела. Это по сути отдельное устройство, в принтере держится на защелке. Его характеристики: 24 вольта, 0,7 ампера.

Понадобился блок питания для самодельной дрели. Он как раз подходит по мощности. Но есть один нюанс – если его так подключить, на выходе получим всего лишь 7 вольт. Тройной выход, разъёмчик и получим всего лишь 7 вольт. Как получить 24 вольта? Как получить 24 вольта, не разбирая блок? Ну самый простой – замкнуть плюс со средним выходом и получим 24 вольта. Попробуем сделать. Подключаем блок питания в сеть 220. Берем прибор и пытаемся измерить. Подсоединим и видим на выходе 7 вольт.

У него центральный разъем не задействован. Если возьмем и подсоединим к двум одновременно, напряжение видим 24 вольта. Это самый простой способ сделать так, чтобы данный блок питания не разбирая, выдавал 24 вольта.

Необходим самодельный регулятор, чтобы в некоторых пределах можно было регулировать напряжение. От 10 вольт до максимума. Это сделать легко. Что для этого нужно? Для начала вскрыть сам блок питания. Он обычно проклеен. Как вскрыть его, чтобы не повредить корпус. Не надо ничего колупать, поддевать. Берем деревяшку помассивнее либо есть киянка резиновая. Кладем на твердую поверхность и по шву лупим. Клей отходит. Потом по всем сторонам простучали хорошенько. Чудесным образом клей отходит и все раскрывается. Внутри видим блок питания.

Достанем плату. Такие бп легко переделать на нужное напряжение и можно сделать также регулируемый. С обратной стороны, если перевернем, есть регулируемый стабилитрон tl431. С другой стороны увидим средний контакт идет на базу транзистора q51.

Если подаем напряжение, то данный транзистор открывается и на резистивном делителе появляется 2,5 вольта, которые нужно для работы стабилитрона. И на выходе появляется 24 вольта. Это самый простой вариант. Как его завести можно еще – это выбросить транзистор q51 и поставить перемычку вместо резистора r 57 и всё. Когда будем включать, всегда на выходе непрерывно 24 вольта.

Как сделать регулировку?

Можно изменить напряжение, сделать с него 12 вольт. Но в частности мастеру, это не нужно. Нужно сделать регулируемый. Как сделать? Данный транзистор выбрасываем и вместо резистор 57 на 38 килоома поставим регулируемый. Есть старый советский на 3,3 килоома. Можно поставить от 4,7 до 10, что есть. От данного резистора зависить только минимальное напряжение, до которого он сможет опускать его. 3,3 -сильно низко и не нужно. Двигатели планируется поставить на 24 вольта. И как раз от 10 вольт до 24 – нормально. Кому нужно другое напряжение, можно большого сопротивления подстроечный резистор. Приступим, будем выпаивать. Берём паяльник, фен. Выпаял транзистор и резистор.

Подпаял переменный резистор и попробуем включить. Подал 220 вольт, видим 7 вольт на нашем приборе и начинаем вращать переменный резистор. Напряжение поднялось до 24 вольт и плавно-плавно вращаем, оно падает – 17-15-14 то есть снижается до 7 вольт. В частности установлено на 3,3 ком. И наша переделка оказалась вполне успешной. То есть для целей от 7 до 24 вольт вполне приемлемая регулировка напряжения.

Такой вариант получился. Поставил переменный резистор. Ручку и получился регулируемый блок питания – вполне удобный.

Видео канала “Технарь”.

Такие блоки питания найти в Китае просто. Наткнулся на интересный магазин, который продает б/у блоки питания от разных принтеров, ноутбуков и нетбуков. Они разбирают и продают сами платы, полностью исправные на разные напряжения и токи. Самый большой плюс – это то, что они разбирают фирменную аппаратуру и все блоки питания качественные, с хорошими деталями, во всех есть фильтры. Фотографии – разные блоки питания, стоят копейки, практически халява.

Простой блок с регулировкой

Простой вариант самодельного устройства для питания приборов с регулировкой. Схема популярная, она распространена в Интернете и показала свою эффективность. Но есть и ограничения, которые показаны на ролике вместе со всеми инструкциями по изготовлению регулированного блока питания.

Самодельный регулированный блок на одном транзисторе

Какой можно сделать самому самый простой регулированный блок питания? Это получится сделать на микросхеме lm317. Она уже сама с собой представляет почти блок питания. На ней можно изготовить как регулируемый по напряжению блок питания, так и потоку. В этом видео уроке показано устройство с регулировкой напряжения. Мастер нашёл несложную схему. Входное напряжение максимальное 40 вольт. Выходное от 1,2 до 37 вольта. Максимальный выходной ток 1,5 ампер.

Скачать схему с платой.

Без теплоотвода, без радиатора максимальная мощность может быть всего 1 ватт. А с радиатором 10 ватт. Список радиодеталей. Приступаем к сборке

Подключим на выход устройства электронную нагрузку. Посмотрим, насколько хорошо держит ток. Выставляем на минимум. 7,7 вольта, 30 миллиампер.

Всё регулируется. Выставим 3 вольта и добавим ток. На блоке питания выставим ограничения только побольше. Переводим тумблер в верхнее положение. Сейчас 0,5 ампера. Микросхема начал разогреваться. Без теплоотвода делать нечего. Нашёл какую-то пластину, ненадолго, но хватит. Попробуем еще раз. Есть просадка. Но блок работает. Регулировка напряжения идёт. Можем вставить этой схеме зачёт.

Видео Radioblogful. Видеоблог паяльщика.

izobreteniya.net

Простой регулируемый стабилизированный блок питания

Этот блок питания на микросхеме LM317, не требует каких – то особых знаний для сборки, и после правильного монтажа из исправных деталей, не нуждается в наладке. Несмотря на свою кажущуюся простоту, этот блок является надёжным источником питания цифровых устройств и имеет встроенную защиту от перегрева и перегрузки по току. Микросхема внутри себя имеет свыше двадцати транзисторов и является высокотехнологичным устройством, хотя снаружи выглядит как обычный транзистор.Питание схемы рассчитано на напряжение до 40 вольт переменного тока, а на выходе можно получить от 1.2 до 30 вольт постоянного, стабилизированного напряжения. Регулировка от минимума до максимума потенциометром происходит очень плавно, без скачков и провалов. Ток на выходе до 1.5 ампер. Если потребляемый ток не планируется выше 250 миллиампер, то радиатор не нужен. При потреблении большей нагрузки, микросхему поместить на теплопроводную пасту к радиатору общей площадью рассеивания 350 – 400 или больше, миллиметров квадратных. Подбор трансформатора питания нужно рассчитывать исходя из того, что напряжение на входе в блок питания должно быть на 10 – 15 % больше, чем планируете получать на выходе. Мощность питающего трансформатора лучше взять с хорошим запасом, во избежание излишнего перегрева и на вход его обязательно поставить плавкий предохранитель, подобранный по мощности, для защиты от возможных неприятностей.

Нам, для изготовления этого нужного устройства, потребуются детали:

  • Микросхема LM317 или LM317T.
  • Выпрямительная сборка почти любая или отдельные четыре диода на ток не менее 1 ампер каждый.
  • Конденсатор C1 от 1000 МкФ и выше напряжением 50 вольт, он служит для сглаживания бросков напряжения питающей сети и, чем больше его ёмкость, тем более стабильным будет напряжение на выходе.
  • C2 и C4 – 0.047 МкФ. На крышке конденсатора цифра 104.
  • C3 – 1МкФ и больше напряжением 50 вольт. Этот конденсатор, так же можно применить большей ёмкости для повышения стабильности выходящего напряжения.
  • D5 и D6 – диоды, например 1N4007, или любые другие на ток 1 ампер или больше.
  • R1 – потенциометр на 10 Ком. Любого типа, но обязательно хороший, иначе выходное напряжение будет «прыгать».
  • R2 – 220 Ом, мощностью 0.25 – 0.5 ватт.
Перед подключением к схеме питающего напряжения, обязательно проверьте правильность монтажа и пайки элементов схемы.

Сборка регулируемого стабилизированного блока питания

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

Проверка блока питания

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

Видео испытаний блока питания прилагается

sdelaysam-svoimirukami.ru

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. Монтаж схемы можно выполнить навесным способом.

radio-stv.ru

Простой регулируемый блок питания

Каждому начинающему радиолюбителю рано или поздно необходим простой регулируемый блок питания. Если для сборки серьезных схем не хватает опыта или навыков, то блок питания на LM317 подойдет в самый раз. Этот простой блок питания с регулировкой напряжения проверен не одним поколением, схема которого работает стабильно и безотказно.

Схема блока питания на LM317

По этой схеме мы соберем блок питания с максимальным напряжением на 12 вольт на выходе, такого напряжения будет вполне достаточно, для питания большинства самодельных схем.

При выборе трансформатора нужно учитывать, что входное напряжение LM317 должно быть хотя бы на 3 В больше, чем максимальное желаемое на выходе блока питания. Диодный мост необходимо брать с током как минимум 2 А.

Основу блока составляет LM317, это регулируемый интегральный стабилизатор напряжения, который включен по стандартной схеме. LM317 протянет через себя максимальный ток до 1,5 А (если позволит трансформатор), а выходное напряжение может регулироваться от 1,25 В до 37 В, оно рассчитывается по простой формуле.

Uвых=1,25(1+R2/ R1)

Резистор R1 для такой схемы лучше взять мощностью 0,5 Вт, его номинал в основном колеблется от 200 до 300 Ом. Резистором R3 можно точно подкорректировать максимальное выходное напряжение.  Конденсатор C5 необходим для плавной регулировки напряжения, но при желании можно обойтись и без него. Диод VD1 защищает LM317 от входного напряжения.

Простой регулируемый блок питания своими руками

Основу схемы мы собрали на макетной плате, на ней расположено минимум деталей, диодный мост и конденсатор C1 находятся на другой плате. LM317 обязательно устанавливаем на радиатор. Наш трансформатор выдает лишь 0,75 А, так что LM317 будет работать лишь в половину мощности.

Это все с легкостью вместилось в старый советский корпус, а для хорошей индикации выходного напряжения устанавливаем цифровой вольтметр.

Схема работает сразу и сложной наладки не требует, резистором R3 необходимо лишь точно откорректировать максимальное выходное напряжение.

Вот такой у нас получился простой блок питания с регулировкой напряжения. Теперь протестируем его работу. Выходное минимальное напряжение составляет 1,25 В.

Выходное максимальное напряжение настроили на 12 В.

Имитация короткого замыкания не навредит блоку, т.к. в LM317 есть встроенная защита от КЗ.

Если есть необходимость значительно повысить мощность такого блока, то можно использовать LM338 или же подключать параллельно LM317 один или два транзистора. Более подробно об этом можно узнать из материалов статьи «Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А».

comments powered by HyperComments

diodnik.com

 

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Выпрямитель вса 10а схема переключения перемычек

Выпрямитель нагружен на аккумуляторную батарею Б и нагрузку.

Он состоит из мостового выпрямителя на диодах VD1-VD4 и тиристора, включенного в цепи постоянного тока.

Вса 10а схема

Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки.

Вса 10а схема

Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий. Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений.

который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Вса 10а схема

Легендарный селеновый выпрямитель.

И от водогрея остался УЗО)) В ящике ампер-вольтметр. Правдп привирает на 0,1-0,2V — но не критично Толстый синий на НАГРУЗКУ на «—» Если модератор сочтет, что пост не несет смысла. Прошу удалить )))

Зарядное устройство вса 10а схема

В данной статье я привожу две схемы выпрямителя ВСА-5К так как ни одна из приведенных не является полной. Так на первой отсутствует шунтирующий резистор Rш1 – 75ШСМ3-20-05 на котором происходит падение напряжения для работы амперметра.

На другой схеме присутствует стабилитрон, но не показан автотрансформатор. В общем схемы дополняют друг друга.

Мой выпрямитель ВСА 5К выпуска 1982 года по крайней мере не подходит ни к одной. Зима. Мороз. Двигатель запускается тяжело.

Вса 10а схема

Однако и здесь имеются однополярные зажимы, полярность которых всегда одинакова, а изменение ее во времени происходит синхронно на всех зажимах. Такие однополярные зажимы или выводы принадлежат одной и той же фазе общего источника питания (генератор или параллельно работающие генераторы), а нахождение их называется фазировкой.

Определение однополярных выводов в цепях постоянного тока производится с помощью вольтметра постоянного тока, который подключается на проверяемые зажимы. Несколько дополнений и исправлений.

Прежде всего, статистика длительного использования нескольких устройств показала, что резистор R1 все же лучше заменить перемычкой — очень уж сильно он греется.

В некоторых блоках питания с этой обмотки можно снять достаточно большой ток (7-20Ампер), в нашем случае блок питания на 350 ватт, 12-Вольтовая обмотка дает 12-14Ампер, что более, чем достаточно для зарядки автомобильного аккумулятора.

Выпрямитель вса 10а схема переключения перемычек

Разнообразие типов аккумуляторных батарей, отличающихся емкостью, напряжением, режимами заряда и областью применения, привело к необходимости создания различных устройств, предназначенных для приведения этих батарей в заряженное состояние. Знаю, что многие, с приходом холодов, заряжают свои аккумуляторы селеновым выпрямителем ВСА-10А.

Я являюсь одним из владельцев подобного аппарата. Однако проблема с перемычками была извечным вопросом.

Что, для чего, куда? И вот на днях, в очередной раз разгребая гараж, я нашёл чудо!

Техническое описание и инструкцию по эксплуатации выпрямителя ВСА-10А.

Выпрямитель вса 10а электрическая схема

В демонстрационной версии эти данные не представлены.

Вса 10а схема

а вообще купи новый, я себе взял автоматическое зарядное устройство маленькое лёгкое заряжает акб превосходно, цена вопроса 800р.

Методические указания (стр. 18 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

цепи. …………………53— 12, 53—12, 73—71, 73—71, 53—12

73—32 73—51 51—12 32—12 73—71

Выпрямленное напря­жение, В,

на кон­тактах 52— 72 ………. 16±0.8 201,0 40±2,0 442,2 60±3,0

Примечание. При напряжении питания 110В в первичной цепи БПШ перемычки 11—13,31—33, при 220 В — 33— 11.

Напряжение постоянного тока выпрямителей, установленных на силовых панелях, измерить вольтметрами, расположенными на пане­лях. Выпрямитель, который служит для заряда контрольной батареи, состоящей из 12 аккумуляторов, должен обеспечивать напряжение ба­тареи 25,2—27,6 В. При ручной регулировке выпрямитель должен обеспечивать заряд батареи до 32,4 В. Напряжение выпрямителей, установленных на силовых панелях и служащих для питания электродвигателей стрелочных электроприво­дов, измерить при переводе стрелок. Это напряжение должно быть от 230 до 245 В.

Выпрямленное напряжение резервных выпрямителей 24 и 220 В измеряют также при работе выпрямителя на нагрузку. Проверку действия резервных выпрямителей выполняют включением в работу со стороны переменного и выпрямительного токов, устанавливаемых на щитовой установке пакетными выключателями, которыми можно вза­имно резервировать выпрямители и ставить их на параллельную ра­боту.

Убедившись в наличии напряжения переменного тока на резерв­ных выпрямителях 24 и 220 В, в свободное от движения поездов время по согласованию с дежурным по железнодорожной станции переклю­чить питание устройств с основного источника на резервный. После переключения проверить работу устройств СЦБ. По окончании про­верки восстановить питание устройств от основного источника.

В случае несоответствия выпрямленного напряжения установлен­ным нормам необходимо проверить прямое падение напряжения на каждом выпрямительном элементе. При значительных отклонениях напряжения от нормы на одном или нескольких элементах их следует заменить. Один раз в два месяца электромеханик доеден убеждаться, что авто­матический регулятор тока РТА (РТА1) находится в режиме постоян­ного подзаряда, и проверять напряжение на батарее, которое для бата­реи, состоящей из 10 аккумуляторов, должно быть (15,2 ± 0,05) В, а для батареи, состоящей из 11 аккумуляторов, — (16,7 ± 0,06) В.

Для измерения напряжения батареи к клеммам 3—4 РТА подклю­чают вольтметр постоянного тока. Затем выключают переменный ток на входе РТА, заряд батареи прекращается. При снижении напряже­ния батареи до напряжения включения форсированного заряда вклю­чают переменный ток и проверяют работу зарядного устройства в режиме форсированного заряда. Работа зарядного устройства фикси­руется свечением светодиода, расположенного на верхней плате РТА рядом с регулируемым резистором.

Читайте также: Как рассчитать передаточное число шкивов ременной передачи

По мере восстановления емкости батареи напряжение увеличивается, а ток заряда уменьшается. При достижении напряжением батареи напряжения выключения форсированного заряда светодиод должен полностью погаснуть.

Регуляторы тока РТА должны иметь следующие параметры (табл.4).

Напряжение. В. при числе аккумуляторов

Выключение ФЗ1 и включение ПЗ2

Режим постоянного подзаряда (для РТА1)

1ФЗ — режим заряда батареи максимальным током выпрямителя.

2ПЗ — режим постоянного подзаряда.

1.2 Измерение прямого тока

Прямой ток выпрямителей силовых панелей измерить приборами, установленными на них. У выпрямителей, работающих для непрерывного подзаряда аккуму­ляторной батареи, проверить максимальный ток заряда. Для этого в свободное от движения поездов время отключить напряжение перемен­ного тока выпрямителя и через 2 — 3 мин аккумуляторным пробником АП проверить аккумуляторную батарею. Убедившись в ее исправности и нормальном действии устройств при выключенном переменном токе, включить амперметр в цепь постоянного тока между монтажным про­водом и выводом выпрямителя (одноименным полюсом к выводу вы­прямителя). Затем включить переменный ток и по амперметру опреде­лить прямой зарядный ток выпрямителя. Зафиксировав зарядный ток, выдвинуть шунт или установить перемычку на максимальную ступень. После окончания работ установить первоначальный зарядный ток, восстановить схему и проверить действие устройств.

Для измерения прямого тока выпрямителей, работающих в им­пульсном режиме заряда батареи, перейти в режим ручной регулиров­ки и проверить возможность получения допустимого зарядного тока. Допустимые зарядные токи для выпрямителей ВАК и ВСА приве­дены в табл. 2 и 3. Максимальный выпрямленный ток зарядно-буферного устройства ЗБУ-12/10 при номинальном напряжении питания составляет 10 А. При уменьшении напряжения питания ЗБУ на 10 % максимальный длительно потребляемый ток нагрузки выпрямите­ля не должен превышать 7,5 А, а при снижении напряжения на 20 % — 5 А. Максимальный ток выпрямителя ЗБФ-24/30 — 30 А, ЗБВ-220/3 — 3 А, ЗБВ-12/20 — 20 А, ВСП-12/10 — 10 А.

1.3 Измерение напряжения на аккумуляторах

В соответствии с технологической картой №75 измерение напряжения на аккумуляторах производят на станциях – 1 раз в четыре недели для систем с автоматической регулировкой напряжения или 1 раз в две недели для систем без автоматической регулировки напряжения.

Напряжение измерять при выключенном переменном токе аккуму­ляторным пробником с нагрузкой 12 А. При буферном режиме напря­жение каждого аккумулятора батареи должно быть 2,1—2,3 В. При выключенном переменном токе напряжение заряженного аккумулято­ра, измеренное с нагрузкой, не должно быть ниже 2,0 В.

О результатах измерений напряжения на каждом аккумуляторе ак­кумуляторных батарей и плотности электролита записать в карточку формы ШУ-63 или аккумуляторный журнал формы ШУ-66.

Один раз в два месяца электромеханик доеден убеждаться, что авто­матический регулятор тока РТА (РТА1) находится в режиме постоян­ного подзаряда, и проверять напряжение на батарее, которое для бата­реи, состоящей из 10 аккумуляторов, должно быть (15,2 ± 0,05) В, а для батареи, состоящей из 11 аккумуляторов, — (16,7 ± 0,06) В.

Для измерения напряжения батареи к клеммам 3—4 РТА подклю­чают вольтметр постоянного тока. Затем выключают переменный ток на входе РТА, заряд батареи прекращается. При снижении напряже­ния батареи до напряжения включения форсированного заряда вклю­чают переменный ток и проверяют работу зарядного устройства в режиме форсированного заряда.

Работа зарядного устройства фикси­руется свечением светодиода, расположенного на верхней плате РТА рядом с регулируемым резистором.

Батарея аккумуляторная 5 KPL70P (5НКЛБ-70м) представляет

собой блок из пяти щелочных аккумуляторов KPL70P (НКЛБ-70м).

Две последовательно соединенные батареи используются взамен батареи, состоящей из шести АБН-72. При необходимости замены семи кислотных аккумуляторов к двум батареям 5KPL70P (5НКЛБ-70) добавляют один аккумулятор KPL70P (НКЛБ-70м). Номинальное напряжение батарей должно быть 6,0 В, а аккумулятора — 1,2 В.

При эксплуатации аккумуляторной батареи в течение 5,5 лет в режиме постоянного подзаряда допускается снижение емкости до 15% номинальной. Номинальная емкость батареи составляет 70 Ач.

Аккумуляторы Щелочного типа не выходят из строя при глубоком разряде (напряжении ниже минимального). Минимальное напряжение аккумулятора при разряде не должно быть менее 1,08 В.

О результатах измерений напряжения и плотности электролита записать в карточку формы ШУ-63 или аккумуляторный журнал формы ШУ-66.

2 Проведение работы

2.1 Ознакомиться с пунктами 2 и 3. технологической карты № 71 и пунктами 2.4 и 3.3 технологической карты № 75

2.2 Разработать алгоритм измерения напряжения на различных типах выпрямителей и зарядно-буферных устройств.

2.3 Разработать алгоритм измерения тока на различных типах выпрямителей и зарядно-буферных устройств.

2.4 Разработать алгоритм измерения напряжения на кислотных и щелочных аккумуляторах.

3 Оформление отчета

Составьте отчет о проделанной работе, оформленного в соответствии с ГОСТом.

1) название работы,

3) алгоритмы выполнения работ,

4) вывод о проделанной работе.

Литература и технические средства обучения

1. Устройства СЦБ. Технология обслуживания. –М.: Транспорт. 19с., стр. 355-359.

2. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств сигнализации, централизации и блокировки. ЦШ-720. М.: Трансиздат, 2000.

3. Типовая инструкция по охране труда для электромеханика и электромонтера сигнализации, централизации, блокировки и связи. ТОИ Р-32-ЦШ-796-00. М.: Трансиздат, 2001.

Практическая работа №39

по дисциплине Организация обслуживания, монтаж и наладка систем автоматики и телемеханики

«Проверка правильности сигнализации светофоров и изменения любого

из разрешающих показаний на запрещающее»

Цель работы: закрепить и систематизировать знания по технологии проверки правильности сигнализации светофоров и изменения любого из разрешающих показаний на запрещающее.

Читайте также: Звери на дороге в Украине построят мосты для животных Вокруг Света

Приборы и инструменты: носимые радиостанции или другие средства связи, необходимая техническая документация, шунт ШУ-01м сопротивлением (0,06±0,003) Ом для испытания рельсовых цепей, гаечные торцовые ключи с изолирующими рукоятками 10×140; 11×140 мм, ключ от светофорной головки, сигнальный жилет, блокнот, карандаш.

Порядок работы:

1. Ознакомление со списком предстоящих работ

2. Проведение работы.

3. Оформление отчета.

1 Теоретические сведения

1.1 Проверка правильности сигнализации светофора

Данную проверку выполняют с согласия дежурного по станции (ДСП) в свободное от движения поездов время. Проверке подлежат все входные, выходные и маршрутные светофоры станции. Для сокраще­ния затрат времени на проверку и качественного проведения проверки старшему электромеханику рекомендуется принять участие в ней.

Электромеханик (старший электромеханик), руководствуясь действующей Инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации и технической документацией (таблицей взаимозависимостей положения стрелок и сигнальных показаний светофоров, схематическим планом станции, перечнем маршрутов) определяет сигнальные показания каждого проверяемого светофора. Затем старший электромеханик (электромеханик), находясь в помещении дежурного по станции, устанавливает связь, используя носимые радиостанции или другие средства связи с электромехаником (электромонтером), находящимся у проверяемого светофора.

Дежурный по железнодорожной станции по просьбе старшего электромеханика (электромеханика) включает разрешающие огни, предусмотренные технической документацией (проектом), проверяемого светофора (входного, выходного, маршрутного).

О сигнальных показаниях светофора электромеханик (электромонтер) докладывает старшему электромеханику (электромеханику), который сличает (проверяет) их с показаниями, указанными в технической документации для каждого маршрута, а также контролирует правильность индикации повторителя светофора на пульте табло (аппарате управления).

Правильность сигнализации выходных светофоров и светофоров, находящихся перед ними, проверяют вслед движущемуся поезду. На малодеятельных участках, оборудованных устройствами автоблокировки, при проверке правильности сигнализации выходных светофоров занятость блок-участков удаления допускается осуществлять, накладывая на рельсы шунт ШУ-01м сопротивлением 0,06 Ом для испытания рельсовых цепей или отключая обмотку путевого реле в соответствии с требованиями Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ.

По окончании проверки шунт с рельсовой цепи снимают или включают путевое реле, о чем ставят в известность дежурного по станции.

На участках, оборудованных устройствами полуавтоматической блокировки, правильность сигнализации светофоров определяют методом наблюдения при проследовании поездов. Эту проверку совмещают с проверкой зависимостей устройств полуавтоматической блокировки, проводимой один раз в три года, когда действие полуавтоматической блокировки прекращается для выполнения работ.

Правильность сигнализации маршрутных указателей проверяют одновременно с проверкой правильности сигнализации светофора. Светофор с маршрутным указателем проверяют так же, как и светофор без маршрутного указателя. Дежурный по станции по просьбе старшего электромеханика (электромеханика) включает на светофоре с маршрутным указателем разрешающие огни поочередно по каждо­му направлению движения. При этом электромеханик (электромонтер) проверяет видимость маршрутного указателя, которая должна быть не менее 100 м.

Следует проверить переключение (изменение показаний) светофоров с зеленого огня на желтый при перегорании лампы зеленого огня. Перегорание ламп имитируют их изъятием и затем устанавливают на место после проверки.

На участках железных дорог, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией на светофоре (входном, маршрутном, выходном или проходном), ограждающем на главном пути блок-участок длиной менее требуемого тормозного пути, на котором установлен световой указатель в виде двух вертикальных стрел, и на предупредительном к нему светофоре, на котором установлен такой же указатель в виде одной стрелы, следует проверить правильность сигнализации этих световых указателей.

При проверке правильности переключения горения ламп светофоров с основной нити на резервную (неизменность сигнализации) следует проверить видимость огней светофора при питании ламп по схеме с резервной нитью.

Пригласительный сигнал (один лунно-белый мигающий огонь) светофора сдует проверять согласно п. 3 Технологической карты № 8 настоящей Технологии.

При проверке правильности сигнализации светофоров на станциях необходимо обращать внимание на правильность места расположения огней их видимость, а также чистоту поверхности линз и стекла маршрутного указателя.

Сигнализация светофоров (входных, выходных и маршрутных) и световых маршрутных указателей должна соответствовать Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации и технической документации (таблице взаимозависимости положения стрелок и сигнальных показаний светофоров, схематическому плану станции, перечню маршрутов).

Недостатки, выявленные при проверке, должны быть устранены.

1.2 Проверка переключения показаний светофора с разрешающего на запрещающее

На участках железных дорог (станциях) с интенсивным движением поездов, а также на участках железных дорог, оборудованных устройствами полуавтоматической блокировки, проверку правильности изменения любого из разрешающих показаний светофора на запрещающее выполняют, наблюдая за сменой огней при вступлении головы поезда за светофор.

На участках железных дорог с большими интервалами движения поездов такую проверку выполняют, накладывая на рельсовую цепь шунт ШУ-01м при горении на светофоре разрешающего огня. Проверку переключения показаний светофора с разрешающего на запрещающее с наложением на рельсовую цепь шунта ШУ-01м выполняют в свободное от движения поездов время с согласия дежурного по станции и оформлением соответствующей предварительной записи в Журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети (форма ДУ-46), далее Журнале осмотра. Затем электромеханик (электромонтер) с помощью носимых радиостанция или других средств связи устанавливает связь с дежурным по станции. Последний по просьбе электромеханика (электромонтера) включает на проверяемом светофоре разрешающий огонь, а при необходимости информирует электромеханика о движении поездов. После этого электромеханик дает команду электромонтеру о наложении (шунтировании) на первую за светофором рельсовую цепь шунта ШУ-01м и наблюдает за изменением показаний светофора. После переключения показания светофора с разрешающего на запрещающее шунт с рельсовой цепи снимают и докладывают ДСП об окончании проверки этого светофора.

Читайте также: Договор купли-продажи автомобиля между физическими лицами 2020

Следует проверить также включение на светофоре запрещающего показания при изъятии ламп разрешающих огней. При проверке обращают внимание на то, чтобы переключение с разрешающего показания светофора на запрещающее происходило без проблесков других сигнальных огней.

Недостатки, выявленные при проверке, устраняют.

1.3 Оформление результатов проверки

Результаты проверки переключения показаний светофора с разрешающего на запрещающее наложением шунта ШУ-01м на рельсовую цепь оформляют в Журнале осмотра. Результаты проверки правильности сигнализации светофора, светового маршрутного указателя, а также переключение любого из разрешающих показаний светофора на запрещающее в результате наблюдения заносят в таблицу специальной формы, которую утверждает начальник дистанции сигнализации и связи.

Заполненные таблицы должны храниться в дистанции сигнализации и связи в специальной папке «Проверка зависимостей». Форма представлена в таблице 1.

УТВЕРЖДАЮ: ШЧ Форма

Проверка

на ст. ____________________, ж. д. правильности сигнализации светофоров

и изменения любого из разрешающих показаний на запрещающее.

Проверка правильности сигнализации и видимости маршрутных световых указателей. Периодичность, проверки 1 раз в год или

до 1 раза в 5 лет по Указанию ЦШЦ-37/99 от 27.12.91

Наименование светофора, маршрутного светофорного указателя

Правильность сигнализации светофоров

Правильность изменения любого разрешающего показания на запрещающее

Правильность сигнализации и видимость маршрутного светофорного указателя

Выпрямитель вса 10а схема переключения перемычек

Выпрямители, применяемые в устройствах автоматики и телемеханики

Выпрямители типов ВАК-11А, ВАК-13А, ВАК-16А используют автономно или для буферной работы с аккумуляторной батареей напряжением 12 В. Выпрямители типа ВАК-14А служат для непрерывного подзаряда аккумулятора напряжением 22 В. В выпрямителе типа ВАК с индексом Б применяют кремниевые диоды, которые при ступенчатой регулировке присоединяют к соответствующей секции трансформатора Т (рис. 235).

Выпрямитель вса 10а схема переключения перемычек

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины.

в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей. Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы.

ЗЫ. Маленький бонус для «счастливых» обладателей неисправных, но ремонтопригодных УТФР-М: номиналы элементов схемы. Обозначения даны те же, что и в паспорте.

прилагающемся к термореле. C1 и С3: 1 мкФ*50 керамика, С2: 100 мкФ*50 электролит, С4: 0,68 мкФ*400 пленочный, С5: неизвестно (вычисляем сами, ссылки в статье даны), R1: 26к, R2+R14: 17к, R3: СП4-1А 100к переменный, R4: 26к, R5 и R6: 100к, R7: 2,2к, R8: 250к, R9: 10к, R10: 1к, R11: 50 — 1Вт, R12: 500к — 1Вт, R13: 150 — 2Вт, VD1, VD2 и VD3: zener 12В — 1 Вт, VD4: неизвестно (любой диод с обратным напряжением не менее 24 вольт), VD5: неизвестно (некий однокристальный выпрямитель с шестью dip выводами), K1: BS-115C 24VDC, FU1: фактически отсутствует на плате, за то имеется варистор TVR10431, включенный параллельно клеммам 3 и 4.

Зарядные устройства — Аккумуляторные батареи

Разнообразие типов аккумуляторных батарей, отличающихся емкостью, напряжением, режимами заряда и областью применения, привело к необходимости создания различных устройств, предназначенных для приведения этих батарей в заряженное состояние.

К числу таких устройств относятся зарядные, подзарядные, буферные, зарядно-разрядные, зарядно-подзарядные, зарядно-буферные и подобные им устройства. В настоящее время внедрено большое количество разнообразных универсальных и специализированных зарядных устройств, отличающихся назначением, схемным и конструктивным решением основных функциональных узлов.

Знаю, что многие, с приходом холодов, заряжают свои аккумуляторы селеновым выпрямителем ВСА-10А.

Я являюсь одним из владельцев подобного аппарата. Однако проблема с перемычками была извечным вопросом. Что, для чего, куда? И вот на днях, в очередной раз разгребая гараж, я нашёл чудо!

Техническое описание и инструкцию по эксплуатации выпрямителя ВСА-10А.

Поскольку интернет беден подобной информацией, естественно, сразу отсканировал все страницы.

Комплектные устройства проверки защит — Аппаратура для проверки релейной защиты

6 Комплектные устройства проверки защит Основным средством повышения производительности труда при проверках релейной защиты является применение комплектных испытательных устройств.

В комплектных испытательных устройствах, которые бывают переносными или передвижными, заранее смонтирована испытательная. схема вместе с регулировочными устройствами: реостатами, автотрансформаторами, а иногда и измерительными приборами.

Мощное импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Такой блок питания был создан после того, как сгорел мой лабораторный БП, который прослужил всего пару месяцев. Было решено из подручных средств собрать мощный сетевой ИБП, который при желании можно было использовать в качестве зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.

За основу была взята схема полумостового инвертора на драйвере IR2153. По идее, такой инвертор можно собрать из подручного хлама, почти все основные компоненты можно снять из компьютерного блока питания.

Переделка компьютерного БП LC-200C в зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов

Для зарядки батареи своего автомобиля купил зарядное устройство Defort DBC-6D.

Его хватило на пару зарядок. Сдал по гарантии. Хотел купить что-то иное, но на все, что хотелось бы купить, в Сети отрицательные отзывы, в основном, что зарядные устройства быстро выходят из строя. Наткнулся на хорошую статью Зарядное устройство на основе блока питания ATX.

где описана переделка FSP ATX-300PAF. На моем домашнем складе нашел исправный блок питания LC-200C и занялся переделкой его в зарядное устройство.

[PDF] ГЛАВА 5: РЕГУЛИРУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

1 ГЛАВА 5: EGUATE POWER UPPE Регулируемый источник питания может быть построен с использованием простого стабилитрона в качестве регулятора напряжения. всегда…

ГЛАВА 5: РЕГУЛИРУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулируемый источник питания может быть построен с использованием простого стабилитрона в качестве регулятора напряжения. Обратное напряжение пробоя стабилитрона используется для поддержания постоянного выходного напряжения при определенных условиях нагрузки. Для улучшения регулирования напряжения в регуляторе используется конфигурация с отрицательной обратной связью.В источниках питания с более высоким КПД используются импульсные стабилизаторы, в которых используются быстродействующие переключающие устройства. Качество источника питания зависит от его регулирования нагрузки, регулирования линии и выходного сопротивления.

I.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПИТАНИЯ 1. Регулирование нагрузки

Регулирование нагрузки показывает, насколько изменяется напряжение нагрузки при изменении тока нагрузки. Регулирование нагрузки определяется как: VL

Регулирование нагрузки = где

VNL − VFL 100% VFL

VNL= напряжение нагрузки без тока нагрузки (IL=0) VFL= напряжение нагрузки с полным током нагрузки IL=ILmax)

VNL VFL INL

IL

Чем меньше регулирование нагрузки, тем лучше питание.Хорошо отрегулированный источник питания может иметь регулировку нагрузки менее 1 % (т. е. напряжение нагрузки изменяется менее чем на 1 % во всем диапазоне тока нагрузки). 2. Регулировка сети Любое изменение напряжения сети за пределы номинального значения (например, 120 В переменного тока) повлияет на работу источника питания. Регулирование линии определяется как:

, где

В − VLL 100 % Регулирование линии = HL VLL VHL= напряжение нагрузки при высокой линии VLL= напряжение нагрузки при низкой линии

Чем меньше регулирование линии, тем лучше электроснабжение.Хорошо отрегулированный источник питания может иметь линейное регулирование менее 0,1%. 3. Выходное сопротивление Выходное сопротивление источника питания определяет регулировку нагрузки. Если источник питания имеет низкое выходное сопротивление, его регулировка нагрузки также будет низкой по соотношению: EE323- Регулируемый блок питания Глава 24 — Malvino

107

R TH =

VNL − VFL I FL

Регулировка нагрузки =

где

R TH 100% RL(min)

RTH= выходное сопротивление источника питания IFL= ток полной нагрузки (имеет место при минимальном сопротивлении нагрузки) RL(min)= минимальное сопротивление нагрузки

II.

ШУНТОВЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ

Стабилизация сети и регулировка нагрузки нерегулируемого источника питания слишком высока для большинства применений. Регулировку можно улучшить, используя регулятор напряжения. Линейный регулятор напряжения использует устройство, работающее в линейной области, для поддержания постоянного напряжения нагрузки. В шунтовых регуляторах напряжения регулирующее устройство включено параллельно нагрузке. Некоторые из шунтирующих регуляторов показаны ниже.

VIN

RS

VZ

IZ

VIN

VOUT = VZ

VOUT IL

RL

VOUT VOUT

VIN — VOUT RS

IL =

VOUT RL

IZ = IS — IL

ZENER напряжение регулятора RS

IS

IS =

IC

RL IL

VOUT = VZ + VBE IS =

VIN — VOUT RS

IL =

VOUT RL

IC = IS — IL

Улучшенный регулятор напряжения Zener

EE323- Регулируемый источник питания Глава 24 — Malvino

108

VIN

Vout RS

Vout ≅

R2

R3

V — VOUT = В RS

IL RL

VIL = OUT RL

R1

VZ

R1 + R 2 (VZ + VBE) R1

IC — IL

Высший выходной регулятор напряжения

VIN

Во UT RS

R2

R3 + _ VZ

R3

IL R1

VOUT ≅

R1 + R 2 VZ R1

IS =

VIN — VOUT RS

IL =

VOUT RL

IC = IS − IL

Улучшенные правила

Одним из преимуществ параллельных регуляторов является то, что они имеют встроенную защиту от короткого замыкания.В случае короткого замыкания на клеммах нагрузки ни один из компонентов регулятора не будет поврежден, произойдет лишь увеличение входного тока до IS. Регулятор имеет КПД:

Pout 100% Pin Шунтирующие регуляторы напряжения имеют низкий КПД из-за потери мощности компонентами регулятора, Preg, и большая часть этой мощности рассеивается на последовательно включенном резисторе RS. Этот тип регулятора используется в приложениях, где эффективность не важна. Кроме того, этот регулятор очень прост.Preg = Pin — Pout Efficiency =

Пример: 24-1, 24-2, 24-3 (стр. 914) EE323 — Регулируемый блок питания Глава 24 — Malvino

109

III.

РЕГУЛЯТОРЫ СЕРИИ

По сравнению с шунтирующими регуляторами напряжения, последовательные регуляторы имеют более высокий КПД (50%70%), достаточно просты в конструкции и достаточно хороши для приложений с малой нагрузкой (

7805 Схема: Регулируемый источник питания постоянного тока

I Описание

Знаете ли вы регулируемый источник питания постоянного тока?

Регулируемый источник постоянного тока широко используется в промышленном производстве и повседневной жизни, а его конструкция занимает очень важное место в технологии электропитания.

Таким образом, на основе анализа проблем традиционного стабилизированного источника питания постоянного тока описаны метод и расчет каждой части стабилизированного источника постоянного тока 5 В, 1 А на базе L7805CT . Кроме того, он также может обеспечивать питание 5 В постоянного тока для счетчиков, декодеров и цифровых ламп для реализации счета на сложение и вычитание.

Системная схема на базе L7805CT , представленная в этом блоге, проста, стабильна, проста в управлении, экономична и имеет высокую потребительскую ценность.

Каталог

II Введение

С непрерывным развитием электронных технологий требования к конструкции электронного оборудования для электропитания становятся все выше и выше, от традиционных требований к качеству, высокой эффективности и высокой стабильности для удовлетворения потребностей объектов .

Для нормальной работы электронных устройств требуется питание постоянного тока. Источники постоянного тока включают солнечные батареи, аккумуляторы и сухие батареи.Но знаете ли вы, какой из них самый рентабельный? Конечно, наиболее рентабельным методом является преобразование мощности переменного тока, обеспечиваемой сетью, в требуемую мощность постоянного тока. Этот режим используется в большинстве электронного оборудования, и наиболее широко используется трехконтактный регулятор.

Несмотря на то, что люди используют множество типов стабилизированных источников питания постоянного тока с различными функциями, принципы работы схожи. Микросхема регулятора напряжения, используемая в системе, представленной в этом блоге, имеет номер L7805CT . L7805CT имеет преимущества небольшого размера, простой внешней проводки, стабильной работы и широкого применения.Он может удовлетворить потребности людей в жизни, учебе и работе.

III Требования к конструкции стабилизированного источника питания постоянного тока

Требования к конструкции одноканального источника питания постоянного тока на основе L7805CT следующие:

  • Входное переменное напряжение 220 В;
  • Выходное напряжение постоянного тока +5 В;
  • Выходной постоянный ток 1 А;
  • Выходная пульсация цепи менее 50 мВ;
  • Эквивалентное внутреннее сопротивление меньше 0.15 Ом;
  • Коэффициент пульсации меньше 0,002%;
  • Скорость регулировки напряжения ≤0,001%;
  • Коэффициент стабилизации напряжения ≤0,005%.

IV Схемная схема аппаратного блока

4.1 Общая структура источника питания

В этом проекте основное внимание уделяется знаниям и навыкам, связанным с основными звеньями источника питания постоянного тока, и завершается разработка схемы и производство входного и Выход 5 В, 1 А постоянного тока.

Источник питания постоянного тока обычно состоит из четырех звеньев:

  • Силовые трансформаторы;
  • Цепь выпрямителя;
  • Цепь фильтра;
  • Цепь регулятора.

Как показано на рис. 1.

Рисунок 1. Блок-схема блока питания постоянного тока

4.1.1 Силовой трансформатор

Силовой трансформатор преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток соответствующего напряжения и подает его в схему однофазного мостового выпрямителя.

При выборе модели силового трансформатора необходимо учитывать такие параметры, как мощность и выходное напряжение.

4.1.2 Схема выпрямителя

Схема выпрямителя использует однонаправленную проводимость диода для завершения выпрямления. Обычно используются следующие схемы выпрямителя: схема однофазного однополупериодного выпрямителя, схема однофазного двухполупериодного выпрямителя и схема однофазного мостового выпрямителя.

Благодаря сравнительным исследованиям, чтобы преодолеть недостатки однополупериодного выпрямления, система на базе L7805CT использует схему однофазного мостового выпрямителя.Он состоит из 4-х диодов VD1~VD4, соединенных мостом. Будь то положительный полупериод или отрицательный полупериод, направление тока, протекающего к нагрузке RL, одинаково. Оба преобразуют выходное переменное напряжение вторичной обмотки силового трансформатора в пульсирующее постоянное напряжение. Обратное напряжение, которое несет каждое устройство, является пиковым значением напряжения источника питания, а симметричный ток протекает через положительные и отрицательные полупериоды трансформатора, коэффициент использования выше, чем у схемы двухполупериодного выпрямителя, а ток пульсация уменьшается.Следовательно, однонаправленной намагниченности не существует.

4.1.3 Контур фильтра

Выпрямленный постоянный ток содержит относительно большую составляющую переменного тока, а коэффициент пульсации относительно велик, поэтому его нельзя напрямую использовать в качестве источника питания для электронных схем. Схемы фильтров обычно используются для удаления или уменьшения составляющей переменного тока в выходном напряжении, чтобы в устройстве использовалась чистая мощность переменного тока.

В этой конструкции используются характеристики аккумулирования энергии конденсаторов и катушек индуктивности для установки соответствующих параметров.

  • При повышении напряжения в цепи элемент накопления энергии накапливает энергию.
  • Когда напряжение падает, элемент накопления энергии высвобождает энергию для достижения цели уменьшения пульсации.

Емкость конденсатора зависит от времени разряда. Чтобы улучшить эффект фильтрации, в качестве фильтрующего конденсатора можно использовать конденсатор большей емкости. Конденсатор фильтра обычно выбирается как RLC≥(3~5)T/2.

4.1.4 Цепь стабилизации напряжения

Напряжение постоянного тока, полученное после выпрямления и фильтрации переменного тока, часто колеблется в связи с колебаниями напряжения сети, изменениями температуры и изменениями сопротивления нагрузки. Тогда качество электроснабжения снизится, что повлияет на работу оборудования. Следовательно, необходимо добавить схему стабилизации напряжения между схемой фильтра и линией нагрузки для достижения цели стабилизации источника питания.

Чип L7805CT обладает такими характеристиками, как хорошее регулирование напряжения, высокая надежность, простота установки и низкая стоимость.Поэтому линейный стабилизированный источник питания заменяет дискретную стабилизированную схему и широко используется. Чтобы уменьшить помехи и обеспечить нормальную работу схемы стабилизации напряжения, входное напряжение должно быть как минимум на 2,5–3 В выше, чем выходное напряжение.

4.2 Выбор компонентов

4.2.1 Выбор силового трансформатора

Учитывая прямое падение напряжения на диоде, сопротивление провода и колебания сети, выходное напряжение UI трехвыводного интегрального стабилизатора должно соответствовать:

 

Где:

  • Uomax — максимальная мощность регулируемого источника питания;
  • (UI-UO) min – минимальная разность напряжений между входом и выходом интегрального регулятора;
  • ΔUI — это изменение входного напряжения, вызванное колебаниями в электросети (обычно принимается за 10% от суммы UO, (UI-UO) min и UIP).

Для встроенного трехполюсного регулятора, когда (UI-UO) min=2~10V, он имеет лучшие характеристики регулирования напряжения.


Когда U 1 = 10 В


Когда U 2 = 9 В

В схеме однофазного мостового выпрямителя соотношение между током вторичной обмотки трансформатора I2 и выходным током конденсаторного фильтра II составляет:

Подводя итог, выбираем трансформатор мощностью 15ВА и 9В.

4.2.2 Выбор выпрямительного диода

Поскольку ток, протекающий через каждый выпрямительный диод в мостовой схеме, равен:

 

Максимальное обратное пиковое напряжение каждого выпрямительного диода:

 

Итак, выбираем транзистор IN4001 , его параметры: ID=1А, URM=50В.

4.2.3 Выбор конденсатора фильтра

Хотя ток, проходящий через диод, является пульсирующим током, поскольку конденсатор С имеет функцию накопления и разрядки энергии, это уменьшает степень пульсации напряжения на нагрузке RL и увеличивает среднее значение.

Среднее значение и плавность постоянного напряжения на нагрузке связаны с постоянной времени разряда τ=RLC. Чем больше значение C или RL, тем медленнее разряд C. Чем больше значение выходного постоянного напряжения, тем лучше эффект фильтрации; иначе тем хуже. Вообще бери:

Источник питания переменного тока в некоторых азиатских странах представляет собой синусоидальную волну с частотой 50 Гц и 50 идентичными формами волны в секунду. После двухполупериодного выпрямления как положительные, так и отрицательные полуволны становятся пульсирующим постоянным током в одном направлении.В это время имеется 100 идентичных сигналов в секунду, то есть f=100 Гц.

Таким образом, емкость конденсатора фильтра составляет:

из них

,

Выходное постоянное напряжение цепи конденсаторного фильтра оценивается как:


Таким образом, можно использовать два электролитических конденсатора емкостью 2200 мкФ и напряжением 50 В, соединенных параллельно. Для фильтрации помех высокочастотных сигналов и улучшения динамических характеристик блока питания к обоим концам фильтрующего конденсатора параллельно подключен высокочастотный керамический конденсатор емкостью 105 пФ, 50 В.

4.2.4 Как выбрать трехполюсный встроенный регулятор напряжения

Условие, которому должен удовлетворять трехконтактный встроенный стабилизатор напряжения , должно соответствовать потреблению мощности более 5 Вт и выходному напряжению 5 В. В этой конструкции выбран L7805CT , выходное напряжение составляет 4,8 ~ 5,2 В, ток покоя составляет 4,2 ~ 8 мА, а максимальный выходной ток может составлять 1,5 А, что соответствует конструктивным требованиям. Учитывая большой выходной ток, необходимо добавить радиатор.

В Применение

Использование конструкции на основе L7805CT для обеспечения питания 5 В постоянного тока для счетчика, декодера и цифровой трубки.

Используйте кнопку, чтобы сгенерировать одиночные часы, реализовать счет по модулю 10 через стандартную схему счетчика и сгенерировать соответствующий код. Значение выводится на интегральную схему декодирования через декодер для отображения чисел 0-9. Используйте раздел «DP» интегральной схемы декодирования в качестве индикации включения питания. Счетчик имеет кнопку сброса, а интегральная схема декодирования имеет общую катодную структуру для реализации счета сложения и вычитания.как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема L7805

VI Заключение

Блок питания 5 В, 1 А постоянного тока, конструкция , основанная на L7805CT , описанная в этом блоге, может обеспечивать питание 5 В постоянного тока для счетчиков, декодеров и цифровых ламп для достижения дополнительных и счет вычитания.

Схема конструкции L7805CT проста, с небольшим количеством компонентов, низким энергопотреблением и стабильной работой. Следовательно, он может быть расширен на другие объектные приложения в качестве стабилизированного источника питания постоянного тока для обеспечения электрической энергией.


Часто задаваемые вопросы

ИС регулятора напряжения поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне. 7805 IC, член серии фиксированных линейных стабилизаторов напряжения 78xx, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой (ИС) регулятора напряжения. … 7805 IC обеспечивает регулируемый источник питания +5 В с возможностью добавления радиатора.

  • Каков принцип работы IC 7805?

Регулятор напряжения IC поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне.7805 IC, член серии фиксированных линейных стабилизаторов напряжения 78xx, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой (ИС) регулятора напряжения. Xx в 78xx указывает выходное напряжение, которое он обеспечивает.

  • Как проверить 7805 с помощью мультиметра?

Включите источник питания постоянного тока и отрегулируйте выходное напряжение примерно на 8 В или немного выше. Или же вы можете использовать аккумулятор 9В-12В в качестве источника напряжения.Когда вы устанавливаете напряжение, смотрите на панель вольтметра. Подготовьте показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50 В для измерения выходного напряжения микросхемы 7805.

  • Как 7805 регулирует напряжение?

Для IC 7805 это регулируемый источник питания +5 В постоянного тока. В этой микросхеме регулятора также предусмотрен радиатор. Входное напряжение этого регулятора напряжения может составлять до 35 В, и эта микросхема может выдавать постоянное значение 5 В для любого входного напряжения, меньшего или равного 35 В, что является пороговым пределом.

Высоковольтный источник питания на основе полупроводников


Для тех, кто экспериментирует и строит на электронных лампах, необходим регулируемый, регулируемый, настольный источник питания высокого напряжения. Описано множество схем таких устройств, в которых сами используются лампы. Приятно быть последовательным, но мы можем сэкономить немного места на столе и несколько ватт, используя полупроводники в таком устройстве. Этот пример построен на основе LR8N3: стабилизатора высокого напряжения с тремя выводами.Он включает в себя выход 6,3 В переменного тока для нитей накала трубки и цифровой измеритель. На рис. 1 показан источник питания.

РИСУНОК 1. Регулируемый, регулируемый источник питания высокого напряжения на полупроводниковой основе.


Регулятор

Как и знакомый LM317, LR8N3 представляет собой регулируемый положительный трехполюсный регулятор. Большая разница в том, что LR8 является регулятором высокого напряжения: его вход может достигать 450 В. Его выходное напряжение устанавливается делителем напряжения на его выходе, как и в регуляторах более низкого напряжения; его максимальный выход на 12 В меньше, чем его вход.

Его максимальный ток составляет 20 мА, поэтому для любого существенного источника питания требуется проходной транзистор; здесь, TIP50. LR8 доступен в упаковке TO-92 и обычно стоит около шестидесяти центов в небольших количествах. На рис. 2 показана схема регулятора.

РИСУНОК 2. Схема регулятора высокого напряжения с использованием трехполюсного стабилизатора LR8N3.


Блок питания

Блок питания построен на базе аварийного трансформатора, типичного для силовых трансформаторов для ламповых цепей.Он имеет вторичную обмотку высокого напряжения с центральным отводом — 480 В при 55 мА — и две вторичные обмотки низкого напряжения: 5 В при 2 А для нити накала выпрямителя, такого как 5Y3; и 6,3В при 2А для других ламп.

Два диода образуют двухполупериодный выпрямитель высокого напряжения. Их выход поступает на дроссельно-входной фильтр, который подает результирующий постоянный ток в схему регулируемого регулятора. Дроссель фильтра был найден в моем мусорном ящике вместе с трансформатором, выход которого 6,3 В доступен напрямую.

Измерение

Пара цифровых ЖК-измерителей сообщает о выходном напряжении источника питания и потребляемом от него токе.Доступно множество подобных счетчиков; это номер Jameco 108388.

Основная схема измерителя измеряет 0-200 мВ, но могут быть установлены резисторы для формирования делителей напряжения для измерения других диапазонов. Здесь один счетчик настроен на индикацию 0-500 В. Он читается с точностью до вольта; десятичная точка не установлена.

Ток измеряется падением напряжения на резисторе 1 Ом; E = IR, поэтому 0-200 мА через этот резистор дает падение напряжения 0-200 мВ. Второй счетчик не имеет вспомогательного делителя напряжения, а его третья десятичная точка установлена ​​как XXX.Х.

Измерителям требуется 9 В постоянного тока независимо от измеряемой цепи. Это напряжение создается удвоителем напряжения с обмотки трансформатора 5 В. (По сравнению с 2 А, которые может обеспечить обмотка 5 В, ток, потребляемый измерителями, не имеет значения. Это помогает охлаждать трансформатор.) Два переключателя контролируют общую мощность устройства и выход высокого напряжения. У каждого есть соответствующий индикатор. На рис. 3 показана схема всего блока питания.

РИСУНОК 3. Схема всего блока питания на полупроводниковой основе.


Реализация

Компоненты в списке деталей могут показаться немного расплывчатыми, потому что почти все они взяты из моей кучи деталей. Трансформатор имел четкую маркировку, а дроссель фильтра — нет. У меня было большинство мелких деталей, и я заказал только счетчики и регулятор высокого напряжения. Различные замены, конечно, возможны.

Большая часть схемы блока питания занимает две небольшие платы, хотя больше всего места занимают трансформатор и дроссель.На одной плате находятся фильтрующий конденсатор и регулятор, за исключением потенциометра регулировки напряжения. Вторая плата содержит питание 9 В для счетчиков. Они установлены на задней панели корпуса устройства вместе с линейным разъемом и тремя четырехконтактными разъемами Jones для выходов питания: регулируемого высокого напряжения и 6,3 В переменного тока.

Проходной транзистор регулятора крепится изолятором к задней панели, выполняющей роль радиатора. На рис. 4 показана задняя панель с двумя установленными платами и другими деталями.

РИСУНОК 4. Задняя панель блока питания с двумя печатными платами и разъемами.


На передней панели находятся два цифровых индикатора, два переключателя и индикатора, а также потенциометр, устанавливающий высокое напряжение. Пространство между двумя панелями в основном занято силовым трансформатором и дросселем. Провода этого трансформатора выходят снизу, поэтому он установлен на прочных 1/2-дюймовых стойках.

Небольшая клеммная колодка рядом с задней панелью удерживает два диода однополупериодного выпрямителя и подключается к трансформатору и дросселю.Длинные стойки соединяют переднюю и заднюю панели, чтобы сделать корпус жестким. На рис. 5 показана внутренняя часть собранного блока.

РИСУНОК 5. Внутренняя часть собранного блока питания.


Между счетчиками и элементами управления на передней панели и платами и розетками на задней панели проходит множество проводов. В лучшем случае можно было бы разместить трансформатор и дроссель в задней части корпуса, а схему расположить над трансформатором или перед ним.

Высокое напряжение готового источника питания может варьироваться от примерно 65 В до примерно 260 В. На рис. 6 показан тестируемый блок питания; Блок справа представляет собой ламповую регулируемую нагрузку высокого напряжения.

РИСУНОК 6. Испытуемый источник с регулируемой нагрузкой.


Наблюдения

Хотя этот источник питания может обеспечить только ограниченный ток, по-прежнему важно подключить проходной транзистор к подходящему радиатору. Предположим, что входное напряжение регулятора составляет 250 В, его выход установлен на 90 В, а потребляемый ток составляет 50 мА.Затем транзистор должен рассеивать (250 – 90) x 0,05 = 8,0 Вт.

С другой стороны, резистор 1 Ом, через который протекает выходной ток, может быть небольшим. При 50 мА падение напряжения на этом резисторе составляет всего 0,05 В, поэтому мощность, рассеиваемая резистором, составляет всего 0,05 x 0,05 = 0,0025 Вт.

Заключение

Как всегда, возможны варианты. Более надежный трансформатор позволил бы увеличить выходной ток. Для измерения могут использоваться светодиодные или аналоговые счетчики. Части могли быть расположены по-разному, возможно, на одной доске.В любом случае такой блок питания занимает мало места на столе и поддерживает широкий спектр экспериментов с ламповыми схемами. НВ


Список деталей

1 – 100K, резистор 2Вт
1 – 100K, резистор 1/4Вт
1 – 2.2K, резистор 1/4Вт
1 – 1 Ом, резистор 1/4Вт
1 – линейный потенциометр 500К
1 – 60 мкВ, электролит Конденсатор
1 — 20 мкФ, 400 В электролитический конденсатор
2 — 22 мкФ, 50В Электролитические конденсаторы 9033 1 — 1 мкФ, 50 В конденсатор
5 — 1N4007 Выпрямители
1 — регулятор LR8N3
1 — 78L09 Регулятор
1 — Tip50 NPN транзистор
1 — Тумблер SPST
1 — Тумблер DPST
2 — Индикаторы 117 В
2 — Цифровые счетчики: 0-200 мВ
1 — Силовой трансформатор
1 — Дроссель фильтра
1 — Трехпроводные линейные разъемы
3 — Четырехконтактный разъем Jones Соединители
1 — Ручка

Печатные платы, оборудование и разъемы.


ePanorama.net — Ссылки


    В линейных источниках питания для достижения стабилизации используются компоненты диссипативного регулятора. Это диссипативное регулирование означает преобразование избыточной мощности в тепло. При использовании линейного регулятора у вас обычно есть нерегулируемый источник питания, который дает несколько более высокое напряжение, чем требуется вашей электронике. Вы помещаете адиссипативный регулятор между источником питания и вашей электронной схемой. Этот регулятор поддерживает стабильное напряжение на выходе (пока входное напряжение достаточно высокое).Сам регулятор преобразует мощность, определяемую разностью напряжений (нерегулируемое напряжение — выходное напряжение), умноженной на выходной ток, до необходимой. ) и может легко дать выходное напряжение хорошего качества (стабильное выходное напряжение и низкий уровень шума). Недостатком их является низкий КПД (большое тепловыделение в источнике питания). Линейный регулятор, используемый в регулируемых линейных источниках питания, использует простые методы контролируемого рассеивания энергии для достижения регулируемого выходного напряжения, независимого от изменения сети и нагрузки.Следовательно, он по своей природе неэффективен, особенно когда необходимо обеспечить широкий диапазон входного напряжения. требуется теплоотвод для рассеивания тепла, выделяемого регулирующим элементом, и очень большие фильтрующие конденсаторы требуются для накопления достаточной энергии при напряжении, чтобы поддерживать выходную мощность в течение разумного периода времени, когда источник сети отключен (при нулевом напряжении сети переменного тока). пересечение).Обратите внимание, что линейные источники питания могут быть нелинейной нагрузкой по отношению к сети. Причина этого в том, как схема выпрямителя и фильтрующие конденсаторы работают вместе с выходом переменного тока трансформатора. Выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке трансформатора, начинает работать, когда выходное напряжение вторичной обмотки трансформатора превышает напряжение на фильтрующем конденсаторе. Обычно это происходит при 30-75 градусах от точки пересечения нуля в сети, в зависимости от нагрузки цепи и размера фильтрующего конденсатора.Обычно выпрямитель довольно быстро перестает проводить ток после достижения максимального вторичного напряжения (при 90 градусах от перехода через ноль). Это означает, что ток идет на конденсатор выпрямителя только для некоторой части сетевого напряжения (тогда большой ток), и большую часть времени ток не идет на фильтрующий конденсатор. Это явно нелинейная нагрузка.

      Теория

      • Изменение повышает надежность регуляторов — стандартная схема для регулируемых 3-выводных регуляторов (LM317, LM350 и т.д.) имеет встроенную неисправность: если потенциометр R2s теряет контакт, выход регулятора становится высоким Оцените эту ссылку
      • DMOS обеспечивает значительный прирост производительности регуляторов LDO — Регуляторы LDO с проходными элементами pnp почти устарели ранние линейные регуляторы npn Оцените эту ссылку
      • Эмиттерный повторитель увеличивает выходной ток линейного регулятора — внешний эмиттерный повторитель увеличивает выходной ток при сохранении низкого тока покоя этого LDO регулятора Оцените эту ссылку
      • Расширение входного диапазона регулятора с малым падением напряжения — Из-за технологических ограничений все микросхемы имеют ограничение по входному напряжению.Это ограничение может быть обременительным, когда вы пытаетесь понизить высокое напряжение питания до более низкого регулируемого напряжения с помощью преобразователя постоянного тока, такого как линейный стабилизатор. Добавление полевого транзистора на вход линейного регулятора создает преобразователь постоянного тока в постоянный с более широким диапазоном входного напряжения, чем диапазон одного регулятора. Избыточное напряжение и, следовательно, мощность возникает в полевом транзисторе. Оцените эту ссылку
      • Полноволновое выпрямление — В этой статье описывается, как работает двухполупериодное выпрямление с использованием четырех диодов. Оцените эту ссылку
      • Двухполупериодный источник питания постоянного тока — Это моделирование простого источника питания постоянного тока на основе двухполупериодного выпрямителя. В этом блоке питания используется трансформатор с отводом от средней точки и два диода. Этот тип схемы также известен как двухфазный выпрямитель. Оцените эту ссылку
      • Увеличение тока регулятора — Несмотря на то, что стабилизаторы напряжения серии 78xx доступны с различными выходными токами, вы можете увеличить доступный выходной ток с помощью этой схемы. Силовой транзистор используется для подачи дополнительного тока на нагрузку регулятора, поддерживая постоянное напряжение. Оцените эту ссылку
      • Внутри трансформатора Power-Cube — Как эти мелочи преобразуют сетевой переменный ток в безопасный постоянный ток низкого напряжения Оцените эту ссылку
      • Увеличение тока регулятора — вы можете увеличить доступный выходной ток регуляторов напряжения серии 78xx с помощью этой схемы Оцените эту ссылку
      • Держите линейные регуляторы в их безопасной зоне — тепловые характеристики регуляторов зависят от условий их работы и нагрузки системы Оцените эту ссылку
      • Метод определения вторичных текущих рейтингов в D.С. Цепи — В этом документе приведены уравнения для однополупериодного выпрямителя (HWR), двухполупериодного центрального отвода (FWCT), двухполупериодного моста (FWB) и двойного комплементарного выпрямителя (DCR). Также приведены примеры схем. В этом документе также содержится информация о том, как добавить стабилизатор к выходу источника питания. Оцените эту ссылку
      • Источники питания — теория Оцените эту ссылку
      • Справочник по применению выпрямителей Оцените эту ссылку
      • Факты о трансформаторах Технический бюллетень № 1: Замечания по применению выпрямительных трансформаторов — В схемах выпрямителей используется большой процент трансформаторов.В этих указаниях по применению приведены некоторые практические советы для разработчиков источников питания. Оцените эту ссылку
      • Понимание линейных регуляторов — Линейные регуляторы преобразуют нестабилизированное постоянное напряжение в регулируемое постоянное напряжение. являются хорошим средством для начала изучения регулятора напряжения. Оцените эту ссылку
      • Нерегулируемый источник питания — примеры схем и некоторая информация, описывающая их работу и расчет номиналов компонентов Оцените эту ссылку
      • Нерегулируемая конструкция источника питания Оцените эту ссылку
      • Регуляторы напряжения (стабилизаторы) 78хх и 79хх фирмы ST — предупреждение о возможной проблеме, если нагрузка регулятора слишком мала Оцените эту ссылку
      • КАЛЬКУЛЯТОР стабилизатора напряжения Зенера Оцените эту ссылку

      Источники питания нерегулируемые

      Нерегулируемый источник питания на сегодняшний день является самым простым типом линейного источника питания.Он состоит из сетевого трансформатора, выпрямителя и фильтрующего конденсатора выходного напряжения. Переменный ток от вторичной обмотки трансформатора выпрямляется выпрямителем определенного типа. Обычно в качестве выпрямителя используется блочный выпрямитель или четыре отдельных диода, например типа 1N4004. В некоторых приложениях для выпрямления используются трансформатор с отводом от середины и два диода. Основное преимущество мостового выпрямителя заключается в том, что вам не нужен центральный отвод на вторичной обмотке трансформатора. После выпрямителя источники питания обычно имеют некоторую форму фильтрующего конденсатора, который преобразует напряжение от выпрямителя (обычно варьируется от 0 В до полного напряжения выпрямителя). при удвоенной частоте сети) до плавного постоянного напряжения.Нерегулируемый источник питания обычно дает несколько более высокое выходное напряжение, когда он вообще не нагружен (обычно примерно в 1,4 раза больше номинального напряжения). Выходное напряжение начинает падать по мере увеличения нагрузки, и они дают номинальное выходное напряжение при номинальном токе нагрузки. Если нагрузка увеличивается из-за этого, выходное напряжение падает ниже номинального напряжения до тех пор, пока не будет достигнут максимальный выходной ток (после этого некоторые защитные элементы, такие как защита от перегрева или предохранитель, останавливают протекание чрезмерного тока).Как правило, большинство устройств с питанием от батареи могут выдерживать напряжение как минимум на 10% выше. И они обычно работают также с несколько более низкими напряжениями. Это связано с тем, что большинство транзисторов и аналоговых ИС предназначены для работы в диапазоне напряжений. Вот почему нерегулируемые источники питания могут использоваться со многими такими схемами. Что такое «стеновая бородавка»? Я уверен, что у вас есть несколько таких вещей; Я уверен. Это маленькие (или не очень) черные (но иногда и белые) кубики с контактами разъема питания переменного тока на одной стороне.Вы подключаете его к стене, и он преобразует переменное напряжение в постоянное напряжение с определенным током. Как только вы подключаете его к розетке переменного тока, он остается там, как черная (или белая) бородавка на вашей стене, отсюда и ласковый термин «бородавка на стене». Типичный настенный блок включает в себя нерегулируемый источник питания, как описано выше. Большинство адаптеров переменного тока представляют собой не что иное, как понижающий трансформатор (вероятно, соотношение катушек 10: 1 для получения 12 В переменного тока на выходе из 120 В переменного тока), мостовой выпрямитель (для преобразования переменного тока в постоянный), и, возможно, конденсатор для фильтрации пульсаций.

      Регулируемое фиксированное напряжение

      Очень многим устройствам требуется хорошо регулируемая мощность. Наиболее типичный подход, используемый в электронных устройствах, заключается в использовании трансформаторов, которые работают непосредственно от бытовой электросети на частоте 60 Гц (в США, 50 Гц в некоторых других странах), а затем выпрямитель + схема регулятора, использующая линейное регулирование. В этом типе регулятора транзистор или специальная ИС используется в качестве последовательного резистора, значение сопротивления которого регулируется таким образом, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, несмотря на изменения нагрузки.Это хорошо работает, довольно просто сделать, но совершенно неэффективно, так как много энергии теряется в виде тепла (расход тепла определяется по формуле: падение напряжения на регуляторе (вольты) * потребляемый ток (в амперах) = потеря мощности (в Вт)). Линейная стабилизация очень хорошо работает в приложениях с низким энергопотреблением, где некоторая потеря тепла не является проблемой (в приложениях с более высоким энергопотреблением в настоящее время предпочтение отдается большему количеству переключаемых источников питания из-за меньшей потери мощности).

      • Блок питания 12 вольт 30 ампер — В этой схеме используется один стабилизатор напряжения 7812 IC и несколько внешних проходных транзисторов (TIP2955).Этот блок питания может обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер. Оцените эту ссылку
      • Преобразователь постоянного тока с 12 В на 9 В Оцените эту ссылку
      • Блок питания 13,8В 20А — Регулируемый источник питания постоянного тока, защита от короткого замыкания и ограничитель тока. Этот блок питания был специально разработан для приемопередатчиков любительских радиостанций. Он обеспечивает безопасный ток около 20 ампер при 13,8 В. Для более низких токов был добавлен отдельный выход ограничения тока, рассчитанный на 15 мА до 20 А.Основой этой конструкции является простой стабилизатор на 12 В (7812) и силовые транзисторы. Оцените эту ссылку
      • Источник фантомного питания 48 Вольт — Это простой регулируемый линейный блок питания 48 В, обеспечивающий ток до 60 мА. Эта схема основана на микросхеме высоковольтного регулируемого линейного стабилизатора Texas Instruments TL783C. Эта цепь защищена от короткого замыкания. Оцените эту ссылку
      • плата регулятора 78xx — плата и схема изготовления стабилизаторов напряжения на микросхемах 78хх, в формате pdf, текст на финском языке Оцените эту ссылку
      • Постоянный источник питания 5 вольт постоянного тока — Это пример блока питания для питания всего, что требует 5 вольт постоянного тока.Эта схема принимает переменный ток низкого напряжения (9-16 В переменного тока). Оцените эту ссылку
      • Активная предварительная загрузка обеспечивает возможность погружения — простая дополнительная схема позволяет однополярному источнику питания, обычно являющемуся только источником тока, потреблять ток от нагрузки Оцените эту ссылку
      • Схема уменьшает пульсации VCC в звуковом диапазоне — схема стабилизатора, которая уменьшает шум и пульсации не менее чем на 35 дБ в диапазоне звуковых частот от 100 Гц до 20 кГц и обеспечивает чистый источник питания 5 В для управления аудиоцепями в портативных устройствах, таких как сотовые телефоны и мультимедийные ноутбуки. Оцените эту ссылку
      • Объяснение и эксперимент с регулируемым источником питания постоянного тока — множество конструкций блоков питания на разное напряжение, построенных из дискретных компонентов Оцените эту ссылку
      • Увеличение тока регулятора — вы можете усилить выход регулятора 78xx одним силовым транзистором Оцените эту ссылку
      • Линейное питание использует импульсное регулирование — Вы можете использовать простые схемы для реализации небольших регулируемых сменных источников питания.В этом базовом и универсальном источнике питания 5 В используются стабилитрон и транзистор эмиттерного повторителя. Оцените эту ссылку
      • Логический блок питания с защитой от перенапряжения — Регулируемый источник питания 5 В для интегральных схем серий TTL и 74LS, включая защиту от перенапряжения на выходе Оцените эту ссылку
      • Схема MOSFET увеличивает выходной ток стабилизатора — использовать токовое зеркало и силовой полевой МОП-транзистор для увеличения выходного тока регулятора напряжения на ИС. Оцените эту ссылку
      • Блок питания для предусилителей — дает выход +/-15В и получает питание от внешнего источника переменного тока Оцените эту ссылку
      • Регулируется 12 Поставка — обеспечивает регулируемые 12 вольт на 0.5 ампер на нагрузку, построенный из дискретных компонентов Оцените эту ссылку
      • Регулятор превосходен в подавлении шума и линии — для некоторых электронных схем требуются источники питания с чрезвычайно низким уровнем шума, и эта схема обеспечивает очень хорошее качество выходной мощности Оцените эту ссылку
      • Регулятор генерирует субзонные напряжения — Стабилизатор на 100 мА, в котором используется сдвоенная интегральная схема линейного регулятора для получения выходного напряжения ниже 1,25 В в диапазоне входного напряжения от 2,9 до 5,5 В. Оцените эту ссылку
      • Коллекция схем Сэма различных схем — включает в себя множество регулируемых цепей питания Оцените эту ссылку
      • Простой источник питания 5 В для цифровых схем Оцените эту ссылку
      • Spyder — блок питания педалборда с восемью выходами — выходы регулируемые 9В постоянного тока Оцените эту ссылку
      • Универсальный преобразователь постоянного тока в постоянный — Эта схема будет генерировать меньшее выходное напряжение постоянного тока из большего входного постоянного напряжения.Это быстро и просто сделать, и, изменив значение стабилитрона, схему можно универсально адаптировать для обеспечения других выходных напряжений. Схема и все схемы представляют собой преобразователь постоянного тока с входом от батареи 12 В и выходом постоянного тока 9 В. Оцените эту ссылку
      • Регулятор напряжения — простой регулируемый блок питания 12В с использованием схемы стабилизатора на одном транзисторе Оцените эту ссылку
      • Калькулятор стабилитрона — Этот калькулятор предназначен для определения мощности и сопротивления силового резистора цепи, напряжения и номинальной мощности стабилитрона и общей схемы схемы.Введите входы максимального и минимального напряжения; введите выходное напряжение и предполагаемый номинальный ток. Нажмите «Рассчитать», и результаты будут отображены. Оцените эту ссылку

      Регулируемые источники питания

      • Стабилизированный источник питания 0–30 В постоянного тока с контролем тока 0,002–3 А — Это высококачественный источник питания с бесступенчатым стабилизированным выходом, регулируемым в диапазоне от 0 до 30 В постоянного тока. Схема также включает в себя электронный ограничитель выходного тока, который эффективно регулирует выходной ток от нескольких миллиампер (2 мА) до максимального выходного тока в три ампера, который может обеспечить схема.Эта функция делает этот источник питания незаменимым в лаборатории экспериментаторов, поскольку можно ограничить ток до типичного максимума, который может потребоваться для тестируемой схемы, и затем включить ее, не опасаясь, что она может быть повреждена, если что-то пойдет не так. Существует также визуальная индикация того, что ограничитель тока работает, чтобы вы могли сразу увидеть, превышает ли ваша схема установленные пределы или нет. Оцените эту ссылку
      • Лабораторный блок питания 0-30 Вольт — Эта схема обеспечивает 0-30 вольт, максимум 1 ампер, используя дискретный транзисторный стабилизатор с обратной связью на операционном усилителе для управления выходным напряжением.Этот источник питания имеет режим постоянного тока, подходящий для зарядки аккумуляторов. Оцените эту ссылку
      • 0 — 300 В Регулируемое питание — Это простая схема, которая может обеспечить регулируемый источник напряжения от 0 до 330 вольт. Источник питания защищен от короткого замыкания: ток ограничен примерно 100 мА. Оцените эту ссылку
      • Блок питания 10 ампер — Это простой регулируемый блок питания, который может выдавать регулируемое напряжение от 3 вольт до 18 вольт. Текущая мощность 10 ампер.Эта цепь защищена от перегрузки по току. Эта схема может быть модифицирована для более высоких номинальных токов, если это необходимо. Оцените эту ссылку
      • Регулируемый блок питания с использованием LM317 — регулятор напряжения для выходного напряжения от 1,2 В до 35 В и нагрузки до 1 А Оцените эту ссылку
      • Создайте недорогой источник переменного напряжения — Это блок питания с переменным напряжением 1,5 А, который можно недорого построить и использовать для лабораторных экспериментов. С настенной бородавкой 24 В постоянного тока эта плата может производить от 23 В до 1,2 В. Оцените эту ссылку
      • Сильноточный регулируемый источник питания — использует пару транзисторов 3N3055 для выдачи токов до 15А Оцените эту ссылку
      • Цепь регулятора L200 — простой в сборке блок питания с одной микросхемой L200, предлагает регулируемое ограничение тока до 2 А, а также регулировку напряжения Оцените эту ссылку
      • Переменный источник питания 3–24 В / 3 А — регулируемый источник питания регулируется от 3 до 25 вольт и имеет ограничение по току Оцените эту ссылку
      • С??детт?в? j?nnitel?hde 0-24V 4A — Регулируемый блок питания 0-24В 4А, текст на финском языке Оцените эту ссылку
      • Переменный источник питания — на основе универсального регулятора напряжения L200, независимых ограничений по напряжению (3-15В) и току (10мА-2А) Оцените эту ссылку
      • Переменный регулируемый источник питания — Это простой источник питания с низкими пульсациями, отличный проект, если вы только начинаете заниматься электроникой.Он удовлетворит ваши потребности для большинства ваших стендовых испытаний и прототипов приложений. Выходное напряжение регулируется от 1,2 до 30 вольт. Максимальный ток около 1,5 ампер. Оцените эту ссылку

      Цепи формирования отрицательного напряжения

      Схемы здесь не являются источниками линейного порта, поэтому размещение их здесь рядом с источниками питания с двойной полярностью кажется хорошей идеей. Схемы в этой категории, как правило, представляют собой простые импульсные источники питания.


<[электронная почта защищена]>

Вернуться на главную страницу ePanorama ??

Регулируемые блоки питания Очень важная часть любого аудиопроекта.Статья Грея Роллинза

Лето 2010

Регулируемые блоки питания
Очень важная часть любого аудиопроекта.
Статья Грея Роллинза

Уровень сложности

 

  P цвет расходные материалы — нелюбимые пасынки искусства электроники «сделай сам». Хотя аудиофилы вполне с удовольствием модифицируют существующие блоки питания обычно путем добавления емкости идея создания мощности поставка с нуля — не самое веселое представление большинства людей.Признайся, никто занимается аудиоэлектроникой для создания блоков питания. Они фантазируют о построении схемы усиления; блок питания представляет собой неприятная обязанность, мало чем отличающаяся от необходимости есть овощи, прежде чем добраться до есть десерт. Тем не менее, источники питания имеют решающее значение и плохо выполненный, можно испортить работу в остальном прекрасной схемы.

 

Итак, с чего начать?
Наиболее очевидным параметром является напряжение.Если источник питания не обеспечивает нужное напряжение, цепь не будет работать должным образом и даже может полностью выйти из строя, если напряжение превышает рейтинг компонентов. Второе, что нужно иметь в виду, это текущие требования к цепи. Если цепь голодает ток, будут всевозможные временные проблемы, которые будут убедить вас, что ваша схема одержима злыми демонами. Звуки достаточно просто. Если все, что вам нужно сделать, это обеспечить достаточный ток в определенное напряжение, то, конечно, это не может быть слишком сложно.

Может быть, а может и нет. Как всегда, дьявол внутри подробности. Напряжение, которое вело себя идеально, когда вы были на скамейке тестирование схемы, может провиснуть, если все в вашем блоке запускают свой воздух кондиционирование в жаркий день. Ваши якобы безобидные линии электропередач могут принести всевозможные радиочастотные помехи, диммеры и тому подобное. вещи могут сбрасывать гудящий постоянный ток в ваш якобы чистый переменный ток.

Существуют целые книги, посвященные проектированию источников питания, и вы можете провести недели, погрузившись во всевозможные тайные вещи, которые не обязательно имеют отношение к звуковой схеме.К сожалению, книги которые покрывают конструкцию источника питания аудио, почти не существуют. Как правило лучшее, что вы можете найти, это главу в конце книги по усилителей, и в этой главе рассматриваются только основные конденсаторные фильтры. питания, как те, которые вы видите в усилителях мощности. Давайте использовать это как отправную точку, а затем улучшайте производительность шаг за шагом.

Я предполагаю, что вы знакомы с основы. Переменный ток подается на трансформатор, который ступенчато напряжение вниз (или вверх, в случае лампового редуктора) до чего-то большего в соответствии с потребностями схемы усиления.Это напряжение затем подается на диодный мост, который выпрямляет переменный ток, превращая его в импульсы постоянного тока. Затем импульсный постоянный ток подается на конденсатор, который сглаживает импульсы, оставляя теоретически чистый постоянный ток, который вы можете используйте для запуска вашей схемы. На схеме №1 показан блок питания этого Сортировать.

Нажмите здесь скачать схемы.

К сожалению для самодельного энтузиаста электроники, даже эта базовая топология приводит к вопросам, на которые трудно ответить.Насколько большим должен быть трансформатор? Какие диоды использовать? На сколько хватает емкости? И множество других мелочей которые возникают, когда вы действительно готовы начать покупать запчасти.

Начните с просмотра схемы, которую вы собираетесь построить. обратите внимание на требования к напряжению на шине. В качестве примера воспользуемся Проект Difference Engine, опубликованный в прошлом году. Эта схема указана рельсы + 20Vdc. Предположим, что в блоке питания установлен емкостной фильтр. переменный ток, требуемый от трансформатора, будет равен 0.7 * 20 В постоянного тока = 14 В переменного тока. Для тех, кто хочет быть придирчивым, 0,7 на самом деле 0,707 (обратное квадратного корня из 2), но в реальном мире 0,007 затопляется другие переменные, так что 0,7 вполне подойдет. Одна из переменных должна быть учитывается падение напряжения на диодах, которое находится на порядка 0,6В. Добавьте это, и вы будете искать двойной 14,6 В. вторичный трансформатор. Не своди себя с ума, пытаясь найти трансформатор с дробными напряжениями на вторичных обмотках просто круглый скинь 15В и радуйся.Обратите внимание, что на практике многие трансформаторы на самом деле обеспечивают немного более высокое напряжение, чем указывают спецификации. Они делают это намеренно. Когда есть трансформатор под нагрузкой напряжение имеет тенденцию немного проседать, поэтому перенапряжение компенсирует эти потери на вторичном рынке.

Какой ток должен выдерживать трансформатор? доставлять? Круглым числом разностная машина рисует что-то на порядка 100мА на канал.Я бы посоветовал купить трансформатор. оценивается как минимум в два раза, а лучше в три раза. Больше не будет больно, и любопытным фактом, бесконечно раздражающим педантичных людей, является что слишком большой трансформатор может привести к лучшему звуку. Почему? Поскольку вторичная обмотка с более высоким током намотана проводом большего сечения, что, в свою очередь, уменьшает сопротивление вторичной обмотки постоянному току, что снижает сопротивление к земле на небольшое количество, что делает источник питания лучший источник напряжения.Это одна из тех вещей, которых нет в учебники, потому что это неприменимо, если вы разрабатываете что-то вроде микроволновая печь. Цены на трансформаторы быстро растут, поэтому, возможно, они того не стоят. дополнительные расходы для вас. Это просто уловка, чтобы держать в задней части вашего разум.

После трансформатора идет диодный мост. В теории можно обойтись и одним диодом, но для аудио это собирается сделать вещи излишне сложными, поэтому мы предположим использование мост.Диодные мосты доступны в отдельных корпусах, но они различаются широко по характеристикам, и было бы утомительно пытаться охватить все перестановки здесь. Это не должно мешать вам использовать его, если вы хочу; это просто для того, чтобы это не превратилось в книгу. Если вы построите моста с использованием дискретных частей, по умолчанию используется серия 1N400x. диоды, где x — цифра от 1 до 7, обозначающая, какое напряжение диод выдерживает. Учитывая, что нет значительных затрат разница между 1N4001 и 1N4007, разориться и пойти с 1N4007, рассчитанный на 1000 PIV.PIV означает пиковое обратное напряжение. мера того, сколько напряжения деталь может удерживать, когда напряжение пытается течь «назад». Явно для относительно невысокого схема напряжения как у разностной машины, 1000 вольт это перебор, но если штрафа нет, то почему? Все диоды 1N400x рассчитаны на 1A, что аккуратно обходит любые вопросы о текущей емкости для Действительно, разностная машина почти для всех схем предусилителей. Тебе следует хотите изучить часть с более высокой производительностью, я бы предложил изучить диоды быстрого/мягкого восстановления.Диоды включаются и выключаются в зависимости от того, они проводят или нет, а быстрые/мягкие диоды переключаются больше изящнее, чем обычный вид. Как и следовало ожидать, они также стоит дороже, но рост цен не так уж и плох.

Следующий пункт повестки дня — емкость. Это еще одна область, где звуковые схемы и ответы учебника расходятся. если ты почитайте об источниках питания, вы быстро найдете формулы, которые говорят вам какую емкость использовать в зависимости от пульсаций источника питания вы готовы терпеть.Но блок питания — это нечто большее, чем просто отфильтровывая импульсы постоянного тока, поступающие от диодов. Аудио сигнал обычно в конечном итоге накладывается на напряжение на шине, и это нужно куда-то идти, чтобы он не модулировал рельс и не вызывал проблем в активная схема. Куда ему нужно идти, так это на землю, и его путь через конденсаторы блока питания. Чем больше конденсатор, тем ниже импеданс, который видит аудиосигнал, и тем легче он находит путь К земле, приземляться.Педанты также регулярно упускают из виду, что более емкость означает более низкую точку спада, а это означает, что более низкая частоты шунтированы на землю. Таким образом, в то время как тысяча микрофарад Емкость может удовлетворить ваши требования к пульсации в соответствии с формул, использование большего количества будет звучать лучше. Имея это в виду, давайте бросим 4700 мкФ, может 10000 мкФ. Если чем больше, тем лучше, почему бы не поставить Фарада в схема? К сожалению, с диоды.При нормальной работе они включаются, проводят в течение время, а затем снова выключите. При прочих равных условиях чем короче период времени, который они проводят, тем больший ток должен течь в течение этого времени, и чем ближе они подходят к своему течению и теплу рейтинги рассеивания. Большое количество емкости сокращает количество время, которое диод проводит, поэтому существуют практические ограничения на то, сколько емкость, которую вы можете включить в цепь. Всем этим можно управлять, т. конечно, но вы доходите до точки, когда вы идете на компромиссы, которые вы не планировал делать.

На схемах № 2 и 3 показаны фильтры PI (они называется так, потому что фильтр чем-то похож на греческую букву PI) добавлен к первоначальному блоку питания. Это простой способ улучшить производительность простого емкостного фильтра, но он по-прежнему не решает колебания сетевого напряжения, и он очень быстро становится громоздким. Еще хуже, катушки индуктивности, особенно такие, которые могут выдерживать ток более нескольких мА. современные, редкие и дорогие.

Активное регулирование позволяет обойти некоторые ограничения конструкции пассивного источника питания. За доллар или два вы можете имеют активное регулирование, которое легко сравняется с производительностью многих больший пассивный источник питания и блокировка напряжения на шине до известного значения кроме того, пассивные источники питания не могут этого сделать.

Проще всего купить регулятор стружки типа ЛМ317/ЛМ339. Они недороги, просты в использовании и требуют минимум внешние части.На схеме номер 4 показан универсальный чип-регулятор. схема для сравнения со схемами пассивного фильтра. Предполагать, тем не менее, вы бы предпочли свернуть свой собственный. Или, возможно, у вас есть напряжение или текущее требование, которое выходит за рамки того, что вы можете получить от чипа.

Регулятор может быть таким же простым, как источник опорного напряжения и пропускное устройство. На схеме № 5 показаны пропускные устройства MOSFET. со ссылкой на стабилитроны для установки напряжения. Стабилитроны обладают стабильное падение напряжения, идеально подходящее для наших целей.Вы также можете использовать сложите их последовательно, и напряжения отдельных диодов складываются красиво линейно. В этом примере я использовал последовательно два стабилитрона. смещено резистором. Если, например, вы должны были последовательно подключить два 12В Зенеры, вы получите напряжение на шине порядка 20 В идеально. для разностной машины. Да, 12В + 12В = 24В, что на первый взгляд кажется высоким, но Vgs проходного MOSFET-устройства (~ 3-4 В) упадет до этого вернуться к чему-то очень близкому к 20V.Если вы хотели заменить биполярные пропускные устройства для полевых МОП-транзисторов, вы бы стреляли для справки напряжение около 21 В или около того, избыток компенсируется напряжением Vbe (около 0,6 В), снова давая вам 20 В по рельсам.

На схеме №6 показана модификация №5. В этом случае опорный стабилитрон (на этот раз показан только один диод, но не стесняйтесь использовать два или более, если хотите) смещен током JFET источник. Источник тока — отличный способ обеспечить амортизатор. который предотвращает изменения входного напряжения от изменения смещения ток через стабилитрон.Не стесняйтесь экспериментировать с этими цепями. Просмотрите свой ящик для мусора и свободно замените. Если у вас нет JFET, вместо этого создайте биполярный источник тока. если ты у вас нет под рукой IRF610, используйте Zetex MOSFET или биполярный проход устройство. Требований к пропускному устройству всего три:

1) Он должен принимать напряжение, поступающее от конденсатор фильтра. Используйте деталь, рассчитанную как минимум на 50 % больше, чем Напряжение на шине постоянного тока, поступающее от восходящего потока.

2) Он должен быть в состоянии передать любую разумную сумму тока, который может потребоваться цепи. Я бы предложил использовать часть рассчитанный как минимум на вдвое больший ожидаемый ток.

3) Умножьте напряжение и ток, чтобы получить рассеивание мощности. Используйте деталь, рассчитанную как минимум на вдвое большую фигура.

 

Хотя, возможно, вам удастся уйти с кейсом ТО-92. мимо приборов для малогабаритных схем вы обнаружите, что корпуса ТО-220 обеспечивают более широкий запас прочности.Я регулярно запускаю устройства ТО-220 до 0,5 Вт. рассеивание без радиатора. Если вы собираетесь запускать их намного горячее чем это, используйте радиатор.

Следующим шагом является предоставление регулятору мозг, в виде дифференциальной схемы. Как только регулятор Схема достаточно умна, чтобы сравнить напряжение, которое она выдает, с опорного напряжения и генерируют корректирующий сигнал, он открывается целые миры возможностей.

Схема номер 7 представляет собой полностью конкретизированный дискретный стабилизатор напряжения, который я построил для выходного каскада усилителя мощности.я сделал две небольшие модификации для текущего использования: я уменьшил пропускные устройства до IRF610/IRF9610, и теперь они питаются от той же шины, что и сам регулятор. В сборке использовалась схема IRFP140/IRFP9140. МОП-транзисторы и они регулируются отдельными шинами. Существует множество способов, которыми эта схема может быть изменена, чтобы соответствовать доступным частям, и я предложу некоторые возможности, как мы идем вперед.

Начиная слева, D1 (D2 в отрицательном напряжении регулятор) является функцией безопасности.Сбрасывает остаточное напряжение на С1 (С2) когда цепь отключается. C1 (C2) действует как функция медленного пуска и также помогает успокоить диод Зенера. Имейте в виду, что диоды Зенера имеют довольно низкий импеданс, поэтому, если вы собираетесь использовать колпачок для уменьшения шума, он довольно большой.

Q1 (Q2) — источник тока, очень похожий на тот, что в Схема №6. Его выход задается R1 (R4) и должен быть выбран согласно индивидуальному JFET. Вместо этого вы можете использовать горшок, чтобы упростить вещи.Это позволило бы точно настроить источник тока в местонахождение . R2 (R3) предназначен для уменьшения рассеивания тепла в JFET. Стабилитроны — это детали на 9,1 В. Нет причин, почему ты не мог используйте другое напряжение, если хотите.

Q7 (Q8) — еще один источник тока, используемый для смещения дифференциальная схема. Ток смещения задается резистором R7 (R8). Q3 и Q11 (Q4 и Q12) составляют сам дифференциал мозга, который сравнивает опорное напряжение и выходное напряжение.Если выходное напряжение слишком высокий, дифференциал дает указание проходному устройству понизить Напряжение. Если он слишком низкий, он поднимает его. Q5 и Q9 (Q6 и Q10) составляют текущее зеркало. Текущее зеркало увеличивает усиление дифференциальный, что делает его более чувствительным к изменениям напряжения. То дифференциалы и текущие зеркала — отличные места для замены деталей. Хорошими кандидатами были бы малошумящие транзисторы BC550/BC560.

Q13 (Q14) — пропускное устройство.В цепи я разработан для этого, он используется с радиатором. R13 и R14 вместе с V1 (R15, R16 и V2) устанавливают напряжение, видимое дифференциалом. Этот позволяет немного изменить фактическое выходное напряжение. Постоянные резисторы здесь можно было бы использовать. Это простое соотношение выходного напряжения, выбранное так что дифференциал видит напряжение, эквивалентное стабилитрону ссылка, когда выход имеет правильное значение. Другой вариант использовать стабилитрон, который дает точное напряжение на шине, которое вы хотите.Это бы позволяют полностью пропустить цепочку резисторов, питая выход напряжение прямо в дифференциал.

много возможны более сложные схемы и множество вариаций вы можете построить только с элементами, представленными здесь. Возможно, некоторые в другой раз я рассмотрю альтернативы, такие как умножители емкости и нынешние регуляторы, но именно так об этом пишут книги люди начинают и продолжают хотеть добавить «еще одну вещь» и прежде чем вы это узнаете, на полке есть двенадцатифунтовый том, который никто когда-либо читает, просто потому, что это слишком громоздко.Если повезет, я предложил достаточно идей, чтобы ваши творческие соки текли, не будучи подавляющий. Блоки питания могут быть такими же хорошими почти столь же интересны, как и схемы, для питания которых они предназначены. Это просто вопрос наличия некоторых идей для работы.

Лабораторный отчет 6 — Лаборатория № 6: источник питания постоянного тока ANS 249: Базовые измерения Лаборатории 2 Page Таблица содержимого: 

Лабораторная отчет

  • Загружено на

    BLA BLA
  • академический год

    2018 /2019

Комментарии

  • Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии.

Текст для предварительного просмотра

Лабораторная работа №6: ПИТАНИЕ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ENS 249: Лаборатория основных измерений 2 Страница Оглавление:  Аннотация…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3  Введение………………………………………………………………………………… 3  Методы …………………………………………………………………… …………………………  Оснащение……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3  Процедура……………………………………………………………………… 4 — 6  Часть 1……………………………………………………………………………… 4  Рисунок 1: Схема выводов (вид сверху) микросхемы регулятора напряжения L78S05 5V…. 4  Рисунок 2: Внутренняя схема микросхемы 3N253 с входами: ~, ~ и выходами +, -……………………………………………………………………….….…… 4  Рисунок 3: Схема цепи постоянного тока с стабилитроном нагрузка……………………………………………………………………………… 4  Часть 2……………………………………………………………………………… 5  Рисунок 4: Схема делителя напряжения ………………………………………….….… 5  Рисунок 5: Схема ошибки снижения выходного постоянного тока……………………………………………. 6  Часть 3……………………………………………………………………………… 6  Результаты……………………………………………………………………………………….  Часть 1………………………………………………………………………………7  Рисунок 6: Выходное напряжение трансформатора……………………………………. Рисунок 7: Входное напряжение трансформатора……………………………………….. 7  Рисунок 8: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 9 кОм…………………..… 8  Рисунок 9: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм…………………….. 8  Таблица 1: сравнение для каждого сопротивления нагрузки ……………………………. 8  Часть 2……………………………………………………………………………… 8  Рисунок 10: Выходное напряжение трансформатора в LabVIEW VI, с передней панелью и блок-схема…………………………………………………………. 9  Рисунок 11: Входное напряжение трансформатора в LabVIEW VI, с передней панелью и блок-схема……………………………………………………… 10  Рисунок 12: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 9 кОм в LabVIEW VI, с лицевой панелью и блок-схемой……………………………………….10  Рисунок 13: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм в LabVIEW VI, с лицевой панелью и структурной схемой……………………………………….. 11  Часть 3……………………………………………………………………………….  Рисунок 14: Выходное напряжение трансформатора на Multisim…………………… 11  Рисунок 15: Входное напряжение трансформатора на Multisim………………………12  Рисунок 16: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 11 кОм на Multisim……12  Рисунок 17: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм на Multisim……. 13  Обсуждение…………………………………………………………………………………. 14  Заключение и рекомендации………………………………………………………… 14  Приложение…………………………………………………………………………… 15 — 16  Ссылки …………………………………. ……………………………………………. … 17 4 Страница Процедура: o Часть 1, схема (рис. 3), построенная на макетной плате SC-2075, подключенная к Трансформатор Hammond 166J6 с отводом от середины, используя C1 = 0 мкФ и C2 = 1500 мкФ. обратите внимание на (рисунок 1) это схема контактов регулятора напряжения, он был подключен как показано ниже. А на (рисунок 2) Внутренняя схема на Микросхеме 3Н253 с входами ~, ~ и выходы +, -, и было указано (рисунок 3) на каждом конце, подключенном к плате.Рис. 1. Схема контактов (вид сверху) микросхемы регулятора напряжения L78S05 5 В. Д1 Д3 Д4 Д2 Рисунок 2: Внутренняя схема на микросхеме 3N253 с входами: ~, ~ и выходами +, L78S05 3Н253 Vout R2 диджей 1 кОм С2 Десятилетие_Коробка 4 120 В среднекв. 60 Гц 0° С1 3 2 1 Вин 0 мкФ 3300 мкФ 10:1 Т1 LM117HVH Д1 ПОТЕНЦИОМЕТР V1 Рис. 3. Схема стабилитрона постоянного тока с нагрузкой. Затем мы использовали осциллограф в дифференциальном режиме для измерения напряжения на выход трансформатора, максимальное напряжение, Vrms, Vp-p, среднее напряжение и частота измерено.Затем то же самое измеряется для входного напряжения регулятора напряжения с помощью подключение осциллографа через C1. И, наконец, максимальное напряжение, Vrms, Vp-p, 5 Страница среднее напряжение и частота для выходного напряжения на нагрузке для уменьшения загрузите в общей сложности от 11 кОм до 1 кОм за 6 шагов, сделайте снимки экрана и сконструируйте таблица для отображения выходных данных o Часть 2. Мы использовали LabView для получения значений напряжения, измеренных в части 1. построена, на передней панели размещена и настроена осциллограмма, на блоке схема размещения и настройки DAQ Assistant Express VI, функции умножения, константа, равная 2, умноженная на DAQ и подключенная, а выход функция умножения на вход графика осциллограммы.Измерить трансформатор выходное напряжение, делитель напряжения необходим и должен использоваться, так как напряжение выше 10 В 2 резистора по 100 кОм, размещенные после делителя напряжения (рис. 4) 1 кОм 1 кОм 100 кОм 100 кОм R1 R2 R4 R3 Рисунок 4: Схема делителя напряжения Подключите вход схемы делителя напряжения к выходным контактам вторичной обмотки трансформатора. а Кабель BNC-крокодил, подключенный к аналоговому входу BNC с маркировкой Ch2(Ch3) на дополнительной плате SC2075, для подключения выхода схемы делителя напряжения к LabVIEW. Вход.Скриншоты, сделанные после запуска VI. ВИ остановился и перешел к следующему шагу, Измерение напряжения на входе регулятора напряжения (на С1) Снять вход напряжения схема делителя с выхода трансформатора. Снимите делитель напряжения (два резистора по 1 кОм). от схемы и подключите, как показано на (Рисунок 5) через C1. 7 Страница Рисунок 6: Выходное напряжение трансформатора Рисунок 7: Входное напряжение трансформатора 8 Страница Рисунок 8: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 9 кОм Рисунок 9: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм Сопротивление 1 к 3 кОм 5 кОм 7 кОм 9 кОм 11 кОм Макс Том.Vrms Вп-п 5 5 160 мВ 5 5 160 мВ 5 5 160 мВ 5 5 160 мВ 5 5 160 мВ 5 5 160 мВ Таблица 1: сравнение для каждого сопротивления нагрузки Среднее напряжение 5 5 5 5 5 5 10 Страница Рисунок 11: Входное напряжение трансформатора в LabVIEW VI, с передней панелью и блоком диаграмма Рисунок 12: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 9 кОм в LabVIEW VI, вид спереди панель и блок-схема 11 Страница Рисунок 13: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм в LabVIEW VI, вид спереди панель и блок-схема o Часть 3, в этой части мы повторили те же шаги, но на мультисиме, внизу есть скриншоты результатов мультисима и сборки.13 Страница Рисунок 16: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 11 кОм на Multisim Рисунок 17: Выходное напряжение трансформатора с сопротивлением 1 кОм на Multisim 14 Страница 16 Страница Приложение: 17 Страница 19 Страница 1) «Что такое постоянный или постоянный ток?» Sunpower UK, sunpower-uk/glossary/what-isdc-direct-current/. 2) «Что такое блок питания? — Определение из Techopedia». Техопедия, techopedia/definition/1756/блок питания. 3) «Что такое блок питания? — Определение из Techopedia». Техопедия, techopedia/definition/1756/блок питания.

Питание ваших электронных проектов | Мастерская DroneBot

Введение

Если вы хотя бы недолго работали с Arduino и другими электронными устройствами, вы, вероятно, придумали способ их включения на своем рабочем столе. Блоки питания USB и настольные блоки питания прекрасно справятся с этой задачей. С помощью Arduino вы можете просто подключить устройство к USB-порту компьютера. Получить электричество еще никогда не было так просто!

Но после того, как вы закончите свой дизайн, вы часто захотите создать более постоянную версию своего проекта, и для этого вам нужно будет подумать, как обеспечить его питанием.

Для работы электронных устройств, таких как Arduino, требуется напряжение «логического уровня». Эти напряжения «логического уровня» бывают двух видов — традиционные 5 вольт постоянного тока, которые также известны как напряжения «уровня TTL», и энергосберегающие 3,3 вольта постоянного тока, которые используются во многих маломощных устройствах. В обоих случаях напряжения должны регулироваться достаточно точно, чтобы не повредить компоненты.

Блок питания USB может быть простым решением во многих случаях. Он обеспечивает регулируемое питание 5 В постоянного тока, которое подходит для большинства электронных устройств, а его полностью закрытая конструкция защищает вас от любого шанса поражения электрическим током.

Но что, если вы хотите питать свое устройство от батареек? Получение точных и стабильных 5 или 3,3 вольт от батареи является сложной задачей, особенно когда батарея разряжается.

Сегодня мы рассмотрим несколько недорогих вариантов обеспечения регулируемой мощностью ваших электронных устройств.

Общие требования к напряжению

Существует несколько стандартных уровней напряжения, которые могут потребоваться для вашей конструкции, в некоторых конструкциях потребуется более одного из них. Вот некоторые из них:

  • 3.3 вольта постоянного тока — это обычное напряжение, используемое в маломощных цифровых устройствах.
  • 5 В постоянного тока — это стандартное напряжение TTL (транзисторно-транзисторная логика), используемое цифровыми устройствами.
  • 6 В постоянного тока — часто используется для двигателей постоянного тока и серводвигателей.
  • 12 В постоянного тока — также используется с двигателями постоянного тока, а также со многими шаговыми двигателями.
  • 48 В постоянного тока — используется в профессиональном звуковом оборудовании в качестве «фантомного питания» для микрофонов.

Все вышеперечисленные уровни напряжения положительны по отношению к земле.В некоторых старых конструкциях также требовалось отрицательное напряжение, например -12 В постоянного тока использовалось в последовательном соединении RS-232, которое раньше было стандартным для всех компьютеров и модемов. Аудиоусилителям часто требуются как положительные, так и отрицательные источники питания.

Регулировка напряжения

Напряжения логического уровня должны очень точно регулироваться. Например, для правильной работы логики TTL напряжение питания должно быть между 4,75 и 5,25 вольт, любое более низкое значение приведет к тому, что логические компоненты перестанут работать правильно, а любое более высокое может буквально их разрушить.

Некоторые требования к напряжению питания менее строгие. Мощность, подаваемая на двигатели, светодиоды и другие компоненты дисплея и электромеханические компоненты, не требует столь строгого регулирования, как это требуется для напряжения питания логики. Эти источники питания часто не регулируются, чтобы сэкономить на окончательной конструкции.

Регулировка напряжения для устройств с питанием от сети не так уж сложна, поскольку входное напряжение схемы регулятора довольно постоянно. Однако конструкции с батарейным питанием представляют собой гораздо более сложную задачу, поскольку уровни напряжения батареи будут колебаться по мере ее разрядки.

Устройства, которые могут питаться как от сети, так и от батарей, часто имеют дополнительные схемы для зарядки батарей, когда устройство питается от сети. В зависимости от технологии батареи, используемой в конструкции, это может варьироваться от простой до очень сложной схемы зарядки.

Текущие требования

Уровень напряжения источника питания — не единственная характеристика, которую необходимо учитывать при проектировании источника питания для вашего проекта. Не менее важно определить текущие требования проекта.

В отличие от требований к напряжению ток, потребляемый проектом, не всегда является статическим значением. Моторы, светодиодные и другие дисплеи, динамики и другие преобразователи могут вызывать колебания потребляемого тока, и вам необходимо спроектировать источник питания так, чтобы он соответствовал «наихудшему случаю», когда каждый двигатель, индикатор и звуковой сигнал работают на полную мощность.

Вновь текущие требования могут стать проблемой при проектировании с батарейным питанием. Когда батарея разряжается, ее текущие возможности уменьшаются, и попытка превысить эти текущие возможности может привести к быстрой разрядке батареи.

Эффективность

Еще одним важным аспектом конструкции регулятора напряжения является эффективность. Сам регулятор или преобразователь напряжения будет потреблять некоторое количество электроэнергии, которое в противном случае могло бы быть использовано для питания вашего проекта.

Эффективность идет рука об руку с производством тепла, неэффективная конструкция регулятора будет рассеивать избыточную энергию в виде тепла. Если вы не пытаетесь намеренно разогреть свою схему, это нехорошо! Тепло — один из злейших врагов электронных компонентов, и если ваш регулятор выделяет много тепла, вам нужно поработать над вентиляцией и, возможно, отводом тепла в вашу конструкцию.

Ни одна конструкция не может быть эффективна на 100%, поэтому ожидается некоторое выделение тепла. Переоценивая компоненты в вашем дизайне, вы можете свести это к минимуму.

Основные сведения об источниках питания

Функция источника питания, конечно же, заключается в подаче питания с правильными уровнями напряжения и тока, чтобы соответствовать требованиям вашего проекта. Энергия для работы блока питания может поступать из ряда источников — аккумуляторов, солнечных батарей, сети переменного тока и других.

Напряжение, которое нам нужно для наших маленьких электронных устройств, обычно представляет собой постоянный или постоянный ток.Батареи также производят постоянный ток, но линейные напряжения представляют собой переменный или переменный ток. Таким образом, в дополнение к обеспечению правильного напряжения (напряжений) источник питания переменного тока также должен преобразовывать входной сигнал переменного тока в выходной сигнал постоянного тока.

переменный ток постоянный ток

Если приведенный выше подзаголовок заставляет вас думать об австралийских рокерах в коротких штанах, то вы читаете не ту статью!

Электроэнергия, подводимая к вашему дому, всегда является переменным током. Переменный ток можно передавать на очень большие расстояния, повышая и понижая его с помощью трансформаторов.

Частота переменного тока зависит от вашего местоположения. В Северной Америке мы используем частоту 60 Гц, тогда как в Европе, Австралии, Новой Зеландии и многих странах Азии и Африки используется частота 50 Гц. Уровни напряжения также различаются: в домах Северной Америки напряжение сети составляет около 110–120 вольт переменного тока, в то время как в других местах в мире используется более высокое напряжение 220–240 вольт переменного тока.

Если вы собираете или покупаете блок питания для устройства, которое собираетесь экспортировать, вам необходимо учитывать различные напряжения и частоты в сети по всему миру.Существуют также разные стандарты для типов разъемов или вилок, используемых в разных странах.

Поскольку нашим электронным устройствам требуется постоянный ток при гораздо более низком напряжении, вам необходимо сделать две вещи, прежде чем вы сможете использовать питание от настенной розетки:

  • Уменьшите напряжение до более низкого уровня.
  • Преобразуйте его из переменного тока в постоянный.

Интересно, что вышеперечисленное можно делать в любом порядке.

В обычном линейном источнике питания переменное напряжение сначала проходит через трансформатор, который существенно снижает его, а затем преобразуется в постоянное.

В современном импульсном источнике питания (например, в вашем настольном компьютере) переменное напряжение напрямую преобразуется в высоковольтный постоянный ток, который используется для возбуждения высокочастотного генератора. Высокочастотный переменный ток, создаваемый этим генератором, затем проходит через небольшой трансформатор, а выходное низкое напряжение преобразуется в постоянный ток.

В любом случае в какой-то момент нам нужно преобразовать переменный ток в постоянный. Это на самом деле довольно просто.

Выпрямители и мосты

Термин «выпрямитель» восходит к временам электронных ламп, на самом деле это просто другое название сильноточного диода.Диод, как я уверен, вы уже знаете, является основным электронным компонентом, который пропускает ток только в одном направлении.

Если вы подключите выпрямитель или диод последовательно к источнику переменного напряжения, вы предотвратите прохождение либо положительной, либо отрицательной части сигнала переменного тока, в зависимости от того, как вы ориентируете диод.

Это шаг к получению напряжения постоянного тока из переменного тока, но результирующий выходной сигнал не совсем гладкий, как показано ниже.

На выходе можно использовать электролитический конденсатор, чтобы попытаться сгладить напряжение и получить достаточно стабильное напряжение постоянного тока.Это простой способ преобразования переменного тока в постоянный с парой недостатков.

  • Выходное напряжение будет снижено. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 0,7072.
  • По сути, вы «тратите впустую» половину каждого цикла переменного тока, так что это не очень эффективно.

Лучшим методом является использование четырех диодов для создания так называемого «мостового выпрямителя». Вы можете увидеть результаты на следующей диаграмме. Мы снова будем использовать электролитический конденсатор, чтобы сгладить результирующее постоянное напряжение.

Этот метод имеет несколько преимуществ по сравнению с методом одного диода:

  • Выходное напряжение выше. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 1,414.
  • Вы используете как положительную, так и отрицательную часть цикла переменного тока, что намного эффективнее.

Вы можете либо построить эту схему с четырьмя отдельными диодами, либо купить мостовой выпрямитель, который предварительно смонтирован.

Кстати, выходные напряжения, которые я приводил ранее, не совсем точны, вам также нужно учитывать падение напряжения на диоде (диодах).Обычно это около 0,7 вольта.

Эти цепи преобразуют переменный ток в постоянный, но не регулируют напряжение. Если напряжение переменного тока должно возрасти или упасть, соответствующее выходное напряжение постоянного тока изменится на ту же величину.

Регуляторы и преобразователи

Независимо от того, получено ли ваше постоянное напряжение от переменного тока или от батареи, есть вероятность, что это напряжение не будет правильным для вашего приложения. Вам нужно будет изменить напряжение до желаемого уровня (т.е. 5 вольт), и вам необходимо убедиться, что он остается на этом уровне, даже если входное напряжение изменяется.

Мы можем сделать это несколькими способами, используя регуляторы или преобразователи.

Линейные регуляторы напряжения

Линейный регулятор напряжения принимает входное напряжение постоянного тока и выдает регулируемое выходное напряжение с более низким напряжением.

Отличный пример использования стабилизатора напряжения находится на плате Arduino Uno. Arduino Uno имеет 5-вольтовый линейный регулятор напряжения на своей печатной плате, что позволяет использовать его коаксиальный разъем питания для подключения источника питания от 8 до 20 вольт постоянного тока.Регулятор уменьшает это до уровня 5 вольт постоянного тока, который использует Arduino.

Линейные регуляторы напряжения

доступны с середины 1970-х годов и до сих пор являются ценными компонентами. Они очень просты в использовании и доступны с различными номиналами тока. Обычно они имеют тот же форм-фактор, что и транзисторы и силовые транзисторы.

Для линейных регуляторов напряжения

обычно требуется входное напряжение, по крайней мере, на 2,2 В выше желаемого выходного напряжения.Хотя они обычно могут выдерживать широкий диапазон входных напряжений, вы должны знать, что чем выше входное напряжение, тем больше энергии потребуется регулятору для рассеивания в виде тепла.

Линейные регуляторы напряжения

недороги и идеально подходят для устройств с питанием от сети. Они также используются в звуковом оборудовании, поскольку не создают электрических помех, которые создают преобразователи напряжения. Хотя вы, безусловно, можете использовать их с конструкциями с батарейным питанием, они, как правило, не лучший выбор для этого приложения, так как в конечном итоге вы будете тратить много энергии в виде тепла.Однако это не всегда так, поскольку в настоящее время существует новое поколение регуляторов с низким падением напряжения, и мы рассмотрим некоторые из них через мгновение.

Лучшим способом регулирования напряжения в устройствах с батарейным питанием является использование преобразователя напряжения.

Преобразователи напряжения

Фактически существует три типа преобразователей напряжения, которые вы можете использовать в своих проектах:

  • Понижающие преобразователи
  • Повышающие преобразователи
  • Понижающие повышающие преобразователи

Давайте кратко рассмотрим различия между ними.

Понижающий преобразователь
Понижающие преобразователи

работают по так называемой «схеме маховика». Во время работы транзистор включается и выключается, а его выход подается через катушку индуктивности, а затем на конденсатор. Когда транзистор включается и выключается, конденсатор заряжается и разряжается энергией, хранящейся в катушке. Период или частота, при которой происходит переключение, определяет выходное напряжение.

Как и линейный стабилизатор, понижающий преобразователь используется в ситуациях, когда требуемое выходное напряжение ниже входного.

Повышающий преобразователь

Повышающий преобразователь работает аналогично понижающему преобразователю, разница заключается в расположении катушки, диода и конденсатора, которые образуют цепь маховика. Повышающие преобразователи также называют «импульсными источниками питания».

Как следует из названия, выходное напряжение повышающего преобразователя на самом деле выше, чем входное напряжение.

Понижающий повышающий преобразователь

Почти лучшее из обоих миров, понижающий повышающий преобразователь использует пару обратноходовых цепей с транзисторным управлением для повышения или понижения входного напряжения.

Этот тип преобразователя напряжения особенно полезен для устройств с батарейным питанием. Например, давайте возьмем схему, которая требует 5 вольт и с которой мы хотим использовать батарею на 7,2 вольта. Когда батарея полностью заряжена, преобразователь действует как понижающий преобразователь, снижая выходное напряжение до 5 вольт. Когда батарея разряжается ниже уровня 5 вольт, схема действует как повышающий преобразователь, повышая выходное напряжение до 5 вольт.

Мы рассмотрим все три типа преобразователей.

Популярные регуляторы и преобразователи

Теперь, когда мы обсудили источники питания, стабилизаторы и преобразователи, пришло время применить полученные знания на практике.

Я собрал несколько примеров этих устройств, чтобы показать вам. Все это простые и недорогие методы обеспечения напряжения для вашего проекта.

Линейный регулятор — серии 78XX и 79XX

Наш первый линейный регулятор используется уже более 40 лет.На самом деле это семейство компонентов, члены которого имеют разные выходные напряжения и токовые характеристики.

Регуляторы напряжения 78XX представляют собой 3-контактные устройства, доступные в различных корпусах, от больших корпусов силовых транзисторов (T220) до крошечных устройств для поверхностного монтажа. Это регуляторы положительного напряжения, наиболее распространенный тип. Серия 79XX представляет собой эквивалентные регуляторы отрицательного напряжения.

Система нумерации этих компонентов довольно проста, XX в номере детали указывает на выходное напряжение.Так, например, 7805 — это положительный стабилизатор на 5 вольт, 7812 — положительный на 12 вольт, а 7915 — отрицательный на 15 вольт. И положительная, и отрицательная серии доступны для нескольких распространенных напряжений.

Эти регуляторы напряжения довольно просты в использовании. Помимо самого регулятора, единственные дополнительные компоненты, которые вам потребуются, — это пара электролитических конденсаторов на входе и выходе. Значения не являются критическими, обычно на входе можно использовать конденсатор емкостью 2,2 мкФ или выше, а на выходе — 100 мкФ или выше.
Обратите внимание, что хотя вы используете и положительный, и отрицательный стабилизаторы одинаково, распиновка отличается:

Регуляторы 78XX (положительные) используют следующую распиновку:

  1. ВХОД
  2. ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
  3. ВЫХОД

В регуляторах 79XX (отрицательный) используется следующая распиновка:

  1. ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
  2. ВВОД
  3. ВЫХОД

Следует отметить, что версия этих регуляторов напряжения в корпусе TO-220 состоит в том, что корпус электрически соединен с центральным контактом (контакт 2).В серии 78XX это означает, что корпус заземлен, но обратите внимание, что в серии 79XX (отрицательный регулятор) контакт 2 является входом, а не землей. Это означает, что вам нужно соблюдать осторожность при подключении радиатора к устройству, что вам нужно будет сделать, если вы планируете потреблять большой ток. При необходимости вы можете использовать слюдяной изолятор на радиаторе, чтобы предотвратить его электрический контакт с контактом 2.

Несмотря на свой возраст, эти регуляторы до сих пор широко используются и хороши для устройств с питанием от сети.Однако они не так эффективны, как современные регуляторы, поэтому для устройств с батарейным питанием вам следует взглянуть на некоторые другие решения, представленные здесь.

Линейный регулятор

– регулируемый регулятор LM317

LM317 — положительный линейный регулятор напряжения с регулируемым выходом. Это также классический электронный компонент, и его регулируемый выход делает его очень полезным в ситуациях, когда вам нужно «нестандартное» напряжение. Он также был популярен среди любителей для использования в простых регулируемых источниках питания для рабочих мест.

Как и регуляторы серии 78XX, LM317 представляет собой трехконтактное устройство. Однако проводка немного отличается, как показано здесь.

 

Главное, на что следует обратить внимание при подключении LM317, это два резистора, которые обеспечивают опорное напряжение для регулятора, это опорное напряжение определяет выходное напряжение. Вы можете рассчитать эти значения резисторов следующим образом:

Рекомендуемое значение для R1 составляет 240 Ом, но на самом деле это может быть любое значение от 100 до 1000 Ом.

Конечно, вы также можете заменить два резистора потенциометром, чтобы получить регулируемый линейный регулятор напряжения. Вы, вероятно, захотите включить резистор на 100 Ом последовательно с потенциометром, чтобы быть уверенным, что сопротивление R1 никогда не опустится до нуля.

Как и регуляторы серии 78XX, регулятор LM317 все еще используется сегодня, но, опять же, сейчас доступны более эффективные регуляторы. Тем не менее, это был бы хороший выбор для блока питания с питанием от сети, которому требуется «странное» напряжение.

Линейный регулятор – PSM-165 Линейный понижающий регулятор от 12 В до 3,3 В

PSM-165 представляет собой небольшую коммутационную плату с регулятором на 3,3 В. Эта крошечная плата будет принимать входное напряжение от 4,5 до 12 вольт и преобразовывать его в 3,3 вольта для маломощной логической схемы.

Микросхема, используемая в PSM-165, такая же, как и в большинстве плат Arduino Uno для обеспечения выходного напряжения 3,3 В. Он имеет максимальный ток 800 мА.

Плата интересна тем, что имеет несколько разъемов как для входа, так и для выхода, это обеспечивает большую гибкость при проектировании печатной платы, использующей этот модуль в качестве «дочерней платы».

Как видите, подключение этого модуля очень простое, никаких внешних компонентов не требуется.

Линейный регулятор

— Модуль линейного регулятора 5 В AMS1117-5

Серия трехвыводных стабилизаторов напряжения AMS1117 во многом похожа на серию 78XX. Они доступны для нескольких различных напряжений и совместимы по выводам с серией 78XX.

Это более современные устройства, чем серия 78XX, и они имеют более низкое падение напряжения, что делает их полезными как для источников питания от сети, так и от батарей.

AMS1117-5 представляет собой стабилизатор на 5 вольт. Он доступен сам по себе или на популярной доске. Разделительная доска позволяет очень просто включить ее в свой проект.

Как и в случае с PSM-165, подключение модуля AMS1117-5 выполняется очень просто. На коммутационной плате установлены фильтрующие конденсаторы, поэтому внешние компоненты не требуются. Просто подключите входное напряжение и получите питание от выхода — это так просто!

Линейный регулятор – L4931CZ33-AP 3,3 В регулятор с очень малым падением напряжения

Последний линейный стабилизатор напряжения, который мы сегодня рассмотрим, это L4931CZ33-AP.Как и в случае с PSM-165, этот стабилизатор обеспечивает напряжение 3,3 В для питания маломощных логических схем.

Этот регулятор имеет чрезвычайно низкое падение напряжения, всего 0,4 вольта, если быть точным. Это делает его идеальным регулятором для использования в устройствах с питанием от слаботочных батарей. Он также чрезвычайно мал, доступен в корпусе транзистора TO-92, а также в нескольких корпусах для поверхностного монтажа.

L4931CZ33-AP на самом деле является членом семейства стабилизаторов низкого падения напряжения, также есть модели на 3,5, 5 и 12 вольт с аналогичными характеристиками.Единственным дополнительным компонентом, который требуется при использовании этого устройства, является небольшой электролитический конденсатор емкостью 2,2 мкФ.

Подключение L4931CZ33-AP очень похоже на подключение серии 78XX. Конденсатор 2,2 мкФ, о котором я упоминал, используется на выходе, вы также можете разместить дополнительный керамический конденсатор на входе.

Понижающий преобразователь — MINI-360 Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный

Теперь давайте посмотрим на понижающий преобразователь. MINI-360 — это сверхмаленький, сверхэффективный понижающий преобразователь, который может принимать входное напряжение до 23 вольт и выдавать выходное напряжение, которое можно регулировать от 1 вольта до 17 вольт.

Устройство находится на очень крошечной коммутационной плате с потенциометром для установки выходного напряжения. При КПД около 95 % очень мало энергии теряется в виде тепла, что делает это устройство идеальным выбором для устройств с батарейным питанием.

Как показано на схеме, подключение MINI-360 очень простое, просто подключите входное напряжение, и он готов к использованию. Было бы неплохо отрегулировать потенциометр и установить уровень выходного сигнала, прежде чем подключать к нему какую-либо нагрузку, особенно если вы планируете использовать его для низкого напряжения.

Повышающий преобразователь — PSM-205 Повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, 5 В, USB

Первый повышающий преобразователь, который мы рассмотрим, представляет собой уникальное устройство, в котором на коммутационной плате встроен разъем USB. Это очень удобно при создании блока питания для устройства с питанием от USB.

Этот недорогой модуль повышает напряжение от 0,9 В до 5 В при токе до 600 мА. Очевидно, что это идеально подходит для проектов, питающихся от батарей, теперь можно использовать одну ячейку AA или AAA для питания ваших логических устройств на 5 вольт.

Опять же, модуль обеспечивает очень простое подключение, вы буквально подключаете источник от 0,9 до 5 вольт ко входу и подключаете устройство с питанием от USB к разъему USB.

Как вы уже догадались, этот повышающий преобразователь часто используется в банках питания USB.

Повышающий преобразователь

— MT3608 Повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный

Еще один крошечный повышающий преобразователь, MT3608, может принимать входное напряжение от 2 вольт и повышать его до 28 вольт. Он включает в себя блокировку при пониженном напряжении, тепловое ограничение и защиту от перегрузки по току.

MT3608 упакован на крошечной коммутационной плате с подстроечным потенциометром для установки уровней напряжения. Несмотря на то, что это устройство может выглядеть крошечным, оно может выдавать впечатляющие 2 ампера тока. MT3608 имеет рейтинг эффективности 93%.

Имея всего четыре четко обозначенных контакта, MT3608 очень прост в использовании. Поскольку он способен выдавать до 28 вольт, рекомендуется использовать подстроечный резистор для установки выходного напряжения перед подключением устройства к вашей цепи.

Понижающий повышающий преобразователь — S9V11F5 Повышающий/понижающий регулятор

Теперь мы переходим к устройству, которое мне больше всего нравится среди устройств с батарейным питанием — повышающему/понижающему регулятору S9V11F5.

Это маленькое чудо, созданное Pololu, может выдавать 5 вольт при входном напряжении от 2 до 16 вольт. Следует отметить, что для запуска преобразователя напряжение должно быть не менее 3 вольт, но как только он заработает, входное напряжение может упасть до 2 вольт, прежде чем он перестанет работать.

Эта плата очень маленькая и имеет только три разъема. Он комплектуется как прямыми, так и прямоугольными штекерными разъемами, что позволяет использовать его там же, где и традиционный 3-контактный линейный регулятор.

S9V11F5 относится к семейству коммутационных плат, некоторые из которых имеют фиксированное выходное напряжение, а некоторые — переменное.

Для работы S9V11F5 не требуются внешние конденсаторы или другие компоненты. Его сверхмалый размер и относительно высокий выходной ток делают его идеальным для многих конструкций.

Однако следует помнить, что S9V11F5 может сильно нагреваться, особенно при использовании на полную мощность. Имейте это в виду, когда будете раскладывать печатную плату и не прикасаетесь к преобразователю во время его использования, вы можете обжечься!

Блок питания макетной платы

Прежде чем мы закончим, я хочу упомянуть еще об одном методе усиления ваших проектов.

Блок питания для макетной платы — это распространенный компонент, предназначенный, как вы уже догадались, для питания макетных плат без пайки. Эти недорогие устройства имеют два встроенных линейных стабилизатора, которые обеспечивают стабильное напряжение 5 и/или 3,3 В от входного напряжения постоянного тока 9–15 В. Они предназначены для защелкивания на шинах питания стандартной макетной платы без пайки. Устройство также оснащено коаксиальным входом питания 2,1 мм, светодиодными индикаторами питания, выходом питания USB и выключателем.

Хотя эти устройства, очевидно, предназначены для использования на верстаке с макетными платами без пайки, они также могут стать отличным источником питания для постоянного проекта.Поскольку они используют линейные регуляторы, они, вероятно, больше подходят для конструкций с питанием от сети, хотя они могут питаться от 9-вольтовой батареи.

Я бы порекомендовал иметь несколько таких в своей мастерской, хотя бы для экспериментов.

В заключение

Обеспечение хорошего источника питания является неотъемлемой частью проектирования электронных устройств. Как вы видели, существует множество методов, которые вы можете использовать для обеспечения источника питания для ваших электронных проектов.

Если вы собираетесь использовать сеть (переменный ток) для обеспечения электроэнергией вашего устройства, вы должны обязательно принять надлежащие меры предосторожности, чтобы предотвратить любую возможность поражения электрическим током.Лучший способ сделать это — использовать коммерческий адаптер переменного тока или настенную розетку, чтобы обеспечить безопасный источник питания постоянного тока, который вы затем можете регулировать, используя один из методов, описанных выше, если это необходимо. Использование коммерческого адаптера, сертифицированного для использования в вашей стране (т. е. одобренного UL, одобренного CAS и т. д.), также удовлетворяет требованиям страхования, что является очень важным фактором, особенно если вы намерены производить свою конструкцию серийно.

Для конструкций с батарейным питанием использование эффективного преобразователя напряжения может продлить время работы вашего проекта, выжимая из ваших батарей все до последней капли энергии, прежде чем потребуется подзарядка или замена.

Какими бы ни были ваши требования, вы обязательно найдете преобразователь или регулятор, отвечающий вашим потребностям.

А теперь давайте зарядимся!

 

Родственные

Краткий обзор

Название статьи

Электропитание ваших электронных устройств — регуляторы и преобразователи напряжения

Описание

Научитесь обеспечивать стабильный источник электроэнергии для ваших электронных устройств.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.