Управляемый блок питания: Двухканальный управляемый лабораторный блок питания – 403 — Доступ запрещён

Управляемый блок питания 80В/5А с USB/Bluetooth

Адская самоделка на основе двух источников (48V-10-480W) и управляемого модуля RD DPS8005.
Изначально планировал сделать 50В/10А, но в последний момент решил «на весь газ» и использовать весь потенциал управляющего модуля.
В итоге получился неплохой настольный блок питания с возможностью управления с компьютера через USB или Bluetooth соединение.


Всем привет!

На муське уже были истории о создании лабораторных источников питания на основе управляемых модулей RD DPSхххх, и даже конкретно DPS8005.

Я себе искал недорогой (!) управляемый блок питания на 48В, в основном для проверки и питания ряда комплетующих для принтеров и ЧПУ (попадаются питающие напряжения в диапазонах 24-36-48 В). И изначально хотел взять один источник 48V-10-480W. Но с учетом КПД модуля от RuiDeng (~88…90%), нужно было искать около 60В. На Алишке стоимость подобных около $30 и выше.
Присмотрел интересный магазин на Таобао, специализирующийся на источниках питания всех возможных мастей. Там были все варианты. Остановился на универсальном варианте — два источника по 48В, которые можно соединить последовательно (напряжение ~90V для DPS8005), либо можно соединить в параллель и установить уже модель DPS5020-c. Получается почти киловатт питания с высокой точностью и защитами. На этом варианте я и остановился.

Второй критерий выбора — цена. Собственно говоря, цена и повлияла на выбор в качестве питания управляемого модуля — блоки питания для LED ламп (простые недорогие источники).
По деньгам: $10.76 х2 (источники питания по 480Вт), плюс DPS8005-c ($39.50, можно взять без BT или без USB — будет еще дешевле). Стоимость проводов, пары клемм-бананов и клавишного выключателя я считать не буду, это все было в наличии (<100р), также не буду считать стоимость затраченного времени и стоимость пластика для печати «мордашки». Стоимость доставки также не оцениваю.

Итоговая стоимость лабораторника: около $60 за 400Вт.
Основные конкуренты: лабораторные источники Gophert cps-6011, который стоит около $110-120, еще модель cps-6005 – около $80, и модель cps-6003 – около $70. Сразу скажу, что Gophert’ы не универсальные, не умеют подключаться к компьютеру или планшету, не умеют экспортировать показания в excel, не умеют тестировать устройство по заложенной программе.

Ссылка на источник питания 48V-10-480W – ¥68.00 (примерно $10.76 без учета доставки за каждый источник)
Из других вариантов можно посмотреть 80V-5A-400W. Тогда будет не два, а один источник, меньше габариты и вес.
Ссылка на модуль RD DPS8005-с $39.50


Внешний вид блоков питания размером 215 х 115 х 50 мм — металлический параллелепипед с вентиляционными отверстиями и вентилятором.

С торца — группа клеммных контактов (вход L/N/PE, по три контакта выхода V+/V–, ADJ).


Простыня-таблица описания от производителя приводится на всю линейку сразу, поэтому убираю под спойлер.

Технические параметры


Про посредника и доставку будет в конце. Получил в составе большой сборной посылки с Таобао.
Каждый блок питания упакован в картонную коробку.

Все блоки питания на подобную мощность у этого производителя комплектуются активным охлаждением.

Защиты от внешних воздействий (IP67 и т.п.) нет. Предусматривается использование в помещении.

Подобные источники питания удобны для использования в самоделках (дешевые и мощные), а также для встраивания куда-либо.

Маркировка на корпусе.

Вентилятор с регулировкой оборотов в зависимости от температуры. Начинает вращаться сразу после включения не сильно и тихо.

Задняя (клеммная) панель

Важная характеристика при заказе с Таобао

Дополнительная информация — Еще фотографии источников — пломбы, маркировка

Стоит заводская наклейка. Дата изготовления: декабрь 2017

Переключатель 110/220В

На всякий случай — разборка источников 48V-10-480W

Дополнительная информация — детальные фото


Включаю, проверяю выходное напряжение на ХХ. На обоих около 48В с небольшими отклонениями в плюс.

Корректировка выходного напряжения.
Подобные источники питания подразумевают некоторую корректировку выходного напряжения (Adjust).
Для этого предусмотрен небольшой подстроечный резистор рядом с клеммами.

Так как в сумме должно получиться около 90В напряжения для DPS8005, то я устанавливал 44.50V на каждом.

В качестве «мозгов» — модуля с возможность StepDown, контролем и регулировкой является DPS8005

Параметры полученного управляемого блока питания 80В/5А:


Диапазон выходного напряжения: 0-80.00 В
Выходной ток: 0-5.100a
Выходной диапазон мощности: 0-408 Вт
Точность установки напряжения: ± (0.5% + 2 разряда)
Точность установки тока: ± (0.8% + 3 разряда)
Подключение к компьютеру или планшету через BT или USB
Сбор данных и экспорт в excel
Тестирование по заложенной программе (Auto test. Voltage/Current Scan).

Масса — чуть более 1,5 кг.

Дополнительная информация — размеры для справок

Размер источников 215 х 115 х 50 мм, но за счет радиусов скругления штамповки корпуса реальный размер чуть выше — это нужно учитывать при посадке (страивании) корпусов источников «внатяг».

Размеры DPS8005 аналогичны другим подобным модулям. Все рамки совместимые.


Полностью корпус печатать не хотелось — это долго, да и не к чему — иначе будут закрыты вентиляционные отверстия у источников питания. Но требовалось а) закрепить оба источника друг к другу, б) закрыть клеммную панель. Ну и смонтировать куда-либо модуль DPS8005.
Поэтому была придумана вот такая нехитрая конструкция.

Слайсер показывает около 200 г пластика или 60 метров при заполнении 40%. Поддержки не нужны.


Печаталось достаточно долго, на ночь я не оставлял, но ставил на паузу (хорошо, когда принтер «умеет» паузу).

Вот что получилось. Короб предусматривает фиксацию двух источников сразу.

Задняя часть стягивается простой рамкой.

Над сборкой подробно останавливаться не буду: питание источников заводится через переключатель, на оба сразу.
Выход подключается последовательно. Минус питания для DPS8005 берется с одного источника, плюс — с другого, между ними (с плюса на минус) стоит перемычка. Суммарное напряжение 89В. Корпуса источников друг друга не касаются.
Промежуточный этап сборки.

В сборе получается достаточно габаритная конструкция (около 300 мм в длину, передняя панель 125 х 120 мм)

Внешний вид мордашки

Прошивка модуля DPS8005 версия 1.5

Входное напряжение 89В (показывает в нижней строке 89.09В).

По максимому, блок обеспечивает 79.96В и ток до 5.1А. Не забывайте, что при длительной работе потребуется отхлаждение DPS8005.


Контролируем выходное напряжение тестером

Пример тестирования нагрузки (150Вт).

Приложение DPS8005 PC Software V1.5.
Подключаюсь через Bluetooth соединение.

Окно Basic

Окно Advanced

Пример одного из режимов питания (СС, стабилизация тока).


Пример ступенчатого тестирования Voltage Scan

Очень удобно (при необходимости), сводить результаты тестирований в таблицу.

Небольшая рекомендация от RuiDeng по использованию источников питания: дополнительно просят добавлять диодный мост (выпрямитель) и фильтр (с емкость более 4700 мкФ). Если источник питания неустойчив (дешевый, с большими пульсациями), дополнительно требуется установить LC-фильтр, индуктивность L в фильтре более 47 мкГн, емкость более 2200 мкФ. От себя отмечу — пробовать надо, сам еще не опробовал, а в «пожеланиях» у RuiDeng написано с ошибками, к тому же индуктивность на 5-10А нужно еще поискать…

Про универсальность.
Источники питания покупались с прицелом использования не только для ЛБП на DPS8005, но и для других вариантов. Если вывести клеммы для подключения к источникам отдельно (отдельно 48В/10А, отдельно 90В/10А, отдельно 50В/20А), то будет возможность его использования как для другой техники, так и для управляемого модуля DPS5020 (который будет сам в отдельном корпусе, соединяться с источниками проводом). Для меня так удобнее, чем покупать несколько источников питания для разных приложений.

В планах доделать ручку для удобства (и колесики >_<), а также установить переключатель на перекоммутацию источников в 50В/20А на внешний выход.
На текущий момент корпус не предусматривает активного охлаждения модуля DPS8005, что в свою очередь может вызвать определенные трудности при долговременной работе на предельной мощности. Также, отсутствует возможность USB подключения. Если USB требуется, рекомендую посмотреть реализацию переключателя USB/BT в хорошем обзоре на DPS8005.

В целом, за небольшие деньги (около $60 для DPS8005, для простого DPS5005-с и одного источника питания 48V-5-240W) можно запросто уложиться в $30. Функционал будет на голову выше Gophert’ов!
А если не нужен функционал с USB/BT и прочим, то можно собрать простой лабораторник еще дешевле.

Доставка производилась через посредника Yoybuy.com.

Ссылка на 3Д модель «мордашки» для двух источников 115х50 мм
Ссылка на программное обеспечение для DPS8005.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Необычный блок питания на микроконтроллере / Блог им. citizen / Сообщество EasyElectronics.ru


Этот блок питания уже рассматривался на местном форуме, однако полного описания конструкции там не было. Теперь я решил подробно рассказать, как его настраивать и пользоваться им. От большинства блоков питания, описываемых в интернете, он отличается методом понижения напряжения и компактной формой корпуса.

На самом деле, это не полноценный блок питания, а понижающий преобразователь напряжения. В качестве DC-DC используется преобразователь на микросхеме LM2576, управляемый микроконтроллером. В блоках питания с микроконтроллерным управлением, конструкции которых обычно описываются в интернете, понижение напряжения обычно производится линейным методом — вся лишняя мощность в таких блоках питания рассеивается радиатором мощного транзистора.
Использование преобразователя DC-DC позволяет отказаться от использования большого радиатора. В случае, если нагрузка не требует высокого напряжения, то для обеспечения большого тока можно использовать слаботочный первичный блок питания, но способный выдавать более высокое напряжение (обычно я использую первичный блок питания 24 В, 0.8 А).
Так как большой радиатор в этом блоке питания не нужен, то корпус удалось сделать максимально компактным. Для того, чтобы блок питания занимал меньше места в шкафу, передняя панель сделана откидной.
Недостаток же DC-DC — относительно высокий уровень шумов по питанию (это важно при работе со слабыми сигналами).

Зачем нужно микроконтроллерное управление напряжением? Напряжение на выходе такого блока питания можно точно устанавливать энкодером, при этом регулировку напряжения можно временно заблокировать (чтобы случайно не сбить напряжение, и не сжечь устройство, зацепив ручку энкодера). Дискретность установки напряжения можно менять. Можно управлять напряжением, в зависимости от тока (для заряда аккумуляторов).

Характеристики получившегося блока питания:
Напряжение питания: 7-35 В.
Выходное напряжение: 1.3 — 30 В
Максимальный ток: 3 А
Дискретность установки напряжения: 0.1 В
Дискретность отображения тока: 0.01А (в блоке питания нет стабилизации тока)
Защита от КЗ.

Блок питания разбит на две части (силовую и цифровую), которые сделаны на отдельных платах.
Схема блока питания (силовая часть):

Обвязка LM2576 или LM2596 стандартная — из даташита. Дроссель L1 в данном блоке питания взят из блока питания принтера (там был DC-DC), маркировки на нем не было. Вообще, микросхема LM2576 нетребовательна к дросселю. Параметры дросселей для конкретных токов и напряжений даны в даташите.
Резистор R9 используется для быстрого разряда конденсатора при отключении напряжения.
Для управления напряжением с микроконтроллера используются ОУ U1. U1B повышает напряжение (3 В > 30В), U1A замыкает обратную связь DC-DC, и позволяет регулировать напряжение на выходе.
На ОУ U3 собран узел измерения тока. Стабилитрон D2 защищает микроконтроллер от скачков напряжения, вызываемых скачками тока (например, при КЗ во время разряда конденсатора).

Схема цифровой части:

Тут все довольно стандартно. Питание цифровой части (5В) обеспечивается от отдельного DC-DC — так как входное напряжение может быть большим, то обычные линейные стабилизаторы могут греться, а места под радиатор в корпусе нет. Внимание — линии VCC у цифровой и силовой части разные.
Напряжение для управления DC-DC формируется при помощи ШИМ, и фильтруется ФНЧ на R12,R13,C2,C3.
Транзистор Q1 и его обвязка служат для формирования напряжения 12 В для подсветки индикатора (повышающий преобразователь).
Резистор R9 задает ток срабатывания защиты от КЗ (используется компаратор контроллера).
Кнопки, индикатор, энкодер устанавливаются в передней панели. Для защиты от дребезга выводы энкодера соединяются через конденсаторы 0,01 мкФ с землей.

Фото готового блока питания (на форуме есть другие фотогорафии):

Прошивка для контроллера: прошивка.
Пример установки фьюзов для AVR Studo:

Разводка печатных плат (для Sprint-Layout): здесь.

Описание работы с блоком питания.
При включении блока питания, на индикаторе несколько секунд отображается величина входного напряжения и номер прошивки. После этого блок переходит в режим отображения главного меню — здесь при помощи энкодера нужно выбрать один из 6 режимов. Выбор режима производится кнопкой «Выбор» S3, возвращение в главное меню из любого выбранного режима — кнопкой «Меню» S4. При переходе в главный режим питание нагрузки отключается.
Наиболее часто используемый режим — «Точный», предлагается первым. В этом режиме дискретность установки напряжения — 0.1 В.
На самой верхней строчке отображается желаемое напряжение, которое и устанавливается энкодером. В центре экрана — потребляемый нагрузкой ток. Внизу — напряжение на выходе блока питания, измеренное АЦП (требуемое и желаемое напряжения могут немного различаться при большом токе или высоких напряжениях).
Красная кнопка слева S1 управляет подачей напряжения на нагрузку. Короткое нажатие на нее либо включает нагрузку, либо перезагружает ее (DC-DC остается отключенным до тех пор, пока конденсатор на выходе блока питания не разрядится). Длительное нажатие на кнопку отключает нагрузку.
Нажатием кнопки «Выбор» можно включить или отключить блокировку энкодера, при блокировке около значения желаемого напряжения появляются скобки.
Нажатием кнопки «Грубо» S2 можно управлять дискретностью установки напряжения (шаг установки напряжения становится равным 0.5 В).
Режим работы «Грубый» полностью аналогичен предыдущему, но в нем шаг установки напряжения всегда равен 1 В.
Режим работы, обозначенный в меню «Аккум.», предназначен для зарядки свинцовых аккумуляторов. Нажимая кнопку «Выбор», при помощи энкодера последовательно вводят значения начального напряжения, конечного напряжения, и максимального тока. После этого начинается заряд аккумулятора. Блок питания постепенно поднимает напряжение на выходе от начального до конечного. Если ток превышает установленный, то подъем напряжения прекращается.
В режиме заряда на верхней строчке отображается напряжение на выходе блока питания (измеренное АЦП), в центре — ток, внизу — напряжение, которое ожидается на выходе блока питания.
Режим работы «Конст.» аналогичен режимам грубой и точной установок, но в нем при помощи энкодера выбираются стандартные значения напряжений — 3.3; 5; 7; 9; 12 В
Режим работы, обозначенный в меню «Стат.» — отображаются константы, записанные в EEPROM. Можно просматривать суммарное время работы блока питания, и коэффициенты коррекции, используемые для расчета значения тока.
Режим работы, обозначенный в меню «Калиб.» — определение коэффициентов коррекции при измерении тока. Так как у ОУ имеется напряжение смещения, то для большей точности измерения тока приходится измерять эти коэффициенты.
Для измерения коэффициентов к блоку питания через амперметр нужно подключить нагрузку, способную выдержать ток до 1 А. Я использовал достаточно мощную автомобильную лампочку.
После нажатия кнопки «Выбор» энкодером нужно установить на выходе блока такое напряжение, при котором ток через нагрузку будет наиболее близок к 0.1 А, затем еще раз нажав «Выбор», устанавливают ток равным 1 А. После третьего нажатия на кнопку контроллер рассчитывает значения коэффициентов и сохраняет их в EEPROM, после чего происходит переход в главное меню.
Защита от КЗ — срабатывает во всех режимах по прерыванию от встроенного в контроллер компаратора, при этом подача питания на нагрузку отключается, на экран выводится сообщение. Через 0.5 сек производится проверка — на нагрузку подается напряжение 1.3В, если ток при этом превысит 3А, то защита отключается, иначе процесс повторяется.

Настройка блока питания при сборке.
Так как конструкция у меня состоит из двух частей, то и собиралась она последовательно. Сначала собирается силовая часть. После сборки резисторы R2, R10 устанавливаются в нижнее по схеме положение. Это обеспечит защиту контроллера от перенапряжения при последующем подключении. После установки перемычки J1 и подачи напряжения на вход силовой части, проверяют ее работоспособность — на выходе DC-DC должно быть напряжение не менее 1.3 В, которое должно изменятся при подаче внешнего напряжения на линию VOLT_CTRL. DC-DC должен обеспечивать нужный ток.
Затем собирается цифровая часть. Наладки она не требует (возможно, потребуется поменять выводы энкодера местами).
Сначала настраивается индикация входного напряжения (резистором R2). Для контроля правильности настройки придется включать и отключать первичный блок питания. Последующая настройка идет в точном режиме.
Далее настраивается коэффициент усиления ОУ, отвечающего за установку напряжения. Энкодером нужно установить нужное напряжение, например 10 В, подключить к выходу блока питания мультиметр, и поворачивая резистор R1, добиться совпадения напряжений на экране (желаемого) и мультиметре. После этого, поворотом резистора R10 добиваются совпадения напряжений на экране (действительного) и мультиметре.
После этого к выходу блока питания подключают нагрузку и амперметр, энкодером устанавливают такое напряжение, при котором ток в нагрузке близок, например, к 1 А, и поворотом резистора R12 устанавливают такое же значение тока на экране. После этого нужно произвести определение коэффициентов тока, как описано выше.

Резистор R9 на цифровом блоке используется для установки тока срабатывания защиты от КЗ. После подключения к блоку питания нагрузки, способной выдержать ток 3 А, и установки нужного напряжения, подстраивают резистор, добиваясь срабатывания защиты.

В случае одиночной платы при настройке прибора важно контролировать положения резисторов R2, R10, чтобы напряжения на их выходах не превышали 5 В.

БП с микроконтроллерным управлением и регулировкой параметров при помощи энкодера.

РадиоКот >Схемы >Питание >Блоки питания >

БП с микроконтроллерным управлением и регулировкой параметров при помощи энкодера.

Идея блока питания была взята на сайте.
Хотелось что бы параметры блока устанавливались с помощью энкодера.
Для этого пришлось немного изменить схему и программу.
В результате получилась схема:

Управление напряжением и током стабилизации осуществляется встроенным в контроллер ШИМ ом. Его скважность регулируется энкодером, каждый шаг которого приводит к увеличению или уменьшению опорных напряжений по напряжению и току и как следствие к изменению напряжения на выходе БП или тока стабилизации.
При нажатии на кнопку энкодера на индикаторе напротив изменяемого параметра появляется стрелка и при последующем вращении изменяется выбранный параметр.

Если в течении некоторого времени не проводить никаких действий система управления переходит в ждущий режим и не реагирует на вращение энкодера.
Установленные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти и при последующем включении устанавливаются по последнему выставленному значению.
Индикатор в верхней строке отображает измеренное напряжение и ток.
В нижней строке отображается установленный ток ограничения.
При выполнении условия Iizm>Iset БП переходит в режим стабилизации тока.
За основу был взят БП АТХ CODEGEN, который был переделан под напряжение 20В и добавлена плата управления.

В результате получился вот такой вот блок питания:

Файлы:
Прошивка МК.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Лабораторный блок питания на DPS8005: управляем со смартфона

Вчера был релиз приложения под Android, которое позволяет управлять модулями DPS через Bluetooth соединение.

Под катом небольшой обзор модуля и приложения для смартфона.

Всем привет!
Я уже писал о своей самоделке Управляемый блок питания 80В/5А с USB/Bluetooth, а сейчас чуть подробнее про сам модуль: RD DPS8005 Programmable Step-down Power supply module 80V 5A.

Параметры DPS8005:
Диапазон выходного напряжения: 0-80.00 В
Выходной ток: 0-5.100a
Выходной диапазон мощности: 0-408 Вт
Точность установки напряжения: ± (0.5% + 2 разряда)
Точность установки тока: ± (0.8% + 3 разряда)
Подключение к компьютеру, смартфону или планшету через BT или USB
Сбор данных и экспорт в excel
Тестирование по заложенной программе (Auto test. Voltage/Current Scan).

Так вот, вчера было выпущено приложение для управления со смартфона через bluetooth соединение.

Обзор модуля DPS8005.
Упаковка — прозрачная коробка.

Внутри сам модуль и инструкция.

Для версий с USB/BT дополнительно продавец вкладывает платы интерфейсов.
Внешний вид модуля.

На задней части видно небольшой радиатор (требуется отводить тепло при работе на полную мощность ~400Вт), а также клеммы.

Клеммы подписаны, вход и выход.

Масса небольшая, около 100г

Размеры модуля небольшие, удобно встраивать в любые корпуса, даже в маленькие и тесные.

Дополнительная информация — размеры для справок



Разборка модуля — снимаем корпус.

Внутри бутерброд из плат в 3 слоя

Платы спаяны между собой, разобрать проблематично.

На входе — сдвоенная емкость, на выходе дроссель и еще емкость.

На радиаторе установлены мосфет HY18P10P и диоды в корпусе VF40100C.
На фото чуть ближе перед шунтом стоит транзистор b649a.

Входная/накопительная емкость 2*330мкФ/100В. Запаса по напряжению нет, будьте внимательны.

На выходе меньше — 150мкФ/100В.

Коннектор для плат интерфейсов, четыре провода (V+/Rx/Tx/Gnd), R/T подписаны.

Контроллер STM32F100 спрятан под дисплеем

Про сборку я уже писал. Подробно останавливаться не буду.

В сборе получается достаточно габаритная конструкция (около 300 мм в длину, передняя панель 125 х 120 мм)

Внешний вид мордашки

Прошивка модуля DPS8005 версия 1.5

Входное напряжение 89В (показывает в нижней строке 89.09В).

По максимуму, блок обеспечивает 79.96В и ток до 5.1А. Не забывайте, что при длительной работе потребуется охлаждение DPS8005.

Контролируем выходное напряжение тестером

Пример тестирования нагрузки (150Вт).

Теперь пара слов про приложение для управления со смартфона через bluetooth соединение DPS control APP.
Скачиваем с файлообменника, устанавливаем.

Подключаюсь через Bluetooth соединение.

Внешний вид интерфейса приложения: в верхней части график работы, слева «крутилка» с выбором значений, справа — переключатель напряжение/ток.

Есть возможность заблокировать/разблокировать кнопки устройства — при разблокировке работают.
Есть выбор языков (не густо). На последнем скрине — сохранен лог в .xls

Этот лог можно обработать на компьютере. Очень удобно (при необходимости), сводить результаты тестирований в таблицу.

Информация из приложения

Небольшая видеопрезентация приложения от RD

Выводы: RD развивается к лучшему))))
Приложения под смартфон не хватало. Приложение не очень оптимальное, но приличное, рабочее.
Сами по себе модули контроля и питания DPS удобны для самоделок (любые модели). Смотрите по деньгам.

Если у вас версия только с USB — можно докупить плату BT отдельно.

Еще отмечу, что существует проект с альтернативной прошивкой (с Wifi через ESP-модуль).
А также проект для управления модулем DPS5005 через приложение Blynk для iOS/Android.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым

Многие уже знают, что я питаю слабость ко всяким блокам питания, здесь же обзор два в одном. В этот раз будет обзор радиоконструктора, позволяющего собрать основу для лабораторного блока питания и вариант его реальной реализации.
Предупреждаю, будет много фото и текста, так что запасайтесь кофе 🙂

Для начала я немного объясню что это такое и зачем.
Практически все радиолюбители используют в своей работе такую вещь как лабораторный блок питания. Будь то сложный с программным управлением или совсем простой на LM317, но он все равно выполняет почти одно и то же, питает разные нагрузки в процессе работы с ними.
Лабораторные блоки питания делятся на три основных типа.
С импульсной стабилизацией.
С линейной стабилизацией
Гибридные.

Первые имеют в своем составе импульсный управляемый блок питания, либо просто импульсный блок питания с понижающим ШИМ преобразователем. Я уже обозревал несколько вариантов этих блоков питания. 1, 2, 3
Преимущества — большая мощность при небольших габаритах, отличный КПД.
Недостатки — ВЧ пульсации, наличие емких конденсаторов на выходе

Вторые не имеют на борту никаких ШИМ преобразователей, вся регулировка осуществляется линейным способом, где излишек энергии рассеивается просто на регулирующем элементе.
Плюсы — Практически полное отсутствие пульсаций, нет необходимости в конденсаторах на выходе (почти).
Минусы — КПД, масса, габарит.

Третьи являются совмещением либо первого типа со вторым, тогда линейный стабилизатор питается от ведомого понижающего ШИМ преобразователя (напряжение на выходе ШИМ преобразователя всегда поддерживается на уровне чуть выше чем выходное, остальное регулируется транзистором работающим в линейном режиме.
Либо это линейный БП, но трансформатор имеет несколько обмоток, которые переключаются по мере необходимости, тем самым уменьшая потери на регулирующем элементе.
Минус у этой схемы только один, сложность, она выше чем у первых двух вариантов.

Сегодня мы поговорим о втором виде блоков питания, с регулирующим элементом, работающим в линейном режиме. Но рассмотрим этот блок питания на примере конструктора, мне кажется, что так должно быть даже интереснее. Ведь на мой взгляд это хорошее начало для начинающего радиолюбителя, собрать себе один из основных приборов.
Ну или как говорится, правильный блок питания должен быть тяжелым 🙂

Данный обзор больше ориентирован на начинающих, опытные товарищи врядли найдут в нем что нибудь полезное.

Заказал я для обзора конструктор, который позволяет собрать основную часть лабораторного блока питания.
Основные характеристики таковы (из заявленных магазином):
Входное напряжение — 24 Вольта переменного тока
Выходное напряжение регулируемое — 0-30 Вольт постоянного тока.
Выходной ток регулируемый — 2мА — 3А
Пульсации выходного напряжения — 0.01%
Размеры печатной плаы — 80х80мм.

Немного об упаковке.
Пришел конструктор в обычном полиэтиленовом пакете, замотанный в мягкий материал.
Внутри в антистатическом пакете с защелкой лежали все необходимые компоненты, включая печатную плату.

Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Внутри все было насыпом, но при этом ничего не пострадало, печатная плата частично защищала радиокомпоненты.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Я не буду перечислять все, что входит в комплект, проще это сделать потом по ходу обзора, скажу лишь что мне всего хватило, даже кое что осталось.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Немного о печатной плате.
Качество на отлично, схема в комплекте не идет, но все номиналы на плате обозначены.
Плата двухсторонняя, покрыта защитной маской.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Покрытие платы, лужение, да и само качество текстолита отличное.
У меня получилось только в одном месте оторвать пятачок с печати, и то, после того, когда я попытался впаять неродную деталь (почему, будет дальше).
На мой взгляд самое то для начинающего радиолюбителя, испортить будет тяжело.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Перед монтажом я начертил схему данного бока питания.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Схема довольно продуманная, хотя и не без недостатков, но о них расскажу в процессе.
В схеме просматриваются несколько основных узлов, я их отделил цветом.
Зеленый — узел регулировки и стабилизации напряжения
Красный — узел регулировки и стабилизации тока
Фиолетовый — узел индикации перехода в режим стабилизации тока
Синий — источник опорного напряжения.
Отдельно есть:
1. Входной диодный мост и фильтрующий конденсатор
2. Силовой регулирующий узел на транзисторах VT1 и VT2.
3. Защита на транзисторе VT3, отключающая выход, пока питание операционных усилителей не будет нормальным
4. Стабилизатор питания вентилятора, построен на микросхеме 7824.
5. R16, R19, C6, C7, VD3, VD4, VD5, узел формирования отрицательного полюса питания операционных усилителей. Из-за наличия этого узла БП не будет работать просто от постоянного тока, необходим именно вход переменного тока с трансформатора.
6. С9 выходной конденсатор, VD9, выходной защитный диод.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Сначала распишу преимущества и недостатки схемного решения.
Плюсы —
Радует наличие стабилизатора для питания вентилятора, но вентилятор нужен на 24 Вольта.
Очень радует наличие источника питания отрицательной полярности, это сильно улучшает работу БП на токах и напряжениях близких к нулю.
В виду наличия источника отрицательной полярности в схему ввели защиту, пока нет этого напряжения, выход БП будет отключен.
БП содержит источник опорного напряжение 5.1 Вольта, это позволило не только корректно регулировать выходное напряжение и ток (при такой схеме напряжение и ток регулируются от нуля до максимума линейно, без «горбов» и «провалов» на крайних значениях), а и дает возможность управлять блоком питания извне, просто изменяю напряжение управления.
Выходной конденсатор очень маленькой емкости, что позволяет безопасно проверять светодиоды, не будет броска тока, пока выходной конденсатор не разрядится и БП не войдет в режим стабилизации тока.
Выходной диод необходим для защиты БП от подачи на его выход напряжения обратной полярности. Правда диод слишком слабый, лучше заменить на другой.

Минусы.
Токоизмерительный шунт имеет слишком высокое сопротивление, из-за этого при работе с током нагрузки 3 Ампера на нем выделяется около 4.5 Ватта тепла. Резистор рассчитан на 5 Ватт, но нагрев очень большой.
Входной диодный мост набран из 3 Ампера диодов. По хорошему должны стоять диоды минимум на 5 Ампер, так как ток через диоды в такой схеме равен 1.4 от выходного, соответственно в работе ток через них может быть 4.2 Ампера, а сами диоды рассчитаны на 3 Ампера. Облегчает ситуацию только то, что пары диодов в мосте работают попеременно, но все равно это не совсем правильно.
Большой минус в том, что китайские инженеры, при подборе операционных усилителей выбрали ОУ с максимальным напряжением в 36 Вольт, но не подумали, что в схеме есть источник отрицательного напряжения и входное напряжение в таком варианте ограничено на уровне 31 Вольт (36-5=31). При входных 24 Вольта переменного тока, постоянное будет около 32-33 Вольта.
Т.е. ОУ будут работать в запредельном режиме (36 это максимум, штатное 30).

Я еще расскажу о плюсах и минусах, а так же о модернизации позже, а сейчас перейду к собственно сборке.

Для начала раскладываем все то, что входит в комплект. Это облегчит сборку, да и просто будет нагляднее видно, что уже установили, а что еще осталось.

Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Я рекомендую начинать сборку с самых низких элементов, так как если сначала установить высокие, то низкие потом будет неудобно ставить.
Также лучше начать с установки тех компонентов, которых больше одинаковых.
Начну я с резисторов, и это будут резисторы номиналом 10 КОм.
Резисторы качественные и имеют точность 1%.
Несколько слов о резисторах. Резисторы имеют цветовую маркировку. Многим это может показаться неудобным. На самом деле это лучше чем цифробуквенная маркировка, так как маркировку видно в любом положении резистора.
Не стоит пугаться цветовой маркировки, на начальном этапе можно пользоваться онлайн калькуляторами, а со временем будет получаться определять ее уже и без него.
Для понимания и удобной работы с такими компонентами надо лишь запомнить две вещи, которые начинающему радиолюбителю пригодятся в жизни.
1. Десять основных цветов маркировки
2. Номиналы ряда Е24, они не сильно пригодятся при работе с точными резисторами ряда Е48 и Е96, но такие резисторы встречаются куда реже.
Любой радиолюбитель с опытом перечислит их просто по памяти.
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1.
Все остальные номиналы являются умножением этих на 10, 100 и т.п. Например 22к, 360к, 39Ом.
Что дает эта информация?
А дает она то, что если резистор ряда Е24, то например комбинация цветов —
Синий + зеленый + желтый в нем невозможна.
Синий — 6
Зеленый — 5
Желтый — х10000
т.е. по расчетам выходит 650к, но такого номинала в ряду Е24 нет, есть либо 620 либо 680, значит либо цвет распознан неправильно, либо цвет изменен, либо резистор не ряда Е24, но последнее бывает редко.

Ладно, хватит теории, перейдем дальше.
Выводы резисторов перед монтажом я формую, обычно при помощи пинцета, но некоторые используют для этого небольшое самодельное приспособление.
Обрезки выводов не спешим выбрасывать, бывает что они могут пригодится для перемычек.

Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Установив основное количество я дошел до одиночных резисторов.
Здесь может быть тяжелее, разбираться с номиналами придется чаще.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Компоненты я сразу не паяю, а просто обкусываю и загибаю выводы, причем именно сначала обкусываю, а потом загибаю.
Делается это очень легко, плата держится в левой руке (если вы правша), одновременно прижимается устанавливаемый компонент.
В правой руке находятся бокорезы, обкусываем выводы (иногда даже сразу нескольких компонентов), и боковой гранью бокорезов сразу загибаем выводы.
Делается это все очень быстро, через некоторое время уже на автоматизме.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Вот и дошли до последнего мелкого резистора, номинал требуемого и того что остался совпадает, уже неплохо 🙂Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Установив резисторы переходим к диодам и стабилитронам.
Мелких диодов здесь четыре, это популярные 4148, стабилитронов два на 5.1 Вольта каждый, так что запутаться очень трудно.
Им также формуем выводы.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
На плате катод обозначен полосой, также как на диодах и стабилитронах.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Хоть плата и имеет защитную маску, но я все равно рекомендую загибать выводы так, чтобы они не попадали на рядом идущие дорожки, на фото вывод диода отогнут в сторону от дорожки.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Стабилитроны на плате отмечены также как маркировка на них — 5V1.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Керамических конденсаторов в схеме не очень много, но их маркировка может запутать начинающего радиолюбителя. Кстати она также подчиняется ряду Е24.
Первые две цифры — номинал в пикофарадах.
Третья цифра — количество нулей, которые надо добавить к номиналу
Т.е. для примера 331 = 330пФ
101 — 100пФ
104 — 100000пФ или 100нФ или 0.1мкФ
224 — 220000пФ или 220нФ или 0.22мкФПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Основное количество пассивных элементов установлено.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
После этого переходим к установке операционных усилителей.
Наверное я бы порекомендовал купить к ним панельки, но я впаял как есть.
На плате, как и на самой микросхеме, отмечен первый вывод.
Остальные выводы считаются против часовой стрелки.
На фото видно место под операционный усилитель и то, как он должен ставиться.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
У микросхем я загибаю не все выводы, а только пару, обычно это крайние выводы по диагонали.
Ну и лучше обкусить их так, чтобы они торчали примерно на 1мм над платой.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Все, вот теперь можно перейти к пайке.
Я использую самый обычный паяльник с контролем температуры, но вполне достаточно и обычного паяльника мощностью примерно 25-30 Ватт.
Припой диаметром 1мм с флюсом. Я специально не указываю марку припоя, так как на катушке неродной припой (родные катушки 1Кг весом), а название его мало кому будет знакомо.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Как я выше писал, плата качественная, паяется очень легко, никакие флюсы я не применял, хватает только того, что есть в припое, надо только не забывать иногда стряхивать лишний флюс с жала.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Здесь я сделал фото с примером хорошей пайки и не очень.
Хорошая пайка должна выглядеть как небольшая капелька обволакивающая вывод.
Но на фото есть пара мест, где припоя явно мало. Такое пройдет на двухсторонней плате с металлизацией (там припой затекает еще и внутрь отверстия), но так нельзя делать на односторонней плате, со временем такая пайка может «отвалиться».Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Выводы транзисторов также надо предварительно отформовать, делать это надо так, чтобы вывод не деформировался около основания корпуса (аксакалы вспомнят легендарные КТ315, у которых любили отламываться выводы).
Мощные компоненты я формую немного по другому. Формовка производится так, чтобы компонент стоял над платой, в таком случае тепло меньше будет переходит на плату и не будет ее разрушать.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Так выглядят отформованные мощные резисторы на плате.
Все компоненты паялись только снизу, припой который вы видите на верхней части платы проник сквозь отверстие благодаря капиллярному эффекту. Желательно паять так, чтобы припой немного проникал на верхнюю часть, это увеличит надежность пайки, а в случае тяжелых компонентов их лучшую устойчивость.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Если до этого выводы компонентов я формовал при помощи пинцета, то для диодов уже понадобятся небольшие плоскогубцы с узкими губками.
Формуются выводы примерно также как у резисторов.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Но вот при установке есть отличия.
Если у компонентов с тонкими выводами сначала происходит установка, потом обкусывание, то у диодов все наоборот. Вы просто не загнете после обкусывания такой вывод, потому сначала загибаем вывод, потом обкусываем лишнее.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Силовой узел собран с применением двух транзисторов включенных по схеме Дарлингтона.
Один из транзисторов устанавливается на небольшой радиатор, лучше через термопасту.
В комплекте было четыре винтика М3, один идет сюда.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Пара фото почти спаянной платы. Установку клеммников и остальных компонентов я расписывать не буду, это интуитивно понятно, да и видно по фотографии.
Кстати насчет клеммников, на плате установлены клеммники для подключения входа, выхода, питания вентилятора.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Плату я пока не промывал, хотя часто делаю это на этом этапе.
Обусловлено это тем, что будет еще небольшая часть по доработке.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
После основного этапа сборки у нас остались следующие компоненты.
Мощный транзистор
Два переменных резистора
Два разъема для установки на плату
Два разъема с проводами, кстати провода очень мягкие, но небольшого сечения.
Три винтика.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Изначально производитель задумывал разместить переменные резисторы на самой плате, но так они ставятся настолько неудобно, что я даже не стал их паять и показал просто для примера.
Они стоят очень близко и регулировать будет крайне неудобно, хотя и реально.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Но спасибо что не забыли дать в комплекте провода с разъемами, так гораздо удобнее.
В таком виде резисторы можно вынести на переднюю панель прибора, а плату установить в удобном месте.
Попутно запаял мощный транзистор. Это обычный биполярный транзистор, но имеющий максимальную рассеиваемую мощность до 100 Ватт (естественно при установке на радиатор).
Осталось три винтика, я не понял куда их даже применить, если по углам платы, то надо четыре, если крепить мощный транзистор, то они короткие, в общем загадка.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Питать плату можно от любого трансформатора с выходным напряжением до 22 Вольт (в характеристиках заявлено 24, но я выше пояснил почему такое напряжение применять нельзя).
Я решил использовать давно лежащий у меня трансформатор для усилителя Романтика. Почему для, а не от, да потому, что он еще нигде не стоял 🙂
Этот трансформатор имеет две выходные силовые обмотки по 21 Вольту, две вспомогательные по 16 Вольт и экранирующую обмотку.
Напряжение указано для входного 220, но так как у нас сейчас уже стандарт 230, то и выходные напряжения будут немного выше.
Расчетная мощность трансформатора около 100 Ватт.
Выходные силовые обмотки я запараллелил, чтобы получить больше ток. Можно было конечно использовать схему выпрямления с двумя диодами, но лучше с ней не будет, потому оставил так как есть.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Первое пробное включение. На транзистор я установил небольшой радиатор, но даже в таком виде был довольно большой нагрев, так как БП линейный.
Регулировка тока и напряжения происходит без проблем, все заработало сразу, потому я уже вполне могу рекомендовать этот конструктор.
Первое фото — стабилизация напряжения, второе — тока.Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелымПлата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым
Для начала я проверил, что выдает трансформатор после выпрямления, так как это определяет максимальное в

Плата лабораторного блока питания, моя конструкция и дополнения. Мультиобзор.

Данный текст написан не столько ради обзора самой платы блока питания, в этом преуспел, уважаемый Kirich и другие авторы, а скорее ради описания получившейся у меня конструкции в целом, с необходимыми, на мой взгляд, этому блоку питания дополнениями в виде термоконтроллера вентилятора, индикатора напряжения и тока, автоматического переключателя обмоток трансформатора, электронного отключения нагрузки, ну и собственно силового трансформатора и корпуса. Часть устройств куплена на AliExpress, а другая часть собрана с нуля. Для первых будут ссылки, а для последних схемы…

Итак, используемые компоненты:
— Готовый тороидальный трансформатор 150Вт, имеющий 2 обмотки по 12 вольт, купленный в чип и дип. Такой трансформатор был выбран с расчетом возможности переключения обмоток, разделив диапазон выходных напряжений на 2 поддиапазона — 0-11в и все, что выше (используя или одну 12 вольтовую обмотку или 2 последовательно соединенные такие же обмотки, в сумме дающие ~24В). Поверх двух заводских вторичных обмоток еще были намотаны 2 дополнительные. Первая — маломощная на 13В для питания дополнительных устройств и вентилятора охлаждения. Вторая обмотка более мощная, на 7В., намотанная проводом 1,5мм (можно было использовать тоньше, но такой был у меня в наличии), для питания отдельного 5-вольтового USB выхода, подключенного к линейному стабилизатору 7805;

— Плата-конструктор лабораторного источника питания с AliExpress. Набор реально стал стоить копейки — чуть больше 5$. Долетел до Минска за 29 дней, трек отслеживался. Собранная мной плата на фото выше. Заменил лишь комплектный кондер на 10 000мкф и диоды выпрямителя, диодами Шоттки SR560 на ток 5A. Менять операционные усилители, пока не стал…;

— Готовая плата контроллера вентилятора с индикатором температуры и выносным термодатчиком также с AliExpress.
Термоконтроллер, стоимостью 1,65$, доехал до Минска за 22дня, трек отлеживался. Отличное устройство, надо отметить. Может работать в одном из двух режимов — на охлаждение или на нагрев. Т.е., в зависимости от выбранного режима, термоконтроллер управляет или нагревателем (включает, если температура опускается ниже заданной), или вентилятором (включает, если температура превышает заданную). Для отключения вентилятора или нагревателя задается значение гистеризиса. Управляется контроллер при помощи 3х кнопок, значения выводятся на 3х-символьный индикатор. На странице продавца имеется подробная инструкция

Инструкция

;

— Готовый индикатор напряжения и тока с AliExpress. Цена 3,94$. Ехал заказ 5 недель, трек не отслеживался. Надо отметить, что индикатор оказался вполне годным, позже протестируем;

— Самодельный блок переключения обмоток трансформатора (схема найдена на просторах инета). Это, пожалуй, самое важное дополнение для линейного регулируемого блока питания. Дело в том, что КПД таких источников — весьма не высокий, особенно при низких выходных напряжениях. Так, например, при выходном напряжении 5В и токе, скажем, в 3А, на выходном транзисторе должно рассеяться около 75Вт. И в этом режиме, при питании БП от 24 вольт переменного тока (2 обмотки по 12 вольт), вентилятор охлаждения, управляемый термоконтроллером, почти никогда не выключается. А при входном напряжении в ~12В, наоборот, включается очень редко и на короткое время. Таким образом, данное дополнение, позволяет значительно улучшить режимы работы блока питания, особенно, если учесть, что я, в основном использую напряжения до 12В. Единственное, что выбранное мной решение не самое лучшее, потому, что, при уменьшении напряжения, в момент переключения обмоток с двух на одну (с 24в на 12в), возникает короткий провал в выходном напряжении. Симисторная же схема лишена такого недостатка. А для себя я решил, что мне этот нюанс не принципиален.
Собрано устройство на макетной плате, тут же размещен выпрямитель и стабилизатор напряжения на 12В, от которого питаются реле, термоконтроллер и вентилятор. Для этого стабилизатора на трансформаторе была намотана дополнительная маломощная обмотка;

— А это полностью самодельный блок электронного подключения нагрузки, о нем по подробнее:
Итак, небольшое ТЗ.

— После включения блока питания нагрузка должна быть отключена в независимости от последнего состояния.
— О выключенной нагрузке должен сообщать мигающий красный светодиод.
— О включенной нагрузке должен сообщать постоянно горящий зеленый светодиод.
— Подключение нагрузки происходит при помощи реле.
— Аппаратное подавление дребезга контактов.

Схема исправлена, спасибо пользователям IIIap, varicap и alexky, ее заметившим (неправильная полярность защитного диода). Схема построена на дешевом микроконтроллере Atmel ATtiny2313 и триггере Шмитта 74HC14.
Запитана схема от 12 вольт, необходимых для работы реле. Для питания микросхем использован линейный преобразователь 7805.

После включения мигает красный светодиод VD2. Триггер шмитта 74HC11 позволяет окончательно и бесповоротно избавиться от дребезга контактов. При нажатии кнопки, светодиод VD2 гаснет, а VD1 (зеленый) загорается, одновременно с ним открывается транзистор VT1 и включается реле K1. При следующем нажатии нагрузка и зеленый светодиод VD1 отключаются, красный светодиод VD2 начинает мигать. Диод VD1 защищает транзистор от всплесков напряжения на катушке реле. Собрана схема на макетной плате. Если не ставить на входе триггер Шмитта (и бороться с дребезгом программными средствами), то необходим подтягивающий резистор 10К на 7 выводе микроконтроллера. В планах добавить еще один канал управления на вход микроконтроллера int0. Управляться будет USB выход.

Управляющая программа написана в среде Bascom.

В основном цикле мигает красный светодиод, при условии, что на выходе PB2 низкий уровень, т.е. нагрузка отключена, а зеленый светодиод не горит. По прерыванию Int1 вызывается подпрограмма Swbutton. Оператор Toggle переключает состояния выхода PB2 (если был 1 то станет 0 и наоборот). После переключения выхода программа возвращается в основной цикл, до следующего прерывания;

Под спойлером исходник

$regfile = «attiny2313.dat»
$crystal = 4000000

Config Portb.1 = Output
Config Portb.2 = Output
Config Pind.3 = INPUT
Config Int1 = Falling

Dim Wtime As Byte

On Int1 Swbutton

Cls

Wtime = 255

Enable Interrupts
Enable Int1

Do
if pinb.2 = 0 Then
Set Portb.1
Waitms Wtime
Reset Portb.1
Waitms Wtime
Else
‘Pinb.4 = 0
End If
Loop
End

Swbutton:
Toggle Portb.2

Return

End

— Реле.Слева реле в синем корпусе, используется для включения/отключения нагрузки, а реле в прозрачном корпусе, первой группой контактов переключает обмотки трансформатора, а вторая группа включает светодиод индицирующий подключение второй обмотки;

— И наконец, готовый корпус от старого ленточного стримера. DDS картриджи на 2Gb уже очень давно не актуальны, поэтому девайс был бесжалостно разобран на запчасти. А корпус с родным вентилятором прекрасно подошёл для моего блока питания;

Вот такая передняя панель. Временная, т.к. буду переделывать и компоновку и материал вставки менять надо (был белый вспененный пластик — смотрится коряво, а будет заглушка от компьютерного корпуса, которая попадает в цвет всего устройства). Но это чуть позже, когда дойдут из китая многооборотные резисторы. Так же добавится USB разъем. Красный регулятор — напряжение, синий — ток (цвета ручек выбраны в соответствии с цветами свечения сегментов индикатора). Прямоугольный зеленый светодиод под индикатором начинает светиться при подключении второй обмотки трансформатора. Над синим регулятором светодиод индикации стабилизации по току (красного цвета). Ну и в районе выходных клемм красная кнопка подключения нагрузки и двухцветный светодиод (красно-зеленый). Все выполнено на разъемах — лицевая панель полностью съемная. Выход блока питания к лицевой панели подключается, посредством разъёма типа Deans, который используется для аккумуляторов дистанционно управляемых моделей;

Все компоненты соединены между собой в соответствии со следующей схемой (справлена, спасибо пользователю MisHel64):
Немного сборки:
Блоки переключателя обмоток и отключения нагрузки собраны в сандвич и установлены вблизи передней панели. Рядом установлены реле отключения нагрузки и плата термоконтроллера вентилятора.

С внутренней стороны, к корпусному вентилятору прикручен радиатор (от какого-то старого процессора). К радиатору на термопасту прикручен транзистор и датчик термоконтроллера. Все установлено в корпус с задней стороны.

Основная плата установлена на высоких стойках вниз деталями. Такое расположение, хоть и не самое теплоэффективное, но по другому плату и трансформатор в этом корпусе не разместить.

Обмотки трансформатора я решил подключить при помощи клемм Wago, получилось очень удобно. В проводах небольшой сумбур, хотя они укладывались и стягивались стяжками. Может потом переделаю…
И последний компонент — стабилизатор на 5В, выполненный навесным монтажом на радиаторе. И пара заключительных фото, вид сзади и собранный БП. Сзади расположены разъем питания, выключатель питания, предохранитель и выключатель (синего цвета) дополнительной линии 5В.

Теперь перейдем к тестированию. Сразу оговорюсь, что тестировать будем не столько саму плату БП, сколько всю конструкцию в сборе. Начнем с индикатора. Под спойлером находятся наглядные фото тестирования. Показания сравнивались с эталонным профессиональным цифровым мультиметром Актаком АМ-1095.

Тестирование показаний вольметра


Амперметр тестировался при помощи нагрузочного резистора 10Ом 50Вт.Если вспомним закон Ома, то легко прикинем, с этим резистором показания тока должны быть в 10 раз меньше показаний вольтметра, в чем сейчас и убедимся. Сравнивать показания будем по прежнему с Актакомом.

Тестирование показаний амперметра

После проведенных измерений я даже зауважал этот индикатор и мне захотелось его назвать «прибором» )).

А вот от платы блока питания больше 26В при 10 Омной нагрузке, а токе, соответственно, в 2.6А, получить не удалось, хотя на холостом ходу блок питания выдает 31В.

Тестируем стабилизацию тока (мультиметр, в режиме измерения тока, напрямую подключен к выходным клеммам):

Фотки


Видим, что регулировка тока возможна до 3.6А.
Я все-таки решил выяснить какая просадка выходного напряжения будет при почти максимальном токе. У меня нашлись два резистора по 3,3Ом 50Вт, соединил их последовательно и подключил к выходным клеммам — результат на фото:

Еще тесты:

Сравним напряжение на выходе выпрямителя с выходным. (На мультиметре напряжение на выходе диодного моста)
Слева без нагрузки, справа с нагрузкой:
Тоже самое, но меряем переменку на выходе транса:
Небольшие выводы:
-напряжение на выходе транса просаживается под нагрузкой на 1,6в, хотя трансформатор 150Вт, а на выходе около 80Вт.
-напряжение на выходе диодного моста просаживается под той же нагрузкой, уже на 6В.
-выходное же напряжение просаживается на 8,5В при той же нагрузке около 80Вт.
Надо, конечно с этим что-то делать… хотя мне этого рабочего диапазона для работы вполне хватит.
Ну, вот осталось только измерить пульсации, хотя для линейных блоков питания это наверное излишне и надо скорее, что бы подчеркнуть их беспроблемность в этом плане, хотя…

Меряем пульсации

Сразу оговорюсь, т.к. блок линейный, на показания частотомера обращать внимания не стоит — он меряет абы что… Меряем: эффективное значение (минимальные показания на скриншотах), максимум пиковый (средние показания) и диапазон (максимальные значения).
10В, 1А:
10В, 2,1A:
12В, 3,5А:
24В, 3,5А:
все красиво, но есть нюанс: когда блок близок к моменту, когда начинает проседать напряжение, т.е. близок к своему пределу, то откуда-то возникают дикие помехи. Вот на фото ниже работает только 1 обмотка транса, т.е. на вход блока питания подается около 12В переменки, и нагрузка в 3А уже явилась предельной и поперли помехи. А если бы на вход подавалось большее напряжение, то блок работал бы в штатном режиме. Вот надо такой нюанс учитывать.
10В, 3А:

Подтверждение покупок


В этом обзоре я рассмотрел сразу 3 приобретенных мной товара, а также еще пару полезных самодельных дополнений. Устройство получилось годное, но с некоторыми нюансами. Как минимум я попробую заменить выходной транзистор, т.к. проскакивала информация, что у китайцев они поддельные.
Вот и подошел к концу мой первый обзор. Высказывайте свои мнения. Спасибо за внимание!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *