Схема регулируемого простого блока питания: РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Скажу без преувеличения, что блок питания — это основа всей радиолюбительской лаборатории. И действительно, ни один девайс не запустить без нормального регулируемого БП с индикаторами вольт и ампер. Естественно он должен быть оборудован защитой на слабый и на сильный ток. Иначе любая нештатная ситуация в схеме или малейшая ошибка монтажа и подключения, приведёт к мгновенному сгоранию чего нибудь дорогого в устройстве. Часто на форуме спрашивают — чего бы такого спаять и сделать попроще? Ответ один: Начните с нормального блока питания. И совсем необязательно ваять что-то сложное, достаточно простого регулируемого 0-15В БП с защитой от превышения значения тока в подключенной нагрузке.

Несмотря на огромное количество всякоразных схем БП в интернете и радиожурналах, я снова и снова возвращаюсь к простой, годами (десятилетиями) проверенной схеме регулируемого блока питания. Как говорится: новое — это хорошо забытое старое. Вот основные преимущества данной схемы:
— не содержит дорогих и труднодобываемых деталей;
— прост в сборке и настройке;
— нижний предел напряжения составляет всего 0,05 вольта;
— широкий диапазон выходных напряжений;
— двухдиапазонная защита по току, на 0,05 и 1А;
— высокая стабильность работы.

Трансформатор питания должен обеспечивать напряжение на 3В больше, чем требуемое максимальное на выходе. То есть если блок питания регулируется в пределах до 20В, то с трансфолрматора надо получить хотя-бы 23В. Диодный мост выбираем исходя из максимального тока, ограниченного защитой. При токе до 1А ставим обычный советский мост КЦ402. Конденсатор фильтра 4700мкф, этой ёмкости вполне достаточно, чтоб даже самая чувствительная к наводкам по питанию и помехам схема не давала фон. Этому способствует и неплохой компенсационный стабилизатор с коэфициентом подавления пульсаций больше 1000.

На фото показан регулируемый блок питания, который верой и правдой служит уже 10 лет! Собирался как временный, но работа его так понравилась, что пользуюсь им до сих пор. Сам БП и простой, но сколько сложных девайсов удалось с его помощью починить и запустить.

По схеме почти все транзисторы германиевые, но когда будете заменять их на современные кремниевые учтите, что нижний МП37 должен быть именно таким — германиевым, структуры н-п-н: МП36, МП37, МП38.

Токоограничительный узел собран на транзисторе, который следит за падением напряжения на резисторе. Здесь можно более подробно почитать про расчёт данного резистора, а так-же резисторов шунта стрелочных индикаторов. Нижний предел напряжения всего 0,05 вольт, что не по зубам даже многим более сложным схемам БП. Максимум выходного напряжения при регулировке, определяется стабилитроном Д814. Он выбирается на половину выходного напряжения. Так если надо на выходе иметь 0-25В, ставьте стабилитрон на 13В, например Д814Д.

Стрелочные индикаторы показывают напряжение и ток. О методе расчёта шунта для них написано тут. Корпус для регулируемого блока питания желательно сделать металлический — так он будет экранировать плату блока питания и трансформатор, чтоб они не создавали наводок чувствительным настраиваемым схемам.

Форум по блокам питания

Форум по обсуждению материала РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

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.

Схема простого трансформаторного блока питания с регулировкой напряжения 0—12 вольт.

Человек, у которого электрика и электроника является хобби, увлечение, делами, что позволяют получать удовольствие или иметь дополнительный заработок, просто обязан иметь у себя в наличии блок питания с плавной регулировкой напряжения! Ведь работая с различной электрической и электронной техникой постоянно приходится сталкиваться с её питанием, а оно, как известно, не всегда одинаково. Постоянно искать источники питания с подходящим напряжением, тоже не выход. Именно в данном случае наиболее рациональным и правильным решением будет создание простого (или сложного, если есть в этом особая необходимость) блока питания, имеющего плавное регулирование напряжения питания. Простая, но надёжная схема представлена на рисунке, давайте её разберём.

Схема простого, регулируемого плавно, блока питания представляет собой две основные части, это сам блок питания и небольшая транзисторная схема параметрического регулятора напряжения. Первая часть содержит понижающий трансформатор, выпрямитель (диодный мост) и конденсатор (сглаживающий фильтр). По большей части именно от выбора этих частей зависит мощность всего блока питания. Что бы не делать слишком большим блок питания ограничимся электрической мощностью в 30 Вт. Хотя для увеличения этой мощности достаточно будет поменять трансформатор, мост и выходной транзистор, имеющие соответствующие величины токов и напряжений.

Итак, находим трансформатор, который рассчитан на входное напряжение 220 вольт и выходное 12-15 вольт, вторичная обмотка должна иметь сечение, обеспечивающее номинальную силу тока в 2-3 ампера. Далее, спаиваем диодный мостик, элементы которого должны быть рассчитаны на ток не меньше 5 ампер (лучше брать с небольшим запасом). И к выходу моста припаяем фильтрующий конденсатор с ёмкостью от 1000 микрофарад и более. Схема плавно регулируемого параметрического стабилизатора после её сборки (спайки) должна сразу начать нормально работать, хотя если есть желание донастройки и точной регулировки внутренних параметров, можете сами по изменять имеющиеся электронные компоненты, поставив туда наиболее подходящие на Ваш взгляд.

Теперь расскажу о самой работе данной схемы плавно регулируемого блока питания. Трансформатор — его задача заключается в преобразовании электрической энергии, то есть он сетевое напряжение 220 вольт понижает до нужных 12 вольт. Заметим, что как был у нас переменный ток, так и остался, хотя и понизилась амплитуда. Диодный мостик занимается тем, что переводит все колебания в один полупериод, а именно значение тока после мостика уже меняется только от нуля и до 12 вольт, не меняя своего полюса. Но волнообразный ток подходит не для всех случаев питания электрооборудования, для многих устройств нужен именно постоянный ток, допускающий минимальные колебания. Для этого и нужен конденсатор, который сглаживает скачки напряжения.

Схема регулятора является параметрической, то есть в схеме создаётся некое опорное напряжение, уже от которого путём деления напряжения и усиления силы тока создаются необходимые выходные величины электрических параметров. С выхода мостика, на котором уже сглажены скачки (фильтрующим конденсатором), напряжение подаётся на цепь параметрического стабилизатора, состоящего из резистора R1 и стабилитрона VD2. Тут напряжение делиться, причём на стабилитроне образуется некоторое постоянная его величина с малыми отклонениями. Если напряжение будет меняться, по причине внешних обстоятельств, то эти изменения только будут заметны на R1.

Параллельно стабилитрону, на котором образовалось опорное напряжение постоянной величины, включён переменный резистор R2, что, собственно, и осуществляет плавное изменение выходного напряжения на нашем регулируемом блоке питания. Когда мы его крутим, то получаем определённую величину постоянного напряжения, что далее делится между база-эмиттерными переходами транзисторов, включённых по схеме эмиттерных повторителей. А, как известно, включение по этой схеме заставляет транзисторы работать в режиме усиления только тока, при том, что напряжение остаётся как бы неизменным. То есть, напряжение снятое с переменного резистора передаётся на выход через транзисторы, которые понижают его только на величину своего насыщения (примерно от 0.4 до 0.7 вольт).

Проще говоря — выставили мы на переменном резисторе значение 5 вольт, оно передалось через транзисторы на выход (минус примерно 1.2 вольта, что осели на транзисторных переходах база-эмиттер), а в силу усиления тока, мы получили повышение мощности, срезанной от основной, которая имеется на выходе диодного мостика. Транзисторы тут являются некими электрическими краниками, которыми мы управляем при помощи изменения напряжения на база-эмиттерных переходах. Чем больше мы подадим на них напряжения с переменного резистора, тем сильнее откроются транзисторы (понизится их внутреннее сопротивление) и больше электрической мощности передастся на выход регулируемого блока питания.

Видео по этой теме:

P.S. Эту электрическую схему простого регулируемого блока питания я когда-то давно (когда сам начинал заниматься электроникой) собрал для себя. Он меня не разу не подводил, я им проверял устройства, запитывал самодельные схемы, заряжал различные аккумуляторы и т.д. При желании этот блок питания можно доработать и снабдить дополнительными функциональными элементами, такими как внутренний вольтметр, амперметр, защиты от перегрузки и т.д.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Универсальный блок питания, с помощью которого можно получить все напряжения, которые могут понадобиться в радиолюбительской и просто бытовой деятельности, должен быть в каждом доме. И конечно БП должен иметь хорошую мощность — обеспечивать ток выхода не 0,5 А, как у дешёвых китайских адаптеров, а несколько ампер, чтобы подключить даже свинцовые аккумуляторы от автомобиля для заряда, или электромоторы. Конечно при этом хочется чтоб диапазон напряжений так же имеет значение. Большинство схем блоков питания для начинающих ограничены 12 вольт, в лучшем случае 20. Но бывает нужно и 24, и 36 В. Сложно ли создать такой БП самому? Нет, ведь для схемы понадобится всего лишь десяток деталей. Вот очень простой, универсальный источник питания с регулируемым напряжением питания. Максимальное выходное напряжение 36 В — оно настраивается в диапазоне от 1,2 до (vcc — 3) вольт.

Схема регулируемого блока питания

Транзистор Q1 — это мощный PNP Дарлингтон, используется для увеличения тока микросхемы LM317. Сама LM317L без радиатора может дать 100 мА, чего достаточно для управления транзистором. Элементы D1 и D2 являются защитными диодами, потому что при включении схемы заряд конденсаторов может повредить транзистор или стабилизатор.

Параллельно электролитическим конденсаторам для устранения высокочастотных шумов ставим 100 нФ конденсаторы, потому что электролитические имеют большие значения ESR и ESL и не могут чётко устранить высокочастотные помехи.

Вот примерный дизайн печатной платы для этой схемы.

Примечания

Транзистору Q1 нужен радиатор и лучше небольшой вентилятор.
Максимальная выходная мощность схемы — 125 ватт.
R1 — 2 Вт, другие резисторы — 0.25 ватт.
Все конденсаторы 50 В.
RV1 — 5 кОм регулятор.
Трансформатор требуется на 36 В 5 А. С мощностью от 150 ватт и выше.
Клеммы подключения выходных проводов — как для АС в усилителях, винтовые.

Поделитесь полезными схемами

СХЕМА СВЕТОТЕЛЕФОНА

Простейшая конструкция приемопередающих узлов светотелефона, не требующих каких-либо дефицитных материалов и обеспечивающих достаточную для практических целей дальность связи.

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРООММЕТР

Испробовав множество способов, пришел к более удачному решению, с помощью которого можно измерять не только индуктивность, но и очень малое сопротивление (единицы мкОм) и очень большую емкость (до 1 фарада).

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАМОК ДЛЯ ВХОДНОЙ ДВЕРИ

Электронные дверные замки для дома. Развитие высоких технологий уже прочно и надежно вошло в нашу жизнь, и захватила все ее сферы. Разработки в этой сфере проявляются в полную силу в окружающем мире, ведь в нашем мире практически невозможно встретить человека который бы не пользовался мобильными телефонами, компьютерами и другой оргтехникой.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИОНИЗАТОР

Ионизатор -приспособление, которое предназначено для очистки и повышения качества окружающего нас воздуха. Если у вас есть дети, то ионизатор — необходим вам и вашей семье, поскольку организм детей особо чувствителен к микробам, которые могут поступить в организм из воздуха.

СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

ИБП — очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию.

В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.

Регулируемый или «лабораторный» блок питания из модулей своими руками. Регулируемый блок питания

В любой радиолюбительской мастерской не обойтись без источника питания с возможностью изменения величины напряжения в широких пределах. Представленное устройство предназначено для регулирования напряжения от полвольта почти до величины входного напряжения и регулирования величины ограничения тока нагрузки. При наличии готового нерегулируемого источника питания напряжением 20-30 В и допустимым током нагрузки до 5 А, этот блок позволит сделать источник универсальным.

Схема

За основу взята распространённая схема (рис.1), обсуждаемая на некоторых радиолюбительских форумах.

Честно говоря, стабилизированной эту схему назвать нельзя однозначно, но тем не менее я рекомендую её для начинающих радиолюбителей, нуждающихся в регулируемом источнике питания. Схема хороша тем, что позволяет регулировать напряжение в широких пределах, а также ограничивать ток нагрузки, что исключает перегрузку источника питания при коротких замыканиях.

У этой схемы есть один существенный недостаток. При регулировании напряжения, оно изменяется не равномерно. От минимума напряжение нарастает очень медленно, но ближе к максимуму процесс становится настолько стремительным, что точная установка требуемого значения весьма затруднительна. По этому поводу на многих форумах не мало соплей и плевков. Не советую уподобляться истерикам и размазывать сопли по этому поводу, всё, что требуется от настоящего радиолюбителя – включать мозг.

Суть проста. Чтобы получить линейный характер регулирования при нелинейном изменении величины регулирования линейным элементом, нужно скорректировать его характеристику в сторону обратной нелинейности… Вот такая не шуточная шутка получилась:)

Предлагаю Вам свой вариант схемы, в котором применена отечественная элементная база и добавлен элемент коррекции нелинейности регулировки напряжения – рисунок 2.

Обратите внимание на подстроечный резистор R7. Его роль как раз и заключается в коррекции характеристики регулирования.

В качестве регулирующего элемента я применил транзистор КТ819ГМ (просто оказался в наличии). Он выполнен в массивном металлическом корпусе и рассчитан на ток коллектора до 15А. Этот транзистор необходимо размещать на радиаторе для эффективного теплоотвода.

В качестве шунта R2 я использовал параллельную спайку пяти двухваттных резисторов 5,1 Ом по 2 Вт каждый. Этот шунт я так же вынес за пределы платы, расположив рядом с радиатором транзистора.

У меня не оказалось переменного резистора 470 Ом, поэтому мне пришлось для R5 использовать резистор 1 кОм, но и при этом номинале ток регулируется достаточно равномерно.

Настройка схемы

Исходная схема (рисунок 1) практически не нуждается в настройке. Переработанная схема (рисунок 2) требует настройки коррекции характера регулирования напряжения. Настройка очень проста.

Подайте на вход напряжение питания (желательно от того источника, который будете брать за основу). Переменный резистор R6 выведите в крайнее положение, при котором напряжение выхода будет максимальным. Измерьте напряжение на выходе схемы. Переведите движок резистора R6 как Вам кажется точно в среднее положение. Подстроечным резистором R7 добейтесь на выходе схемы ровно половины того напряжения, которое измеряли при установке на максимум. Собственно – всё.

Данная коррекция не гарантирует абсолютную линейность регулировки, но визуально Вам покажется, что напряжение меняется идеально равномерно.

Применение

Плюс этой схемы заключается в ограничении максимального тока. Её можно использовать для сборки относительно бюджетного варианта источника питания. Для примера, я использовал в качестве преобразователя сетевого напряжения электронный трансформатор для галогенных ламп. У них есть серьёзный недостаток – отсутствие защиты от перегрузки. Но поскольку регулирующая схема ограничивает ток нагрузки, то практически защищает схему первичного преобразования от КЗ.

Файлы

Схема достаточно проста для повторения даже начинающими радиолюбителями, но, если кого интересует готовая печатка, качайте файл —

Кроме схемы и печатки в архиве содержится файл таблица с графиком, визуально отражающий изменение харауеристики равномерности регулирования при введении в схему корректирующего резистора, может кому то будет интересно, или даже полезно. Там в красных ячейках можно задавать величину сопротивлений переменного и корректирующего резистора. Изменение характеристики визуально можно наблюдать по представленным в файле графикам.

Предупреждение

Показанный в данной статье способ коррекции пригоден далеко не во всех случаях и может быть непреемлем для отдельного ряда задач!

ВНИМАНИЕ!!! Показанный способ коррекции следует использовать с особой осторожностью, зная принцип работы настраиваемого устройства и хорошо представляя, что Вы делаете! В других схемах при определённых положениях движка резисторов могут возникать недопустимые токи, способные вывести из строя резисторы или иные детали рабочего устройства!!! Используя описанный способ коррекции в своём устройстве вы действуете на свой страх и риск, а ещё лучше, представляете, что делаете. Ни какой ответственности за возможные причинённые неисправности Ваших устройств при применении корректирующего резистора по моей схеме лично я не несу.

Данный способ коррекции в конкретной представленной схеме на рисунке 2 абсолютно безопасен при любых номиналах корректирующего резистора и любых положениях движков корректирующего и переменного резисторов R7 и R6.

Всем давно известно, что без нормального регулируемого блока питания не возможно запустить ни один девайс сделанный своими руками. Ведь блок питания это основа радиолюбительской лаборатории, поэтому в этой статье я расскажу, как сделать простой регулируемый блок питания из доступных деталей всего на двух транзисторах. На этом рисунке изображена простая для изготовления схема регулируемого блока питания.

Эта схема очень неприхотлива в радиодеталях по этому, собрать её может каждый начинающий радиолюбитель практически из того, что имеется под рукой. Диодный мост Br1 пойдет практически любой с силой тока не менее 3А. Если нет диодного моста, замените его подходящими диодами. Конденсатор С1 можно заменить любым от 1000 мкФ до 10 000 мкФ. Переменный резистор Р1 от 5 до 10 кОм. Транзистор Т1 КТ815, BD137, BD139 транзистор Т2 КТ805, КТ819, TIP41, MJE13009 и многие другие советские и импортные аналоги, подбираются согласно требуемой нагрузке и мощности источника питания.

Диод D1 с силой тока не менее 3А, можно вообще заменить перемычкой, он защищает конденсатор C2 от переполюсовки при подключении к блоку питания аккумулятора. Источником питания для этой схемы может служить любой трансформатор от 12 до 30 вольт. Для своего блока питания я использовал тороидальный трансформатор от музыкального центра с двумя последовательно соединенными обмотками по 13,5В и силой тока 3,5А. После выпрямления напряжения на выходе получилось 30 вольт.

Все детали блока питания я, как всегда разместил на печатной плате размером 6,5 на 4,5 см. При установке транзисторов обратите внимание на цоколевку. Например у транзистора КТ819 ножки располагаются так ECB, а у транзистора MJE13009 так BCE, по этому транзисторы лучше всего соединить с платой небольшими кусочками провода и тогда у вас не возникнет проблем с правильной установкой транзисторов на радиаторе.

Два транзистора установите на одном радиаторе без изоляционных прокладок потому, что коллекторы транзисторов на схеме соединяются вместе. Не забудьте места крепления транзисторов смазать термопастой. Диодную сборку желательно закрепить на небольшом радиаторе, она тоже не слабо нагревается. Для контроля выходных характеристик желательно установить универсальный китайский измерительный прибор (УКИП) обозначенный на схеме V/A1.

Все компоненты блока питания я разместил в стандартном корпусе от компьютерного блока питания. Только из за большого размера тороидального трансформатора от музыкального центра вентилятор пришлось разместить снаружи, но это на технические характеристики блока питания особо не влияет.

Благодаря мощному 3,5 амперному тороидальному трансформатору этот универсальный регулируемый блок питания я использую для питания различных самоделок и в качестве зарядного устройства для небольших аккумуляторов.

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

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.

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.

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

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.

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.

Скажу без преувеличения, что блок питания — это основа всей радиолюбительской лаборатории. И действительно, ни один девайс не запустить без нормального с индикаторами вольт и ампер. Естественно он должен быть оборудован защитой на слабый и на сильный ток. Иначе любая нештатная ситуация в схеме или малейшая ошибка монтажа и подключения, приведёт к мгновенному сгоранию чего нибудь дорогого в устройстве. Часто на форуме спрашивают — чего бы такого спаять и сделать попроще? Ответ один: Начните с нормального блока питания. И совсем необязательно ваять что-то сложное, достаточно простого регулируемого 0-15В БП с защитой от превышения значения тока в подключенной нагрузке.

Трансформатор питания должен обеспечивать напряжение на 3В больше, чем требуемое максимальное на выходе. То есть если регулируется в пределах до 20В, то с трансфолрматора надо получить хотя-бы 23В. Диодный мост выбираем исходя из максимального тока, ограниченного защитой. При токе до 1А ставим обычный советский мост КЦ402. Конденсатор фильтра 4700мкф, этой ёмкости вполне достаточно, чтоб даже самая чувствительная к наводкам по питанию и помехам схема не давала фон. Этому способствует и неплохой компенсационный стабилизатор с коэфициентом подавления пульсаций больше 1000.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Силовой модуль для линейного блока питания 30 Вольт 10 Ампер. Обзор и тест силового модуля для блока питания 30 Вольт

Недавно я опубликовал обзор комплекта для сборки регулируемого линейного блока питания с выходным напряжением до 60 Вольт и током до 20 Ампер (по крайней мере в теории). Сегодня у меня обзор товара от того же продавца и из той же серии, но это будет не комплект, а лишь отдельный модуль, который также можно использовать с платой управления от предыдущего набора.
Впрочем обо всем подробнее в обзоре, также будет и схема релейного модуля из предыдущего обзора.

Для начала, зачем вообще был куплен данный модуль, ведь в прошлый раз был показан вполне действующий комплект с более интересными характеристиками.
На самом деле все предельно просто:
1. При покупке у одного продавца немного выгоднее купить несколько товаров.
2. В планах сделать не один, а два БП, но с разными характеристиками и управлением.

Но перейдем к платке.
Упаковка очень простенькая, немного мягкой ленты и прозрачный пакет, причем последнее уже от посредника, а не продавца.

Платка, довольно увесистая, около 260 грамм. Данную плату я также не видел на других торговых площадках, причем не только её, а и наверное большинство товаров из этого магазинчика на Тао.

Размеры платы — 100х82мм, но если считать с выступающими элементами, то 100х104мм. Высота 60мм, при этом высота определяется по высоте входных конденсаторов, без них высота около 35мм.

Комплект прост до предела, плата и кабель для подключение к плате управления.
Впрочем здесь я наверное сделаю небольшую оговорку, в предыдущем обзоре я писал что в комплекте дали много прокладок из слюды и крепежных винтов. Уже в процессе написания данного обзора я подумал, что скорее всего продавец ссыпал в один пакет комплектацию к двум заказам. Хотя даже с учетом этого всего было с запасом.

К сожалению в процессе доставки плата пострадала. Я не знаю на каком этапе это произошло, когда ее везли по Китаю к посреднику или когда она ехала почтой ко мне, но судя по качеству упаковки подозреваю первый вариант.
Были отогнуты силовые транзисторы и диодный мост. Проблем вернут все это обратно не возникло, но все равно заставило немного поволноваться.

Кроме того был поцарапан один из входных конденсаторов, но здесь я уже больше грешу на продавца. Почему так, поясню чуть позже.

Как и в прошлый раз, плата разработана так, что предполагает установку непосредственно на радиатор, что и показывает фото на странице товара. Довольно удобно, но я бы поставил стойки и около транзисторов. Правда угадать с высотой будет заметно сложнее, но я привык, что компоненты не должны нести на себе никакой нагрузки, т.е. не являться крепежными элементами.

Здесь же высота стоек и их расположение подобрано так, что плата частично держится за счет них, а частично за счет компонентов.

Силовые провода подключаются при помощи таких же клеммников, как и у предыдущего набора, левее виден разъем для подключения кабеля управления и питания реле.

На плате присутствует предохранитель, причем также как и в прошлый раз, с заниженным током, из-за чего выходной ток может быть ограничен. Скорее всего переставлю предохранитель с предыдущего комплекта, а туда куплю на больший ток.
Все контакты клеммной колодки подписаны, но не везде хорошо видно надписи, хотя по большому счету рассмотреть их надо только один раз.

Пара фильтрующих конденсаторов выпрямителя, заявлено что по 12000мкФ каждый и довольно известный производитель.
Реле также применены как в прошлом наборе, но с той разницей, что здесь обмотка на 24 Вольта, а там была на 12. А вот по току они здесь смотрятся куда как лучше, выходной ток заявлен 10 Ампер, а не 20.

А вот теперь можно вернуться к тому, что конденсаторы были поцарапаны. Я ради эксперимента измерил их емкость, прибор показал 18 760мкФ, т.е. каждый по 9380 мкФ вместо 12000 заявленных. Конденсаторы БУ или просто подделка, неизвестно, но даташит говорит что:
1. Конденсаторов на 63 Вольта и с размерами 30х50мм в серии LA5 нет.
2. Конденсатор 12000мкФ 63 Вольта в этой серии есть, но имеет размеры 35х45мм.

Так как выходной ток данной платы в два раза меньше, чем у предыдущей, то здесь установлено всего три штуки транзисторов TIP35C, точно таких же, как и у предыдущей. Но при этом здесь есть диодный мост KBJ2510, до 25 Ампер с радиатором длительно и 350 импульсно.
По сути данная плата является почти «половинкой» предыдущей и имеет суммарный ток транзисторов до 75 Ампер длительно или 120 кратковременно. Но стоит учитывать, что в регулируемом БП такие броски тока вполне реальны.

Управляются транзисторы как и в прошлый раз, еще одним транзистором, только в данном случае применен TIP41C, который установлен на отдельном радиаторе.
В цепи эмиттеров силовых транзисторов также стоят резисторы по 0.1 Ома, но в цепи управляющего номинал повыше, 2.2 кОм.

Выше вы видели пару реле, а так как данная плата по сути является гибридной, то здесь размещен и компаратор для управления этими реле. Левее белого разъема заметно пустое место, судя по разводке контактов, туда должен был подключаться вентилятор, но самого разъема нет. Думаю что можно вполне спокойно этот разъем припаять и поставить 12 Вольт вентилятор, правда регулироваться он не будет, а жаль.

Плата снизу грязновата, есть какая-то пыль, следы флюса, но силовые дорожки пролужены основательно, здесь вопросов нет.
Когда вертел плату в руках, то не покидало некоторое ощущение «топорности» трассировки, причем как в плане ширины и конфигурации дорожек, так и в плане самой топологии.

В прошлый раз я перечертил схему платы управления и силовой части регулятора, а вот схему платы реле не приводил. Сделано это было не из-за забывчивости, а просто потому, что уже на том этапе планировался обзор данной платы и я хотел сразу «убить двух зайцев».
Все дело в том, что данная плата является упрощенным вариантом сразу целого комплекта и также содержит узел переключения обмоток и компаратор.

Для начала как и обещал, схема платы переключения обмоток из предыдущего обзора. По сути эту плату можно использовать саму по себе для модернизации линейного БП. Количество каналов выбирается по своему желанию.

А это плата реле из обзора, можно заметить, что во многом они довольно похожи, но при этом и отличаются.
Отличие состоит в том, что у обозреваемой платы нет стабилизатора напряжения и ей не требуется еще одна обмотка трансформатора, компаратор и реле питаются от платы управления используя одновременно оба канала 12 Вольт (положительный и отрицательный).
Кроме того несколько по иному решен контроль выходного напряжения, по сути узел компаратора вывернут «наизнанку», это сделано из-за отсутствия своего питания.
Попутно я выяснил, как реализован гистерезис. Оказалось, что за это отвечает резистор R6 в этой схеме и R1 в предыдущей. Логика проста, чем больше включено реле, тем больше они потребляют и соответственно тем большее напряжение падает на резисторе. Но в случае с обозреваемой платой немного смещается измерительное напряжение компараторов, а в предыдущей — опорное, подаваемое от подстроечных резисторов (они запитаны также после резистора).

Ну а как же проверить плату….
Все просто, я в прошлый раз обозвал набор конструктором, по сути это так и есть и данную плату можно использовать совместно с платой управления, а для этого надо только заменить разъем подключения платы управления к силовой.
Дело в том, что теперь надо иметь 12 Вольт, -12 Вольт, землю и управление и всё это выведено, причем даже в том же порядке как требуется.
У продавца отдельно продается плата управления, стоит она около 11.5 доллара, ссылка есть в предыдущем обзоре, собственно она и ведет на страницу где все продается по частям.

Временно устанавливаем плату на радиатор, который также использовался в предыдущем обзоре. Под плату пришлось подложить кусок пластмассы так как она оказалась длиннее радиатора. Но в итоге я все равно умудрился закоротить вход переменного напряжения 36 Вольт и выход постоянного (я не изолировал транзисторы от радиаторов), ничего, стресс тест прошел успешно 🙂

Ну а дальше все предельно просто, даже гораздо проще чем в прошлый раз.
Сначала подключаем выводы трансформатора, здесь все помечено на плате, 0/12/24/36 Вольт.

Затем выходы + и — силовой платы соединяем с входами платы управления.

Подключаем кабель управления и питания от силовой платы к плате управления. Здесь также все просто, если разъем заменен правильно (как выше на фото) то надо просто подключить пятижильный кабель, всё!
На фото уже подано питание.

Не удержался и все таки подключил нагрузку, но больше чем 12 получить пока не смог.

А получить больше 12 Вольт без регулировки и не выйдет, опишу этот процесс, тем более что он полностью идентичен настройке платы реле из предыдущего обзора, только там больше шагов.
1. Подключаем тестер, выставляем на выходе около 8 Вольт.
2. Находим на плате пару подстроечных резисторов, верхний помечен PR1, нижний — PR2. Если реле 1 не включено, то вращаем влево, если включено, то вправо. Вращением добиваемся изменения состояния реле, а затем выставляем положение движка резистора так, чтобы реле было включено. Корпус у реле прозрачный, потому будет видно.
3. Так как первое реле подключило дополнительную обмотку, то можно выставить большее напряжение, выставляем 21 Вольт, повторяем операцию из п2, только уже со вторым подстроечным резистором и вторым реле.
У меня во втором случае реле включалось раньше чем надо, а в первом позже, выставил как описал выше.

С платой из предыдущего обзора производим регулировку резисторов 3 и 4, контролируя одноименные реле, только пороги 35 и 48 Вольт.

Не обошлось и без сюрпризов, если попытаться поднять выходное напряжение еще больше, то реле начинают «сходить с ума», происходит это при напряжении 38-40 Вольт, но в любом случае было заявлено до 30, так что здесь вопросов нет.

Пока настраивал, почувствовал легкий запах чего-то горячего, потыкал ~~палочкой~~ тепловизором, греются два резистора, параллельно входному конденсатору (справа на первом фото) и параллельно выходу (слева).
Попутно посмотрел нагрев платы управления, здесь все почти холодное (фото справа).

В прошлый раз пошла речь о том, какой же ток будет до диодного моста, а какой при этом после. Но как говорится: я парень простой, если есть вопросы, то еру и измеряю 🙂
На самом деле я просто не очень люблю симуляторы и предпочитаю «аппаратные решения», потому я взял два мультиметра и одновременно измерил ток до диодного моста (по переменному току) и после (по постоянному). На всякий случай до диодного моста был включен UT 181A, которому я доверяю немножко больше, чем его «коллеге» UT 61E в плане TrueRMS-ности.

И так, я менял ток нагрузки от 1 до 6 Ампер кратно 1 Амперу, при этом разница в величине тока составляла:
1,93
1,72
1,66
1,60
1,57
1,53

Получается, что с ростом тока нагрузки разница уменьшается и я думаю что все таки при максимальных значениях она будет ближе к 1.42-1.45, потому для расчета максимального тока вполне можно выходной ток умножить примерно на 1.5

А в результатах этого теста я особо и не сомневался, да и провел я его просто потому, что рядом на столе стояла электронная нагрузка.
Я нагрузил комплект током 6.3 Ампера, при этом напряжение на выходе было около 20 Вольт, т.е близкое к верхней границе, но еще без подключения дополнительной обмотки. На выходе все ровно и красиво.
В планах к следующему обзору провести импульсные нагрузочные тесты, но может кто подскажет как это лучше сделать и при каких условиях.

Видеоверсия обзора

Осмотр и небольшой тест завершен, можно подвести некоторые итоги.
Как и в прошлый раз, налицо неправильный расчет предохранителя, но я реле ситуация немного проще, контакты рассчитаны на 16 Ампер по переменному току, что уже сильно ближе к выходным 10 Ампер по постоянному.
Конденсаторы скорее всего поддельные, хотя имеют довольно неплохие характеристики. Выходной узел пропорционально сокращен по отношению к предыдущей плате, применено 3 транзистора вместо 7, но и рассеиваемая мощность здесь ниже.

В остальном довольно неплохая платка, по сути к ней нужна только плата управления получается весь комплект электроники для довольно мощного БП. При этом у продавца есть разные платы, рекомендую заглянуть на страничку, я и сам думаю еще что нибудь у него прикупить, жаль что доставка каких нибудь радиаторов дорого выйдет 🙁

На этом все, как обычно буду рад комментариям, а также вопросам. Ну а за мной еще обзор контроллера для цифрового управления, который я планирую использовать вместо платы управления.

Заказ делался через посредника <a href=»yoybuy.com»>yoybuy.com</a>, ссылка реферальная, вам дает купон 10 от 50, мне может тоже какой нибудь бонус перепадет 🙂
Стоимость платы вместе с доставкой ориентировочно выходит 25 долларов, но сильно зависит от многих факторов.

Самодельный лабораторный блок питания: vladikoms — LiveJournal

Когда то у меня был советский источник питания Б5-47, он очень громко и противно пищал, грелся, периодически из него шел дым. Таким образом пользование сей девайсом более 5 минут причиняло просто невыносимые моральные страдания. Явно он был неисправен. Вскрытие показало что лучше его сразу выбросить и забыть. К тому же его интерфейс управления мне никогда не нравился, юзабельность тоже оставляла желать лучшего. Понятно, что без нормального БП жизнь скучна, решил быстренько сделать БП из того что было под рукой. В итоге изготовление данной конструкции по разным причинам затянулось аж на 2 года. Собственно вот результат:

Требования были следующие: регулируемое выходное напряжение до 30 В с регулируемым токоограничением до 5 А. Разумеется должна применяться цифровая индикация. Дизайн должен напоминать MASTECH HY3005D и им подобные. Единственное — мне никогда не нравилось что первый прибор показывает ток. Ну неправильно это — напряжение всегда первично, соответственно первый прибор должен показывать именно напряжение.

Первоначально проектировал схему на базе линейного стабилизатора К142ЕН2А, но в итоге отказался от этой идеи — низкий КПД, регулирующий силовой транзистор сильно грелся даже с учетом того что был предусмотрен переключатель отпаек на вторичной стороне трансформатора. Да и вообще всё как-то криво работало. Пришлось выпилить.

Второй вариант схемы разработал на базе легендарного ШИМ-контроллера TL494, который в разных вариациях встречается во многих компьютерных блоках питания. На этот раз всё получилось как надо.

Вкратце о конструкции:

Принципиальная схема (кликабельно)

Как уже говорил — девайс собрал из запчастей, большинство которых были в радиусе 5 метров от меня.

Понижающий трансформатор нашелся под столом, марки я его не знаю. Напряжение на вторичке около 40 В.
D1 — TL494, VD1 — диод шоттки и тороидальный дроссель L1 выпаял из неисправного компьютерного блока питания: диод шоттки используется в схеме выпрямления, он установлен на радиаторе возле импульсного трансформатора, тороидальный дроссель расположен рядом с ним.
LM358 — весьма хороший и распространенный операционный усилитель. Продаётся почти на каждом углу. Рекомендован к приобретению.
Шунт R12 — взял из какого-то старого связисткого оборудования: представляет собой 3 толстых изогнутых проволочки.

Резисторы R9, R10 используются для регулирования выходного напряжения (грубо, точно). Резисторы R3, R4 используются для регулирования токоограничения (грубо, точно).
При наладке БП подстроечным резистором R15 регулируется порог переключения светодиодной сигнализации. Еще возникли проблемы с интегральным стабилизатором 7805 — при входном напряжении около 40 В он начинал ужасно глючить — просаживал выходное напряжение, решил проблему установив по входу 1 Вт гасящий резистор R13.

Сам корпус взят от древнего самопишущего регистратора. Компоновка получилась следующей — в середине корпуса установлен силовой трансформатор, который вошел туда как родной, видимо они были созданы друг для друга. В передней части БП расположена электронная схема управления, органы управления и сигнализации. В задней части корпуса расположена вся силовая электроника. Таким образом трансформатор как бы делит БП на 2 части — слаботочную и силовую.

Передняя часть корпуса с откинутой лицевой крышкой. Цифровые измерительные приборы приехали из Китая, они заводского производства. Электронная схема управления состоит из 2 плат: плата регулятора напряжения — TL494 c обвязкой, и плата сигнализации — включает в себя микросхемы D3,D4. Почему не сделал на одной плате? Просто сигнализацию я делал несколько позже чем регулятор, и отдельно доводил её «до ума». Там тоже были свои заморочки.

Задняя часть корпуса. На общем радиаторе установлены диодный мост KBPC 3510, силовой транзистор КТ827А, дроссель L1, шунт R12. Всё это дело изнутри обдувается 12 сантиметровым вентилятором. В задней части корпуса установлены также предохранители, сглаживающие конденсаторы C1, C4 и маленький вспомогательный импульсный блок питания для работы вентилятора и цифровых измерительных приборов.

Конечно, можно было бы купить фирменный БП и не городить огород. Но иногда хочется самому поизобретать велосипед

Если кто-то задумает повторить конструкцию вот здесь выложил принципиальную схему в высоком разрешении и чертежи печатных плат в формате Sprint Layout.

Обновление 09.01.2019

По прошествии времени пользователи в комментариях поделились своими модификациями блоков питания. Рассмотрим подробнее предложенные варианты. Обсуждение всех конструкций по-прежнему доступно в комментариях

Модификация № 1

Предложена acxat_smr

Принципиальная схема

Драйвер полевика (точнее, двух параллельно — выравниванием токов занимаются сами полевики) запитан от отдельного источника 15в. У себя взял промагрегат 9-36в/15в TEN 12-2413. От него же запитаны кулеры.
TL494 запитана от отдельного источника 24 в.
Потенциометр вольтажа любой, замер тока с шунта амперметра. Трансформатор выдает 34 в, выпрямленного около 45.
Проблема мощности упиралась в дросселе. Если 5-амперник нормально шел, то 20 помучал.
Практическим путем нашел вариант два параллельно на кольцах от компового. 23 витка проводом 1,15мм.

Внешний вид конструкции

Модификация № 2

Предложена rond_60

Принципиальная схема

Недавно натолкнулся на эту статью про ЛБП на TL494. Загорелся желанием собрать БП по этой схеме, тем более уже давно валялся трансформатор от польского блока питания на 24в и 4а. Вторичка выдает 34в переменки, после моста с кондером 10000х63в — 42в. Собрал навесным монтажом по этой схеме, включил и сразу дым из 494-й. Все проверил, заменил микросхему, включаю — на холостом работает, на выходе напряжение пытается регулироваться, прикоснулся к 494 — горячая! Добавил номинал 4.7к резистору R1 — блок работает, но стоило подключить лампочку 24в 21вт, как взорвалась микросхема в районе 9, 10 ножки. Отмотал с вторичной обмотки транс-ра несколько витков (снизил напряжение на 4 вольта) и все равно горят микросхемы. Питание на 8,11,12 ноги подавал 12в с другого БП, мотал дроссель разным по диаметру проводом и количеством витков — толку нет (сжег 6 микрух). У меня есть кой — какой опыт по переделке компьютерных блоков в зарядные устройства и регулируемые блоки питания на основе TL494 и ее аналогах. Начал собирать обвязку ШИМа по схемам к комповым БП. Изменил управление силовым транзистором, подал питание на ШИМ от отдельного источника на 12в (переделал зарядку от сотового телефона) и все — блок заработал! Пару дней настраивал на регулировки и свист дросселя (оссцила нет) теперь надо отлутить плату управления и можно собирать в корпус.

Сегодня настраивал свой БП. Спасибо большое shc68 за подсказку проверять пульсации на выходе динамиком если нет осциллографа. При малой нагрузке (лампочка 12в, 21вт) из динамика слышался гул и вой когда крутил регулятор тока. Устранил это безобразие установкой дополнительных конденсаторов (на схеме обведено красным цветом).
Как рекомендовал shc68 конденсатор С15 действительно жизненно важный. Еще с помощью динамика определил бракованный потенциометр на регулировку тока. При его вращении из динамика слышался шорох и треск. После его замены и установки доп. конденсаторов из динамика тишина (чуть слышное шипение) при разной нагрузке на выходе БП.
Делал тест на нагрев деталей блока. При такой нагрузке в течении 1.5 часов только транзистор грелся (трогал пальцем его корпус), а радиатор, где он установлен, чуть теплый (обдувается вентилятором). Дроссель — холодный, трансформатор тоже.

Внешний вид конструкции

Модификация № 3

Предложена andrej_l

За основу была взята схема с полевиком https://ic.pics.livejournal.com/rond_60/78751049/3328/3328_original.jpg
При отладке появились проблемы с управлением полевика через трансформатор. На небольших токах нагрузки он работал, при увеличении более 2 ампер происходил срыв и падение тока (при скважности ШИМ > 30%). Пришлось убрать трансформатор и вместо него поставить оптодрайвер ACPL3180 с питанием от отдельной обмотки трансформатора.
Сделал 2 независимых канала с регулировкой напряжения до 30V и ограничения тока до 10A. Второй канал запустился сразу, только пришлось подстроить максимальные значения напряжения и тока. Регулировочные резисторы — 10 оборотные
https://ru.aliexpress.com/item/Free-Shipping-3590S-2-103L-3590S-10K-ohm-Precision-Multiturn-Potentiometer-10-Ring-Adjustable-Resistor/32673624883.html?spm=a2g0s.11045068.rcmd404.3.de3456a4CSwuV3&pvid=b572f0cb-2d84-4353-a657-a28824b99672&gps-id=detail404&scm=1007.16891.96945.0&scm-url=1007.16891.96945.0&scm_id=1007.16891.96945.0
В качестве V-A метра применён китайский модуль
https://ru.aliexpress.com/item/DC-100-10A-50A-100A/32834619911.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.466b33edLWGUwZ с доработкой, достигнута точность показаний 2% при больших токах и 10 мА при токах до 1А.
Радиатор на транзисторе и диоде один от компьютерного блока питания. При нагрузке на лампу 15V 150W он нагревается до 80 градусов (больше греется диод). Настроил включение вентилятора охлаждения на 50 град. (один на 2 канала)
Окончательная схема одного канала

Rшунт 0,0015 Ом — Это встроенный шунт прибора, к нему добавляются сопротивление проводов от индикатора до клемм XS104 и «-«, при большом токе они оказывают значительное влияние. Провод 1,5 кв.мм
Настройка:
1 Запускаем задающий генератор на TL494 и драйвер с отключенным затвором VT101. На выходе драйвера будет ШИМ около 90%. Настраиваем частоту TL в пределах 80 — 100 кГц подбирая R107
2 Подключаем затвор транзистора (для подстраховки питание +45 подаём через токоограничивающий балласт, я брал 2 лампы 24V 150W последовательно) и смотрим выход БП. Подключаем небольшую нагрузку (я брал 100 Ом). Если напряжение на выходе регулируется то устанавливаем максимальное значение выхода с помощью R122.
3 Убираем токоограничивающий балласт, нагружаем выход сильнотоковой нагрузкой (я брал лампу 15V 150W) и настраиваем максимальный ток в нагрузке: R106 постепенно выводим в нижнее по схеме положение, подбираем R104 и R105 добиваясь срабатывания защиты по току (у меня ограничение по току 10А). При сработке токовой защиты регулировка напряжения с помощью R101 в большую сторону не приводит к его росту на выходе.
4 Узел индикации на операционнике и светодиодах не нуждается в настройке (его единственный недостаток — небольшая подсветка красного светодиода когда горит зелёный, можно исправить включив последовательно с красным обычный диод.
5 настраиваем Р101 на нужную температуру срабатывания вентилятора нагрузив блок питания на приличную нагрузку измеряя температуру диода и транзистора на радиаторе.

Внешний вид:

Осциллограммы

Конструкция блока питания постоянного тока

Регулировка напряжения

Для многих целей будет достаточно правильно спроектированного простого выпрямленного и сглаженного источника питания. Однако для многих приложений требуется более точно контролируемый выход. На следующих страницах рассматривается конструкция источников питания со все более требовательными требованиями к регулированию выходного напряжения.

Все основаны на уже рассмотренной простой поставке. Базовая конструкция представляет собой «Серийный регулятор» и одинакова для всех моих проектов, как показано на этой блок-схеме.

(см. Ниже безальтернативное эффективное — шунтирующее регулирование)

Выход нерегулируемого источника питания обеспечивает питание для опорного напряжения. Выходной сигнал сравнивается с выходным напряжением Vout +.

Если Vout> Vref, на последовательный регулятор подается сигнал для уменьшения Vout. Если Vout Стабилизированные источники питания серии

всегда требуют более высокого напряжения на входе регулятора, которое затем снижается до требуемого выхода.Это называется «выпадение». Из-за этого последовательный регулятор потребляет мощность, равную (Vint — Vout) * Iout, поэтому регулятор должен быть спроектирован так, чтобы справляться с выделяемым теплом.

Регулировка нагрузки нерегулируемой подачи

Помните, что для нашего нерегулируемого источника питания напряжение падает, а пульсации нарастают по мере увеличения нагрузки. Ваша конструкция должна обеспечивать «запас прочности» по превышению напряжения, чтобы это учесть.

Vint (макс. Нагрузка) — Vpk пульсации (макс. Нагрузка) — Vdrop out> Vout

Производительность регулятора серии

Любой источник питания можно описать в терминах эквивалентной схемы Тевенина.

Voc — напряжение холостого хода; Vout выходное напряжение при подаче тока на нагрузку; и Rint thevenin Equivalent resistancce — выходное сопротивление нашего источника питания.

Запомните регулировку нагрузки Reg = (Voc — Vrated) / Vrated

Voc = Vrated + Irated * Rint

Reg = (Vrated + Irated * Rint — Vrated) / Vrated = Irated * Rint / Vrated

Итак, для хорошего регулирования нам нужно, чтобы Rint был как можно ниже.

Регулировка шунта

Иногда последовательное регулирование не подходит (например, при чрезвычайно высоких нагрузках), и в этом случае можно использовать шунтирующий регулятор.Хотя он менее эффективен, чем серийный регулятор, он, однако, проще. Эта форма очень распространена для схем опорного напряжения.

При отсутствии нагрузки ток, протекающий в цепи, равен

I = Vin — Vout / R

при подключении нагрузки ток через шунтирующий регулятор (показанный здесь стабилитроном) падает. По мере увеличения тока нагрузки ток через регулятор падает. Регулирование поддерживается до тех пор, пока ток через регулятор не упадет до нуля, после чего выходное напряжение Vout упадет.

Шунтирующие регуляторы

работают очень хорошо при небольшой, постоянной и хорошей нагрузке.

Другие примеры шунтирующих реакторов

Как работают блоки питания | ОРЕЛ

Блоки питания

составляют основу всех наших электронных устройств и обеспечивают согласованную схему работы там, где это больше всего необходимо. В современной электронике, такой как компьютеры и другие чувствительные к данным устройства, питание должно работать безупречно, а единичный отказ может означать потерю работы и данных.Но, как разработчики электроники, мы обычно оставляем свои соображения по поводу источников питания на потом, часто беря заранее подготовленный схемный блок, который, как мы знаем, уже работает. В конце концов, нам просто нужен выход 5 В, верно? Оказывается, под капотом творится еще много всего.

Источники питания от 10000 футов

Большинство источников питания получают питание от сети переменного тока и преобразуют его в постоянный ток, пригодный для использования в электронных устройствах. Во время этого процесса источник питания выполняет несколько ролей, в том числе:

Преобразование переменного тока из сети в устойчивый постоянный ток
Предотвращение воздействия переменного тока на выход постоянного тока
Поддержание выходного напряжения на постоянном уровне независимо от изменений входного напряжения

Чтобы осуществить все это преобразование, типичный источник питания будет использовать несколько общих компонентов, включая трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор.

Процесс преобразования переменного тока в постоянный начинается с переменного тока, который возникает в розетке в виде синусоидальной волны. Этот сигнал переменного тока колеблется между отрицательным и положительным напряжением до шестидесяти раз в секунду.

Сигнал синусоидальной формы переменного тока. (Источник изображения)

Напряжение переменного тока сначала понижается трансформатором, чтобы удовлетворить требованиям напряжения источника питания. После понижения напряжения выпрямитель превратит синусоидальную форму волны переменного тока в набор положительных впадин и пиков.

Выпрямление удаляет отрицательную сторону сигнала переменного тока, оставляя только положительный выход. (Источник изображения)

На этом этапе все еще есть колебания в форме волны переменного тока, поэтому для сглаживания переменного напряжения в пригодный для использования источник постоянного тока используется фильтр.

Применение фильтра с резервуарным конденсатором удаляет агрессивные пики и впадины в нашей форме волны. (Источник изображения)

Теперь, когда переменный ток преобразован в пригодный для использования постоянный ток, некоторые источники питания будут дополнительно устранять любые пульсации в форме волны с помощью регулятора.Этот регулятор будет обеспечивать стабильный выход постоянного тока независимо от изменений входного переменного напряжения.

Это краткий обзор процесса. Независимо от того, какой блок питания вы смотрите, в нем всегда будет как минимум три основных компонента — трансформатор, выпрямитель и фильтр. Регуляторы могут использоваться или не использоваться в зависимости от того, является ли источник питания нерегулируемым или регулируемым (подробнее об этом позже).

Детали блока питания

Трансформатор

В качестве первой линии защиты трансформатор должен понижать входящий переменный ток от сети до уровня напряжения, с которым может справиться нагрузка источника питания.Трансформаторы также могут повышать напряжение, но в этой статье мы сосредоточимся на тех, которые понижают напряжение для низковольтных электронных устройств постоянного тока.

Внутри трансформатора находятся две обмотки катушки, физически отделенные друг от друга. Первая обмотка принимает переменный ток от сети, а затем электромагнитно соединяется со второй обмоткой, чтобы провести необходимое переменное напряжение во вторичной обмотке. Сохраняя эти две обмотки физически разделенными, трансформатор может изолировать напряжение сети переменного тока от выхода цепи питания.

Две физически разделенные катушки в трансформаторе проводят через электромагнитную связь. (Источник изображения)

Выпрямитель

После того, как переменный ток понижается трансформатором, задача выпрямителя — преобразовать форму волны переменного тока в необработанный формат постоянного тока. Это достигается одним или несколькими диодами в полуволновой, полноволновой или мостовой конфигурации.

Полуволновое выпрямление

В этой конфигурации один выпрямительный диод используется для извлечения постоянного напряжения из половины цикла формы сигнала переменного тока.В результате у источника питания остается половина выходного напряжения, которое он мог бы получить от полной формы волны переменного тока при Vpk x 0,318. Half Wave — это самая дешевая конфигурация для проектирования, она идеальна для не требовательного использования энергии и обычно оставляет наибольшую пульсацию выходного напряжения.

Полуволновое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала. (Источник изображения)

Полноволновое выпрямление

В этой конфигурации два выпрямительных диода используются для выделения двух полупериодов входящего сигнала переменного тока.Этот процесс обеспечит двойное выходное напряжение полуволнового выпрямления при Vpk x 0,637. Хотя эта конфигурация более дорогая в разработке, чем полуволновая, поскольку для нее требуется трансформатор с центральным отводом, она имеет дополнительное преимущество в виде улучшенного сглаживания пульсаций переменного тока.

Полноволновое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала. (Источник изображения)

Мостовое выпрямление

В этой конфигурации используются четыре диода, расположенные в виде моста для достижения полноволнового выпрямления без использования трансформатора с центральным отводом.Это обеспечит то же выходное напряжение, что и Full Wave при Vpk x 0,637 с диодами, которым требуется только половина их обратного напряжения пробоя. В течение каждого полупериода два противоположных диода проводят ток, что обеспечивает полную форму волны переменного тока в конце полного цикла.

Мостовое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала, как для полной волны. (Источник изображения)

Фильтр

Теперь, когда мы преобразовали наше переменное напряжение, задача фильтра — удалить любые колебания переменного тока в выходном напряжении, оставив плавное постоянное напряжение.Зачем устранять рябь? Если они попадут на выход источника питания, они могут повредить нагрузку и потенциально вывести из строя всю вашу схему. В фильтрах используются два основных компонента: накопительный конденсатор и фильтр нижних частот.

Резервуарный конденсатор

Электролитический конденсатор большой емкости используется для временного хранения выходного тока, подаваемого выпрямительным диодом. При зарядке этот конденсатор может обеспечивать выходной постоянный ток в промежутках времени, когда выпрямительный диод не проводит ток.Это позволяет источнику питания поддерживать стабильный выход постоянного тока на протяжении циклов включения / выключения источника питания.

Здесь вы можете увидеть разницу в выходном сигнале с крышкой резервуара и без нее. (Источник изображения)

Фильтр низких частот

Вы можете сделать схему источника питания только с емкостным конденсатором, но добавление фильтра нижних частот дополнительно устраняет пульсации переменного тока, которые проходят через емкостной конденсатор. В большинстве базовых источников питания вы не найдете фильтров нижних частот, поскольку для них требуются дорогие индукторы с ламинированным или тороидальным сердечником.Однако в современной электронике с импульсными источниками питания вы обнаружите, что фильтры нижних частот используются для устранения пульсаций переменного тока на более высоких частотах.

При добавлении в схему источника питания емкостного конденсатора и фильтра нижних частот можно удалить более 95% пульсаций переменного тока. Это позволит вам поддерживать стабильное и чистое выходное напряжение, которое соответствует пику исходной входной волны переменного тока.

Регулятор

В регулируемых источниках питания будет добавлен регулятор для дальнейшего сглаживания постоянного напряжения и обеспечения стабильного выходного сигнала независимо от изменений входных уровней.Это улучшенное регулирование также увеличивает сложность и стоимость питания схемы. Вы найдете регуляторы в двух различных конфигурациях: в виде шунтирующего регулятора или последовательного регулятора.

Шунтирующий регулятор

В этой конфигурации регулятор подключен параллельно нагрузке, что обеспечивает постоянное протекание тока через регулятор до попадания в нагрузку. Если ток нагрузки увеличивается или уменьшается, шунтирующий регулятор будет либо уменьшать, либо увеличивать свой ток, чтобы поддерживать постоянное напряжение и ток питания.

Шунтовые регуляторы подключаются параллельно нагрузке. (Источник изображения)

Регулятор серии

В этой конфигурации последовательный регулятор подключен последовательно с нагрузкой, которая обеспечивает переменное сопротивление. Этот регулятор будет последовательно измерять входящее напряжение нагрузки, используя систему отрицательной обратной связи. Если напряжение на образце повышается или падает, то последовательный регулятор либо понижает, либо увеличивает свое сопротивление, позволяя большему или меньшему току проходить через нагрузку.

Регуляторы серии

добавляют переменное сопротивление к управляющему току. (Источник изображения)

Типы источников питания

В типовых источниках питания переменного и постоянного тока используются некоторые или все вышеперечисленные компоненты в своей схеме в качестве нерегулируемого или регулируемого источника питания. Тип источника питания, который вы используете в своем электронном проекте, зависит от уникальных требований вашего дизайна.

Нерегулируемые блоки питания

Эти блоки питания не имеют регулятора напряжения и выдают только заданное напряжение при максимальном выходном токе.Здесь выход постоянного напряжения связан с внутренним трансформатором напряжения, и выходное напряжение будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от токового выхода нагрузки. Эти блоки питания известны своей прочностью и недорого, но не обеспечивают достаточной точности для чувствительных к мощности электронных устройств.

Нерегулируемые блоки питания

содержат все стандартные компоненты, кроме регулятора.

Регулируемые блоки питания

Регулируемые источники питания включают в себя все основные компоненты нерегулируемого источника питания с добавлением регулятора напряжения.Следует отметить три конфигурации блока питания регулятора:

Линейный источник питания . В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор для управления выходными напряжениями в определенном диапазоне. Хотя эти блоки питания не самые эффективные и выделяют много тепла, они известны своей надежностью, минимальным электрическим шумом и широкой коммерческой доступностью.

Типовая схема линейного питания. (Источник изображения)

Импульсный источник питания .В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор, который включается / выключается для подачи напряжения на выходной накопительный конденсатор. Режимы переключения обычно меньше и легче, чем линейные источники питания, предлагают широкий диапазон выходных сигналов и более эффективны. Однако они требуют сложной схемы, генерируют больше шума и требуют подавления помех для своих высокочастотных операций.

Здесь мы видим добавленную сложность в схеме переключения режимов. (Источник изображения)

Батарейный блок питания .Эта конфигурация действует как накопитель энергии и обеспечивает постоянный поток постоянного тока к электронному устройству. По сравнению с линейными и импульсными источниками питания, батареи являются наименее эффективным методом питания устройств, и их также трудно сопоставить с правильным напряжением в нагрузке. Тем не менее, батареи имеют то преимущество, что они служат источником питания, когда сеть переменного тока недоступна, и не создают электрических помех.

При выборе источника питания для вашего следующего проекта электроники обратите внимание на следующие преимущества и недостатки нерегулируемых и регулируемых источников питания:

Нерегулируемый

Регулируемый

Преимущества:

Простая схема
Надежный и экономичный

Недостатки

Напряжение зависит от тока нагрузки
Идеально подходит для устройств, работающих с фиксированным выходным током / напряжением

Преимущества

Постоянное напряжение
Более высокое качество
Лучшая фильтрация шума
Регулируемое выходное напряжение / ток

Недостатки

Требуется более сложная схема
Дороже

При выборе между линейным, импульсным или аккумуляторным блоком питания учитывайте следующее:

Регулируемые блоки питания

Линейный

Режим переключения

Аккумулятор

Преимущества

Стабильный и надежный
Меньше электрических шумов
Хорошая регулировка линии и нагрузки

Недостатки

Низкий КПД <50%
Требуются радиаторы большего размера
Крупные компоненты и тяжелые
Дорого

Преимущества

Маленький размер и легче
Широкий диапазон входного напряжения
Высокая эффективность
Дешевле по сравнению с линейным

Недостатки

Требуется более сложная схема
Может загрязнять сеть переменного тока
Повышенный уровень шума

Преимущества

Не требует доступа к сети переменного тока
Портативный источник питания

Недостатки

Фиксированное входное напряжение
Фиксированный срок службы
Выходное напряжение падает из-за использования резервов энергии

Технические характеристики блока питания, о которых необходимо знать

Если вы выбираете готовую схему источника питания вместо того, чтобы разрабатывать свою собственную, необходимо знать несколько спецификаций.К ним относятся:

Выходной ток . Это максимальный ток, который блок питания может подавать на нагрузку.
Регулятор нагрузки . Это определяет, насколько хорошо регулятор может поддерживать постоянный выходной сигнал при изменении тока нагрузки, обычно измеряемого в милливольтах (мВ) или максимальном выходном напряжении.
Шум и пульсация . Они измеряют нежелательные электронные помехи и колебания напряжения при преобразовании переменного тока в постоянный, обычно измеряемые в размахе напряжения для импульсных источников питания.
Защита от перегрузки . Это функция безопасности, которая отключит источник питания в случае короткого замыкания или перегрузки по току.
КПД . Это соотношение мощности, преобразованной из сети переменного тока в постоянный. Высокоэффективные системы, такие как импульсные блоки питания, могут достичь 80% -ного КПД, снизить нагрев и сэкономить энергию.

Последовательное преобразование

Блоки питания

обеспечивают стабильную основу питания всех наших электронных устройств, будь то ваш компьютер, смартфон или телевизор, список можно продолжать.Независимо от того, какой тип источника питания вы используете или разрабатываете, все они включают в себя несколько основных компонентов для преобразования сети переменного тока в постоянный постоянный ток (DC). Трансформатор сначала понижает напряжение, которое затем выпрямляется в необработанный формат постоянного тока. Затем он фильтруется и регулируется, чтобы обеспечить плавное постоянное напряжение для стабильного выходного сигнала. При разработке собственной схемы источника питания рассчитывайте использовать эти основные компоненты вместе с уникальными характеристиками мощности для вашей конструкции, чтобы обеспечить постоянный выход постоянного тока в любое время дня.

Нужен разъем питания для вашего будущего проекта по разработке электроники? У нас есть масса бесплатных библиотек! Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

Как спроектировать регулируемый источник питания

Производительность каждой электронной системы или электронной схемы зависит от источника питания, который питает эту схему или систему. Он обеспечивает необходимый ток в цепи. Любой посторонний шум в этом источнике питания может вызвать проблемы в работе или работе схемы.Если есть какое-либо отклонение в этом уровне питания, цепь может работать неправильно. От этого зависит точность и точность работы схемы. В некоторых схемах вся калибровка выполняется на этом уровне напряжения. Таким образом, все эти калибровки становятся ложными при колебаниях уровня подачи.

Есть два типа блоков питания

1) Нерегулируемый источник питания

2) Регулируемый источник питания

Нерегулируемый источник питания используется в некоторых цепях, где требуется незначительное изменение требуемого тока нагрузки.Ток нагрузки остается фиксированным или отклонение очень мало. Потому что в таком предложении

1) Выходное напряжение уменьшается с увеличением тока нагрузки

2) Пульсации выходного напряжения увеличиваются с увеличением тока нагрузки

Таким образом, этот тип источника питания нельзя использовать там, где часто наблюдается заметное изменение тока нагрузки. Но хотя многие схемы работают с нерегулируемым питанием, потому что для этого требуется очень мало компонентов, конструкция также очень проста. Также допустимы некоторые колебания уровня питания из-за изменения тока нагрузки.Регулируемый источник питания требуется в цифровых схемах, в схемах, в которых компоненты не могут выдерживать даже 1% -ное изменение уровня питания, например, микроконтроллер, микропроцессор и т. Д.

Итак, здесь я описываю шаги по проектированию регулируемого источника питания, включая то, какие компоненты должны быть выбраны для получения требуемого регулируемого выходного напряжения с требуемым током. Процедура требует расчетов, основанных на некоторых уравнениях проектирования, некоторых допущениях и приближениях, которые мы должны принять во время проектирования.

Обратите внимание на следующее уведомление

E _rms: действующее значение переменного напряжения (вторичное напряжение трансформатора)

E _м: максимальное значение переменного напряжения

В _dcNL: постоянное напряжение без нагрузки

В _dcFL: постоянное напряжение полной нагрузки

R _o: внутреннее сопротивление

I _L: выходной ток полной нагрузки

В _Lmin: минимальное выходное напряжение от нерегулируемого источника питания

В _rms: среднеквадратичное значение пульсаций

? В _o: выбрать напряжение пульсации

Следующие уравнения — соотношения используются при проектировании источника питания

В _dcNL = E _м = E _{среднеквадратичное значение}/1.41

В _{dcFL =} В _dcNL — R _o I _L

? V _o = I _L / (200 C)

? В _o = 3,5 В _{среднеквадратичное значение}

V _Lmin = V _dcFL — ? V _o/2

Итак, приступим к проектированию

AIM: проектный регулируемый источник питания на 5 В при 1 А

Порядок действий:

Нам нужно спроектировать 2 отдельные секции

1) Нормативный раздел

2) Нерегулируемый раздел

Конструкция регулируемого участка —

Шаг 1: выберите микросхему регулятора напряжения

Поскольку мы разрабатываем стабилизированный источник питания, нам необходим чип регулятора напряжения.Доступно очень много микросхем регуляторов напряжения. Они широко классифицируются по различным категориям на основе

1) Полярность: положительная, отрицательная или двойная

2) Фиксированный выход или переменный выход

3) Требуемый выходной ток от 0,1 A до 5 A

Здесь нам требуется фиксированный и положительный источник питания с током 1 А. Поэтому мы должны выбрать микросхему регулятора напряжения LM7805.

Шаг 2: входной — выходной емкостный фильтр

Входной конденсатор необходим для подавления или минимизации любых пульсаций или колебаний входного сигнала, подаваемого на микросхему регулятора.Его типичное значение составляет 0,33 мкФ, как указано в таблице данных. Этим можно пренебречь, если микросхема регулятора подключена очень близко к фильтрующему конденсатору выпрямителя. Требуется только при расстоянии между выходом выпрямителя и входом регулятора.

Выходной конденсатор необходим для подавления любых всплесков или скачков фиксированного выходного напряжения, которые могут возникнуть из-за переходных изменений входного переменного тока. Его типичное значение составляет 0,1 мкФ, как указано в таблице данных.

На этом разработка регулируемого раздела завершена.

Расчет нерегулируемого участка —

Питает регулируемую секцию. Свой выпрямитель + фильтр. Самое необходимое, что вход, подаваемый этой секцией в регулируемую секцию, должен быть как минимум на 3 В выше требуемого выходного напряжения. Это известно как «запас » для микросхемы регулятора. Это дает нам

V _Lmin = V _op + высота

= 5 + 3

= 8 В

В этом разделе мы должны выбрать трансформатор, диод и конденсатор.

Шаг 3: выбор конденсатора

Предположим, что конденсатор представляет собой электролитный конденсатор емкостью 1000 мкФ. Нам нужно узнать его рабочее напряжение постоянного тока WLDC, но это зависит от V _dcNL как

WLDC = V _dcNL + 20% V _dcNL

Итак, найдя V _dcNL, мы можем его вычислить.

Из этого значения конденсатора мы можем найти? V _o как

? V _o = I _L / (200 C)

Так для I _L = 1 A и C = 1000 мкФ

? V _o = 1/200 × 1000 × 10 ^-6

= 5 В

От? V _o и V _Lmin, V _dcFL можно рассчитать как

В _dcFL = В _Lmin + ? В _или/2

= 8 + 5/2

= 10.5 В

V _dcFL связан с V _dcNL как

В _{dcNL =} В _dcFL + R _o I _L

R _o значение между 6? до 10 ?. Предполагая, что R _o равно 8?

В _dcNL = 10,5 + 8 × 1

= 18,5 В

Теперь рассчитайте требуемый WLDC

WLDC = V _dcNL + 20% V _dcNL

= 18.5 + 3,7

= 22,2 В

Мы всегда должны стремиться к более высокой стоимости, чем эта. Итак, выберите конденсатор с WLDC на 25 В. Итак, в итоге наш конденсатор

C = 1000 мкФ при 25 В

Шаг 4: выбор диода

Выбор диода означает определение текущей емкости и PIV диода.

1. Допустимый ток I _C> I _L, что означает, что Ic может быть 1 А или более

2.PIV = V _dcNL + 20% V _dcNL = 22,2. снова переходим к более высокому значению, которое составляет 25 В

Наконец необходимые диоды с

D = 1 А при 25 В

Этим критериям удовлетворяют все диоды серий 1N4004, 1N4007, 1N4009.

Шаг 5: выбор трансформатора

Действующее значение выходной мощности трансформатора равно

E _rms = E _м/1.41

Но E _{m =} V _dcNL., So

E _{среднеквадратичное значение} = V _dcNL / 1.41

= 18,5 / 1,41

= 13,12 В переменного тока

Таким образом, мы можем выбрать либо

1) Центральный ответвительный трансформатор 9 — 0 — 9 или 7, 5 — 0 — 7.5 вторичное напряжение
2) Трансформатор Без центрального отвода или 0-15 или 0-18 вторичного напряжения

Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора должен быть не менее 1,8 I _L. Это означает, что номинальный ток может составлять 2 А.

Наконец выберите трансформатор с

T = 230/15 В переменного тока при 2 А

Схема окончательного дизайна показана на вкладке принципиальной схемы.

]]>

Принципиальные схемы

Из рубрики: Схемотехника, Электронные проекты
С тегами: регулируемый источник питания

Источники питания | Скамья, программируемая, 12 В

Блоки питания

Что такое блоки питания? Источники питания

— это в основном компоненты, которые обеспечивают питание по крайней мере одной электрической нагрузки, и они обычно интегрированы в устройство, которое они питают.Они также обычно преобразуют один тип электроэнергии в другой — в большинстве случаев из переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный). Однако некоторые модели действительно преобразуют различные формы энергии, такие как солнечная или химическая энергия, в электрическую энергию.

Источники питания также называются блоками питания, блоками питания и адаптерами питания.

Почему следует выбирать источник питания с осторожностью?

Если вы хотите, чтобы ваша система работала оптимально, вам нужно позаботиться о фундаменте.Так сказать костяк всей операции.

Электроэнергия является основой буквально любой электронной системы, будь то небольшое домашнее хобби или крупное промышленное использование. Электроника не может работать без какой-либо формы питания, и источники питания являются самим источником этой энергии.

Поэтому крайне важно, чтобы вы понимали характеристики хорошего блока питания и элементы, которые следует искать, чтобы найти лучший для вашей ситуации. Посмотрите на их тип, марку и модель.Знайте разницу между источником питания переменного тока и источником питания постоянного тока и выясните, с каким из них ваша система будет работать лучше всего.

Чтобы быть более конкретным, изучите различные преобразования блоков питания. Ознакомьтесь с различными типами источников питания; настольные, программируемые, регулируемые, нерегулируемые, линейные, переключатели и т. д.

Нужно распаковать много информации, это правда, но поверьте нам, когда мы говорим, что в конечном итоге это того стоит.

Сравнение источников питания

Для начала давайте рассмотрим некоторые способы сравнения различных источников питания.Опять же, необходимо учесть несколько элементов. А пока мы рассмотрим три:

Регулируемый и нерегулируемый
Линейные и коммутационные
переменного и постоянного тока

Регулируемые и нерегулируемые Источники питания переменного и постоянного тока

могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. Самая большая разница между ними — их способность подавать постоянное напряжение на нагрузку.Регулируемые блоки питания вполне на это способны. Нерегулируемые источники питания не могут.

Если вы выберете неправильный тип источника питания, вы можете нанести непоправимый ущерб системе или устройству, которое питаете. Вы также можете потратить впустую энергию и заплатить слишком много, если будете использовать более мощный отряд, чем это строго необходимо.

Мы утверждаем, что выбор между регулируемым и нерегулируемым источником питания так же важен, как и выбор возможностей напряжения.

Нерегулируемые блоки питания

Нерегулируемые источники питания способны обеспечивать ожидаемую мощность при заданном токе. Однако полученное выходное напряжение не всегда отражает фактическое выходное напряжение. Более того, напряжение в нерегулируемом источнике питания выходит, когда на выходе мощности присутствует пульсация напряжения.

Нерегулируемые источники питания — это простые и недорогие варианты, которые подходят для небольших жилых помещений. Однако имейте в виду, что они обеспечивают неравномерное напряжение.

Более того, нерегулируемые источники питания не способны к резкому увеличению или уменьшению потока без конденсатора, чтобы предотвратить резкие колебания напряжения. Это означает, что изменения в токовой нагрузке и входном напряжении приведут к непоследовательному или нечистому выходу из источника питания.

Плюсы:

Минусы:

Регулируемые блоки питания С другой стороны, источники питания

имеют дополнительный регулятор напряжения, способный уменьшить пульсации напряжения для обеспечения чистого, равномерного выхода.Помимо этого, они имеют все те же детали, что и нерегулируемый источник питания, что означает, что они также способны обеспечивать ожидаемую мощность при заданном токе.

Самая большая разница между регулируемым источником питания и нерегулируемым состоит в том, что выходной сигнал регулируемого источника питания является стабильным и неизменным. В отличие от нерегулируемой модели, подача отражает фактическое выходное напряжение независимо от входа или потребления.

По этой причине регулируемые источники питания идеально подходят для деликатной электроники, требующей согласованности.

Плюсы:

Плавная и стабильная доставка
Выход отражает фактическое выходное напряжение, указанное в списке
Добавлен регулятор напряжения на длительный выход
Согласованный
Эффективный

Минусы:

Линейное и переключение

Большинство регулируемых источников питания также могут преобразовывать мощность постоянного тока в мощность переменного тока.Такие модели преобразователей бывают линейными, переключаемыми или аккумуляторными. Но источники питания на батарейках — это в значительной степени переключаемые преобразователи, поэтому вам действительно нужно сравнить линейные источники питания с переключаемыми (или переключаемыми) источниками питания.

Линейные блоки питания

Линейные источники питания намного проще и понятнее, чем импульсные или импульсные источники питания. Они также выделяют намного больше тепла.

В линейных источниках питания также используются трансформаторы для преобразования входного переменного тока в выходной постоянный ток.Они очень тихие и менее требовательны, чем импульсные блоки питания, что делает их отличным выбором для проектов, требующих минимальной или низкой мощности. Однако они довольно тяжелые и громоздкие. Они редко бывают портативными.

Общие области применения линейных источников питания включают лабораторные работы, связь и медицинские нужды.

Плюсы:

Минусы:

Импульсные источники питания

Импульсные блоки питания или импульсные блоки питания немного сложнее, чем их аналоги.К тому же они намного шумнее. Однако они намного холоднее линейных источников питания и намного более портативны.

Для эффективного регулирования выходного напряжения в импульсных источниках питания используется процесс, называемый изменением ширины импульса (PWM). Это позволяет им работать при более низкой температуре без ущерба для эффективности или гибкости. Фактически, импульсные источники питания известны своим многоцелевым применением, способным адаптироваться к широкому спектру функций.

Однако импульсные источники питания из-за их высокочастотного шума не рекомендуются для лабораторных или медицинских работ.Импульсные источники питания в основном используются в авиации, кораблях, производстве и мобильных станциях.

Плюсы:

Эффективный
Легкий и компактный
Охладитель, работает при низкой температуре
Гибкость, позволяет использовать несколько приложений

Минусы:

Переменный ток в сравнении с постоянным током

Наконец, вы должны подумать, требуется ли в вашей ситуации источник переменного тока (AC) или постоянного тока (DC).На всякий случай вы всегда можете спросить профессионала, но даже базовые знания обоих типов помогут.

Вот что вам следует знать:

Блоки питания переменного тока

Как следует из названия, источники питания переменного тока характеризуются волнами переменного тока, создаваемыми генераторами переменного тока, в частности, различными областями магнитной полярности внутри генераторов переменного тока. Также стоит отметить, что питание переменного тока на самом деле является стандартным форматом электрического вывода для розеток, что делает его довольно распространенным.

Источники питания переменного тока

обеспечивают электрические токи, которые периодически меняются в зависимости от определенных параметров. Они могут двигаться как в положительном, так и в отрицательном направлении. Когда электрический ток положительный, он создает поток вверх. Когда он отрицательный, он падает.

Это создает очень отчетливое волнообразное движение, и именно это движение дает мощности переменного тока преимущество перед мощностью постоянного тока.

Мощность переменного тока может передаваться дальше, чем мощность постоянного тока. Его также очень легко создать.Вы часто встретите этот формат в торговых точках в коммерческих зданиях, небольших устройствах, таких как настольные лампы, и бытовой технике, например холодильниках и посудомоечных машинах.

Преимущества переменного тока:

Источники питания постоянного тока

В то время как мощность переменного тока определяется его волнообразным движением, источники питания постоянного тока генерируют токи, которые движутся по прямой, непоколебимой линии — отсюда и название.

Электроны в постоянном токе фиксированы и неизменны. Они поступают от генераторов переменного тока, оборудованных коммутаторами, которые специально вырабатывают прямую энергию.Электропитание постоянного тока также может генерироваться выпрямителями, которые способны преобразовывать переменные токи в постоянные токи.

Постоянство питания постоянного тока действительно делает его лучшим выбором для портативных устройств и чувствительной электроники. Большинство батарей являются источниками питания постоянного тока. Конвертеры созданы специально для преобразования мощности переменного тока из розеток в полезную мощность постоянного тока.

Подумайте о зарядных устройствах для портативных компьютеров. Они часто поставляются с преобразователями питания, преобразующими переменный волновой выходной ток вашей розетки в более линейный, постоянный ток, с которым действительно может справиться ваш ноутбук.Высокие и низкие частоты переменного тока могут повредить хрупкие компоненты внутри портативных устройств, поэтому более стабильный ток предпочтительнее.

Другие приложения включают смартфоны, фонарики и некоторые электромобили нового поколения.

Преимущества постоянного тока:

Последовательный и стабильный
Легко преобразовать из AC

Но что касается преобразования, как преобразователи — и некоторые блоки питания — преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока?

Вот краткий обзор:

Преобразование переменного тока в постоянный

Рассмотрим выход переменного тока из стенной розетки.

Как мы упоминали ранее, постоянно меняющийся характер тока может быть вредным для большинства портативных электронных устройств. Допустим, вы хотите зарядить свой смартфон. Вашему смартфону требуется стабильный постоянный ток для безопасной зарядки аккумулятора.

Преобразователь или источник питания забирает переменный ток из стенной розетки и преобразует его в нерегулируемый постоянный ток, одновременно снижая напряжение через входной силовой трансформатор. Напряжение выпрямлено, но все еще немного колеблется. Он проходит через конденсатор (обычно в импульсных источниках питания) для «сглаживания».”

Внутри конденсатора создается резервуар энергии. Этот пул затем подается на нагрузку при дальнейшем падении напряжения. Когда это происходит, поступающая энергия расходуется, эффективно сглаживая напряжение еще больше и устраняя «пики» или скачки тока. Осталась гладкая линейная линия, которая движется только в одном направлении.

Теперь, когда у вас есть хорошее представление о том, как работают разные блоки питания и для чего лучше всего подходят разные типы, вы готовы углубиться в детали! После того, как вы определили источник питания или источники питания, которые лучше всего подходят для вашего проекта, вы можете провести дальнейшее исследование, используя более конкретные и последовательные термины.

А если вы ищете блоки питания самого высокого качества по выгодной цене, ознакомьтесь с полным списком источников питания для специалистов по схемам. От программируемых источников питания до линейных и импульсных источников питания — вы обязательно найдете здесь модель, которая точно соответствует вашим характеристикам.

Замечания по проектированию источника питания

— MCI Transformer Corporation

Базовое руководство по применению источника питания

Используются четыре основных типа блоков питания:

Нерегулируемый линейный
Регулируемый линейный
Феррорезонант
Режим переключения

Различия между четырьмя типами включают постоянное выходное напряжение, экономическую эффективность, размер, вес и пульсации.В этом руководстве объясняется каждый тип источника питания, описывается принцип работы и выделяются преимущества и недостатки каждого из них.

1. Нерегулируемый линейный источник питания

Нерегулируемые источники питания содержат четыре основных компонента: трансформатор, выпрямитель, конденсатор фильтра и резистор утечки.

Блок питания этого типа из-за своей простоты является наименее дорогостоящим и наиболее надежным для требований низкого энергопотребления. Недостатком является непостоянство выходного напряжения.Оно будет меняться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки, а пульсации не подходят для электронных приложений. Пульсации можно уменьшить, заменив конденсатор фильтра на фильтр IC (индуктор-конденсатор), но затраты на это изменение сделают использование регулируемого линейного источника питания более экономичным выбором.

2. Регулируемый линейный источник питания

Стабилизированный линейный источник питания идентичен нерегулируемому линейному источнику питания, за исключением того, что вместо спускного резистора используется трехконтактный стабилизатор.

Регулируемый линейный источник питания решает все проблемы нерегулируемого источника питания, но не так эффективен, потому что трехконтактный регулятор будет рассеивать избыточную мощность в виде тепла, которое должно быть учтено в конструкции источника питания. Выходное напряжение имеет незначительные пульсации, очень маленькую регулировку нагрузки и высокую надежность, что делает его идеальным выбором для использования в электронных устройствах с низким энергопотреблением.

3. Источники питания феррорезонансные
Феррорезонансный источник питания очень похож на нерегулируемый источник питания, за исключением характеристик феррорезонансного трансформатора.
Феррорезонансный трансформатор будет обеспечивать постоянное выходное напряжение в широком диапазоне входного напряжения трансформатора. Проблемы с использованием феррорезонансного источника питания заключаются в том, что он очень чувствителен к незначительным изменениям частоты сети и не может быть переключен с 50 Гц на 60 Гц, и что трансформаторы рассеивают больше тепла, чем обычные трансформаторы. Эти источники питания тяжелее и будут иметь более слышимый шум от резонанса трансформатора, чем регулируемые линейные источники питания.
4. Импульсные источники питания
Импульсный источник питания имеет выпрямитель, конденсатор фильтра, последовательный транзистор, регулятор, трансформатор, но он более сложен, чем другие источники питания, которые мы обсуждали. Схема ниже представляет собой простую блок-схему и не отображает все компоненты источника питания.
Переменное напряжение выпрямляется до нерегулируемого постоянного напряжения с помощью последовательного транзистора и регулятора. Этот постоянный ток прерывается до постоянного высокочастотного напряжения, что позволяет значительно уменьшить размер трансформатора и позволяет использовать источник питания гораздо меньшего размера.Недостатки этого типа источника питания состоят в том, что все трансформаторы должны изготавливаться по индивидуальному заказу, а сложность источника питания не подходит для низкопроизводительных или экономичных применений с низким энергопотреблением.
Выпрямительные схемы для регулируемых линейных источников питания
Из нашего предыдущего описания, регулируемый линейный источник питания является наиболее экономичной конструкцией с низким энергопотреблением, низким уровнем пульсаций и низким уровнем регулирования, который подходит для электронных приложений.В этом разделе мы объясним четыре основных используемых схемы выпрямления:
Полуволна
Полноволновой центральный отвод
Полноволновой мост
Двойное дополнение
1. Полуволновые схемы
Поскольку конденсаторный входной фильтр потребляет ток из схемы выпрямления только короткими импульсами, частота импульсов вдвое меньше, чем у двухполупериодной схемы, поэтому пиковый ток этих импульсов настолько велик, что эту схему не рекомендуется использовать для Мощность постоянного тока более 1/2 Вт.
2. Полноволновые схемы с центральным ответвлением
Двухполупериодный выпрямитель одновременно использует только половину обмотки трансформатора. Номинальный вторичный ток трансформатора должен в 1,2 раза превышать постоянный ток источника питания. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть примерно в 0,8 раза больше напряжения постоянного тока нерегулируемого источника питания на каждую сторону центрального ответвления или трансформатора должно быть в 1,6 раза больше напряжения постоянного тока для центрального ответвления.
3.Полноволновой мост
Двухполупериодная мостовая схема выпрямления является наиболее рентабельной, поскольку для нее требуется трансформатор с более низким номиналом в ВА, чем двухполупериодный выпрямитель. В двухполупериодном мосте вся вторичная обмотка трансформатора используется в каждом полупериоде, в отличие от двухполупериодного центрального отвода, который использует только половину вторичной обмотки в каждом полупериоде. Номинальный вторичный ток трансформатора должен в 1,8 раза превышать постоянный ток источника питания. Вторичное напряжение трансформатора должно быть приблизительно.В 8 раз больше постоянного напряжения нерегулируемого источника питания.
4. Двойной дополнительный выпрямитель
Двойной дополнительный выпрямитель используется для подачи положительного и отрицательного выходного постоянного тока с одинаковым напряжением. В большинстве случаев отрицательный ток значительно меньше, чем требуемый положительный ток, поэтому отношение напряжения и тока переменного тока к напряжению и току постоянного тока должно быть таким же, как и для двухполупериодного центрального отвода, описанного ранее.
Как указать трансформатор
Регулируемый линейный источник питания используется для обеспечения постоянного выходного напряжения при различных нагрузках, а также для изменения входного напряжения. Все наши расчеты для определения правильного трансформатора предполагают, что входное напряжение может варьироваться от 95 до 130 В и не влияет на выход нашего источника питания.
Формула, используемая для определения напряжения переменного тока, требуемого от трансформатора, выглядит следующим образом:
В = Выходное напряжение
Vreg = Падение напряжения регулятора = 3v
Vrec = Падение напряжения на диодах = 1.25 В
Врип = пульсация напряжения = 10% от В постоянного тока
Vном = 115 В
Vlowline = 95 В
.9 = КПД выпрямителя
Мы суммировали все расчеты для трех основных схем выпрямления в таблице ниже:
Схема выпрямления RMS НАПРЯЖЕНИЕ (ВОЛЬТ) RMS ТОК (AMPS)
Полноволновый центральный ответвитель В переменного тока C.Т. = 2,092 x Vdc + 8,08 IAC = IDC x 1,2
Полноволновой мост В переменного тока = 1,046 x В постоянного тока +4,04 IAC = IDC x 1,8
Двойной дополнительный В переменного тока CT = 2,092 X В постоянного тока = 8,08 IAC = IDC x 1,8
Существуют регуляторы с малыми потерями, которые имеют падение 0,5 В вместо 3 В, но в настоящее время они не рассматриваются из-за доступности.
ПРИМЕРЫ:
Пример # 1:
Регулируемый линейный источник питания необходим для 5 В постоянного тока на 1 АЦП с первичной обмоткой 115 В или 230 В, и вы не знаете, должен ли он быть двухполупериодным с центральным ответвлением или двухполупериодным мостом.
Полноволновый центральный ответвитель
В перем. Тока Т.Т. = 2,092 x В пост. Тока + 8,08 Iac = Idc x 1,2
В пер.т. = 2,092 x 5 + 8,08 Iac + 1 x 1,2
Vac C.T. = 18,54 C.T. Iac = 1,2
VA = 18,54 x 1,2 = 22,5
Возможные варианты трансформаторов:
4-02-6020 Крепление для ПК UL
4-05-4020 Низкопрофильный
4-07-6020 Крепление на шасси UL
4-42-3020 Крепление для ПК VDE
4-44-6020 Крепление для ПК VDE
4-47-3020 Крепление на шасси VDE
4-49-4020 Крепление на шасси VDE
Полноволновой мост
Vac = 1.046 x Vdc + 5,23 Iac = Idc x 1,8
В переменного тока = 1,046 x В постоянного тока + 5,23 Iac = 1 x 1,8
В пер. = 10,46 Iac = 1,8
VA = 10,46x 1,8 = 18,83
Возможные варианты трансформатора:
4-02-6010 Крепление для ПК UL
4-05-4010 Низкопрофильный
4-07-6010 Крепление на шасси UL
4-42-3010 Крепление для ПК VDE
4-47-6010 Крепление для ПК VDE
4-47-3010 Крепление на шасси VDE
4-49-4010 Крепление на шасси VDE
Пример № 2:
Регулируемый линейный источник питания необходим для 12 В постоянного тока при 250 мА постоянного тока с одним первичным напряжением 115 В, а двухполупериодный мост — это схемы выпрямления, которые вы будете использовать.
Полноволновой мост
В пер. Тока = 1,046 x В пост. Тока + 4,04 Iac = Idc x 1,8
В пер. Тока = 1,046 x 12 + 4,04 Iac = 0,25 x 1,8
В пер. = 16,59 Iac = .45
VA = 16,59 x 0,45 = 7,47
Возможные варианты трансформатора:
4-01-5020 Крепление для ПК UL
4-03-4020 Крепление для ПК UL
4-05-3020 UL низкопрофильный кронштейн для ПК
4-06-5020 Крепление на шасси UL
4-41-2020 Крепление для ПК VDE
4-44-5020 Крепление для ПК VDE
4-46-2020 Крепление на шасси VDE
При использовании источников питания убедитесь, что выбранный регулятор имеет теплоотвод, достаточный для рассеивания мощности при высокой полной нагрузке линии.
Пример № 3:
Регулируемый линейный источник питания необходим для напряжения ± 15 В постоянного тока при 50 мА с первичной обмоткой 115 В.
Двойной дополнительный:
В перем. Тока CT = 2,092 x В пост. Тока x 8,08 Iac = Idc x 1,8
В перем. Тока CT = 2,092 x 15 + 8,08 Iac = 0,050 x 1,8
В перем. Тока CT = 39,46 Iac = 0,090
ВА = 39.46 х 0,090 = 3,55
Возможные варианты трансформатора:
4-01-4036 Крепление для ПК UL
4-03-3040 Крепление для ПК UL
4-05-2040 UL низкопрофильный кронштейн для ПК
4-06-4036 Крепление на шасси UL
4-44-4036 Крепление для ПК VDE
Давайте теперь посмотрим, как регулятор будет рассеивать тепло в худших условиях при высокой линии (= 130 В) и полной нагрузке.Регулятор отводит избыточную мощность в виде тепла. Регулятор имеет только максимальное количество мощности, которое он может рассеять, прежде чем внутренняя тепловая защита отключит его. Если источник питания 5 В постоянного тока, 1 А может работать при 95 В RMS, регулятор должен будет рассеивать 5,95 Вт при полной нагрузке на линии высокого напряжения (см. Расчет ниже).
Обычное рассеиваемое тепло:
Регулируемый источник питания постоянного тока с использованием последовательного регулятора напряжения | Мини-проекты | Учебник по электронике |

На главную> мини-проекты> Стабилизированный источник питания постоянного тока с использованием последовательного регулятора напряжения
Регулируемая система электроснабжения с использованием
Регулятор напряжения серии
Линейное регулирование — это способность поддерживать постоянное выходное напряжение. уровень на выходном канале источника питания, несмотря на изменения уровень входного напряжения.Схема регулирования линии является важным компонентом в блоке питания устройств, требующих понижения напряжения сети переменного тока Напряжение. Регуляторы напряжения, используемые для той же цели, имеют свои приложения в адаптерах, компьютерах и генераторах переменного тока. В этой работе мы продемонстрировать их работу с помощью регулятора напряжения серии .
я ВВЕДЕНИЕ
Потребность в регулируемом источнике питания ?
Плохое регулирование, так как выходное напряжение не является постоянным при изменении нагрузки.
Выходное напряжение постоянного тока зависит от входного напряжения.
Нагрузка может иметь чувствительные к току устройства, которые могут быть повреждены из-за нерегулируемое напряжение.
Выходное напряжение постоянного тока зависит от температуры.
Блок-схема регулируемой мощности Поставка
Трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор являются основными компоненты любого регулируемого источника питания
Понижающий трансформатор используется для понижения заданного напряжения до желаемого ценить.Выходная величина трансформатора должна быть в диапазоне который совместим с входным напряжением регулятора .
Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный с помощью позволяя току течь через него только в одном направлении.
Полуволновой выпрямитель, полноволновой выпрямитель и мостовой выпрямитель могут быть использовал. Здесь используется мостовой выпрямитель, так как он подходит для высоких приложения напряжения.
Он имеет два последовательно включенных диода на каждом пути проводимости, пик инверсный Напряжение поровну делится на два диода.Таким образом, у него меньше PIV-рейтинг. на диод.
Ток в первичной и вторичной обмотках питающего трансформатора. потоки для полного цикла и, следовательно, для данной выходной мощности мощность трансформатор небольших габаритов может быть использован по сравнению с тем, что в двухполупериодный выпрямитель.
Выход выпрямителя имеет пульсирующий характер, он содержит большие пульсации. компоненты. Эти компоненты пульсации фильтруются путем передачи выходных данных через фильтр . Фильтрация обычно выполняется шунтирование нагрузки конденсатором.Несколько широко используемых схем фильтров 1) Индукторный фильтр серии
2) Фильтр шунтирующего конденсатора
3) LC фильтр
4) фильтр CLC или Pi
Принцип работы фильтра шунтирующих конденсаторов заключается в том, что конденсатор накапливает энергию при зарядке и подает энергию на нагрузку, пока разрядка. Этот процесс уменьшает составляющие пульсации до в значительной степени.
Обычно наблюдаются колебания входного напряжения источника. An резкое изменение выходного напряжения может повредить чувствительный к току устройства под нагрузкой.Таким образом, используется регулятор напряжения . для поддержания стабильного уровня выходного напряжения несмотря на вариации напряжения источника. Регуляторы напряжения также могут включить дополнительные цепи для защиты от коротких замыканий и защита от перенапряжения.
Регуляторы напряжения можно условно разделить на две категории: электромеханические и электронные регуляторы . Все электронные регуляторы напряжения будут иметь один стабилитрон в качестве источника стабильного напряжения для Ссылка.
Стабилитроны стабилизаторы напряжения может иметь транзистор последовательно с стабилитроном или параллельно с стабилитроном.
Регулятор напряжения серии на дискретных транзисторах имеет элемент управления и элемент обратной связи, которые помогают для поддержания стабильности выходного напряжения.

Здесь мы обсуждаем последовательный стабилизатор напряжения на дискретных транзисторах.
БЛОК-СХЕМА РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ СЕРИИ
Схема выборки собирает выборку выходного напряжения и использует это как сигнал обратной связи для схемы компаратора.
Другой вход в схему компаратора — это опорное напряжение.
В регуляторах напряжения обычно используется стабилитрон для обеспечения постоянного источника. напряжения. Напряжение ошибки генерируется на выходе блок компаратора, который управляет током нагрузки.
РАБОТА РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
Компонент
Значение
R1
930 Ом
R2
1.57 кОм
R3
1,35 кОм
R4
1 кОм
D1
I = 20 мА, В = 15 В
Тр2 (2Н 930)
Ic
макс = 10 мА,
Vce
макс. = 45 В
Таблица компонентов
Tr1 — это последовательный управляющий элемент.Это силовой транзистор, установленный на значительный радиатор, чтобы справиться с необходимой рассеиваемой мощностью.
Стабильное опорное напряжение обеспечивается R4 и D1 от нерегулируемое входное напряжение. Tr2 — усилитель ошибки, и его коэффициент усиления равен устанавливается номиналом нагрузочного резистора R3. Tr2 сравнивает долю выходное напряжение V _F, возвращаемое от делителя выходного потенциала R1 / R2 со стабильным опорным напряжением V _Z на стабилитроне диод D1.
Мы можем записать уравнение выходного напряжения как Vout = (Vz + V _BE2) + (Vout — V _F)
куда,
Vz — напряжение на диоде D1.
V _BE2 — напряжение на базе эмиттера для Tr2
V _F — напряжение обратной связи, полученное от потенциометра Vr1.
Следовательно, Vz + V _BE2 — это напряжение на резисторе R2 и нижняя часть Vr1
и Vout — V _F — напряжение на R1 и верхней части Vr1.
Если напряжение обратной связи V _F изменяется путем регулировки Vr1 потенциометра разница между V _F и Vz изменится. Это вызовет изменение ошибки управления напряжением Tr1 и изменение выходного напряжения Vвых .. Регулирующее действие цепь регулируется напряжением на переходе база / эмиттер Tr2, то есть разница между V _F и Vz.
Если V _OUT имеет тенденцию к увеличению, то V _F — V _Z также увеличивается.Это увеличивает ток коллектора Tr2 и, таким образом, увеличивает падение потенциала на R3, уменьшая основание напряжение, и, следовательно, напряжение базы / эмиттера Tr1, уменьшая проводимость Tr1, что снижает ток в нагрузке.
Таким образом, выходное напряжение Vout уменьшается до тех пор, пока не будет достигнут баланс. достигнута, поскольку часть обратной связи (V _F) Vout также уменьшение. Общий эффект заключается в том, что выход поддерживается на уровне уровень, который зависит от доли обратной связи, задаваемой переменной резистор (часть R1 / R2).
Если выходное напряжение имеет тенденцию к снижению, то V _F тоже. Напряжение база / эмиттер Tr2 уменьшается из-за стабильного V _Z на эмиттере. Tr2 проводит меньше, и ток через R3 падает, уменьшая разность потенциалов на нем. Напряжение базы Tr1 повышается, и увеличивает проводимость управляющего транзистора. Этот увеличивает выходной ток и V _OUT до тех пор, пока V _F не станет еще раз на правильном уровне.

ЗАДАЧА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Разработать стабилизированный источник питания, обеспечивающий выходное напряжение 25 В. от входа источника переменного тока 50 В, частота 50 Гц.Ток нагрузки питания I (L) <1A.
РАСЧЕТЫ
(индексы 1 и 2 соответствуют параметрам Transistor1 и 2)
Стабилитрон обеспечивает Vr = 15 В при Iz = 20 мА I _C2 = I _E2 = 10 мА
Транзистор Q2 может обеспечивать ток коллектора 10 мА. Для этого транзистор, указанный производителем, I _Cmax = 10 мА и V _CE max = 45V
При I _C2 = 10 мА были измерены следующие параметры
h _fE2 = 220, h _fe2 = 200, h _ie2 = 800
I _D = 10 мА
R ₄ = (Vo-Vr) / I _D = (25-15) / 10 = 1K
I _B2 = I _C2 / ч _{FE2 =} 10 мА / 220 = 45 мкА
V ₂ = V _BE2 + V _r = 15.7V0
R1 = Vo-V2 / I ₁ = 930 Ом
R2 = V2 / I ₁ = 1,570 кОм
Транзистор Q1 мы измеряем на I _C1 = 1A h _fE1 = 125 , h _fe1 = 100, h _ie1 = 20
Таким образом, мы имеем
I _B1 = (I _D + I _{1 +} I _L) / ч _fE1 = (1000 + 10 + 10) / 125 = 8 мА
Ток I через резистор R3 равен I = I _B1 + I _C2 = 8 + 10 = 18 мА.
Значение R3, соответствующее Vi = 45 и I _L = 1A, равно дано
R3 = (Vi- (V _BE1 + Vo)) / I = (50-25.7) / 18 x e-3 = 1,350 кОм
Схема моделируется на NG-spice с использованием значений заданных параметры и следующие наблюдения сделаны

МУЛЬТИЗИМ-ЦЕПЬ
ВЫВОДЫ
Схема успешно смоделирована в Ngspice, и мы получаем плавный постоянный ток. выходное напряжение.
Деление потенциала можно изменять с помощью потенциометра VR1. и мы можем отрегулировать выходное напряжение до необходимого значения.
Делитель потенциала уменьшает усиление контура обратной связи и, таким образом, уменьшает регулирование производительности. Обычно для этого достаточно петлевого усиления. не быть серьезной проблемой, за исключением случаев, когда очень небольшая часть вывод выбран.
Цепи общего пользования с меткой «источник питания» — CircuitLab
Теперь показаны схемы 1-20 из 45. Сортировать по недавно измененное имя
Гибридный источник питания ПУБЛИЧНЫЙ
Гибридный блок питания из очень дешевых комплектующих
автор: febb | обновлено 12 февраля 2019 г.
источник питания
7805 и бородавка испытывают пропадание напряжения ПУБЛИЧНЫЙ
Линейный стабилизатор напряжения 7805 не может поддерживать выходное напряжение.Ты можешь починить это?
от CircuitLab | обновлено 7 июня 2017 г.
источник питания трансформатор регулятор напряжения
Выпрямитель с ШИМ высокой мощностью ПУБЛИЧНЫЙ
Простой проект для подачи высокого напряжения при сильном токе на нагрузку постоянного тока, управляемую с помощью ШИМ.В реальных приложениях нагрузка представляет собой 5 последовательно подключаемых светодиодов мощностью 100 Вт.
от Габриэль Паука | обновлено 1 июня 2016 г.
ac-to-dc мост-выпрямитель силовая электроника источник питания шим выпрямитель
Fuente simétrica ПУБЛИЧНЫЙ
автор: JCUrchulutegui | обновлено 7 марта 2016 г.
источник питания
12 В, 2 А Mini PSU ПУБЛИЧНЫЙ
Это схема, основанная на примечаниях к применению в таблице данных.
по sjenkin | обновлено 27 июля 2015 г.
власть источник питания блок питания
Регулятор 5 В с низким падением напряжения ПУБЛИЧНЫЙ
привет — Я здесь новичок и нашел схему, которая может работать для меня, но при использовании симулятора, возможно, это не так.входное напряжение постоянно колеблется от 0 до 10 В постоянного тока, и я хочу получить регулируемое напряжение 5 В постоянного тока. Я…
Ленлен | обновлено 6 июня 2015 г.
источник питания регулятор напряжения
Блок питания Eurorack на 15 В постоянного тока ПУБЛИЧНЫЙ
Музыка из космоса
Джорсли | обновлено 19 января 2015 г.
ac-to-dc источник питания
Резистивный источник питания AC-DC ПУБЛИЧНЫЙ
Неизолированный преобразователь переменного тока в постоянный малой мощности.
автор: febb | обновлено 24 декабря 2014 г.
ac-to-dc источник питания
PS ПУБЛИЧНЫЙ
автор: n1ir | обновлено 29 апреля 2014 г.
источник питания
Контроллер резервного питания USB ПУБЛИЧНЫЙ
Управление напряжением питания USB и резервное копирование с помощью никель-металлгидридного аккумулятора.
автор: febb | обновлено 22 апреля 2014 г.
5v-бустер pic12 источник питания USB
Резервный источник питания USB ПУБЛИЧНЫЙ
Переключаемый источник питания USB и резервный контроллер с 1 аккумулятором AAA
автор: febb | обновлено 15 апреля 2014 г.
pic12 источник питания USB
2.Простой импульсный источник питания 5 В 250 мА с заданным приводом затвора ПУБЛИЧНЫЙ
Сигнал управления затвором с заданным фронтом вырабатывается источником напряжения CSV и модулируется для формирования контура обратной связи источника питания.
по mrobbins | обновлено 30 сентября 2013 г.
источник питания шим переключение
Вакуумный флуоресцентный источник питания для дисплеев ПУБЛИЧНЫЙ
от devicemodder | обновлено 4 сентября 2013 г.
источник питания
Подайте питание на схему без трансформатора ПУБЛИЧНЫЙ
Маломощный бестрансформаторный преобразователь переменного тока в постоянный.
по mrobbins | обновлено 29 июля 2013 г.
источник питания
Электропитание электронно-лучевой трубки B7S2 ПУБЛИЧНЫЙ
Высоковольтный источник питания для электронно-лучевой трубки B7S2
от Resita | обновлено 17 июля 2013 г.
b7s2 электронно-лучевая сделай сам осциллограф источник питания трубка
Источник переменного тока постоянного тока ПУБЛИЧНЫЙ
Это попытка возможной схемы для источника переменного тока постоянного тока.
по jjdans | обновлено 14 июля 2013 г.
Округ Колумбия lm317 источник питания Переменная
SLA Backup PS ПУБЛИЧНЫЙ
Резервное питание от Electronic Components Circle https: // electroniccomponentscircle.wordpress.com/2012/12/26/backup-power-supply/
автор: TSayles | обновлено 25 мая 2013 г.
резервное копирование источник питания sla
От одиночного до двойного источника питания ПУБЛИЧНЫЙ
Это схема, которая преобразует одинарный источник питания в двойной без использования трансформатора с центральным ответвлением.
по шагасу | обновлено 15 мая 2013 г.
двойной двойное питание операционный усилитель власть источник питания поставка транзистор
разделитель рельсов ПУБЛИЧНЫЙ
автор: alkopop79 | обновлено 12 апреля 2013 г.
источник питания рельсокол
Стабилизатор отрицательного напряжения с LM317 ПУБЛИЧНЫЙ
Использование LM317 для создания источника питания с отрицательным напряжением.
по hondabones | обновлено 1 апреля 2013 г.
Округ Колумбия lm317 отрицательный положительный источник питания регулятор поставка Напряжение
.

Компонент		Значение
R1	930 Ом
R2	1.57 кОм
R3	1,35 кОм
R4	1 кОм
D1	I = 20 мА, В = 15 В
Тр2 (2Н 930)	Ic	макс = 10 мА,	Vce
	макс. = 45 В
Таблица компонентов