Лабораторный блок питания двухполярный

Если нужен приличный блоком питания с регулируемым током и напряжением – редакция сайта “Две Схемы” советует вспомнить старый добрый стабилизатор uA723. Проверен он уже тысячи раз радиолюбителями по всему Миру и показал прекрасные результаты – тогда зачем изобретать велосипед? Схема обеспечивает симметричное двухполярное выходное напряжения в диапазоне до 26 В и токе до 3 А. Превышение максимального значения тока вызывает отключение выходных транзисторов, что можно рассматривать как защиту по току. В каждой мастерской должен быть именно такой двухполярный БП – это полезно например в конструкциях с использованием операционных усилителей, а также для предварительного запуска усилителей мощности с двойным питанием. Преимуществом описываемой здесь конструкции является очень низкая стоимость сборки. В общем данный блок питания станет очень серьезным помощником домашней радиотехнической лаборатории.

Описание работы

Стабилизатор U1 (uA723) включает в себя температурно компенсированный источник опорного напряжения, усилитель ошибки и выходной транзистор, обеспечивающий ток до 150 мА. Микросхема работает в типовой конфигурации, в которой его внутренний усилитель ошибки сравнивает напряжение с делителя R0 (5,6 k) – R3 (4,7 k) с напряжением, какое наличествует на выходе блока питания. Резисторы R4 (220R), R5 (6,8 k) и потенциометр P1 (50k) обеспечивают регулирование напряжения выхода.

Усилитель ошибки работающие в петле отрицательной обратной связи регулируется с помощью элементов R1 (560R), T1 (BD911) и T2 (BD139) меняя выходное напряжение так, чтобы его доля была равна установленному напряжению через делитель R0 – R3. Изменение положения ползунка P1 приведет к изменению выходного напряжения, поэтому усилитель ошибки, соответственно, изменит выходное напряжение, чтобы эти изменения компенсировать.

Например: перемещение ручки потенциометра в направлении R4 повысит напряжение на его ползунке, что заставит стабилизатор (через усилитель ошибки) снизить выходное напряжения так, чтобы потенциал регулятора снизился до уровня устанавливаемого делителем R0 – R3.

Резистор R2 (0.2 R/5W) вместе с транзистором Т6(BC548) работает в узле ограничения тока. Если ток, потребляемый от источника питания растет – падение напряжения на R2 также возрастает. Открытый транзистор Т6 при снижении напряжения равным примерно 600 мВ вызовет короткое замыкание между эмиттером и базой транзисторов управления и тем самым ограничит ток, протекающий через T1. Ток будет ограничен значением примерно 0.6/R2, что в данном случае дает 3 Ампера. Номинал резистора следует подобрать самостоятельно, учитывая трансформатор и его характеристики. В роли T1 в большинстве случаев потребуется применение нескольких транзисторов соединенных параллельно, чтобы распределить протекающий ток и мощность на несколько элементов.

За регулирование отрицательной половины питания отвечает операционный усилитель U2 (TL081). Его выход управляет транзисторами T3 (BD140) и T4(BD912). Резистор R9 (560R) ограничивает ток базы Т3, выполняя аналогичную роль, как R1 в положительной половине питания. Делитель R6 (100k), R7 (100k) и P2 (10k) подобран таким образом, чтобы в состоянии, установленном на регуляторе P2 был потенциал массы. Увеличение напряжения на выходе положительной части блока питания приведет к увеличению потенциала на ползунке потенциометра P2, одновременно ОУ U1 стремясь уровнять потенциал на обоих своих выходах приведет к снижению отрицательной половины питания с помощью регулировочных элементов T3 и T4. Напряжение на отрицательной половине, соответственно, будет следовать за положительным, если только делитель R6, R7, P2 будет установлен на деление 1:1. Транзистор T5 (BC557) ограничивает ток в отрицательной половине питания таким же образом, как и T6 в положительной половине. Максимальное значение тока в данном случае это 0.6/R8.

Полезное: Схема многоканального пульта дистанционного управления по кабелю или радиоканалу

К разъемам IN1 и IN2 подключаются две независимые обмотки трансформатора питания. Напряжение будет одинаково на мостах Br1 (5А) и Br2 (5А) и будет фильтроваться с помощью емкости C1, C2 (4700uF) и C3, C4 (100nF), после чего попадает на транзисторы T1 и T4 (напоминаем, что каждый из них может состоять из нескольких транзисторов, соединенных параллельно). На выходе напряжение фильтруют конденсаторы C6, C7 (470uF) и C9, C10 (100nF). Выходом блока является разъем OUT на котором и будет регулируемое напряжение симметрично относительно массы. Кроме того, на плате можно установить делитель R10-R13, благодаря которому возможно измерение выходного напряжения с помощью микроконтроллера с преобразователем ADC.

На вход схемы необходимо подключить трансформатор с двумя обмотками напряжением 2×24 В и мощности в зависимости от ваших потребностей.

Исходная схема

По ссылке существует подробное описание сути работы и настройки, поэтому останавливаться на этих моментах и тонкостях не стану.

Сначала была собрана исходная однополярная схема для пробы и поиска возможных ошибок, про которые писали некоторые собиравшие данную конструкцию. У меня всё сразу заработало нормально, возникли лишь вопросы с регулировкой тока ограничения и индикацией срабатывания этого ограничения.

Поскольку исходная схема, как видно, разрабатывалась для выходных токов порядка 3 ампер и более, то и схема ограничения выходного тока соответствует этим заданным параметрам. Величина минимального тока ограничения определяется номиналом сопротивления R6, а с помощью переменного резистора R8 можно лишь несколько увеличивать величину тока срабатывания защиты (чем меньше суммарное сопротивление резисторов R6 и R8, тем больше будет допустимый выходной ток). Светодиод VD6 служит для индикации работы блока питания и срабатывания защиты (при срабатывания защиты и ограничении тока на выходе он гаснет).

Далее была собрана аналогичная схема для напряжения отрицательной полярности — полностью аналогичная, лишь с заменой полярности включения электролитических конденсаторов, диодов (стабилитронов) и с применением транзисторов противоположной структуры (n-p-n / p-n-p). Обозначения элементов «минусового» плеча оставлены такими же, как у «плюсового» для упрощения рисования схемы

Сборка лабораторного блока питания

Плата печатная ЛБП
Схема паяется на печатной плате (). Монтаж не сложен, элементы на ней находятся далеко друг от друга. Однако необходимо определить значения R3, Р1 и R5. Резистор R3 определяет уровень напряжения на входе усилителя ошибки (pin 5 U1) и его подбор является простым. По расчётам резистор R3 равен 4,7 k, что дает напряжение на усилителе ошибки около 3,2 В. Второй шаг-это подбор значения потенциометра P1 и резистора R5, от которых зависит максимальное выходное напряжение блока питания. Предполагая, что требуемый диапазон регулирования выходного напряжения от 3 В до 26 В легко рассчитаем значение R5 чуть ниже 7к. Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда и получаем R5 = 6,8 к.

Готовый лабораторник БП

После сборки мелких элементов на плате, пришло время для установки силовых транзисторов T1 и T4, они должны быть установлены на отдельный радиатор. Если по какой-то причине будет только один радиатор – примените изоляционные прокладки под транзисторы. Если потребление тока от блока питания не будет большим – до 0.5 А, можно поставить только один транзистор. Если таки нагрузки планируются несколько ампер – можно использовать параллельное соединение транзисторов в соответствии со схемой их соединения.

Что представляет собой двуполярный блок питания для усилителя мощности с AliExpress

Многие современные (если не все) усилители мощности требуют двуполярного питания, причем питание это должно быть относительно высокого качества, как по запасу мощности, так и по шумам на выходе.

Раньше особенно и не было вариантов кроме тяжелых трансформаторов, диодных мостов и огромных конденсаторов для сглаживания, но сейчас все-таки время импульсных БП, которые как минимум легче и компактнее.

Попробуем разобраться возможно ли купить качественный БП для усилителя на Aliexpress…

Распаковка и осмотр

БП прибыл в ничем не примечательной коробочке, усиленной одним слоем пупырки. Похоже, что почтовую мульку наклеили прямо на коробку, в которой он поставляется. Но как ни странно доехал нормально.

Размеры примерно 110х65х60мм, вес не более 100 грамм. Действительно компактный для обозначенных 500 ватт.

Основная электроника собрана на плате-компаньене припаянной стоя сбоку. На плате установлен довольно свежий (что странно) контроллер L6599A. Это специализированный чип для построения импульсных БП, который может работать на частоте переключения до 500кГц, что возможно объясняет небольшие размеры готового изделия, ведь чем выше частота преобразования, тем меньше габариты намоточных изделий (как правило).

Кроме того микросхема поддерживает несколько режимов интересных именно для питания усилителей мощности, например мягкий старт, вход выключения нагрузки,… кроме того может работать в разных режимах на малых и больших мощностях.

Силовые транзисторы, которыми управляет это маленькое чудо, расположены на радиаторе, на основной плате.

Еще одна особенность данного БП это наличие дополнительного двуполярного питания +-15 вольт, это удобно для питания операционных усилителей или предварительных каскадов.

Сборка в принципе нормальная, кроме вот этого места: дочерняя плата стоит аж под углом, из-за конденсатора, который почему-то перенесли на заднюю поверхность, спереди есть под него место, но видимо не было такого номинала в SMD исполнении.

Снизу пусто и культурно, по традиции места развязок аж отфрезерованы и это правильно, хотя и удорожает платы. Отверстия для крепления под М3, одно из них соединено с землей сетевого провода (и только, никаких извращений как в компьютерных БП).

Характеристики

Итак, производитель говорит немного:

• входное напряжение 220 вольт
• мощность 500Ватт
• выходное напряжение +-36 вольт
• дополнительное напряжение +-15 вольт

и еще одна важная характеристика: можно настроить любой напряжения от +-24 до +-110 вольт (но выходные конденсаторы на 63 вольта)

Включение

Перед включением дважды убеждаемся, что никакие цепи БП не касаются стола, верстака и вообще чего-либо. Помним, что 220вольт во входной части там просто везде.

Измеряем основной выход, пока без нагрузки, в принципе как ни странно есть разница, хотя и небольшая. Кроме того измерил напряжение на дополнительном выходе, 15 вольт там нет, там в каждом плече 13. 4 вольта, в принципе, напряжение вполне подходящее, но тогда можно было написать +-12 и это было бы правильно.

Дальше я подключил минимальную нагрузку, примерно текло по 1.1 ампера (да использовал усилитель А класса, хотя 36 для него на пределе) другой нагрузки не нашлось. Под нагрузкой напряжение подпросело и выравнилось по плечам.

Пытался искать шумы преобразования и вообщем-то не нашел. Хотя знал что и как искать… На картинке оба канала питания (желтый и голубой) и спектры (фиолетовый и красный). Единственное, что нашлось это небольшой пик (видимо 50Гц) и совсем маленький наверное на 100 Гц. На самом деле только прочитав про микросхему, подумалось что здесь она работает в первом режиме для маломощной нагрузки и стало быть обычных артефактов преобразования я могу и не увидеть.

Ну и напоследок формула для выставления выходного напряжения. Спасибо производителю огромное, обычно от китайцев ничего такого не дождешься, а тут прямо-таки все написали. Радует, что данные резюки вынесены на обратную сторону основной платы и очень легко доступны для перепаивания, калибр 0805.

Вывод

На первый взгляд БП годный. Абсолютно не издает лишних шумов и практически не греется. Выдаст он обещанные 500 ватт или нет — это большой вопрос, такой нагрузки для тестирования у меня просто нет.

Стабилизированный двухполярный источник питания предварительного усилителя

Более или менее качественные предварительные усилители требуют двухполярного напряжения питания. Источник, схема которого представлена в этой статье, обеспечит предварительный усилитель стабилизированным напряжением ±15В. Помимо этого, от положительной шины (+15В) можно питать регулятор тембра. Нередко регулятор тембра и предварительный УНЧ представляют одну схему. В тех и других звуковой сигнал является слаботочным и поэтому он подвержен искажениям и наводкам, источниками которых могут быть разные причины в точности и нестабилизированное напряжение питания.

Так, например, в статье «Профилактика и доработка усилителя Радиотехника У-101» я описывал недостаток схемы питания предварительного УНЧ, который заключался в запитывании схемы через гасящий резистор от нестабилизированного источника. При прослушивании звукового сигнала, с низкочастотной составляющей (ниже 300Гц), на шинах питания образуются просадки напряжения, которые присутствуют и после гасящего резистора. Таким образом, при колебании питающего напряжения предварительного усилителя, происходит изменение (искажение) амплитуды усиливаемого сигнала на его выходе. Чтобы уйти от этого недостатка я убрал гасящие резисторы и установил по шинам питания стабилизаторы напряжения.

Схема стабилизированного двухполярного источника питания

Основой в схеме является понижающий трансформатор. Он должен иметь две вторичные обмотки или одну обмотку со средним выводом, относительно которого на каждом плече должно быть напряжение переменного тока 15В. Можно применить трансформатор с выходным напряжением 18В переменного тока в каждой обмотке. После выпрямления, напряжение на электролитических конденсаторах C1 и C2 станет в 1.41 раз больше, то есть с трансформатором 15+15В выпрямленное напряжение холостого хода станет равным ±21. 2В.

Выходной ток трансформатора будет зависеть от тока потребления предварительного усилителя, обычно он не превышает 100-200мА, поэтому трансформатор с выходным током 0.5А отлично подойдет.

В качестве элементов диодного моста VD1-VD4 могут применяться любые выпрямительные диоды с током 1А и напряжением 100В и более. Также можно установить диоды Шоттки, ощутимой разницы в данной схеме не будет.

В качестве стабилизирующих элементов применены линейные стабилизаторы LM7815 и LM7915. Стабилизатор LM7915 стабилизирует отрицательное напряжение относительно GND, а LM7815 положительное напряжение.

Емкость электролитических конденсаторов может отличаться в некотором диапазоне, больше – лучше, меньше – хуже, но все в разумных пределах. Напряжение, на которое рассчитаны электролиты, должно иметь запас 20-30% от напряжения на их выводах. Каждый электролит должен быть зашунтирован неполярным пленочным или керамическим конденсатором (C3, C4, C7, C8), для фильтрации высокочастотных колебаний, когда электролитический конденсатор, обладая большой емкостью, становится уже малоэффективным.

При токе потребления предварительного усилителя не более 200мА, теплоотводы на линейные стабилизаторы LM7815 и LM7915 можно не устанавливать. В противном случае на них можно установить небольшие алюминиевые пластинки.

Печатная плата двухполярного источника питания

Видео

Напряжение 220 вольт идет через лампу на выключатель, с выключателя на трансформатор. Далее на диодные мостики и конденсаторы. Также в корпусе было место, и я прикрутил розетку — для проверки тех же неизвестных трансформаторов или при наладке импульсных блоков питания. Патрон для лампочки прикрепил на верхнюю крышку корпуса, с помощью трубки с резьбой от люстры. Внутри блока питания просто ни как её не разместишь, поэтому пришлось сделать именно так. Итого получилась такая схема, подробнее можно рассмотреть на картинках. Простой блок питания с несколькими функциями, а самое главное занимает немного места на столе. Казалось бы — простая примитивная конструкция, но очень полезная тем, кто занимается изготовлением или ремонтом аудиоаппаратуры, а главное, экономит время и нервы.

Параллельный или последовательный стабилизатор ?

Бытует мнение, что параллельные стабилизаторы лучше в аудиоустройствах, так как контур тока замыкается в локальной петле нагрузка-стабилизатор (исключается источник питания), как показано на рисунке:

Тот же эффект дает установка разделительного конденсатора на выходе. Но в этом случае ограничивает нижняя частота усиливаемого сигнала.

Автор использует стабилитроны для питания операционных усилителей. При этом можно организовать индикацию напряжения питания практически без дополнительных затрат (светодиодам не нужны гасящие резисторы):

Схемотехника

Корпус использовал от нерабочего блока питания компьютера. На штатном месте остался выключатель и разъём для сетевого шнура. Трансформатор у меня такой. Информацию про него в интернете не нашёл, и поэтому сам искал первичную, вторичную обмотку.

Напомню: при прозвонке неизвестного трансформатора нужно подключать его к сети через лампочку!

В моём случае выяснилось что он имеет 4 обмотки по 10 вольт. Соединил обмотки последовательно — получилось 2 по 20 вольт или 1 на 40 вольт. Диодных мостов у меня два: один на +/-28 вольт и второй +/-14, сделал для проверки схем на операцинниках (фнч, темброблоки и прочие).

Для проверки стабилитронов была выбрана самая простая хорошо рабочая схемка, которая есть на другом сайте. Изменил только номиналы резисторов R1 и R2: R1 — 15k, R2 — 10k. И соответственно питается она у меня от 56 вольт. Разместил на небольшой кусочек текстолита. Платку изготовил путем прорезания дорожек. Кнопку взял советскую, так как её проще прикрепить к передней панели. Контакты для подсоединения стабилитронов вывел на переднюю панель. Вольтметр не стал размещать на панели, вывел 2 клеммы для подсоединения мультиметра. Диодные мосты с конденсаторами разместил также на кусочках текстолита: можно было конечно разместить на одну плату, просто было несколько «обрезков», вот на них и разместил. Выходы питания, для подсоединения тестируемых устройств, реализовал на зажимах для проводки. В общем получилась такая схематика.

Сюрпризы схем китайских блоков питания эконом класса.

Обслуживая очередной объект с щитами управления бассейном. На достаточно не бедном объекте, с удивлением обнаружил, что используемый блок питания оперативных цепей построен не на закрытом модульном БП а открытом БП в корпусе. Отчего сборщику того щита пришлось его колхозить стяжками на перекрест к дин рейке. Это какой-то китайский NoName HSM-15-12, который благополучно сдох и обесточил цепи управления. Кстати, из цепей управления питал он только одно промежуточное реле 1Вт мощности, потому причина его гибели при такой низкой нагрузки для меня неясна.
Заменять на подобный нет желания, потому предложил поставить там, проверенный временем модульный MeanWell HDR-15-12 на 15Вт/12В, с таким БП проблем быть не должно.
При том, что этот блок питания дешёвый внешне он выполнен аккуратно, штамповка и сборка сделана на высоком технологическом уровне.

На алюминиевых деталях, заусенцев нет, присутсвуют различные пазы, для фиксации платы, и перфорированной крышки. При сборки ничего не перекошено, и не играет в руках, внешне алюминий матовый, врннутри полированн.
В целом в руках держать приятно.

Не в последнюю очередь, по этой причине я, решил по-быстрому его отремонтировать, тем более список поломок таких БП банален:
— Электролиты, как первичных так и вторичных цепей питания.
— Силовой ключ первичной цепи + ШИМ, либо просто интегрированный ШИМ с обвязкой.
— В редких случаях первичка трансформатора.

— Оптрон ОС, и/или микросхема TL431.

Когда открыл этот БП, то выяснялось, что он построен, на автогенераторной схеме без микросхем ШИМ.
Электролиты первичной и вторичной цепи вздуты, предохранитель цел, входной диодный мост и ключ первичной цепи целы, при подключении ни каких признаков жизни не демонстрирует.

Имея определенный опыт ремонта таких изделий обольщаться простой ремонта не стал. Заменил вздутые конденсаторы проверил силовой ключ первичной цепи, мост и предохранитель — целы. Включил через балласт, чтобы избежать взрывов, если что. БП признаков жизни так и не поддал. Решил проверить оптопару, для этого надо выпаять. Но тут выяснилась первая «тупость» а точнее говоря сознательная подлость конструкции – оптопара находится под силовым трансформатором… стало быть надо выпаять и его!

Вот как это выглядело после ремонтных работ о чем будет ниже:

Ну что-ж, «надо, значить надо», аккуратно выпаиваю трансформатор и оптрон.
Подключаю его выводы 1-2 к лабороторнику, задав ограничение по напряжению в 1.2В а току в 20мА. На выводах оптрона 3-4 мерим сопротивление, и получаем – 1.2кОм (обычно порядка 40-65 Ом) значит сдохла и оптопара.

Тут я допустил оплошность, будучи уверенным в том, что все позади, запаял трансформатор на место и включил БП на прямую. Слава Богу, ничего не произошло, но БП так и не подал признаков жизни.

Пришлось делать того чего, не хотелось в рамках данного проекта — срисовывать схему по образцу платы. Так как, входные цепи были уже проверены решил сэкономить время и вычерчивать только ту часть схемы где много всякой обвязки и не очевидно, как она устроена. Где-то потихоньку начал высокую сторону реставрировать…

Но походу работы решил сделать ход конем. Подключить к выходу БП, параллельно лабораторник, и начать подымать напряжение до номинала, чтобы проверить вторичную цепь. Только начал наращивать напряжение, как лабороторник уперся в ограничение тока 1А.

Проверяю диод вторичной цепи – пробит!
Заменяю безимяный китайский 3IDQ 100E, на аналогичный по корпусу SR560.

Снова поддаю и увеличиваю напряжения.
Все хорошо, загорелся светодиод, в защиту уже не уходим, но замечаю, что при 12В потребляемый ток аж 130мА! Для 15Вт БП, это слишком лихо для холостого хода. Нащупываю плату, в первую очередь баластные резисторы, но они холодны. Тем временем где-то выделяются 1.5Вт тепла. Вдруг неожиданно обжигаю палец об поверхность платы, под… трансформатором, там где, стоит перепаянный оптрон… и парочка резисторов.

Но, не оптрон горяч, а резистор возле него. Отключил все.

Выпаял трансформатор для расследования причин.
Начинаю срисовывать всю вторичку, чтобы понять, что там за резисторы стоят ну и в целом как она устроена.

Проверяю микросхему TL431А – пробит по всем направлениям. Это конечно плохо, но еще не причина потерь мощности аж в целые 1.5Вт.
И тут барабанная дробь… номинал сопротивления в цепи оптрона R11 – 100Ом, это при 12вольтах номинала напряжения! И спрятан этот резистор вместе с оптроном прямо под силовой трансформатор!
Мое мнение, что это какое-то сознательное вредительство.
И действительно, если принять падение напряжение на открытом оптроне в 1.2В, и микросхеме TL431A в 2.5В, то мы имеем ток I=(Uin-DUopt-DU431)/R11=(12-1.2-2.5)/100= 0.083А = 83mA (при сгоревшем TL431 этот ток будет выше — 108mA). При максимально допустимом токе оптрона в 50mA, очевидно что проживет, он не долго. Сколько прожил этот БП на том объекте, не знаю.

Судя по чистому корпусу его поставили не давно. Поэтому перепаял сгоревший TL431A и заменил R11 со 100 на 680Ом.

Снова запаял трансформатор на место,

включил блок питания в сеть и он заработал.

Нагрузил его лентой – полет нормальный. Все!

Вот такие, вот дела. Китайцы, не просто «экономят» а тупо в цепь ОС закладывают такой резистор из-за которого впоследствии вылетит целый набор компонентов. Чтобы ремонтнику было веселее, проблемные компоненты прячутся под трансформатор!!!

По просьбе трудящихся добавляю всю принципиальную схему:

Модель

— полезность ограничения постоянного тока в настольном источнике питания

спросил 9 лет, 11 месяцев назад

Изменено 8 лет, 6 месяцев назад

Просмотрено 6к раз

\$\начало группы\$

Я строю настольный источник питания в качестве вводного проекта в электронику.

Когда дело доходит до регулируемого напряжения, легко увидеть полезность такой функции, но я не могу понять, в чем польза регулируемого ограничения постоянного тока в источнике питания?

Разве не идеально иметь источник питания, обеспечивающий максимально возможный/необходимый ток для цепи?

• блок питания
• конструкция
• постоянный ток

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Ограничение тока и напряжение эффективно ограничивает мощность, поскольку мощность \$P\$ является произведением напряжения \$E\$ и тока \$I\$:

\$ P = IE \$

Поскольку настольные расходные материалы обычно используются для прототипирования, где ошибки обычно вносятся ошибочно, это большая победа. Многие неисправности, которые обычно разрушают устройство, вместо этого не разрушат устройство, если общая мощность будет низкой. Это связано с тем, что многие неисправности разрушают компоненты из-за чрезмерной мощности, выделяющей тепло быстрее, чем оно может быть унесено, что приводит к плавлению или испарению (часто микроскопических) материалов. Если блок питания не может обеспечить достаточную мощность для испарения ваших компонентов, то этого просто не может быть.

Также в некоторых случаях может быть удобно иметь источник тока вместо источника напряжения. Например, управлять светодиодом. Источник питания с регулируемыми ограничениями по напряжению и току может быть либо источником напряжения с ограничением по току, либо источником тока с ограничением по напряжению.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Одна вещь, которую я не вижу, чтобы кто-то упомянул, это то, что блок питания с ограничением тока отлично подходит для обнаружения коротких замыканий. Настройте его на ограничение тока, установите вольтметр на шкалу в милливольтах и ​​начните исследовать цепь питания и заземления. Перемещайте только один провод за раз, ища все более и более низкое напряжение между двумя точками. чем меньше падение напряжения, тем ближе вы к короткому замыканию. Это упрощает поиск крошечного шарика припоя или перемычки на плате, заполненной компонентами.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Я обычно использую режим постоянного тока при питании только что собранной платы.

Я устанавливаю источник питания на минимальный ток и включаю проект, затем я медленно увеличиваю ограничение тока, внимательно глядя на потребляемый ток — если он не превышает какой-то расчетной оценки, я уверен, что у меня нет коротких замыканий или других причин. тяжелые провалы на доске.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Настольные лабораторные блоки питания разработаны с контролем ограничения тока, поэтому при желании вы можете контролировать, какой ток поступает на нагрузку. Это может быть полезно несколькими способами.

1) Вы можете использовать это для проверки цепи/компонента на определенный уровень тока без необходимости последовательного подключения блока резисторов к источнику постоянного напряжения.

2) Ограничение тока можно использовать в качестве меры безопасности как для новой цепи, так и для тестируемой неисправной цепи. Контролируемое ограничение тока предотвратит разрыв цепи на части или сильный перегрев в случае короткого замыкания, перевернутых компонентов или неисправных полупроводников.

3) Элементы управления переменным током и напряжением лабораторного источника питания упрощают просмотр всей серии точек данных для цепи или компонента для сбора данных, чтобы можно было построить график зависимости тока от напряжения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Настольный блок питания с ограничением тока является важным инструментом при создании прототипов. Если у кого-то достаточно места и он работает на достаточно низких уровнях мощности, то при наличии источника питания, потребляющего максимальный ток от своего источника, преобразующего и рассеивающего всю мощность, так как тепло не создаст проблемы, трансформатор, регулятор, несколько колпачков, нескольких резисторов и двух регуляторов LM317 будет достаточно [без ограничения тока потребуется только один LM317]. Коммерческие скамьи не совсем бесплатны, но если ваш труд стоит многого, небольшая единица может стоить денег.

Если вы не хотите покупать коммерческий источник питания, возможно, стоит собрать простую плату с ограничителем тока, который имеет несколько настроек (возможно, используйте переключатель вместо потенциометра, если хотите), несколько фиксированных выходы напряжения (например, 5,0 вольт и 3,3 вольта) и регулируемый выход. Вероятно, можно построить такую ​​штуку на картоне за час или два работы.

Может оказаться полезной даже плата, которая имеет настройку ограничения тока приблизительно 20 мА. Во многих случаях можно запрограммировать плату, управляемую процессором, таким образом, чтобы она потребляла менее 15 мА [без включения процессором каких-либо функций, которые требуют больше]. Если подключить такую ​​плату к источнику питания без ограничения по току и что-то пойдет не так, возможно, что неправильно подключенная часть может выйти из строя и вызвать широкомасштабный ущерб. Если на плату подается питание с ограничением по току примерно 20 мА, ограничение по току 20 мА, как правило, будет достаточно низким, чтобы предотвратить немедленное повреждение.

PS —Вполне возможно, что случайное короткое замыкание, в результате которого ток 20 мА будет течь там, где он не должен, приведет к тому, что некоторые детали будут работать за пределами своих абсолютных максимальных значений. Всякий раз, когда часть работает за пределами своего AMR, следует ожидать, что она может быть повреждена из-за этого, и осознавать возможность того, что такое повреждение может по иронии судьбы изменить поведение части таким образом, что она заставит ее работать в вашем приложении даже хотя неповрежденная часть не будет. Тем не менее, когда кто-то пытается заставить проект работать в первый раз, часто бывает полезно предположить, что вещи, вероятно, избежали повреждений, если не увидят доказательств обратного [особенно, когда источник питания с ограничением по току 20 мА делает вероятным, что они это сделали. ].

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я думаю, было бы полезно добавить, поскольку большинство ответов предполагают, что режим CC = защита, что, полагаясь на режим постоянного тока источника питания для защиты компонентов, следует иметь в виду, что переход между режимами постоянного напряжения и постоянного тока является не мгновенно, и за это время устройство будет подавать больше тока, чем предполагалось, вероятно, это максимальное значение. Это время перехода варьируется от устройства к устройству, а также обычно зависит от разницы между его максимальным номинальным током и установленным ограничением тока (чем больше разница, тем быстрее будет переход).

Так что, если защита компонентов важна, убедитесь, что ваш блок питания имеет превышение тока при предполагаемых настройках и ожидаемых изменениях нагрузки, прежде чем полагаться на него как на единственную защиту.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Почему в настольном блоке питания постоянного тока существуют ограничения по току и напряжению?

Почему блок питания постоянного тока имеет низкий предел выходного напряжения, обычно в диапазоне 18–24 В?

Ограничения для большинства настольных источников постоянного тока обычно больше похожи на 5 В или 15–30 В, потому что эти два диапазона охватывают большинство электронных схем. Диапазон 5 В охватывает большую часть цифровой электроники, являясь как старым стандартом 5 В, так и более новыми стандартными напряжениями 3,3, 2,5, 1,8 и ниже. Верхний диапазон охватывает большинство аналоговых электронных схем.

Источники питания для напряжений за пределами этого диапазона предназначены для специализированного использования и, следовательно, встречаются реже и дороже, чем стандартные настольные источники питания.

Некоторые блоки питания включают оба этих диапазона, а некоторые только один. Обычной конфигурацией являются два выхода с ограничениями по напряжению 24 или 30 В для питания биполярной аналоговой электроники, а также один сильноточный выход на 5 В для питания цифровой части схемы.

Многие настольные расходные материалы имеют плавающие выходы, так что в крайнем случае вы можете соединить клеммы + и — вместе, чтобы получить до 60 В или около того. Это покрывает даже многие необычные варианты использования, еще больше снижая потребность в источниках питания с более высоким напряжением, что делает их еще более редкими и более дорогими, чем вы могли изначально предположить.

Почему в БП встроено ограничение тока?

Частично мы подойдем к вашему третьему подвопросу, но, как уже говорили другие, это потому, что часто бывает полезно иметь его.

Одно из его применений, о котором я еще не упоминал, заключается в том, что это хорошая поддержка для ваших усилий по проектированию: если вы разработали схему, потребляющую не более, скажем, 330 мА, но вы слышите щелчок реле ограничения тока во время работы над схемой вы понимаете, что что-то идет не так.

Другое использование заключается в том, что вы должны спроектировать источник питания, который вы в конечном итоге собираетесь включить в законченный проект: вы не хотите проектировать схему, которая работает правильно только при питании от хорошего настольного источника! Низкокачественные настенные бородавки будут иметь свое собственное поведение, ограничивающее ток, поэтому вы должны проверить это, прежде чем отправлять конечный продукт. Включение ограничения тока — один из способов сделать это до того, как вы выберете поставляемую модель блока питания.

Например, вы можете подумать, что ваша схема прекрасно работает при токе 40 мА, но при включении питания для пускового тока требуется около 200 мА. Итак, проверьте это: установите стендовый источник питания на ограничение тока 200 мА и посмотрите, как он себя ведет. Некоторые схемы будут делать плохие вещи, если ток будет ограничен во время включения. Если ваш делает это, то у вас есть два варианта:

1. Исправьте схему, чтобы она справлялась с ограниченным током питания при включении питания.

2. Увеличьте выбранный лимит: очевидно, вам понадобится более мощный источник питания для поставляемой версии схемы.

Вы не хотите иметь коллекцию десятков настенных кондилом с разными ограничениями по току только для проверки, так же как и десятки настенных кондилом с разным напряжением. Функции ограничения напряжения и тока дополняют друг друга.

Когда мы закорачиваем клеммы блока питания, почему выходное напряжение на блоке питания приближается к нулю?

Что вам говорит закон Ома?

Если сопротивление приближается к нулю, а напряжение остается высоким, ток приближается к бесконечности, что, если позволить, приводит к возникновению дуговой сварки.