Лабораторный блок питания своими руками

Сегодня вы узнаете как собрать надёжный лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения. Использоваться будут готовые компоненты и модули, поэтому, если следовать схеме и инструкции, сложностей в сборке возникнуть не должно. Основным компонентом в схеме, будет модуль DC-DC преобразователя, который можно приобрести на Алиэкспресс, все ссылки будут в конце статьи.

Основные характеристики DC-DC преобразователя:

 

• Входное напряжение 5 — 40 Вольт;
• Выходное напряжение 1.2 — 35 Вольт;
• Выходной ток (мах) 9 Ампер, желательно установить кулер.

 

Схема блока питания:

Как уже говорилось выше, схема простая, сетевое напряжение поступает на трансформатор, имеется сетевой выключатель и предохранитель, напряжение понижается трансформатором, верхняя честь схемы силовая. Переменное напряжение поступает на диодный мост и сглаживающий конденсатор. Далее поступает на DC-DC преобразователь, с преобразователя напряжение поступает на выходные клеммы. Минус схемы разрывается приборчиком, для удобства, регулировочные резисторы вынесены с платы.

Нижняя предназначена для питания вольтамперметра. Трансформатор имеет отдельную обмотку, как и с силовой обмоткой, переменное напряжение поступает на диодный мост и фильтрующий конденсатор. Далее установлен линейный стабилизатор на 5 Вольт.

Компоненты

Со схемой разобрались, теперь переходим к компонентам.
Корпусом лабораторного блока питания будет служить старый корпус от регулятора паяльника. Регулятор паяльника еще времен СССР, очень добротный.

Передняя панель будет из композитного пластика. Состоит пластик из двух пластин алюминия и пластика между ним, с одной стороны, он белый, с второй черный. Черная сторона будет лицевой.

Понижающий трансформатор от старого оборудования, уже не помню какого. Его пришлось слегка доработать, сделал отвод на 22 Вольта, полная обмотка на 27 Вольт. Если оставить, то после диодного моста напряжение более 30 Вольт. Это много для стабилизатора 7805, установленного на DC-DC преобразователе. Он питает операционный усилитель схемы. Хоть и заявлено 40 Вольт, при учете максимального для 7805 в 30 Вольт.

Понижающий преобразователь постоянного тока.

Вольт-ампер метр:

 

Так же понадобятся клеммы, с данном случаи используются стары советские.

Конденсатор на 4700 мкф*63 Вольта. Из расчета 1000 мкф на 1 Ампер. На модуле установлены еще 2*470 мкф.

Диодный мост можно взять и единый, но у меня остался от старого проекта. Собран на 4-х диодах Д242.

Изготовление блока питания

На дне корпуса размечаем, сверлим отверстия под: трансформатор, диодный мост, модуль. Все спаиваем соответственно схемы. С модуля выпаял два подстроечных резистора. Вместо них припаял провода. На токовый 3 провода, на напряжение два.

Питать Вольтамперметр буду через линейный стабилизатор на 5 Вольт. Диодный мост КЦ402 и конденсатор небольшой емкости.

На задней панели делаю разметку под сетевой разъем и предохранитель. Все аккуратно выпиливаю и устанавливаю.

На передней панели размечаю и вырезаю все отверстия. Тут будут: выходные клеммы, сетевой выключатель, резисторы тока и напряжения, Вольтамперметр.

Распаял все элементы устанавливаемые изнутри. Сетевой выключатель коммутирует оба сетевых провода. Первоначально хотел применить другой.

Устанавливаем все элементы передней панели. Плюсовая клемма отмечена красной краской. Ручки резисторов разного цвета. Красная по цвету отображения Вольт. Желтая по току. Пока что не подписывал где ток и напряжение. Позже буду менять резисторы на многооборотные, ручки возможно тоже поменяю.

Верхнюю крышку покрасил. Между передней панелью и крышкой была слишком большая щель, ее закрыл небольшим уголком. При проверке блок выдал 9 Ампер на коротком, при 28 Вольтах, что составило чуть больше 250 Ватт.

Такой вот Лабораторный Блок Питания получился. Им можно как питать разного рода устройства, также заряжать аккумуляторы. Первоначально хотел применить импульсный источник на 24 Вольта, но попался трансформатор нужных габаритов. Так же, стараюсь собирать устройство из того что есть. Всем спасибо за внимание!

Ссылки на модули и компаненты на Алиэкспресс:

• Модуль DC-DC преобразователя купить <
• Вольт-ампер метр купить <
• Стабилизатор KIA7805A <
• Набор потенциометров купить <
• Кнопка вкл-выкл купить <
• 4700 мкф 63 в конденсатор купить <
• Диодный мост купить <
• Клеммы питания купить <

Смотрите видео

 

Простой БП своими руками

Вот и собрано очередное устройство, теперь встаёт вопрос от чего его питать? Батарейки? Аккумуляторы? Нет! Блок питания, о нём и пойдёт речь.

Схема его очень проста и надёжна, она имеет защиту от КЗ, плавную регулировку выходного напряжения.
На диодном мосте и конденсаторе C2 собран выпрямитель, цепь C1 VD1 R3 стабилизатор опорного напряжения, цепь R4 VT1 VT2 усилитель тока для силового транзистора VT3, защита собрана на транзисторе VT4 и R2, резистором R1 выполняется регулировка.

Трансформатор я брал из старого зарядного от шуруповерта , на выходе я получил 16В 2А
Что касается диодного моста (минимум на 3 ампера),  брал его из старого блока ATX также как и электролиты, стабилитрон,  резисторы.

Стабилитрон использовал на 13В, но подойдёт и советский Д814Д.
Транзисторы были взяты из старого советского телевизора, транзисторы VT2, VT3 можно заменить на один составной например КТ827.

Резистор R2 проволочный  мощностью 7 Ватт и R1 (переменный) я брал нихромовый, для регулировки без скачков, но в его отсутствии можно поставить обычный.

Состоит из двух частей:  на первой собран стабилизатор и защита и, а на второй силовая часть.
Все детали монтируются на основной плате (кроме силовых транзисторов), на вторую плату  припаяны  транзисторы VT2, VT3 их крепим на радиатор с использованием термопасты, корпуса (коллекторы) изолировать ненужно . Схема повторялась много раз в настройке не нуждается. Фотографии двух блоков приведены ниже С большим радиатором 2А и маленьким 0,6А.

Индикация
Вольтметр: для него нам нужен резистор на 10к и переменный  на  4,7к и индикатор я брал м68501 но можно и другой. Из резисторов соберём делитель резистор на 10к не даст головке сгореть, а резистором на 4,7к выставим максимальное отклонение стрелки.

После того как делитель собран и индикация работает нужно от градуировать его , для этого вскрываем индикатор и наклеиваем на старую шкалу чистую бумагу и вырезаем по контуру, удобнее всего обрезать бумагу лезвием.

Когда все приклеено и высохло, подключаем мультиметр параллельно нашему индикатору, и всё это  к блоку питания, отмечаем 0 и увеличиваем напряжение до вольта отмечаем и т.д.

Амперметр: для него берём резистор на 0,27 ома !!! и переменный на 50к, схема подключения  ниже, резистором на 50к выставим максимальное отклонение стрелки.

Градуировка такая-же только изменяется подключение см ниже в качестве нагрузки идеально подходит галогеновая лампочка на 12 в.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1	Биполярный транзистор	КТ315Б	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT2, VT4	Биполярный транзистор	КТ815Б	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT3	Биполярный транзистор	КТ805БМ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1	Стабилитрон	Д814Д	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VDS1	Диодный мост		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	100мкФ 25В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2, C4	Электролитический конденсатор	2200мкФ 25В	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	0. 45 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Резистор	1 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4	Резистор	100 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Tr1	Трансформатор		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
F1, F2	Предохранитель		2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Прикрепленные файлы:

• 5-225.lay (24 Кб)

Теги:

• Блок питания
• Sprint-Layout

Цифровой регулятор напряжения/тока для блока питания настольного компьютера

спросил 5 лет, 7 месяцев назад

Изменено 7 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Я пытаюсь сконструировать портативный перезаряжаемый настольный источник питания. У меня есть герметичная свинцово-кислотная батарея на 12 В (WP7.2-12), которую я могу использовать в качестве основного источника питания. Эти батареи дешевы, их легко найти, и они имеют приемлемые характеристики выходной мощности.

Я хотел бы иметь возможность цифрового управления выходным напряжением и током с помощью микроконтроллера.

Мне нужен совет по выбору контроллера выходного напряжения/тока, который было бы достаточно легко взаимодействовать с микроконтроллером. Он должен иметь цифровое управление (т. е. последовательный порт, SPI, I2C, 8-битная шина и т. д.) и должен обеспечивать два режима работы:

1. Выход напряжения с выбираемым напряжением и максимальным током (0-12В, 0-10А)
2. Выход постоянного тока с возможностью выбора выхода тока (0–10 А)

(Возможно, эти функции должны быть реализованы в виде двух отдельных цепей с использованием реле для подключения выхода к одной или другой…)

Будет ли драйвер светодиодов, подобный упомянутым здесь, подходящим вариантом для этого типа контроллера , или было бы лучше использовать для этого собственную схему? Любые указатели/советы приветствуются.

Очевидно, что есть и другие компоненты (например, защита от перегрузки по току, контроллер заряда батареи, предотвращение глубокого разряда, пользовательский интерфейс и т. д.), которые также необходимо реализовать, но для этого вопроса я просто ищу способ управления выходным напряжением. /текущий в соответствии с вышеизложенным.

Спасибо!

• источник питания
• регулятор напряжения
• токоограничивающий
• постоянный ток

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

1. Найдите подходящий регулятор напряжения, который может подавать до 12 вольт при 10 ампер и имеет контакт обратной связи (FB), который используется для установки выходного напряжения через делитель потенциала.
2. Если ваше входное напряжение составляет всего 12 вольт, используйте стабилизатор с предварительным усилением, чтобы подать, возможно, 15 вольт на регулятор, описанный в (1).
3. Если вы считаете, что на выходе может быть достаточно 11,5 вольт, то вам не нужен пре-регулятор, если ваш основной регулятор имеет достаточно хрюканья и низкого падения напряжения, чтобы выполнить эту работу (но вы не получите 12 вольт на выходе). курс).

Еще две вещи, которые нужно сделать, и первая вращается вокруг использования цифрового потенциометра для управления напряжением, подаваемым обратно на вывод FB. В качестве альтернативы подайте ток в узел FB, который может «заставить» регулятор принять другое выходное напряжение. Вот первая идея: —

Это взято из рисунка 8 в этом документе ADI.

Вторая идея состоит в том, чтобы использовать этот тип инжекции с использованием ЦАП с токовым выходом: —

Или так: —

И второе, что нужно сделать, это включить небольшой резистор последовательно с выходом стабилизатор (но перед резисторами обратной связи), который можно использовать для измерения тока нагрузки. Вы можете использовать схему, подобную этой, которая измеряет верхнюю сторону и ссылается на 0 вольт, которые могут быть прочитаны АЦП: —

Вышеупомянутое взято отсюда.

Или вы идете на все и покупаете себе понижающий контроллер с цифровым управлением энергосистемой, такой как LTC3886: —

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Что-то, чего нет в другом ответе:

1. Выход напряжения с возможностью выбора напряжения и максимального тока (0–12 В, 0–10 А)
2. Выход постоянного тока с возможностью выбора выхода тока (0–10 А)

Это одно и то же. Режим работы «только ток» означает, что вы устанавливаете максимальное значение напряжения, а ток регулируется.

Если вы хотите один из тех, что можно сделать за пару часов:

1. Купите автомобильный инвертор мощностью 200 Вт с выходом 120 В.
2. Купить импульсный лабораторный блок питания мощностью 150 Вт 12 А/10 В.
3. Подключите № 2 к № 1 и № 1 к аккумулятору.

Что касается стоимости, то превзойти ее будет крайне сложно, если только ваше время ничего не стоит.

Если бы мне действительно пришлось проектировать такой источник питания для личного использования — просто для удовольствия от процесса проектирования, я бы, вероятно, сделал его повышающе-понижающим переключателем с дискретным контуром управления, используя операционные усилители и несколько вентилей/аналоговых переключателей. . Вводом для программирования будет ШИМ, чтобы обеспечить гибкость при выборе компромисса между частотой обновления и разрешением. Два преобразователя рабочего цикла в напряжение, каждый из которых имеет двойной интегратор, чередующий функции удержания/зарядки, будут преобразовывать ШИМ в опорные напряжения. Затем контроллер режима тока в качестве внутреннего контура, контроллер режима напряжения в качестве внешнего контура — ничего особенного. Контроллер напряжения переключения будет установлен на 1 В выше выходного. Одноступенчатый линейный регулятор позаботится о выходном напряжении. В режиме работы с фиксированным током он будет отключаться, и это нормально.

Конечно, есть много-много способов сделать это, особенно если вы будете использовать встроенные контроллеры импульсного питания.

\$\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

.

Программируемый блок питания DIY (SCPI)

---

1. Дом
2. Elektor Community Projects

Источник питания с открытым исходным кодом (программное и аппаратное обеспечение), который устраняет разрыв между DIY/любителями/образованием 050100 ZEE представляет собой двухканальный полностью программируемый (управляемый Arduino Due) источник питания. Он характеризуется модульной и компактной конструкцией, широкими возможностями и цветным сенсорным TFT-дисплеем с диагональю 3,2 дюйма. EEZ h34005 — это проект, удобный для производителей и хакеров, который каждый может собрать и модифицировать дома.

Два плавающих канала питания изолированы и благодаря встроенным силовым реле могут быть безопасно (управляемые MCU) соединены последовательно или параллельно, чтобы обеспечить до 80 В и 10 А на выходе. Последовательная гибридная топология используется с предварительным регулятором SMPS и линейным пострегулированием. Предварительный регулятор благодаря контроллеру LTC3864 может работать в режиме со 100% рабочим циклом и может быть шунтирован, а канал питания может входить в так называемую «низкую пульсацию», которая управляется MCU, чтобы оставаться в пределах SOA регулируемых элементов. Кроме того, регуляторы SMPS канала синхронизированы и управляются противофазными (180 градусов) сигналами, что помогает поддерживать низкую пульсацию при параллельном подключении выходов.

Все схемы расположены на трех разных платах:

• Дополнительный модуль PS
• Плата питания (по одной на канал)
• Плата Arduino

Внутренняя проводка сведена к минимуму для упрощения сборки. Поэтому платы питания напрямую подключены к Arduino Shield , а благодаря высоковольтным импульсным источникам питания и предварительным регуляторам смещения используется только один вход питания (следовательно, требуется один соединительный кабель!). Плата питания принимает входную мощность как переменного, так и постоянного тока. В первом случае это может быть силовой трансформатор переменного тока, в противном случае используется силовой модуль переменного/постоянного тока.
Щит Arduino предназначен для установки платы Arduino (совместимой на 100 %, возможно, STAT-OTTO и т. д.), сенсорного TFT-дисплея и всех разъемов на передней панели (вставные, клеммы питания) и различных светодиодов. индикаторы.

Основные характеристики оборудования:

• 2 x 40 В, 5 А на канал (возможность взлома, например, до 30 В или до 50 В, 3 В или 4 А)
• Управление напряжением и током в 10 мВ/мА или лучше (благодаря 16-разрядному ЦАП / 15-разрядному АЦП)
• Встроенный дистанционный датчик напряжения с защитой от обратной полярности
• Дистанционное программирование напряжения со встроенной защитой от перенапряжения
• Цепь включения выхода и понижающего программатора
• Охлаждение с пассивным радиатором и 60-мм вентилятором с регулируемой скоростью
• Защита входного напряжения переменного тока
• Цепь плавного пуска/резервирования переменного тока
• USB (можно изолировать), Ethernet (чип W5500)
• RTC с резервной копией суперкапа
• Внешняя ЭСППЗУ
• Силовые реле для подключения силовых выходов, управляемых MCU
• Сигнальные реле для соединений датчиков напряжения, управляемых MCU
• Цифровой ввод/вывод: 1 вход (защищенный, логика уровня 3,3 и 5 В)
• Вход батареи NTC (оптоизолированный с преобразователем V/F)

Сейчас это очень зрелый, но все еще продолжающийся проект, так как мы продолжаем добавлять новые функции в прошивку. Он поставляется с полным набором команд SCPI. Благодаря SCPI можно удаленно программировать и контролировать электропитание. Для местного управления используется цветной сенсорный TFT-экран с интуитивно понятным графическим интерфейсом. Все страницы меню оформлены в EEZ Studio (скриншот), визуальный инструментарий для быстрой разработки графического интерфейса, который в ближайшие месяцы также будет доступен бесплатно и с открытым исходным кодом и может использоваться во многих других проектах.

Особенности основной прошивки M2:

• Дистанционное управление с командами SCPI через последовательный порт (USB) или Ethernet
• Местное управление с помощью цветного сенсорного дисплея
• Мастер калибровки сенсорного экрана
• Мастер калибровки напряжения и тока
• 10 профилей пользователей
• Различные защиты: OCP, OVP, OPP, OTP
• Пределы выходного значения
• Настройки даты/времени
• Настройки Ethernet
• Управление режимом «Малая пульсация»
• Различные режимы отображения выходных значений (цифры, горизонтальная и вертикальная гистограмма)
• Программирование различных выходных значений: клавиатура , шаг , ползунок
• Дистанционное измерение, дистанционное программирование
• Средство просмотра событий

Благодаря EEZ Software Simulator можно оценить все функциональные возможности и даже начать модифицировать существующие или добавлять функции в прошивку (скетч Arduino!), не имея физического устройства в распоряжении.