Источник питания – HiSoUR История культуры

Источник питания – это электрическое устройство, которое подает электрическую энергию на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование электрического тока из источника в правильное напряжение, ток и частоту для питания нагрузки. В результате источники питания иногда называются преобразователями электроэнергии. Некоторые источники питания представляют собой отдельные автономные компоненты оборудования, а другие встроены в нагрузочные устройства, которые они питают. Примеры последних включают источники питания, имеющиеся на настольных компьютерах и устройствах бытовой электроники. Другие функции, которые могут выполнять источники питания, включают в себя ограничение тока, наносимого нагрузкой, на безопасные уровни, выключение тока в случае электрической неисправности, кондиционирование питания для предотвращения появления электронных помех или перенапряжений на входе от нагрузки, факторную коррекцию и сохранение энергии, чтобы она могла продолжать подавать нагрузку в случае временного прерывания источника питания (источник бесперебойного питания).

Все источники питания имеют входное напряжение питания, которое получает энергию в виде электрического тока от источника и одно или несколько соединений выходной мощности, которые подают ток на нагрузку. Источник питания может поступать от электрической сети, такой как электрическая розетка, устройства хранения энергии, такие как батареи или топливные элементы, генераторы или генераторы переменного тока, преобразователи солнечной энергии или другой источник питания. Входы и выходы обычно представляют собой проводные схемы, хотя некоторые источники питания используют беспроводную передачу энергии для питания своих нагрузок без проводных соединений. Некоторые источники питания также имеют другие типы входов и выходов для таких функций, как внешний мониторинг и управление.

Основная классификация

функциональная
Источники питания классифицируются по-разному, в том числе по функциональным функциям. Например, регулируемый источник питания – это тот, который поддерживает постоянное выходное напряжение или ток, несмотря на изменения тока нагрузки или входного напряжения. И наоборот, выход нерегулируемого источника питания может значительно измениться при изменении входного напряжения или тока нагрузки. Регулируемые источники питания позволяют запрограммировать выходное напряжение или ток с помощью механических элементов управления (например, ручек на передней панели источника питания) или с помощью управляющего входа или обоих. Регулируемый регулируемый источник питания – это регулируемый и регулируемый. Изолированный источник питания имеет выходную мощность, электрически не зависящую от входной мощности; это контрастирует с другими источниками питания, которые имеют общее соединение между входом и выходом питания.

упаковка
Источники питания упакованы по-разному и классифицируются соответствующим образом. Блок питания для настольных компьютеров представляет собой автономный настольный блок, используемый в таких приложениях, как проверка цепи и разработка. Источники питания с открытым каркасом имеют только частичный механический корпус, иногда состоящий только из монтажной базы; они обычно встроены в оборудование или другое оборудование. Источники питания для монтажа в стойку предназначены для крепления в стандартные стойки электронного оборудования. Интегрированный блок питания – это тот, который имеет общую печатную плату с нагрузкой. Внешний источник питания, адаптер переменного тока или блок питания – это блок питания, расположенный в шнуре питания переменного тока нагрузки, который подключается к сетевой розетке; стеновая бородавка – это внешний источник питания, встроенный в розетку. Они популярны в бытовой электронике из-за их безопасности; опасный ток сети 120 или 240 вольт преобразуется до более безопасного напряжения, прежде чем он попадет в корпус прибора.

Способ преобразования мощности
Источники питания можно разделить на линейные и коммутационные. Линейные преобразователи мощности напрямую обрабатывают входную мощность, при этом все активные компоненты преобразования энергии работают в своих линейных рабочих областях. При переключении преобразователей мощности входная мощность преобразуется в переменные или импульсы постоянного тока перед обработкой компонентами, которые работают преимущественно в нелинейных режимах (например, транзисторы, которые проводят большую часть своего времени при отсечке или насыщении). Питание «теряется» (преобразуется в тепло), когда компоненты работают в своих линейных областях и, следовательно, коммутационные преобразователи обычно более эффективны, чем линейные преобразователи, потому что их компоненты проводят меньше времени в линейных рабочих областях.

Линейные источники питания
Линейные источники следуют схеме: трансформатор, выпрямитель, фильтр, регулирование и выход.

Во-первых, трансформатор адаптирует уровни напряжения и обеспечивает гальваническую развязку. Схема, которая преобразует переменный ток в пульсирующий DC, называется выпрямителем, тогда они обычно несут схему, которая уменьшает пульсацию, как конденсаторный фильтр. Регулирование или стабилизация напряжения до заданного значения достигается с помощью компонента, называемого регулятором напряжения, который представляет собой не что иное, как систему управления замкнутым контуром («обратная связь»), которая на основе выходного сигнала схемы регулирует напряжение регулирующий элемент, который по большей части этот элемент является транзистором. Этот транзистор, который в зависимости от типа источника всегда поляризован, действует как регулируемый резистор, в то время как схема управления играет с активной областью транзистора, чтобы имитировать большее или меньшее сопротивление и, следовательно, регулировать выходное напряжение. Этот тип источника менее эффективен при использовании подаваемой энергии, поскольку часть энергии преобразуется в тепло в результате эффекта Джоуля в регулирующем элементе (транзисторе), поскольку он ведет себя как переменное сопротивление. На выходе этой ступени для достижения большей стабильности в пульсации есть вторая ступень фильтрации (хотя не обязательно, все зависит от требований к дизайну), это может быть просто конденсатор. Этот ток охватывает всю энергию схемы, так как этот источник питания должен учитывать некоторые конкретные моменты при определении характеристик трансформатора.

Коммутируемые блоки питания
Переключаемый источник – это электронное устройство, которое преобразует электрическую энергию путем переключения транзисторов. В то время как регулятор напряжения использует поляризованные транзисторы в своей активной области усиления, коммутируемые источники используют то же самое, что активно переключают их на высоких частотах (обычно 20-100 кГц) между разрезами (открытыми) и насыщенностью (закрытыми). Полученный квадратный сигнал применяется к трансформаторам с ферритовым сердечником (железные сердечники не подходят для этих высоких частот) для получения одного или нескольких напряжений. Выход переменного тока (AC), который затем выпрямляется (с быстрыми диодами) и фильтруется (индукторы и конденсаторы) для получения выходного напряжения постоянного тока. Преимущества этого метода включают меньший размер и вес сердечника, большую эффективность и, следовательно, меньшее нагревание. Недостатки по сравнению с линейными источниками заключаются в том, что они более сложны и генерируют высокочастотные электрические шумы, которые необходимо тщательно минимизировать, чтобы не создавать помех для оборудования вблизи этих источников.

Коммутируемые источники имеют схему: выпрямитель, переключатель, трансформатор, другой выпрямитель и выход.

Регулирование получается с помощью переключателя, обычно это ШИМ-схема (широтно-импульсная модуляция), которая изменяет рабочий цикл. Здесь функции трансформатора те же, что и для линейных источников, но их положение различно. Второй выпрямитель преобразует пульсирующий переменный сигнал, поступающий от трансформатора, в непрерывное значение. Выход может также быть конденсаторным фильтром или одним из типов LC.

Преимущества линейных источников – лучшее регулирование, скорость и лучшие характеристики ЭМС. С другой стороны, коммутаторы получают лучшую производительность, меньшую стоимость и размер.

Типы

источник постоянного тока
Источник питания постоянного тока – это источник постоянного напряжения постоянного тока. В зависимости от его конструкции источник питания постоянного тока может питаться от источника постоянного тока или от источника переменного тока, такого как сеть электропитания.

Питание от сети переменного тока
Источники питания постоянного тока используют электрическую сеть переменного тока в качестве источника энергии. Такие источники питания будут использовать трансформатор для преобразования входного напряжения в более высокое или низкое напряжение переменного тока. Выпрямитель используется для преобразования выходного напряжения трансформатора в переменное постоянное напряжение, которое, в свою очередь, пропускается через электронный фильтр, чтобы преобразовать его в нерегулируемое постоянное напряжение.

Фильтр удаляет большинство, но не все изменения напряжения переменного тока; оставшееся переменное напряжение известно как пульсация. Допуск электрической нагрузки на пульсацию диктует минимальный объем фильтрации, который должен быть обеспечен источником питания. В некоторых случаях допускается высокая пульсация, и поэтому фильтрация не требуется. Например, в некоторых приложениях зарядки аккумулятора можно реализовать источник питания постоянного тока с питанием от сети переменного тока с не более чем трансформатором и одним выпрямительным диодом с последовательно соединенным резистором с выходом для ограничения тока зарядки.

Электропитание с коммутируемым режимом
В блоке питания с включенным режимом (SMPS) сетевой вход переменного тока напрямую выпрямляется, а затем фильтруется для получения постоянного напряжения. Результирующее постоянное напряжение затем включается и выключается с высокой частотой с помощью электронных схем коммутации, создавая таким образом переменный ток, который будет проходить через высокочастотный трансформатор или индуктор. Переключение происходит на очень высокой частоте (обычно 10 кГц – 1 МГц), что позволяет использовать трансформаторы и фильтрующие конденсаторы, которые намного меньше, легче и дешевле, чем у линейных источников питания, работающих на частоте сети. После вторичной индуктивности или трансформатора высокочастотный AC выпрямляется и фильтруется для получения выходного напряжения постоянного тока. Если SMPS использует адекватно изолированный высокочастотный трансформатор, выход будет электрически изолирован от сети; эта особенность часто необходима для безопасности.

Источники питания с коммутируемым режимом обычно регулируются, и для поддержания постоянного напряжения на выходе питания используется контроллер обратной связи, который контролирует ток, потребляемый нагрузкой. Цикл переключения переключается с увеличением требований к мощности.

SMPS часто включают в себя функции безопасности, такие как ограничение тока или схему лома, чтобы защитить устройство и пользователя от вреда. В случае обнаружения аномальной сильноточной мощности, источник питания в режиме коммутации может считать, что это короткое замыкание и будет закрыто перед повреждением. Блоки питания ПК часто обеспечивают хороший сигнал питания материнской плате; отсутствие этого сигнала предотвращает работу, когда присутствуют аномальные напряжения питания.

Некоторые SMPS имеют абсолютное ограничение на их минимальный выходной ток. Они могут выводить выше определенного уровня мощности и не могут функционировать ниже этой точки. В условиях отсутствия нагрузки частота цепи отсечения мощности увеличивается до большой скорости, в результате чего изолированный трансформатор действует как катушка Тесла, вызывая повреждение из-за возникающих очень высоких импульсов мощности. Поставки в режиме ожидания с защитными схемами могут ненадолго включается, но затем выключается, когда обнаружение нагрузки не обнаружено. Очень небольшая малая маневровая нагрузка, такая как керамический силовой резистор или 10-ваттная лампочка, может быть подключена к источнику питания, чтобы он мог работать без присоединения первичной нагрузки.

Источники питания с коммутационным режимом, используемые на компьютерах, исторически имели низкие коэффициенты мощности и также были значительными источниками линейных помех (из-за индуцированных гармоник линии питания и переходных процессов). В простых источниках питания в режиме переключения входной каскад может искажать форму сигнала линейного напряжения, что может отрицательно повлиять на другие нагрузки (и привести к ухудшению качества питания для других пользователей), а также вызвать излишнее нагревание в проводах и распределительном оборудовании. Кроме того, клиенты несут более высокие счета за электричество при работе с более низкими коэффициентами мощности. Чтобы обойти эти проблемы, некоторые источники питания с коммутацией питания компьютера выполняют коррекцию коэффициента мощности и могут использовать входные фильтры или дополнительные ступени переключения для уменьшения помех линии.

Линейный регулятор
Функция линейного регулятора напряжения состоит в том, чтобы преобразовать переменное постоянное напряжение в постоянное, часто определенное, более низкое постоянное напряжение. Кроме того, они часто обеспечивают функцию ограничения тока для защиты источника питания и нагрузки от сверхтока (чрезмерный, потенциально разрушающий ток).

Постоянное выходное напряжение требуется во многих приложениях питания, но напряжение, обеспечиваемое многими источниками энергии, будет меняться в зависимости от изменения импеданса нагрузки. Кроме того, когда источником питания нерегулируемого источника питания является источник энергии, его выходное напряжение также будет меняться при изменении входного напряжения. Чтобы обойти это, некоторые источники питания используют линейный регулятор напряжения для поддержания выходного напряжения при постоянном значении, независимо от колебаний входного напряжения и импеданса нагрузки. Линейные регуляторы также могут уменьшить величину пульсации и шума на выходном напряжении.

Источники питания переменного тока
Источник питания переменного тока обычно принимает напряжение от настенной розетки (сеть) и использует трансформатор для повышения или понижения напряжения до желаемого напряжения. Может произойти и некоторая фильтрация. В некоторых случаях напряжение источника совпадает с выходным напряжением; это называется изолирующим трансформатором. Другие трансформаторы переменного тока не обеспечивают изоляцию сети; они называются автотрансформаторами; переменный выходной автотрансформатор известен как variac. Другие виды источников питания переменного тока предназначены для обеспечения почти постоянного тока, а выходное напряжение может меняться в зависимости от полного сопротивления нагрузки. В случаях, когда источником питания является постоянный ток (например, автомобильная аккумуляторная батарея), инвертор и повышающий трансформатор могут использоваться для преобразования его в переменную мощность. Портативная мощность переменного тока может быть обеспечена генератором переменного тока, работающим на дизельном или бензиновом двигателе (например, на строительной площадке, в автомобиле или на лодке или в резервной энергетике для аварийных служб), ток которой передается в схему регулятора, чтобы обеспечить постоянное напряжение на выходе. Некоторые виды преобразования переменного тока не используют трансформатор. Если выходное напряжение и входное напряжение одинаковы, и основной целью устройства является фильтрация мощности переменного тока, его можно назвать линейным кондиционером. Если устройство предназначено для обеспечения резервного питания, его можно назвать источником бесперебойного питания. Схема может быть спроектирована с топологией умножителя напряжения для прямого повышения мощности переменного тока; ранее такое приложение представляло собой приемник переменного / постоянного тока вакуумной трубки.

В современном использовании источники питания переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные системы. «Основное различие между однофазным и трехфазным переменным током – постоянство доставки». Источники питания переменного тока также могут использоваться для изменения частоты, а также напряжения, они часто используются производителями для проверки пригодности их продуктов для использования в других странах. 230 В 50 Гц или 115 60 Гц или даже 400 Гц для тестирования авионики.

адаптер переменного тока
Адаптер переменного тока – это блок питания, встроенный в сетевой вилку сетевого питания. Адаптеры переменного тока также известны под различными названиями, такими как «plug pack» или «plug-in adapter», или сленговыми терминами, такими как «wall wart». Адаптеры переменного тока обычно имеют один выход переменного или постоянного тока, который передается по кабельному кабелю к разъему, но некоторые адаптеры имеют несколько выходов, которые могут передаваться по одному или нескольким кабелям. «Универсальные» адаптеры переменного тока имеют взаимозаменяемые входные разъемы для подключения различных напряжений сети переменного тока.

Адаптеры с выходами переменного тока могут состоять только из пассивного трансформатора (плюс несколько диодов в адаптерах постоянного тока), или они могут использовать схему коммутационного режима. Адаптеры переменного тока потребляют энергию (и производят электрические и магнитные поля), даже если они не подключены к нагрузке; по этой причине их иногда называют «электрическими вампирами» и могут быть подключены к силовым полоскам, чтобы они могли удобно включаться и выключаться.

Программируемый источник питания
Программируемый источник питания – это тот, который позволяет осуществлять дистанционное управление его работой через аналоговый вход или цифровой интерфейс, такой как RS232 или GPIB. Контролируемые свойства могут включать в себя напряжение, ток, а в случае источников питания переменного тока – частоту. Они используются в самых разнообразных областях применения, включая автоматическое тестирование оборудования, мониторинг роста кристаллов, изготовление полупроводников и рентгеновские генераторы.

Программируемые источники питания обычно используют интегральный микрокомпьютер для управления и контроля работы источника питания. Источники питания, оснащенные компьютерным интерфейсом, могут использовать проприетарные протоколы связи или стандартные протоколы и языки управления устройствами, такие как SCPI.

Бесперебойный источник питания
Источник бесперебойного питания (ИБП) берет свое питание от двух или более источников одновременно. Обычно он питается от сети переменного тока, одновременно заряжая аккумуляторную батарею. Если есть отказ или отказ от сети, аккумулятор мгновенно берет на себя, так что нагрузка никогда не прерывается. Мгновенно здесь следует определить как скорость электричества внутри проводников, которая несколько близка к скорости света. Это определение важно, потому что передача высокоскоростных данных и услуг связи должна иметь непрерывность / отсутствие прерывания этой службы. Некоторые производители используют квазистандарт в 4 миллисекунды. Однако с высокоскоростными данными даже 4 мс времени при переходе от одного источника к другому не достаточно быстро. Переход должен выполняться в режиме перерыва до метода make. ИБП, удовлетворяющее этому требованию, называется ИБП True UPS или гибридный ИБП. Сколько времени ИБП будет обеспечивать, чаще всего основывается на батареях и в сочетании с генераторами. Это время может варьироваться от квази минимум от 5 до 15 минут до буквально часов или даже дней. Во многих компьютерных установках достаточно времени на батареи, чтобы дать операторам время, чтобы отключить систему в порядке. Другие схемы ИБП могут использовать двигатель внутреннего сгорания или турбину для подачи электроэнергии во время отключения электроэнергии, а время автономной работы зависит от того, сколько времени требуется, чтобы генератор находился на линии и критичность обслуживаемого оборудования. Такая схема находится в больницах, центрах обработки данных, колл-центрах, сотовых центрах и центральных офисах по телефону.

Высоковольтный источник питания
Высоковольтный источник питания – это один, который выводит сотни или тысячи вольт. Используется специальный выходной разъем, который предотвращает появление дуги, разрушение изоляции и случайный контакт с человеком. Разъемы Federal Standard обычно используются для приложений выше 20 кВ, хотя для более низкого напряжения могут использоваться другие типы разъемов (например, разъем SHV). Некоторые высоковольтные источники питания обеспечивают аналоговый вход или цифровой интерфейс связи, который может использоваться для управления выходным напряжением. Высоковольтные источники питания обычно используются для ускорения и манипулирования электронными и ионными пучками в оборудовании, таком как рентгеновские генераторы, электронные микроскопы и фокусированные столбцы ионного пучка, а также в ряде других приложений, включая электрофорез и электростатику.

Высоковольтные источники питания обычно применяют основную часть своей входной энергии к преобразователю мощности, который в свою очередь управляет множителем напряжения или высоким коэффициентом поворота, высоковольтным трансформатором или обоими (как правило, трансформатором с последующим умножителем) для получения высоких вольтаж. Высокое напряжение передается из источника питания через специальный разъем и также применяется к делителю напряжения, который преобразует его в низковольтный измерительный сигнал, совместимый с низковольтной схемой. Дозирующий сигнал используется контроллером с замкнутым контуром, который регулирует высокое напряжение путем управления входной мощностью инвертора, а также может быть передан из источника питания, чтобы внешние схемы могли контролировать выход высокого напряжения.

Биполярный источник питания
Биполярный источник питания работает во всех четырех квадрантах декартовой плоскости напряжения / тока, что означает, что он будет генерировать положительные и отрицательные напряжения и токи, необходимые для поддержания регулирования. Когда его выход управляется аналоговым сигналом низкого уровня, он эффективно представляет собой низкопроизводительный операционный усилитель с высокой выходной мощностью и бесшовными ноль-переходами. Этот тип источника питания обычно используется для питания магнитных устройств в научных приложениях. [Пример необходим]

Спецификация
Пригодность конкретного источника питания для приложения определяется различными атрибутами источника питания, которые обычно перечислены в спецификации источника питания. Обычно указанные атрибуты для источника питания включают:

Тип входного напряжения (переменный или постоянный ток) и диапазон
Эффективность преобразования мощности
Количество напряжения и тока, которое он может подавать на свою нагрузку
Насколько стабильно его выходное напряжение или ток находятся в разных условиях линии и нагрузки
Как долго он может подавать энергию без заправки или подзарядки (применяется к источникам питания, использующим переносные источники энергии)
Диапазоны температур эксплуатации и хранения

Обычно используемые сокращения, используемые в спецификациях источника питания:

SCP – защита от короткого замыкания
OPP – защита от перегрузки (перегрузки)
OCP – Защита от перегрузки по току
OTP – защита от перегрева
OVP – Защита от перенапряжения
UVP – защита от пониженного напряжения

Управление температурным режимом
Электропитание электрической системы имеет тенденцию генерировать много тепла. Чем выше эффективность, тем больше тепла отходит от устройства. Существует множество способов управления теплом блока питания. Типы охлаждения обычно делятся на две категории – конвекцию и проводимость. Общие методы конвекции для охлаждения электронных источников питания включают естественный поток воздуха, принудительный поток воздуха или другой поток жидкости по устройству. Общие методы охлаждения проводимости включают теплоотводы, холодные плиты и термические соединения.

Защита от перегрузки
Источники питания часто имеют защиту от короткого замыкания или перегрузки, которые могут повредить источник питания или вызвать пожар. Предохранители и автоматические выключатели являются двумя обычно используемыми механизмами защиты от перегрузки.

Предохранитель содержит короткую часть провода, которая плавится, если происходит слишком много тока. Это эффективно отключает питание от нагрузки, и оборудование перестает работать до тех пор, пока не будет обнаружена проблема, вызвавшая перегрузку, и замените предохранитель. В некоторых источниках питания используется очень тонкая проводная связь, спаянная на месте в качестве предохранителя. Предохранители в блоках питания могут быть заменены конечным пользователем, но предохранители в потребительском оборудовании могут потребовать инструментов для доступа и изменения.

Автоматический выключатель содержит элемент, который нагревает, изгибает и запускает пружину, которая отключает контур. Как только элемент остынет, и проблема будет обнаружена, выключатель может быть сброшен и питание восстановлено.

В некоторых блоках питания используется тепловой выключатель, заложенный в трансформаторе, а не предохранитель. Преимуществом является то, что он позволяет увеличить ток в течение ограниченного времени, чем устройство может поставлять непрерывно. Некоторые такие вырезы самовосстанавливаются, некоторые – только для одного использования.

Ограничение тока
В некоторых расходных материалах используется ограничение тока вместо отключения питания при перегрузке. Используемые два типа ограничения по току – это ограничение по электронному ограничению и полное сопротивление. Первый является обычным для лабораторных стендов, последний является общим при поставках менее 3 Вт.

Ограничитель тока обратной связи уменьшает выходной ток до гораздо меньшего, чем максимальный ток без тока.

Приложения
Источники питания являются фундаментальной составляющей многих электронных устройств и поэтому используются в самых разных областях применения. Этот список представляет собой небольшую выборку из многих приложений источников питания.

компьютеры
Современный компьютерный источник питания представляет собой источник питания с коммутационным режимом, который преобразует мощность переменного тока от сети, к нескольким постоянным напряжениям. Поставки переключающего режима заменяли линейные расходные материалы из-за увеличения стоимости, веса и размера. Разнообразный сбор выходных напряжений также имеет широко изменяющиеся требования к потреблению тока.

Электрические транспортные средства
Электрические транспортные средства – это те, которые полагаются на энергию, создаваемую в результате производства электроэнергии. Блок питания является частью необходимой конструкции для преобразования энергии аккумулятора высокого напряжения.

сварка
Дуговая сварка использует электричество для соединения металлов, плавя их. Электричество обеспечивается сварочным источником питания и может быть как переменным током, так и постоянным током. Дуговая сварка требует больших токов, обычно от 100 до 350 ампер. Некоторые типы сварки могут использовать всего 10 ампер, в то время как в некоторых случаях применения точечной сварки в течение очень короткого времени используются токи до 60 000 ампер. Источники сварки состояли из трансформаторов или двигателей, ведущих генераторы; современное сварочное оборудование использует полупроводники и может включать в себя микропроцессорное управление.

Самолет
Как коммерческие, так и военные авионические системы требуют либо постоянного тока, либо источника переменного / постоянного тока для преобразования энергии в полезное напряжение. Они могут часто работать на частоте 400 Гц в интересах экономии веса.

автоматизация
Это касается конвейеров, сборочных линий, считывателей штрих-кодов, камер, двигателей, насосов, полуфабрикатов и т. Д.

медицинская
К ним относятся вентиляторы, инфузионные насосы, хирургические и стоматологические инструменты, изображения и кровати.

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

В этой статье ЭлектроВести расскажут вам как сделать простейший блок питания и выпрямитель.

Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.

Определение

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.

Различают два типа выпрямителей:

• Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.
• Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.

Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.

Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.

Выходное напряжение

Основные величины переменного напряжения — амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.

Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.

Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:

Uа=Uд*√2

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

220*1.41=310

Схемы

Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.

Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.

Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.

Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.

О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.

Их две:

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:

Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.

Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.

По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.

Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.

Сглаживание пульсаций

Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.

Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…

Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.

Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.

Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.

Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:

t=RC,

где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.

Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.

Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.

Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.

Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).

Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:

C=3200*Iн/Uн*Kп,

Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.

Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:

1. Трансформатор;

2. Диодный мост;

3. Конденсатор.

Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере.

Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.

Важно:

У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.

Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:

Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.

Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.

Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:

На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.

Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:

Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.6В – это падение на переходе эмиттер база. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.

Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.

Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.

Регулируемые блоки питания

Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.

Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.

Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.

В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.

Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.

Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:

Заключение

Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.

Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.

По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.

Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.

Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.

Ранее ЭлектроВести писали, что Служба безопасности Украины обнаружила в режимных помещениях Южно-Украинской атомной электростанции компьютерную технику, которая использовалась для майнинга криптовалют. По данным следствия, из-за несанкционированного размещения компьютерной техники произошло разглашение сведений о физической защите атомной электростанции, что является государственной тайной. К майнингу криптовалют, возможно, были причастны служащие части Национальной гвардии Украины, охраняющие АЭС.

По материалам: electrik.info.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

   В самом начале моей радиолюбительской деятельности, очень хотелось иметь свой собственный блок питания. Покупать кучу батареек и лепить из них нужное напряжение было глупо и не логично, поэтому начал искать простую схему источника питания с регулировкой напряжения. В этом мне помог мой будущий коллега по работе.

   Данная схема отличается простотой и надежностью и будет легка для повторения новичкам. Выходное напряжение этого блока плавно изменяется от 0,5 до 12 В. Причем оно будет оставаться стабильным и при изменении напряжения сети и тока нагрузки. Приятным сюрпризом для меня было то, что схема имеет защиту от короткого замыкания в цепи нагрузки.

   Одним из главных элементов этой схемы является трансформатор. В книге упоминали, что в качестве него можно использовать трансформатор ТВК-110ЛМ из телевизоров. За неимением такого намотал свой собственный. Получилось очень даже неплохо. Его расчет производил с помощью нескольких формул. Также это возможно сделать через специальные программы. На выходе трансформатора должно получится напряжение 13-17 В и током до 0,5 А. После трансформатора идет выпрямительный мост на диодах Д229. Я использовал готовую диодную сборку КЦ405, для упрощения конструкции. На выходе диодного моста установлен полярный конденсатор с большой емкостью, для снижения пульсаций выпрямленного напряжения.

   Для стабилизации выходного напряжения, применяется параметрический стабилизатор, который состоит из стабилитрона Д814Д (подойдет любой с напряжением стабилизации около 13 вольт) и балластного резистора. Параллельно стабилитрону включен переменный резистор, с помощью которого мы и регулируем напряжение в цепи.

   Далее идет усилительный каскад, состоящий из транзисторов VT2 и VT3. В качестве второго транзистора используется МП39Б, МП41, МП41А, МП42Б. Я заменил его на КТ209 и не жалуюсь. Третий транзистор — большой мощности: П213, П216-217, поэтому его надо установить на теплоотвод. Выдрал его с какой-то платы. Заменой радиатору может быть лист алюминия толщиной 3 мм. Перед креплением транзистора необходимо зачистить мелкой шкуркой поверхность листа, с которой он будет соприкасаться. Также желательно нанести термопасту.

   Резистор R7 служит нагрузкой блока питания в то время, когда к выходным клеммам ничего не подключено. Защита от КЗ осуществляется с помощью транзистора VT1. Вместо него можно ставить транзисторы, перечисленные в списке замен VT2.

   Для удобства контроля напряжения служит вольтметр. В своём самодельном источнике питания использовал индикатор уровня сигнала (микроамперметр) и добавочный резистор. Для его расчета нужно подать на микроамперметр напряжение 12 В через переменный резистор 100 кОм (можно меньше). Уменьшая сопротивление резистора добиться, чтобы стрелка микроамперметра установилась в крайнем правом положении. Затем измерить сопротивление переменника и установить ближайший постоянный резистор.

   В качестве индикации работы блока питания служит неоновая лампа. Или же обычный светодиод с резистором 68 кОм мощностью 1 Вт. Корпус источника питания сделал из автоматического выключателя. Наружу вывел два зажима и подцепил к ним провода с клеммами. Готовый блок питания меня очень обрадовал и дал большой толчок в моей дальнейшей деятельности. Служит до сих пор и ни разу не давал повода в себе усомниться. Статью подготовил: SssaHeKkk.

   Форум по блокам питания

Регулируемые источники питания на базе микросхем Power Integrations

Основной проблемой при проектировании регулируемых импульсных источников питания является изменение выходных параметров в широких пределах.

С развитием электронной аппаратуры и усложнением автоматических систем управления технологией производства потребовались источники питания с возможностью регулирования (изменения) выходных параметров в широких пределах. Мощность их может быть от сотен милливатт до сотен киловатт.

В данной статье мы рассмотрим несколько вариантов регулируемых импульсных источников питания с выходной мощностью не более 300 Вт, построенных по однотактной обратноходовой схеме (рис. 1).

В настоящее время проектирование источников питания с фиксированными выходными параметрами не составляет особого труда. Как правило, такие источники питания строятся на базе широко известных принципиальных схем.

В маломощных и импульсных преобразователях напряжения средней мощности питание схемы управления обычно организуется через дополнительную обмотку трансформатора, которая рассчитывается на основании величины выходного напряжения или тока. Поэтому иногда возникают сложности с поддержанием заданных выходных параметров источника питания на холостом ходу. Так или иначе эту проблему научились решать: либо используют дополнительный источник питания схемы управления, либо устанавливают на выходе источника дополнительную нагрузку (балластный резистор). Правда, это приводит к ухудшению КПД, но на это часто закрывают глаза в пользу удешевления конструкции. Однако когда мы начинаем изменять уровень выходного напряжения в сторону уменьшения, это приводит к автоматическому снижению напряжения в цепи питания схемы управления.

В системах источников питания с диапазоном регулирования выходного напряжения от 50% до максимума обычно повышают уровень напряжения в обмотке питания схемы управления, а затем устанавливают дополнительный линейный стабилизатор.

На рис. 1 изображена принципиальная схема изолированного DC-DC преобразователя напряжения, по которой строится большая часть импульсных источников питания, производимых во всем мире. В качестве контроллера здесь используется широко известный контроллер UC3842 или его аналоги. Это так называемая дискретная схема. Питание схемы управления осуществляется через обмотку W3. Количество витков подобрано так, чтобы напряжение питания контроллера находилось в пределах 11-14 В при выходном напряжении 12 В.

Если же возникает необходимость обеспечить регулировку выходного напряжения в диапазоне от 6 до 12 В, то можно добавить микросхему, как показано на рис. 2.

Для этого достаточно увеличить количество витков в обмотке W3 и установить дополнительный линейный стабилизатор.

Но если нам потребуется обеспечить регулировку в диапазоне от 10 до 100%, то появляются некоторые сложности. Это происходит из-за того, что с уменьшением (снижением) минимального уровня выходного напряжения приходится сильно завышать напряжение на входе линейного стабилизатора. Также не нужно забывать, что необходимо питать микросхему обратной связи (DA3). А при дальнейшем расширении диапазона регулирования способ питания схемы управления, показанный на рис. 2, становится громоздким и неэффективным с точки зрения КПД.

Следуя тенденциям развития электроники и требованиям, предъявляемым к современным источникам питания крупнейшими мировыми компаниями, которые занимаются производством полупроводниковых элементов, были разработаны мощные микросхемы, предназначенные для построения импульсных источников питания типа DC-DC и AC-DC.

На сегодняшний день выпускается множество типов и семейств таких микросхем, благодаря которым можно строить импульсные преобразователи напряжения с выходной мощностью от сотен милливатт до сотен ватт. Среди крупнейших производителей, занимающих лидирующее место, хотелось бы особо отметить американскую компанию Power Integrations. Несмотря на жесткую конкуренцию среди производителей, почти 10% мирового рынка источников питания занимают источники, построенные на микросхемах этой компании.

На рис. 3 представлен источник питания типа AC-DC, построенного на микросхеме TOP247Y семейства TOP Switch GX.

Данный источник питания с выходной мощностью до 100 Вт работает от сети переменного напряжения 220 В ±25%, 50 Гц. На выходе мы имеем стабилизированное напряжение 12 В с максимальным током 8 А.

Вся схема инвертора реализована на одной микросхеме (DA1). В одном корпусе размещены такие узлы, как: мощный MOSFET полевой транзистор с максимальным напряжением на стоке до 700 В; ШИМ-контроллер; схемы защиты: от короткого замыкания в первичной и вторичной обмотках, от перегрева всего кристалла, от пониженного и повышенного входного напряжения питания; схема программного ограничения максимальной выходной мощности источника питания и схема выбора частоты переключения (66/132 кГц). Все это не только снижает размеры принципиальной схемы, но и существенно повышает технологичность и надежность источника питания.

В этом семействе имеется более мощная микросхема TOP250Y, на которой можно строить источники питания мощностью до 300 Вт.

На рис. 4 приведена схема источника питания AC-DC с регулировкой выходного напряжения в диапазоне от 5 до 15 В.

Читатель может сравнить два технических решения одного и того же источника питания: построенный по дискретной схеме (рис. 2) и на микросхеме от Power Integrations (рис. 4). Обратите внимание на отсутствие дополнительного линейного стабилизатора в цепи питания микросхемы. Благодаря схемотехническому решению, на котором построена микросхема семейства TOP Switch GX, это стало ненужным.

Рассмотрим вариант построения лабораторного импульсного источника питания с диапазоном регулирования выходного напряжения от 0 до 20 В и режимом стабилизации тока по заданному значению. Устройство представляет собой два независимых преобразователя напряжения. Первый — изолированный AC-DC преобразователь напряжения с выходным стабильным фиксированным напряжением 25 В, построенный по однотактной обратноходовой схеме (рис 5).

Второй — неизолированный DC-DC преобразователь напряжения с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 0 до 20 В и максимальным током до 10 А, построенный по схеме понижающего преобразователя напряжения с синхронным выпрямителем (рис. 6).

Такая концепция наиболее предпочтительна для построения именно лабораторных источников питания, так как позволяет не только работать в широком диапазоне токов и напряжений, но и обеспечивать высокую точность выходных параметров.

В конструкции источника питания используются комплектующие известных компаний: Power Integrations, ON-Semiconductor, Panasonic. Как правило, надежность всего устройства обусловлена минимальной надежностью одного или нескольких компонентов. Наименее надежным элементом любого источника питания является электролитический конденсатор. Поэтому по возможности от них стараются избавляться, хоть это и не всегда получается. В данном случае были использованы электролитические конденсаторы Panasonic серии FM-A с низким иммитансом (LowESR), температурным диапазоном от −40 до +105 °С с наработкой без ухудшения параметров до 7000 часов при температуре 105 °С.

Считается, что низкая цена может обеспечить хорошие продажи изделия, особенно это касается российского рынка, где господствуют низкокачественные товары, а производители зачастую используют в своих изделиях дешевую комплектацию неизвестного происхождения. Тем не менее только применение высококачественных комплектующих может гарантировать надежность выпускаемого изделия, рост имиджа компании и успешное продвижение продукции не только на российском, но и мировом рынке.

Автор: Алексей Арбузов
Опубликовано в журнале «Силовая Электроника» № 1/2006

Если появились вопросы после прочтения статьи, задавайте по email [email protected] или телефону 8 800 333-06-05 доб. 273. Компания Макро Групп – официальный дистрибьютор Power Integrations в России.

Лабораторный блок питания с регулируемым напряжением от 5 до 100В (0,2А)

В практике радиолюбителя время от времени возникает необходимость в стабилизированном постоянном напряжении, превышающем традиционные 5… 15 В, применяемые для питания аппаратуры на микросхемах. В таких случаях поможет описываемое устройство.

Технические характеристики источника

• Интервалы выходного напряжения, В — 5…55, 50…100;
• Максимальный выходной ток, мА ………………..200;
• Уровень ограничения выходного тока, мА…………..250;
• Пульсации выходного напряжения, мВ, не более …….10;
• Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения сети в пределах 190…240 В и выходного тока 0…200 мА, %, не более ………………..0,1.

Высокая стабильность обеспечена применением в качестве источника образцового напряжения и усилителя сигнала рассогласования микросхемы КР142ЕН19А [1].

Принципиальная схема

Схема источника питания приведена на рис. 1. Его выпрямитель собран по схеме с удвоением напряжения на диодах VD1 и VD2, которые для снижения уровня коммутационных помех зашун-тированы конденсаторами С1 и С2. Чтобы уменьшить мощность, рассеиваемую на транзисторах стабилизатора, при работе в интервале 5…55 В отключают часть вторичной обмотки трансформатора Т1 переключателем SA2.

Транзистор VT2 служит генератором тока. Напряжение на его базе стабилизировано светодиодом HL1, значение тока коллектора (8…9 мА) задает резистор R2. Через делитель из резисторов R4-R8 часть выходного напряжения стабилизатора поступает на управляющий вход микросхемы DA1.

Если напряжение здесь менее 2,5 В, анодный ток микросхемы и коллекторный ток транзистора VT1 не превышают 0,4 мА. Благодаря этому транзистору, включенному по схеме с общей базой, напряжение на аноде микросхемы DA1 не превышает 3,3 В, а рассеиваемая ею мощность не выходит за допустимое значение.

В этом режиме почти весь коллекторный ток транзистора VT2 поступает в базу транзистора VT4 открывая последний. Напряжение на выходе стабилизатора и на входе управления микросхемы DA1 растет.

Рис. 1. Принципиальная схема лабораторного блока питания.

Когда последнее достигнет 2,5 В, анодный ток DA1, а с ним и коллекторный ток транзистора VT1 резко возрастет, ток базы транзистора VT4 уменьшится и напряжение на выходе источника будет стабилизировано на уровне, определяемом соотношением сопротивлений резисторов R4-R8. Плавно регулируют выходное напряжение переменным резистором R5, интервал регулировки выбирают с помощью переключателя SA2.

Транзистор VT3 нормально закрыт. Но при увеличении тока нагрузки и коллекторного тока транзистора VT4 примерно до 250 мА падение напряжения на резисторе R10 достигает значения, при котором транзистор VT3 открывается, шунтируя светодиод HL1. Это приводит к уменьшению коллекторных токов транзисторов VT2 и VT4.

В результате выходной ток стабилизатора оказывается ограниченным указанным выше значением. О срабатывании ограничителя тока можно судить по уменьшению яркости свечения светодиода.

Когда в результате действия ограничителя напряжение на выходе стабилизатора снизится примерно до 2,7 В, текущий по цепи HL1R1 ток пойдет в нагрузку через открывшийся диод VD4, несколько увеличивая суммарный протекающий через нее ток. Если бы диода VD4 не было, в результате изменения полярности приложенного напряжения открылся бы коллекторный переход транзистора VT1 и ток, текущий через R1, направился бы в базу транзистора VT4. В результате усиления транзистором VT4 приращение тока нагрузки было бы гораздо большим.

Имеется возможность полностью устранить эффект увеличения тока с помощью диода, включенного в разрыв цепи, соединяющей коллектор транзистора VT1 с базой транзистора VT4 и коллектором транзистора VT2. Но в таком случае транзисторы VT1 и VT2 нельзя будет устанавливать на общий теплоотвод без изолирующих прокладок.

Следует рассказать о назначении диодов VD5 и VD6 Предположим, переключатель SA2 находится в положении “50…100 В”, а на выходе установлено минимальное напряжение (движок переменного резистора R5 — в верхнем по схеме положении). После перевода переключателя SA2 в положение “5…55 В» напряжение 50 В, до которого заряжен конденсатор С7, оказывается приложенным к резисторам R6-R9, причем более его половины (около 30 В) — к управляющему входу микросхемы DA1.

Последняя из строя не выйдет, но по внутренним цепям микросхемы это напряжение попадет на ее анод и на эмиттер транзистора VT1, закрывая последний. В результате весь коллекторный ток транзистора VT2 потечет в базу транзистора VT4 и на выходе стабилизатора появится максимально возможное напряжение. К сожалению, это состояние устойчиво и самостоятельно стабилизатор выйти из него не сможет

Диод VD5 служит для исключения подобной критической ситуации. Открываясь, он ограничивает напряжение на входе микросхемы DA1 допустимым значением. Правильный выбор напряжения стабилизации стабилитрона VD3 и номиналов резисторов R7 и R8 гарантирует, что в нормальном рабочем режиме диод VD5 остается закрытым и не влияет на работу стабилизатора.

При резком изменении положения органов управления в сторону уменьшения выходного напряжения возможна ситуация, когда за счет медленной разрядки конденсатора С7 напряжение на эмиттере транзистора VT4 “не поспевает” за напряжением на его базе.

Возникает опасность пробоя эмиттер-ного перехода транзистора напряжением, приложенным к нему в обратном направлении. Диод VD6 предотвращает этот обратимый, но нежелательный пробой. Конденсатор С7 разряжается по цепи VD6, VT1, R3, DA1 Благодаря резистору R3 ток разрядки не превышает 100 мА.

Детали и конструкция

В блоке питания применен унифицированный трансформатор ТПП271-127/220-50 [2] с габаритной мощностью 60 Вт Подобные трансформаторы меньшей мощности имеют слишком большие для работы в предлагаемом устройстве активные сопротивления обмоток.

Для некоторого уменьшения напряжения на вторичных обмотках трансформатора выводы его первичных обмоток соединены нестандартным образом. При самостоятельном изготовлении трансформатора следует ориентироваться на указанные на рис 1 напряжения холостого хода вторичных обмоток. Сечения обмоточных проводов должны быть достаточно большими, чтобы сопротивления обмоток были примерно такими же, как у указанного трансформатора: 1-9 — 56 Ом, 13-16 -2,3 0м, 17-18 — 1,З Ом.

Все постоянные резисторы в устройстве — С2-23 или МЯТ соответствующей мощности, R5 — ПП3-40. Конденсаторы С1 и С2 — керамические на напряжение не менее 160 В, например, КМ-5 группы ТКЕ не хуже М1500.

С3, С4, С7 — импортные аналоги К50-35, С6 — КМ-5 или КМ-6, С5 и С8 — К73-17 на напряжение 250 В. Диоды 1N4007 имеют отечественный аналог — КД243Ж, можно использовать любые диоды на напряжение не менее 200 В и ток 300 мА. Вместо КД509А можно установить любые диоды с допустимым импульсным током не менее 300 мА.

Коэффициенты передачи тока h31э у всех мощных транзисторов должны быть не менее 30, причем этот параметр транзистора VT4 следует проверять при токе коллектора 200 мА. Замену транзисторам VT1, VT2 и VT4 нужно подбирать с предельным напряжением коллектор — эмиттер не менее 160 В и допустимым током коллектора не менее 100 мА (VT1 и VT2) и 1 A (VT4).

Транзистор VT3 — любой кремниевый маломощный структуры p-n-p. Светодиод HL1 — любой видимого свечения. Чтобы сохранить неизменным коллекторный ток транзистора VT2 при установке светодиода HL1 зеленого или желтого цвета придется, возможно, немного увеличить номинал резистора R2. Микросхему КР142ЕН19А можно заменить импортным аналогом TL431.

Основная часть деталей источника питания размещена на печатной плате размерами 50×75 мм из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2, вид со стороны печатных проводников). На ней же находится общий ребристый теплоотвод транзисторов УИ и VT2 размерами 20x24x38 мм.

Транзистор VT4 устанавливают на отдельном ребристом теплоотводе размерами 36x100x140 мм. Диод VD6 припаивают непосредственно к выводам этого транзистора.

Подключать собранное устройство к сети в первый раз желательно через лабораторный регулируемый автотрансформатор, на выходе которого предварительно установлено нулевое напряжение. Движок переменного резистора R5 должен находиться в положении минимального сопротивления, переключатель SA2 — в положении “5 ..55 В».

К выходу источника подключают вольтметр и убеждаются, что по мере вращения рукоятки автотрансформатора в сторону увеличения напряжения показания вольтметра растут, но, дойдя приблизительно до 5 В, остаются на этом уровне. Если это так, можно довести входное напряжение до номинальных 220 В и проверить напряжение на некоторых элементах устройства.

На катоде стабилитрона VD3 оно должно быть близким к напряжению его стабилизации (3,9 В), на верхнем по схеме выводе резистора R7 — приблизительно 3,3 В. Падение напряжения на резисторе R2 должно составлять около 1,1 В, если оно больше, следует увеличить номинал указанного резистора таким образом, чтобы текущий через него ток был в пределах 8 9 мА.

Резисторы R4, R6, R8 подбирают в следующем порядке. При переключателе SA2, находящемся в положении “5…55 В”, устанавливают с помощью переменного резистора R5 максимальное напряжение на выходе источника.

Рис. 2. Печатная плата лабораторного источника питания.

Подбирают резистор R8 таким образом, чтобы оно было немного больше 55 В. Переводят движок резистора R5 в другое крайнее положение и, подбирая резистор R6, добиваются выходного напряжения немного меньше 5 В. Затем переводят переключатель SA2 в положение “50… 100 В” и подбирают резистор R4, добиваясь указанных пределов регулировки выходного напряжения резистором R5.

Следует обязательно проверить работу источника питания с максимальной нагрузкой. Если на каком-либо диапазоне при максимальном выходном напряжении увеличение тока нагрузки приводит к снижению этого напряжения, дело в недостаточном напряжении на соответствующей вторичной обмотке или слишком большом сопротивлении обмоток.

Миллиамперметр для контроля выходного тока можно включить в разрыв провода, идущего от эмиттера транзистора VT4 к другим элементам схемы (кроме диода VD6). Так как через прибор в этом случае кроме тока нагрузки, будет течь и ток делителя R4-R8, стрелку миллиамперметра следует установить на ноль корректирующим винтом при включенном, но работающем без нагрузки источнике.

Устройство можно дополнить переключателем уровня ограничения выходного тока (рис. 3). Сопротивление введенной части цепи резисторов R10-R13 должно быть таким, чтобы при предельном токе на ней падало напряжение около 0,6В.

Стабилизатор напряжения по приведенной схеме нетрудно рассчитать на любой интервал регулировки выходного напряжения с верхним пределом 50…500 В. Транзисторы (кроме VT3) следует выбрать примерно с полуторакратным запасом по напряжению относительно максимального выходного.

Рис. 3. Переключатель уровня ограничения выходного тока.

Генератор тока на транзисторе VT1 должен выдавать ток примерно в 1 2 раза больше максимального выходного тока стабилизатора, деленного на коэффициент h31э транзистора VT4. При расчетном выходном токе более 1 А в качестве VT4 необходим составной транзистор. Токи через резистор R1 и делитель R4-R8 могут быть выбраны в пределах 4…10 мА.

Если стабилизатор проектируют на фиксированное или регулируемое в небольших пределах выходное напряжение диоды VD4 и VD6 можно не устанавливать.

С. Бирюков, г. Москва. Р2001, 7.

Лиетература:

1. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19.- Р1994, 4.
2. Сидоров И. Н., Мукосеев В. В., Христинин А. А. Малогабаритные трансформаторы и дроссели.  Справочник — М. Радио и связь 1985.

Лабораторный блок питания с регулируемым напряжением от 5 до 100В (0,2А)

В практике радиолюбителя время от времени возникает необходимость в стабилизированном постоянном напряжении, превышающем традиционные 5… 15 В, применяемые для питания аппаратуры на микросхемах. В таких случаях поможет описываемое устройство.

Технические характеристики источника

• Интервалы выходного напряжения, В — 5…55, 50…100;
• Максимальный выходной ток, мА ………………..200;
• Уровень ограничения выходного тока, мА…………..250;
• Пульсации выходного напряжения, мВ, не более …….10;
• Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения сети в пределах 190…240 В и выходного тока 0…200 мА, %, не более ………………..0,1.

Высокая стабильность обеспечена применением в качестве источника образцового напряжения и усилителя сигнала рассогласования микросхемы КР142ЕН19А [1].

Принципиальная схема

Схема источника питания приведена на рис. 1. Его выпрямитель собран по схеме с удвоением напряжения на диодах VD1 и VD2, которые для снижения уровня коммутационных помех зашун-тированы конденсаторами С1 и С2. Чтобы уменьшить мощность, рассеиваемую на транзисторах стабилизатора, при работе в интервале 5…55 В отключают часть вторичной обмотки трансформатора Т1 переключателем SA2.

Транзистор VT2 служит генератором тока. Напряжение на его базе стабилизировано светодиодом HL1, значение тока коллектора (8…9 мА) задает резистор R2. Через делитель из резисторов R4-R8 часть выходного напряжения стабилизатора поступает на управляющий вход микросхемы DA1.

Если напряжение здесь менее 2,5 В, анодный ток микросхемы и коллекторный ток транзистора VT1 не превышают 0,4 мА. Благодаря этому транзистору, включенному по схеме с общей базой, напряжение на аноде микросхемы DA1 не превышает 3,3 В, а рассеиваемая ею мощность не выходит за допустимое значение.

В этом режиме почти весь коллекторный ток транзистора VT2 поступает в базу транзистора VT4 открывая последний. Напряжение на выходе стабилизатора и на входе управления микросхемы DA1 растет.

Рис. 1. Принципиальная схема лабораторного блока питания.

Когда последнее достигнет 2,5 В, анодный ток DA1, а с ним и коллекторный ток транзистора VT1 резко возрастет, ток базы транзистора VT4 уменьшится и напряжение на выходе источника будет стабилизировано на уровне, определяемом соотношением сопротивлений резисторов R4-R8. Плавно регулируют выходное напряжение переменным резистором R5, интервал регулировки выбирают с помощью переключателя SA2.

Транзистор VT3 нормально закрыт. Но при увеличении тока нагрузки и коллекторного тока транзистора VT4 примерно до 250 мА падение напряжения на резисторе R10 достигает значения, при котором транзистор VT3 открывается, шунтируя светодиод HL1. Это приводит к уменьшению коллекторных токов транзисторов VT2 и VT4.

В результате выходной ток стабилизатора оказывается ограниченным указанным выше значением. О срабатывании ограничителя тока можно судить по уменьшению яркости свечения светодиода.

Когда в результате действия ограничителя напряжение на выходе стабилизатора снизится примерно до 2,7 В, текущий по цепи HL1R1 ток пойдет в нагрузку через открывшийся диод VD4, несколько увеличивая суммарный протекающий через нее ток. Если бы диода VD4 не было, в результате изменения полярности приложенного напряжения открылся бы коллекторный переход транзистора VT1 и ток, текущий через R1, направился бы в базу транзистора VT4. В результате усиления транзистором VT4 приращение тока нагрузки было бы гораздо большим.

Имеется возможность полностью устранить эффект увеличения тока с помощью диода, включенного в разрыв цепи, соединяющей коллектор транзистора VT1 с базой транзистора VT4 и коллектором транзистора VT2. Но в таком случае транзисторы VT1 и VT2 нельзя будет устанавливать на общий теплоотвод без изолирующих прокладок.

Следует рассказать о назначении диодов VD5 и VD6 Предположим, переключатель SA2 находится в положении “50…100 В”, а на выходе установлено минимальное напряжение (движок переменного резистора R5 — в верхнем по схеме положении). После перевода переключателя SA2 в положение “5…55 В» напряжение 50 В, до которого заряжен конденсатор С7, оказывается приложенным к резисторам R6-R9, причем более его половины (около 30 В) — к управляющему входу микросхемы DA1.

Последняя из строя не выйдет, но по внутренним цепям микросхемы это напряжение попадет на ее анод и на эмиттер транзистора VT1, закрывая последний. В результате весь коллекторный ток транзистора VT2 потечет в базу транзистора VT4 и на выходе стабилизатора появится максимально возможное напряжение. К сожалению, это состояние устойчиво и самостоятельно стабилизатор выйти из него не сможет

Диод VD5 служит для исключения подобной критической ситуации. Открываясь, он ограничивает напряжение на входе микросхемы DA1 допустимым значением. Правильный выбор напряжения стабилизации стабилитрона VD3 и номиналов резисторов R7 и R8 гарантирует, что в нормальном рабочем режиме диод VD5 остается закрытым и не влияет на работу стабилизатора.

При резком изменении положения органов управления в сторону уменьшения выходного напряжения возможна ситуация, когда за счет медленной разрядки конденсатора С7 напряжение на эмиттере транзистора VT4 “не поспевает” за напряжением на его базе.

Возникает опасность пробоя эмиттер-ного перехода транзистора напряжением, приложенным к нему в обратном направлении. Диод VD6 предотвращает этот обратимый, но нежелательный пробой. Конденсатор С7 разряжается по цепи VD6, VT1, R3, DA1 Благодаря резистору R3 ток разрядки не превышает 100 мА.

Детали и конструкция

В блоке питания применен унифицированный трансформатор ТПП271-127/220-50 [2] с габаритной мощностью 60 Вт Подобные трансформаторы меньшей мощности имеют слишком большие для работы в предлагаемом устройстве активные сопротивления обмоток.

Для некоторого уменьшения напряжения на вторичных обмотках трансформатора выводы его первичных обмоток соединены нестандартным образом. При самостоятельном изготовлении трансформатора следует ориентироваться на указанные на рис 1 напряжения холостого хода вторичных обмоток. Сечения обмоточных проводов должны быть достаточно большими, чтобы сопротивления обмоток были примерно такими же, как у указанного трансформатора: 1-9 — 56 Ом, 13-16 -2,3 0м, 17-18 — 1,З Ом.

Все постоянные резисторы в устройстве — С2-23 или МЯТ соответствующей мощности, R5 — ПП3-40. Конденсаторы С1 и С2 — керамические на напряжение не менее 160 В, например, КМ-5 группы ТКЕ не хуже М1500.

С3, С4, С7 — импортные аналоги К50-35, С6 — КМ-5 или КМ-6, С5 и С8 — К73-17 на напряжение 250 В. Диоды 1N4007 имеют отечественный аналог — КД243Ж, можно использовать любые диоды на напряжение не менее 200 В и ток 300 мА. Вместо КД509А можно установить любые диоды с допустимым импульсным током не менее 300 мА.

Коэффициенты передачи тока h31э у всех мощных транзисторов должны быть не менее 30, причем этот параметр транзистора VT4 следует проверять при токе коллектора 200 мА. Замену транзисторам VT1, VT2 и VT4 нужно подбирать с предельным напряжением коллектор — эмиттер не менее 160 В и допустимым током коллектора не менее 100 мА (VT1 и VT2) и 1 A (VT4).

Транзистор VT3 — любой кремниевый маломощный структуры p-n-p. Светодиод HL1 — любой видимого свечения. Чтобы сохранить неизменным коллекторный ток транзистора VT2 при установке светодиода HL1 зеленого или желтого цвета придется, возможно, немного увеличить номинал резистора R2. Микросхему КР142ЕН19А можно заменить импортным аналогом TL431.

Основная часть деталей источника питания размещена на печатной плате размерами 50×75 мм из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2, вид со стороны печатных проводников). На ней же находится общий ребристый теплоотвод транзисторов УИ и VT2 размерами 20x24x38 мм.

Транзистор VT4 устанавливают на отдельном ребристом теплоотводе размерами 36x100x140 мм. Диод VD6 припаивают непосредственно к выводам этого транзистора.

Подключать собранное устройство к сети в первый раз желательно через лабораторный регулируемый автотрансформатор, на выходе которого предварительно установлено нулевое напряжение. Движок переменного резистора R5 должен находиться в положении минимального сопротивления, переключатель SA2 — в положении “5 ..55 В».

К выходу источника подключают вольтметр и убеждаются, что по мере вращения рукоятки автотрансформатора в сторону увеличения напряжения показания вольтметра растут, но, дойдя приблизительно до 5 В, остаются на этом уровне. Если это так, можно довести входное напряжение до номинальных 220 В и проверить напряжение на некоторых элементах устройства.

На катоде стабилитрона VD3 оно должно быть близким к напряжению его стабилизации (3,9 В), на верхнем по схеме выводе резистора R7 — приблизительно 3,3 В. Падение напряжения на резисторе R2 должно составлять около 1,1 В, если оно больше, следует увеличить номинал указанного резистора таким образом, чтобы текущий через него ток был в пределах 8 9 мА.

Резисторы R4, R6, R8 подбирают в следующем порядке. При переключателе SA2, находящемся в положении “5…55 В”, устанавливают с помощью переменного резистора R5 максимальное напряжение на выходе источника.

Рис. 2. Печатная плата лабораторного источника питания.

Подбирают резистор R8 таким образом, чтобы оно было немного больше 55 В. Переводят движок резистора R5 в другое крайнее положение и, подбирая резистор R6, добиваются выходного напряжения немного меньше 5 В. Затем переводят переключатель SA2 в положение “50… 100 В” и подбирают резистор R4, добиваясь указанных пределов регулировки выходного напряжения резистором R5.

Следует обязательно проверить работу источника питания с максимальной нагрузкой. Если на каком-либо диапазоне при максимальном выходном напряжении увеличение тока нагрузки приводит к снижению этого напряжения, дело в недостаточном напряжении на соответствующей вторичной обмотке или слишком большом сопротивлении обмоток.

Миллиамперметр для контроля выходного тока можно включить в разрыв провода, идущего от эмиттера транзистора VT4 к другим элементам схемы (кроме диода VD6). Так как через прибор в этом случае кроме тока нагрузки, будет течь и ток делителя R4-R8, стрелку миллиамперметра следует установить на ноль корректирующим винтом при включенном, но работающем без нагрузки источнике.

Устройство можно дополнить переключателем уровня ограничения выходного тока (рис. 3). Сопротивление введенной части цепи резисторов R10-R13 должно быть таким, чтобы при предельном токе на ней падало напряжение около 0,6В.

Стабилизатор напряжения по приведенной схеме нетрудно рассчитать на любой интервал регулировки выходного напряжения с верхним пределом 50…500 В. Транзисторы (кроме VT3) следует выбрать примерно с полуторакратным запасом по напряжению относительно максимального выходного.

Рис. 3. Переключатель уровня ограничения выходного тока.

Генератор тока на транзисторе VT1 должен выдавать ток примерно в 1 2 раза больше максимального выходного тока стабилизатора, деленного на коэффициент h31э транзистора VT4. При расчетном выходном токе более 1 А в качестве VT4 необходим составной транзистор. Токи через резистор R1 и делитель R4-R8 могут быть выбраны в пределах 4…10 мА.

Если стабилизатор проектируют на фиксированное или регулируемое в небольших пределах выходное напряжение диоды VD4 и VD6 можно не устанавливать.

С. Бирюков, г. Москва. Р2001, 7.

Лиетература:

1. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19.- Р1994, 4.
2. Сидоров И. Н., Мукосеев В. В., Христинин А. А. Малогабаритные трансформаторы и дроссели.  Справочник — М. Радио и связь 1985.

Регулируемые источники питания: новая степень свободы

Топ-7 лучших источников питания постоянного тока для продажи в 2021 году

Если вы любитель электроники, домашний мастер или профессиональный инженер-электронщик, источник питания постоянного тока станет незаменимым инструментом на вашем рабочем месте. Блок питания — это электрическое устройство, которое отвечает за обеспечение электрической энергией ваших устройств, компонентов или печатных плат. Итак, в этой статье мы рассмотрим некоторые из лучших источников питания постоянного тока, которые вы можете купить в Интернете.

Также называемые настольными источниками питания, источники переменного тока постоянного тока в наши дни стали намного доступнее.Это важно, особенно если вы новичок, который не хочет тратить на них целое состояние. Вот почему мы решили составить список некоторых из лучших источников питания постоянного тока, которые вы можете купить в Интернете, которые будут полезны новичкам, электронщикам, инженерам и лаборантам.

Составить список лучших блоков питания — непростая задача, поскольку вы в основном учитываете цену и фактор качества. В идеале характеристики продукта должны быть вашим главным приоритетом.

Здесь я предоставил «Руководство по покупке » для источника питания постоянного тока.Читайте дальше, чтобы узнать больше!

1. Переменный источник питания постоянного тока Tekpower

Первый источник питания в нашем списке — от компании Tekpower, которая производит бюджетные мультиметры, блоки питания и другое испытательное оборудование.

Tekpower TP3005T — это регулируемый источник питания постоянного тока с диапазоном напряжения от 0 до 30 В и током от 0 до 5 А . Разрешение установки и считывания составляет 10 мВ (0.01 В) для напряжения и 1 мА (0,001 А) для тока.

Важной спецификацией этого источника питания является то, что это линейный источник питания на основе трансформатора , что означает, что он имеет низкие пульсации (шум) на выходе по сравнению с импульсным источником питания. Это важно, если вы работаете с чувствительными компонентами и устройствами, особенно в научно-исследовательских центрах, научно-исследовательских институтах, лабораториях и других промышленных предприятиях.

Как и любой настольный источник питания, вы можете использовать его в режиме постоянного напряжения (CV) или постоянного тока (CC).Обратитесь к прилагаемому руководству пользователя, чтобы узнать, как настроить выходное напряжение или постоянный ток.

Существует несколько механизмов защиты для дополнительной безопасности, таких как защита от перегрузки по току и защита от перегрева. Вентилятор охлаждения на основе датчика температуры помогает отводить тепло от источника питания.

Что касается пользовательского интерфейса, здесь есть пара семи сегментных дисплеев для вольтметра и амперметра, индикаторы для режимов CC, CV, OCP, пара колесиков для регулировки напряжения и тока, выходные клеммы (положительный, отрицательный и заземление). и выключатель.

Некоторые важные спецификации этого источника питания:

• Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
• Выходной постоянный ток: 0–5 А
• Входное напряжение переменного тока: 110 В при 60 Гц
• Регулируемое напряжение и ток с разрешением 10 мВ и 1 мА
• Регулировка линии: CV <0,01% + 3 мВ, CC <0,2% + 6 мА
• Регулировка нагрузки: CV <0,01% + 3 мВ, CC <0,2% + 3 мА
• Пульсации и шум на выходе: CV <1 мВ RMS, CC <3 mA RMS
• Функции защиты: охлаждающий вентилятор на базе OCP и датчика температуры
• Условия эксплуатации: температура 32 ° F — 102 ° F и относительная влажность <80%
• Точность ЖК-дисплея: ± 2.5%

В комплект поставки входят:

• Блок питания (TP3005T)
• Шнур питания
• Длинные измерительные провода 28 дюймов с зажимами типа «крокодил»
• Руководство пользователя

В целом характеристики источника питания Tekpower TP3005T отлично. Если вы ищете недорогой линейный источник питания, то это один из доступных вариантов (немного дороже, если рассматривать эквивалентный импульсный источник питания). Но если вы ищете импульсный блок питания, продолжайте просматривать список.

Основные характеристики:

• Линейно-регулируемый источник питания постоянного тока
• Регулируемое напряжение и ток
• Низкие пульсации и шум на выходе
• Годовая гарантия производителя
• Тяжелый при 12 фунтах. (из-за трансформатора)
• Дорого, если вы посмотрите на другие импульсные блоки питания
• Доступные с точки зрения линейных источников питания

Купить сейчас на Amazon

2. Цифровой импульсный источник питания Eventek

Eventek — еще один небольшой игрок что производит качественное цифровое испытательное и измерительное оборудование, такое как мультиметры, клещи, блоки питания и термометры.

Eventek KPS305D — доступный источник питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 30 В и выходным током от 0 до 5 А . Это импульсный источник питания, поэтому КПД составляет ≥ 89%, а вес — всего 3,2 фунта. (поскольку нет сетевого трансформатора).

Всего имеется четыре шкалы, две для напряжения (отдельные для точной и грубой настройки) и две для регулировки тока. Он поддерживает как CV, так и режим CC и автоматически преобразуется из одного режима в другой в зависимости от использования.

Кроме ручек, есть вольтметр и амперметр с разрешением дисплея 0,1В и 0,01А соответственно. Есть также индикаторы для режима CC и CV, тумблер включения / выключения и только положительные и отрицательные выходные порты (без заземления).

Имеется несколько функций защиты, таких как охлаждающий вентилятор на основе датчика температуры, защита от перегрузки по току, защита от перенапряжения и защита от короткого замыкания.

Ниже приведены некоторые важные спецификации блока питания Eventek KPS305D:

• Выходное постоянное напряжение: 0-30 В
• Выходной постоянный ток: 0-5 А
• Линейное регулирование: CV <0.01% + 3 мВ, CC <0,2% + 6 мА
• Регулировка нагрузки: CV <0,1% + 1 мВ, CC <0,1% + 3 мА
• Пульсации на выходе и шум: CV <1 мВ RMS, CC <3 мА RMS

В комплект поставки этого блока питания входят:

• Блок питания Eventek (KPS305D)
• Два тестовых провода
• Входной шнур питания
• Руководство пользователя

Если вы ищете доступный импульсный блок питания, тогда вы Однозначно можно рассмотреть Eventek KPS305D.Подходит для начинающих, школ и учебных заведений.

Основные характеристики:

• Доступный тип переключения Переменный источник питания
• Легкий (всего 3,2 фунта)
• Множественная защита
• Предложение с возвратом денег на 30 дней и 12 месяцев ограниченной гарантии

Купить сейчас на Amazon

3. Источник питания постоянного тока Kungber SPS305

Если вы ищете надежный, но доступный по цене источник питания постоянного тока, вам определенно следует рассмотреть источник питания постоянного тока Kungber SPS305.

Это импульсный источник питания постоянного тока с регулируемым выходным напряжением от 0 до 30 В и выходным током от 0 до 5 А . Есть и другие варианты, такие как 30 В / 10 А, 60 В / 5 А и 120 В / 3 А.

Есть четыре диска для регулировки напряжения и тока с отдельными ручками для точных и грубых значений. Источник питания поддерживает как режим CV, так и режим CC с автоматическим преобразованием между режимами.

Модуль дисплея состоит из трех наборов по 4-значных светодиодных дисплеев для отображения напряжения (с разрешением 0.01V), ток (с разрешением 0,001A) и мощность (с разрешением 0,1W). Переключатель включения / выключения расположен сзади.

Порты вывода состоят из положительной, отрицательной и заземляющей клемм. Кроме того, имеется USB-порт 5V / 2A , с помощью которого вы можете заряжать различные устройства или обеспечивать питание Arduino или ESP32.

С точки зрения безопасности, источник питания Kungber состоит из вентилятора с регулируемой температурой, перенапряжения, перегрузки по мощности, защиты от короткого замыкания и входного предохранителя на 5А.

Некоторые важные спецификации этого источника питания:

• Входное напряжение переменного тока: 110 В 60 Гц
• Выходное постоянное напряжение: 0 — 30 В
• Выходной постоянный ток: 0 — 5 А
• Линейное регулирование: напряжение ≤ 0,1% + 3 мВ, ток ≤ 0,2% + 3 мА
• Регулировка нагрузки: напряжение ≤ 0,5% + 3 мВ, ток ≤ 0,2% + 3 мА
• Пульсации и шум на выходе: напряжение ≤ 30 мВ RMS, ток ≤ 20 мА RMS
• Условия работы: Температура 32 ° От F до 104 ° F, относительная влажность <80%

В комплект входят:

• Блок питания Kingber SPS305
• Шнур питания
• Контрольные выводы
• Руководство пользователя

Легкий (<3 фунта.), доступный и надежный блок питания с уникальным дисплеем (энергопотребление нагрузки) и USB-портом для зарядки.

Основные характеристики:

• Регулируемый импульсный источник питания 0–30 В и 0–5 А
• 5 В / 2 А USB-порт
• Также отображает энергопотребление нагрузки
• Очень легкий вес <3 фунта.
• Подходит для любителей, новичков, студентов и даже профессионалов

Купить сейчас на Amazon

4. Источник питания постоянного тока Yescom

Yescom USA, начавшая свою деятельность как розничный продавец аксессуаров для сотовых телефонов, теперь предлагает широкий ассортимент продукции начиная от товаров для дома и сада до электроники.

Регулируемый импульсный источник питания Yescom имеет 0–30 В выходного напряжения и 0–10 А регулировки выходного тока. Да, с максимальным напряжением 30 В и 10 А, этот источник питания может обеспечить 300 Вт непрерывной мощности с режимами CC и CV .

Благодаря нескольким функциям защиты, таким как защита от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева (с охлаждающим вентилятором на базе датчика температуры), вы можете использовать этот источник питания при полной нагрузке в течение длительного времени без каких-либо перебоев.

Что касается пользовательского интерфейса, то передняя панель состоит из трехзначного вольтметра и амперметра с дисплеем с разрешением 0,1 В и 0,1 А соответственно. Также есть четыре ручки, по две для точной и грубой регулировки напряжения и тока. Помимо этого, есть индикаторы для режимов CV и CC, переключатель включения / выключения и три выходных порта (положительный, отрицательный и заземляющий).

Давайте посмотрим на некоторые важные характеристики этого источника питания:

• Выходное напряжение постоянного тока: 0 — 30 В
• Выходной постоянный ток: 0 — 10 А
• Входное напряжение переменного тока: 110 В при 60 Гц
• Линейное регулирование: напряжение ≤ 0.05% + 1 мВ, ток ≤ 0,1% + 10 мА
• Регулировка нагрузки: CV ≤ 0,1% + 1 мВ, CC ≤ 0,1% + 10 мА
• Пульсации и шум на выходе: CV ≤ 10 мВ RMS), CC ≤ 20 мА RMS
• Условия работы : Температура от 14 ° F до 104 ° F, относительная влажность <80%

В комплект входят следующие компоненты:

• Источник питания постоянного тока
• Шнур питания
• Контрольные выводы
• Руководство пользователя

Это еще один доступный импульсный блок питания с диапазоном тока до 10А.Если вам не нужен такой высокий диапазон, вы можете выбрать даже недорогой вариант 5A.

Основные характеристики:

• Регулируемый источник питания 0–30 В и 0–10 А
• Множественная защита для длительного использования
• Тестовые провода очень низкого качества

Купить сейчас на Amazon

5. KORAD DC linear digital источник питания

Korad Technology — компания, занимающаяся разработкой всех видов источников питания и электронных нагрузок (программируемых, высокомощных, коммутируемых, линейных и т. д.)).

KORAD KD3005D — еще один линейный регулируемый источник питания в списке, где выходное напряжение регулируется в диапазоне 0–30 В , а выходной ток регулируется в диапазоне 0–5 A . он поддерживает режимы CV и CC .

Передняя панель состоит из двух 4-значных светодиодных дисплеев , по одному для вольтметра и амперметра с разрешением настройки и считывания 10 мВ и 1 мА соответственно. Есть пара поворотных энкодеров для регулировки напряжения и тока с точной и грубой регулировкой, интегрированные в одну ручку.Кроме них, есть индикаторы OCP, CV, CC, выключателя и трех выходных клемм (положительный, отрицательный и заземляющий).

Что касается защиты, имеется охлаждающий вентилятор с регулируемой температурой, защита от перенапряжения и перегрузки по току, а также защита от короткого замыкания.

Основные технические характеристики этого источника питания:

• Входное напряжение переменного тока: переключаемое между 220 В, 50 Гц и 110 В, 60 Гц
• Выходное напряжение постоянного тока: 0 — 30 В
• Выходной постоянный ток: 0 — 5 А
• Линейное регулирование: Напряжение ≤ 0.01% + 2 мВ, ток ≤ 0,1% + 5 мА
• Регулировка нагрузки: напряжение ≤ 0,01% + 3 мВ, ток ≤ 0,1% + 3 мА
• Пульсация на выходе: напряжение ≤ 2 мВ RMS, ток ≤ 3 мА RMS
• Условия эксплуатации: температура 32 ° F — 102 ° F и относительная влажность <80%

Содержимое упаковки:

• Блок питания KD3005D
• Шнур питания
• Контрольный провод
• Руководство пользователя

Это альтернатива Tekpower Linear упомянутый ранее источник питания.Сравните характеристики и выберите подходящий, если вас интересует источник питания с линейной переменной мощностью.

Основные характеристики:

• Регулируемый линейный источник питания 0–30 В и 0–5 А
• 2-летняя гарантия
• Немного тяжелый (9,5 фунта).
• Немного дороже

Купите сейчас на Amazon

6. NICE-POWER SPS3010 Регулируемый источник питания постоянного тока

Еще одним новым игроком в области регулируемых источников питания постоянного тока является бренд под названием NICE-POWER.

Переменный источник питания постоянного тока NICE-POWER SPS3010 — это импульсный источник питания, который может настраиваться в диапазоне 0–30 В и 0–10 А . Учитывая эти значения, это очень доступный источник питания.

Передняя панель очень простая с парой 3-х разрядных светодиодных дисплеев для вольтметра и амперметра. Но разрешение (как при настройке, так и при считывании) составляет 0,1 В и 0,01 А , что не так уж и хорошо, если вам нужна очень точная настройка.

Есть пара ручек для регулировки напряжения и тока, а также переключатель включения / выключения.Выходные порты состоят из плюса, минуса и земли. Кроме того, имеется USB-порт 5V / 2A , который является дополнительной функцией, если вы хотите зарядить свой телефон или платы питания.

Защита: вентилятор охлаждения с регулируемой температурой, защита от перегрузки по току, перенапряжения и короткого замыкания.

Ниже приведены некоторые ключевые характеристики этого источника питания NICE-POWER:

• Входное напряжение переменного тока: 110 В, 60 Гц
• Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
• Выходной постоянный ток: 0–10 А
• Регулировка линии: Напряжение ≤ 1% + 10 мВ
• Регулировка нагрузки: Напряжение ≤ 1% + 10 мВ
• Пульсации и шум на выходе: Напряжение ≤ 1% от пика до пика
• Условия эксплуатации: температура 14 ° F — 113 ° F и относительная влажность < 90%

В комплект поставки входит:

• Источник питания постоянного тока
• Шнур питания
• 2 тестовых провода
• Руководство пользователя

Это недорогой источник питания постоянного тока с неточными значениями .Подходит для новичков, которые не хотят тратить много денег, но при этом получают надежный источник питания.

Основные характеристики:

• Регулируемый источник питания 0–30 В и 0–10 А
• Импульсный источник переменного тока
• Только трехзначные показания
• USB с 5 В и 2 А
• Нет точного разрешения

Купить сейчас на Amazon

7. Регулируемый источник питания постоянного тока Dr. meter PS305DM

Dr.meter постепенно превращается в надежного производителя различных измерителей (PH-метр, мультиметр, светомер и измеритель влажности древесины) и источников питания.

Dr. meter PS305DM — доступный линейно регулируемый источник питания постоянного тока. Выходное напряжение можно отрегулировать от 0 до 30 В , а выходной ток можно отрегулировать от 0 до 5 А .

Есть пара 3-значных светодиодных дисплеев для вольтметра и амперметра с разрешением 0,1 В и 0,01 А .Кроме того, если ток нагрузки меньше 1 А, амперметр автоматически отображает ток в мА. Также есть индикаторы для режимов CV и CC .

Для регулировки напряжения и тока есть четыре ручки с отдельными ручками для точной и грубой настройки. Есть переключатель включения / выключения и переключатель запуска / остановки выхода. Выходные порты имеют три клеммы для положительного, отрицательного и заземляющего.

Поскольку это линейный источник питания , он содержит трансформатор, который является тяжелым компонентом и увеличивает общий вес устройства.Ручка сверху позволяет легко переносить его, если хотите.

Некоторые важные спецификации этого источника питания:

• Входное напряжение переменного тока: 220 В, 50 Гц или 110 В, 60 Гц (выбираемый переключатель на задней панели)
• Выходное напряжение постоянного тока: 0 — 30 В
• Выходной постоянный ток: 0 — 5A
• Регулировка линии: напряжение <0,01% + 3 мВ, ток <0,2% + 3 мА
• Регулировка нагрузки: напряжение <0,01% + 3 мВ или 5 мВ (в зависимости от максимального тока), ток <0.2% + 3 мА
• Выходная пульсация и шум: напряжение <0,5 мВ RMS или 1 мВ RMS (в зависимости от максимального тока), ток <3 мА RMS
• Условия эксплуатации: температура 32 ° F — 102 ° F и относительная влажность <80%

В комплект поставки входят:

• Источник питания постоянного тока
• Шнур питания
• Тестовый провод
• Руководство пользователя

Если вы ищете недорогой линейный источник питания с низким выходным шумом, тогда Блок питания Dr.meter определенно хороший выбор.

Основные характеристики:

• Регулируемый линейный источник питания 0–30 В и 0–5 А
• Удобная ручка
• Автоматическое преобразование между мА и А
• 12-месячная гарантия
• Подходит для научных исследований, исследований и разработок D, чувствительная электроника и коммуникационные приложения

Купить сейчас на Amazon