Мощный импульсный блок питания на 12 В своими руками

Полезные советы

На чтение 6 мин Опубликовано 29.12.2022 Обновлено 29.12.2022

Доброго времени суток дорогие друзья, в этой статье хочу поделиться с вами своим опытом по созданию импульсных источников питания. Речь пойдет о том как собрать своими руками импульсный источник питания на микросхеме IR2153.

Микросхема IR2153 представляет собой высоковольтный драйвер затвора, на ней строят много различных схем, блоки питания, зарядные устройства и т. д. Напряжение питания варьируется от 10 до 20 вольт, рабочий ток 5 мА и рабочую температуру до 125 градусов Цельсия.

Начинающие радиолюбители побаиваются собрать свой первый импульсный блок питания, очень часто прибегают к трансформаторным блокам.

Я в свое время тоже опасался, но все таки собрался и решил попробовать, тем более что деталей было достаточно для его сборки. Теперь поговорим не много о схеме. Это стандартный полумостовой источник питания с IR2153 на борту.

Содержание

1. Детали
2. Схема импульсного блока питания на 12 В
3. Проверка блока
4. Смотрите видео

Детали

Диодный мост на входе 1n4007 или готовая диодная сборка рассчитанная на ток не менее 1 А и обратным напряжением 1000 В.

Резистор R1 не менее двух ватт можно и 5 Ватт 24 кОм, резистор R2 R3 R4 мощностью 0,25 Ватт.

Конденсатор электролитический по высокой стороне 400 вольт 47 мкф.

Выходной 35 вольт 470 – 1000 мкФ. Конденсаторы фильтра пленочные рассчитанные на напряжение не менее 250 В 0,1 — 0,33 мкФ. Конденсатор С5 – 1 нФ. Керамический, конденсатор С6 керамический 220 нФ, С7 пленочный 220 нФ 400 В. Транзистор VT1 VT2 N IRF840, трансформатор от старого блока питания компьютера, диодный мост на выходе полноценный из четырех ультрабыстрых диодах HER308 либо другие аналогичные.

В архиве можно скачать схему и плату:

Печатная плата изготовлена на куске фольгированного одностороннего стеклотекстолита методом ЛУТ. Для удобства подключения питания и подключения выходного напряжения на плате стоят винтовые клемники.

Схема импульсного блока питания на 12 В

Преимущество этой схемы в том, что эта схема очень популярная в своем роде и ее повторяют многие радиолюбители в качестве своего первого импульсного источника питания и КПД а разы больше не говоря уже и размерах. Схема питается от сетевого напряжения 220 вольт по входу стоит фильтр который состоит из дросселя и двух пленочных конденсаторов рассчитанных на напряжение не менее 250 – 300 Вольт емкостью от 0,1 до 0,33 мкФ их можно взять из компьютерного блока питания.

В моем случае фильтра нет, но поставить желательно. Далее напряжение поступает на диодный мост рассчитанный на обратное напряжение не менее 400 Вольт и током не менее 1 Ампера. Можно и поставить готовую диодную сборку. Дальше по схеме стоит сглаживающий конденсатор с рабочим напряжением 400 В, поскольку амплитудное значение сетевого напряжение составляет в районе 300 В. Емкость данного конденсатора подбирается следующим образом, 1 мкФ на 1 Ватт мощности, так как я не собираюсь выкачивать из этого блока большие токи, то в моем случае стоит конденсатор на 47 мкФ, хотя из такой схемы можно и выкачивать сотни ватт. Питание микросхемы берется с переменки, здесь организован источник питания резистор R1 который обеспечивает гашение тока, желательно ставить помощнее не менее двух ватт так как осуществляется его нагрев, затем напряжение выпрямляется всего одним диодом и поступает на сглаживающий конденсатор а затем на микросхему. 1 вывод микросхемы плюс питания и 4 вывод это минус питания.

Можно и собрать отдельный источник питания для нее и подать согласно полярности 15 В. В нашем случае микросхема работает на частоте 47 – 48 кГц для такой частоты организована RC цепочка состоящая из резистора R2 15 ком и пленочного или керамического конденсатора на 1 нФ. При таком раскладе деталей микросхема будет работать правильно и вырабатывать прямоугольные импульсы на своих выходах которые поступают на затворы мощных полевых ключей через резисторы R3 R4 номиналы их могут отклоняться в пределах от 10 до 40 Ом. Транзисторы необходимо ставить N канальные, в моем случае стоят IRF840 с рабочим напряжением сток исток 500 В и максимальным током стока при температуре 25 градусов 8 А и максимальной рассеиваемой мощностью 125 Ватт. Далее по схеме стоит импульсный трансформатор, после него идет полноценный выпрямитель из четырех диодов марки HER308, обычные диоды тут не подойдут так как они не смогут работать на высоких частотах, поэтому ставим ультрабыстрые диоды и после моста напряжение уже поступает на выходной конденсатор 35 Вольт 1000 мкФ, можно и 470 мкФ особо больших емкостей в импульсных блоках питания не требуется.

Вернемся к трансформатору, его можно найти на платах компьютерных блоков питания, определить тут его не сложно на фото видно самый большой вот он то нам и нужен. Чтобы перемотать такой трансформатор необходимо прослабить клей, которым склеены половинки феррита, для этого берем паяльник или паяльный фен и потихоньку прогреваем трансформатор, можно опустить в кипяток на несколько минут и аккуратно разъединяем половинки сердечника. Сматываем все базовые обмотки, наматывать будем свои. Из расчета того что мне на выходе нужно получить напряжение в районе 12-14 Вольт, первичная обмотка трансформатора содержит 47 витков проводом 0,6 мм в две жилы, делаем изоляцию между намоткой обычным скотчем, вторичная обмотка содержит 4 витка того же провода в 7 жил. ВАЖНО производить намотку в одну сторону, каждый слой изолировать скотчем, отмечая начало и конец обмоток иначе ни чего работать не будет, а если и будет тогда блок не сможет отдать всю мощность.

Проверка блока

Ну а теперь давайте протестируем наш блок питания так как мой вариант полностью исправен то я сразу подключаю в сеть без страховочной лампы.

Проверим выходное напряжение как видим оно в районе 12 – 13 В не много гуляет от перепадов напряжения в сети.

В качестве нагрузки автомобильная лампа на 12 В мощностью 50 Ватт ток соответственно протекает 4 А. Если такой блок дополнить регулировкой тока и напряжения, поставить входной электролит большей емкости, то можно смело собирать зарядное устройство для авто и лабораторный блок питания.

Перед запуском блока питания необходимо проверить весь монтаж и включаем в сеть через страховочную лампу накаливания 100 Ватт, если Лампа горит в полный накал значит ищите ошибки при монтаже сопли не смытый флюс либо не исправен какой то компонент и т д. При правильной сборке лампа должна слегка вспыхнуть и погаснуть, это нам говорит, что Конденсатор по входу зарядился и ошибок в монтаже нет. Поэтому перед установкой компонентов на плату их необходимо проверять даже если они новые. Еще один не мало важный момент после запуска напряжение на микросхеме между 1 и 4 выводом должно быть не менее 15 В. Если это не так подбирать нужно номинал резистора R2.

Смотрите видео

Оцените автора

Мощный лабораторный блок питания / Хабр

Не так давно приобрёл паяльную станцию. Давно занимаюсь любительской электроникой, и вот настал момент когда точно осознал что пора. До этого пользовался батиным самопальным блоком, совмещавшим лабораторный блок питания и блок питания низковольтного паяльника. И вот встала передо мной проблема: паяльную станцию я ставлю, а старый блок держать ради хилого и не точного блока питания 0-30в 3А или таки купить нечто современное, с защитой по току и цифровыми индикаторами? Поползав по ебею понял что максимум что мне светит это за 7-10 тыс купить Китайский блок с током максимум в 5А. Жаба сказала своё веское «ква», руки зачесались и…

Теперь к сути. Сформировал требования к блоку: минимум 0-30В, при токах минимум 10А, с регулируемой защитой по току, и с точностью регулировки по напряжению 0. 1В. И что б стало ещё интереснее — 2 канала, пусть и от общей земли. Установка напряжения должна быть цифровой, т.е. никаких переменных резисторов, только энкодеры. Фиксированные установки напряжения и запоминание — опционально.

Для индикации состояния выхода были выбраны цифровые китайские комбинированные индикаторы на ЖК, с диапазоном до 199В с точностью 0.1В и до 20А с точностью 0.01А. Что меня полностью устроило. А вот что забыл, так это прикупить к ним шунты, т.к. по наивности думал что они будут в комплекте.

Для первичного преобразования напряжения думал использовать обычный трансформатор с отводами через каждые 6В, коммутируемый релюшками с контроллера, а для регулировки выхода простой эмиттерный повторитель. И всё бы ничего, но когда узнал стоимость и габариты такого трансформатора (30В * 10А = 300вт), то понял что надо быть современнее и использовать импульсные блоки питания.

Пробежавшись по предложениям понял что ничего толкового на мои токи нет, а если и есть, то жаба категорически против.

В связи с этим пришла мысль попробовать использовать компьютерные блоки питания, коих всегда у любого ITшника предостаточно. Были откопаны блоки по 350Вт, что обещало 22А по +5В ветке и 16А по 12В. Пробежавшись по интернету нашёл много противоречивых мнений по поводу последовательного соединения блоков, и нашёл умную статью на Радиокоте как это сделать правильно. Но перед этим решил рискнуть и таки взять и нахрапом соединить блоки последовательно, дав нагрузку.

… И получилось!
На фото последовательно соединены 3 блока. Де-факто на выходе 35В, 10.6А.

Далее возник вопрос: каким контроллером управлять. По идее ATMega328 тут идёт за глаза, но ЦАПы… Посчитав почём обойдётся хотя б 2 ЦАПа на 12 бит и посмотрев характеристики Arduino DUE с ними на борту, а так же сравнив кол-во требуемых ПИНов, понял что проще и дешевле и быстрее будет просто поставить эту ардуину в блок целиком, вместе с платой.

Постепенно на макетках родилась схема. Приведу её в общем виде, только для одного канала:

Схема бьётся на несколько функциональных блоков: Набор блоков питания ATX, блок коммутации БП, блок усилителя напряжения ЦАП Arduino, блок усилителя напряжения токового шунта, блок ограничения напряжения по заданному току.

Блок коммутации БП: В зависимости от заданного пользователем напряжения Ардуино выбирает какую ветку задействовать. Выбирается минимальная по напряжению ветка, на минимум +3В большая заданного. 3В остаются на неточности установки напряжения в блоках питания + ~1.2В просада напряжения на переходах транзистора + не большой запас. Одновременно задействованный ключ ветки активирует тот или иной блок питания. Например задав 24В надо активировать все 3 блока питания и подключить выход на +5в 3-го в цепочке, что даст на коллекторе выходного транзистора VT1 +29В, тем самым минимизируя выделяемую тепловую мощность транзистора.

Блок усилителя напряжения: Реализован на операционном усилителе OP1. ОУ используется Rail-to-Rail, однополярый, с большим напряжением питания, в моём случае — AD823. Причём выход ЦАП Ардуино имеет смещение нулевой точки = 0.54В. Т.е. если Вы задаёте напряжение выхода = 0, на выходе де-факто будет присутствовать 0.54В. Но нас это не устраивает, т.к. ОУ усиливает с 0, и напряжение тоже хочется регулировать с 0.

Поэтому применён подстроечный резистор R1, вычитающий напряжение. А отдельный стабилизатор на -5В, вместо использования -5В ветки блока питания, используется ввиду нестабильности выдаваемого блоком питания напряжения, меняющимся под нагрузкой. Выход же ОУ охвачен обратной связью с выхода VT1, это сделано что б ОУ сам компенсировал изменения напряжения в зависимости от нагрузки на выходе.

Кстати, о AD823 из Китая по Ебею: день промучился, понять не мог, почему схема не работает от 0 на входе. Если больше 1.5В то всё становится нормально, а иначе всё напряжение питания. Уже подумав что сам дурак, нарвался на рассказ как человек вместо AD823 получил с Китая подделку. Тут же поехал в соседний магазин, купил там, поставил и… О чудо — всё сразу заработало как надо. Игра, найди отличия (подделка в кроватке, справа оригинал. Забавно что подделка выглядит лучше):

Далее усилитель напряжение токового шунта. Поскольку токовый шунт достаточно мощный, то и падение напряжения на нём мало, особенно на малых токах.

Поэтому добавлен OP2, служащий для усиления напряжения падения шунта. Причём от быстродействия этого ОУ зависит скорость срабатывания предохранителя.

Сам предохранитель, а точнее блок ограничения тока, реализован на компараторе OP2. Усиленное напряжение, соответствующее протекаемому току, сравнивается с напряжением, установленным электронным потенциометром и если оно выше — компаратором открывается VT2, и тот сбрасывает напряжение на базе выходного транзистора, по сути выключая выход. В работе это выглядит так:

Теперь к тому, почему в качестве шунта у меня дроссель. Всё просто: как я писал раньше — я просто забыл заказать шунты. А когда уже собирал блок и это выявилось, то ждать с Китая показалось долго, а в магазине дорого. Поэтому не долго думая, порылся в распайке старых компьютерных блоков питания и нашёл дроссели, почти точно подошедшие по сопротивлению. Чуть подобрал и поставил. Дополнительно же это даёт защиту: В случае резкого изменения нагрузки, дроссель сглаживает ток на время, достаточное что б успел отработать ограничитель тока.

Это даёт отличную защиту от КЗ, но есть и минус — импульсные нагрузки «сводят блок с ума». Впрочем, для меня это оказалось не критично.

В итоге у меня получился вот такой блок питания:

Надписи на лицевой части сделаны с помощью ЛУТа. Индикаторы работы блоков питания выведены на 2-х цветный светодиод. Где красный запитан от дежурных +5в и показывают что блок готов к работе. А зелёный от Power_Good, и показывает что блок задействован и исправен. В свою очередь транзисторная развязка обеспечивает гашение красного светодиода и если у блока проблема — потухнет и красный и зелёный:

Маленькие экраны показывают заданные параметры, большие — состояние выхода де-факто. Энкодерами вращением устанавливается напряжение, короткое нажатие — вкл/выкл нагрузки, длинное — выбор режима установки напряжения/максимального тока. Ток ограничен 12.5А на канал. Реально в сумме 15 снимается. Впрочем — на той же элементной базе, с заменой блоков питания на нечто 500-т Ваттное, можно снимать и по 20.

Не знаю, стоит ли приводить тут код скетча, простыня большая и достаточно глупая, + везде торчат хвосты под недоделанный функционал вроде коррекции выходного напряжения по АЦП обратной связи и регулировки скорости вентилятора.

Напоследок, пара слов. Оказалось что Arduino DUE при включении после длительного простоя может не начать выполнять программу. Т.е. включаем плату, думаем что сейчас начнёт выполняться наша программа, а в ответ тишина, пока не нажмёшь reset. И всё бы ничего, но внутри корпуса reset нажимать несколько затруднительно.
Поискал по форуму, несколько человек столкнулось с такой же проблемой, но решения не нашли. Ждут когда разработчики поправят проблему. Мне ждать было лениво, поэтому пришлось решать проблему самому. А решение нашлось до безобразия примитивное, впаять электролитический конденсатор на 22мкФ в параллель кнопке. В результате, на момент запуска, пока идёт заряд этого конденсатора, имитируется нажатие кнопки reset. Отлично работает, прошиваться не мешает:

В заключение:
По-хорошему надо повесить на все радиаторы датчики температуры и регулировать скорость вентилятора в зависимости от температуры, но пока меня устроила и платка регулятора скорости вентилятора из какого-то FSPшного блока питания.

Ещё хотелось бы через АЦП обратную связь с блоком коммутации на случай залипания релюшки, а так же обратную связь по выходу, дабы компенсировать температурный дрейф подстроечных резисторов (в пределах 0.1в на больших напряжениях бывают отклонения).

А вот кнопки памяти и фиксированные настройки по опыту использования кажутся чем-то не нужным.

Нерегулируемый и регулируемый источник питания

В мире электроники источники питания играют решающую роль в обеспечении необходимой энергией для питания различных устройств и систем.

Когда дело доходит до выбора правильного источника питания, часто возникает спор между нерегулируемым и регулируемым источником питания. В этом сообщении в блоге мы подробно рассмотрим эти два типа блоков питания, полностью охватив их различия, преимущества и недостатки.

Мы также обсудим, как определить, является ли источник питания регулируемым или нерегулируемым, и поможем вам решить, какой из них лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей, среди другой полезной информации.

В чем разница между регулируемым и нерегулируемым блоком питания?

Тема сравнения регулируемых и нерегулируемых источников питания может быть довольно сложной, если вы плохо разбираетесь в электронике. Поэтому мы разберем все это в самых простых для понимания терминах в следующих разделах.

Что такое регулируемый источник питания?

Регулируемый источник питания обеспечивает постоянное выходное напряжение, независимо от колебаний входного напряжения или нагрузки. Чтобы гарантировать эту стабильность и точность, в систему внедрены передовые электронные компоненты, такие как регуляторы напряжения.

Эта технология часто используется в чувствительных приложениях, таких как компьютеры, лабораторные приборы и устройства связи, где получение точного контроля над потоками электрического тока имеет решающее значение для оптимальной работы.

Стабилизация напряжения регулируемого источника питания обеспечивает защиту чувствительных компонентов от колебаний входного напряжения, которые могут привести к нестабильной работе или даже повреждению.

Эта защита особенно важна при работе с высоковольтные блоки питания , так как вероятность повреждения еще выше. Кроме того, регулируемый источник питания может помочь предотвратить симптомы неисправности источника питания , такие как перегрев, шум или нестабильное поведение подключенных устройств.

Что такое нерегулируемый источник питания?

В отличие от регулируемых источников питания нерегулируемые не имеют такой степени регулирования напряжения. Вместо этого их выход изменяется в зависимости как от входного напряжения, так и от условий нагрузки.

Нерегулируемые блоки питания предлагают более дешевую конструкцию, более простую по конструкции, чем аналог; однако они могут не поддерживать приложения, требующие постоянного напряжения, поскольку колебания могут привести к повреждению хрупких компонентов или привести к нежелательным результатам.

Нерегулируемые источники питания могут использоваться во многих приложениях, где стабильность напряжения не является критической. Например, их можно использовать в базовых проектах блоков питания с размерами для нечувствительной электроники или устройств со встроенной регулировкой напряжения.

Тем не менее, очень важно понимать ограничения нерегулируемого источника питания и все потенциальные опасности, связанные с его использованием.

Как определить, является ли источник питания регулируемым или нерегулируемым

Теперь давайте объясним, как определить, является ли источник питания регулируемым или нерегулируемым. Чтобы определить это, вы можете посмотреть на следующие индикаторы:

1. Проверьте спецификации продукта или техпаспорт : В этой информации должно быть четко указано, является ли блок питания регулируемым или нерегулируемым. Производители часто предоставляют подробную информацию о возможностях регулирования напряжения питания и других соответствующих характеристиках.
2. Идентификация регулятора напряжения : Регулируемый источник питания, скорее всего, будет иметь компонент регулятора напряжения, тогда как нерегулируемый источник не будет. Если вы заметили один из присутствующих, это обычно является хорошим признаком того, что он регулируется.
3. Измерение выходного напряжения при различных нагрузках : Эффективный и точный способ различить два типа источников питания заключается в их способности поддерживать стабильное выходное напряжение независимо от условий нагрузки, что обеспечивается только регулирующими источниками. Таким образом, оценка того, насколько хорошо ваше устройство работает при различных нагрузках, может быть здесь чрезвычайно полезной!

Нерегулируемый и регулируемый источник питания: плюсы, минусы и варианты использования для каждого

Теперь давайте рассмотрим плюсы и минусы каждого типа блока питания, а также некоторые распространенные варианты использования.

Плюсы и минусы регулируемых источников питания

Плюсы:

• Стабильное выходное напряжение : Регулируемые блоки питания гарантируют безопасное и стабильное выходное напряжение, что помогает защитить чувствительные компоненты от потенциального повреждения.
• Подходит для чувствительной электроники : Устройства, требующие точного и стабильного напряжения, такие как лабораторное оборудование и компьютеры, нуждаются в регулируемых источниках питания.
• Может справляться с колебаниями входного напряжения : Стабилизированные источники питания могут регулировать входной ток для поддержания постоянного напряжения, даже если входное напряжение изменяется. Это гарантирует, что подключенные устройства продолжают надежно работать.

Минусы:

• Более высокая начальная стоимость : Регулируемые источники питания, как правило, более дорогие из-за дополнительных компонентов и сложной конструкции.
• Тяжелее : Включение регуляторов напряжения и других компонентов может сделать регулируемые блоки питания более объемными и тяжелыми по сравнению с нерегулируемыми блоками питания, но это обеспечивает дополнительную безопасность.
• Снижение эффективности источника питания : Процесс регулирования напряжения может привести к незначительным потерям энергии.

Плюсы и минусы нерегулируемых источников питания

Плюсы:

• Менее дорогие : Нерегулируемые источники питания имеют более простую конструкцию и меньше компонентов, что делает их более экономичными, чем регулируемые варианты.
• Простая конструкция : Нерегулируемые источники питания без компонентов регулирования напряжения имеют простую конструкцию, что может быть преимуществом в некоторых приложениях.
• Меньше и легче : Из-за отсутствия дополнительных компонентов нерегулируемые блоки питания обычно меньше и легче по сравнению с регулируемыми.

Минусы:

• Колебания выходного напряжения : Выходное напряжение нерегулируемых источников питания может варьироваться в зависимости от входного напряжения и условий нагрузки, что может вызвать проблемы с чувствительной электроникой.
• Не подходит для чувствительной электроники : Устройства, требующие стабильного напряжения, могут быть повреждены или даже повреждены при использовании нерегулируемого источника питания.
• Может зависеть от изменений входного напряжения : Нерегулируемые источники питания более чувствительны к изменениям напряжения источника, что приводит к нестабильности выходного напряжения.

Варианты использования регулируемых источников питания

Регулируемые источники питания являются лучшим вариантом для приложений, требующих стабильного напряжения, таких как: предотвратить потерю данных или поломку оборудования.

Лабораторное оборудование : Для обеспечения точных результатов прецизионные приборы, используемые в научных исследованиях, нуждаются в регулируемых источниках питания.

Устройства связи : Телекоммуникационные и сетевые системы полагаются на регулируемые источники питания для надлежащей передачи сигнала и бесперебойной работы.

Высоковольтные источники питания : Для высоковольтных приложений регулируемые источники питания обеспечивают необходимую стабильность, предотвращая повреждение чувствительных компонентов и гарантируя безопасную работу.

Варианты использования нерегулируемых источников питания

Нерегулируемые источники питания идеально подходят для приложений, в которых допустимы колебания напряжения, например:

• Двигатели и соленоиды : Эти устройства, как правило, допускают колебания напряжения без снижения их производительности.
• Светодиодное освещение (с надлежащей защитой по току) : При наличии подходящих механизмов ограничения тока нерегулируемые источники питания можно безопасно использовать для освещения светодиодных систем.
• Нечувствительная электроника : Для применений, где стабильность напряжения не является критически важным аспектом, нерегулируемые источники питания предлагают экономичное и компактное решение.

Итак, что лучше: нерегулируемый или регулируемый источник питания?

Итак, когда речь заходит о нерегулируемом и регулируемом источнике питания, какой из них лучше? Наилучшим выбором, несомненно, является регулируемый источник питания. Это особенно актуально для чувствительной электроники, требующей стабильного напряжения, где регулируемый источник питания необходим для оптимальной работы и защиты.

Регулируемые источники питания обеспечивают более надежную и стабильную работу, а также большую безопасность по сравнению с нерегулируемыми источниками питания. Хотя последний может быть более дешевым и компактным выбором для менее важных приложений, регулируемые источники питания обычно предпочтительнее для различных нужд.

Найдите самые эффективные и надежные регулируемые блоки питания в Bravo Electro

Компания Bravo Electro предлагает широкий ассортимент регулируемых источников питания, предназначенных для различных областей применения. В нашем ассортименте закрытый блок питания, открытый блок питания, блок питания на DIN-рейку и блок питания драйвера светодиодов . Мы понимаем важность предоставления надежных и эффективных решений в области электроснабжения для ваших проектов, и наша команда экспертов всегда готова помочь вам выбрать лучший продукт для ваших нужд.

Независимо от того, ищете ли вы модульный блок питания для устройства, изготовленного по индивидуальному заказу, или хотите понять разницу между , внесенным в список UL, и признанным UL блоком питания , у нас есть знания и опыт, чтобы помочь вам.

Кроме того, мы можем рассказать вам о различиях между блоком питания класса 2 и блоком питания класса II , а также о нюансах между открытым корпусом и закрытым блоком питания , чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

Подведение итогов нашего сравнения нерегулируемых и регулируемых источников питания

В заключение отметим, что выбор между нерегулируемыми и регулируемыми источниками питания зависит от ваших конкретных потребностей и требований вашего приложения. Из-за рисков, связанных с нерегулируемыми источниками питания, лучше использовать регулируемые.

В Bravo Electro наши регулируемые блоки питания поставляются в различных диапазонах напряжения, например, блоки питания 12 В, блоки питания 24 В и блоки питания 48 В для удовлетворения различных потребностей.

По мере того, как вы углубляетесь в мир источников питания, вы столкнетесь с различными другими аспектами, которые необходимо учитывать, например, в чем разница между питанием переменного и постоянного тока , бытовое электричество переменного или постоянного тока и многое другое. Понимание этих тем может помочь вам выбрать лучший источник питания для вашего проекта.

В Bravo Electro мы здесь, чтобы помочь вам ориентироваться в сложном мире источников питания, гарантируя, что вы найдете наиболее подходящее и надежное решение для вашего приложения. Наша команда экспертов всегда готова предоставить рекомендации и поддержку, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами или проблемами, которые могут у вас возникнуть.

9 Лучший лабораторный источник питания[Для начинающих и профессионалов 2023]

Ваша лаборатория — это место, где вы тестируете, устраняете неполадки или проектируете свои прототипы схем, а иногда, возможно, ремонтируете некоторые старые печатные платы.

Если вы имеете дело с бытовой электроникой, диапазон напряжения в большинстве случаев составляет 30 В.

Если вы имеете дело с промышленной электроникой, вы имеете дело с постоянным напряжением до 48 В или, может быть, 60 В, что является довольно опасным напряжением для работы.

Таким образом, независимо от типа печатных плат или прототипов (от 2 до 7 слоев печатных плат, аналоговых или цифровых) или от любых уровней напряжения, с которыми вы работаете, каждой лаборатории электроники необходим безопасный и надежный лабораторный источник питания.

Потому что, если кто-то намеренно или ненамеренно пропустил это устройство, то есть лабораторный или настольный блок питания. Это может привести к тому, что он потеряет много времени, денег и энергии.

И поскольку надежный лабораторный блок питания настолько важен, что с самого первого дня на рынке появилось множество ведущих в отрасли производителей блоков питания, таких как Tekpower, Keithley, Keysight, Aim-TTI, Rohde and Schwarz, а также некоторые новые такие ребята, как Rigol, Siglent Technologies, Korad Technology и GW Instek

Теперь получить лучший лабораторный блок питания или лучший настольный блок питания, чтобы избежать каких-либо плохих ситуаций при работе над важными проектами, может быть очень сложной задачей. Может не хватать знаний, на что смотреть при покупке нового, на какие параметры важно обращать внимание? какие известные бренды в отрасли?

И, пожалуй, еще много-много вопросов.

Здесь, в этом посте, я стараюсь изо всех сил помочь вам найти лучший блок питания, независимо от того, являетесь ли вы новичком, любителем, студентом или профессионалом.

Пожалуйста, имейте в виду, что я буду делать упор на профессиональные блоки питания. Я начну с блоков питания для начинающих, но попутно расскажу и о профессиональных.

Надеюсь, этот пост поможет вам и вам понравится.

Содержание

Выбор лучшего лабораторного источника питания

Начнем с первого и основного вопроса, т. е. в чем разница между линейным и импульсным блоком питания?

Потому что я считаю, что каждый должен знать это, прежде чем рассматривать какие-либо другие аспекты при выборе правильного блока питания.

Линейный и импульсный блоки питания

Линейный блок питания — это обычный тяжелый блок питания, в котором используется простая схема для преобразования переменного тока в постоянный. Он использует трансформатор для повышения или понижения приложенного переменного напряжения перед подачей на схему регулятора.

С другой стороны, импульсный источник питания напрямую преобразует переменный ток в постоянный без какого-либо трансформатора, а затем преобразует этот высокий постоянный ток в высокочастотное переменное напряжение, которое затем используется схемой регулятора для получения желаемого постоянного напряжения и тока.

Как теперь понятно, линейный режим намного проще, чем режим переключения. Режим переключения очень легкий и небольшой по размеру. Помимо небольшого размера, он не может превзойти линейный режим по таким свойствам, как стабильность и сверхмощный режим с небольшим шумом, пульсациями и электромагнитными помехами.

Самое приятное то, что импульсный режим дешевле линейного, так как внутри него нет трансформатора.

Вы знаете, это всегда компромисс между линейным режимом и режимом переключения для размера, надежности и мощности. Для лаборатории или для ситуации, когда вам не нужно переносить или передвигать блок питания туда-сюда, я рекомендую блок питания линейного типа. Но если вам нужен профессиональный переключатель, вы должны быть готовы потратить около тысячи долларов США.

Итак, мы пришли к выводу, что предпочтительным выбором между линейным и переключающим типами является линейный тип. Но, конечно, это только мое личное мнение, основанное на моем опыте, знаниях и изучении мнений и работы профессионалов в области электроники.

Правильные диапазоны напряжения и тока

Второй наиболее распространенный вопрос при выборе лучшего лабораторного источника питания: каковы правильные значения напряжения и тока?

Ну, конкретно вам я ответить не могу. Но, как я уже сказал, если вы имеете дело с бытовой электроникой, вам достаточно 30В 10А.

Если вы имеете дело с промышленной электроникой, то 60В 10А будет достаточно. На мой взгляд, не стоит покупать блок питания более 60В 10А диапазона, если он вам действительно не нужен.

Другие функции, которые НЕОБХОДИМО иметь в наличии как для начинающих, так и для профессионалов

Давайте сначала поговорим о функциях для начинающих. Но сено! это не значит, что в профессиональной нужно избегать начальных функций.

• OCV: Это означает выходное контактное напряжение.
• CV и CC, т. е. постоянное напряжение и постоянный ток с приличной нагрузкой и линейным регулированием
• OCP т.е. выходная постоянная мощность. Это означает, что если вы установите постоянную мощность, независимо от того, что вы измените V или I, общая мощность останется неизменной. Это действительно защищает ваш ИУ от любых повреждений.
• Стойки для крепления Nice
• Защита от перенапряжения (OVP) и защита от перегрузки по току (OCP)
• Если вы выберете линейный, проблем с шумом и пульсациями не будет, но если вы выберете переключатель, указанный параметр должен быть в диапазоне 500 мкВскз и 7 мВпик. Теперь эти значения получены от профессионалов и основаны на моих собственных исследованиях. Если вы можете приблизиться к этим значениям, у вас будет хороший импульсный источник питания.
• Хорошая точность и разрешение

Итак, теперь давайте поговорим о нескольких дополнительных функциях, которые лучше всего подходят для профессиональной работы.

• Точность и разрешение, т.е. насколько хорош наш источник питания для небольшого значения напряжения. Типичные значения регулирования нагрузки и линии для высокоточных источников питания составляют 0,01 % + 2 мВ в режиме постоянного напряжения и 0,01 % + 500 мкА в режиме постоянного тока.
• Скорость нарастания, которую можно запрограммировать. Эта функция сэкономит вам много времени, если вы работаете с устройствами с высоким пусковым током.
• Напряжение и ток должны быть постоянно равны нулю в условиях холостого хода. Это означает, что вы должны выбрать производителя с высокой репутацией.
• Полностью плавающие выходы
• Программируемый
• Блокируемая передняя панель и выходной переключатель, чтобы вы могли правильно настроить его перед включением. Некоторые из вас могут не согласиться с этим, но поверьте мне, это просто необходимо, если вы цените свое время.

Имея в виду приведенную выше информацию, я составил следующий список лучших лабораторных или настольных блоков питания для начинающих и профессионалов. Я надеюсь, что это поможет вам.

Список замечательных лабораторных источников питания

Кажется, я поделился всей имеющейся у меня информацией по этой теме. Теперь давайте посмотрим на некоторые блоки питания. Я начну с самых простых блоков питания, затем расскажу о промежуточных моделях и закончу некоторыми профессиональными блоками питания. Поэтому, пожалуйста, продолжайте читать.

Также, имейте в виду, я не собираюсь снова и снова рассказывать о вышеперечисленных must have особенностях блока питания. Они применяются ко всем нижеперечисленным моделям. Кроме того, я не собираюсь добавлять некоторые причудливые модели, которые вы увидите в Интернете. Послушай, я инженер, и технические термины для меня более романтичны, чем внешний вид.

1. Tekpower TP1803D

Начнем наш список с очень простого лабораторного блока питания, то есть TP1803D. Tekpower — популярный калифорнийский бренд, известный производством качественной электроники.

Мне очень нравится он и его продукция. На самом деле, они делают много моделей, но я выбрал TP1803D, потому что он очень простой.

Диапазон напряжения 0–18 В и ток 0–3 А. Самое приятное то, что он линейный, то есть у вас низкий уровень шума и пульсаций, что означает, что он может быть идеальным выбором для работы с аналоговыми усилителями. Я не указываю это, вы можете определенно использовать его для всех видов операций вашей лаборатории или требований.

Имейте в виду, что это лабораторный блок питания, что означает, что он не предназначен для непрерывного питания устройства. Некоторые новички считают, что лабораторный блок питания можно использовать так же непрерывно, как и зарядное устройство для ноутбука. Но это не относится к лабораторным или настольным блокам питания. Мы используем их в течение определенного периода времени.

Вот полезная ссылка на Tekpower TP1803D (ссылка Amazon) для дальнейшего изучения, если это привлекло ваше внимание.

2. ИИХУА 3010D

Вторая замечательная поставка от бренда Yihua. Этот бренд известен своим качеством и надежностью.

Посмотрим на блок питания, т.е. 3010D. В отличие от предыдущего, вы можете использовать его постоянно.

Регулируемый блок питания 30 В, 10 А. Это означает, что он охватывает стандартный диапазон всей бытовой электроники.

Он имеет 4-разрядный дисплей и оснащен всеми функциями безопасности и защиты.

Если эта поставка привлекла ваше внимание, то вот ссылка на YIHUA 3010D (ссылка на продукт) для дальнейшего изучения.

3. Tekpower TP3005E

Следующим лабораторным источником, которым я хочу поделиться, является TP3005E. Это от того же бренда.

Единственная разница между этим парнем и выше, что TP3005E является блоком питания импульсного типа с диапазоном напряжения и тока больше, чем указано выше.

Дизайн этого запаса потрясающий. Мне это и вправду нравится. Теперь, чтобы изучить это самостоятельно, вот ссылка на Tekpower TP3005E (ссылка на Amazon).

4. Korad Technology KD3005D

Чтобы иметь 30В и 5А линейного типа я нашел эту модель, т.е. KD3005D. Korad Technology — новичок на этом рынке, но зарекомендовавший себя как один из лучших производителей.

Отличный дизайн. И у вас также есть функция блокировки, которая, я думаю, действительно хороша в данном ценовом диапазоне. Чтобы узнать больше об этом самостоятельно, перейдите по ссылке для исследований и исследований, Korad Technology KD3005D (ссылка на Amazon).

5. GW Instek GPS-3030DD

Думаю, это последний блок питания для начинающих. Вы знаете, что на Amazon, eBay и других интернет-магазинах есть так много вариантов для начинающих.

Я думаю, вам подойдет любой источник питания, который вы выберете, если ваша цель — протестировать несколько схем или включить Arduino или что-то в этом роде.

Дело в том, что если вы не чувствуете, что не собираетесь пользоваться блоком питания очень долго. Я думаю, что этих блоков питания для начинающих вам более чем достаточно. Просто не тратьте слишком много денег на запас, который вы бы не использовали.

Хорошо!

GW Instek — очень старая компания, которая десятилетиями производит очень качественные инструменты для профессионалов и инженеров. GPS 3030DD великолепен, и, на мой взгляд, вам обязательно стоит попробовать этого парня.

Он является программируемым, что отличает его от остальных вышеперечисленных блоков питания начального уровня. Не то, чтобы тяжелое техническое программирование, но начального уровня.

Чтобы узнать больше о диапазонах тока и напряжения, перейдите по ссылке на GW Instek GPS-3030DD (ссылка на Amazon) для вашего собственного расследования и исследований.

Таким образом, все вышеперечисленное относится к лучшим лабораторным или настольным расходным материалам для начинающих. Теперь давайте познакомимся с некоторыми моделями среднего класса. Под средним диапазоном я подразумеваю те лучшие лабораторные блоки питания, которые можно в какой-то степени программировать.

6. Tekpower TP3005P

Начнем наш список расходных материалов среднего класса, представляя вам TP3005P. Я предполагаю, что «P» в конце означает программируемый. Я не уверен в этом, но блок питания программируемый и может сохранять ваши настройки.

Сохранение настроек очень экономит время, особенно при работе с большим количеством различных схем и проектов.

Некоторые важные технические термины, на которые следует обратить внимание:

• Выходное напряжение: 0–30 В
• Выходной ток: 0–5 А
• Эффект источника: C.V. ≤ 0,01 % + 3 мВ
• К.К. ≤ 0,1 % + 3 мА
• Эффект нагрузки: C.V. ≤ 0,01 % + 2 мВ
• К.К. ≤ 0,1 % + 10 мА
• Разрешение настройки: 10 мВ, 1 мА
• Точность настройки: ≤ 0,5 % + 20 мВ, ≤ 0,5 % + 10 мА (25°C ± 5°C)
• Пульсации: ≤ 2 мВ СКЗ, ≤ 3 мА СКЗ

Увидев эти удивительные фигурки, вы влюбитесь в них. Для дальнейшего изучения этого лучшего лабораторного источника питания с дистанционным управлением, вот ссылка на Tekpower TP3005P (ссылка на Amazon).

7. KORAD KA3005P

Следующий в линейке KA3005P. Он похож на предыдущий, но имеет несколько отличных характеристик по сравнению с предыдущим, например, TP3005P. Он имеет потрясающее разрешение 0,001 В и 0,001 А.

Это действительно потрясающе, особенно с возможностью дистанционного управления.

Основные технические характеристики: Вместо вариантов подключения USB и RS232 этот блок питания имеет следующие потрясающие характеристики.

Итак, теперь, если вы хотите продолжить расследование самостоятельно, вот ссылка для исследования, KORAD KA3005P (ссылка на Amazon).

Лучшей альтернативой этому блоку питания является YIHUA 3005D (ссылка на продукт ), который также следует проверить.

8. Siglent Technologies SPD1305X

Siglent появился на рынке впервые, но со временем зарекомендовал себя как самый ценный бренд. Я чувствую доверие к этому бренду, и он мне нравится на втором месте после Tekpower.

Сейчас Siglent производит множество моделей от среднего до профессионального уровня. Мне нравится эта модель, то есть SPD1305X. Я думаю, у него есть все.

Вот ссылка для вашего собственного исследования и дальнейшего изучения, Siglent Technologies SPD1305X (ссылка Amazon).

На этом я думаю, что мы закончили с лучшими лабораторными блоками питания среднего уровня. Теперь давайте поговорим о некоторых действительно лучших профессиональных лабораторных источниках питания. Приведенный выше вариант предназначен для небольшой лаборатории или для любителя.

Теперь посмотрим, что я имею в виду под комплектацией, ознакомившись со спецификациями этого парня, SPD3303X-E

Важные характеристики

• Он имеет три выхода, что означает, что вы можете питать от него что угодно одновременно. Нет необходимости в делителях напряжения или тока
• Среди трех выходов один порт предназначен для фиксированного напряжения, т. е. вы можете переключаться между 5 В, 3,3 В и еще несколькими
• Это 220 Вт, что делает его настоящей электростанцией
• Максимальный диапазон напряжения 32 В с разрешением 10 мВ
• Есть интерфейсы USB/LAN
• Вы также можете настроить выход последовательно и параллельно, что иногда бывает огромным
• Поддерживает команды SCPI и имеет доступный драйвер LabView
• Он не шумный, и это здорово. Никто не любит шумную подачу.
• Получил лучший регламент

Это параметры, которые мне нравятся, и я хочу, чтобы они были в каждом блоке питания в моей лаборатории. Таким образом, Siglent SPD3303X-E (Amazon Link) подходит для любой лаборатории. Вы получили три выхода, приятный внешний вид, надежность, а главное заслуживающий доверия бренд.

10. Ригол ДП823

Если вы занимаетесь электроникой, то я уверен, что вы уже слышали об этом бренде. Вы можете заметить, что я всегда начинаю с бренда, потому что это то, кем я являюсь.

Я верю в бренды и просто не люблю тратить деньги на случайные продукты. Эта модель имеет практически те же функции, что и Siglent. Так что я не повторяю их здесь снова.

Важные особенности

• Это высококачественный программируемый лабораторный источник питания с тремя переключаемыми выходами
• Наряду с USB/LAN, он также имеет RS232 или GPIB, что означает, что вы можете управлять им удаленно
• Имеет как OVP, так и OCP
• Интерфейс лучше, чем у Siglent

Таким образом, Rigol DP823 (Amazon Link) немного дороже, но если вы ищете надежный продукт на весь срок службы для своей лаборатории. Эта модель оправдает ваши вложения.

Покупка профессионального лабораторного блока питания постоянного тока

Хорошей новостью является то, что блок питания является основной потребностью любой лаборатории, и с самого первого дня существуют отличные производители. Но плохая новость в том, что вам придется много потратить.

Эти производители находятся в США, поэтому с качеством не поспоришь. Я не говорю, что другие производители плохие или что-то в этом роде. Я просто искренне люблю американские бренды, когда дело доходит до высокого качества кромки, но, конечно, это также требует больших затрат.

Чтобы купить у GwInstek или Keithley (Tektronix), вам необходимо посетить их местного дистрибьютора. Вот несколько ссылок, с которых вы можете начать.

• Источники питания GeInstek (ссылка на глобальный веб-сайт)
• Блок питания Tektronix, например, серии Keithley (ссылка на веб-сайт)

Теперь у вас есть торговые марки, как я поделился в самом первом абзаце. Все, что вам нужно сделать, это зайти на их веб-сайт, найти местных дистрибьюторов и купить расходные материалы, соответствующие вашим профессиональным требованиям.

Существуют и другие варианты для начинающих

Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучающий основы электроники, я бы порекомендовал вам сделать собственный лабораторный блок питания. Это было бы очень хорошим решением.

Он поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный блок питания. Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, как весело играть с электроникой в ​​безопасной среде. Это как учиться делать.

Для начала я рекомендую блок питания Elenco (Amazon Link) . Он доступен по цене, отличается высоким качеством и хорошо документирован, чтобы помочь вам на каждом шагу. Поверьте, вы многому научитесь. Вы научитесь паять, собирать и делать конечный продукт, который вы всегда видите в разных магазинах.

Известные производители лучших лабораторных блоков питания

На рынке представлено множество производителей. Не каждый из них хорош. Есть и плохие производители, которых нам следует избегать, если мы хотим вложить приличную сумму денег. Ниже приведены бренды, которые зарекомендовали себя в отрасли на протяжении многих лет.

• Текпауэр
• Ригол
• Сиглент Технологии
• Корад Технология
• Кейтли
• Keysight
• Прицел-ТТИ
• Роде и Шварц
• ГВт Инстек
• БК Точность

Мои последние слова о лучшем лабораторном блоке питания

Наличие блока питания является очень важным инструментом для лаборатории или мастерской.

Почему?

• Ваш стенд, лаборатория или мастерская — это место, где вы каждый день тестируете различные схемы и проекты.
• Каждая схема и проект имеют свои собственные значения напряжения и тока. Вы не можете разрабатывать или покупать материалы для конкретного проекта каждый раз, когда у вас появляется новый проект. Это не имеет никакого смысла.
• Самое главное, вы все проверяете. Поэтому ваш источник должен быть чистым и безопасным.
• Защищает вашу схему от перегорания из-за непреднамеренной подачи высокого напряжения.

Совершенно очевидно, что приличный лабораторный блок питания является вашей основной потребностью, если вы действительно серьезно относитесь к изучению электроники.

Очень важный фактор, который я действительно хочу подчеркнуть, заключается в том, что почти каждый блок питания, предназначенный для лабораторных целей, имеет множество мер безопасности, таких как ограничение тока, защита от перенапряжения и короткого замыкания. Эти функции защищают ваши тестовые устройства от любого электрического повреждения.

Для меня следующие самые лучшие в любом лабораторном блоке питания.

• Произведены проверенным брендом
• Должен иметь низкую цену, чтобы новичок мог себе это позволить. Но это не означает, что должны быть какие-то компромиссы в отношении его качества
• Должен выполнять все требования задач, для которых предназначен блок питания
• Должно быть хорошо
• Он должен быть очень простым в использовании, не нужно использовать направляющую

Надеюсь, он вам чем-то помог.