Схема и описание самодельного блока питания с плавной регулировкой выходного напряжения.
При ремонте и настройке радиоэлектронной аппаратуры, часто приходится пользоваться блоками питания с широким диапазоном выходных напряжений. Приходится использовать целую «коллекцию» разнообразных источников питания, что весьма неудобно! Блок питания с регулировкой напряжения, схема которого приведена ниже, отлично подойдет для радиолюбительской мастерской и в полной мере избавит от таких неудобств.
Нажмите на рисунок для просмотра.
Выходное напряжение этого универсального блока питания плавно изменяется в пределах от 0,5 до 12 В (возможно значительно расширить максимальный придел выходного напряжения). При этом оно остается стабильным не только при изменениях сетевого напряжения, но и при изменениях тока нагрузки от нескольких миллиампер до 2…3 ампер и более!
Рассмотрим подробнее устройство этого блока питания…
Включение в сеть производится с помощью вилки ХР1. Сетевое напряжение через предохранитель FU1 поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора Т1.
Со вторичной обмотки напряжение поступает на диоды VD1-VD4включенные по мостовой схеме. Чтобы выпрямленное напряжение было более «чистым», на выходе выпрямителя установлен оксидный конденсатор С1 большой емкости (2000 мкФ).
Выпрямленное и очищенное от пульсаций напряжение поступает на несколько цепей: R2, VD5, VT1; R3, VD6, R4; VT2, VT3, R5. Детали VD6 –это стабилитрон с балластным резистором. Они составляют параметрический стабилизатор. Н зависимо от колебаний выпрямленного напряжения на стабилитроне будет строго определенное напряжение, равное напряжению стабилизации данного типа стабилитрона ( в нашем случае 11 -14 В). Параллельно стабилитрону включен переменный резистор R4, с помощью которого и регулируют выходное напряжение блока питания.
С движка переменного резистора напряжение подается на усилительный каскад, собранный на транзисторах VT2 и VT3. Можно считать, что это усилитель мощности, обеспечивающий нужный ток через нагрузку при заданном выходном напряжении.
Резистор R7 имитирует нагрузку блока питания, когда к выходу блока питания ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения в блок введен вольтметр состоящий из микроамперметра и добавочного резистора.
Трансформатор должен обеспечивать на вторичной обмотке переменное напряжение около 14-18 В при токе потребления до 0,5 А. Транзисторы VT1-VT2 из серии КТ 816 или подобные им. Транзистор VT3 любой из серии КТ837 и его нужно установить на радиатор средних размеров.
Для расширения предельных выходных напряжения и тока можно сделать следующее: для увеличения предельного уровня напряжения подберите стабилитрон VD6 с большим напряжением стабилизации; установите трансформатор с большим выходным напряжением на вторичной обмотке. Для увеличения мощности блока питания достаточно установить более мощный трансформатор и транзисторы.
Особенно это касается транзистора VT3! Его лучше установить на мощный радиатор. Если сделать все выше перечисленное, то таким блоком питания с регулировкой напряжения можно легко заряжать даже автомобильные аккумуляторы! Успехов!
Рекомендуем посмотреть:
Схема стабилизатора для блока питания
Схема стабилизатора 2в 30мкА
Каталог радиолюбительских схем
ПУТЕВОДИТЕЛЬ
Источникии питания.
Новинка!!!
Тестер проверки LED
Сетевые
Лабораторные
СДВОЕННЫЙ ДВУПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ. Ю.Тимлия
ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ. С.Субботин
МОЩНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ОУ
МАЛОМОЩНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ. А. АРИСТОВ
Лабораторный блок питания с триггерной защитой.
Универсальный блок питания.
Лабораторный блок питания 0…30 В.
Лабораторный блок питания 1,3-30В 0-5A
ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 0…20 В.
Лабораторный блок питания 0…20 В
Лабораторный БП на К143ЕНЗ К.СЕЛЮГИН
Регулируемый источник питания (LM317) 2…30 В/5 А
Стабилизатор напряжения на LM317 (КР142ЕН12).
Стабилизатор с током нагрузки до 5А.
Стабилизатор на К142ЕН5 — с регулируемым выходным напряжением.
Комбинированный блок питания.
КОМБИНИРОВАННЫИ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК на КП901
Лабораторный источник питания на интегральных стабилизаторах напряжения. А.МУРАВЬЕВ
БЛОК ПИТАНИЯ — 1…29 ВОЛЬТ. А.ГРИГОРЬЕВ
Регулируемый биполярный блок питания с микроконтроллером. C.Якименко
Лабораторный двухполярный блок питания.
Мощный управляемый выпрямитель на тиристорах.И. СЕРЯКОВ, Ю. РУЧКИН
Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок. А.Н.Патрин
ЛАБОРАТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ. Л. МОРОХИН
ЛАБОРАТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА. А.МУЗЫКОВ
Блок питания радиолюбительской лаборатории.
Лабороторный блок питания с быстродействующей защитой. В.Кудинов
Блоки питания
Блок питания антенного усилителя. И.НЕЧАЕВ
Сетевой адаптер для питания конвертера дециметровых волн. Е.Шустиков
Блок питания аудиоплейера.
Конденсаторно-стабилитронный выпрямитель.
ЕЩЕ ОБ ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ С ГАСЯЩИМ КОНДЕНСАТОРОМ
Стабилизированный адаптер из нестабилизированного.
Сетевой блок питания электронно-механических часов с подсветкой циферблата.
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ. А. ПОГОРЕЛЬСКИЙ
МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 13,5В/20А
Блок питания СИ-БИ радиостанции
Мощный блок питания С.ЦВЕТАЕВ
Блок бесперебойного питания для АОНа. В.Юхимец
ПИТАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ СЕТИ. Вариант 1.
ПИТАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ СЕТИ. Вариант 2.>
Блок питания с предрегулятором
Маломощный двухполярный стабилизатор
Блок питания с защитой от короткого замыкания
СЕТЕВОЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ВЫСОКИМИ УДЕЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ А.МИРОНОВ
ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ Н.СУХОВ
Бок питания с регулировкой напряжения.(0,5А,16В)
Двухполярный источник питания
Блок питания. М.Файзуллин
Блок питания 13,8В x 20А. by EW3CS
Блок питания 13.8В, 20-25А. Sergio(IV3RLA)
Блок питания 13.8В/20А A.Ашихмин
Необычный выпрямитель M.Franke
Простой блок питания 22А.
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ VIPER-КОММУТИРУЕМЫЙ ИИП — ИЗ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА С.КОСЕНКО
Стабилизаторы напряжения постоянного тока
Основы разработки радиолюбительских стабилизаторов напряжения. Е.Мерзликин
О компесационных стабилизаторах. Е.Мерзликин
Когда не хочется думать — на помощь приходит микросхема. (Ода КРЕН12). Е.Мерзликин
ЛИНЕЙНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ.
МОДУЛЬНЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ. В. ЕФРЕМОВ, Ю. ШНАПЦЕВ
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С СИГНАЛИЗАЦИЕЙ ПЕРЕГРУЗКИ.
Экономичный СТАБИЛИЗАТОР С СИСТЕМОЙ ЗАЩИТЫ. А. СТЕХИН
Стабилизатор напряжения. П.Горецки
Питание радиоаппаратуры от бортовой сети автомобиля.
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С УПРАВЛЯЮЩИМ ДИФКАСКАДОМ.
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ
Применение микросхемного стабилизатора К157ХП2
МИКРОСХЕМА К174УН4А -СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА. И.НЕЧАЕВ
Два простых аналоговых стабилизатора. Е.Шустиков
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ. Ю.ЗИРЮКИН
Низковольтный стабилизатор. В.Беседин
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ОУ. А.ШИТЯКОВ,М.МОРОЗОВ,Ю.КУЗНЕЦОВ
Индикатор напряжения аккумулятора на микросхеме К1003ПП1.
Не автомобильные
Схемы восстановления заряда у батареек
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АККУМУЛЯТОРОВ. Б.Степанов
КИСЛОТНО-СВИНЦОВЫЕ АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ ШИРОКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Никель-кадмиевые батареи. А.Торрес
Дальше.
К СВЕДЕНИЮ
ВНИМАНИЕ НАВИГАЦИЯ!
Вся информация разбита на тематические подкаталоги.
Каждый подкаталог имеет свою заглавную страницу.
Выбранная тема открывается в специальном окне данного подкаталога, которое после просмотра может быть закрыто.Не закрывайте заглавных страниц подкапталогов, а если это случилось перейдите на «СОДЕРЖАНИЕ» в верхнем или нижнем банерах.
Здесь мы публикуем материалы из радиолюбительских архивов. Все каталогизировано и разобрано по темам.
Также, развивая тематику мы иногда ссылаемся на некоторые другие сайты.
Радиолюбители! Сделаем свой каталог схем! Включайтесь.
Радиолюбительская страница. Перепечатка разрешается только с указанием ссылки на данный сайт.Пишите нам. E-mail: [email protected] или [email protected].
Я радиолюбитель
Блок питания постоянного тока с переменным током/напряжением — Share Project
Для питания электронных схем или при тестировании требуются различные диапазоны напряжения-ампер/мощности. Мы не можем обеспечить эту мощность от одной батареи. Либо надо ставить понижающий преобразователь, либо линейный стабилизатор напряжения. Но большинство недорогих понижающих преобразователей имеют ограничение по току не более 2 ампер.
Когда речь идет о нагрузке с низким сопротивлением, потребляемая мощность увеличивается, и понижающий преобразователь автоматически отключается. Что делать, если нам нужно питать нагрузку большими амперами при желаемом напряжении.
Настольные блоки питания могут быть лучшим вариантом в этом случае. Большинство настольных источников питания имеют стабилизатор настройки постоянного тока/напряжения, большой экран и мощный импульсный источник питания. Но из-за дороговизны и доступности как-то вообще не возможно купить.
Настольные источники питания:
Энергия переменного тока преобразуется в постоянный ток через SMPS, а затем подается в схему контроллера. Который используется для внесения желаемых изменений в напряжение питания и ток. Чувствительный вольтметр подключен параллельно к выходу для измерения напряжения, а амперметр последовательно с одной выходной клеммой для измерения тока. Который является основным дисплеем блоков питания стенда. Некоторые из них также поставляются с измерением мощности.
Мощность = Напряжение*Ток
Итак, небольшой микроконтроллер используется для расчета значений, расчета значений и отображения значений.
Наша установка:
Вместо того, чтобы делать SMPS, мы можем заказать его подешевле, а затем подключить схему контроллера, чтобы сделать собственный настольный источник питания с функциями постоянного тока и напряжения. Мы можем использовать мощный транзистор для переключения с линейным регулятором напряжения. Который может дать максимальный выход постоянных 10 ампер при большой нагрузке. Теперь, переходя к части дисплея, мы можем использовать 2 мультиметра, один в режиме измерения напряжения, другой в режиме тока. Или купите дешевый дисплей для измерения напряжения и тока.
Требуемые компоненты:
1) Силовой транзистор TIP3055
2) Резистор 0,5 Ом 5 Вт
3) Потенциометр 10 кОм, 4,7 кОм
4 ) LM317 Регулятор напряжения
5) 1 кОм, 220 Ом Резисторы
6) Транзистор BD139
6) Конденсатор 100 нФ
7) Электролитический конденсатор 3500 мкФ (50 В)
8)) Пользовательская печатная плата (PCBWAY)
Принципиальная схема:
Подключить все схема согласно схеме. Потенциометр 4,7k используется для регулировки тока и 10k для настройки напряжения. Я всегда рекомендую использовать эту схему только с источником питания SMPS или линейным блоком питания с высокой степенью фильтрации. Чрезмерная пульсация может вызвать проблемы и со временем изменить отрегулированные настройки.
Конструкции печатных плат:
В соответствии со схемой я разработал макет печатной платы, и если вы хотите использовать то же самое, вы можете загрузить файлы Gerber отсюда.
Я использовал печатные платы 1,6 мм синего цвета и платы Hasl. Эти печатные платы производятся компанией PCBWAY, и качество, которое они предлагают в этом ценовом диапазоне, абсолютно превосходно. Зарегистрируйтесь в PCBWAY отсюда и получите бесплатные купоны для печатных плат. Если вы хотите узнать больше о PCBWAY и услугах, прочитайте эту статью здесь «Почему я выбираю PCBWAY для своих проектов».
В проектах печатных плат я также добавил функцию добавления измерителей напряжения и тока. Как вы знаете, вольтметр может быть подключен параллельно с выходом для отображения значения выходного напряжения. Точно так же амперметр можно подключить последовательно, и если вы пока не хотите использовать амперметр, просто замкните эти два контакта куском провода.
Сборка:
Сначала я собрал небольшие компоненты Резисторы/диоды, а затем конденсаторы и другие резисторы большой мощности. После пайки всех этих компонентов я разместил основные силовые транзисторы и припаял их на место.
Постоянный ток 5-10 ампер слишком велик и вызывает нагрев транзисторов. Поэтому нам нужен большой радиатор с подходящей пастой и листами слюды для изоляции.
Рабочий:
Может регулировать силу тока от 0 до 10 ампер в диапазоне напряжения от 0 до 30 вольт. Если вы хотите проверить действие, то высокая мощность нагрузки может показать вам правильные результаты.
Но здесь для теста мы использовали этот двигатель DC775. И наша схема справляется с этим очень точно.
Как заказать печатную плату в PCBWAY:
Сначала перейдите на сайт PCBWAY и зарегистрируйтесь по этой ссылке. Нажмите на мгновенную цитату и выберите спроектированные размеры печатной платы. Если они неверны, команда инженеров исправит их.
Выберите количество, толщину, цвет, материал и тип отделки.
Рассчитайте стоимость печатной платы и сохраните ее в корзину.
Загрузите файл Gerber, теперь инженеры проверят размеры, дорожки и тип печатной платы и дадут вам окончательную цену (это займет от 5 до 10 минут).
Оформите заказ и получите свою печатную плату домой всего за 7 дней.
Линия питания и нагрузка Регулирование и вопросы каскадирования
Как упоминалось ранее, различные условия нагрузки могут повлиять на способность программируемого источника питания постоянного тока работать должным образом. Вы должны проявлять осторожность при подаче питания на емкостные, индуктивные нагрузки и нагрузки обратного тока. Неправильное использование может вызвать звон в вашем выходном сигнале или повредить блок питания. Звон в сигнале источника питания — это нежелательные колебания выходного напряжения, когда источник питания пытается восстановиться после переходного процесса, вызванного внезапным изменением тока. Звон влияет на способность системы стабилизироваться, что увеличивает время измерения и, если пики колебаний достаточно высоки, может даже повредить подключенную схему. Ниже приведены общие рекомендации для различных условий нагрузки; однако, если вы сомневаетесь, обратитесь к документации вашего источника питания для получения дополнительной информации.
Рис. 1. Переходная характеристика может повлиять на время и точность измерения, если она нестабильна или слишком медленна.
Емкостные нагрузки
Как правило, источник питания остается стабильным при работе с емкостной нагрузкой, но некоторые нагрузки могут вызвать звон в переходной характеристике устройства. Скорость нарастания источника питания — это максимальная скорость изменения выходного напряжения в зависимости от времени, которая напрямую связана с переходной характеристикой. При использовании источника питания для управления конденсатором скорость нарастания ограничивается предельной величиной выходного тока, деленной на общую емкость нагрузки, как показано ниже.
Используя формулу скорости нарастания, можно увидеть, что чем больше емкость нагрузки, тем медленнее изменяется выходное напряжение. Если переходная характеристика слишком медленная, это может отрицательно сказаться на времени измерения, поскольку перед выполнением точных измерений необходимо дождаться стабилизации системы. Однако, если скорость нарастания слишком высока, может возникнуть звон. Кроме того, конденсаторы обычно используются для подавления звона в других условиях нагрузки.
Индуктивные нагрузки
Источник питания обычно остается стабильным при работе с индуктивной нагрузкой в режиме постоянного напряжения. Если индуктивная нагрузка управляется источником питания, работающим в режиме постоянного тока, особенно в более высоких диапазонах тока, источник питания может стать нестабильным. В таких ситуациях увеличение выходной емкости может помочь улучшить стабильность системы.
Некоторые блоки питания имеют параметр выходной емкости, программируемый пользователем, что дает вам возможность выбрать более высокое значение параметра емкости, чтобы уменьшить вероятность звона. В качестве альтернативы вы можете подключить внешнюю емкость параллельно нагрузке, которая гасит звон. Типичные номиналы конденсаторов, используемые для уменьшения звона при работе с индуктивной нагрузкой, составляют 0,1–10 мкФ. Однако, как описано в предыдущем разделе, чем больше емкость, тем медленнее выходной отклик. Следовательно, вы должны использовать минимальную емкость, необходимую для уменьшения эффекта звона. Как правило, вы хотите, чтобы выходное напряжение восстанавливалось после переходных процессов как можно быстрее, чтобы ограничить время, в течение которого ваша схема получает нежелательные уровни напряжения. Чем быстрее ваша система вернется к стабильному выходному уровню, тем быстрее вы сможете провести измерения, что приведет к сокращению общего времени тестирования. Дополнительную информацию см. в документации к источнику питания.
Нагрузки с обратным током
Иногда активная нагрузка может пропускать обратный ток к источнику питания. Источники питания, не предназначенные для работы в четырех квадрантах, могут быть повреждены, если на их выходные клеммы подаются обратные токи.
Обратные токи могут привести к тому, что ваш блок питания перейдет в нерегулируемый режим. Чтобы избежать обратных токов, вы можете использовать отводящую нагрузку для предварительной нагрузки на выходе устройства. В идеале отводящая нагрузка должна потреблять от устройства столько же тока, сколько активная нагрузка может передать на источник питания.
Рисунок 2 . Используйте отводящую нагрузку, чтобы защитить источник питания от повреждений, которые могут вызвать обратные токи.
Например, предположим, что ваш источник питания работает в режиме постоянного напряжения, подавая 10 В на активную нагрузку, которая может создавать обратный ток 30 мА. В этом случае параллельный резистор служит отводящей нагрузкой для предварительной нагрузки на выходе источника питания. Значение отводящего резистора должно быть таким, чтобы ток, вытекающий из выхода источника питания, был больше или равен обратному току, создаваемому вашей активной нагрузкой. Разделение 10 В на 30 мА предполагает использование сопротивления предварительной нагрузки 333 Ом, эффективно согласующего обратный ток и предотвращающего повреждение источника питания.