Как сделать простой регулируемый блок питания из ИБП от LED с вольтметром самому, схема
Предлагаю вашему вниманию рассмотреть несложный вариант регулируемого блока питания, который можно собрать на основе обычного ИБП для светодиодных лент. То есть, в наше время весьма распространены импульсные блоки питания для LED лент, что рассчитаны на выходное напряжение 12, 24, 36 вольт. В зависимости от нужной мощности такие ИБП также разделяются по величине выходного тока. Причем, стоит учесть, что эти блоки питания имеют довольно неплохие характеристики, да и стоят они относительно недорого. А если приобрести по объявлениям экземпляр Б/У, то он обойдется еще дешевле. Ну, а чтобы его сделать регулируемым по выходному напряжению, то придется добавить очень простую схему всего на одном транзисторе.
Для новичков в нескольких словах расскажу про эти импульсные блоки питания. Эти ИБП собраны по стандартной, относительно несложной схеме. Сама общая схемотехника у них практически идентичная (по крайней мере в основных функциональных узлах). Платы находятся в экранированном металлическом корпусе, что дополнительно защитой от высокочастотных помех, идущих во вне. Данные блоки питания обладают достаточно большим КПД, как впрочем все другие импульсники. У них малый ток холостого хода, а это значит что без нагрузки они от сети практически ничего не потребляют. Для своей конкретной мощности эти ИБП имеют малые габариты и вес (если сравнивать с классическими трансформаторными БП). Во многих моделях, даже в дешевых экземплярах, имеются узлы ВЧ фильтров. Так что в целом эти импульсники для светодиодных лент очень даже хороши как по цене, так и по общим электрическим характеристикам.
Изначально данные ИБП для LED настроены на конкретное стандартное выходное постоянное напряжение, это 12 вольт, 24 и 36. Поскольку именно от такого напряжения питаются различные виды светодиодных лент. Так как количество ленты может быть разным, то и блоки питания разделяются по своей мощности и максимальному выходному току. Для моего примера я буду использовать импульсный блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным выходным током до 3 ампер. Больший ампераж БП уже потребует и большего количества биполярных транзисторов, которые нужно будет поставить для схемы регулировки выходного напряжения. А при токе до 3 ампер можно обойтись и одним транзистором.
Изначально сами ИБП для LED имеют подстройку выходного напряжения в небольших пределах. К примеру блок питания на 12 вольт можно подстроечным резистором задавать напряжение на выходе в диапазоне от 9 до 15 вольт. Но этого диапазона может вам не хватать, да и каждый раз подстраивать выходное напряжение подстроечным резистором не совсем удобно. И без встроенного вольтметра при подстройке каждый раз нужно будет брать в руки мультиметр. В общем доработка очень даже не помещает. Причем дополнительная схема очень простая, содержит всего несколько компонентов и ее может спаять практически каждый новичок.
Теперь о самой схеме простого регулятора выходного напряжения. Он имеет всего один биполярный транзистор типа КТ829 (n-p-n проводимость, составной). Этот транзистор может выдерживать токи до 8 ампер. Рассеиваемая мощность у него до 60 Вт. Поскольку этот транзистор является составным (внутри состоит из двух транзисторов), то он имеет весьма большой коэффициент по усилению тока, аж до 750. Конечно, в место КТ829 можно поставить любой другой аналогичный, или сделать пару из КТ815 и КТ819.
Сама же схема регулятора напряжения является линейной, то есть она всю лишнюю электрическую энергию переводит в тепло. Биполярный транзистор излишек напряжения берет на себя, тем самым при работе с максимальными токами и срезанием большого напряжения этот транзистор будет очень сильно греться. Так что в любом случае на транзистор нужно будет ставить охлаждающий радиатор подходящих размеров (радиатора с компьютерного процессора будет вполне достаточно).
Также стоит учесть, что при работе регулятора напряжения выходное напряжения блока питания будет на 1,2 вольта меньше, чем на выходе ИБП. Это происходит по причине, что база-эмиттерный переход составного транзистора для своей нормальной работы требует именно такого напряжения. Биполярный транзистор в схеме регулятора напряжения включен по схеме с общим коллектором (это включение еще называется эмиттерным повторителем). Для этой схемы характерно усиление только по току. Напряжение же схема не увеличивает, а наоборот, уменьшит на 1,2 вольта, о которых я уже сказал выше.
Переменный резистор R1 является простейшим делителем напряжения. Именно он задает величину выходного напряжения с вычетом 1,2 вольта, которые осядут на составном транзисторе. Резистор R2 нужен для ограничения тока в цепи база-эмиттерного перехода. Резистор R3 является небольшой нагрузкой, которая делает работу схемы более стабильной. Ну, и для удобства в схему добавлен простой цифровой вольтметр, который облегчит процесс регулировки нужного выходного напряжения (каждый раз не используя мультиметр). Хотя если у вас будет возможность, то лучше тогда поставить цифровой вольтметр-амперметр (правда он стоит чуть дороже, чем просто вольтметр).
И последнее, что стоит сказать, это про параллельное включение нескольких биполярных транзисторов. То есть, если вы планируете регулируемый блок питания гонять по всему диапазону напряжений, используя максимальные токи, то в этом случае лучше в схему поставить не одни транзистор, а два или три. Эти транзисторы соединяются между собой параллельно. А в цепь эмиттера добавляется компенсационный резистор где-то на 0,1 Ом (чтобы сделать работу всех транзисторов одинаковой по выходному току). В итоге выделяемое тепло на транзисторах равномерно распределится между всеми, параллельно соединенными. Это обеспечит защиту от чрезмерного перегрева, поскольку нескольким транзисторам гараздо легче рассеять тепло по радиатору, чем одному, который скорей всего выйдет из строя уже через несколько минут своей работы.
Видео по этой теме:
P.S. Данную схему я собирал. Она полностью работоспособна и не требует особых настроек после пайки. В целом же такой вариант блока питания вам обойдется гораздо дешевле, чем покупать БП аналогичной мощности уже готовые. Причем, сам ИБП возможно у вас уже где-то валяется без надобности. Вот и сделайте из него простой регулируемый блок питания своими руками.
Как сделать регулируемый блок питания с индикацией напряжения и тока своими руками на модуле DC-DC.
Достаточно универсальным и широко применимым является источник питания, у которого имеется возможность плавной регулировки напряжения. Да к тому же если у него стоит цифровой индикатор, отображающий выходное постоянное напряжение и силу тока, что потребляет нагрузка во время работы, это вовсе замечательно! Такой блок питания можно купить, но с этими функциями он будет стоить относительно дорого. А можно и собрать самому из готовых компонентов и электронных модулей. В итоге такой лабораторный, регулируемый блок питания может обойтись вам достаточно дешево.
Что содержит в себе трансформаторный блок питания с регуляцией напряжения. Это понижающий трансформатор соответствующей мощности, диодный выпрямительный мостик, фильтрующий конденсатор электролит, электронный модуль регулировки напряжения и модуль измеритель-индикатор, отображающий постоянное напряжение и силу тока (цифровой вольтметр, амперметр). Все эти функциональные части схемы блока питания нужно поместить в подходящий по размерам корпус. Также припаять входные и выходные провода к самой схеме, выводя их наружу.
Нужно сначала определится с мощностью нашего лабораторного блока питания с регуляцией напряжения. Напомню, что электрическая мощность равна напряжение умноженное на ток. К примеру, нам нужен источник питания с максимальным выходным напряжением 25 вольт и максимальным током 2 ампера. После перемножения (25*2) получаем 50 ватт. Добавляем небольшой запас по мощности процентов 20. В итоге получаем мощность трансформатора, которая равна 70 ваттам. Зная ее уже подыскиваем соответствующий понижающий трансформатор.
На вход трансформатора мы подаем 220 вольт переменного тока, а на его выходе (вторичной обмотке) получаем 25 вольт. Для того чтобы получить постоянное напряжение нужен выпрямительный диодный мост. Его мы покупаем либо готовым, или паяем сами из 4х соответствующих диодов. Диоды (готовый диодный мост) должны быть рассчитаны на ток более 2 ампер (поскольку мы ранее определились с максимальной силой тока на выходе). Вполне подойдут диоды на 4 ампера (с запасом). Ну, и обратное напряжение этих диодов, моста должно быть более 25 вольт.
Уже на выходе выпрямительного моста мы будем иметь постоянное напряжение, но оно будет скачкообразным. Чтобы сгладить эти скачки нужен фильтрующий конденсатор электролит. В нашем случае вполне подойдет кондер на напряжение 35 вольт с емкостью 5000 микрофарад. Учтите, что такие электролитические конденсаторы имеют полярность. Их нужно строго припаивать плюс к плюсу, а минус к минусу. В противном случае они могут попросту у вас взорваться.
Это мы получили простейший блок питания, который выдает на выходе постоянное напряжение около 29 вольт. Почему 29, а не 25? Потому что существует такой эффект — скачкообразное постоянное напряжение после моста при подключенном к нему конденсатором увеличивается так процентов на 18. Так что, либо у нас получится блок питания с максимальным напряжением 29 вольт, либо мы берем трансформатор, у которого вторичная обмотка имеет напряжение около 21,5 вольта, чтобы получить свои 25 вольт.
Чтобы этот простой блок питания сделать регулируемым нам понадобится регулятор напряжения. Его можно спаять и самому, схему легко найти в интернете, а можно купить готовый модуль, как сделал это я. Этот электронный модуль регуляции постоянного напряжения стоит достаточно дешево. Приобрести его можно где угодно (радиорынок, посылкой из Китая, интернет магазин).
К примеру, мой модуль рассчитан на силу тока в 2 ампера. Пределы регуляции напряжения от 0,7 до 28 вольт. Имеет защиту от короткого замыкания, перегрузки. Плавная регулировка напряжения осуществляется подстроечным резистором, что стоит на самой плате. Имеет небольшие размеры. Этот модуль припаиваем к нашему блоку питания. Выход блока питания подаем на вход модуля регуляции напряжения (на самой плате имеются надписи, где вход, а где выход).
Ну и еще один полезный модуль нужно будет припаять к нашему лабораторному источнику питания. А именно измеритель индикатор постоянного тока и напряжения (цифровой вольтметр и амперметр). Его я также заказывал посылкой из Китая. Стоит он относительно дешево. На его табло сразу отображаются и сила тока и напряжение. Он достаточно точен 99%. Имеет сзади на своей плате подстроечные резисторы, которыми осуществляется коррекция измеряемых величин. Данный измерительный модуль имеет небольшие, компактные размеры. Легко становится в любой корпус, с подходящими размерами.
В итоге, осталось припаять провода входа питания и выхода. Вот и все, наш лабораторный, регулируемый блок питания с защитой от короткого замыкания и перегрузки готов к использованию.
P.S. Данный блок питания обходится достаточно дешево. Особенно если некоторые части снимать с ненужной электротехники (понижающий трансформатор, выпрямительный диодный мостик, фильтрующий конденсатор, сам корпус и провода). Цифровой измерительный модуль вольтметра и амперметра стоит около 3 баксов, а схема регулятора напряжения около 2 баксов. В итоге получается действительно вполне качественный, надежный источник постоянного питания с регулировкой выходного напряжения. Так что советую его собирать своими руками.
Схема источника питания,блока питания,импульсного, и зарядные устройства
- Информация о материале
У многих дома лежит старый принтер с поломанной печатающей головкой, или по каким то иным причинам. Кто то просто выкидывает, не подразумевая что в нем есть хорошие детали, из которых можно что нибудь смастерить.
В данной статье мы рассмотрим то, как сделать своими руками регулируемый блок питания из БП от принтера.
Подробнее…
- Информация о материале
Если понадобился блок питания, нет навыков в радиотехнике. Нашлось решение в том, как сделать своими руками блок питания из энергосберегающей лампочки.
Подробнее…
- Информация о материале
Это лабороторный блок питания от 0 до 30вольт на выходе. Регулируется это все подстроечным резистором. Для простоты, индикатор тока и напряжения, был приобретен на всем известном китайском сайте.
Подробнее…
- Информация о материале
зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками
В различных ситуациях требуются разные по напряжению и мощности ИП. Поэтому многие покупают или делают такой, чтоб хватило на все случаи.
И проще всего взять за основу компьютерный. Данный лабораторный блок питания с характеристиками 0-22 В 20 А переделан с небольшой доработкой из компьютерного АТХ на ШИМ 2003. Для переделки использовал JNC mod. LC-B250ATX. Идея не нова и в интернете множество подобных решений, некоторые были изучены, но окончательное получилось свое. Результатом очень доволен. Сейчас ожидаю посылку из Китая с совмещенными индикаторами напряжения и тока, и, соответственно, заменю. Тогда можно будет назвать мою разработку ЛБП — зарядное для автомобильных АКБ.
Подробнее…
- Информация о материале
Блок питания своими руками
Многие устройства требуют 2-х канального, или как его ещё называют двухполярного питания. В простеёшем варианте можно обойтись предлагаемой схемой блока питания своими руками, которая обеспечивает стабильную регулировку и поддержание при разных токах двухполярного напряжения в диапазоне от ±1.5 В до ±17 В. Она основана на линейных регуляторах напряжения LM317/LM337, которые имеют защиту от короткого замыкания.
Подробнее…
- Информация о материале
Блок питания 0-30 Вольт своими руками
Сколько всяких интересных радиоустройств собирают радиолюбители, но основа, без которой не будет работать практически ни одна схема — блок питания. .Часто до сборки приличного блока питания просто не доходят руки. Конечно промышленность выпускает достаточно качественных и мощных стабилизаторов напряжения и тока, однако не везде они продаются и не у всех есть возможность их купить. Проще спаять своими руками.
Подробнее…
- Информация о материале
Схема импульсного блока питания на 600Вт для УНЧ
При сборке мощных усилителей, кто собирал, знает что нужен для питания мощный блок питания, а как известно габариты трансформаторов в них очень дорогие, и при этом добавляют значительный вес.
Блок питания в этой статье обладает мощностью подходящей для многих УНЧ, так как его мощность 600Вт, но можно использовать и в других целях его, можно сделать запросто своими руками.
Подробнее…
- Информация о материале
Регулируемый блок питания на транзисторах
Каждый радиолюбитель, особенно когда начинает заниматься радиотехникой, хочет собрать своими руками блок питания где можно было бы регулировать напряжение на выходе.
Так как все предворительно собранные схемы, нужно на чем то проверять,и плавно подовать напряжение и просто что бы неприходилось собирать каждый раз блок питания на определенное напряжение.
Подробнее…
- Информация о материале
Импульсный блок питания на IR2151-IR2153
Плюс любого импульсного блока питания состоит в том что не требуется намотки или покупки громоздкого трансформатора.А требуется всего лишь трансформатор с несколькими витками.Данный блок питания сделать самому несложно и требует немного деталей. И основа,это то что блок питания на микросхеме IR2151
Подробнее…
Схемы блоков питания с регулировкой по току и напряжению на кр142ен
Главная » Разное » Схемы блоков питания с регулировкой по току и напряжению на кр142енСборка блока питания с регулировкой тока/напряжения своими руками
Вот очередная версия лабораторного блока питания с напряжением от 0 до 30 В и регулировкой потребляемого тока 0-2 А, что всегда бывает полезно, когда используется БП для настройки самодельных схем или когда они неизвестные приборы запускаются в первый раз.
Схема ИП с регулировкой тока и напряжения
Сама схема питания — это популярный комплект из таких элементов:
- Сам регулируемый стабилизатор, в котором заменен T1 — BC337 на BD139, T2 — BD243 на BD911
- D1-D4 — диоды 1N4001 заменены на RL-207
- C1 — 1000 мкФ / 40 В заменен на 4700 мкФ / 50 В
- D6, D7 — 1N4148 на 1N4001
У используемого трансформатора есть напряжения: 25 В, 2 А и 12 В, которое полезно для управления вентилятором, охлаждающим радиатор и силовые диоды на панели. Для этого была создана небольшая плата с мостовым выпрямителем, фильтрующими конденсаторами и стабилизатором LM7812 (с радиатором).
Внутри корпуса лабораторного источника питания размещены трансформатор, плата самого регулируемого блока питания, платы стабилизаторов — 12 В и 24 В, радиатор с охлаждающим вентилятором (запускается при 50 С).
На передней части корпуса установлены выключатель, три светодиода, информирующих о состоянии блока питания (сеть 220 В, включение вентилятора и защита — ограничение тока или короткое замыкание), синие и красные LED дисплеи с наклеенной на них затемняющей пленкой. Рядом с дисплеями расположены регулирующие потенциометры, а справа выводы питания. На задней части корпуса имеется разъем для сети, предохранитель и охлаждающий вентилятор 60×60 мм.
Полезное: Устройство плавного пуска трансформатора
Что касается индикаторных дисплеев, они показывают:
- синий — текущее напряжение в вольтах V
- красный — текущий ток в амперах A
Источник питания получился реально удобный и надёжный. Вся сборка заняла несколько дней. Что касается охлаждения, оно включается только при высокой нагрузке и то на короткое время, примерно на пару минут.
С этим БП удобно работать даже при слабом освещении, так как яркости индикаторов хватает с головой. Если хотите повысить ток до 3-4 ампера, выбирайте трансформатор по-мощнее и транзисторы регулятора, с хорошим запасам по току. Ещё пару неплохих схем источников питания смотрите по ссылкам:
6- 4,50 Загрузка…НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
Регулируемый блок питания 0…16В 5А.
Регулируемый блок питания 0…16В 5А , + фикс 5 В, + фикс 12,6 В.Предлагаем вашему вниманию универсальный блок питания, который имеет на выходе два постоянных стабилизированных напряжения 5 и 12,6 вольт, а также регулируемый выход, позволяющий изменять выходное напряжение в пределах от 0 до 16 вольт. Последний выдерживает ток нагрузки порядка 5 ампер. Токи стабилизаторов DA1 и DA2 соответствуют техническим характеристикам этих элементов. Приведенная ниже схема публиковалась в 2011 году в одном из выпусков журнала “Радиомир”.
Блок питания обладает следующими характеристиками:
● Сетевое напряжение …………………………………………………………….……………. 180-230 В;● Мощность, потребляемая от сети …………………………………………………..….…….…120 Вт;● Выходное напряжение первого канала …………………….…………..… 5 В при токе до 2 ампер;● Выходное напряжение второго канала ……………………………….12,6 В при токе до 1,5 ампер;● Выходное напряжение регулируемого канала ……………………… 0 – 16 В при токе до 5 ампер.
Принципиальная схема изображена на рисунке ниже.
Рассмотрим схему этого стабилизатора.Сетевое напряжение 220 вольт поступает на входной фильтр от помех, собранный на T1 и двух конденсаторах С1 и С2 (был взят готовый от БП компьютера), далее на понижающий трансформатор Т2. Выпрямитель реализован на диодной сборке КВР206, правда остается не понятно, эта сборка диодов расчитана на Uобрат=600В, но ток она способна пропустить всего 2 ампера. Технические характеристики смотри на картинке ниже.
Вместо нее наверно лучше было бы поставить, например, KBU6G, (RS604) мост 6А, 400В. Параметры этой диодной сборки такие:
— Максимальное постоянное обратное напряжение, В ………………………..………….400;- Максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток, А …………………………..6;- Максимальное импульсное обратное напряжение, В ……………………..…………….480;- Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А ……………..…..…………….250;- Максимальный обратный ток, мкА ……………………………………………………………10;- Максимальное прямое напряжение, В ………………………………………………………. 1.
Или, например, 8GBU06 (GBU8J), Диодный мост, 8А 600В.
При неимении подобных диодных сборок, выпрямительный мост можно собрать из отдельных диодов, способных выдерживать большие токи. Например, можно использовать Д231, Д213, Д246, или подобные.Пятивольтовый канал собран на микросхеме 7805 (КР142ЕН5А). Это стабилизатор фиксированного напряжения. Вот его параметры:
— Тип ……………………………..…….…….….… нерегулируемый- Выходное напряжение, В……….……….……..………………. 5- Ток нагрузки, А………………………….………………………… 2- Тип корпуса ……………………………….……………….. TO220- Максимальное входное напряжение, В ……………………..15- Нестабильность по напряжению, % ……………………….. 0.05- Нeстабильность по току, % …………………………………..1.33- Температурный диапазон, C………………….……….….-10…70
Двенадцативольтовый канал реализован на стабилизаторе фиксированного напряжения 7812 (КР142ЕН8Б).
Технические характеристики 7812 (КР142ЕН8Б):- Тип ……………………………………………………… нерегулируемый- Выходное напряжение, В……………………………………………..12- Ток нагрузки, А …………………………………………………………1,5- Тип корпуса………………………………………………………….TO220- Максимальное входное напряжение, В…………………………..35- Нестабильность по напряжению, %………………………………0.05- Нeстабильность по току, %…………………………………………0,67- Температурный диапазон, C…………………………………..-10…70
Импортным аналогом КР142ЕН8Б является микросхема A7812C.
Обратите внимание, выходное напряжение этого канала на 0,6 вольта сделано больше, чем напряжение, которое выдает микросхема (за счет диода VD2), т.е. на ее выходе получается 12,6 вольт. Это сделано для того, чтобы была возможность при необходимости подзарядить 12 вольтовый аккумулятор.Схема, защищающая стабилизатор от перегрузки и КЗ выполнена на микросхеме DA3 (TL431). Она представляет собой трехвыводной регулируемый прецизионный параллельный стабилизатор с высокой температурной стабильностью. Выпускается фирмами MOTOROLA и TEXAS INSTRUMENTS. Изготавливается в корпусах как для обычного, так и поверхностного монтажа (смотри рисунок ниже).
Параметры TL431: для увеличения таблицы кликните на изображении.
Аналоги TL431 : 142ЕН19 , HA17431A , AS2431A1D , IR9431N , LM431BCM , TL431ACD , AS2431A1LP , KA431ACZ , LM431BCZ , KA431AD , LM431BIM , SPX431LS , AS2431B1LP , HA17431VP и другие.
На транзисторе VT1 (КТ829А) собран собственно сам регулятор 0 – 16 вольт. Параметры транзистора смотри ниже.
Импортными аналогами КТ829А являются: 2SD686 , 2SD691 , 2SD692 , BD263A , BD265А , BD267A , BD335 , BD647 , BD681 , BDW23C , BDX53C.При увеличении напряжения на резисторе R8 при перегрузках или коротком замыкании на выходе регулируемого канала, произойдет открытие DA3, которая в свою очередь зашунтирует базу VT1 и ограничит выходной ток стабилизатора. Необходимый ток ограничения можно выставить сопротивлением R7. Автор статьи утверждает, что вместо микросхемы DA3 возможно поставить любой транзистор не большой мощности с обратной проводимостью. Резистор R8 намотан нихромом 1мм на 2 ваттный резистор типа МЛТ.Зеленый светодиод HL2 индицирует наличие напряжения на выходе. HL1 горит при подключенном блоке питания к сети 220 вольт.
Печатная плата устройства изображена на следующем рисунке.
В качестве амперметра применена головка на 100 мкА (например, можно поставить М2003), которая подключена к шунту RS1. Шунт можно изготовить путем намотки 10 витков медного провода диаметром 0,8мм на оправку диаметром 8мм. Чтобы подогнать показания измерительной головки , последовательно ей подключают подстроечный резистор (можно многооборотный), и с помощью него подгоняют показания относительно эталонного амперметра, включенного последовательно с нагрузкой. В качестве эталонного амперметра можно использовать цифровой мультиметр, включенный в режим измерения больших токов.Электролит С3 (смотри схему), ставьте вольт на 35, меньше утечки, меньше греться будет.Трансформатор выбирайте ватт на 150 – 200, например, перемотанный ТС-180 (200) от старых телевизоров, или типа ТПП-292 (293, 294, 303). На вторичной обмотке должно быт порядка 18 – 24 вольт, и чтобы она могла выдерживать ток порядка 5 – 6 ампер.Микросхемы стабилизаторов можно закрепить к металлическому корпусу блока питания через слюду. VT1 ставится на радиатор. При подстройке резистора R7, его оставляют в таком положении, когда при плавном вращении ручки потенциометра R3 напряжение на нагрузке перестает расти.
В особых регулировках блок питания не нуждается.
Блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками
| Схема регулируемого блока питания |
Лабораторный блок питания 0 — 39 В — 7,5 А на микросхеме КР142ЕН22А
| Лабораторный блок питания 0 — 39 В — 7,5 А на микросхеме КР142ЕН22А | ||||||||||||||||||||||||||||
Схема лабораторного источника питания на микросхеме КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с малым падением напряжения, позволяющий получить в нагрузке ток до 7,5 ампер. Максимально рассеиваемую мощность на выходе стабилизатора Рmax можно рассчитать по формуле: Рmax = (Uвх — Uвых) Iвых , где Uвх — входное напряжение, подаваемое на микросхему DA3, Uвых — выходное напряжение на нагрузке, Iвых — выходной ток микросхемы. Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, Uвх=39 вольт, выходное напряжение на нагрузке Uвых=30 вольт, ток на нагрузке Iвых=5 ампер, тогда максимальная рассеиваемая микросхемой мощность на нагрузке составляет 45 Ватт. Печатная плата БП и расположение элементов показаны на картинке: Размеры печатной платы 112×75 мм. Диоды VD1-VD4 представляют собой зарубежную диодную сборку RS602, рассчитанную на ток до 6 ампер. В схеме защиты БП использовано реле РЭС10 (паспорт РС4524302). В устройстве применен силовой трансформатор марки ОСМ-0,1УЗ мощностью 100 Ватт. Магнитопровод ШЛ25/40-25. Первичная обмотка содержит 734 витка провода ПЭВ 0,6 мм, обмотка II — 90 витков провода ПЭВ 1,6 мм, обмотка III — 46 витков провода ПЭВ 0,4 мм с отводом от середины. Диодную сборку RS602 можно заменить диодами, рассчитанными на ток не менее 10 ампер, например, КД203А, В, Д или КД210 А-Г. В качестве транзистора VT1 можно применить транзистор КТ361Г. Радиокомпоненты устройства и отечественные и зарубежные:
|
Делаем лабораторный блок питания своими руками
Что такое обычные блоки питания, которые присутствуют в большинстве устройств, мы уже подробно обсудили в отдельном материале. Однако, любой радиолюбитель очень хотел бы иметь свой лабораторный блок питания, который бы имел индикационную панель и показывал бы напряжение и допустимый ток, который он выдает в текущий момент. Существуют, безусловно, и более хитрые устройства, которые выдают не только постоянный ток, но и напряжение с другой формой сигнала. Обо всем этом и даже немного больше обсуждается в нашей сегодняшней статье.
Мы также приведем перечень необходимых деталей для того, чтобы собрать лабораторный блок питания своими руками у себя дома. Кстати, такие блоки еще называют регулируемыми, так как силу выдаваемого сигнала можно регулировать и измерять.
Любители создают регулируемые блоки питания очень большой мощности, которые позволяют питать довольно мощные электрические устройств. Многое из необходимого сегодня можно найти в старом гараже либо, на Allexpress.
Простой лабораторный блок питания с фиксированными напряжениями
Стабилизированный блок питания имеет несколько фиксированных значений выходного напряжения, которые устанавливают нажатием на соответст вующие кнопки. Он обеспечивает выходной ток до 2,7 А и снабжен защитой от токовых перегрузок. Благодаря применению импульсного стабилизатора он обладает высоким КПД при любом значении выходного напряжения.
Устройство БП
Блок питания формирует семь фиксированных значений выходного напряжения: 3, 5, 7, 9, 12, 18 и 24 В или другие, которые можно устанавливать, по своему желанию, в процессе налаживания. Его основа — импульсный понижающий стабилизатор напряжения, собранный на микросхеме DA1 и мощном полевом переключательном транзисторе VT3. В узле управления применена микросхема К174КП3 (DA2). Микросхема DA2 совместно с транзистором VT2 защищают блок питания от перегрузки по выходному току.
Благодаря использованию недорогой специализированной микросхемы LM723CN, представленный в статье источник питания отличается высокими эксплуатационными характеристиками при малом количестве деталей , а использование вместо питающего трансформатора преобразователя для питания галогенных ламп позволило сделать его компактным и легким.
- напряжение питания сети – 220 В;
- потребляемая мощность – до 35 Вт;
- максимальное выходное напряжение – 20 В постоянного тока;
- пульсации выходного напряжения – не более 20 мкВ;
- максимальный выходной ток – 1 А постоян ного тока;
- регулировка выходного напряжения – плав ная, в диапазоне 2…20 В;
- тип токовой защиты – ограничение выходно го тока;
- регулировка ограничения тока – плавная, в диапазоне 60… 1000 мА; индикац ия выходного напряжения/тока – с помощью аналогового микроамперметра.
Принципиальная схема используемого электронного трансформатора
Двуполярный лабораторный блок питания
В инженерной и радиолюбительской практике есть необходимость иметь удобный регулируемый двуполярный стабилизатор напряжения с подходящим диапазоном подстройки обоих напряжений , то есть как положительной , так и отрицательной полярности. Кроме того, необходимо сохранять заданное отношение между этими двумя напряжениями в полном диапазоне регулирования и иметь автоматическое отключение второго напряжения , если первое напряжение было уменьшено , например , из-за перегрузки или короткого замыкания . Естественно, что регулировка выходного напряжения обоих стабилизаторов должна осуществляться одним переменным резистором .
Схема упрощенного варианта двуполярного стабилизатора, отвечающего изложенным критериям. Если необходима прецизионная работа устройства, то его можно дополнить усилителем сигнала ошибки. Для этой цели используется, например, схема на основе ОУ с соответствующими напряжениями питания.
Проверка работоспособности одной из популярных схем лабораторного блока питания в симуляторе и реализация в железе. Блок питания показал вполне не плохие результаты.
Решил пополнить свою лабораторию двух-полярным блоком питания. Промышленные блоки питания с необходимыми мне характеристиками довольно дороги и доступны далеко не каждому радиолюбителю, поэтому решил собрать такой блок питания сам.
Лабораторный блок питания своими руками
За основу своей конструкции, я взял распространенную в интернете схему блока питания. Она обеспечивает регулировку по напряжению 0-30В, ограничение по току в диапазоне 0,002-3А.
Для меня это пока более чем достаточно, поэтому я решил приступить к сборке. Да, кстати схема этого блока питания одно-полярная, так что для обеспечения двух-полярности – придётся собирать две одинаковые.
Сразу скажу, что силовой транзистор Q4 = 2N3055 в данном блоке питания ( в этой схеме) не подходит.
Силовой транзистор Q4
Он очень часто выходит из строя при коротком замыкании и ток в 3 ампера практически не тянет! Лучше всего и гораздо надёжнее, поменять его на наш родной совковый КТ819 в металле. Можно поставить и КТ827А, этот транзистор составной и в этом случае надобность в транзисторе Q2 отпадает и его, а так же резистор R16 можно не ставить и базу КТ827А подключить на место базы Q2. В принципе можно транзистор и резистор и не удалять (при замене на КТ827А), всё работает и с ними и не возбуждается. Я сразу поставил наши КТ827А и не удалял транзистор Q2 (схему не менял), а заменил его на BD139 (КТ815), теперь и он не греется, правда вместе с ним надо заменить R13 на 33к. Выпрямительные диоды у меня с запасом по мощности. В исходной схеме стоят диоды на ток 3 А, желательно поставить на 5 А (можно и поболее), запас лишним никогда не будет.
Вот список применённых в схеме элементов;
Печатную плату автора я повторять не стал, а перерисовал её по своему и сделал, как мне кажется, гораздо удобней (не говоря о том что я на треть уменьшил её в размерах).
В качестве измерителя (индикаторов), после поисков в просторах “инета”, было принято решение использовать схему на микроконтроллере Atmega8, позволяющую реализовать два вольтметра и два амперметра с использованием одного дисплея.
За основу корпуса блока питания, был взят корпус от нерабочего ИБП, который мне подарили друзья из сервисного центра. Ну а дальше немного терпения, и пилил, точил, кромсал. Процесс сборки блока питания запечатлел, и некоторые подробности предоставляю Вашему вниманию.
Да, кстати печатные платы которые я собрал, немного отличаются от печатки, которую я выложил в архиве. Просто после сборки передвинул детали и “положил” на плату конденсатор, это как оказалось, может быть очень полезно для экономии места в корпусе.
Так как, у меня силовые транзисторы прикреплены к радиатору просто через термо-пасту, то потребовалось изолировать их радиаторы друг от друга и от корпуса. Для этого я в авто-магазине прикупил пластмассок, через которые и прикрепил радиаторы к корпусу БП.
Потом конечно же всё проверил и прозвонил, всё оказалось замечательно, ничего, нигде не касается и не коротит.
Для обеспечения температурного режима элементов блока питания, разметил и высверлил в корпусе вентиляционные отверстия для отвода тепла, потом немного покрыл корпус грунтовкой, чтобы выявить какие остались косячки.
Под чутким руководством Кирилла (Kirmav) прошил микроконтроллер и проверил работу индикатора, пока что без калибровок.
Вольтметры работают нормально, амперметры нагрузить было нечем, но скорее всего тоже работают, так как касаюсь пальцами контактов на плате, значения на индикаторе меняются.
Потом перемотал (вернее домотал) силовой трансформатор. Раньше на нём была одна силовая обмотка на 24 В переменки, домотал ещё одну для второго канала БП, благо – тор, и разбирать ничего не нужно. Так же добавил ещё одну обмотку на 8,5 вольт переменки (примерно 12В постоянки), проводом 0,5 мм. Запитал от этой обмотки индикатор и куллер с регулятором оборотов, всё вроде нормально работает.
Имейте в виду, что для данного блока питания необходим трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками.
Трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой не подойдёт! Стабилизатор 7805 греется, но в принципе рука держит, значит температура его около 35-40 С, с заменой радиатора думаю все станет лучше. Регулировка для куллера была выдрана из комповского БП и в общем то работает нормально.
Немного греются диоды на плате индикатора (диодный мост), но думаю не так страшно. Начал красить корпус, потом уже после того, как его покрасил, только на фотографии заметил, что не прокрасил заднюю часть лицевой панели, а она выглядывает из за корпуса и вид её не очень, придется заново её перекрасить. Забыл сказать про индикатор, вольтамперметр. Автор этого вольтамперметра, пользователь C@at с сайта c2.at.ua. За основу моего индикатора, была выбрана та схема, где на одном дисплее реализуются два вольтметра и два амперметра.
Принципиальные схемы
Сначала я собрал эту схему, но в процессе наладки выявилось то, что данная схема хорошо работает там, где два источника с общим минусом, а вот в двух-полярном блоке питания она совершенно не желает отображать отрицательные величины. Долго мне пришлось повозиться, прежде чем на появились положительные результаты.
И вот, наконец, на основе наработанной другим человеком схемы, нескольких дней “плясок с бубном”, работой с протеусом, кучей потраченного времени и нервов, я построил свою, которая способна показывать величину отрицательного плеча. Правда она показывает её в положительной полярности, но это не сильно печально, главное, что она уже работает, и я связался с автором прошивки и попросил его немного изменить прошивку так, чтобы ко второму каналу индикатора (U2 и А2), программа просто пририсовывала бы минусы к выводимым показаниям (надеюсь на его помощь). Но это уже так, просто эстетический момент, главное что схема уже работает.
Прошу знатоков посмотреть схему и оценить номиналы (в амперметре подобраны методом тыка, но погрешность очень мала и меня более чем устраивает).
Потом сделал печатку для индикатора, собрал всё в кучу и проверил. Вольтметры заработали оба и амперметр положительного плеча тоже. Плюс ко всему, сегодня твердо уяснил для себя, что все надо проектировать заранее, а потом уже пилить и вытачивать. Ну да ладно это все мелочи. В общем посидел, покипел и кое что дорисовал, потом проверил отрицательный амперметр – все работает. В связи с этим выкладываю свою печатку вольт-амперметра, может кому и сгодится.
Плату собирал из того, что было под руками. Для шунта взял 45 см. медного провода, диаметром 1мм и намотал его спиралью и впаял в плату. Я конечно понимаю, что медь не лучший материал для шунта (конечно же не в коем случае не прошу следовать моему примеру), но меня пока устраивает, а дальше будет видно.
В печатке которую я вытравил себе – немного “накосячил” с диодным мостом (видно на фото платы), но переделывать было уже лень – вышел из положения перекрестив диоды, после этого печатку поправил (в архиве исправленный вариант). Так же на схеме и на печатке есть разъём для подключения куллера.
Силовой транзистор Q4
Хочу сказать, что после того как схема заработал, я прямо таки полюбил протеус, не плохо оказывается работает, и уяснил для себя, что чтобы добиться желаемого результата, надо расширять свои познания в разных областях, и естественно учиться. Ещё один вечер пришлось посвятить черчению передней панели. Дело это хоть и не сложное, но все же нудное и требует много терпения.
Интересная статья: Несколько фактов о РКН (Реле контроля напряжения)
Для черчения, я в основном использую программу “Компас 3D”. Не знаю кому как, но мне почему то проще сначала сделать 3D-модель, а уже потом на её основе изготовить чертёж. Мне как то в свое время стало просто интересно что нибудь в “Компасе” начертить, чтобы соблюсти все размеры и прочее, решил попробовать, и как то это всё затянуло. Я конечно не владею Компасом на ура, но на базовом уровне вполне себе ничего. Ну и помимо Компаса – некоторая доработка передней панели в фотошоп.
Я уже говорил, что попросил автора схемы и прошивки – немного переделать саму прошивку, и вот наконец-то при его поддержке (спасибо ему огромное), удалось изменить приветствие при включении блока питания, а так же дорисовать долгожданный минус в отрицательном плече второго канала индикатора (мелочь, а приятно).У меня это теперь выглядит вот так.
Блок питания на 9 вольт
Ну, и специально для тех, кто решит повторить данную конструкцию, он сделал общий вариант приветствия при включении блока питания, который выглядит следующим образом (ну и конечно-же минусы в отрицательном плече).
Специально для тех кому интересно, выкладываю так же в прикреплённом архиве печатку платы контроля работы куллера. Я её перерисовал с готовой платы которая была изъята из комповского бп – должна работать.
При испытании собранного БП – решил проверить усилочик, отданный мне в дар. Блок питания успешно справился со своей задачей (обеспечил требуемое напряжение и ток для проверки) правда больше полутора ампер усилок не потреблял в момент проверки.
Для тех, кто решит собирать данный блок питания, скажу, что схема проверенная, повторяемость 100%, при правильной сборке из исправных, проверенных деталей, в налаживании практически не нуждается.
Мощный лабораторный блок питания
Правда регулировка напряжения и тока раздельная для каждого канала, но это может и лучше с одной стороны. В архиве установка FUSE (фузов), которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz, скрин установки для программы PonyProg.
У шины питания Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому от неё внешним устройством мощности параметры весьма скромные и если немного переборщить, то можно спалить материнскую плату персонального компьютера. С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к компьютеру или ноутбуку внешнее USB-устройство, потребляющее большую мощность.
Импульсный источник с параметрами 5V 5A
Схема достаточно проста в изготовлении в домашних условиях, минимум дефицитных деталей и настройки. Стабильна в работе. Преобразователи напряжения Подборка схем и конструкций преобразователей напряжения изготовленных своими руками.
Блок питания для радиолюбителя
Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального БП, который пригодился бы на все случаи жизни. То есть имел достаточную мощность, надёжность и регулируемый в широких пределах, к тому же защищал нагрузку от чрезмерного потребления тока при испытаниях и не боялся коротких замыканий. Стабилизаторы напряжения схемы и конструкции. Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками.
Схемы блоков питания. Импульсный БП к паяльнику с термостатом Основу аналоговой части составляет дифференциальный усилитель, собранный на операционном усилителе DA1. Конструкция его произвольная. Все зависит от вкуса и способностей радиолюбителя
Им можно подсоединить любую радиолюбительскую разработку с напряжением от 1 до 35 В и которой не боится больших токов нагрузки, поскольку введена токовая защита Представляю вниманию радиолюбителей варианты схем и конструкций простых и не очень , удобных и надежных лабораторных блоков питания для домашней мастерской. В просторах интернета, можно найти много схем лабораторных БП, поэтому данные схемы никак не претендует на шедевр, а призвана лишь помочь радиолюбителям, немного оснастить свою мастерскую или рабочее место. Также рассмотрены варианты переделки компьютерных ATX блоков питания в лабораторные
Простой БП на 22А
Проще некуда, схема состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного моста на Д242, стабилизатора напряжения и трех транзисторов КТ827
Схема защиты блока питания или зарядного устройства от короткого замыкания
Представленные ниже радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут совместно работать практически с любыми источниками – сетевыми, импульсными и аккумуляторными батареями. Схемотехническая реализация этих конструкция относительна проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителем.
Также для защиты БП можно использовать схемы ограничителя тока и защиту нагрузки от возможного перенапряжения.
Защита от переполюсовки блока питания
Рассмотрено несколько вариантов схем защиты от переполюсовки, в.т.ч быстродействующая схема зашиты на полевом транзисторе, которая проверена в работе в конструкции автомобильного ЗУ собранного своими руками из компьютерного БП и главное она не требуют почти никакой настройки и регулировки.
Простой регулятор тока сварочного трансформатора Эта схема регулятора тока предельно проста и выполнена на доступной элементной базе и проста в управлении
Схемы блоков питания. Сетевой источник переменного тока У меня реализована такая идея. Перематываете трансформатор максимально большой мощности (из имеющихся у вас) так, чтобы сделать восемь вторичных обмоток
Умножитель напряжения
Cхемы умножителей напряжения позволяют значительно снизить вес и габариты финального устройства. Для понимания работы любого умножителя напряжения, рассмотрим принципы построения таких устройств. Их можно условно поделить на симметричные и несимметричные.
Схемы блоков питания. Самодельный бесперебойник. С выходной мощностью до 220 Ватт, в качестве батареи взяли аккумулятор от автомобиля Преобразователи напряжения из 12 В постоянного в 1000В. Его можно использовать для запитки фотоэлектронного умножителя, но от него можно запитать счетчик Гейгера и другие высоковольтные приборы.
Транзисторный регулятор напряжения
Роль регулирующего элемента в схеме выполняет мощный транзистор, причем конструкция на столько проста, что ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив при этом минимум времени и средств
Устройство токовой защиты в двухполярном БП
Данная радиолюбительская разработка моментально уменьшает питание до нуля на обоих плечах, и таким образом обладает триггерным эффектом Стабилизированный блок питания 5-9 B 500 мА с защитой на реле. Его можно использовать для любых радиотехнических исполнений с напругой 4,5-6 В, 9 В и током потребления до 500 мА
Малогабаритный блок питания
Этот БП имеет параметрический стабилизатор тока и компенсационный стабилизатор напряжения. Поэтому он не боится короткого замыкания по выходу, и выходной транзистор стабилизатора практически не может выйти из строя. Конструкция двухполярного импульсного блок питания
В момент включения блока питания в сеть осуществляется выпрямление переменного напряжения электросети диодным мостом, пульсацию от которого сглаживается емкостным фильтром на конденсаторах. Для снижения величины тока заряда, проходящего через эти конденсаторы, в схему добавлен резистор. Затем выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор, построенный на транзисторах. Самодельный источник бесперебойного питания
Краткие теоретические сведения о построение и работе источников бесперебойного питания, а также рассмотрена конструкция самодельного ИБП. Блок зарядки мощной батареи конденсаторов. Электронная конструкция с некоторой периодичностью разряжает мощную конденсаторную батарею на индуктор, потом на следующий, и так по цепочке. Блок питания на 12 вольт схема
Интересный материал: Металлоискатель Фортуна подробная инструкция
Сетевое напряжение поступает через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки снимем уже пониженное напряжение на 20 вольт при токе до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора. Блок аварийного питания
В российской глубинке до сих пор случается частое отключение электроэнергии, что серьезно меняет устаканившийся образ жизни в нелучшую сторону. Решить возникшую проблему очень легко.
ШИМ регулятор подборка схем
Регулировать значения уровня напряжение питания можно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество такой настройки состоит в том, что выходной транзистор работает в режиме ключа и может быть только в двух состояниях – открытом или закрытом, что исключает его перегрев, а значит использование большого радиатора и как следствие снижает расходы на электроэнергию. Адаптер автомобильный для подключения ноутбука или планшетника Аккумуляторную батарею любого мобильного компьютера, требуется периодически заряжать, а как это можно сделать находясь на отдыхе или на рыбалке. Адаптер автомобильный для подключения ноутбука или планшетника. Очень даже просто, вам достаточно собрать и использовать обычный автомобильный адаптер для бортовой сети автомобиля, собрать который очень легко и просто.
Двухполярный блок питания на 24 вольта. Этот преобразователь с двухполярным питанием отлично подойдет для питания УНЧ средней мощности до 150 ватт, но если поменять ключи на более мощные можно получить и более высокие значения. Схема самодельного эквивалента нагрузки для проверки блоков питания Для проверки и регулировки мощных блоков питания необходима низкоомная регулируемая нагрузка с допустимой мощностью рассеивания до сотни ватт. Применение переменных сопротивлений не всегда реально, в основном из-за мощности допустимой рассеивания. Блок питания на 9 вольт. Если у вас есть всего один мощный транзистор, то этого вполне достаточно, чтобы собрать простой блок питания с выходным напряжением 9В и с приемлемыми характеристиками, кроме того рассмотрим в рамках данной статьи конструкции и поинтересней.
В сельской местности для безопасного использования бытовой техники, требуется однофазный стабилизатор напряжения 220В, который при сильной просадки напряжения в сети поддерживает на выходе номинальное выходное напряжение в 220 вольт.
Хочу предложить простую схему самодельного блока питания для автомагнитолы. Она содержит всего два транзистора, но в ней имеется защита от короткого замыкания. Как определить внутреннее сопротивление источника питания. Очень важным параметром самодельных блоков питания является внутреннее сопротивление источника питания, это такая количественная характеристика БП, которая описывает величину энергетических потерь при прохождении через блок питания нагрузочного тока.
Функциональная индикация для блока питания
В ряде проведения некоторых радиолюбительских экспериментов требуется контролировать основные параметры блоков питания для этого я собрал приставку цифрового амперметра и вольтметра для БП, но затем я решил добавить функций, выполняемых микроконтроллером и повесил на него функцию измерения температуры силовых транзисторов. Ведь вполне может появиться ситуация применения БП на пределе его технических параметров и тут появляется опасность теплового пробоя полупроводников радиокомпонентов.
Схема сетевого фильтра
Эти устройства стали обязательным атрибутом оргтехники, бытовой техники и многих радиолюбительских приборов. Это устройство защищает цепи питания электронной аппаратуры от высокочастотных и импульсных помех, возможных скачков напряжения.
Схема сетевого фильтра
Иногда, для различных радиолюбительских экспериментов, просто необходим источник высокого напряжения. Для этих целей , как нельзя лучше подходят трансформаторы высокого напряжения. Об одном из них из извлеченного из старого телевизора мы поговорим в этой статье.
Схема блока питания и преобразователя напряжения на 3,3 вольта. Для радиолюбительских самоделок на микроконтроллерах, модулей считывания SD-карт и некоторых других устройств требуется постоянное напряжение 3,3 вольта. Получить его можно как от литиевой батареи, так и от самодельных блоков питания и различных DC-DC преобразователей на ИМС
Схема усилителя тока для регулятора напряжения. Во многих современных радиолюбительских устройствах и разработках применяются регуляторы напряжения. Они необходимы для регулирования и стабилизирования напряжения в определенном интервале. С помощью них входное напряжение понижают до необходимого. Многие интегральные микросхемы стабилизаторы напряжения, например, LM708, LM317 и им аналогичные, имеют один большой минус. Они не обладают большим выходным током. В этом случае схему подключения стабилизатора следует немного дополнить, поставив усилитель тока, например на мощном транзисторе.
Если вам нужно больше информации вы можете бесплатно скачать книгу “Лабораторный блок питания своими руками”
Трансформаторные блоки питания. Трансформаторные питающие источники изменяют структуру напряжения за счет работы силового трансформатора, питающегося от сети переменного тока напряжением 220 вольт, в котором осуществляется понижение амплитуды синусоидальной гармоники переменного напряжения, следующей далее на выпрямительное устройство, состоящее обычно из диодов, включенных по мостовой схеме.
http://soundbarrel.ru/pitanie/labor.html
http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/dvukh_poljarnyj_laboratornyj_blok_pitanija_svoimi_rukami/11-4-0-65
http://www.texnic.ru/konstr/pitalo.htm
https://vopros-remont.ru/elektrika/blok-pitaniya/
https://tehnoobzor.com/schemes/pitanie/2779-kak-sdelat-laboratornyy-blok-pitaniya-svoimi-rukami.html
http://radio-stv.ru/nachinayushhim-radiolyubitelyam/dvuhpolyarnyiy-laboratornyiy-blok-pitaniya
https://sdelaitak24.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9-%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B9-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F-0-30%D0%B2/
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija_laboratornye/laboratornyj_blok_pitanija_svoimi_rukami_0_30v_0_5a/66-1-0-6407
https://shemu.ru/istocniki/impulsnye/419-lb-svoimi-rukami
СхемыКак выбрать флюс для пайки микросхем
СледующаяСхемыВсе о блоках питания — схема устройства, изготовление своими руками
Регулируемый блок питания с управляемым напряжением и силой тока своими руками
Всем привет, сегодня я собираюсь сделать регулируемый блок питания своими руками доступный даже начинающим. Это, пожалуй, самый нужный прибор практически для любого мастера, потому что в процессе сборки и испытания приборов требуются разные значения напряжения и тока. Я покажу вам как собрать простой регулируемый блок питания своими руками.
Я использую высокоэффективный синхронный повышающе-понижающий DC/DC преобразователь LTC3780, отличное устройство, кстати! Он может выдать ток до 10А с напряжением до 10 В, в зависимости от входящего источника тока, я использую источник тока 12В и 3А. Я получаю непрерывное регулируемое напряжение (1-30 В) и силу тока (0-6 А), этого вполне достаточно для тестирования приборов. Для стабилизации напряжения и тока я использую интегральный стабилизатор 7805 5В.
Установка переменного питания имеет следующие характеристики:
- Напряжение на входе 12В прямого тока
- Ток на входе 3А
- Напряжение на выходе 1-30 В, непрерывное регулируемое
- Ток на выходе 300 мА — 6 А, непрерывный регулируемый
- Пульсации на выходе 50 мА
- Постоянное напряжение и постоянная сила тока
- Дополнительный выход на 5 В
- Защита от короткого замыкания
В этом видео полная инструкция по сборке и демонстрация работы прибора
Шаг 1: Список нужных материалов
Некоторые из этих деталей я купил в интернете, некоторые – в магазине радиодеталей.
Список деталей:
- Повышающе-понижающий DC/DC преобразователь LTC3780
- Цифровой вольтамперметр
- Потенциометры 500к и 200к фирмы Linear
- 12В кулер
- Интегральный стабилизатор 7805 5В
- 12В 3А адаптер
- Конденсаторы на 100 мкФ и на 10 мкФ
- Диоды выпрямительные 1N4001 — 1N4007
- Штыревые разъемы (разъем типа «банан»), 4 штуки
- 2 ручки
- Выключатель
- 2.1мм коннектор штекер (джек)
- Провода
- Теплоотвод
- Деревянные рейки
- Печатная плата
- 4мм акриловый лист
Список инструментов:
- Клеевой пистолет
- Суперклей
- Наждачный лист
- Мини ножовка
- Паяльник
- Малярный скотч
- Сверлильный станок
- Фреза
- Аэрозольная краска
Шаг 2: Вырезание деталей из акрилового листа
Корпус установки я собираюсь сделать из акрилового листа. Это очень удобный материал – его удобно резать, гнуть, шкурить. По стоимости также вполне доступный материал. Вы тоже можете взять акриловый лист для выполнения корпуса установки.
- первым делом нужно измерить стороны листа
- разрежьте листы согласно нанесенным линиям разметки
- положите цифровой вольтметр на вырезанную деталь и очертите место для него
- выделенный участок вырежьте с помощью фрезы и напильника
- теперь наметьте отверстия для воздушного охлаждения
- выпилите эти отверстия ножовкой
- снимите размеры с разъема штекера, выключателя и кулера, нанесите метки для этих деталей
- прорежьте отверстия, обработайте их напильником.
Шаг 3: Ошкуривание деталей корпуса
Сначала нужно снять защитный бумажный слой с вырезанных деталей. Затем обрабатывайте поверхности деталей, пока они не станут гладкими и ровными.
Шаг 4: Склейка деталей корпуса
Сначала нужно нанести клей на края верхней и нижней панелей, после этого прижмите к ним края боковых панелей.
Шаг 5: Окраска деталей корпуса
Я решил окрасить верхнюю и нижнюю крышки корпуса моей установки, цвет выбрал матовый черный.
Шаг 6: Крепление дополнительных акриловых частей
Для установочных винтов нужны будут дополнительные куски акрила. Вырежьте из акрилового листа четыре одинаковых квадратных кусочка и приклейте их суперклеем в тех местах, где будут винты.
Шаг 7: Крепление передней и задней панелей
Нанесите толстый слой суперклея на нижнюю грань передней панели, быстро совместите ее с нижней крышкой корпуса и прижмите, пока клей не высохнет. Также приклейте панель с боковыми частями корпуса. Аналогичным образом приклейте заднюю панель.
Шаг 8: Установка компонентов
Сначала установите на свое место выключатель. Потом винтами закрепите кулер. После этого устанавливаем остальные компоненты соответственно фотографиям.
Шаг 9: Монтаж теплоотвода
Регулируемому блоку питания обязательно нужно охлаждение. Поэтому нужен теплоотвод и кулер, несмотря на то, что в преобразователе LTC3780 есть встроенный теплоотвод. Я установлю дополнительный теплоотвод для лучшего охлаждения, но это не обязательно, вы можете этого не делать.
- Просверлите отверстия в деревянных рейках.
- Прикрепите теплоотвод к рейке винтами.
- Нанесите на рейку термоклей.
- Приклейте рейку к корпусу изнутри.
Шаг 10: Убираем встроенный резистор
- На этом этапе мы заменяем встроенный в преобразователь LTC3780 резистор на линейный.
- Сначала с помощью паяльника убираем родные подстроечные резисторы 500к и 200к.
- Припаиваем провода к спаям резисторов.
- Теперь припаяйте эти провода к новым 500к и 200к линейным резисторам.
- Убедитесь, что во время работы паяльником не нагрели плату слишком сильно, это может повредить преобразователь постоянного тока.
Шаг 11: Делаем 5В преобразователь
Я использую интегральный стабилизатор 7805, чтобы сделать дополнительный выход на 5В. Сначала припаяйте к печатной плате все электронные компоненты, затем прикрепите плату к теплоотводу для охлаждения.
Шаг 12: Электросхема
Здесь дана полная схема электрических соединений, соедините все компоненты в соответствии с ней.
Шаг 13: Завершение монтажа электропроводки
Спаяйте все компоненты электросхемы между собой. После этого я скрепил все провода вместе кабельными стяжками.
Шаг 14: Завершение сборки
Теперь закрепите верхнюю крышку корпуса винтами. На этом наша работа, наконец, завершена. Включите питание через штекер, и ваша установка даст вам на выходе напряжение до 30В и ток до 6А.
Спасибо, что заинтересовались моим проектом.
С.П. Гапоненко, г. Чернигов РА 3-4, 9/2009 Подробное описание работы этого контроллера описано в [3]
При включении блока питания, на индикаторе появится установленное напряжение. Но на выходе блока питания напряжение будет отсутствовать. Для того чтобы на выходе блока питания появилось установленное напряжение, нужно нажать кнопку S1. Срабатывает триггерная схема подачи питания. При этом загорается светодиод HL3, индицируя появление на выходе блока питания напряжения. Преимущество данной схемы подачи питания в том, что при включении блока питания, либо после перебоев в подаче электроэнергии, на выходе напряжение всегда будет отсутствовать. При первом нажатии кнопки S1 питание включается, а при втором нажатии кнопки S1
питание отключается. Применены два реле с одной группой переключающих контактов в каждом. Реле К2 с допустимым током коммутации не менее максимального тока нагрузки блока питания (20 Ампер). Возможно применить одно реле с двумя группами контактов на переключение. Иногда потребуется подобрать резистор R59 для надежного включения и выключения реле. Схема собрана на отдельной печатной плате. В силу своей простоты и различий в применяемых реле, печатная плата не приводится.
|
Базовая конструкция аналогового источника питания (часть 2)
В первой части мы увидели, что есть три основных компонента аналогового источника питания: преобразование и согласование входной мощности; ректификация и фильтрация; и регулирование. Мы рассмотрели первые два компонента и в этой статье рассмотрим аспект регулирования. Мы сконцентрируемся на основных трехконтактных регуляторах, которые дешевы и легко доступны.
Однако следует помнить, что многие из основных аспектов конструкции трехполюсных регуляторов применимы к любой конструкции аналогового регулятора.В этой статье будет разработан источник питания с ограничением тока от 0 до 30 В постоянного тока и от 0 до 1 А. Базовая стоимость запчастей составляет около 25 долларов.
Базовый трехконтактный регулятор
На рис. 1 показана концептуальная конструкция трехполюсного регулятора. (Мы ограничимся обсуждением положительных регуляторов, потому что отрицательные регуляторы практически одинаковы, за исключением полярности.) Важно понимать, как это работает, чтобы правильно понимать и применять концепции аналоговых регуляторов.
РИСУНОК 1. Основным подходом к трехконтактному стабилизатору является простая схема операционного усилителя с отрицательной обратной связью. Хотя на практике все немного сложнее.
По сути, регулятор представляет собой сервосистему с отрицательной обратной связью. Резистор и стабилитрон обеспечивают стабильное опорное напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя. Инвертирующий вход операционного усилителя измеряет выход. Если выходное значение выше эталонного, операционный усилитель поворачивается к более низкому напряжению.
И наоборот, если выходное значение ниже эталонного, инверсия входа операционного усилителя сильнее нагружает базу транзистора, позволяя проходить более высокому напряжению. Эта концепция дизайна довольно проста (хотя ее реализация может быть довольно сложной).
В этой базовой конструкции есть ряд моментов, которые требуют обсуждения. Во-первых, проходной транзистор действует как переменный резистор. Он снижает входное напряжение за счет ограничения тока. Как вы понимаете, постоянный резистор в этой ситуации должен рассеивать много тепла, так же как и транзистор.Позже мы рассмотрим это более подробно.
Второй момент — падение напряжения на проходном транзисторе. Все биполярные полупроводниковые переходы демонстрируют этот эффект. Это означает, что для правильной работы входное напряжение должно быть выше, чем выходное напряжение. Для стандартных трехконтактных регуляторов напряжения это напряжение составляет примерно 1-2,5 В в зависимости от температуры и потребляемого тока. (Однако для правильного проектирования всегда следует использовать «падающее» напряжение 2,5 В.)
Если желаемая разница входных и выходных напряжений меньше этих 2,5 В, схема больше не будет иметь запаса для правильного регулирования и выйдет из регулирования. (Существуют и другие стабилизаторы с малым падением напряжения или LDO-стабилизаторы, которые могут работать с гораздо меньшим дифференциалом ввода-вывода — некоторые до 0,1 В. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить надлежащую емкостную нагрузку, иначе они могут работать некорректно. )
Третий момент заключается в том, что изменение выходного сигнала проходит через операционный усилитель и транзистор через некоторое время (задержка контура).В это время мощность не регулируется должным образом. Очевидно, что чем быстрее операционный усилитель и транзистор, тем короче этот переходный процесс. Однако изготовление быстрых мощных транзисторов — дело непростое или дешевое.
Кроме того, чем быстрее схема транзистора и операционного усилителя, тем больше она подвержена колебаниям. Если ваш источник питания колеблется, это нехорошо. Большинство трехполюсных регуляторов имеют переходную характеристику (время задержки с обратной связью) около 30 мкс.
Последний пункт касается регулируемых регуляторов напряжения ( Рисунок 1 показывает стабилизатор постоянного напряжения).Не вдаваясь в длительные технические обсуждения, трудно обеспечить стабильное и дешевое опорное напряжение ниже 1,2 В. Это ограничивает минимальное выходное напряжение регулируемых регуляторов. Однако позже мы увидим дешевое и простое решение этой проблемы.
Требуются дополнительные компоненты
Для стабилизатора напряжения требуются только входной и выходной байпасные конденсаторы (подключенные к земле) (обычно от 0,1 до 1,0 мкФ). Они предназначены для стабилизации операционного усилителя в регуляторе.Если большой конденсатор фильтра находится в непосредственной близости (менее 6 дюймов) от входа регулятора, то входной байпасный конденсатор можно не устанавливать.
Теоретически выходной конденсатор тоже можно не устанавливать. Однако, если ваша цепь, которую нужно запитать, просто имеет нагрузочную емкость от 500 пФ до 5000 пФ, то регулятор может колебаться.
Использование выходного байпасного конденсатора 1,0 мкФ переводит операционный усилитель в стабильный рабочий режим. Всегда полезно потратить на это несколько копеек, чтобы убедиться, что у вас есть надежный источник питания.
Рисунок 2 показывает правильную конструкцию регулируемого регулятора. Входные и выходные шунтирующие конденсаторы (Ci и Co) такие же, как и в фиксированной реализации стабилизатора.
РИСУНОК 2. Практическая реализация регулируемого регулятора LM317 требует нескольких дополнительных компонентов для оптимальной производительности и надежности. В тексте описаны дополнительные части и их функции.
Два резистора (Rb и Radj) необходимы для выбора выходного напряжения.Обычно Rp устанавливается на 240 Ом, чтобы обеспечить надлежащий ток (обычно около 50 мкА) в обратной связи операционного усилителя.
Radj используется для изменения вывода до желаемого значения. Конденсатор, подключенный к регулировочному штырю (Cbyp), используется для улучшения подавления пульсаций / шума. Это особенно полезно, если исходный постоянный ток поступает от импульсного источника питания, который обычно довольно шумный.
Диоды используются для защиты регулятора от неожиданных перепадов напряжения. Если вход должен быть замкнут на землю, конденсаторы на выходе и / или регулировочном штырьке все равно сохранят свое напряжение.Затем они будут разряжаться в обратном направлении через соответствующие штыри к входу. Это может вывести устройство из строя.
Если не используется регулировочный байпасный конденсатор (Cbyp), то Dadj можно не устанавливать. Если вы уверены, что устройство, на которое подается питание, никогда не будет иметь нагрузочную емкость 10 мкФ или более, то Do также можно не указывать.
Расчеты корректировки
Важно помнить, что (для регулируемых регуляторов) регулировочный штифт действует как неинвертирующая точка обратной связи для внутреннего операционного усилителя.Таким образом, операционный усилитель будет делать все возможное, чтобы поддерживать напряжение на этом выводе (которое указано на 1,25 В ниже выходного). Итак, если мы подадим на этот вывод напряжение (через резистор), выходной сигнал возрастет. Если замкнуть этот контакт на землю, то выходное напряжение упадет до 1,25 В. Если приложено отрицательное напряжение 1,25 вольт, то выходное напряжение полностью упадет до нуля.
Обычно делитель напряжения используется для передачи части выходного напряжения обратно в регулятор для установки выходного напряжения (как показано на , рис. 2, ).Уравнение Vout = Vref (1 + Rp / Radj) + (Iadj x Radj). Как указано выше, Vref составляет 1,25 В. Второй член (Iadj x Radj) — это коррекция ошибок для опорного напряжения 1,25 В. Как правило, это довольно мало, и на него часто не обращают внимания. Если это игнорируется и для Rp используется типичное значение 240 Вт, тогда уравнение принимает вид Vout = 1,25 (1 + 240 / Radj). Обычно точность составляет несколько процентов.
Любопытная вещь происходит, когда мы заменяем Radj силовой нагрузкой вместо резистора (см. , рис. 3, ).Выходное напряжение зависит от нагрузки. Мы видим, что это имеет смысл, потому что изменение мощности нагрузки действует как переменный резистор. В результате ток нагрузки остается фиксированным, но напряжение меняется. Другими словами, регулятор напряжения превратился в регулятор тока. Вместо постоянного напряжения у нас есть постоянный ток.
РИСУНОК 3. Заменяя нагрузку регулирующим резистором, LM317 становится регулятором тока (напряжение изменяется в зависимости от нагрузки).Это очень полезная схема, которая используется не часто.
Легко видеть, что максимально допустимый ток зависит от Rp. Если Rp сделать 1,25 Вт, то можно обеспечить ток до полного ампер. Обратите внимание, что этот ток ограничен максимальным выходным током регулятора 1,5 А и максимально возможным выходным напряжением (которое зависит от входного напряжения). Это текущее регулирование — очень полезная функция (этих регуляторов), которая не часто используется.
Рассеиваемая мощность
По сути, регулятор действует как переменный резистор, включенный последовательно с источником питания.Количество рассеиваемой мощности — это просто разница напряжений между входными и выходными контактами, умноженная на потребляемый ток. Это создает несколько интересных ситуаций.
Например, предположим, что вы подаете 35 В на вход регулируемого регулятора и ожидаете получить один ампер при пяти вольтах, а также при 32 В. При 5 вольт на регуляторе будет падение 30 В. При токе в усилителе регулятор должен будет рассеивать 30 Вт, обеспечивая при этом 5 Вт нагрузке. Эффективность всего 14%.При 32 вольт будет падение на три вольта, что означает, что регулятор должен рассеивать всего три ватта при подаче 32 Вт на нагрузку. Это 91% эффективности.
Понятно, что поддержание входного напряжения как можно ближе к выходному приводит к повышению эффективности и меньшему нагреву. (Обратите внимание, что при входном напряжении 35 В и потребляемом токе в один ампер общая потребляемая мощность всегда будет 35 Вт. Чем больше мощность потребляет нагрузка, тем меньше должен рассеиваться регулятор.)
Часто в цепи требуется несколько напряжений.Нет ничего плохого в том, чтобы поставить регулятор на пять вольт после регулятора на 10 В. Таким образом, падение напряжения на пятивольтовом регуляторе распределяется между двумя устройствами. Однако, если два напряжения имеют существенно разные требования к току, этот подход может быть неоптимальным. (Вы можете использовать закон Ома для расчета эффективного сопротивления регулятора при заданном напряжении и токе. Затем вычисляется мощность, умноженная на сопротивление, умноженное на квадрат тока.)
Применение теории
Теперь мы можем объединить информацию из двух статей для создания практического источника питания.Мы начнем с базового предложения, а затем обсудим, как его изменить, чтобы добавить функции, которые могут быть полезны. Рисунок 4 представляет собой практическую схему для регулируемого источника питания с ограничением по току и напряжением на один ампер, который изменяется от нуля до примерно 30 вольт. (Эта конкретная схема оказалась очень полезной и адаптируемой в ряде высоконадежных конструкций для моих клиентов; обычно с фиксированным пределом тока и фиксированным выходным напряжением.)
РИСУНОК 4. Хороший настольный блок питания, обеспечивающий 0-30 вольт на один ампер. Он также ограничен по току, чтобы помочь устранить ненужное дымообразование в ваших цепях. При желании можно добавить счетчики для контроля напряжения и тока.
Необработанная цепь постоянного тока была подробно описана в Часть 1 и не будет обсуждаться далее, за исключением нескольких незначительных изменений. Силовой трансформатор теперь определяется как устройство с центральным ответвлением на 24 В от 1,0 до 1,5 А вместо 25,2 В при 2 А.У этого изменения есть три причины.
Во-первых, некоторые регуляторы ограничены до 35 В (большинство других рассчитано на 40 В, и есть версия для высокого напряжения — LM-317H — которая может доходить до 60 В). Обратите внимание, что технически это разница напряжений между входом и выходом, а не между входом и землей. Если выход поддерживается над землей, то вход может быть выше.
Однако для универсального источника питания вы должны предполагать, что выход время от времени будет закорочен на землю.Это означает, что входное напряжение должно быть ограничено примерно до 37 В, потому что диод моста будет падать примерно на 1,4 В, а регулятор тока — на дополнительные 2,5 В.
Кроме того, нет причин для обеспечения двух ампер первичного постоянного тока, если максимальная выходная мощность рассчитана на один ампер. (Обратите внимание, что номинал меньше абсолютного максимума, который может обеспечить схема.)
Третья причина — регулировка температуры регулятора. Это также причина для добавленного переключателя, который будет обсуждаться более подробно ниже.
Конденсатор главного фильтра был уменьшен с 10 мфд до 4700 мфд, поскольку спецификация тока источника питания была уменьшена с двух ампер до одного ампер.
Регулируемый регулятор тока состоит всего из трех частей: LM-317; фиксированный резистор; и переменный резистор. Постоянный резистор необходим для ограничения тока через цепочку резисторов. Очевидно, что чем меньше сопротивление, тем больше тока протекает. При разности 1,25 В между выходом и регулировочным контактом фиксированный резистор сопротивлением 1 Ом ограничивает ток до 1.25А.
Если бы этот резистор был исключен, а регулируемый резистор был установлен, например, на 0,1 Вт, ток был бы (теоретически) 12,5 А (по закону Ома). Это либо разрушит ИС, либо приведет к ее отключению из-за тепловой перегрузки. Ни то, ни другое не годится.
Кроме того, мощность через это небольшое сопротивление будет 15,6 Вт (мощность равна квадрату тока, умноженного на сопротивление). Это сожжет переменный резистор. Установив в цепи минимум 1,0 Вт, ток ограничивается максимумом 1.25А и переменный резистор защищен.
В худшем случае мощность, рассеиваемая постоянным резистором, составляет 1,25 Вт. Резистор на 3 Вт (а не на устройство на 2 Вт) выбран из соображений консервативности. В наихудшем случае потребляемая мощность переменного резистора возникает, когда она равна постоянному резистору или 1,0 Вт.
В этом случае через него будет около 0,4 Вт мощности. Это означает, что потенциометра на один ватт вполне достаточно, но два ватта будут очень консервативными.Помните, что лучше потратить немного больше на блок питания, чем тратить много на испорченные цепи.
Секция регулятора напряжения — это просто дизайн из начала этой статьи. Единственное изменение — использовать переменный резистор (R6) вместо постоянного резистора (Radj).
Радиатор — важный вопрос. Регулятор напряжения должен рассеивать до 32 Вт мощности, в худшем случае. Это создает серьезную проблему. Типичный корпус TO-220 ограничен мощностью 15 Вт согласно спецификации.Одним из плохих решений является снижение максимальной номинальной мощности примерно до 0,5 А для более низких напряжений. Это меняет спецификации, чтобы соответствовать дизайну, а не проектировать в соответствии со спецификациями. Есть еще один подход, требующий творческой инженерии, который будет подробно описан ниже.
Любопытно, что регулятор тока очень эффективен. Падение напряжения обычно составляет 2,5 В (наихудший случай), поэтому максимальная мощность, рассеиваемая на один ампер, составляет 2,5 Вт. Здесь достаточно простого и недорогого пристегивающегося радиатора.
Устранение проблемы нагрева
Как уже отмечалось, при низких напряжениях слишком много тепла, которое невозможно отвести. Проблема возникает из-за большого падения напряжения со входа на выход регулятора. Решение состоит в том, чтобы использовать трансформатор с центральным отводом и переключать ответвления. Трансформаторы с центральным отводом широко распространены и обычно стоят не больше, чем трансформаторы с центральным отводом.
Когда переключатель подключен к верхнему концу трансформатора, на остальную часть цепи подается полное напряжение, и возможен полный диапазон напряжений.Пока потребляемый ток поддерживается ниже 0,5 А, проблем с нагревом не будет. Однако, если источник питания должен обеспечивать высокий ток при низком напряжении, переключатель используется для подключения к центральному отводу и снижает входное напряжение на 50%. Таким образом, на остальную часть блока питания подается всего около 18 вольт.
Итак, если необходимо пять вольт на один ампер, тогда только 13 Вт мощности должны рассеиваться регулятором в виде тепла (вместо примерно 30 Вт). Это позволяет использовать стандартный регулятор типа TO-220 в указанных пределах.(Если вы хотите пофантазировать, вы можете контролировать напряжение регулировки и использовать отдельную схему для автоматического переключения между обмотками трансформатора.)
Устранение проблемы с минимальным напряжением 1,2 В
Большинство людей хотят, чтобы источник питания был полностью заземлен. Оказывается, есть простой способ сделать это: просто добавить два диода последовательно с выходом. Каждый диод снижает напряжение примерно на 0,7 В (в зависимости от нагрузки). Итак, два диода уменьшат выходную мощность на 1,4 В. В реальной эксплуатации всего около 1.0 В падает без нагрузки. Это делает минимальное выходное напряжение холостого хода 0,2 В. Это практически ноль.
Если вы действительно хотите, вы можете добавить еще один диод последовательно, чтобы снизить выходной сигнал, но это кажется ненужным. Сопротивление заземления включено, чтобы отводить любую утечку через диоды. Без резистора выход может плавать до напряжения, приложенного к диодам.
Следует отметить, что вы можете заземлить выход регулятора, если подаете отрицательное напряжение на регулировочный штифт.Это несколько усложняется, если отрицательное напряжение недоступно (как в этом случае). Добавление двух диодов — быстрое и простое решение.
Minimum Current Обсуждение
Как указано на схеме , рис. 4 , минимальный предел тока составляет около 5 мА. Практически для всех приложений это не проблема. Очень немногие компоненты будут повреждены при подаче на них 5 мА. Однако если установить напряжение 30 В, то на выходе будет мощность 150 мВт.Для некоторых компонентов это может быть слишком много.
Следует помнить, что регулятор напряжения использует для своей работы некоторый ток (помимо тока, рассеиваемого в процессе регулирования). Как правило, регулятор потребляет около 5 мА постоянного тока при входном напряжении 30 В, независимо от настройки выходного напряжения. Таким образом, хотя регулятор тока обеспечивает минимум 5 мА, этот ток используется следующим регулятором напряжения и в значительной степени не виден на выходе (хотя в некоторых особых случаях это может быть).Это не идеальное решение, но разумное.
При желании можно использовать резистор регулировки тока большего размера (R5). Потенциометр 1K снизит минимальный ток на выходе регулятора тока примерно до 1 мА.
Добавление счетчиков
Всегда приятно иметь возможность измерить выходное напряжение и используемый ток. Добавить вольтметр просто. Просто поместите его напротив выхода, чтобы измерить напряжение.
С измерителем тока немного сложнее. Вы можете подключить амперметр последовательно с выходом для измерения используемого тока.Это будет работать в большинстве случаев. Проблема в том, что измеритель добавляет последовательное сопротивление. В зависимости от измерителя это может повлиять на цепь, которую вы запитываете. По сути, это увеличивает сопротивление источника питания. Это особенно верно для диапазонов малых токов, где последовательное сопротивление может составлять 100 Ом или более (мой дешевый измеритель имеет сопротивление 800 Вт по шкале 500 мкА).
Если вы не возражаете против погрешности в несколько мА, есть очень удобное место для измерения тока. Все, что вам нужно сделать, это измерить напряжение на выводах R4 в цепи ограничения тока.Это резистор сопротивлением 1 Ом, обеспечивающий один вольт на ампер выходного тока.
Базовая точность зависит от точности резистора. Резистор 1% будет иметь точность 1%, за исключением нескольких мА, используемых следующей схемой регулятора напряжения. (Обратите внимание, что вы можете измерить токи малых нагрузок, отметив ток перед подключением нагрузки и после ее подключения. Разница связана с нагрузкой. Основное ограничение здесь — это возможность измерения малых напряжений. Ток в пять мА обеспечит всего 5 мВ на резисторе.)
Правильный метод измерения выходного тока — это добавить к выходу небольшой последовательный резистор и измерить падение напряжения на нем (как мы это делали с R4). Обычно этот резистор имеет мощность 0,1 Вт или меньше и требует тщательной разработки. Существуют микросхемы контроля тока, доступные за пару долларов, которые значительно упрощают задачу преобразования тока в легко измеряемое напряжение.
Заключение
Понимание основных концепций аналоговых источников питания позволяет разработать надежный универсальный источник питания стоимостью около 25 долларов.Регулируемые трехполюсные регуляторы недорогие, и их недостатки можно без особых проблем компенсировать. Доступны регуляторы более высокого тока и более высокого напряжения, чтобы можно было построить более мощные блоки питания.
Вместо того, чтобы предоставлять только принципиальную схему и инструкции, эти две статьи попытались предоставить основу для информации, необходимой, чтобы помочь любому разработать источник питания для своих собственных нужд. Проектирование источников питания — это базовый навык, которым должен обладать каждый инженер и любитель.В конце концов, каждый проект нужно каким-то образом поддерживать. NV
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ
| Резисторы 1/4 Вт 5%, если не указано иное | |
| R1 | 30K 1 Вт |
| R2, R3 | 10K |
| R4 | 1.0 3 Вт |
| R5 | 250 2 Вт регулируемый |
| R6 | 5K регулируемый |
| R7 | 240 |
| Конденсаторы | |
| C1, C2 | 0.1 мпк 250 вольт керамический |
| C3 | 4700 mfd 63 вольт алюминиевый электролитический |
| C4 | 0,1 мпм 63 В керамический |
| C5 | 10 мпк 63 В, электролитический алюминий или тантал |
| C6 | 1,0 мпм, 63 В, алюминий или тантал, электролитический или монолитный |
| Полупроводники | |
| D1, D4 | Высокоэффективный светодиод |
| D2, D5, D6 | 1N4004 выпрямительный диод (1 ампер 400 PIV) |
| D3 | Мостовой выпрямитель 3 А 100 В PIV |
| D7, D8 | 1N5401 Выпрямитель (3 А 100 В PIV) |
| U1, U2 | LM317 регулятор напряжения регулируемый ТО-220 упаковка |
| Разное. | |
| Т1 | Трансформатор 24 В с центральным отводом от 1,0 до 1,5 ампер |
| F1 | Плавкий предохранитель 1 А с задержкой срабатывания |
| SW1 | Переключатель SPDT (контакты 3 А) |
| Шнур питания, корпус, держатель предохранителя, радиаторы, дополнительные измерители и т. Д. | |
# 433 Регулируемый блок питания
Создание популярного регулируемого блока питания 30 В / 3 А, изготовление корпуса и тестирование.
Банкноты
Комплект для сборки регулируемого источника питания постоянного тока 0-30 В, 2 мА-3 А широко доступен на большинстве рынков электроники для хобби (aliexpress, Banggood, eBay).
Он имеет плавно регулируемое выходное напряжение и регулируемый предел тока с индикатором перегрузки по току / отключением.
Похоже, что этот дизайн, возможно, произошел от SmartKit в Греции, улучшено разными людьми, и в какой-то момент «канонический дизайн» был выбран для массового производства (сразу же узнаваемый по красной печатной плате и высокой крышке).
Я, конечно, не первый, кто собрал комплект — это обычный проект, просто поищите на YouTube источник питания 0–30 В — например, эта сборка Бориса Дусноки:
Технические характеристики комплекта
- Материал: печатная плата
- Цвет: красный
- Входное напряжение: 24 В переменного тока
- Входной ток: макс. 3A
- Выходное напряжение: 0-30 В (плавная регулировка)
- Выходной ток: 2 мА-3 А (плавная регулировка)
- Пульсация выходного напряжения: макс.0.01%
- Размер собранного элемента: 9 * 8,5 * 3,5 см / 3,5 * 3,4 * 1,4 дюйма
- Размер упаковки: 15 * 11 * 2 см / 5,9 * 4,3 * 0,8 дюйма
- Вес упаковки: 86 г / 3 унции
Детали
| Кол-во | Ссылка | Описание | Примечание |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,47 Ом 5 Вт | ||
| 1 | 33 Ом 1/4 Вт | ||
| 1 | 82 Ом 1/4 Вт | ||
| 1 | 220 Ом 1/4 Вт | ||
| 2 | 1 кОм 1/4 Вт | ||
| 1 | 1.5 кОм 1/4 Вт | ||
| 2 | 2,2 кОм 1/4 Вт | ||
| 1 | 2,2 кОм 1 Вт | ||
| 1 | 3,9 кОм 1/4 Вт | ||
| 1 | 4,7 кОм 1/4 Вт | ||
| 5 | 10 кОм 1/4 Вт | ||
| 2 | 27 кОм 1/4 Вт | ||
| 2 | 56 кОм 1/4 Вт | ||
| 1 | 270 кОм 1/4 Вт | ||
| 2 | Переменный потенциометр, 10 кОм | ||
| 1 | Подстроечный резистор 100 кОм | ||
| 2 | 100пФ | ||
| 1 | 330пФ | ||
| 1 | 100 нФ | ||
| 1 | 220 нФ | ||
| 1 | 10 мкФ 50 В | ||
| 2 | 47 мкФ 50 В | ||
| 1 | 3300 мкФ 50 В | ||
| 1 | 1N4004 | ||
| 4 | 1N4148 | поставлено дополнительно | |
| 4 | 1N5408 | ||
| 2 | 5В1 | ||
| 1 | 3мм белый светодиод | заменил это на красный светодиод в финальной сборке | |
| 1 | L7824 24V 1A Положительный регулятор | ||
| 1 | 9014 NPN Малосигнальный транзистор | ||
| 1 | 9015 PNP Малосигнальный транзистор | ||
| 1 | D882 NPN Силовой транзистор | лист данных | |
| 1 | D1047 Транзистор биполярный NPN высокой мощности | лист данных | |
| 3 | TL081 ОУ с полевым транзистором на входе | ||
| 1 | 2-контактная клеммная колодка | ||
| 1 | Клеммная колодка с 3 контактами | ||
| 1 | радиатор | ||
| 2 | Хh3.54 3P розетка и провод | ||
| 2 | Xh3.54 3-полюсная розетка для печатных плат, вилка | ||
| 1 | 2-контактный разъем | ||
| 4 | Винт M3 | ||
| 22пФ | доп 3 почему то в комплекте! |
Строительство
Плата проста в сборке.На этом этапе я протестировал его, чтобы проверить работу. Обратите внимание, что для правильной работы требуется источник переменного тока.
Как это работает
Дополнительную информацию можно найти в разных местах, например:
Вот частичная схема основной цепи питания. Я, вероятно, приведу в порядок и завершу это позже (например, он не включает блок питания вентилятора 24 В).
Корпус и дополнительное оборудование
Чтобы превратить его в готовый настольный блок питания, я выбрал следующее:
А 6.Синий металлический корпус 7 дюймов x 5,1 x 3,1 дюйма Project Case
Питание от сети через розетку с предохранителем и выключатель:
Понижающий трансформатор 15 Вт, 24 В переменного тока
A Дисплей вольт / амперметра для передней панели. Я подробно рассмотрел этот компонент в LEAP # 289 VoltmeterAmmeterModule. Он питается от блока питания вентилятора 24 В параллельно с вентилятором.
Я установил 40-миллиметровый 9-лопастной вентилятор 24 В на стороне блока, без какого-либо дополнительного радиатора на основном силовом транзисторе.Получился шумный педераст. Мои требования к питанию пока минимальны, в будущем я, вероятно, пересмотрю и сделаю некоторые измерения температуры под нагрузкой.
Для разъемов питания на передней панели я использовал красивый двойной банановый зажим.
Наконец-то металлический безель для установки светодиода ограничения тока на передней панели
Финальная сборка
Калибровка
В моей сборке есть три точки калибровки: смещение нулевого напряжения для регулятора и регулировка напряжения / тока для панельного измерителя.
VR1 (синий горшок) на печатной плате обнуляет смещение напряжения источника питания:
Счетчик имеет регуляторы напряжения и тока на задней панели устройства. При нагрузке 50 Ом (на самом деле 49 Ом согласно моему цифровому мультиметру) я показываю 0,19 А при 11,8 В согласно приборному индикатору. Напряжение есть, но ток отличается от ожидаемого ~ 0,23 А, и позже я сделал настройку, чтобы получить это значение в пределах 10 мА от фактического.
Тест на перегрузку по току
Настройка ограничения по току (синяя ручка в моей сборке) работает должным образом.При превышении предела тока выход отключается:
Это хороший комплект и забавная сборка, но есть пара недостатков:
- выходное напряжение имеет такую же точность, как и ваш измеритель, и точная настройка сложна. Я видел варианты сборки, которые включают в себя регулировку тока и напряжения; это был бы хороший вариант сборки (две горшки или последовательно большое и малое сопротивление подойдут)
- , функция ограничения тока работает хорошо, но страдает от того, что нет обратной связи о том, что это за настройка (без отключения для проверки.
- вентилятор — очень шумное решение для управления теплом — я сам виноват в выборе вентилятора. Мне было бы интересно посмотреть, с какой мощностью устройство может справиться с одним радиатором.
В целом, хороший универсальный источник питания для настольного ПК, особенно там, где пределы напряжения / тока не должны быть предельно точными. Думаю, я по-прежнему предпочитаю источник питания на базе DPS-3005 как более точное и функциональное решение — см. LEAP # 407 DPS3005BenchPowerSupply для получения дополнительной информации об этом проекте.
Источники и ссылки
Настольный источник питанияHigh End с переменным напряжением / током
В сообщении объясняется схематическая конструкция универсального источника питания Hi-End для рабочего стола, выходное напряжение и выходной ток которого можно независимо регулировать очень точно, с высокой точностью и стабильностью.
Принципиальная схема одноканального блока питания представлена на следующем рисунке. Выходной ток генерируется Tr2, Br1 и C2. Выходное напряжение регулируется последовательным регулятором, в котором T5, T4 и T7 являются активными компонентами.
Основная характеристика
Основные характеристики и рабочие характеристики этой высокопроизводительной схемы источника питания рабочего стола можно узнать из следующей таблицы.
Как работает схема
По сути, все эти транзисторы работают как многокаскадный эмиттерный повторитель, который управляется операционным усилителем IC1. Усиление по току и включение силовых транзисторов Дарлингтона для T4 и T7 гарантируют более низкие требования к току на IC1.
Транзисторы T4 и T7 подключены параллельно с использованием небольших эмиттерных резисторов для рассеивания рассеивания тепла.Выходное напряжение IC1 определяется вначале опорным напряжением, используемым на его неинвертирующем входе.
Инвертирующий вход — это фиксированный потенциал выходного напряжения, обеспечиваемого системой. Высокое усиление и дифференциальная работа IC1 позволяют устройству изменять выходное напряжение таким образом, чтобы разность напряжений между его входами была практически нулевой.
Опорное напряжение для IC1 извлекается из источника постоянного тока T3 и стабилитрона D5. Детали R5 и C4 работают как базовые средства устранения шума.Стабилитрон D5 создает крошечное смещение напряжения, позволяющее выходному напряжению упасть до нуля.
Ограничение тока
Ограничение тока в зависимости от напряжения обратной связи осуществляется через R19, IC2, T9, T10 и T6. Ток, протекающий через R19, вызывает падение напряжения на резисторе. Часть этого напряжения определяется резистивным делителем P2 и R20, усиливается IC2 и подается на схему запуска, построенную вокруг T8 и T9.
Обычно T9 остается выключенным, однако он активируется, как только выход IC2 соответствующим образом увеличивается из-за увеличения тока нагрузки.При этом загорается светодиод D6, показывая действия по ограничению тока, и включается T10.
Транзисторы T9, T10 и T6 в этот момент работают как усилитель, вытягивая ток с помощью Rs, что, следовательно, минимизирует опорное напряжение на IC1 и, следовательно, выходное напряжение.
Уровень потенциала для работы в качестве опорного источника и подключенной схемы получается отдельно от выходного питания от Tr1, Br1 и C1, вместе со схемой стабилизации T1 и T2.
Влияние нагрузки на этот источник питания постоянно, пока не произойдет окончательное ограничение тока.Таким образом, регулятор с этим источником питания работает исключительно против изменений напряжения сети переменного тока, которые почти никогда не доходят до 10%. Это позволяет относительно легко достичь стабильного эталона.
Как настроить
Действия по настройке этого настольного источника питания высокого класса с переменным напряжением / током полностью зависят от функции ограничения тока.
1. При выключенном устройстве отрегулируйте регулятор выходного напряжения P1, чтобы получить нулевое напряжение, потенциометр управления током P2 для оптимального тока (максимальное сопротивление) и Pt на нулевое сопротивление.
2. Подсоедините резистор приблизительно равным 10 Ом, номинальным током 1,5 А, над выходными клеммами.
3. Включите систему и увеличивайте мощность до тех пор, пока не начнет течь ток 1,5 А.
4. Выполните точную настройку P4, чтобы лампа предупреждения о предельном токе, D6, просто горела.
5. Увеличивайте сопротивление P3, пока ток не упадет примерно до 50–100 мА, как показано на амперметре.
6. Уменьшите выходное напряжение до нуля и убедитесь, что контрольная лампа погасла.
7.Увеличьте выходное напряжение и убедитесь, что контрольная лампа горит при уровне тока 1,5 А.
8. Попробуйте увеличить ток, увеличив выходное напряжение или уменьшив нагрузочное сопротивление, и убедитесь, что выброс выходного тока минимален.
9. Выберите дополнительные настройки управления ограничением тока и убедитесь, что ограничение происходит при меньших токах. Пониженный предел должен составлять от 30 до 50 мА.
10. В случае, когда индикатор ограничения тока горит, но при яркости ниже 100%, это может быть связано с колебаниями цепи ограничения, так как P1 может быть повернут слишком далеко и его необходимо настроить заново.
Это действительно наиболее эффективно достигается уменьшением его значения до нуля и повторением процедуры №. 3, 4 и 5. Калибровку регулятора ограничения тока можно выполнить, установив его на максимальное значение, затем точно настроив выходной ток до уровня, необходимого в качестве уровня калибровки, после чего выполните точную настройку управления ограничением до ограничения тока. просто происходит, как показано включением светодиода.
Принципиальная электрическая схема источника питания с регулируемым напряжением
ВведениеРегулируемый источник питания постоянного тока использует современную международную передовую технологию высокочастотной модуляции.Его принцип работы заключается в расширении напряжения и тока импульсного источника питания, реализации регулировки напряжения и тока в широком диапазоне и расширении области применения текущего источника питания постоянного тока. Микросхема управления регулируемого источника питания постоянного тока использует более зрелые импортные компоненты, силовые компоненты используют недавно разработанные в мире высокомощные устройства, а регулируемый источник питания постоянного тока решает проблему большого объема традиционного Электропитание постоянного тока за счет трансформатора промышленной частоты.
По сравнению с традиционным источником питания, высокочастотный источник постоянного тока имеет преимущества небольшого размера, легкости, высокой эффективности и т. Д., А также создает условия для мощного источника питания постоянного тока для уменьшения объема. Этот источник питания также называют высокочастотным регулируемым импульсным источником питания. Регулируемый источник питания постоянного тока имеет все функции защиты. Точки перенапряжения и перегрузки по току можно настраивать непрерывно и предварительно просматривать.Выходным напряжением можно управлять с помощью сенсорного переключателя.
Каталог
Ⅰ Регулируемый источник питания постоянного тока 1.1 Принцип работы регулируемого источника питания постоянного тока
Когда входное напряжение составляет 150-260 В, выходное напряжение стабилизатора меньше или превышает эффект 220 В, а его эффективность уменьшен. Однокристальный микрокомпьютер используется для первого шага управления, так что входное напряжение ниже 310 В и выше 90 В регулируется и контролируется в диапазоне 190-250 В, а регулятор напряжения используется для стабилизации напряжения.
Входное напряжение переменного тока от городской электросети сильно колеблется. После того, как схема фильтра поглощения перенапряжения отфильтрует напряжение помех, такое как высокочастотный импульс, оно отправляется в импульсный регулируемый источник питания постоянного тока, схему выборки переменного тока и схему выполнения управления.
Мощность регулируемого источника постоянного тока небольшая, но переменное напряжение 60-320В может быть заменено постоянным напряжением + 5В, + 12В, -12В.Напряжение +5 В подается на однокристальный микрокомпьютер, а напряжение ± 12 В подается на модуль переключателя большой мощности схемы управления.
Однокристальный микрокомпьютер принимает данные входного напряжения, собранные схемой выборки, анализирует, оценивает и отправляет управляющий сигнал в схему триггера для управления и регулирования выходного напряжения. Схема выполнения управления состоит из силового модуля SSR с переходом через ноль и автотрансформатора с ответвлениями.В SSR используется демпферная цепь RC для поглощения перенапряжения и сверхтока, чтобы не повредить SSR во время переключения. Схема выполнения управления регулирует входное напряжение 90–310 В в диапазоне 190–240 В, а затем отправляет его в регулятор параметров для точного регулирования.
Параметрический регулятор состоит из генератора LC , состоящего из катушки индуктивности и конденсатора с частотой колебаний 50 Гц. Независимо от того, как меняется городское электричество, частота его колебаний не меняется, поэтому выходное напряжение не меняется, а точность регулирования напряжения высокая.Даже если форма входного напряжения сильно искажена, это стандартная синусоидальная волна после генерации параметрическим регулятором, поэтому регулируемый источник питания обладает сильной защитой от помех и очищающей способностью.
Защитная цепь аварийной сигнализации: Когда существует угроза безопасности оборудования, подаются только звуковые и световые сигналы, побуждающие оператора принять меры, чтобы избежать отключения выходного напряжения. Если температура блока управления слишком высока, входное напряжение муниципального электричества превышает 300 В, а входное напряжение муниципального электричества ниже 130 В при отсутствии выходного напряжения, будут звуковые и световые сигналы тревоги.Когда входной ток слишком велик, автоматически срабатывает автоматический выключатель входящего (выходного) воздуха.
1,2 Принципиальная схема
• Принципиальная схема
Рисунок 1. Принципиальная принципиальная схема
• Схема
Рисунок 2. Принципиальная схема
Ⅱ Схема аппаратной части 2.1 Схема выпрямителя
Функция схемы мостового выпрямителя заключается в преобразовании положительного и отрицательного переменного синусоидального переменного напряжения в одностороннее пульсирующее напряжение с помощью диода выпрямительного элемента с однонаправленной проводимостью. Однако это однонаправленное напряжение часто содержит большую пульсирующую составляющую, которая далека от идеального постоянного напряжения.
Рисунок 3. Схема мостового выпрямителя
Рисунок 4.Волновая диаграмма
2.2 Схема фильтра
Схема фильтра состоит из элементов накопления энергии, таких как емкость, индуктивность и т. Д. Его функция состоит в том, чтобы максимально отфильтровать переменные составляющие однонаправленного пульсирующего напряжения, так что выходное напряжение становится относительно плавным постоянным напряжением.
Рисунок 5. Цепь фильтра
Рисунок 6.Волновая диаграмма
2.3 Напряжение Регулируемое C ircuit
Функция схемы с регулируемым напряжением заключается в принятии определенных мер для поддержания стабильного выходного постоянного напряжения при напряжении сети или нагрузке. текущие изменения.
С развитием технологий интеграции схема регулятора напряжения также быстро интегрируется. В настоящее время серийно выпускаются различные типы монолитных интегральных схем стабилизатора напряжения.Интегрированный регулятор имеет преимущества небольшого размера, высокой надежности и хороших температурных характеристик, а также гибкость и дешевизну. Он широко используется в приборах, счетчиках и другом электронном оборудовании, особенно в трехконтактных интегрированных регуляторах напряжения.
Рисунок 7.
Ⅲ L M 317 3.1 Резюме
LM317 — одна из наиболее широко используемых интегральных схем питания.Он не только имеет простейшую форму фиксированной трехконтактной регулируемой схемы, но также имеет регулируемое выходное напряжение. Кроме того, он обладает такими преимуществами, как широкий диапазон регулирования напряжения, хорошие характеристики регулирования напряжения, низкий уровень шума и высокий коэффициент подавления пульсаций. LM317 — это регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, обеспечивающий ток более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 до 37 В. Этот регулятор очень прост в использовании.
3.2 Характеристики— Регулируемое выходное напряжение составляет всего 1,2 В
— Гарантия выходного тока 1.5A
— Типичная регулировка линейности составляет 0,01%
— Типичное регулирование нагрузки составляет 0,1%
— Коэффициент подавления пульсаций 80 дБ
— Защита от короткого замыкания на выходе
— Максимальный ток, защита от перегрева
— Регулировочная трубка Защита рабочей зоны
— Стандартный трехконтактный корпус транзисторов
— Диапазон напряжения LM117 / LM317 от 1.От 25 В до 37 В с плавной регулировкой
3,3 M ain P arameters— Выходное напряжение ： 1,25-37VDC
— Выходной ток 5 мА-1,5 А
— Микросхема имеет схему защиты от перегрева, перегрузки по току и короткого замыкания внутри
— Максимальная разница входного и выходного напряжения ： 40 В постоянного тока
— Минимальная разница входного и выходного напряжения ： 3VDC
— Температура окружающей среды ： -10 ℃ ~ + 85 ℃
— Температура окружающей среды при хранении ： -65 ℃ ~ + 150 ℃
3.4 P in D iagram и F unction D escriptionLM317 имеет три контакта.
Первый вывод — это вывод с регулируемым напряжением;
Второй вывод — вывод напряжения;
Третий контакт — это контакт входа напряжения.
Рис. 8. Схема выводов LM317
3.5 Абсолютный максимальный рейтинг
Рисунок 9. Абсолютный максимальный рейтинг LM317
3,6 P ackage F orm
Рис. 10. Форма упаковки LM317
3,7 Принцип работы
Максимальное входное напряжение более 30 вольт, выходное напряжение между 1.От 5 до 32 В и ток 1,5 А. Тем не менее, вы должны обращать внимание на энергопотребление и проблемы с нагревом при его использовании. LM317 имеет три контакта. Один для входа, один для выхода и один для регулирования напряжения. Входной контакт вводит положительное напряжение, выходной контакт подключен к нагрузке, контакт с регулируемым напряжением имеет один подключенный резистор (около 200) на выходном контакте, а другой подключен к регулируемому резистору (несколько K). Входной и выходной контакты подключены к конденсатору фильтра на землю.
3.8 I внутренний S химическийРис. 11. Внутренняя схема LM317
3,9 Типичное приложение• Первый контур приложения
Построение переключаемого источника питания с двумя переменными параметрами
Источник переменного тока — одна из самых важных частей оборудования на рабочем месте для электроники.Это только вопрос времени, когда напряжение или ток, необходимые в цепи, станут неприменимы для питания от батареи.
Доступные сегодня настольные регулируемые источники питания обычно представляют собой линейные регуляторы напряжения с питанием от трансформатора, которые просты и недороги в производстве. Однако эти блоки питания также большие, тяжелые и неэффективные для большей части диапазона выходных напряжений. Многие линейные конструкции не могут работать даже близко к номинальному выходному току, когда требуется большой Vo-Vi, но для приложений с низким энергопотреблением они обеспечивают стабильный и бесшумный выход.
Импульсные источники питанияимеют КПД более 90% практически во всем диапазоне выходного напряжения и тока, требуют гораздо меньше места для теплоотводов и сердечников трансформатора (на 90% меньше в конструкциях со средним и высоким током) и имеют целых 5 единиц. раз легче, чем аналогичный линейный блок питания. Но эти преимущества достигаются за счет пульсации, шума и переходной характеристики; три параметра, по которым линейные блоки питания превосходны.
Недавно я работал с некоторыми проектами мощных светодиодов, для которых требовалось 2.От 5 до 9 В и прямой ток от 1 до 2 ампер. Мой лабораторный блок питания на базе LM317 не мог работать более нескольких минут без отключения тепловой перегрузки из-за ограничений VI и Pmax. Это было довольно много, но становилось слишком жарко, чтобы работать надежно. Поэтому я решил создать свой собственный источник питания с двойной переменной мощностью 100 Вт, который мог бы выдавать 2 А при выходном напряжении от 1 В до 20 В.
Я хотел, чтобы нормативные требования были конкурентоспособными с LM317, но мое приложение не требовало чрезвычайно низкого коэффициента пульсации / шума.Ограничение тока и защита от перегрузки были важны, поэтому требовалась независимая регулировка напряжения и тока. И было бы неплохо для удобства включить вольтметр для каждого источника питания.
В этом проекте будет показано, как построить переменный источник питания мощностью 100 Вт с двумя выходами и переключаемым режимом, который у меня есть примерно за 150 долларов, используя готовые модули и сборный корпус, доступные на amazon.com или ebay.com. Этот источник питания компактен, весит менее 3 фунтов и обеспечивает профессиональный внешний вид и производительность, не уступающие коммерческим импульсным источникам питания.
Я использовал этот источник питания для множества схем, работающих в тяжелых условиях, включая контроллер двигателя постоянного тока и прототип аудиоусилителя мощностью 50 Вт, с отличными результатами. Я бы не рекомендовал этот источник питания для прецизионных операционных усилителей или радиочастотных схем, но практически для всего остального он работал очень хорошо.
Обзор конструкции источника питания
Источник переменного тока с переключаемым режимом был разработан с использованием готовых модулей, которые можно соединять вместе с помощью простых инструментов и базовых методов пайки и подключения.Два модуля требуют модификации, чтобы элементы управления на передней панели можно было использовать вместо установленных на печатной плате многооборотных потенциометров, поставляемых с модулями. Эти модификации описаны на более позднем этапе.
Технические характеристики источника питания
Вход: 120 В переменного тока (+/- 15%), 60 Гц, 1 А, полная нагрузка
Выход 1: 1,2 В — 20 В при 2 А
Выход 2: 1,2 В — 20 В при 2 А
Регулировка нагрузки: 0,5% от полной нагрузки
Линейное регулирование: 0,001% полного диапазона входного сигнала
Шум / пульсация: 20 мВ RMS, 100 мВ между пиками
Общее описание схемы
Питаниепеременного тока подключается к источнику питания через входной модуль переменного тока IEC 320-C13.Защитное заземление переменного тока подключено к корпусу блока питания и проходит через импульсные блоки питания 1 и 2. Корпус блока питания заземлен на сеть переменного тока. Земля на выходе постоянного тока гальванически изолирована и не зависит от заземления сети переменного тока.
Импульсные источники питания 1 и 2 включаются и отключаются от питания через выключатель питания DPST с подсветкой. Эти источники питания обеспечивают постоянное напряжение 24 В постоянного тока, необходимое для преобразователей постоянного тока 1 и 2, охлаждающего вентилятора и дисплеев V / I. Преобразователи постоянного тока в постоянный 1 и 2 подают регулируемое выходное напряжение и ток на клеммы источника питания.
Уставки выходного напряжения и тока определяются двумя однооборотными потенциометрами на 50 кОм и двумя однооборотными потенциометрами на 100 кОм. Положительный разъем питания постоянного тока можно отключить от цепи, переместив переключатель выходной мощности в положение «выключено» (вниз).
Два панельных счетчика обеспечивают прямое считывание уставки напряжения и тока, потребляемого цепью, подключенной к каждому источнику питания. В панельных счетчиках используется датчик тока шунтового типа, расположенный на одной линии с заземляющим проводом постоянного тока.Электропитание для каждого измерителя (<20 мА каждый) берется напрямую от импульсных источников питания 24 В.
Все источники питания защищены по току и от тепловой перегрузки и включают в себя последнюю защиту от короткого замыкания с помощью плавких предохранителей на переключаемом входе переменного тока источника питания и выходе постоянного тока преобразователя. Охлаждение блока питания осуществляется принудительным воздушным охлаждением с помощью вентилятора 27 куб. Фут / мин, потребляющего 24 В при 100 мА от импульсного блока питания 2.
Компромиссы дизайна
Чтобы сохранить общую стоимость около 150 долларов, вместо прецизионных многооборотных потенциометров использовались однооборотные потенциометры.Установить выходное напряжение проще с помощью прецизионных электролизеров на 10 витков, но хорошо сделанный набор увеличил бы стоимость источника на 40 долларов. Я решил жить с неудобной природой универсального однооборотного потенциометра для установки выходного напряжения. Мои приложения не требуют точного напряжения. Достаточно близко — достаточно хорошо.
Чтобы снизить затраты и упростить разводку модулей, я не использовал преобразователи постоянного тока в постоянный с функцией измерения внешнего напряжения. Это приводит к небольшому ухудшению регулирования нагрузки (0.5% вместо 0,1%) из-за токового шунта, используемого в измерителе тока.
Вентилятор 60 мм x 60 мм, который я использовал, является излишним для этой конструкции и немного громче, чем мне хотелось бы. Нижние вентиляторы CFM от Delta Electronics не были в наличии на складе Mouser, поэтому я решил смириться с лишним. Когда источник питания установлен на приборной полке, я почти не замечаю шум вентилятора среди всего остального шума вентилятора, происходящего в лаборатории.
Регулятор ограничения тока можно использовать только для половины диапазона из-за номинального тока преобразователя постоянного тока в постоянный ток 5 А.Я мог бы использовать два резистора для масштабирования регулятора тока, чтобы использовать полное вращение, но не чувствовал, что сложность проводки того стоит. Обычно я начинаю с минимального тока в новой цепи и медленно увеличиваю предел тока, пока не будет достигнуто стабильное выходное напряжение. Я мог бы добавить масштабирующие резисторы позже, если считаю, что это необходимо.
Полный PDF-файл со всеми схемами источников питания и списком деталей можно скачать >>> ЗДЕСЬ <<< .
Просмотрите список деталей
Получите детали, указанные для проекта источника питания.По состоянию на август 2015 года все можно приобрести на Amazon, eBay и Mouser. Все цены действительны по состоянию на август 2015 года.
Я веду инвентарь пластиковых стяжек и различных винтов, гаек и шайб. Я использовал некоторые из них при отделке блока питания и не перечислил их в списке запчастей, потому что их стоимость за единицу чрезвычайно низка. Имейте под рукой 4-дюймовые кабельные стяжки и несколько винтов / гаек / шайб №6 и №10.
Что касается продукта IAASR SimCase, то в iaasr имеется ряд опций.com веб-сайт. Обязательно выберите нужный цвет, выберите вентилятор / питание / вход переменного тока и выберите вариант вентилятора 24 В.
Обратите внимание: у меня нет деловых отношений ни с одним из поставщиков, указанных в моем списке запчастей. Ничего ценного не было обменено на мою рекомендацию. Ни один из вышеперечисленных поставщиков не предоставил какой-либо компенсации во время создания этого проекта. Я не получу никакой компенсации, если вы решите создать этот проект или приобрести компоненты у любого поставщика, которого я рекомендую.У меня просто был хороший опыт работы с поставщиками, которых я рекомендую, и я верю, что вы тоже.
Полный PDF-файл со всеми схемами источников питания и списком деталей можно скачать >>> ЗДЕСЬ <<< .
Несколько слов о корпусах для электроники
Обожаю, когда полезный проект профессионально завершен в красивом корпусе. Хорошо спроектированный корпус улучшает долговечность и внешний вид дома, сделанного своими руками, и усиливает гордость «Я сделал это» за мастерство, которое строитель зарабатывает на своей работе.Однако у многих строителей есть следующие претензии к корпусам, доступным сегодня на рынке:
1. Проектные коробки стоят дороже, чем добавляемая ими ценность, а иногда и больше, чем детали, которые они заключают.
2. Проделывать дыры разных форм и размеров в ограждении — тяжелая работа. Если не сделать это должным образом, внешний вид дорогостоящего ограждения может быть испорчен.
3. Разработка компоновки передней и задней панели занимает много времени и не так увлекательно, как проектирование и построение схемы.
4. Трудно найти корпус подходящего размера и формы для конкретного типа проекта.
Когда я начал искать корпус для проекта блока питания с двумя переключаемыми режимами, я был шокирован ценами, которые производители запрашивали за простой проектный корпус. Базовый серый на сером шкафчике без единой дыры стоил 100 долларов и выше! Если бы я собирался потратить такие деньги, мне лучше иметь полностью оборудованный механический цех, чтобы правильно выполнять свою работу. Но тогда доступные размеры были либо слишком большими, либо слишком маленькими, слишком глубокими или слишком высокими.Я не хотел неокрашенный алюминий или серый линкор. Ни у одного из производителей Mouser или Digikey не было ничего, что подходило бы к моему дизайну доступным и простым в сборке способом.
Во время поиска на Amazon и eBay я случайно обнаружил IAASR (www.iaasr.com) и их линейку корпусов SimCase и HexCase. Это специальные корпуса с уже вырезанными отверстиями и уже установленными деталями для конкретных случаев использования. Когда я увидел IAASR SimCase, я сказал: «Это именно то, что мне нужно!». Продукт SimCase разработан IAASR для размещения блоков питания DIY.Он включает в себя корпус из мягкой стали с защитой от электромагнитных помех, входной модуль переменного тока, выключатель питания переменного тока с подсветкой, вентилятор и вентиляционные отверстия, проверенные с помощью программного обеспечения для термического анализа … за 49 долларов. Это макет, который мне не нужно было разрабатывать, детали, которые мне не нужно было исследовать и заказывать, и отверстия, которые мне не нужно было вырезать, что сэкономило бы мне огромное количество времени. IAASR предлагает свои корпуса в 5 стандартных цветах и 15 нестандартных цветах, что означает, что ваш проект может выглядеть круто, как вы себе представляли, а не как дешевое государственное задание.
Но это еще не все. Я связался с генеральным директором Ширазом Макаффом по поводу дизайна передней панели. Он говорит: «Пришлите мне макет, и мы прорежем отверстия перед отправкой без дополнительной оплаты». Эту услугу вы можете получить только при заказе 10 000 штук у любого другого производителя. Я заказал количество один от IAASR. Оказывается, что IAASR подрывает рынок корпусов, предлагая специализированные продукты, которые экономят время, повышают ценность и могут быть адаптированы в массовом порядке в соответствии с требованиями производителей самодельных изделий, прототипов и производителей небольших и средних объемов.Корпуса IAASR могут сделать ваш проект DIY больше похожим на профессионально разработанный комплект. И вам не нужно беспокоиться о том, что вы случайно не повредите корпус дрелью.
В эту статью я включаю чертежи и этапы сборки стандартного корпуса. Но я настоятельно рекомендую вам использовать продукт IAASR SimCase, указанный в списке деталей, вместо того, чтобы пытаться обойтись обычными корпусами, продаваемыми в других местах. Вы получите гораздо больше удовольствия от строительства, если сможете сосредоточиться на сборочных работах и не будете мириться с унылой, грязной, а иногда и опасной производственной работой.Шираз и его команда могут сэкономить вам много времени.
Обратите внимание: у меня нет деловых отношений с IAASR. Абсолютно ничто, имеющее какую-либо финансовую ценность (деньги, продукт, подарочные карты, бесплатная работа и т. Д.), Не подлежит обмену между IAASR и мной (или кем-либо, связанным со мной), если вы решите купить у них. Я рекомендую их, потому что мне нравится их продукт, и я получил отличную поддержку. IAASR сэкономил мне много времени при создании этого проекта, и я думаю, они вам тоже понравятся.
Подготовьте корпус
Для проекта блока питания, описанного в этой статье, требуется корпус со следующими минимальными размерами:
Ширина 7 дюймов, высота 3,5 дюйма, глубина 6 дюймов
Хотя корпус может быть изготовлен из любого жесткого материала (пластмассы, алюминия и т. Д.), Я рекомендую использовать материал, который может обеспечить некоторое экранирование от электромагнитных помех и защиту от замыканий на землю по переменному току. В этой конструкции я использовал окрашенный стальной корпус от IAASR, в котором были вырезаны отверстия и уже установлены вход переменного тока, переключатель переменного тока и вентилятор.Я удалил компоненты для иллюстрации, показывая, что продукт полностью собран.
Ниже приведены подробные рабочие чертежи, необходимые для изготовления передней, задней и нижней панелей корпуса.
Рабочие чертежи выполнены в натуральную величину и могут быть использованы как шаблон для переноса макетов в вольер. При вырезании отверстий я настоятельно рекомендую защищать панели двумя слоями малярной ленты, чтобы случайные царапины и следы инструментов не повредили отделку.
При использовании дрели для круглых отверстий обязательно используйте толстый кусок дерева сзади, чтобы избежать изгиба / растрескивания панели и действовать как ограничитель сверла. Квадратные отверстия можно вырезать и сглаживать с помощью отрезного круга Dremel. Изогнутые отверстия в стали можно черново прорезать отрезным кругом Dremel и обработать фрезой из карбида вольфрама.
Если вы покупаете корпус SimCase в IAASR, вы можете пропустить этот шаг.
Полный PDF-файл со всеми схемами источников питания и списком деталей можно скачать >>> ЗДЕСЬ <<< .
Установите ножки корпуса
1. Выньте пластмассовые ножки корпуса из упаковки и проверьте наличие всего монтажного оборудования.
2. Установите три пластиковые ножки, как показано на рисунке выше. Пока не устанавливайте левую заднюю ножку (рядом с положением модуля ввода переменного тока).
3. Отрежьте один кусок зеленого провода № 18 AWG длиной 2 дюйма и один кусок зеленого провода № 18 AWG длиной 4 дюйма. Зачистите и залудите 1/4 дюйма с каждого конца проволоки.
4.Вставьте один конец зеленого провода диаметром 2 и 4 дюйма в кольцевую клемму №8 и припаяйте провода к клемме.
5. Припаяйте быстроразъемный разъем 0,25 дюйма с внутренней резьбой к свободному концу 2-дюймового зеленого провода.
4. Соскребите краску внутри корпуса вокруг отверстия под винт для лап так, чтобы кольцевой зажим заземляющего кабеля контактировал металл-металл с корпусом.
5. Установите последнюю пластиковую ножку, как показано на рисунке ниже, убедившись, что сначала установлено кольцевое соединение кабеля заземления, затем стопорная шайба и, наконец, шестигранная гайка.
Установите модуль ввода переменного тока
Примечание. Если вы приобрели корпус в IAASR, модуль ввода переменного тока уже установлен. Переходите к следующему шагу.
1. Вставьте модуль ввода переменного тока, ориентируя его, как показано на схеме выше.
2. Прикрепите модуль ввода переменного тока к корпусу двумя крепежными винтами №8 и шестигранными гайками.
3. Плотно затяните крепежные винты, но не перетягивайте.
Для справки: техническое описание модуля ввода переменного тока включено <<ЗДЕСЬ> .
Установите выключатель питания переменного тока
Примечание. Если вы приобрели корпус в IAASR, выключатель питания переменного тока уже установлен. Переходите к следующему шагу.
1. Вставьте выключатель питания переменного тока, как показано на схеме выше.
2. Вставьте выключатель питания переменного тока в вырез корпуса, пока верхний и нижний фиксирующие зажимы не встанут на место.
Установите охлаждающий вентилятор
Примечание. Если вы приобрели корпус в IAASR, охлаждающий вентилятор уже установлен. Переходите к следующему шагу.
1. Прижмите крышку вентилятора к наружному отверстию вентилятора и ввинтите один крепежный винт # 8×1 «через крышку в корпус.
2. Определите направление потока вентилятора из таблицы данных и сориентируйте вентилятор так, чтобы его выпускная сторона была обращена к крышке вентилятора.
3. Удерживая винт на месте, наденьте вентилятор (проводами вверх) на крепежный винт и навинтите шестигранную гайку №8 на винт, пока крышка вентилятора и вентилятор не будут свободно прижиматься к корпусу.
4. Выровняйте крышку и вентилятор так, чтобы каждый крепежный винт можно было продеть через крышку и вентилятор.
5. Вставьте оставшиеся три крепежных винта через крышку и вентилятор.
6. Накрутите шестигранную гайку № 8 на каждый крепежный винт, пока все четыре угла крышки и вентилятора не будут свободно прилегать к корпусу.
7. Затяните каждый крепежный винт до упора. Не затягивайте слишком сильно.
Для справки, техническое описание вентилятора включено >>> ЗДЕСЬ <<< .
Провод входа переменного тока, выключателя переменного тока и заземления
1. Подсоедините быстроразъемный соединитель заземляющего провода к центральному выступу модуля ввода переменного тока, как показано на схеме выше.
2. Отрежьте один кусок белого провода № 18 AWG 1.5 дюймов в длину и один кусок черного провода # 18 AWG длиной 1,5 дюйма. Зачистите и залудите 1/4 дюйма с каждого конца проволоки.
3. Припаяйте два 0,25-дюймовых быстроразъемных разъема с внутренней резьбой к черному проводу.
4. Припаяйте два 0,25-дюймовых гнездовых быстроразъемных разъема к белому проводу.
5. Подсоедините один конец черного провода к левому выступу модуля ввода переменного тока. Другой конец подсоедините к нижнему левому выступу переключателя питания переменного тока. Обратитесь к схеме ниже, чтобы убедиться, что черный провод подключен правильно.
6. Подключите один конец белого провода к правому выступу модуля ввода переменного тока. Другой конец подсоедините к нижнему правому выступу переключателя питания переменного тока. Обратитесь к схеме ниже, чтобы убедиться, что черный провод подключен правильно.
Установка крепежных штифтов передней панели
Стойки для привязки от Vktech имеют прочную конструкцию и включают в себя множество монтажных приспособлений, что делает их недорогими.Однако центральные проводники примерно на 1/2 дюйма длиннее, чем необходимо, что может занимать много места в шкафу. Чтобы сохранить компактность источника питания, необходимо изменить клеммы, как показано на приведенной выше диаграмме, и выполнить следующие шаги:
1. Снимите все крепежные детали с крепежной стойки и снимите задний пластиковый изолятор.
2. Отвинтите красный и черный колпачки столбов на несколько оборотов и сильно надавите с конца на каждую заглушку, чтобы убедиться, что центральный провод полностью сидит на переднем пластиковом изоляторе.
3. Используя ручку Sharpie и линейку, измерьте и отметьте металлические центральные проводники на расстоянии 1/2 дюйма от переднего пластикового изолятора (см. Диаграмму выше).
4. Используя отрезной круг и инструмент Dremel, прорежьте металлические центральные проводники по отметкам, чтобы удалить верхнюю часть центральных проводов (см. Диаграмму выше).
5. Вставьте переднюю часть переплетного стержня в футляр (см. Схему выше).
6. Наденьте задний пластмассовый изолятор, а затем установите две плоские шайбы и стопорную шайбу на каждый центральный провод (см. Схему выше). Все оборудование идет в комплекте с привязными столбиками Вктех.
7. Навинтите шестигранную гайку на каждую крепежную стойку и затяните вручную, перемещая изоляторы вперед и назад до тех пор, пока они не войдут должным образом в свои отверстия. Пока не затягивайте полностью.
Установка выходных переключателей на передней панели
1.Снимите внешнюю шестигранную гайку, стопорную шайбу и плоские шайбы с тумблера SPST.
2. Затяните вручную внутреннюю шестигранную гайку до плотного прилегания к корпусу переключателя.
3. Установите большую плоскую шайбу так, чтобы язычок был обращен к корпусу переключателя, как показано на схеме выше.
4. Вставьте тумблер SPST в нижнее левое отверстие на передней панели.
5. Сориентируйте тумблер SPST так, чтобы два вывода под пайку находились ближе всего к нижней части корпуса, как показано на схеме выше.
6. Установите небольшую плоскую шайбу на цилиндр рычага в передней части корпуса, как показано на схеме выше.
7. Навинтите шестигранную гайку на цилиндр рычага до упора.
8. Удерживая корпус переключателя на месте, плотно затяните шестигранную гайку. Корпус переключателя не должен двигаться при нажатии на тумблер. В этом случае затягивайте шестигранную гайку до тех пор, пока корпус переключателя не перестанет двигаться.
Повторите вышеуказанное для тумблера SPST в правом нижнем углу передней панели.
Для справки, таблица переключателей SPST включена >>> ЗДЕСЬ <<< .
Установить потенциометры
1. Навинтите шестигранную гайку на два потенциометра 50 кОм и затяните вручную до плотного прилегания.
2. Вставьте потенциометры 50 кОм в положения, указанные на схеме выше.
3. Установите плоскую шайбу на валы потенциометров на 50 кОм.
4. Наверните шестигранную гайку на валы потенциометров 50 кОм до упора.
5. Удерживая корпус потенциометра в положении, указанном на рисунке выше, плотно затяните шестигранную гайку. Корпус потенциометра не должен двигаться при вращении вала во всем диапазоне его движения. В этом случае затягивайте шестигранную гайку до тех пор, пока корпус потенциометра не перестанет двигаться.
Повторите вышеуказанные шаги с потенциометрами 100 кОм.
Для справки, таблица данных потенциометра включена <<< ЗДЕСЬ >>> .
Установить вольтметры
1. Вставьте V / I дисплеи наполовину в предусмотренные вырезы.
2. Кончиками пальцев или отверткой нажмите на пластиковые фиксирующие зажимы на лицевой панели дисплея, чтобы они вышли из вырез панели.
3. Удерживая пластиковые удерживающие зажимы нажатыми, вдавите дисплей в вырез, пока зажимы не встанут на место. Будьте осторожны, чтобы не согнуть панель при установке дисплеев.
Примечание. На некоторых дисплеях V / I пластиковые фиксирующие зажимы слишком толстые или слишком жесткие, чтобы можно было легко установить дисплей, не сгибая переднюю панель. Лучшее решение — обрезать часть пластика с удерживающих зажимов до тех пор, пока дисплей не будет установлен с разумной силой.
Примечание. На некоторых дисплеях пластиковые фиксирующие зажимы расположены слишком далеко от передней панели, что приводит к тому, что дисплеи не входят в переднюю панель. Лучшее решение — прижать дисплей к передней панели, нанеся небольшую полоску горячего клея вдоль левой и правой стороны дисплея (внутри корпуса).Соблюдайте осторожность, чтобы не допустить попадания клея на внешнюю переднюю панель.
Установите ручки управления
Вставьте красную и синюю ручки управления в потенциометры на передней панели, как показано на схеме выше.
Теперь корпус укомплектован всем навесным оборудованием и элементами управления. В следующем разделе описывается, как установить и подключить блоки питания и преобразователи.
Для справки прилагается техническое описание ручки >>> ЗДЕСЬ <<< .
Подготовка преобразователей постоянного тока в постоянный
Преобразователи постоянного тока, используемые в этом проекте, принимают широкий диапазон входных напряжений (5–32 В) и преобразуют их в переменное напряжение от 1 до 20 В с регулируемым ограничением тока от 0,1 до 3 А. Преобразователи постоянного тока в постоянный работают в понижающем режиме переключения от входа 24 В постоянного тока. Преобразователи DROK компактны, просты в использовании и имеют КПД> 95% для большей части своего диапазона.
Регулировка выходного напряжения и ограничения тока осуществляется двумя многооборотными подстроечными резисторами.Чтобы перенести эти настройки на потенциометр на передней панели, сначала необходимо удалить резисторы подстроечного резистора. Самый быстрый способ сделать это — аккуратно отрезать их от доски с помощью небольшой пары кусачков для проволоки. Это может показаться чрезмерным, но печатная плата очень толстая, а подстроечные резисторы мягкие и легко режутся. Когда корпус подстроечного резистора снимается, будут торчать три небольших вывода компонентов, которые можно легко отсоединить. Я считаю, что этот метод более быстрый и снижает вероятность того, что подушечки и следы будут повреждены из-за чрезмерного нагрева.Я без проблем использовал метод разрезания и выпуска на обоих конвертерах. Если у вас есть демонтажная станция с вакуумным приводом, обязательно попробуйте. Начните с преобразователя постоянного тока в постоянный № 1:
1. Обратите внимание, что на каждой плате параметр, который регулирует резистор подстроечного резистора, обозначен белыми буквами. На чистом листе бумаги нарисуйте контур платы и отметьте, какой триммер является регулировкой напряжения (CV), а какой триммер — регулировкой тока (CC).На преобразователях постоянного тока, используемых в этом проекте, подстроечный резистор напряжения находился снаружи платы, а подстроечный резистор тока находился рядом с подстроечным резистором напряжения.
2. Начиная с внешнего триммера, используйте небольшую пару кусачков, чтобы прорезать небольшую канавку во внешнем углу корпуса триммера. Возьмитесь одной рукой за подстроечный резистор, а другой рукой подрежьте. Используйте только то усилие, которое необходимо для того, чтобы лезвия кусачка соприкасались с корпусом триммера. Позвольте кусачкам сделать свою работу ножницами.Цель состоит в том, чтобы разрезать пластиковый корпус триммера. Не пытайтесь отрезать слишком много за один раз.
3. Когда угловой зазор станет достаточно глубоким, начните прорезать канавку в соседнем углу рядом с внутренним триммером. Когда вторая канавка станет достаточно глубокой, прорежьте боковую часть корпуса триммера. Может быть слышен хруст, когда кусачки достигают внутренних керамических компонентов. Не беспокойся. Повреждается только триммер.
4.Начиная с противоположного внешнего угла триммера, начните прорезать канавку в корпусе триммера.
5. Когда канавка станет достаточно глубокой, прорежьте короткую сторону корпуса триммера. Не пытайтесь прорезать металлический регулировочный винт.
6. В этот момент корпус триммера расколется и разделится пополам. Снимите керамический диск и латунные приспособления для регулировки.
7. Используя плоскогубцы, распрямите три проволоки, торчащие из остатков корпуса триммера.
8. Осторожно срежьте оставшуюся нижнюю часть корпуса триммера, оставив только три провода, торчащие из печатной платы. Не обрезайте эти провода, так как оставшаяся длина поможет отсоединить провода от печатной платы.
9. Повторите шаги с 2 по 8 для оставшегося подстроечного резистора.
10. Отпаяйте провода триммера и удалите как можно больше припоя из отверстий контактных площадок.
Работая осторожно и медленно, можно легко удалить резисторы подстроечного резистора, не повредив близлежащие компоненты или печатную плату.
11. Удалите предохранитель на выходе 10А и замените предохранителем на 3А.
12. Отрежьте 4-дюймовый многожильный соединительный провод № 28 или меньше. Выберите провод с оболочкой разного цвета, чтобы упростить идентификацию, когда провода будут припаяны к потенциометрам на более позднем этапе.
13. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с обоих концов каждого провода и залудите концы припоем.
14. Припаяйте каждый провод к контактным площадкам DC-DC преобразователя, как показано выше.
Повторите вышеуказанные шаги для преобразователя постоянного тока в постоянный № 2.
Примечание. На рисунке выше контактные площадки потенциометров обозначены цифрами 1, 2 и 3. Эти числа (и цвета проводов) будут использоваться при пайке выводов преобразователя на потенциометры. Цвет куртки, выбранный на этом этапе, произвольный. Можно использовать любой цвет при условии, что производитель помнит соответствие инструктируемых цветов фактическим цветам, чтобы выводы потенциометра были припаяны к правильному выводу.
Закрепите стойки корпуса с помощью винтов и изоляционных шайб
Продукт IAASR SimCase поставляется с 9 стойками и 18 крепежными винтами, которые идеально подходят для DC-DC преобразователей DROK.Снимите эти стойки с корпуса для использования при установке преобразователей.
При использовании другого корпуса преобразователям потребуются восемь шестигранных стоек №8 и 16 крепежных винтов №8.
Изоляционные шайбыиспользуются для предотвращения контакта открытых следов на преобразователях постоянного тока с корпусом и защитным заземлением переменного тока. Они также добавляют высоту стойкам, чтобы оставалось достаточно места для радиатора печатной платы.
1. Вставьте одну изолирующую шайбу на крепежный винт №8.
Примечание. Шайба может плотно прилегать к некоторым винтам. Если шайба не может быть легко установлена на крепежный винт, слегка увеличьте диаметр шайбы с помощью толкающего сверла.
2. Вставьте крепежный винт и шайбу в монтажное отверстие на преобразователе постоянного тока №1.
3. Вставьте одну изолирующую шайбу на винт в месте выхода с противоположной стороны печатной платы.
4. Навинтите шестигранную стойку на винт до упора.
5. Удерживая стойку плоскогубцами или разводным ключом, плотно затяните винт.
6. Повторите шаги с 1 по 5 для остальных монтажных отверстий на печатной плате.
Повторите вышеуказанное для преобразователя постоянного тока № 2.
Установка преобразователей постоянного тока в постоянный
1. Совместите отверстия в передней части корпуса с шестигранными стойками преобразователя постоянного тока №1.
2. Вставьте плоскую шайбу № 8 на крепежный винт № 8 0,5 дюйма.
3. Проденьте крепежный винт через нижнюю часть корпуса в шестигранную стойку.
4. Вручную затяните крепежный винт.
5. Повторите шаги 2–4 для каждого оставшегося шестигранника.
6. После установки всех 4 крепежных винтов и плоских шайб плотно затяните каждый винт.
7. Повторите шаги с 1 по 6 для преобразователя постоянного тока № 2.
Сборка кабелей передней панели
1. Отрежьте кусок красного многожильного провода 22AWG длиной 4 дюйма. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с каждого конца и залейте припоем.
2. Припаяйте кольцевой соединитель №10 к одному концу 4-дюймового провода.
3. Отрежьте кусок красного многожильного провода 22AWG длиной 3 дюйма. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с каждого конца и залейте припоем.
4. Припаяйте кольцевой соединитель №10 к одному концу 3-дюймового провода.
5. Отрежьте кусок красного многожильного провода 22AWG длиной 5 дюймов. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с каждого конца и залейте припоем.
6. Отрежьте кусок красного многожильного провода 22AWG длиной 6 дюймов. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с каждого конца и залейте припоем.
7. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с каждого вывода, прикрепленного к 3-контактному разъему дисплея, и олова с припоем.
8. Припаяйте кольцевой разъем № 10 к обоим желтым выводам, подключенным к 3-контактному разъему дисплея.
9. Снимите изоляцию 1/4 дюйма с каждого вывода, прикрепленного к 2-контактному разъему дисплея, и олово с припоем.
Проводка силовых соединений на передней панели
Используйте приведенную выше схему параллельно со следующими инструкциями, чтобы выполнить подключения выходного питания на передней панели.
1. Снимите шестигранный болт и стопорную шайбу с положительного (красного) зажима блока питания 1.
2. Установите кольцевую клемму кабеля A, а затем стопорную шайбу на положительный (красный) зажим блока питания 1.
3. Навинтите шестигранный болт на положительный (красный) зажимной штырь источника питания 1 и плотно затяните. Не затягивайте болт с шестигранной головкой слишком сильно.
4. Припаяйте свободный конец кабеля A к нижнему контакту переключателя питания SPST блока питания 1.
5.Снимите шестигранный болт и стопорную шайбу с положительного (красного) зажима блока питания 2.
6. Установите кольцевую клемму кабеля B, а затем стопорную шайбу на положительный (красный) зажим источника питания 2.
7. Навинтите шестигранный болт на положительный (красный) зажимной штифт 2 источника питания и плотно затяните. Не затягивайте болт с шестигранной головкой слишком сильно.
8. Припаяйте свободный конец кабеля B к нижнему контакту переключателя питания SPST блока питания 2.
9. Припаяйте один конец кабеля C к верхнему контакту переключателя питания SPST блока питания 1.Проложите другой конец кабеля C к выходному разъему преобразователя постоянного тока 1, но пока не подключайте его.
10. Припаяйте один конец кабеля D к верхнему контакту переключателя питания SPST блока питания 2. Проведите другой конец кабеля D к выходному разъему преобразователя постоянного тока 2, но пока не подключайте его.
11. Снимите шестигранный болт и стопорную шайбу с отрицательного (черного) зажима блока питания 1.
12. Установите кольцевую клемму кабеля E, а затем стопорную шайбу на отрицательный (черный) зажим блока питания 1.
13. Навинтите шестигранный болт на отрицательный (черный) зажим блока питания 1 и плотно затяните. Не затягивайте болт с шестигранной головкой слишком сильно.
14. Снимите шестигранный болт и стопорную шайбу с отрицательного (черного) зажима блока питания 2.
15. Установите кольцевую клемму кабеля F, а затем стопорную шайбу на отрицательный (черный) зажим блока питания 2.
16. Навинтите шестигранный болт на отрицательный (черный) зажим блока питания 2 и плотно затяните.Не затягивайте болт с шестигранной головкой слишком сильно.
17. Подключите 3-контактный разъем кабеля E к модулю дисплея блока питания 1.
18. Вставьте 3-контактный разъем кабеля F в модуль дисплея блока питания 2.
19. Вставьте красный провод от кабеля E и красный провод кабеля C в положительное (+) положение выходной клеммной колодки преобразователя постоянного тока 1 и плотно затяните винт клеммной колодки. Не затягивайте винт клеммной колодки слишком сильно.
20. Вставьте черный провод кабеля E в отрицательное (-) положение выходной клеммной колодки преобразователя постоянного тока 1 и плотно затяните винт клеммной колодки.Не затягивайте винт клеммной колодки слишком сильно.
21. Вставьте красный провод от кабеля F и красный провод кабеля D в положительное (+) положение выходной клеммной колодки преобразователя постоянного тока 2 и плотно затяните винт клеммной колодки. Не затягивайте винт клеммной колодки слишком сильно.
22. Вставьте черный провод кабеля F в отрицательное (-) положение выходной клеммной колодки преобразователя постоянного тока 2 и плотно затяните винт клеммной колодки. Не затягивайте винт клеммной колодки слишком сильно.
Подключите потенциометры передней панели
Используйте приведенные ниже схемы параллельно со следующими инструкциями для выполнения соединений потенциометра на передней панели.
1. Припаяйте провода CV от преобразователя постоянного тока 1 к потенциометру регулировки напряжения 50K. Припаяйте контакты с 1 по 3 на печатной плате преобразователя постоянного тока к контактам с 1 по 3 на потенциометре, как показано ниже.
2. Припаяйте провода CC от преобразователя постоянного тока 1 к потенциометру регулировки тока 100K. Припаяйте контакты с 1 по 3 на печатной плате преобразователя постоянного тока к контактам с 1 по 3 на потенциометре, как показано ниже.
3.Припаяйте провода CV от преобразователя постоянного тока 2 к потенциометру регулировки напряжения 50K. Припаяйте контакты с 1 по 3 на печатной плате преобразователя постоянного тока к контактам с 1 по 3 на потенциометре, как показано ниже.
4. Припаяйте провода CC от преобразователя постоянного тока 2 к потенциометру регулировки тока 100K. Припаяйте контакты с 1 по 3 на печатной плате преобразователя постоянного тока к контактам с 1 по 3 на потенциометре, как показано ниже.
Оденьте проводку передней панели с помощью пластиковых кабельных стяжек
Еще раз проверьте проводку передней панели.С помощью небольших пластиковых стяжек для внешнего вида закрепите кабели на передней панели.
Подключите блоки питания 24 В
1. Снимите один винт над барьерной полосой с каждого источника питания 24 В, как показано на рисунке выше.
2. Установите пластиковый P-образный зажим, используя только что снятый винт, ориентируя его, как показано на приведенной выше схеме.
3.Проложите кабели A, B, C и D, как показано на схеме выше. Зачистите 1/4 дюйма изоляции с обоих концов каждого провода. Припаяйте все разъемы и залудите все оголенные концы проводов.
4. Подсоедините кабели A и C к источнику питания 24 В 1, как показано на рисунке выше. Черный провод кабеля A подключается к преграждающему винту с маркировкой «L». Белый провод кабеля A подключается к преграждающему винту с маркировкой «N». Черный провод кабеля C подключается к преграждающему винту с маркировкой «-V».Красный провод кабеля C подключается к преграждающему винту с маркировкой «+ V».
5. Подсоедините кабель D к источнику питания 24 В 2, как показано на рисунке выше. Черный провод кабеля D подключается к преграждающему винту с маркировкой «-V». Красный провод кабеля D подключается к преграждающему винту с маркировкой «+ V».
6. Поместите блоки питания 24 В 1 и 2 вплотную, как показано на схеме выше.
7.Подключите кабель B между блоками питания 24 В 1 и 2, пропустив провод через P-образные зажимы. Черный провод кабеля B подключается к барьерному винту с маркировкой «L» на обоих источниках питания. Белый провод кабеля B подключается к барьерному винту с маркировкой «N» на обоих источниках питания. Зеленый провод кабеля B подключается к барьерному винту с маркировкой «G» на обоих источниках питания.
Установите блоки питания 24 В
Поднимите оба блока питания 24 В и поместите их в корпус, как показано на схеме выше.Убедитесь, что модули блоков питания выровнены с монтажными отверстиями корпуса, но не закрепляйте блоки питания на этом этапе.
Полная разводка источников питания 24 В
1. Подключите вход переменного тока блока питания 24 В и провода заземления, как показано на схеме выше.
2. Подключите 2-контактные разъемы G и H к дисплеям V / I.
3. Подключите кабель C от источника питания 24 В 1 к преобразователю постоянного тока 1.Красный провод подключается к винтовой клемме IN + преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше. Черный провод подключается к винтовой клемме «IN-» преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше.
4. Подключите 2-контактный кабель G к преобразователю постоянного тока в постоянный 1. Красный провод подключается к винтовой клемме IN + преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше. Черный провод подключается к винтовой клемме IN- преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше.
5. Подключите кабель D от источника питания 24 В 2 к преобразователю постоянного тока 2.Красный провод подключается к винтовой клемме IN + преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше. Черный провод подключается к винтовой клемме IN- преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше.
6. Подключите 2-контактный кабель H к преобразователю постоянного тока в постоянный 2. Красный провод подключается к винтовой клемме IN + преобразователя постоянного тока в постоянный, как показано на схеме выше. Черный провод подключается к винтовой клемме IN- преобразователя постоянного тока, как показано на схеме выше.
7. Подключите кабель охлаждающего вентилятора к источнику питания 24 В 2, как показано на схеме выше.Красный провод подключается к барьерному винту с маркировкой «+ V» на блоке питания 24 В 2. Черный провод подключается к барьерному винту «-V» на блоке питания 24 В 2. Синий провод тахометра вентилятора охлаждения не используется.
8. Прикрепите блоки питания 24 В к корпусу с помощью четырех крепежных винтов № 8, шайб и контргаек.
9. Оберните все провода и закрепите их стяжками.
Тестирование перед включением питания
Перед первым подключением и включением готового блока питания выполните следующие проверки:
1.Используя цифровой VOM, установленный на Ом, измерьте сопротивление между крепежными винтами «L» и «N» на источнике питания 24 В 1. VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся проводка переменного тока правильная, используя принципиальную схему источника питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
2. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между крепежными винтами «L» и «G» на источнике питания 24 В 1.VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся проводка переменного тока правильная, используя принципиальную схему источника питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
3. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между крепежными винтами «N» и «G» на источнике питания 24 В 1. VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление.Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся проводка переменного тока правильная, используя принципиальную схему источника питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
Если любое из вышеперечисленных измерений неверно и вся проводка проверена, не продолжайте и не подключайте блок питания к розетке переменного тока. Обратитесь к представителю источника питания 24 В переменного тока для получения дальнейших инструкций.
4.Убедитесь, что переключатели SPST на выходе источника питания находятся в положении ВЫКЛ. (Вниз).
5. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между клеммой клеммы положительного (красного) выхода и клеммой клеммы отрицательного (черного) выхода источника питания 1 (левая сторона). VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся выходная проводка преобразователя постоянного тока исправна, используя принципиальную схему источника питания. Убедитесь, что выходная клеммная колодка правильно установлена на передней панели и нет ли кусочков проволоки или припоя, соприкасающихся с корпусом источника питания или другими соединениями цепи.Не продолжайте, пока сопротивление не окажется в указанном диапазоне (> 10 кОм).
6. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между клеммой клеммы положительного (красного) выхода и клеммой клеммы отрицательного (черного) выхода источника питания 2 (правая сторона). VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся выходная проводка преобразователя постоянного тока исправна, используя принципиальную схему источника питания. Убедитесь, что выходная клеммная колодка правильно установлена на передней панели и нет ли кусочков проволоки или припоя, соприкасающихся с корпусом источника питания или другими соединениями цепи.Не продолжайте, пока сопротивление не окажется в указанном диапазоне (> 10 кОм).
7. Установите оба SPST-переключателя на выходе источника питания в положение ВКЛ (вверх).
8. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между положительным (красным) выходным контактом и отрицательным (черным) выходным контактом источника питания 1 (левая сторона). VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся выходная проводка преобразователя постоянного тока исправна, используя принципиальную схему источника питания.Если после проверки правильности подключения схемы, не продолжайте. Свяжитесь с представителем преобразователя постоянного тока для получения дальнейших инструкций.
9. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между клеммой клеммы положительного (красного) выхода и клеммой клеммы отрицательного (черного) выхода источника питания 2 (правая сторона). VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, убедитесь, что вся выходная проводка преобразователя постоянного тока исправна, используя принципиальную схему источника питания.Если после проверки правильности подключения схемы, не продолжайте. Свяжитесь с представителем преобразователя постоянного тока для получения дальнейших инструкций.
10. Подсоедините шнур питания к модулю входа переменного тока блока питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ШНУР ПИТАНИЯ В РОЗЕТКУ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
11. Включите выключатель питания переменного тока.
12. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между горячим и нейтральным проводниками шнура питания. VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, проверьте правильность всех проводов переменного тока между входным модулем переменного тока и переключателем питания переменного тока, используя принципиальную схему источника питания.НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
13. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между горячим проводом шнура питания и проводом заземления. VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, проверьте правильность всех проводов переменного тока между входным модулем переменного тока и переключателем питания переменного тока, используя принципиальную схему источника питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
14. Используя цифровой VOM, установленный на OHMS, измерьте сопротивление между нейтралью шнура питания и проводом заземления. VOM должен показывать очень высокое (> 10 кОм) или бесконечное сопротивление. Если VOM показывает низкое сопротивление или короткое замыкание, проверьте правильность всех проводов переменного тока между входным модулем переменного тока и переключателем питания переменного тока, используя принципиальную схему источника питания. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ К розетке переменного тока, пока ИЗМЕРЕНИЕ НЕ ПРАВИЛЬНО (ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ ИЛИ БЕСКОНЕЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).
Установите верхнюю крышку
Поместите верх корпуса над шасси блока питания и совместите отверстия в верхней крышке с отверстиями в основании.Прикрепите верх к основанию винтами, поставляемыми поставщиком корпуса.
Тестирование при включении
1. Убедитесь, что переключатель питания переменного тока на задней панели находится в выключенном положении.
2. Убедитесь, что переключатели выходного сигнала SPST на передней панели находятся в выключенном (нижнем) положении.
3. Убедитесь, что регуляторы напряжения и тока на передней панели полностью повернуты против часовой стрелки.
3. Вставьте шнур питания блока питания в розетку переменного тока.
4. Включите выключатель питания переменного тока
Загорится выключатель питания переменного тока. Если он не горит, убедитесь, что розетка переменного тока находится под напряжением, и что шнур питания полностью вставлен в розетки на обоих концах. ЕСЛИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПИТАНИЯ НЕ ГОРИТ, ВЫНЯНИТЕ СЕТЕВОЙ ШНУР ИЗ РОЗЕТКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
5. Включится охлаждающий вентилятор и загорятся V / I дисплеи на передней панели. Если охлаждающий вентилятор или дисплеи V / I не включаются, выключите переключатель питания переменного тока и отсоедините шнур питания от розетки переменного тока.Снимите верхнюю крышку и проверьте правильность подключения вентилятора или дисплея. Если проводка вентилятора или дисплея исправна, обратитесь к представителю вентилятора или дисплея для получения дальнейших инструкций.
6. Дисплеи V / I на передней панели должны показывать приблизительно 1,00 В и 1,50 В для выходного напряжения и 0,00 A для выходного тока. Если на дисплее V / I отображается приблизительно 20 В при полностью повернутых регуляторах напряжения против часовой стрелки, выключите переключатель питания переменного тока и отсоедините шнур питания от розетки переменного тока.Снимите верхнюю крышку и проверьте правильность подключения проводки потенциометра напряжения. Если проводка потенциометра правильная, обратитесь к представителю преобразователя постоянного тока для получения дальнейших инструкций.
7. Поверните регулятор напряжения источника питания 1 (левая сторона) по часовой стрелке. Дисплей V / I должен показывать выходное напряжение, увеличивающееся при повороте регулятора по часовой стрелке и уменьшающееся при вращении регулятора против часовой стрелки. Если значение на дисплее V / I не меняется при вращении регулятора напряжения, выключите переключатель питания переменного тока и отсоедините шнур питания от розетки переменного тока.Снимите верхнюю крышку и проверьте правильность подключения проводки потенциометра напряжения. Если проводка потенциометра правильная, обратитесь к представителю преобразователя постоянного тока для получения дальнейших инструкций.
8. Поверните регулятор напряжения источника питания 2 (правая сторона) по часовой стрелке. Дисплей V / I должен показывать выходное напряжение, увеличивающееся при повороте регулятора по часовой стрелке и уменьшающееся при вращении регулятора против часовой стрелки. Если значение на дисплее V / I не меняется при вращении регулятора напряжения, выключите переключатель питания переменного тока и отсоедините шнур питания от розетки переменного тока.Снимите верхнюю крышку и проверьте правильность подключения проводки потенциометра напряжения. Если проводка потенциометра правильная, обратитесь к представителю преобразователя постоянного тока для получения дальнейших инструкций.
Дополнительное испытание под нагрузкой
9. Поверните все регуляторы напряжения и тока на передней панели до упора против часовой стрелки.
10. Убедитесь, что оба выходных переключателя SPST находятся в выключенном (нижнем) положении.
10. Подключите резистор 10 Ом, 20 Вт между положительным (красным) и отрицательным (черный) выходными клеммами блока питания 1 (левая сторона).
11. Установите переключатель SPST на выходе источника питания 1 в положение ON.
12. Дисплей V / I должен показывать выходной ток примерно 0,10 A
13. Переведите выключатель SPST на выходе блока питания 1 в положение ВЫКЛ.
14. Поворачивайте регулятор напряжения до тех пор, пока на дисплее V / I не отобразится 10 В.
15. Установите переключатель SPST на выходе блока питания 1 в положение ON.
16. Дисплей V / I должен показывать пониженное выходное напряжение в пределах от 0,10 А до 0.20А.
17. Медленно поворачивайте регулятор тока, пока на дисплее V / I не отобразится 10 В и примерно 1,00 А.
18. Переведите переключатель питания SPST на выходе блока питания 1 в положение ВЫКЛ.
19. Снимите резистор 10 Ом, 20 Вт с клеммы вывода блока питания 1.
20. Подключите резистор 10 Ом, 20 Вт между положительным (красным) и отрицательным (черный) выходными клеммами источника питания 2 (правая сторона).
21. Повторите шаги с 11 по 19 для источника питания 2.
22. Выключите переключатель питания переменного тока и отсоедините шнур питания переменного тока от розетки переменного тока.
Двойной импульсный блок питания готов к работе.
Полное руководство по источникам питания постоянного тока [PLUS 4 Top DC Power Supplies]
Хороший источник питания постоянного тока — один из самых важных элементов испытательного оборудования для любой лаборатории. В этом посте мы расскажем все, что вам нужно знать об источниках питания постоянного тока. Мы рассмотрим, что это такое, различные типы источников питания, как выбрать лучший источник питания постоянного тока для вашего приложения или лаборатории, и, наконец, наши рекомендации по правильному источнику питания для различных бюджетов и сценариев использования.
Прочтите наше полное руководство по источникам питания постоянного тока. Или вы можете сразу перейти к нашим рекомендациям по лучшим источникам питания постоянного тока ниже!
Ищете еще более полный список отличных вариантов источников питания постоянного тока? Ознакомьтесь с полным списком из более чем 20 регулируемых источников питания постоянного тока.
** Этот пост содержит партнерские ссылки, которые помогают поддерживать FromDC2Daylight.com
Что такое настольный источник питания постоянного тока?
Хороший источник питания постоянного тока может быть разницей между успешным или провальным электронным проектом.Но что такое источник питания постоянного тока? Источник питания постоянного тока — это устройство, которое подает электроэнергию в тестируемую цепь. Лабораторные или настольные источники питания преобразуют мощность переменного тока (от настенной розетки) в стабильное напряжение постоянного тока.
Существуют блоки питания с фиксированным напряжением, которые выдают одно напряжение, но поскольку целью этой статьи является создание прототипа и лабораторные блоки питания, мы сосредоточим остальную часть статьи на регулируемых источниках питания постоянного тока.
Регулируемый источник питания постоянного тока делает именно то, что звучит… он обеспечивает регулируемый выход постоянного тока.Помимо возможности регулировать выходное напряжение, вы также можете регулировать допустимую нагрузку по току.
Сокращения общепринятых источников питания
Прежде чем мы углубимся в наше полное руководство по источникам питания постоянного тока, есть несколько сокращений, которые мы должны рассмотреть, чтобы избежать путаницы.
- CC — Режим постоянного тока
- CV — Режим постоянного напряжения
- PSSR — Коэффициент отклонения источника питания
- OCP — Защита от перегрузки по току
- OPP — Защита от перегрузки по току)
- OTP — Защита от перегрева
- OVP — Защита от перенапряжения
- SCP — Защита от короткого замыкания
- UVP — Защита от пониженного напряжения
Проверьте наш соответствующий пост, где мы подробно определяем каждый из этих сокращений.
Какие бывают типы настольных источников питания постоянного тока?
Существует два основных типа настольных источников питания постоянного тока: коммутируемые и линейные. У обоих типов есть свои плюсы и минусы.
Импульсный источник питания постоянного тока
Импульсные источники питания или импульсные источники питания (SMPS) используют высокочастотное переключение для достижения желаемого выходного напряжения. SMPS предлагают высокую эффективность и компактный дизайн. Поскольку импульсные блоки питания более эффективны, они рассеивают меньше тепла, чем линейные блоки питания постоянного тока.Импульсные источники питания также обычно дешевле линейных.
Основным недостатком импульсных источников питания является то, что они могут создавать много шума в тестируемом устройстве. Необходимо принять меры по экранированию, развязке и другие меры, чтобы излучаемый и вводимый шум не становился проблемой. Это особенно важно для ВЧ-схем (таких как программно-определяемые радиостанции), где шум источника питания может проявляться в виде паразитных выбросов и джиттера на ВЧ-выходе.
Линейный источник питания постоянного тока
Линейные источники питания постоянного тока— лучший выбор, когда вам нужно точное, стабильное и регулируемое выходное напряжение.В этом типе источника питания не используются переключающие элементы для установки выходного напряжения, и они регулируются путем подачи выходного напряжения обратно в контур управления для поддержания стабильного выходного напряжения.
Линейные блоки питания обычно больше импульсных блоков питания. В лаборатории или на испытательном стенде размер побольше обычно не имеет большого значения. Рядом с цифровым мультиметром, генератором сигналов и любым другим испытательным оборудованием будет достаточно места. Хороший настольный линейный источник питания постоянного тока обеспечит превосходное регулирование нагрузки и очень низкий уровень шума и пульсаций.Эти факторы делают линейные блоки питания постоянного тока идеальным источником питания постоянного тока для большинства приложений.
Как выбрать источник питания постоянного тока?
Существует множество факторов и соображений, которые следует учитывать при попытке решить, какой источник питания постоянного тока является лучшим выбором для вас и ваших потребностей.
Большинство из этих факторов говорят сами за себя, но их все же важно учитывать при выборе источника питания постоянного тока. Ниже приведен список некоторых основных характеристик блоков питания постоянного тока, которые следует изучить перед покупкой нового блока питания.
Максимальное выходное напряжение
Это говорит само за себя, но это жизненно важно. Убедитесь, что у вашего источника питания достаточно места для питания различных цепей, которые вы планируете тестировать. Максимальное напряжение большинства источников питания постоянного тока составляет около 30 вольт. Если вам нужно протестировать цепи, требующие более высокого входного напряжения, вам может потребоваться специализированный источник питания высокого напряжения.
Максимальный выходной ток
Как и максимальное выходное напряжение, максимальный выходной ток также не требует пояснений.Требуется немного больше мышления и математики, чтобы вычислить, какой ток нагрузки вам, вероятно, понадобится для различных цепей, которые вы будете тестировать. Еще одна вещь, которую вам нужно учитывать, — это начальный ток, потребляемый при первом включении ваших цепей или устройств. Часто бывает всплеск начального потребления тока. Эти переходные процессы часто можно подавить, добавив развязывающие заглушки.
Максимальная выходная мощность
Завершает «максимальную выходную мощность» максимальная выходная мощность. Чтобы вычислить, сколько места вам здесь нужно, вам придется посчитать, какую максимальную мощность потребляют ваши цепи и устройства.Это должно быть простое вычисление закона Ома: P = V * I.
Защита от перенапряжения
Событие перенапряжения может произойти, если некоторые элементы блока питания выходят из строя, вызывая необычно высокое напряжение на выходе блока питания. Современные источники питания постоянного тока обычно очень надежны, но все же существует риск отказа из-за перенапряжения. Это может быть чрезвычайно проблематичным при тестировании дорогих схем.
Защита от перегрузки по току
Защита от перегрузки по току аналогична защите от перегрузки по напряжению.Когда тестируемое устройство потребляет больше тока, чем ожидалось, срабатывает защита от сверхтока. В зависимости от источника питания это может быть комбинация как ограничения тока, так и полного отключения выхода источника питания. Ограничение тока обычно представляет собой регулируемую настройку, которая настраивает источник питания таким образом, что ток не может быть больше установленного максимального значения. Если тестируемое устройство начинает потреблять избыточный ток, блок питания переключится из режима постоянного напряжения в режим постоянного тока.Обычно это вызывает состояние «потемнения», когда выходное напряжение меньше установленного значения. Опять же, вернемся к закону Ома для этого.
Постановление
Что такое регулирование электроснабжения? Мы думали, ты никогда не спросишь! Есть два важных типа регулирования. Первый — регулирование нагрузки. При изменении нагрузки источника питания потребуется соответствующее изменение подаваемого тока для поддержания постоянного выходного напряжения. Когда эти изменения в потребляемом токе большие и внезапные, это может вызвать переходные процессы на выходе.Чем лучше регулирование нагрузки, тем точнее и меньше будут переходные процессы напряжения.
Второй тип регулирования — линейное регулирование. Изменения линейного напряжения переменного тока на входе источника постоянного тока могут проявляться в виде шума или изменений на выходе постоянного тока. Настольные источники питания постоянного тока с хорошей стабилизацией линии смогут обрабатывать зашумленные сигналы переменного тока в широком диапазоне входных сигналов, обычно +/- 10%.
Количество выходов
Одним из важных факторов при выборе источника питания постоянного тока является количество доступных независимых выходов.Для тестирования простых схем, вероятно, будет достаточно одного выхода.
Но если вы устраняете неисправности или тестируете сложные схемы, возможно, для работы может потребоваться несколько шин напряжения. Часто конечные цепи получают питание от одного входа, а затем включается внутрисхемное регулирование напряжения для обеспечения различных шин напряжения. При первом запуске новой схемы может быть полезно изолировать эти различные рельсы и протестировать их независимо. Вот где пригодится источник питания постоянного тока с несколькими выходами.
Интерфейсы управления
Существует множество способов управления настольным источником питания постоянного тока. Есть основные элементы управления интерфейсом для регулировки выходного напряжения и тока. Это можно сделать с помощью любой ручки аналогового управления, которую вы физически поворачиваете. Другой стиль — цифровые элементы управления с простыми кнопками вверх-вниз для настройки этих параметров. Решение, что лучше для вас, зависит от личных предпочтений.
В дополнение к основному интерфейсу существует также множество блоков питания, которые имеют интерфейсы, позволяющие управлять блоком питания с компьютера.Эти интерфейсы включают USB, LAN, RS232 и SCPI (для использования LabView). В отношении этих компьютерных интерфейсов следует отметить одну вещь: для правильной работы может потребоваться установка специальных драйверов. Обязательно прочтите документацию производителя, чтобы убедиться, что вы правильно настроили эти интерфейсы.
Мы исследовали десятки настольных источников питания постоянного тока, чтобы составить этот список из 4 отличных источников питания постоянного тока. Мы рассмотрели несколько различных вариантов использования и сравнили множество различных факторов, таких как цена, характеристики, отзывы, оценки и т. Д.
Хороший источник питания — краеугольный камень любой лаборатории или испытательного стенда, поэтому без лишних слов, вот наши рекомендации.
Лучший блок питания постоянного тока до 100 долларов
TACKlife MDC02 предлагает множество возможностей при небольшом бюджете. Этот компактный источник питания постоянного тока обеспечивает выходной ток 10 ампер в диапазоне напряжений до 30 В. Как напряжение, так и ток можно отрегулировать с помощью грубой и точной регулировки и установить точные значения, которые вы ищете, считывая показания с 4-значного дисплея.
Что касается защиты, MDC02 имеет ограничение по току, защиту от перенапряжения, защиту от короткого замыкания, защиту от перегрева и многое другое. Встроенный вентилятор помогает рассеивать тепло и работает очень тихо.
MDC02, как известно, прост в использовании, а при цене менее 100 долларов он является идеальным испытательным оборудованием для небольших лабораторий и школ. Это также отличный источник питания постоянного тока для любителей.
MDC02 сейчас является бестселлером №1 на Amazon, и они часто предлагают купоны и скидки, поэтому не забудьте щелкнуть, чтобы увидеть текущую цену.
Достойное упоминание: Это было близкое к вызову… У MDC02 есть жесткая конкуренция! Наш второй любимый источник питания постоянного тока стоимостью менее 100 долларов — это модель от Kungber. Он немного дороже, но предлагает более высокое выходное напряжение до 120 В!
Лучший источник питания постоянного тока с одним выходом
Хотя он не претендовал на первое место в категории лучших источников питания постоянного тока стоимостью менее 100 долларов, источник питания Kungber 120 В / 3 А все же занял первое место в рейтинге лучших источников питания постоянного тока с одним выходом.
Источник питания Kungber DC 120V 3A DC обладает всем, что вы ожидаете от современного источника питания постоянного тока, хорошей защитой цепи, хорошим регулированием, высоким выходным напряжением и высоким выходным током.Он также имеет грубую и точную регулировку для набора точных значений на 4-значном дисплее. Еще одна интересная особенность — выход USB прямо на передней панели блока питания Kungber. Это может пригодиться, если вы используете его для питания тестируемого портативного устройства или просто для зарядки телефона, пока дурачится, усердно работает в лаборатории.
В целом, Kungber предлагает отличное соотношение цены и качества в привлекательном корпусе, который будет хорошо смотреться на любом лабораторном столе.
Лучший источник питания постоянного тока с несколькими выходами
Наш лучший выбор для лучшего источника питания постоянного тока с несколькими выходами — это блок питания с тремя выходами Rigol DP832.Rigol — уважаемый бренд, предлагающий множество отличного испытательного оборудования по действительно конкурентоспособным ценам. DP832 не исключение.
Rigol DP832 имеет три выхода, которые можно переключать между 30 В / 3 А и 5 В / 3 А. Максимальная выходная мощность составляет впечатляющие 195 Вт! Конструкция и интерфейс этого устройства на высшем уровне и предлагает интуитивно понятный дизайн. В дополнение к элементам управления на передней панели, Rigol DP832 Supply также может управляться дистанционно через USB, LAN, RS232 или даже GPIB.
При питании сложных цепей с несколькими шинами напряжения источник постоянного тока Rigol DP832 — отличный выбор по цене! Уровни запасов этих устройств постоянно колеблются, поэтому обязательно проверьте ссылку ниже, чтобы убедиться, что они есть в наличии.
Проверьте наличие и стоимость Rigol DP832.
Honorable Mention: Siglent SPD3303X-E Источник питания с тройным выходом
Siglent SPD3303X-E — еще один отличный источник питания с тремя независимыми и изолированными выходами постоянного тока. Основная причина, по которой Rigol DP832 обогнал устройство Siglent, связана с опциями обновления программного обеспечения, которые предлагаются в комплекте поставки Rigol. Это будет стоить дополнительно, но повысит точность и функциональность и без того отличного источника питания.
Лучший комплект источника питания постоянного тока DIY
Специальное дополнение для любителей приключений… комплект LM317 — это ваш собственный комплект, который вы можете приобрести менее чем за 20 долларов! Вы не собираетесь устанавливать какие-либо рекорды точности или надежности с этой штукой, но за такую цену она выполнит свою работу… при условии, что эта работа питает простые прототипные схемы. Выходное напряжение регулируется от 1,25 В до 12 В. Наберитесь терпения, если решите попробовать источник постоянного тока LM317. Инструкции жалкие, и им трудно следовать.Пригодится базовое понимание схем выпрямителя и регулятора. Конечное качество сборки оказывается чертовски хорошим по цене менее 20 долларов, а компоненты, входящие в комплект, имеют достаточно хорошее качество.
Необходимы аксессуары для источников питания постоянного тока
Одна из самых неприятных вещей, которые могут произойти в лаборатории, — это закончить работу вашей схемы и подготовить ее к тестированию, только чтобы найти пустые штативы для выводов и датчиков. Если вы модернизируете блок питания в своей лаборатории, вероятно, сейчас самое подходящее время, чтобы обзавестись новыми тестовыми проводами.Вот некоторые из наших любимых.
Sumnacon Banana Plug к проводам Minigrabber
Sumnacon Banana Plug для миниграбберовЗажим для бананов Sumnacon и зажимы типа «крокодил»
От вилки Sumnacon Banana к клеммам типа «крокодил»От вилки Sumnacon Banana к клеммам с бананом
От штекера Sumnacon Banana к выводам штекера BananaБанановый штекер Fieldpiece к прямому наконечнику зонда
Банановый штекер Fieldpiece к прямым наконечникам зондаВысокопроизводительный портативный настольный источник питания постоянного тока: сэкономьте деньги и освободите место на скамейке, построив свой собственный
Настольный источник питания, паяльник и портативный мультиметр, необходимый элемент любой электроники набор инструментов лаборатории.Некоторым проектам требуется только один постоянный напряжение питания, но чаще правильно тестировать и отладка проекта требует различных напряжений и токи. Значительное время на отладку можно сэкономить за счет с помощью высокоэффективного регулируемого настольного питания для по желанию набирайте напряжение и ток. К сожалению, типичный универсальные настольные регулируемые блоки питания громоздки и дорогие — по крайней мере, более эффективные версии — и имеют ряд ограничений. Нет действительно портативных (портативный) из-за необходимых структур отвода тепла.Более того, даже дорогостоящие расходные материалы не поддерживают нулевое ток или напряжение, и не может соответствовать переходным и короткая производительность, демонстрируемая представленной здесь поставкой.
Демонстрационная схема DC2132A компанииLinear Technology — это высокопроизводительный, компактный и эффективный настольный источник постоянного тока
Сэкономьте деньги и освободите место на столе, создав собственный высококачественный настольный блок питания. Ключевым компонентом этого источника питания является линейный регулятор LT3081, окруженный коротким списком простых в использовании компонентов (см. Рисунок 1).Уникальный источник опорного тока LT3081 и выходной усилитель с повторителем напряжения позволяют подключать два линейных регулятора параллельно для регулирования выходного тока и напряжения до 3 А и более 24 В. Линейные регуляторы на выходе подавляют пульсации на выходе, не требуя больших выходных конденсаторов, что приводит к действительно плоскому выходу постоянного тока и небольшому размеру.
Рис. 1. Структурная схема стендового источника постоянного тока в смешанном режиме. Центральными компонентами являются параллельные LT3081, которые обеспечивают низкий уровень пульсаций на выходе и устанавливают ограничения по напряжению и току.
В показанном здесь источнике питания параллельным LT3081 предшествует высокопроизводительный синхронный понижающий преобразователь, в данном случае 40 В, 6 А LT8612. Не требуется ни радиатора, ни вентилятора, в отличие от линейных настольных источников питания с силовыми транзисторами, которым требуются радиаторы и принудительный воздушный поток (вентиляторы) для достаточного рассеивания тепла.
LT8612 эффективно понижает от 10 В до 40 В при высоком или низком токе до динамически адаптируемого выходного напряжения, которое остается чуть выше выходного напряжения настольного источника питания (выход линейного регулятора LT3081).Выходной сигнал LT8612 имеет низкий уровень пульсаций, а преобразование эффективно во всем диапазоне настольного питания. Потери мощности в устройствах LT3081 сводятся к минимуму за счет того, что их входной сигнал остается чуть выше пропадания. Этот настольный комплект включает необычную возможность регулировки предельного напряжения и тока до нуля. Полная схема этого настольного источника постоянного тока в смешанном режиме показана на рисунке 2.
Рис. 2. Полный комплект настольного источника питания постоянного тока 0–24 В, 0–3 А.
Линейные регуляторы обычно используются на выходе понижающих преобразователей для подавления пульсаций импульсного источника питания с минимальным снижением эффективности.Параллельные линейные стабилизаторы LT3081, показанные на рисунках 1 и 2, снижают пульсации на выходе LT8612 и точно регулируют постоянное напряжение и постоянный ток на выходе источника питания. LT3081 обладает уникальной способностью (для линейных регуляторов) легко подключаться параллельно для более высоких выходных токов.
На рисунках 1 и 2 показано, как два параллельных LT3081 удваивают поддерживаемый ток одного LT3081 (1,5 А) до 3 А. Несколько параллельных соединений и два небольших балластных резистора 10 мОм — все, что необходимо для точного распределения тока между ними без потери точности выходного напряжения.Легкодоступные высококачественные потенциометры 10 кОм и 5 кОм обеспечивают управление в диапазоне от 0 В до 24 В и от 0 В до 3 А при подключении к контактам SET и ILIM. Потенциометры с большим количеством оборотов и большей точностью, безусловно, могут быть использованы для создания настольного питания.
Минимальный предел тока настольного источника питания 0А. LT3081 гарантирует выходной ток 0 А, пока сопротивление резистора ILIM меньше 200 Ом. Небольшой резистор 100 Ом включен последовательно с потенциометром ILIMIT, чтобы максимально увеличить диапазон поворота и по-прежнему гарантировать нулевой ток, когда два регулятора используются параллельно.
Минимальное выходное напряжение стендового блока питания 0В. LT3081 гарантирует выход 0 В до тех пор, пока на выходе подается 4 мА. Лучший способ сделать это — использовать отрицательный источник питания для получения 8 мА для двух LT3081. Стабилизатор LTC3632 –5 В легко создает эту отрицательную нагрузку, рассеивает мало энергии и занимает лишь крохотное пространство на плате.
После точного набора целевого напряжения вы не хотите видеть дрейф напряжения питания на стенде при добавлении, увеличении или уменьшении нагрузки.В идеале он должен поддерживать плоский профиль регулирования во всем диапазоне токов нагрузки вплоть до предельного значения тока (рисунки 3 и 4).
Рис. 3. График V-I для стендового источника постоянного тока показывает регулирование нагрузки <50 мВ от 0 до 3 А, падение с обрыва выше 3,1 А.
Рис. 4. Регулируемый предел тока смещает границу, показанную на рис. 3, до любого значения от 3,1 А до 0,0 А.
Показанный здесь источник питания удовлетворяет этому требованию. Выходной сигнал LT3081 остается практически неизменным от 0А до 1.5А. Минимальный нагрев ИС помогает поддерживать регулировку нагрузки стендового источника питания ниже 50 мВ для любого выходного напряжения, как показано на Рисунке 3, даже при 15 мВ из-за балластных резисторов 10 мОм. Падение 1,7 В на линейных регуляторах при токе 1,5 А вызывает повышение температуры всего на 30 ° C с корпусом DD, как показано на рисунке 5.
Рис. 5. Термосканы настольного источника питания в условиях высокой мощности и короткого замыкания показывают, что компоненты стендового источника постоянного тока остаются холодными без использования радиатора или вентилятора.
Установка ручки ограничения тока должна быть такой же детерминированной, как и ручка напряжения. Если ограничение тока установлено на 3,0 А, стендовый источник питания должен ввести ограничение тока ровно на 3,0 А и никогда не обеспечивать более высокий ток. Высокопроизводительный стендовый источник питания должен демонстрировать кривую регулирования напряжения по отношению к току, которая остается плоской до тех пор, пока не упадет со скалы до 0 В при достижении предела тока. На рис. 4 показано, что стендовый источник питания работает должным образом, независимо от того, где установлен предел тока.
Портативный настольный источник питания постоянного тока может выдавать ток 0–3 А при любом напряжении от 0 до 24 В при входном напряжении от 10 до 40 В, а входное напряжение как минимум на 5 В выше желаемого выходного напряжения. Вход может поступать от входного преобразователя переменного / постоянного тока, доступного при напряжениях 19 В, 28 В и 36 В. Это также может быть простой трансформатор на 24 В переменного тока, выпрямительный мост и конденсатор 10 мФ, который дает примерно 34 В с пульсацией 1–2 В.
Понижающий импульсный преобразователь LT8612 блока питания понижает входное напряжение переменного / постоянного тока (от 10 В до 40 В) до любого напряжения в диапазоне от 0 В до чуть ниже его входного напряжения.Низкая пульсация на выходе преобразователя на основе LT8612 дополнительно снижается на 1,7 В на параллельном линейном стабилизаторе LT3081 до конечного стабилизированного напряжения, при этом пульсации на выходе почти не возникает.
Высокая эффективность сохраняет прохладу
Синхронный понижающий преобразователь LT8612 легко поддерживает 3 А и эффективно понижает выходное напряжение до 1,7 В от входов до 40 В даже при относительно высокой частоте переключения, 700 кГц, из-за низкого минимального времени включения 40 нс. КПД показан на рисунке 6.Высокий КПД при высокой частоте переключения позволяет реализовать преобразователь с несколькими небольшими компонентами, которые остаются холодными при высокой мощности.
Рисунок 6. КПД и потери мощности стендового источника постоянного тока для различных входных и выходных условий.
Дифференциальная обратная связь
LT8612 использует схему дифференциальной обратной связи, показанную на рисунках 1 и 2, для регулирования своего выхода (вход пары LT3081) на 1,7 В выше выхода настольного источника питания (выход пары LT3081).LT3081 работает лучше всего, когда его входное напряжение как минимум на 1,5 В выше его выхода, при этом 1,7 В используется здесь в качестве запаса для переходных процессов.
Дифференциальная обратная связь продолжает работать во время переходных процессов на выходе и коротких замыканий, как показано на рисунках 7 и 8. Когда выход закорочен на GND, выход LT8612 следует за ним на GND. Когда выходной сигнал внезапно увеличивается при срабатывании короткого замыкания или изменении потенциометра, LT8612 следует за возрастающим выходным сигналом LT3081, стремясь оставаться на 1,7 В выше быстро меняющегося выходного сигнала.Выходного конденсатора разумного размера 100 мкФ достаточно, чтобы обеспечить стабильность LT8612 в широком диапазоне условий, сохраняя при этом относительно быструю переходную характеристику, хотя он никогда не будет двигаться так быстро, как линейные регуляторы.
Рис. 7. Переходная характеристика выходного сигнала 5 В, от 1 А до 3 А показывает (a) низкие пульсации на выходе и (b) выходные сигналы LT8612 отслеживают переходные процессы LT3081 V OUT .
Рис. 8. Переходной процесс при перегрузке (a) и переходный процесс короткого замыкания (b) на выходе 5V хорошо переносятся стендом постоянного тока.
Эта установка может быть расширена для поддержки выходного тока 4,5 А с помощью трех параллельных линейных регуляторов LT3081. Импульсный стабилизатор не требует изменений, поскольку LT8612 поддерживает пиковый ток переключения 6 А.
Выходное напряжение настольного источника питания легко регулируется вручную с помощью потенциометра, подключенного к контактам SET пары LT3081. Кажется достаточно простым, что SET выводит на каждый источник 50 мкА и что их суммарный ток, умноженный на регулируемый резистор, может генерировать правильное выходное напряжение без дополнительных компонентов.Тем не менее, этого тока может быть недостаточно для надежного настольного источника питания, поскольку он может немного дрейфовать в зависимости от температуры LT3081.
Одним из способов борьбы с дрейфом тока является использование источника более высокого тока для управления потенциометром вывода SET. LT3092 — это точный источник тока, который работает до 40 В и используется для управления точным током 2,4 мА для выхода 24 В с резистором 10 кОм. Его выходной ток легко отрегулировать, изменив установленное значение резистора, когда требуется другое максимальное выходное напряжение.Максимальное выходное напряжение должно составлять 5,5 В при использовании источника 12 В, 15 В при использовании источника 24 В и 24 В при использовании источника 36 В. Входной переключатель используется в схеме для отключения питания LT3092, когда переключатель питания выключен. Отключение этой микросхемы от V IN , когда переключатель выключен, предотвращает ее постоянный ток от зарядки ненагруженного выхода настольного источника питания, спасая инженеров от потенциально опасных обстоятельств.
Функции выводов LT3081 SET и ILIM позволяют легко программировать выходное напряжение и ток на любом уровне с помощью простого поворота потенциометра.Параллельные микросхемы LT3081 имеют одинаковое соединение контактов SET и напряжение, а также те же соединения контактов ILIM + и ILIM — . Потенциометры 10 кОм и 5 кОм выбраны для получения диапазонов выходного сигнала от 0 В до 24 В и от 0 А до 3 А (или немного выше для небольшого запаса мощности). Потенциометры легко получить, и их можно выбрать из ряда параметров производительности и стоимости.
Стендовая поставка, показанная на фотографии на странице 12, включает однооборотные потенциометры с легко поворачиваемыми валами и прямоугольными соединениями печатной платы.Их можно установить на боковом отверстии коробки, если вы решите заключить печатную плату в защитный чехол. Металлокерамический элемент предотвращает временной и температурный дрейф с рейтингом 150 ppm / ºC по сравнению с номиналом 1000 ppm / ºC аналогичных версий пластиковых элементов. Менее дорогие пластмассовые потенциометры по-прежнему отлично подходят для использования со стандартными настольными приборами, или десятиоборотные прецизионные потенциометры могут использоваться для очень точной подстройки как пределов напряжения, так и тока.
Если дрейф V OUT из-за температурного коэффициента I SET не является проблемой, источник тока LT3092 можно удалить, а потенциометр 10k можно заменить потенциометром 250k с аналогичным качеством.
Несмотря на то, что установить потенциометр SET на 0 В с помощью короткого замыкания на GND тривиально, LT3081 должен вытащить 4 мА, чтобы он опустился до 0 В. Резистивная предварительная нагрузка от V OUT к GND вытягивает ток только тогда, когда V OUT не равно нулю, поэтому вместо этого используется отрицательный источник питания для поглощения тока с выхода 0 В. Отрицательный стабилизатор LTC3632 представляет собой небольшой источник −5 В, который потребляет −8 мА через небольшой резистор через −5 В и V BE под землей (−0,6 В). Хотя LTC3632 выключается при выключении переключателя питания, он продолжает работать при включенном питании, даже если выходное напряжение выше 0 В.Следует проявлять осторожность при выборе транзистора с отрицательным током, поскольку -8 мА • Падение 24,6 В может быть значительным источником тепла, если тепловое сопротивление транзистора превышает 250 ° C / Вт или отрицательный ток увеличивается до более -10 мА.
LT3081 также обеспечивает контроль ограничения тока 0А независимо от настройки выходного напряжения. С ручкой тока, повернутой до упора вверх, настольный источник питания обеспечивает резкое ограничение тока примерно на уровне 3,1 А. Если нагрузка увеличивается выше этой точки, напряжение падает с обрыва.Простой поворот ручки перемещает этот резкий скачок ограничения тока вниз до любого другого значения вплоть до 0 А, как показано на рисунке 4.
Самым экстремальным состоянием перегрузки является короткое замыкание, которое не только толкает выход через обрыв, но и полностью опускает его на землю. Настольный источник питания изящно поддерживает свой предел тока при коротком замыкании и регулирует выход LT8612 до 1,7 В, обеспечивая источник ограниченного тока через LT3081 и в короткое замыкание.
Результаты переходного короткого замыкания показаны на рисунке 8, демонстрируя регулирование короткого замыкания ИС и короткоживущего выброса разряда выходного конденсатора.Всплеск короткого замыкания <10 мкс составляет 1/500 длительности обычно используемого лабораторного настольного источника питания в смешанном режиме большой мощности (с аналогичными настройками), как показано на рисунке 9. Длительный всплеск разряда, показанный на рисунке 9, может потенциально повредить испытанию. недостатком дорогих, широко используемых универсальных настольных источников питания из-за низкой скорости транзистора мощности и / или более высокой выходной емкости.
Рис. 9. Результаты переходных процессов для дорогостоящего настольного источника питания Xh200-10 в смешанном режиме, который демонстрирует медленные переходные процессы и отклик на короткое замыкание по сравнению с настольным источником постоянного тока, описанным в этой статье, с аналогичными настройками (Рис. 8).
Подключите к выходу мультиметр или простой аналоговый дисплей для получения точных показаний напряжения. Добавьте еще один мультиметр или дисплей последовательно с выходом для точного считывания тока. Если вы хотите избежать добавления дополнительного измерительного оборудования последовательно с выходом, клемму IMON также можно использовать для преобразования напряжения в ток.
Блок питания лабораторного стола Sorenson XHR100-10 при коротком замыкании с ограничением 1,5 А
Рис. 10. Настольный источник питания постоянного тока имеет низкие пульсации на выходе для смешанного источника питания с малыми 60 мкФ C OUT .
Этот источник питания постоянного тока представляет собой удобный инструмент для генерации постоянного напряжения или тока на лету в лаборатории. Просто включите питание 10–40 В постоянного тока, включите переключатель и поверните ручки. Поскольку они небольшие и недорогие, некоторые из этих портативных настольных источников питания могут питаться от одного и того же источника постоянного тока, когда требуются несколько выходов и токов цепи.
Просто создать полностью автономный стендовый источник питания, добавив простой преобразователь переменного тока в постоянный на входе.На рисунке 11 показан простой трансформатор от 120 до 24 В переменного тока (5: 1), выпрямительный мост и выходной конденсатор 10 мФ, которые в совокупности дают 34 В постоянного тока с небольшой пульсацией. Этот простой преобразователь переменного тока в постоянный можно использовать для получения максимального выходного напряжения настольного источника питания 22 В.
Рис. 11. Простая комбинация трансформатора C (среднеквадратичное значение) на 24 ВА, выпрямительного моста и конденсатора обеспечивает входное напряжение 34 В переменного / постоянного тока для полного решения.
Выпрямительный мост должен иметь диоды Шоттки с номиналом 3 А или выше.Если они перегреваются, вы все равно можете избежать добавления радиатора, заменив Schottkys на контроллер идеального диодного моста LT4320 и четыре полевых МОП-транзистора для уменьшения нагрева моста. Размер выходного конденсатора 10 мФ можно изменить, чтобы отрегулировать выходную пульсацию. При полной мощности конденсатор 10 мФ будет создавать пульсации около ± 1 В на входе 34 В постоянного тока.
Вы также можете собрать универсальный настольный источник питания, подключив любой универсальный преобразователь переменного тока в постоянный черный ящик с номиналом 12 В – 36 В, 3 А. Любой преобразователь переменного тока в постоянный, снятый со старого ноутбука или купленный в магазине электроники, должен работать.Единственное ограничение заключается в том, что максимальное выходное напряжение настольного источника питания должно оставаться примерно на 5 В ниже минимального номинального значения источника входного напряжения.
Создайте свой собственный высокопроизводительный настольный источник постоянного тока для регулирования постоянного напряжения и тока 0–24 В и 0–3 А, используя пару параллельных линейных регуляторов LT3081, синхронный понижающий LT8612, источник тока LT3092 и крошечный отрицательный источник питания LTC3632. Настольный источник питания отличается низкой пульсацией на выходе с низкой выходной емкостью, отличной переходной характеристикой, регулируется до 0 В и 0 А, остается в режиме регулирования во время короткого замыкания и остается холодным без громоздких радиаторов.
