Site Loader
Posted on 15.01.1988

Содержание

Схема регулируемого блока питания

В процессе разработки и ремонта всевозможных электронных устройств используется различное оборудование. Среди них достаточно востребованной является схема регулируемого блока питания, применяемая во многих вариантах. Эти регулируемые блоки известны как лабораторные источники питания, имеющие большое количество модификаций.

Содержание

Источники питания линейного типа

Самыми первыми появились линейные блоки питания, которые используются до сих пор и относятся к устройствам с традиционными принципами работы.

Основными конструктивными элементами этих приборов являются понижающий трансформатор и автотрансформатор. Преобразование переменного напряжения в постоянное осуществляется с помощью выпрямителя. В большинстве известных моделей используются выпрямители с одним или четырьмя диодами, соединенными между собой в виде диодного моста.

Некоторые модели могут иметь индивидуальные конструктивные особенности, однако такие схемы используются гораздо реже и предназначены для конкретных ситуаций. В отдельных устройствах цепь дополняется специальным фильтром, установленным сразу за выпрямителем. Сам фильтр представляет собой конденсатор с высокой емкостью. Иногда линейные БП дополняются стабилизаторами тока и напряжения, фильтрами высокочастотных помех и другими элементами.

Среди специалистов, занимающихся ремонтом и обслуживанием электроники и радиотехники, наиболее популярны линейные блоки питания с возможной регулировкой напряжения в пределах от 0 до 30 вольт и силы тока – от 0 до 5 ампер. Как правило, это высокоточные устройства с легкими и тонкими настройками в рамках установленных номиналов. Большинство из них отличается двойным режимом функционирования, когда цифровым индикатором одновременно отображаются значения выходного тока и напряжения. Многие модели обеспечены защитой от токовых перегрузок и коротких замыканий.

Схема и принцип работы импульсных БП

Сегодня все большее предпочтение отдается источникам питания импульсного типа. Принцип действия этих устройств совершенно не такой, как у линейной аппаратуры. В данном случае переменное напряжение сети частотой 50 Гц, преобразуется в напряжение высокой частоты. Оно трансформируется до необходимых параметров, после чего осуществляется его выпрямление и фильтрация.

Непосредственное преобразование выполняется с помощью мощного транзистора, функционирующего в режиме ключа. Совместно с импульсным трансформатором они образуют схему преобразователя высокой частоты. Данное устройство позволяет создавать частоту в диапазоне 20-50 кГц, что в свою очередь дает возможность значительно уменьшить габариты импульсного трансформатора. В результате и сам блок питания становится легким и компактным.

Принцип действия импульсного блока можно рассмотреть на представленной схеме:

  • Вначале напряжение поступает на сетевой фильтр, после чего попадает в выпрямитель. Здесь происходит выпрямление напряжения и фильтрация с помощью конденсатора.
  • Далее через первичную обмотку W1 напряжение поступает в коллектор транзистора VT1, на который воздействует прямоугольный импульс. В результате, транзистор принимает открытое положение и пропускает сквозь себя нарастающий ток.
  • Одновременно такой же самый ток проходит и через первичную обмотку трансформатора, вызывая тем самым возрастание магнитного потока и наведение во вторичной обмотке ЭДС самоиндукции.

Путем изменения продолжительности импульса в сторону увеличения, во вторичной цепи напряжение также будет увеличиваться за счет большего количества отдаваемой энергии. И, наоборот, с уменьшением длительности импульса, наступит снижение напряжения. Подобные манипуляции позволяют отрегулировать и стабилизировать выходное напряжение до нужного уровня. Формирование импульсов и управление ими осуществляется с помощью ШИМ-контроллера.

Регулировка и стабилизация

Для того чтобы стабилизировать выходное напряжение, на ШИМ-контроллер должна поступать информация о необходимых параметрах. Это мероприятие выполняется с использованием цепи обратной связи или слежения.

Данная логическая схема работает следующим образом: при снижении напряжения она увеличивает продолжительность импульса до того момента, пока выходное напряжение не наберет заданные параметры. В случае увеличения напряжения происходит обратный процесс. Таким образом, представленную схему можно считать регулирующим и стабилизирующим элементом.

В импульсных блоках питания цепи слежения могут быть организованы двумя способами – непосредственным и косвенным. Рассмотренный выше способ как раз и относится к первому варианту, поскольку для снятия напряжения обратной связи непосредственно используется вторичный выпрямитель. Для снятия того же самого напряжения, в косвенном варианте слежения, используется дополнительная обмотка импульсного трансформатора.

Плюсы и минусы различных типов устройств

В настоящее время все более широкую популярность завоевывают импульсные устройства, активно вытесняющие с электронного рынка неудобные и громоздкие линейные устройства. Несмотря на это, каждый из данных приборов обладает собственными достоинствами и недостатками.

Импульсные блоки обладают высоким стабилизирующим коэффициентом и КПД. Они отличаются более широким диапазоном входных напряжений и высокой мощностью, сравнительно с линейными приборами. Импульсные устройства совершенно не реагируют на качество подаваемого напряжения и его частоту. Они обладают незначительными габаритами и весом, что делает их очень удобными в транспортировке и эксплуатации. Стоимость таких приборов доступна практически всем потребителям.

Тем не менее, схема регулируемого блока питания импульсного типа имеет ряд заметных недостатков. В первую очередь это импульсные помехи, негативно влияющие на электронную аппаратуру. Сложные схемы делают устройство менее надежным. Из-за этого приборы не всегда удается отремонтировать собственными силами.

Линейные или трансформаторные блоки до сих пор используются благодаря простой и надежной конструкции всех моделей. Они легко поддаются ремонту с помощью недорогих запасных частей, не создают помех в окружающем пространстве.

Падение спроса на эти изделия прежде всего связано с большой массой и габаритными размерами, создающими неудобства при переносе и транспортировке. Сама конструкция отличается высокой металлоемкостью. Стабильность выходного напряжения находится в обратной зависимости с коэффициентом полезного действия устройства.

Благодаря широкому ассортименту, имеется возможность выбора того или иного прибора для конкретных целей. Для использования в определенных условиях специалисты могут самостоятельно изготовить блок питания по заданной схеме со всеми необходимыми параметрами.

Регулируемый источник питания: как сделать самому

Перед сборкой нужно учесть все факторы, которые могут помочь или, наоборот, помешать работе. Любой блок питания состоит из трансформатора, преобразователя, индикатора с амперметром и вольтметром, транзистора и других деталей, без которых прибор не сможет работать. Нужно заранее продумать защиту от сильных и слабых токов во избежание нештатных ситуаций. В случае неправильного подключения, пайки или монтажа аппаратура может просто перегореть.

Типовая схема, приведенная на рисунке, рассчитана для универсального типа сборки и может быть собрана даже начинающим специалистом. Все детали доступны, собираются просто и быстро, дальнейшая настройка несложная.

Готовый прибор должен отвечать определенным требованиям, которые нужно знать заранее. Регулировка и стабилизация на выходе обеспечивается в диапазоне от 3 до 24 вольт, при минимальной токовой нагрузке 2 ампера. Кроме того, предусматривается устройство нерегулируемого выхода на 12 или 24 В с большой нагрузкой по току. Первый выход оборудуется с помощью интегрального стабилизатора, а второй – за диодным мостом, в обход стабилизирующего элемента.

— Килоом.ру

— электричество это наше все

Skip to content

Posted on by Kiloom

Блок питания для радиолюбителя является очень важной составляющей его увлечения. При чем если на первое время подойдет самый простой и примитивный, то со временем возникает потребность в хорошем и надежном устройстве. Именно такой, регулируемый блок питания мы и рассмотрим сегодня.
Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП), регулятор

0

Posted on by Kiloom

Все мы привыкли к тому, что предохранители как правило бывают плавкими. Но, есть еще такая категория, как электронные предохранители, именно об одном из вариантов данного устройства мы сегодня и поговорим.
Вполне очевидно, что у электронного предохранителя есть как минусы, к примеру затраты на энергию, ведь в схеме используется мощный ключевой транзистор. Но есть и плюсы, это — более быстрое время срабатывания и возможность регулировать порог срабатывания.
Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП), защита

0

Posted on

04/03/2019 by Kiloom

Стабилизатор напряжения или блок питания требуется порой не только радиолюбителям, но и простым обывателям. Данное устройство позволяет получать стабильное постоянное напряжение, которое регулируется от 0 до 30 Вольт. Пульсации на выходе минимальны, поэтому стабилизатор подойдет как для зарядки аккумуляторов, так и для питания различной аппаратуры.

Continue reading →

Полезные устройства   Блок питания (БП), Стабилизатор напряжения

0

Posted on

04/08/2015 by Kiloom

Большинство современных логических устройств построено на микросхемах КМОП-логики. Это, как и простая «россыпь» типа серии К176, К561, так и различные микроконтроллеры, специализированные микросхемы. Напряжение питания большинства этих микросхем лежит в диапазоне 3…15 В, многие зарубежные микросхемы могут работать и при более низком питании (начиная от 1,25 В). При этом ток потребления, даже при работе на верхних граничных частотах и с некоторой «периферией» типа светодиодных индикаторов, или отдельных микросхем ТТЛ, не превышает 300 мА.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП)

0

Posted on by Kiloom

Предложенный блок питания на микросхеме КР142ЕН12А обладает достаточно широким диапазоном и стабильностью выходного напряжения.

Основные технические характеристики:
Номинальное выходное напряжение с
допускаемым отклонением ±5 %, В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3; 4; 5; 6; 7,5; 9; 12;
Максимальный ток нагрузки, А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25;

Амплитуда пульсации, мВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10;
Внешние размеры, мм  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77*57*50.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП)

0

Posted on by Kiloom

Очень часто, разрабатывая и (или) налаживая различные схемы, возникает потребность в блоке питания.

Да не простом, а с регулировкой выходного напряжения, защитой от перегрузок и низким уровнем пульсаций. В основном, в таких источниках используются микросхемные стабилизаторы, которые управляют работой регулирующего транзистора. Однако если воспользоваться популярными операционными усилителями, скажем из серии К140, то появляется возможность в короткие сроки собрать простой, надежный и удобный блок питания с защитой от короткого замыкания.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП), защита

0

Posted on

01/04/2017 by Kiloom

Данный комбинированный блок питания представляет собой два, независимых друг от друга источника питания. Первый постоянного напряжения, который можно регулировать от 0 до 12 В, и второй — переменного, с возможностью регулировки от 0 до 215 В. Максимальный ток нагрузки составляет 0,5 А для каждого источника, а пульсации постоянного тока составляют не более 0,2 В.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП)

0

Posted on

07/06/2014 by Kiloom

В радиолюбительской практике порой требуется блок питания, в котором имеется возможность регулировать не только выходное напряжение, но и порог срабатывания защиты от токовой перегрузки.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП)

Posted on by Kiloom

Представленный импульсный преобразователь отличается довольно большой мощностью и простой схемой имеющей высокий КПД. Он предназначен для питания различных нагрузок, таких как например УМЗЧ, или иных устройств, которые имеют свою защиту от коротких замыканий и токовых перегрузок.

Источник имеет выходное напряжение 2 по 30 В, а его максимальная выходная мощность 500 Вт при КПД около 92%.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП), источник питания, Преобразователь

0

Posted on by Kiloom

Представленный блок питания выполнен на основе интегрального стабилизатора КР142ЕН5А.
Отличительные особенности этого устройства:
— минимум деталей;
— отсутствие отвода от вторичной обмотки сетевого трансформатора;
— регулирование выходного напряжения в пределах ±5…15 В при выходном токе до 1 А.

Continue reading →

Электрические схемы   Блок питания (БП)

0

Регулирующие блоки питания своими руками, лабораторный источник питания своими руками, регулируемый блок питания своими руками

Еще издавна ученых волновал вопрос создания источников питания. Да и сейчас многих интересует, можно ли сделать схему лабораторного блока питания своими руками, подобрав необходимые компоненты.

Содержание

  1. Виды источников питания
  2. Основные узлы регулируемого генератора
  3. Как подобрать компоненты
  4. Схемы лабораторных генераторов
  5. Импульсный БП на tl494
  6. На п210 транзисторе
  7. На lm317
  8. На lt1083
  9. Регулировка напряжения и тока
  10. Как собрать лабораторный блок из китайских модулей

Виды источников питания

Электрические устройства различаются в зависимости от емкости, которая определяет длительность заряда аккумулятора. Каждый радиолюбитель мечтает смастерить регулируемый блок питания своими руками.

Все источники питания делятся на виды:

  • батарея или гальванический элемент;

  • генератор, установленный на электростанциях или автомобилях;

  • аккумулятор.

Также блоки питания имеют классификацию в зависимости от параметров и характеризуются разными значениями напряжения.

ВАЖНО: У любого источника тока, будь то аккумулятор, батарея или генератор, есть собственное внутреннее сопротивление, оно может быть различным.

Основные узлы регулируемого генератора

Блок питания с регулировкой можно собрать самостоятельно, если имеются необходимые компоненты и инструменты. Основным элементом является микросхема регулятора вольтажа. Третья ножка идет в сцепление с конденсатором С1, а вторая – с С2 и резистором на 200 Ом. Она служит выходом.

С помощью трансформатора напряжение понижается до 25 В. Далее – выпрямляется посредством диодного моста. Затем сглаживаются пульсации с помощью конденсатора С1.

Главной фишкой схемы является высокостабильный регулятор напряжения, микросхема ЛМ317 Т.

Чтобы собрать схему, понадобится переменный и постоянный резисторы. На выходе следует поставить конденсатор в 100 мФ.

Как подобрать компоненты

Чтобы подобрать компоненты для изготовления регулируемого ЛПБ своими руками, обращают внимание на следующие показатели:

  • параметры рабочих значений;
  • присутствие функций защищенности;
  • число каналов выхода и мощность;
  • цену устройства.

Схемы лабораторных генераторов

Самодельный блок питания – это регулируемый стабилизированный источник постоянного тока и напряжения. Основной его задачей является поддержание в широком диапазоне без погрешностей указанного напряжения и тока.

По схемопостроению лабораторный источник питания бывает двух типов.

Линейные лабораторные генераторы питания из китайских модулей часто используются нашими мастерами. Состоят из сетевого трансформатора больших габаритов. Со вторичной обмотки снимается напряжение, затем оно выпрямляется и делается стабильным посредством линейного преобразователя. Из минусов: низкий КПД, большие габариты, значительный вес.

Импульсные источники питания работают по несколько иному принципу. Они не содержат сетевого трансформатора. В них вольтаж сети выпрямляется и уже стабильным подается на входную клемму преобразователя высокой частоты. Здесь он трансформируется в линейный тип напряжения, а затем выпрямляется и подается на вход линейного стабилизатора. КПД импульсного источника имеет более высокое значение по сравнению с линейным.

Импульсный БП на tl494

Принцип, по которому работает схема регулируемого блока питания импульсного типа БП tl494, прост. Управляющий импульс можно обрывать на любом временном промежутке. До начала следующего такта он не появится, то есть можно ограничить ток при каждом последующем такте преобразования.

Подачей напряжения с источника питания проверяется работоспособность шим-контроллера, частота преобразования, наличие управляющих импульсов на обоих выходах.

Если все в порядке, то подключается второй источник питания, который будет имитировать сетевой вольтаж.

На п210 транзисторе

У большинства радиолюбителей сохранились транзисторы п210. Поскольку в наше время широко используются более современные приборы, имеющие усовершенствованные характеристики частот и коэффициент усиления, их применение стало ограниченным.

Схема с использованием транзистора п210 тоже довольно проста. Однако следует учесть, что данный транзистор подключается в отрицательное плечо. Также для согласованной работы всех компонентов цепи необходимо использовать понижающие трансформаторы. Они более совместимы по току и напряжению.

На lm317

Микросхема lm317 – достойный стабилизатор вольтажа. Заявленная пульсация напряжения на ее выходе составляет 0,1%. К тому же данная микросхема может обеспечить на выходе ток 1,5 А. Поэтому позволяет собрать блок питания с линейным стабилизатором напряжения и регулировкой силы тока.

Микросхема надежно защищена от перегрева и короткого замыкания, может выдерживать температуры до 125ºС. lm317 дает ток до 1,5А. Чтобы сделать ее мощнее, применяется дополнительный внешний транзистор.

 

На lt1083

Блок питания, имеющий в своем составе lt1083, рассчитан на хорошие показатели силы тока при малом напряжении. Поэтому во многих вариантах схем с данной lt1083 не требуется наличие внешнего дополнительного транзистора. Устройство является положительным регулируемым стабилизатором с низким падением напряжения. Чтобы его использовать в лабораторном блоке питания, рекомендуется впаять многооборотный резистор. Так можно будет регулировать параметры вручную.

Регулировка напряжения и тока

Многофункционального метода управления амперажем и вольтажом еще не найдено – по причине конструктивной особенности устройства и схемы блока энергии с регулированием. Иногда это можно сделать, меняя местами компоненты обратной связи или сменой опорного вольтажа в сети. Данные эффективные корректировки выполняются управляющими системами, которые для удобства размещены на лицевой панели БП.

 

Самая распространенная схема блока питания с регулировкой напряжения и тока выполнена на двух транзисторах: силовом и усилителе. Она позволяет плавно регулировать напряжение в режиме холостого хода.

Как собрать лабораторный блок из китайских модулей

Если вы стоите на начальном этапе увлекательного, но такого нелегкого пути в мир электроники, проблема поиска блока с регулировкой параметров встает довольно остро. Лабораторный блок питания можно совсем недорого собрать своими руками из китайских модулей. Это даже проще, чем кажется на первый взгляд. Также многие составные его части могут быть найдены в куче радиодеталей, имеющихся у каждого любителя покопаться в электронике.

Основой блока является импульсный источник питания на 36 В и 5 А. Что в итоге позволит получить выходную мощность 180 Вт. Вторая половина блока – это понижающий преобразователь, входное напряжение которого 5-40 В. Выходное напряжение регулируется от 1,25 до 35 В.

Если выходное напряжение выдается некорректным по значению, то есть с помехами, можно установить в схему дополнительные конденсаторы. Их емкость подбирается, исходя из параметров электрической цепи.

Простая схема двойного источника питания с переменным напряжением (от -14 В до 14 В)

Для многих аналоговых электронных схем требуется двойная шина питания для правильной сбалансированной работы, одна из которых является схемой операционного усилителя. Отрицательное напряжение питания также требуется в цифровых системах, таких как аналого-цифровые преобразователи, операционные усилители и компараторы. В нашем предыдущем уроке мы создали схему двойного источника питания +12 В и -12 В, а также схему двойного источника питания +5 В и -5 В, но выходы этих цепей фиксированы, поэтому в этом уроке мы собираемся разработать переменную схема двойного источника питания постоянного тока , которая может обеспечивать переменное выходное напряжение в диапазоне от 14 В до -14 В. Задача преобразования напряжения выполняется в четыре этапа: работа трансформатора, выпрямление, сглаживание и регулирование.

 

Компоненты, необходимые для создания регулируемой двойной цепи питания

Для выполнения этого проекта необходимы следующие компоненты:

 

С.Н.

Компонент

Тип

Количество

1

Трансформатор с центральным отводом

220В/12В

1

2

Конденсатор 1000 мкФ

Электролитический конденсатор

2

3

Конденсатор 1 мкФ

Электролитический конденсатор

2

4

Диод Шоттки

1N5822 СЦ

4

5

ЛМ337Т

Регулятор отрицательного напряжения

1

6

ЛМ317Т

Регулятор положительного напряжения

1

7

Резистор 330R

Металлическая пленка

2

8

Модуль индикации напряжения

0-30В

1

Принципиальная схема регулируемого двойного источника питания

Полная схема сборки регулируемого регулятора отрицательного напряжения показана ниже. Эта схема состоит из трансформатора, за которым следует схема выпрямителя, сглаживающий конденсатор и, наконец, регулятор напряжения.

Эту схему можно разделить на четыре части. Первый — это Transformer operation . Здесь мы сначала преобразуем 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с помощью понижающего (220 В/12 В) трансформатора с центральным отводом. Вторая часть Rectification – Затем выходной сигнал трансформатора направляется в цепь выпрямителя. Эта схема преобразует 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока. Третья часть Сглаживание — Выход схемы выпрямителя имеет пульсирующий характер, для преобразования его в чистый постоянный ток; мы подключили конденсатор через нагрузку. Его также называют фильтрованием. Последняя часть — Положение . Наконец, выходной сигнал конденсатора отправляется на микросхемы регулятора напряжения LM317T и LM337T, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение. Все эти четыре части объясняются ниже:

1. Работа с трансформатором:

Первым шагом является преобразование 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с помощью понижающего трансформатора. Первичная обмотка трансформатора с центральным ответвлением подключена к бытовой электросети (230 В переменного тока, 50 Гц), а выход берется со вторичной обмотки трансформатора с центральным отводом. Трансформатор с центральным отводом также известен как двухфазный трехпроводной трансформатор. Он используется для понижения напряжения с 220 В переменного тока до 12 В переменного тока. На рисунке ниже мы видим, что разница напряжений между двумя внешними обмотками (T1 и T3) в два раза превышает разницу напряжений между средней (T2) и внешней обмоткой (T1 или T3). Напряжение между Т1 и Т2 не совпадает по фазе на 180 градусов друг с другом.

                                 

2. Выпрямление:

На этом этапе мы собираемся преобразовать переменный ток в постоянный с помощью мостового выпрямителя . Схема выпрямителя преобразует питание переменного тока в питание постоянного тока. Эта схема выполнена с помощью диодов. Мы использовали силовой диод (1N5822 CY) для создания схемы выпрямителя. Этот конкретный диод используется из соображений безопасности и гибкости. Если мы используем диод с малым номиналом ампера, то он может выйти из строя из-за скачков тока.

Силовой диод можно использовать по отдельности или соединить вместе для создания различных схем выпрямления, таких как двухполупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления. На изображении ниже силовой диод ведет себя как однополупериодный выпрямитель.

Мы можем преобразовать переменный ток в постоянный, используя два типа выпрямительных цепей. Одна представляет собой схему однополупериодного выпрямителя , а другая представляет собой схему двухполупериодного выпрямителя. В схеме однополупериодного выпрямителя выходное напряжение становится половиной входного напряжения, и мы можем спроектировать его, используя два диода, а в схеме двухполупериодного выпрямителя выходное напряжение равно входному напряжению, мы проектируем полное схема волнового выпрямителя с использованием четырех диодов. Здесь мы использовали схему двухполупериодного выпрямителя. На изображении ниже мы видим схему двухполупериодного выпрямителя.

                                   

В пост. тока = 2 В макс. / π = 0,637 В МАКС. = 0,9 В СКЗ

Формы входного и выходного напряжения схемы двухполупериодного выпрямителя показаны ниже.

На выходе выпрямителя не чистый постоянный ток, но он содержит пульсации.

3. Сглаживание:

Выход схемы выпрямителя носит пульсирующий характер, поэтому мы используем сглаживающие конденсаторы, чтобы получить чистый постоянный ток. Сглаживающий конденсатор, включенный параллельно нагрузке на выходе двухполупериодной мостовой выпрямительной схемы. Мы используем электролитический конденсатор для сглаживания. Здесь мы использовали два электролитических конденсатора по 1000 мкФ

. Сглаживающий конденсатор, подключенный к схеме двухполупериодного выпрямителя, показан на рисунке ниже.

4. Положение:

Выходной сигнал конденсатора отправляется на ИС стабилизатора напряжения, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение. Здесь мы использовали две микросхемы регулятора переменного напряжения, одну для переменного положительного напряжения (LM 317T), а другую для переменного отрицательного напряжения (LM 337T).

LM317 T (переменный регулятор положительного напряжения)

LM317 T — трехполюсный регулируемый регулятор положительного напряжения. Он может подавать ток 1,5 А с выходным напряжением в диапазоне от 1,25 В до 37 В. LM317T устойчив к короткому замыканию благодаря встроенным возможностям ограничения тока и отключения.

Выход LM317 рассчитывается с использованием отношения двух резисторов R1 и R2, которые образуют цепь делителя напряжения на выходной клемме, как показано на данном рисунке.

Выходное напряжение LM317T можно рассчитать по приведенной ниже формуле.

Vout = 1,25 (1 + R2/R1)

LM337 T (переменный регулятор отрицательного напряжения)

LM337 T — трехполюсный регулируемый отрицательный стабилизатор напряжения. Он может подавать ток 1,5 ампера с выходным напряжением в диапазоне от -1,25 В до -37 В. LM337T устойчив к короткому замыканию благодаря встроенным функциям ограничения тока и отключения.

Выход LM337 рассчитывается с использованием отношения двух резисторов R1 и R2, которые образуют цепь делителя напряжения на выходной клемме, как показано на данном рисунке.

Выходное напряжение LM317T можно рассчитать по следующей формуле:

Vout = -1,25 (1 + R2/R1)

Наконец, мы использовали модуль отображения напряжения. В этом модуле отображения мы показали значение положительного напряжения. Невозможно отобразить отрицательное напряжение в модуле отображения напряжения, поскольку этот модуль может отображать только значение от 0 до 30 вольт.

Изготовление печатной платы для регулируемого двойного источника питания

Теперь, когда у нас есть схема, мы можем приступить к компоновке печатной платы для регулируемой схемы двойного источника питания. Вы можете спроектировать печатную плату, используя любое программное обеспечение для печатных плат по вашему выбору. Если вы новичок в мире печатных плат, мы рекомендуем вам ознакомиться с руководством по началу работы по проектированию печатных плат. Если вы хотите пропустить процессы проектирования, вы также можете загрузить файл Gerber этого проекта портативной игровой консоли, используя ссылку ниже:

Ссылка на файл Gerber

Ниже представлены 2D-модели верхнего и нижнего слоев платы ультразвуковой линейки:       

        

вы заинтересованы.

Сборка печатной платы регулируемого двойного источника питания

После того, как мы получили печатную плату от производителя печатных плат, мы приступили к сборке печатной платы. Полностью распаянная плата выглядит следующим образом:     

             

Тестирование регулятора переменного отрицательного напряжения

После пайки компонентов на печатной плате следующей задачей является тестирование схемы. Для этого я подключил блок питания 220В к понижающему трансформатору. Выходное показание схемы отображается на модуле отображения напряжения. Положительное и отрицательное напряжение можно изменить с помощью подстроечных потенциометров, подключенных к обеим сторонам печатной платы. Невозможно отобразить отрицательное напряжение в модуле отображения напряжения, потому что этот модуль может отображать только значение от 0 до 30 вольт, поэтому мы использовали мультиметр для отображения отрицательного напряжения.

Итак, вот как можно спроектировать схему с двумя блоками питания . Надеюсь, вам понравился проект и вы узнали что-то полезное. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев ниже или используйте наш форум, чтобы начать обсуждение по этому вопросу.

Что такое переменный источник питания? (с изображением)

`;

Алексис В.

Переменный источник питания — это регулятор, который электрики и любители электрических проектов используют для проверки допустимого напряжения для любого проекта, который они могут завершить. Источник питания используется в качестве манометра, чтобы убедиться, что работа, которую выполнил человек, способна выдержать определенное напряжение и токовую нагрузку. Испытания, как правило, проводятся путем подачи разной величины напряжения на готовую работу понемногу, чтобы обеспечить стабильность схемы, созданной человеком. Эти типы источников питания также используются любителями для питания небольшой электроники, требующей переменного напряжения, и татуировщиками для питания татуировочных пистолетов.

Переменный источник питания — это регулятор, который электрики используют для проверки мощности напряжения для завершенного проекта.

Используя такой переменный источник питания, человек может обнаружить любые отклонения или несоответствия в созданной им схеме таким образом, что это позволяет вносить коррективы, не отказываясь от всего проекта. Переменный источник питания — полезный инструмент для всех, кто имеет опыт работы с электрическими схемами и компонентами. Он также имеет много применений, помимо простого тестирования.

Помимо использования для тестирования цепей, этот тип источника питания также может использоваться любителями миниатюр. Например, такие инструменты обычно используют те, кто работает с миниатюрными электронными поездами. Источник питания можно настроить так, чтобы он ускорял или замедлял поезд, когда он движется по рельсам за счет мощности замкнутой цепи.

Еще одно распространенное применение этого типа источника питания — тату-индустрия. Каждый день художники-татуировщики используют переменные источники питания для регулировки интенсивности и скорости двигателя своих тату-пистолетов, чтобы создать желаемый эффект с помощью конкретных татуировочных игл, с которыми они работают. Например, когда художник-татуировщик обрисовывает новую деталь, скорость пистолета увеличивается за счет источника питания, поэтому игла движется быстрее, создавая более четкий контур. Когда художник заштриховывает участок кожи, источник питания используется для замедления иглы, чтобы создать постоянное цветовое покрытие в татуировке.

Переменный источник питания работает путем ограничения или увеличения напряжения, подаваемого в цепь от исходного источника питания. Например, когда любитель электронных поездов запускает свой поезд на рельсы, он не просто щелкает выключателем и запускает поезд на полную мощность; скорее, он подает напряжение в цепь с небольшими приращениями через регулируемый регулируемый источник питания, пока не будет достигнута желаемая скорость поезда. Наиболее распространенные регулируемые источники питания имеют диапазоны напряжения от 1 до 3 вольт до 20 или 30, а крупномасштабные регулируемые источники питания могут иметь диапазон от 6000 до 20 000 вольт, но эти типы источников питания обычно используются только в промышленных условиях.

Вам также может понравиться

Рекомендуется

Переменный двойной лабораторный источник питания

Переменный двойной лабораторный источник питания
 Эллиот Саунд Продактс Проект 44 

© Январь 2000 г. , Род Эллиотт (ESP)

  Обратите внимание: для этого проекта доступны печатные платы   (с использованием последней версии P05). Нажмите на картинку для более подробной информации.
Введение

Только что соорудив свой новый шедевр, обычно с большим трепетом прикладывают силу. Есть несколько вещей, столь же обескураживающих, как видеть, как ваше творение «сгорает в дыму» только из-за простой ошибки в проводке.

Самый простой способ избежать этого — иметь блок питания, который позволяет регулировать напряжение, чтобы вы могли видеть, что все работает как надо до подключения основного питания. Показанный лабораторный блок питания ограничивает ток на уровне около 800 мА (это значение немного варьируется из-за регуляторов) и может обеспечивать питание от ± 1,2 В до примерно ± 25 В.

Использование двойного потенциометра позволяет одновременно настроить оба источника на одинаковое напряжение (достаточно близкое — для большинства цепей редко требуется абсолютно точное напряжение), и вы можете добавить измерение напряжения и тока, если хотите. Они значительно увеличат стоимость, но могут быть очень полезными. Настоятельно рекомендуется использовать амперметр для каждого источника питания, так как он позволяет сразу увидеть, превышает ли ток ожидаемый.

Этот проект требует знания электропроводки. Если вы не знакомы (или обоснованно боитесь) бытовой электросети — НЕ ПЫТАЙТЕСЬ СТРОИТЕЛЬСТВОМ.
Описание

Блок питания выполнен на микросхемах регулируемых 3-выводных регуляторов LM317 и LM337. Хотя он не является мощным, он вполне подходит для тестирования всех предусилителей, многих других проектов и даже большинства усилителей мощности, если к нему не подключен динамик.

На рис. 1 показана полная принципиальная схема, и она довольно проста. Есть только несколько вещей, с которыми вам нужно быть осторожным (помимо проводки), и это …

  • Убедитесь, что регуляторы правильно установлены (и изолированы) от прочного радиатора. Микросхемы отключатся при перегреве, но это укоротить им жизнь — и это крайне неудобно.
  • Все провода вокруг регуляторов должны быть короткими. В частности, интегральные схемы должны находиться на расстоянии не более 100 мм (4 дюйма) от крышек фильтров (длина проводки). это и они будут колебаться. Конденсаторы емкостью 10 мкФ можно установить рядом с входами регулятора, если нельзя избежать больших расстояний.
  • Убедитесь, что конденсаторы 10 мкФ (C3 и C4) установлены на клеммах регулятора. Горшки могут находиться на любом удобном расстоянии.
  • Убедитесь, что полярность диодов правильная (все диоды 1N4004 или аналогичные). Они защищают микросхемы регулятора от обратной полярности и больших внешние конденсаторы, и их нельзя опускать.
  • D5 и D6 помогают защитить от внешней обратной полярности и предотвратить возможные проблемы при запуске ИС регулятора.
  • Хотя на схемах указана вторичная обмотка трансформатора 25-0-25 В, это обеспечивает нерегулируемое напряжение около ±35 В, которое приближается к верхнему пределу. предел для регулятора ICs. Безопаснее использовать трансформатор с выходом 20-0-20В (или 18-0-18В, если не можете найти блок на 20В). Это ограничит максимальный выходное напряжение чуть более ±20В.

ПРИМЕЧАНИЕ:   Поиск показал, что микросхемы SGS Thompson (ST) могут отличаться от микросхем National Semiconductor, поэтому рекомендуется соблюдать осторожность. Микросхема не будет повреждена, если контакты 2 и 3 поменять местами (из-за диода), но регулятор не будет работать. Распиновка выше взята из таблицы данных National Semiconductor. Если вы используете печатную плату P05 для этого проекта, вы должны убедиться, что ваши регуляторы используют стандартную распиновку National Semiconductor.


Рис. 1. Полная схема блока питания

Трансформатор не обязательно должен быть особенно большим — обычно должно быть достаточно блока на 60 ВА, хотя более мощный трансформатор не причинит вреда. Точно так же конденсаторы на 4700 мкФ будут достаточно большими для предполагаемой цели, но их можно увеличить, если вам от этого станет лучше. Если вы используете плату P05, она использует 2 конденсатора по 2200 мкФ, установленные на печатной плате. Все, что больше, будет за бортом, так как они не поместятся в разрешенном пространстве. Однако более 10 000 мкФ не дадут никакого преимущества. Мостовой выпрямитель должен быть рассчитан примерно на 5А для непрерывной работы.

Два конденсатора с маркировкой «Cb» представляют собой «монолитные» керамические байпасные конденсаторы 100 нФ/50 В для интегральных схем регулятора. Они понадобятся, если только регуляторы не будут расположены очень близко к крышкам фильтров (C1 и C2). Точно так же важно, чтобы C5 и C6 были как можно ближе к выходам регулятора. То же самое относится к C3 и C4, которые должны располагаться рядом с регулировочными штифтами регулятора. Вы также можете добавить заглушки на выходы регулятора — если вы используете печатную плату P05, они уже предусмотрены.

Двойной потенциометр 2k (точка указывает на положение по часовой стрелке) должен быть только стандартного качества, но ДОЛЖЕН быть линейным — не используйте бревенчатый потенциометр. Идеальным является устройство с двойной проволочной обмоткой, если вы можете его достать, так как оно будет более надежным и будет иметь лучшее отслеживание. Стандартный угольный горшок на самом деле работает при максимальном напряжении чуть выше номинала, но вряд ли это вызовет проблемы.

Убедитесь, что все сетевые соединения закрыты термоусадочными трубками для предотвращения случайного контакта. Все шасси блока питания должно быть заземлено, и убедитесь, что все провода питания и заземления соответствуют нормам, действующим в вашей стране. Я рекомендую, чтобы выходной терминал GND был , а не , подключен к заземлению сети. Выход лабораторных источников питания всегда должен быть плавающим.

Выходные соединители должны быть комбинированными типами зажимных штифтов/бананов, при желании можно использовать дополнительные соединители. Убедитесь, что какие-либо используемые разъемы не могут быть закорочены при вставленной вилке — хотя микросхемы имеют защиту, лучше не полагаться на нее.

При использовании всегда проверяйте, чтобы напряжение было установлено на минимум, прежде чем подключать тестовую цепь. Медленно увеличивайте напряжение, следите за аномальным током и нащупывайте все, что может перегреваться.


Рис. 2. Полная схема блока питания, версия 2

Не можете найти 2к горшков? Кажется, что 2к потов может быть очень трудно получить, а 2,5к потов было бы подходящей альтернативой. Их можно получить как одиночную банду, но двойная банда может представлять собой настоящую проблему. На рис. 2 показано, как можно использовать потенциометры с более высокими значениями, добавив транзистор и резистор. Их можно подключить непосредственно к клеммам потенциометра, и, хотя показаны типы BC5x9, можно использовать любые маломощные транзисторы NPN и PNP. При использовании этой схемы банк может составлять до 50 000 без каких-либо побочных эффектов. Один небольшой недостаток заключается в том, что минимальное напряжение немного выше (на 0,65 — 0,7 В), но обычно это не проблема.

Счетчики

Добавление измерителей напряжения и тока полезно, но стоит довольно дорого, около 20 австралийских долларов за штуку (и поиск измерителей тока на 1 А может доставлять неудобства). Если вы хотите добавить счетчики, на рис. 2 показано, как их следует подключать. Показан только один вольтметр, и необходимо будет проверить внутреннее сопротивление, чтобы определить значение калибровочного резистора. Хотя этот измеритель подключен между +ve и -ve источниками питания, он откалиброван так, чтобы показывать среднее значение только одного напряжения питания (поскольку это отслеживающий источник питания, они будут очень похожи по напряжению).


Рис. 3. Добавление счетчиков

Я предлагаю использовать подстроечный резистор, чтобы вы могли откалибровать вольтметр (при условии, что можно получить метр на 30 В), поскольку маловероятно, что будет доступно нужное сопротивление. На Рисунке 2 предполагается, что сопротивление счетчика составляет около 30 кОм. Если у вас оно существенно отличается, вам нужно будет скорректировать значения. Пара амперметров настоятельно рекомендуется. С их помощью вы можете сразу увидеть, растет ли ток быстрее, чем должен, что означает наличие неисправности в тестируемой цепи. Регулируемый источник питания без измерения тока не помогает!

Если вам нужно использовать измеритель на 1 мА, то необходимо будет перерисовать шкалу и рассчитать последовательный резистор.

Для всех расчетов я буду использовать счетчик с отклонением полной шкалы (FSD) 1 мА и сопротивлением катушки 58 Ом. Это типичный пример из каталога австралийского поставщика электроники. На рис. 3 показан способ соединения последовательного сопротивления для получения вольтметра и параллельного сопротивления для создания амперметра.

Вольтметр

Рассчитать значение последовательного сопротивления несложно. Мы хотим, чтобы показания полной шкалы составляли 30 В, но, поскольку измеритель подключен к обоим источникам питания, фактическое напряжение будет вдвое больше, или 60 В. Подробнее о расчетах и ​​настройке счетчика см. в статье Измерители, умножители и шунты .

R = (V / I) — R mtr   , где R — последовательное сопротивление, I — ток FSD для счетчика, а R mtr — сопротивление счетчика.
R = (60 / 0,001) — 58
R = 60k (58 Ом можно не принимать во внимание как незначительные

На рис. 3 показано последовательное соединение вольтметра с использованием подстроечного потенциометра для калибровки.

Амперметр

Если вы не можете получить амперметр на 1 А, вам нужно будет использовать амперметр на 1 мА (или другое значение) и сделать шунт, чтобы он измерял более высокий ток. Шунтирующий резистор обычно имеет очень низкое сопротивление и должен быть рассчитан не менее чем на 1 ампер. Для расчета номинала шунтирующего резистора потребуется сделать следующее…

  • Измерьте (или получите из спецификаций) сопротивление движению счетчика
  • Обратите внимание на ток FSD для счетчика (например, 1 мА)
  • Рассчитайте напряжение, необходимое на измерителе, чтобы получить FSD . ..
    • В = R * I   ( R — сопротивление измерителя, I — ток FSD) … например,
      В = 58 * 0,001 = 0,058 В

  • Теперь вы можете рассчитать сопротивление, необходимое для достижения требуемого значения FSD в 1 А…
    • R = V / I  поэтому на том же примере …
      R = 0,0058 / 1 = 0,058 Ом

Здесь есть небольшая погрешность, поскольку счетчик подключен параллельно шунту, но для этого тока погрешность незначительна (0,1%). На рис. 3б показано обычное подключение шунта, а на рис. 3с показан способ, которым можно схитрить, используя фиксированный резистор и подстроечный резистор для калибровки. Как показано, это приведет к падению напряжения на 0,1 В при 1 А, что вряд ли вызовет проблемы. В качестве шунтирующего резистора следует использовать проволочный резистор мощностью 5 Вт.


Рис. 4. Последовательные и шунтирующие резисторы

Поскольку сопротивление шунта очень низкое, его будет трудно изготовить, а еще труднее измерить. Обычно проще использовать постоянный резистор (например, 0,1 Ом) с подстроечным потенциометром для настройки измерителя. Это можно откалибровать после того, как источник питания будет подключен — последовательно подключите резистор 10 Ом 10 Вт между +ve и -ve источниками питания с мультиметром (настроенным на диапазон ампер). Отрегулируйте напряжение до тех пор, пока мультиметр не покажет 0,5 А, затем отрегулируйте оба подстроечных резистора так, чтобы два мультиметра показывали точно 1/2 шкалы.

Все измерители постоянного тока поляризованы, поэтому клемма с пометкой + должна подключаться к положительной стороне источника питания, как показано на рис. 3. Хотя обратная полярность не повредит измерители, показания не будут такими полезными, как должны быть. (т.е. стрелка будет упираться в упор, пытаясь показать отрицательное напряжение)

Теперь ваш блок питания готов к серьезному использованию. Максимальный ток от 800 мА до 1,5 А (в зависимости от ИС регулятора) будет достаточным для тестирования любого усилителя класса AB до +/-25 В (большинство из них будут нормально работать при этом напряжении). Обратите внимание, что он не подходит для усилителя класса А, так как они потребляют гораздо больше тока, чем рассчитано это питание. Все предусилители могут быть протестированы, но убедитесь, что вы не превышаете рекомендуемое напряжение питания — обычно оно составляет +/-15 В для операционных усилителей.

Основной индекс Указатель проектов
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и © 1999-2005. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, будь то электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены законами о международном авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Внимание! Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений. Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации. 2024 © Все права защищены.