Главная » Питание
Призовой фонд
на май 2017 г.
1. Тестер компонентов MG328
Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Блок питания 0…30В/5А с цифровой индикацией напряжения и тока

Описываемый блок питания предназначен для использования в радиолюбительской лаборатории. Несмотря на то, что в радиолюбительской литературе печаталось множество схем подобных устройств, данный блок питания не требователен к специализированным микросхемам и импортным элементам. В настоящее время вопрос приобретения микросхем по-прежнему актуален и в некоторых регионах, доставать их проблематично. Данный блок питания является модернизацией блока питания, описанным в ( II ). Блок питания собран только из доступных деталей.

Характеристики блока питания:
Выходное напряжение регулируется от 0 до 30 В.
Выходной ток 5 А.
Падение напряжения при токе от 1 А до 6 А ничтожно мало и на выходных показателях не отражается.

Схема блока питания показана на рис.1 ниже

Схема блока питания
Рис. 1

Данный блок питания содержит три основных узла: внутренний сетевой узел питания VD 1- VD 4, C 1- C 7, DA 1, DA 2, узел защиты от перегрузки и КЗ VS 1, R 1- R 4, VD 3 и основной узел – регулируемый стабилизатор напряжения VT 2- VT 7, VD 4- VD 5, R 4- R 14, C 8.

А так же к блоку питания добавляется цифровая панель, т.е. блок индикации, который показан на рис.5.

Внутренний сетевой узел питания построен по традиционной схеме с сетевым трансформатором Т1.

Узел защиты особенностей не имеет. Датчик тока рассчитывался на ток 3А, но можно его рассчитать и на 5А. Длительное время блок питания эксплуатировался с током 5А. Никаких сбоев в его работе не наблюдалось. Диод HL 1 индицирует перегрузку по току или КЗ в нагрузке.

Основной узел – регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа. Он содержит входную дифференциальную ступень на транзисторах VT 5, VT 7, две ступени усиления на транзисторах VT 3 и VT 2, и регулирующий транзистор VT 1. Элементы VT 4, VT 6, VD 4, VD 5, R 5 - R 8, R 10 образуют стабилизаторы тока. Конденсатор С8 предотвращает самовозбуждение блока. Т.к. транзисторы VT 5 и VT 7 не подбирались одинаковыми, то имеется определенное «смещение нуля» этого каскада, которое и является минимальным напряжением блока питания. В небольших пределах оно регулируется с помощью подстроечного резистора R 7 и, в авторском варианте достигало на выходе блока питания приблизительно 47 m V . Выходное напряжение регулируется резистором R 13. Верхняя граница напряжения – подстроечным резистором R 14.

5-107-2.jpg
Рис. 2

Конструкция и детали. Мощность трансформатора Т1 должна быть не менее 100 – 160вт, ток обмотки II – не менее 4 – 6А. Ток обмотки III – не менее 1…2А. Диодную сборку RS 602 можно заменить на сборку RS 603 или диодами, рассчитанными на ток 10А. Диодный мост VD 2 можно заменить на любой из серии КЦ402 – КЦ405, которые приклеиваются со стороны печатных дорожек, зеркально конденсатору С1 и соединяются гибкими проводниками с контактными площадками VD 2 на плате. Транзистор VT 1 следует устанавливать на теплоотводе площадью не менее 1500см 2 . Площадь радиатора рассчитывается по формуле S = 10 I n ( U вх. – U вых. ), где S – площадь поверхности радиатора (см 2 ); I n – максимальный ток, потребляемый нагрузкой; U вх. – входное напряжение (В); U вых. – выходное напряжение (В).

Транзистор КТ825А – составной. Его можно заменить парой транзисторов, как показано на рисунке 2.

Данные транзисторы, соединенные по схеме Дарлингтона. Резистор R 4 подбирают экспериментально, по току срабатывания защиты. Резисторы R 7 и R 14 – многооборотные СП5-2. Резистор - R 13 любой переменный с линейной функциональной характеристикой (А). В авторском варианте применен переменный резистор ППБ-3А на 2,2К - 5% . Микросхемы DA 1 и DA 2 можно заменить аналогичными отечественными КР142ЕН5А и КР1162ЕН5А. Их мощность позволяет стабилизированное напряжение ± 5 В для питания внешних нагрузок с током потребления до 1А. Данной нагрузкой является цифровая панель, которая используется для цифровой индикации напряжения и тока в блоках питания. Если не использовать цифровую панель, то микросхемы DA 1 и DA 2 можно заменить микросхемами 78 L 05 и 79 L 05.

Печатная плата блока питания показана на рис.3 и рис.4.

Схема расположения элементов блока питания
Рис. 3

Печатная плата блока питания
Рис. 4

Налаживание. Так как конструкция расположена на двух печатных платах, сначала настраивают блок питания, затем блок цифровой индикации.

Блок питания. При исправных деталях и отсутствие ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу после включения. Его налаживание заключается в установлении необходимых пределов изменения выходного напряжения и тока срабатывания защиты. Движки резисторов R 7 и R 13 должны находиться в среднем положении. Резистором R 14 по вольтметру добиваются показания 15 вольт. Затем движок резистора R 13 переводят в минимальное положение и по вольтметру резистором R 7 устанавливают 0 вольт. Теперь движок резистора R 13 переводят в максимальное положение и резистором R 14 по вольтметру устанавливают напряжение 30 вольт. Резистор R 14 можно заменить постоянным, для этого в плате предусмотрено место – резистор R 15. В авторском варианте это резистор 360 Ом. Размер печатной платы блока питания 110 х 75 мм . Диоды VD 3 – VD 5 можно заменить на диоды КД522Б.

Цифровая панель состоит из входного делителя напряжения и тока, микросхемы КР572ПВ2А и индикации из четырех семисегментных светодиодных индикаторов, показанных на рис 5. Резистор R 4 цифровой панели состоит из двух отрезков константанового провода ? =1мм и длиной 50мм. Разница в номинале резистора должна превышать 15 - 20%. Резисторы R 2 и R 6 марки СП5-2 и СП5-16ВА. Переключатель режимов индикации напряжения и тока типа П2К. Микросхема КР572ПВ2А представляет собой преобразователь на 3,5 десятичных разрядов, работающий по принципу последовательного счета с двойным интегрированием, с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала.

Для индикации использовались импортные светодиодные семисегментные индикаторы KINGBRIGT DA 56 – 11 SRWA с общим анодом. Конденсаторы С2 – С4 желательно применять пленочные типа К73-17. Вместо импортных семисегментных светодиодов можно применить отечественные с общим анодом типа АЛС324Б.

Цифровая панель индикации напряжения и тока
Рис. 5

Цифровая панель индикации напряжения и тока. После включения питания и безошибочном монтаже, при исправных деталях должны засветиться сегменты индикации HG 1- HG 3. По вольтметру резистором R 2 на ножке 36 микросхемы КР572ПВ2 выставляется напряжение 1 вольт. К ножкам (а) и ( b ) подключают блок питания. На выходе блока питания устанавливают напряжение 5 … 15 вольт и подбирают резистор R 10 (грубо), заменив его, на время, переменным. С помощью резистора R8 устанавливают более точное показание напряжения. После чего, к выходу блока питания подсоединяют переменный резистор мощностью 10 … 30 ватт, по амперметру выставляют ток равным 1А и резистором R 6 выставляют значение на индикаторе. Показание должно быть 1,00. При токе 500 мА – 0,50, при токе 50мА – 0,05. Таким образом, индикатор может индицировать ток от 10мА, т.е. 0,01. Максимальное значение индикации тока 9,99А.

Для большей разрядности индикации можно применить схему на КР572ПВ6. Размер печатной платы цифровой панели 80 х 50 мм ., рис.6 и рис.7. Контактные площадки U и I на печатной плате цифровой панели, с помощью гибких проводников подключаются к точкам соответствующих индикаторов HG 2 и HG 1. Микросхему КР572ПВ2А можно заменить на импортную микросхему ICL7107CPL.

5-107-6.jpg
Рис. 6

5-107-7.jpg
Рис. 7

Литература:

• Стабилизированный выпрямитель тока типа ТЭС 12 – 3 – НТ. г Горце Делчев. Болгария. 1984г.
• А.Патрин Лабораторный блок питания 0…30 В. РАДИО №10 2004г., стр.31.
• Импульсный блок питания на базе ПК. С.Митюрев. РАДИО №10 2004г. стр.33.
• Ануфриев А. Сетевой блок пита­ ния для домашней лаборатории. — Радио, 1992, N 5, С.39-40.
• Стабилизатор напряжения с двойной защитой Ю. КУРБАКОВ , РАДИО февраль 2004г. стр.39.
• Бирюков С. Портативный цифровой мультиметр. - В помощь радиолюбителю, вып. 100 - ДОСААФ, 1988. с. 71-90.
• Бирюков С. Цифровые устройства на МОП интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1990:1996 (второе издание).
• Радио N 8 1998г. с.61-65
• Digital Voltmeter

Радио №10 2004г. с.33

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
К схеме на Рис.1
DA1, DA2 Линейный регулятор
LM7805
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ827А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ815Г
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
КТ3107А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
КТ3102А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT5-VT7 Биполярный транзистор
КТ315Д
3 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD4 Диодный мост
RS602
1 RS602, RS603Поиск в FivelВ блокнот
VD5-VD8 Диодный мост
КЦ402А
1 КЦ403-КЦ405Поиск в FivelВ блокнот
VD9 Светодиод
АЛ307Б
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD10 Диод
КД102А
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD11, VD12 Выпрямительный диод
1N4148
2 Поиск в FivelВ блокнот
VS1 Тиристор & Симистор
КУ101Е
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор10000мкФ 50В1 Поиск в FivelВ блокнот
С2, С3 Электролитический конденсатор100мкФ 25В2 Поиск в FivelВ блокнот
С3, С4 Электролитический конденсатор10мкФ 12В2 Поиск в FivelВ блокнот
С6, С7 Конденсатор10 нФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С8 Конденсатор33 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
330 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
3 кОм
1 2ВтПоиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
33 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
0.1 Ом
1 ПроволочныйПоиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
2.4 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
150 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Подстроечный резистор10 кОм1 Многооборотный СП5-2Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
330 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
6.8 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11, R12 Резистор
5.1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Переменный резистор10кОм1 ППБ3АПоиск в FivelВ блокнот
R14 Подстроечный резистор2.2кОм1 Многооборотный СП5-2Поиск в FivelВ блокнот
T1 ТрансформаторПонижающий1 Поиск в FivelВ блокнот
SW1 ТумблерНа замыкание1 Поиск в FivelВ блокнот
FU1 Плавкая вставкана ток до 250мА1 Поиск в FivelВ блокнот
К схеме на Рис.2
Биполярный транзистор
КТ818А
1 Поиск в FivelВ блокнот
Биполярный транзистор
КТ819А
1 Поиск в FivelВ блокнот
Биполярный транзистор
КТ816А
2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R2 Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
К схеме на Рис.5
МикросхемаКР572ПВ2А1 Поиск в FivelВ блокнот
HG1-HG3 Светодиодный индикаторDA 56 – 11 SRWA3 Поиск в FivelВ блокнот
С1. С2 Конденсатор100 нФ2 К73-17Поиск в FivelВ блокнот
С3 Конденсатор47 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С4 Конденсатор220 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С5 Конденсатор100 пФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R11 Резистор
100 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R8 Подстроечный резистор22кОм2 СП5-2, СП5-16ВАПоиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
1 мОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
470 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
620 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
7.5 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
0.1 Ом
1 ПроволочныйПоиск в FivelВ блокнот
R10* Резистор
30 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
470 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
SB1 КнопкаП2К1 С фиксациейПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Патрин А.Н. Опубликована: 2005 г. 0 1
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 2.9 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (29) | Я собрал (0) | Подписаться

0
leonza #
Не знаю как индикация, а вот в схеме блока питания где-то ошибка. Обратите внимание на двуполярное питание 5В. И где средняя точка от трансформатора?
Ответить
0
EL-man #
в III котушке походу отвод от середины по 6+6 вольт походу...
Ответить
0
DEN #
Собрал схему без индикации. Не работает. На выходе 9,5 В и не регулируется.
Ответить
0
Alexandr #
Может кто собирал схему блока питания.

Есть ли в схеме ошибки? :)

Ответить
0
Юрий #
Делает мой знакомый. Долго и упорно. В то время как зарядные и простые БП у него получаются быстро и качественно. Из последнего - прут высокочастотные шумы с очень большой амплитудой (2В) Удалось убрать их, но на максимуме они вновь появляются.
Ответить
0
Александр #
Собрал сначала блок индикации, подал отдельно +-5

со средней точкой. индикация работает. С блоком питания все гораздо хуже, много ошибок- к примеру кт315 чтобы воткнуть надо ноги выкрутить, короче собрал на выхде 38-41 вольт R13 греется и перегорает, не знаю в чем дело , может кто поможет?
Ответить
0
Parkan #
В блоке индикации (по дата-шит) ошибка на входе. Конденсатор С1 Надо подключить между 30 и 31 ногой.
Ответить
0
Сергей #
И индикация и сам БП, собранные по этим схемам не работают и работать не могут! Приведу пример по поводу индикации:
1.Точка соединения выводов М/С 32,35,30 и С1 должна быть соединена с общ проводом (см. даташит)
2.Шунт R9 включен не верно.
3.Номиналы элементов R5,C3,C4 также не верны (для Vref=1)
Ответить
0
виктор #
На последнем индикаторе не высвечивается 0, а 0,2
Что нужно сделать?
Ответить
0
Saimon #
Парень я непонимаю твоей логики.... :(

Почему у тебя на схеме от вторичной обмотки средняя точка не заведина, а на разводке она имеется...

Ещё вопрос... У тебя эта схема вообще заработала???

Проверь её внимательно... Куча ошибок!

Возможно эта схема и работает, но и при том же напряжении в допустим 5 вольт схема не даст 5 ампер!!!!!!

Ответить
0
Deo #
Вот мне что интересно.. что на схеме делают два резистора R4 ??? что из них что?
Ответить
0
remix7 #
На принципиальной схеме эмиттер VT3 гальванически связан с коллектором VT4, на печатной плате этой связи нет! Где ошибка?
Ответить
0
мо-амо #
Отпаяйте R4 от коллектора VT3-VT4 и замкните на эмиттер VT1. Если напряжение упало, практически, до нуля, то силовая цепь собрана правильно.
Замкните коллектор VT7 на эмиттер VT6, если напряжение упало до нуля сборка VT3-VT4 собрана правильно.
Отпаяли R12 от делителя и замкнули на +5 и -5 напряжение должно меняться от минимального до максимального.
Если где-то не так ищите в соответствующей цепи.
Ответить
0
Сергей #
Да действительно в индикаторе есть ошибки в плане подключения шунта амперметра и соединения микросхемы с общей точкой, но и без соединения с общей точкой схема работала! Кому интересно пишите на мыло, могу выслать печатку в формате *.LAY, где индикатор собран вместе с двухполярным питанием, размер платы 6х7 см.
Ответить
0
JohnDoe #
Предложение ещё актуально? Заинтересовала печатка.
Ответить
0
Сергей #
Пробовал сделать блок питания по схемам Патрина опубликованным на сайте. В самом раннем варианте стабилизатор так и не работал - один из резисторов постоянно горел и как я понял из сообщений на форуме не у меня одного. Но всё же позже автор дал ещё одну схему стабилизатора на LM317. Этот блок питания у меня работает уже несколько лет, а вот блок индикации до ума довести так и не сумел - напряжение показывает точно от 0 до 30 вольт, а ток не показывает совсем, выдаёт на индикатор три ноля. Быть может сможете мне подсказать в чём дело, судя по переписке на форуме там что не так в схеме шунта.
Ответить
0
михаил #
Наверно поздно но всё же напишу, блок индикации показывать не будет, так как ошибка в схеме шунта. Точка б в схеме должна выходить из места соединения резисторов R6 и R9.
Ответить
0
сергей #
печатку в формате *.LAY, где индикатор собран вместе с двухполярным питанием, размер платы 6х7 см.
Ответить
0
Евгений #
Не могли бы вы мне сбросить печатку в формате *.LAY?
Ответить
0
МАРКИЗ #
Можно ли задействовать для этого такой трансформатор: первичка 220, вторичка 2 по 18 В?
Ответить
0
Flatever #
Схема сто процентов не рабочая. Собрал включил и нет реакции, на выходе 24В,н е регулируется. Проверил 3-и раза ошибок в монтаже нет. А вот в схеме и печатке есть и целая куча.
Ответить
0
Владимир #
Сам то автор собирал по этой печатке? КТ315 выкручиваешь винтом , V3 V4 подключены неправильно, схема +5 -5 не работает. Запитал от отдельного источника - регулировка -U- от 0 до 14В. В общем схема выложена для бестолкового проведения время.
Ответить
0
staratel #
Левак, 100 пудов автор не проверял сам схему, неумно выложив то, что увидел где то ... даже не заостряя внимание на неправильное подключение транзисторов, название кт827 в описании и825 в настройках и при упоминании как его заменить на противополярный составной уже вначале насторожили, хотя схема заинтересовала простым решением, а теперь после 3 дней наладки убедился, что видимо в реале никто не проверил, автору соболезнования.
Глазом хоть бы сам глянул, ну ведь даже для новичка и то заметны не стыковки, я 3 дня потратил и час в магазине выглядел дураком, тыкая в схему дяденьке консультанту. Он уже тогда предрек неудачу, а я то наивно полагал, что тут нет контрафакта
Ответить
0
Владимир #
Собрал схему и заработала сразу, но при включении и выключении дает скачёк напряжения до 50 вольт и если подключена нагрузка, то она сгорает. Например спалил около 10 лампочек.
Ответить
0
Владимир #
Если кто нибудь собирал эту схему, то поделитесь принципом её настройки. И ещё, здесь на форуме писали, что не подключена средняя точка в третьей обмотке, так вот здесь ошибки нет – всё работает также как и при подключенной, я разницы не заметил.
Кто может дать дельный совет по вопросу как избавиться от скачка напряжения при выключении блока питания, скачёк до 45-50 вольт и потом медленное падение напряжения.
У меня есть идея, но нет времени проверить ёё. А идея такова, запитать два низковольтных стабилизатора не от 3-й обмотки трансформатора, а от С1 через стабилизатор который понизит напряжение до 12-15 вольт. Тогда и управляющий сигнал будет иметь питание и будет управлять транзистором VT1. Так как на моё усмотрение скачёк напряжения возникает из-за отсутствия управляющего сигнала в то время когда С1 имеет ещё высокое напряжение.
Ответить
0
JAIL #
Как так предохранитель по первичке трансформатора 250м Ампер? Если трансворматор нав 160 ватт это ток при максимальной нагрузке уже будет 0,7А, бред какой то!
Ответить
0
Александр Иванович Гончаров #
Все давно уже перешли на импульсные блоки питания, и габариты в 3 раза меньше и не такие тяжелые, есть смысл заморачиваться с обмотками и т.д.
Ответить
0
pedgry #
При таком включении резистора R9, прибор работать не будет.
Чтобы R9 стал датчиком тока, стрелочку с буквой В необходимо отсоединить от корпусного вывода и подключить в точку соединения R9 и R6.
Ответить
0
anpanp #
Собираю по такой же схеме, но из журнала Радио. Этого же автора. Печатка тоже из журнала. Схема так генерирует импульсы, что использовать ее невозможно. Интересно мнение автора сего. Кроме одного кондера, который ни на что не влияет ничего нет. Все попытки убрать возбуждение ни к чему стоящему пока не привели
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Pickit 2 - USB-программатор PIC-микроконтроллеров Discovery V8
вверх