Главная » Питание
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

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 0
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 (27) | 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
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
UNI-T UT-61A Квадрокоптер Syma X11
вверх