Главная » Питание
Призовой фонд
на август 2019 г.
1. 1000 руб
Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Радиолюбительский блок питания

Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального блока питания (БП), который пригодился бы на «все случаи жизни». То есть имел достаточную мощность, надёжность и регулируемое в широких пределах выходное напряжение, к тому же защищал нагрузку от «чрезмерного потребления» тока при испытаниях и не боялся коротких замыканий.

Предлагается, по мнению автора, наиболее удовлетворяющий этим условиям достаточно простой для повторения БП, обеспечивающий стабилизированное напряжение 1 ,5-24 В при выходном токе до ЗА. Кроме того, он может работать в режиме источника тока с возможностью плавной регулировки тока стабилизации в пределах 10-100 мА или с фиксированными значениями тока 0,1 А, 1 А, 3 А.

Схема блока питания

Рассмотрим схему блока питания(см.рис.). Основой её является традиционная схема стабилизатора напряжения, «сердцем» - микросхема КР142ЕН12, которая в настоящее время доступна широкому кругу радиолюбителей. В качестве силового трансформатора выбран довольно мощный унифицированный накальный трансформатор ТН-56, который имеет четыре вторичные обмотки с допустимым током 3,4 А и напряжением каждой 6,3 В. В зависимости от требуемого выходного напряжения переключателем SA2 подключаются две, три или четыре последовательно соединённые обмотки. Это необходимо для уменьшения мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе, а, следовательно, повышения КПД устройства и облегчения температурного режима. Действительно, в самом неблагоприятном режиме, при максимальной разности между входным и выходным напряжениями (конечно, если выходное напряжение соответствует диапазону, указанному переключателем SA2) и максимальном токе ЗА рассеиваемая на регулирующем элементе мощность составит: Ppacc.max = (Uвx.max-2Uvd-Uвых.min)*Imax (1) Ррасс.max = (12,6-2*0,7-1,5)*3 = 29,1 Вт, где Uвх.max - максимальное входное действующее напряжение данного диапазона; Uвых.min - минимальное выходное напряжение данного диапазона; Uvd - падение напряжения на диоде выпрямительного моста. Легко проверить, что без разделения выходного напряжения на диапазоны рассеиваемая регулирующим элементом мощность достигает 70 Вт.

Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и сглаживается на конденсаторе С5. Предохранитель FU2 защищает трансформатор при выходе из строя диодов выпрямителя. Транзисторы VT1, VT2 служат для увеличения выходного тока БП и облегчения режима работы интегрального стабилизатора DA1. Резистором R1 задаётся ток через DA1, открывающий VT2:
IDA1 = Uбэvt2/R1 = 0,7/51 = 0,014 А, (2)
где Uбэvt2 - открывающее напряжение эмиттер-база транзистора VT2. При токе 14 мА микросхема DA1 может работать без радиатора. Для повышения стабильности выходного напряжения регулирующее напряжение снимается с линейки резисторов R2-R4, подключенной к выходу микросхемы и подаётся на «управляющий» вывод 01 DA1 через развязывающий диод VD6. Регулировка выходного напряжения осуществляется резисторами: R4 - «ГРУБО» и R3 - «ТОЧНО». Стабилизатор тока выполнен на DA1, токозадающих резисторах R5-R9 и развязывающем диоде VD7. Выбор необходимого дискретного тока стабилизации осуществляется переключателем SA3. Кроме того, на пределе «10-100 мА» возможна плавная регулировка тока резистором R9. При необходимости можно изменить ток стабилизации, изменив номиналы задающих резисторов используя формулу:
R = 1,35/Iстаб, (3)
где R - сопротивление токозадающего резистора, Ом; Iстаб - ток стабилизации, А. Мощность токозадающих резисторов определяется по формуле:
Р = I*I*R, (4)
где I - ток стабилизации диапазона; R - сопротивление резистора. Реально мощность токозадающих резисторов из соображения надёжности сознательно увеличена. Так резистор R8 типа С5-16В выбран мощностью 10 Вт. В режиме стабилизации тока (переключатель SA3 в положении «ЗА») на резисторе рассеивается мощность 3,8 Вт. И если даже поставить пятиваттный резистор, то его загрузка по мощности составит 72% от максимально допустимой. Аналогично R7 типа С5-16В имеет мощность 5 Вт, но также можно применить МЛТ-2. Резистор R6 типа МЛТ-2, но можно поставить МЛТ-1. R9- проволочный переменный резистор типа ППЗ-43 мощностью 3 Вт. R5 типа МЛТ-1. Эти резисторы надо располагать так, чтобы они охлаждались наилучшим образом и не грели по возможности другие элементы схемы, а также друг друга. Для наглядности регулировки (устанавливаемого тока) на лимбе резистора R9 делают отметки 10, 20, 50, 75 и 100 мА, воспользовавшись внешним миллиамперметром (тестером), подключив его непосредственно к гнёздам БП.

Дополнительные удобства при работе с БП обеспечивает вольтметр pV, в качестве которого используется микроамперметр типа М95 с током полного отклонения 0,15 мА.
Сопротивление резистора R11 подбирается так, чтобы конечному значению шкалы соответствовало напряжение 30 В. Также можно использовать любую другую измерительную головку с током полного отклонения до 1,5 мА, подобрав токоограничительный резистор R11.
В качестве переключателей SA2, SA3 используются галетные - типа 11П3НМП. Для увеличения допустимого коммутируемого тока эквивалентные выводы трёх галет запараллелены. Фиксатор установлен в зависимости от количества положений.
Конденсатор С5 сборный и состоит из пяти параллельно включенных конденсаторов типа К50-12 ёмкостью 2000 мкФ х 50 В.

Транзистор VT1 установлен снаружи на радиаторе площадью 400 см2. Его можно заменить на КТ803А, КТ808А, VT2 может быть заменён на КТ816Г. Пару транзисторов VT1, VT2 можно заменить одним КТ827А, Б, В или Д. Диоды VD6, VD7 любые, лучше германиевые с меньшим прямым падением напряжения и обратным не менее 30 В. Диоды VD1 -VD4 типа КД206А, КД202А, Б, В или аналогичные устанавливаются на радиаторах.

При самостоятельном изготовлении трансформатора TV1 можно руководствоваться методикой, описанной в [3]. Габаритная мощность трансформатора должна быть не менее 100 Вт, лучше 120Вт. При этом можно будет домотать ещё одну обмотку напряжением 6,3 В. В этом случае добавится ещё один диапазон 24 - 30 В, что обеспечит при токе нагрузки 3 А диапазон регулирования выходного напряжения 1,5-30 В.

Наладка блока питания проводится по известной методике и особенностей не имеет. Правильно собранный БП начинает работать сразу. При работе с БП вначале переключателем SA2 выбирают необходимый диапазон выходного напряжения, резисторами «ГРУБО» и «ТОЧНО» выставляют требуемое выходное напряжение, ориентируясь по показаниям встроенного вольтметра. Переключателем SA3 выбирают предел ограничения тока и подключают нагрузку. Следует отметить, что при всей простоте схемы данный блок питания совмещает два устройства: стабилизатор напряжения плюс стабилизатор тока. БП не боится коротких замыканий и даже может защитить элементы подключаемого к нему электронного устройства, что очень важно при проведении различных испытаний в радиолюбительской практике.

ЛИТЕРАТУРА
1. Нефёдов А.В., Аксёнов А.И., Элементы схем бытовой радиоаппаратуры, микросхемы: Справоч-ник.-М: Радиосвязь, 1993.
2. Акимов Н.Н., Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник.-Минск.: Беларусь, 1994.
3. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя/Р.М.Терещук, К.М.Терещук.-Киев: Наукова думка, 1988.

Радиохобби 05-1999

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Линейный регулятор
LM317
1 КР142ЕН12Поиск в Utsource В блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ819ГМ
1 Поиск в Utsource В блокнот
VT2 Биполярный транзистор
КТ814Г
1 Поиск в Utsource В блокнот
VD1-VD4 Диод
КД206А
4 Поиск в Utsource В блокнот
VD5 Диод
КД212А
1 Поиск в Utsource В блокнот
VD6, VD7 Диод
Д9Е
2 Поиск в Utsource В блокнот
С1-С4, С7 Конденсатор2.2 нФ 63 В5 Поиск в Utsource В блокнот
С5 Электролитический конденсатор10000 мкФ 50 В1 Поиск в Utsource В блокнот
С6 Электролитический конденсатор220 мкФ 63 В1 Поиск в Utsource В блокнот
R1 Резистор
51 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор
1.2 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R3 Переменный резистор3.3 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R4 Переменный резистор22 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R5 Резистор
13 Ом
1 1 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R6 Резистор
4.3 Ом
1 2 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R7 Резистор
1.2 Ом
1 5 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R8 Резистор
0.43 Ом
1 10 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R9 Переменный резистор100 Ом1 3 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R10 Резистор
3.3 кОм
1 0.5 ВтПоиск в Utsource В блокнот
R11 Резистор
200 кОм
1 подборПоиск в Utsource В блокнот
R12 Резистор
150 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
TV1 ТрансформаторТН-561 Поиск в Utsource В блокнот
FU1 Предохранитель2 А1 Поиск в Utsource В блокнот
FU2 Предохранитель4 А1 Поиск в Utsource В блокнот
SA1 Выключатель1 Поиск в Utsource В блокнот
SA2, SA3 Переключатель11П3НМП2 Поиск в Utsource В блокнот
X1, X2 Разъем2 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

none Опубликована: 2006 г. 0 3
Я собрал 1 0
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (20) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Jopa #
Крутой блок :)
Ответить
0
Санек #
А печатка есть у кого?
Кто нибудь собирал?
Трансформатор на 36 вольт применить можно?
Ответить
0
Виталий #
Подскажите пожалуйста, можно применить автотрансформатор латр 2 ампера и если да, то предохранитель FU2 какой ставить?
Ответить
0
Николай #
проще и надежней схемы не встречал!
Ответить
0
Вася #
Предохранитель можно поставить любой, например 0.25 ампер!
Ответить
0
Edik #
Собрал, работает. Но не так, как нужно: резистор R1 перегревается.
Ответить
0
Денис #
Можно-ли для увеличения силы тока параллельно включить ещё один КТ819ГМ?
Ответить
0
владимир #
Работает, но минимальное напряжение 4 вольта. Замена микросхемы ничего не изменяет, все детали исправны. В чем причина?
Ответить
0
Артур #
Ошибка в монтаже. Проверь монтаж и именно кренку, а скорее всего полюса диодов возле кренки. Собрал все работает.
Ответить
0
иван #
Обязательно ли нужен такой большой конденсатор С5? По-моему 2000-5000 мкФ вполне достаточно
Ответить
0
Сергей #
Собрал, оч. понравился. По моему лучшее решение.
Если низкоомные резюки замкнуть - вылетают оба транзистора, не замыкайте
Ответить
0
staratel #
Насчет кондера отвечу - нужен ли такой "большой"? Если ток на выходе тебе нужен тот, который указан, то вот именнно 10 000 мкФ ставь как минимум из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока
Ответить
0
гость #
Чем заменить д9е?
Ответить
0
Павел #
Собрал схему на трансформаторе ТН-56, только почему-то не регулируется напряжение переменными сопротивлениями...
Переключаешь обмотки трансформатора и на выходе максимум... не регулируемый
Ответить
0
Сергей #
Здравствуйте! А можно ли заменить диодный мост VD1-VD4 из КД206А готовым мостом? Подскажите, какие он должен иметь параметры?
Ответить
+1
CCCP #
Мост должен иметь примерно такие параметры: максимальное постоянное обратное напряжение не ниже 400 В, максимальный прямой ток не ниже 10 А , постоянное прямое напряжение не более 1,2 В и постоянный обратный ток: не более 700 мкА. Как-то так. С мостом будет намного дешевле, чем с силовыми диодами по 130-160р\шт. , но мост, кроме параметров надо тогда подбирать с креплением под хороший радиатор, иначе сгорит.
Ответить
0
VOLK66696 #
Макс. постоянное обратное напряжение 400в - это излишне... достаточно и 200в.
Отредактирован 09.03.2019 16:58
Ответить
+1
загит #
Обратное напр и 100в за глаза
Ответить
0
VOLK66696 #
Согласен.
Ответить
0
александр #
Доброго дня!
1. Можно ли позиции VD6 VD7 заменить диодами Шоттки 1N5819?
2. Из каких соображений выбран номинал резистора R2 - 1.2к? Если я хочу вместо ЕН-ки использовать LM-ку, нужно ли его пересчитывать?
3. Можно ли здесь использовать не внешний транзистор, а запараллелить, скажем, 3 ЕН-ки? (через выравнивающие резисторы разумеется)
4. Можно ли на одной микросхеме совместить и регулятор напруги и регулятор тока так, как я нарисовал ниже? Пробовал макетировать, работает, но чем больше номинал ограничивающих резисторов, тем меньше напруга на выходе.
Прикрепленный файл: 3 2 в 1.jpg
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
Модуль радиореле на 4 канала USB осциллограф DSO-2090
вверх