Главная » Питание
Призовой фонд
на ноябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
4. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Импульсный лабораторный блок питания 0...30В, 0.01...5А

Предлагаемое устройство стабилизирует напряжение питания нагрузки и ограничивает потребляемый ею ток, переходя в режим стабилизации тока. Импульсный режим работы обеспечивает высокий КПД в любых режимах работы. Устройство не боится продолжительных замыканий выхода. Оно может служить источником тока для процессов электролиза, гальванопластики и других, для которых необходим стабильный или ограниченный ток. Устройство можно использовать для зарядки аккумуляторов почти всех типов. В радиолюбительской литературе опубликовано множество описаний лабораторных блоков питания. Предлагаемый источник отличается широкими функциональными возможностями, простотой, высоким КПД. На рис.1 показана его функциональная схема.

Функциональная схема

Основа устройства - понижающий стабилизатор напряжения с широтно-импульсным регулированием на коммутирующем транзисторе VT1. После накопительных элементов - дросселя L1 и конденсатора С1 - включены последовательно регулируемые линейные ограничитель тока А1 и стабилизатор напряжения A3. Диод VD1 обеспечивает протекание тока дросселя L1 в конденсатор С1 и нагрузку, когда закрыт коммутирующий транзистор VT1. Ток нагрузки ограничен сверху узлом А1 от 10 мА до 5 А. Стабилизатор напряжения A3 позволяет регулировать выходное напряжение от 0 до 30 В. Дифференциальные усилители А2 и А4 с коэффициентом усиления около 5 контролируют падение напряжения на блоках А1 и A3. Когда хотя бы одно из них слишком велико, коммутирующий транзистор VT1 закрывается по сигналу широтно-импульсного регулятора А5. Этим достигаются высокий КПД и стабилизация не только выходного напряжения, но и тока. Небольшая рассеиваемая мощность на регулирующих элементах повышает надежность устройства, позволяет снизить его массу и габариты за счет уменьшения размеров теплоотводов по сравнению с линейным регулированием. На рис.2 показана принципиальная схема устройства.

Принципиальная схема

Компоненты VT4, VD5, L1, С8 соответствуют VT1, VD1, L1, С1 на рис. 1. На элементах VT1-VT3, С1, VD3, HL1, R3-R8 собран широтно-импульсный регулятор А5. Ограничитель тока А1 собран по схеме стабилизатора тока на транзисторах VT6 и VT7, диодах VD6-VD10 и резисторах R10-R20, один из которых подключается переключателем SA2. Регулируемый стабилизатор напряжения A3 собран на микросхеме DA4. Дифференциальный усилитель А2 (см. рис. 1) - высоковольтный ОУ КР1408УД1 (DA3) с резисторами R21, R23, R25, R26. Аналогичный дифференциальный усилитель А4 - DA5, R28, R31.R33, R34. Пониженное до 30 В трансформатором Т1 сетевое напряжение с обмотки II выпрямляет диодный мост VD4 и сглаживает конденсатор С4. Это напряжение (около 40 В) - входное для импульсного стабилизатора. Резистор R1 и стабилитрон VD1 образуют параметрический стабилизатор напряжения питания задающего генератора, выполненного на однопереходном транзисторе VT2. Транзистор VT3 - усилитель тока задающего генератора. Выбор транзистора КТ825Г в качестве коммутирующего (VT4) обусловлен его высокой надежностью и широкой доступностью. Частота генерации 40 кГц выбрана в соответствии с частотными свойствами транзистора КТ825Г. На резисторе R2 и светодиоде HL1 собран параметрический стабилизатор напряжения около 2 В для фиксации уровня напряжения на эмиттере регулирующего транзистора VT1. Диод VD3 препятствует подаче обратного напряжения на эмиттерный переход этого транзистора. Открываясь, коммутирующий транзистор VT4 подключает дроссель L1 к выходу выпрямителя на диодном мосте VD4. Протекающим через дроссель L1 током заряжается накопительный конденсатор С8. Изменяя напряжение на базе транзистора VT1, можно регулировать ширину импульсов, открывающих транзистор VT4, и соответственно напряжение на накопительном конденсаторе С8. Ограничитель тока А1 выполнен на дискретных элементах. Отказ от использования микросхемы LT1084 обусловлен ее недостаточно высоким максимальным входным напряжением (37 В). Кроме того, применение дискретных элементов увеличивает КПД. Падение напряжения на токозадающем резисторе интегрального стабилизатора равно 1,25 В, при токе 5 А на этом резисторе рассеивается мощность 6,25 Вт. В примененном ограничителе тока падение напряжения на токозадающем резисторе UR равно разности падения напряжения на диодной цепи VD6-VD10 и напряжения база-эмиттер составного транзистора VT6VT7. В данном случае UR примерно равно 0,6 В. Мощность, рассеиваемая на резисторе R20 (на пределе 5 А), примерно равна 3 Вт. Сопротивление токозадающего резистора R рассчитывают по формуле R=UR/I, где I - требуемый ток ограничения.

В экземпляре автора реализованы 11 пределов ограничения тока: 10, 50, 100, 250, 500, 750 мА; 1, 2, 3, 4, 5 А. Им соответствуют резисторы R10-R20. Поскольку напряжение на конденсаторе С8 изменяется в широких пределах, ток через стабистор, составленный из диодов VD6-VD10, определяет стабилизатор на транзисторе VT5 и светодиоде HL2. Резистором R22 в цепи эмиттера транзистора VT5 устанавливают ток через цепь VD6-VD10 в пределах 10...12 мА. Регулируемый стабилизатор напряжения A3 выполнен на микросхеме DA4. Диоды VD13, VD14 способствуют повышению его надежности. Через эти диоды при отключении блока питания от сети разряжаются конденсаторы С12 и С13, устраняющие самовозбуждение стабилизатора. Для получения нулевого выходного напряжения в цепь управляющего электрода через делитель R27R30 подано напряжение отрицательной полярности от стабилизатора DA2. Выпрямитель на диодном мосте VD2 и интегральных стабилизаторах DA1, DA2 питает также цифровой вольтметр на микросхеме КР572ПВ2А, собранный по типовой схеме. Выходные сигналы операционных усилителей DA3 и DA5 через диоды VD11 и VD12 поступают на общую нагрузку - резисторный делитель R3R4. Светодиод HL3 выведен на лицевую панель и сигнализирует о переходе блока питания в режим ограничения стабилизации тока. Увеличение падения напряжения на ограничителе тока или стабилизаторе напряжения вызывает рост напряжения на резисторе R4. Когда оно превысит пороговое значение (около 3 В), откроется транзистор VT1, укорачивая импульсы генератора на транзисторе VT2.

Конструкция и детали. Блок питания смонтирован в корпусе размерами 90x170x270 мм. Транзистор VT4 и диод VD5 установлены без изолирующих прокладок на одном теплоотводе площадью 200 см2. На теплоотводе площадью 400 см2 смонтированы транзистор VT6 (через изолирующую прокладку) и стабилизатор DA4. Для повышения температурной стабильности диоды VD6-VD10 целесообразно установить на теплоотводе возможно ближе к транзистору VT6. Устройство собрано на универсальной макетной плате, печатная плата не была разработана. Трансформатор Т1 изготовлен из сетевого трансформатора лампового телевизора. Магнитопровод разбирают, снимают катушки. Сматывают накальные обмотки (они расположены в верхнем слое и намотаны проводом наибольшего диаметра), подсчитывая витки. Умножив это число витков на 5, получаем число витков обмотки II. Далее полностью сматывают анодные обмотки с обеих катушек на одну шпулю. Затем на каждую катушку наматывают внавал половинное число витков обмотки II в два провода анодной обмотки. Диаметр провода анодной обмотки 0,8 мм соответствует сечению 0,5 мм2. Намотка в два провода дает эквивалентное сечение 1 мм2, что позволяет получить ток нагрузки 5 А. Умножив число витков накальной обмотки на 3, получаем число витков обмотки III. Эту обмотку также в два провода можно намотать на одну из двух катушек. В связи с малым потреблением тока от обмотки III асимметрия магнитного поля трансформатора получается несущественной. После сборки магнитопровода полуобмотки III соединяют последовательно с учетом фазировки, начало одной полуобмотки III соединяют с концом другой, образуя отвод от середины. Дроссель L1 наматывают на магнитопроводе Б48 из феррита 1500НМ1 внавал в два провода анодной обмотки до заполнения каркаса. Для создания немагнитного зазора между чашками вложена текстолитовая шайба толщиной 1 мм. После стягивания болтом Мб готовый дроссель пропитывают клеем БФ-2. Сушка и полимеризация клея проводились в духовке при температуре 100 °С. При самостоятельном изготовлении дросселя на другом магнитопроводе следует иметь в виду, что ток через дроссель имеет треугольную форму. Среднему потребляемому току 5 А соответствует амплитуда 10 А, при этом токе магнитопровод не должен входить в насыщение. Стабилизатор LT1084 (DA4) можно заменить отечественным аналогом КР142ЕН22А. Переменный резистор R29 для большей долговечности использован проволочный ППБ. Учитывая, что через переключатель SA2 протекает значительный ток, для повышения стабильности и долговечности применен керамический галетный переключатель 11П3Н, его контакты соединены параллельно. Светодиод АЛ307КМ (HL3) можно заменить зарубежным L-543SRC-E.

Налаживание. Подбором резистора R30 устанавливают нулевое выходное напряжение на выходе блока питания при нижнем по схеме положении движка переменного резистора R29, а подбором резистора R32 - напряжение 30 В при верхнем по схеме положении движка R29. Подключают вольтметр к выводам 2 и 3 стабилизатора DA4 и подбором резистора R4 устанавливают напряжение 1,5 В. На время налаживания возможно применение подстроечных резисторов. Но их использование для постоянной эксплуатации не рекомендуется из-за нестабильности сопротивления подвижной контактной системы. Затем подключают к выходным клеммам нагрузку через амперметр. Изменяя резистором R29 выходное напряжение, по амперметру и встроенному вольтметру контролируют выходные параметры. На слаботочных пределах из-за наличия токов управления стабилизатора DA4 потребуется корректировка сопротивления резисторов R10-R12 по сравнению с расчетным. По включению светодиода HL3 необходимо проверить ограничение тока и его стабильность на всех пределах. Предлагаемый лабораторный блок питания очень удобен в работе, в том числе для зарядки аккумуляторов и батарей - от 7Д-0.1 до стартерных автомобильных. По встроенному цифровому вольтметру устанавливают конечное напряжение зарядки, переключателем SA2 выбирают необходимый ток зарядки и подключают аккумулятор (батарею). Зарядка идет стабильным током, при достижении заданного напряжения на аккумуляторе зарядка прекращается. За три года эксплуатации предлагаемого устройства отказов в его работе не было.

Радио №4, 2008

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Линейный регулятор
LM78L05
1 КР142ЕН5АПоиск в LCSCВ блокнот
DA2 Линейный регулятор
LM79L05
1 Поиск в LCSCВ блокнот
DA3, DA5 ОУКР1408УД12 Поиск в LCSCВ блокнот
DA4 Линейный регулятор
LT1084
1 КР142ЕН22АПоиск в LCSCВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
КТ315Б
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT2 Однопереходный транзисторКТ117А1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT3 Полевой транзисторКП501А1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT4 Биполярный транзистор
КТ825Г
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT5 Биполярный транзистор
КТ815Г
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT6 Биполярный транзистор
КТ853А
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT7 Биполярный транзистор
КТ502Е
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD1 Стабилитрон
Д814В
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD2 Диодный мост
DB102
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD3, VD6-VD12 Диод
КД522А
4 Поиск в LCSCВ блокнот
VD4 Выпрямительный диод
KBU6B
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD5 Диод
КД213А
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD13, VD14 Диод
КД209А
2 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Конденсатор1000 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С2, С3 Электролитический конденсатор1000 мкФ 16 В2 Поиск в LCSCВ блокнот
С4 Электролитический конденсатор4700 мкФ 63 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С5, С6 Электролитический конденсатор47 мкФ 6 В2 Поиск в LCSCВ блокнот
С7, С10, С11, С14, С15 Конденсатор0.22 мкФ5 Поиск в LCSCВ блокнот
С8 Электролитический конденсатор4700 мкФ 50 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С9 Электролитический конденсатор220 мкФ 50 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С12, С13 Электролитический конденсатор47 мкФ 50 В2 Поиск в LCSCВ блокнот
R1 Резистор
3.3 кОм
1 0.5 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R2 Резистор
2 кОм
1 0.25 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R3, R4 Резистор
10 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R5 Резистор
22 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R6 Резистор
3.3 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R7 Резистор
200 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R8 Резистор
1 кОм
1 2 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R9 Резистор
5.1 кОм
1 0.5 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R10-R19 Резистор
51 Ом
10 подборПоиск в LCSCВ блокнот
R20 Резистор
0.12 Ом
1 5 Вт, подборПоиск в LCSCВ блокнот
R21, R26, R33, R34 Резистор
100 кОм
4 Поиск в LCSCВ блокнот
R22 Резистор
150 Ом
1 подборПоиск в LCSCВ блокнот
R23, R25, R28, R31 Резистор
22 кОм
4 Поиск в LCSCВ блокнот
R24 Резистор
1.5 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R27 Резистор
470 Ом
1 0.25 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R29 Переменный резистор6.8 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
R30 Резистор
150 Ом
1 0.25 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R32 Резистор
270 Ом
1 0.5 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
HL1, HL2 Светодиод
АЛ307БМ
2 Поиск в LCSCВ блокнот
HL3 Светодиод
АЛ307КМ
1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т1 Трансформатор1 см. схемуПоиск в LCSCВ блокнот
L1 Катушка индуктивности1 см. схемуПоиск в LCSCВ блокнот
FU1 Предохранитель2 А1 Поиск в LCSCВ блокнот
FU2 Предохранитель6 А1 Поиск в LCSCВ блокнот
SA1 Выключатель1 Поиск в LCSCВ блокнот
SA2 Переключатель1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Мороз К. Опубликована: 2009 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (9) | Я собрал (0) | Подписаться

0
trusted #
Какой сетевой трансформатор подходит для этой схемы? Какое напряжение на вторичной обмотке?
Ответить
0
Daster #
все просто - макс. напряжение на выходе плюс небольшой запас 10вольт. это напряжение множишь на 0,7 и получаешь величину переменки на вторичке . ессно транс не должен быть хилым - навскидку ТС-270 подойдет от старых телеков .
Ответить
0
Женька #
Так а причем здесь трансы от телевизоров, если это импульсный блок питания? Или я чего-то не доганяю.
Ответить
0
Алексей #
Это не импульсный блок питания, а обычный, но с импульсным стабилизатором тока и напряжения. Статья из журнала радио.
Ответить
0
Дилетант #
Трансформатор с выходным напряжением 25 В подойдет?
Ответить
0
К174УН7 #
да
Ответить
0
Дилетант #
Какие элементы схемы необходимо оснастить радиаторами? Кажется, VD4 надо обязательно с радиатором
Ответить
0
Артем #
Кстати, да, причем тут трансформатор и импульсный. Какой это импульсный блок питания, если в нем установлен понижающий транс? Судя из описания, то высокий КПД осуществляется за счет ШИМ управления!
Ответить
0
Сергей #
Для создания немагнитного зазора между чашками вложена текстолитовая шайба толщиной 1 мм.
Это что получается используется только половина Броневого сердечника?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Набор начинающего радиолюбителя Pickit 2 - USB-программатор PIC-микроконтроллеров
вверх