Главная » Питание
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Лабораторный БП на основе Простого и доступного БП

Лабораторный блок питания

В этой статье я хотел бы рассказать о своем лабораторном БП, за основу которого была взята схема «Простой и доступный БП». Вариантов этого устройства довольно много, авторы постоянно что-то добавляют, вносят изменения, на тот момент, когда я начал собирать, последней версией была v 13. Однако я немного изменил схему, в свою пользу, т.к. планировал использовать БП на большие токи и хотел добавить схему переключения обмоток трансформатора. Вот схема оригинал:

В своем варианте я убрал «Индикатор перегрузки» на DA 1.3 и «Схему измерителя тока» на DA 1.4 и т.к. теперь два  ОУ освободились, я решил на них же собрать «Схему переключения обмоток трансформатора», но об этом позже. Из-за этого была изменена схема стабилизации +12В для микросхемы ОУ, был использован отдельный источник питания со стабилизатором 7812. Также добавил силовых транзисторов, вместо одного 2N3055 я поставил пару 2SC5200. Максимальный отдаваемый ток теперь 5,6А. Вот мой вариант схемы:

В итоге мой вариант регулирует напряжение от 0 до 25В и может ограничивать максимальный ток на уровне от 0,01А до 5,6А. Для окончательной настройки схемы нужно установить максимальное напряжение резистором R13 и подобрать резисторы R14 и R16 для макс.  и мин. тока соответственно.

Управление обмотками трансформатора

Бывают такие случаи,что нужно подключить к ЛБП какую-то низковольтную нагрузку, но с довольно большим током, например 5В при токе 5А. Тогда получается, что на силовых транзисторах будет падать несколько десятков вольт. К примеру после диодного моста и конденсатора в фильтре у нас 30В, а на выходе ЛБП всего 5В, значит на транзисторе будет падать 25В, и это при токе в 5А, получается, что бедный транзистор как-то должен превратить 125Вт просто в тепло. Одному мощному транзистору это не под силу, просто напросто произойдет тепловой пробой и он выйдет из строя, да и двум тяжко будет. На этой случай придумана схема, которая переключает обмотки трансформатора в зависимости от выходного напряжения ЛБП. К примеру, если нужно 5В, то зачем подавать на ЛБП 30В?

Ниже изображена схема переключения обмоток:

У меня же сам ЛБП и «схема переключения» собраны на одной плате. Переключение обмоток происходит при напряжениях на выходе 12В и 18В. Настройка схемы сводится к установке нужных напряжений переменными резисторами. Резистором R2 устанавливается деление выходного напряжения на 10, т.е. если на выходе ЛБП 25В, то на среднем выводе R2 (ползунке)  должно быть 2,5В. Далее устанавливаем пороги срабатывания реле. Например у меня при 12В срабатывает первое реле, значит на 2 ножке микросхемы нужно установить 1,2В, соответственно при 18В на 6 ножке устанавливаем 1,8В. Позже можно будет заменить переменные резисторы R3 и R5 на два постоянных, спаяв их как делитель напряжения.

Охлаждение

В качестве радиаторов были собраны экспериментальные варианты из алюминиевых карнизов для штор, профили прикручиваются винтами к алюминиевой пластине ( признаюсь, хотелось бы потолще) и естественно промазываются термопастой. Эффективность таких радиаторов довольна неплохая. В верхней крышке корпуса есть отверстия для охлаждения.

Ампервольтметры

В качестве измерителя напряжения и тока была использована довольно известная схема на специализированной  м\с  ICL7107. Я собирал по этой схеме:

Отдельное питание

Для питания индикации и микросхем LM324 в ЛБП используется отдельный трансформатор и стабилизаторы +5В и +12В.

О корпусе

Основой для корпуса стал кусок стеклотекстолита, толщиной около 6-7 мм. На нем все и собиралось, далее были прикручены передняя панель со всеми органами управления и индикацией и задняя с вентиляторами и сетевым разьемом. И сверху П–образная крышка, обклеенная синей самоклейкой.

Трансформаторы я использовал ТН 60. У них довольно мощные обмотки по 6,3В. Ток до 7А. По весу данный аппарат получился около 10кг.

Диодные мосты серии КВРС, 35-амперные, также посаженые на общий радиатор с силовыми транзисторами.

Вот общий вид моего ЛБП:

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
1 схема
DA1 Операционный усилитель
LM324
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
2N5551
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
BD140
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
2N3055
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Стабилитрон12В1 Поиск в FivelВ блокнот
VD2, VD3 Выпрямительный диод
1N5408
2 Поиск в FivelВ блокнот
C2, C4, C9, C10 Конденсатор0.1 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C7 Конденсатор100 нФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Электролитический конденсатор10 мкФ 63В1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор0.68 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C8 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
1.8 кОм
1 0.5 Вт (4.3 кОм 1 Вт)Поиск в FivelВ блокнот
R2, R4, R6, R29 Резистор
1 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
3 кОм
1 0.5 вт (5.6 кОм 1 Вт)Поиск в FivelВ блокнот
R5, R19, R22, R23 Резистор
10 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
100 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
15 кОм
1 (39 кОм)Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
9.1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R14 Резистор
120 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R16 Резистор
300 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R20 Резистор
0.33 Ом
1 2 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R21 Резистор
750 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R24, R28 Резистор
2.7 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R26 Резистор
20 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R30 Резистор
0.1 Ом
1 1 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R8 Переменный резистор1 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Переменный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Переменный резистор5 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R13, R25 Подстроечный резистор2 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
R27 Подстроечный резистор1 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
HL1 Светодиод1 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 2
DA1 Операционный усилитель
LM324
1 Поиск в FivelВ блокнот
Биполярный транзистор
2SC5200
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD2, VD3 Выпрямительный диод
1N5408
2 Поиск в FivelВ блокнот
C2, C4 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C7 Конденсатор100 нФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Конденсатор0.68 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C8 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Электролитический конденсатор10 мкФ 63В1 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R4, R6 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
3 кОм
1 0.5 вт (5.6 кОм 1 Вт)Поиск в FivelВ блокнот
R5, R19 Резистор
10 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R7, R16 Резистор
100 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
100 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
15 кОм
1 (39 кОм)Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
9.1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R14 Резистор
110 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R20 Резистор
0.33 Ом
1 2 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R9 Переменный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R15 Переменный резистор5 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R13 Подстроечный резистор2 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 3
OP2 Операционный усилитель
LM358
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT2 Биполярный транзистор
BC547
2 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
56 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6, R7 Резистор
470 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R8, R9 Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Переменный резистор5 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R3, R5 Переменный резистор15 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
K1, K2 Переключатель2 Поиск в FivelВ блокнот
Схема 4
МикросхемаКР572ПВ2А1 Поиск в FivelВ блокнот
D1-D3 Выпрямительный диод
1N4007
3 Поиск в FivelВ блокнот
D4 ИС источника опорного напряжения
TL431
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1, C4, C5, C8-C10 Конденсатор0.1 мкФ6 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Конденсатор0.047 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Конденсатор0.01 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6, C7 Электролитический конденсатор10 мкФ 10В2 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
470 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
1 МОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
100 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
0.01 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
300 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
51 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Переменный резистор1 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Подстроечный резистор3.3 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Семисегментный индикаторОА4 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 2
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 4.9 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (8) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Romas #
Здесь по моему небольшая опечатка, в схеме переключения обмоток правильно ли соединены R2 и C1? А то делитель какой то...
И ещё практический вопрос об этой схеме переключения обмоток: если на выходе напряжение близкое к порогу переключения одного из реле, не бывает ли быстрого переключения их (дребезга контактов) от нагрузки? То есть не нужна ли здесь положительная обратная связь для создания небольшого окна?
Ответить
0
pryanic #
Жирновато ставить в блок питания транзисторы с полосой пропускания 30 МГц. Чем не устроили 2N3055?
Ответить
0

[Автор]
тера #
Про транзисторы, да просто поставил, какие были. Насчет опечатки, признаю ошибку, С1 должен быть между землей и средним выводом R2. Насчет дребезга реле, ничего подобного не замечал.
Ответить
0
Alexeyslav #
Реле само по себе обладает магнитным гистерезисом. Может это и спасает...

Но все же, удобней было бы использовать в качестве компаратора TL431, существенно уменьшилось бы количество деталей этого узла. И наверно было бы неплохо сделать хотябы 4 диапазона напряжений. А еще лучше сделать гибрид - с выпрямителя DC-DC понижающий который будет отслеживать напряжение на выходе +3 вольта для работы аналогового стабилизатора. Таким образом можно обеспечить преимущества импульсных БП(высокий КПД) и аналогового стабилизатора(низкий уровень пульсаций, низкий уровень шума на выходе).
Ответить
0
smoll #
А параметры резисторов R3, R11 на схеме БП вы не меняете с изменением входного напряжения?
Ответить
0
Aleks #
Вопрос к автору: возможна-ли замена микросхемы LM324 на К157УД2; c учётом пит. напряжения конечно.
Ответить
0
smoll #
На схеме переключения обмоток потенциометры R3 и R5 точнее их ползунки подключать надо наоборот (средний вывод в сторону R4) иначе на 2-й ноге будет все время +12в а на 6-й ноге - 0. Далее на схеме (-) выхода БП должен идти только до конденсатора С1. Выше не надо иначе минус БП попадает на +10 вольт делителя.
Ответить
0
Владимир #
Измените схему вашего блока питания до 15 версии. Будет лучше.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Ручной фен 450 Вт с регулировкой температуры Ветрогенератор
вверх