Главная » Питание
Призовой фонд
на июль 2019 г.
1. 1000 руб
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Модуль лабораторного блока питания на MC34063

Модуль выполнен на широко распространенных электронных компонентах зарубежного производства и практически не содержит дефицитных деталей. В качестве ШИ-контроллера используется микросхема MC34063 (U1). Управляющий импульс отрицательной полярности с выводов U1 (1, 8) подается на преобразователь уровня, выполненный на транзисторе Q2, с коллектора которого, преобразованный по уровню управляющий импульс подается на входы эмиттерных повторителей (Q1, Q6), обеспечивающих управление затворами мощных полевых транзисторов (Q3, Q4). При спаде импульса и нахождении его полки в области отрицательных значений относительно баз транзисторов Q1, Q6, транзисторы эти заперты и по цепи: общий провод-выводы 8,1 (U1)-R4-ЭК (Q2)-D1(D2)-R2 (R3), - происходит подача отрицательного напряжения на затворы Q3, Q4. Q3, Q4 отпираются и находятся в этом состоянии до того, пока напряжение на "прямом" входе элемента U3.2 не станет выше напряжения на инверсном входе этого же элемента. В этом случае, соответственно, на выходе элемента U3.2 пропорционально (на разницу уровней прямого и инверсного входов кратно коэффициенту усиления ОУ) повысится напряжение, обуславливающее увеличение напряжения и на входе ОС микросхемы U1 (вывод 5). Выходной транзистор U1 (выводы 2-1,8) закроется и обесточит цепь подачи напряжения на затворы силовых ключей (Q3, Q4). Эмиттерные повторители (Q1, Q6) в этот момент откроются током через резистор R1, разряжая затворные емкости силовых ключей, обеспечивая быстрое запирание Q3, Q4 до момента, пока напряжение на прямом входе элемента U3.2 не станет ниже значения на инверсном входе этого же элемента. После чего цикл коммутации силовых ключей повторится. Таким образом производится регулирование напряжения на выходе модуля, где значение выходного напряжения определяется опорным значением напряжения, регулируемым с помощью потенциометра PR2. Регулировка ограничения тока  производится потенциометром PR3, с движка которого снимается установочное значение опорного напряжения и подается на прямой вход элемента U3.1. Как только падение напряжения на инверсном входе U3.1 начнет превалировать над опорным значением, напряжение на выходе этого элемента уменьшится пропорционально (с учетом коэффициента усиления ОУ, определяемого отношением резисторов R16, R18) в соответствии с разницей значений на прямом и инверсном входах, увеличивая разницу напряжений на входах U3.2, тем самым увеличивая уровень напряжения на входе ОС U1 (вывод 5) и запирание силовых ключей.

Включение микросхемы U1 - практически стандартное, но снабженное преобразователем уровня на транзисторе Q2 для возможности работы модуля с относительно высокими входными напряжениями, непозволительными для самой MC34063. Микросхема в этом случае может быть запитана напряжением 5-15В и работает в облегченных режимах, как по напряжению, так и по току. Вывод 7 микросхемы не задействован, но может быть использован для плавного запуска модуля или как порт для выключения модуля, подключения дополнительных защитных схем. Стабилизатор питания U1 выполнен на транзисторе Q5, стабилитроне VZ2, ток стабилизации через который определяется резистором R11. R10 - балластный и ограничивает мощность, рассеиваемую на  транзисторе Q5. Питание сдвоенного ОУ осуществляется стабилизатором U4. Его выходное напряжение используется и в качестве опорного.

Выходное напряжение модуля определяется шириной импульсов управления и параметрами элементов "шлюза" (дроссель L1, конденсатор C11).  Ширина импульсов управления зависит от разницы уровней напряжения на входах элементов U3. Ток зарядки конденсатора C11 определяется индуктивностью дросселя L1 и временем открытых ключей Q3, Q4. Разряд определяется сопротивлением нагрузки. Следует так же учесть, что частота коммутации ключей так же будет зависеть от нагрузки и параметров "шлюза".  Процесс работы связки КЛЮЧ-ДРОССЕЛЬ-КОНДЕНСАТОР, понятно, описан здесь максимально поверхностно, но достаточно подробно подобные процессы описаны в литературе о силовой электронике. Расчет дросселя не производился, а режимы нормальной работы модуля подбирались под выбранные элементы "шлюза" изменением частоты генератора U1. Индуктивность дросселя варьировалась от 22 до 47uH (микроГенри), а при испытании подбирались готовые дроссели с необходимыми массогабаритными показателями сердечников и достаточным сечением обмоточного провода. Большинство таких дросселей применяется в компьютерных БП. От параметров дросселя будет зависеть во многом КПД модуля, нагрев силовых ключей и самого дросселя. Подробно о расчете дросселя в ШИ-преобразователях с фиксированной частотой можно прочесть здесь: https://www.compel.ru/lib/ne/2007/8/7-sovetyi-po-proektirovaniyu-ponizhayushhih-preobrazovateley.

Для модуля разработана и изготовлена двусторонняя печатная плата под SMD-компоненты размером 53Х50мм. Силовые ключи Q3, Q4 и транзистор стабилизатора Q5 расположены в ряд для возможности установки на общий радиатор подходящих размеров с площадью охлаждения не менее 50см2, если модуль предназначен для долговременной или непрерывной эксплуатации. Максимальные размеры дросселя (проекции) для размещения на плате могут составлять 16Х24мм. Плата снабжена установочными местами под ножевые клеммы (входные и выходные напряжения) дублирующими и отверстиями для провода диаметром до 1,2мм. Регулировочные потенциометры (ток, напряжение) для установки на плату использованы вертикальные многооборотные, но могут быть использованы при выносе за пределы платы (проводниками минимальной длины) и другие типы потенциометров. Резистор R10 (мощностью не менее 2Вт) следует распаивать на высоте не менее 5мм от платы. Резистор R4 может иметь мощность 0,25-0,5Вт. Резистор R20 составной и дополнительным резисторам на плате присвоены позиционные обозначения R201, R202, R203. Сборка и наладка не представляет трудностей и модуль начинает работать сразу после сборки.

При налаживании, подключив вольтметр, необходимо определить диапазон регулировки выходного напряжения вращением штифта потенциометра PR2 в ту или иную стороны, подбирая необходимый диапазон регулирования резисторами R15, соотношением резисторов делителя ОС R12, R13. Диапазон регулировки ограничения тока подбирается резистором R19.

 

Схема модуля принципиальная электрическая 

Вид платы модуля сверху

Вид платы модуля снизу

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
R2, R3 Резистор472 Поиск в Utsource В блокнот
R1, R5 Резистор1k82 Поиск в Utsource В блокнот
R4, R6, R13 Резистор6203 Поиск в Utsource В блокнот
R9, R14, R15, R17, R19 Резистор2k25 Поиск в Utsource В блокнот
R7, R16, R19 Резистор
91 кОм
3 Поиск в Utsource В блокнот
R8 Резистор3k91 Поиск в Utsource В блокнот
R11 Резистор4k71 Поиск в Utsource В блокнот
R10 Резистор1001 Поиск в Utsource В блокнот
R12 Резистор9k11 Поиск в Utsource В блокнот
R20 Резистор0.054 Поиск в Utsource В блокнот
PR2, PR3 Переменный резистор10k2 Поиск в Utsource В блокнот
C1 Конденсатор4701 Поиск в Utsource В блокнот
C5, C6 Конденсатор1uF/50V2 Поиск в Utsource В блокнот
C13 Конденсатор1uF/100V1 Поиск в Utsource В блокнот
C2, C11 Электролитический конденсатор1000uF/100V2 Поиск в Utsource В блокнот
C4 Электролитический конденсатор100uF/25V1 Поиск в Utsource В блокнот
C9 Электролитический конденсатор47uF/25V1 Поиск в Utsource В блокнот
C12 Электролитический конденсатор1uF1 Поиск в Utsource В блокнот
VZ1, VZ2 Стабилитрон
1N4744A
2 Поиск в Utsource В блокнот
D3, D4 ДиодSS5102 Поиск в Utsource В блокнот
D1, D2 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в Utsource В блокнот
Q1, Q6 Биполярный транзистор
MMBT5551
1 Поиск в Utsource В блокнот
Q5 Биполярный транзистор
TIP122
1 Поиск в Utsource В блокнот
Q3, Q4 MOSFET-транзистор
IRF9540
1 Поиск в Utsource В блокнот
U1 МикросхемаMC340631 Поиск в Utsource В блокнот
U3 Операционный усилитель
LM358
1 Поиск в Utsource В блокнот
U4 Микросхема78L051 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 6
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 1.3 Проголосовало: 6 чел.

Комментарии (26) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+3
Grenik #
А фото собранного устройства есть?
Ответить
+3
Grenik #
На R20 при прохождении тока будет падать напряжение, которое никак схемой не компенсируется, и это падение будет вычитаться из установленного выходного напряжения БП. При больших токах получается как-то не лабораторно...
Отредактирован 04.01.2019 07:00
Ответить
-5

[Автор]
riswel #
Резистивный датчик тока - простейшее решение, и на нем, естественно, будет происходить падение напряжения. Можно сделать и компенсацию, усложнив схему, но это не входило в мои планы. Можно уменьшить до разумных пределов сопротивление R20.
Ответить
-4

[Автор]
riswel #
Устройство есть. Фото, - как только появится более-менее нормальная камера. То, что имеется в наличии, совершенно для съемки не подходит.
Ответить
+5
_abk_ #
Вместо того, чтобы учиться на своих ошибках и внимать дельным советам, автор упорствует повторно публикуя сомнительный материал.
1. Научитесь чертить схемы в DipTrace: уберите номера выводов там, где они не нужны, примените нормальные УГО, проставьте на схеме номиналы.
2. Возьмите за правило не публиковать свои идеи, пока вы не проверите их в железе и не отладите свое устройство; ваш лепет по поводу фотографий смешон.
3. Материал статьи - просто ваши фантазии, пока в ней не приведены ИЗМЕРЕННЫЕ параметры устройства.
4. Прекратите называть эту поделку лабораторным блоком питания - вам уже много раз объяснили, почему. Не обманывайте начинающих.
Ваша фамилия не Кашкаров? А, может быть, Патрин?
Ответить
-5

[Автор]
riswel #
1. Мне достаточно чужих ошибок. И вам не советую повторяться, а именно, не писать о том, чего, возможно, никогда ранее не делали. Соберите. Проверьте. Напишите. Все просто. 2. Если кому-то не нравятся номера выводов в схемах, это проблема вкуса. Если у обозначения деталей существует нумерация, значит это кому-то нужно. Мне, например. 2. Мне данный УГО не кажется ненормальным, и совершенно похрену, как это воспринимается субъектами с неустойчивой психикой. Номиналы присутствуют в таблице, так зачем же разрисовывать еще и схему? Присутствует файл, загрузив который, любой из тех, кто умеет пользоваться DipTrace может легко увидеть номиналы и распечатать схему в нужном виде. 3. Что такое фантазийное присутствует в статье? Постарайтесь описать все то. чего не можете постигнуть. Постараюсь разъяснить более популярным языком. Что касается измеренных /неизмеренных (нужное подчеркнуть) параметров: устройство универсально и ориентировано на работу с различными входными напряжениями и нагрузками. Будьте любезны, настройте так, как необходимо для конкретной ситуации. Что-то не помню, что бы критиковались книги многих авторов за опубликованные в них схемы устройств, заявленные параметры которых не подтверждались измерениями. 4. Что смешного по поводу фото? Любой смех, вызванный отсутствием повода, может являться признаком неврастении.
5. Где-то существует внятное определение лабораторного БП? Что, серьезно? Приведите-ка, если не затруднит, критерии, обязательные опции и параметры лабораторного БП. И разве где-то написано, что устройство для начинающих? Не-а... не писал я такого. 6. С фамилией не угадали. Лажанулись. Как и с прочими своими бездоказательными комментами и беспредметными "нравоучениями". С Новым Годом, мистер.
Ответить
+4
Grenik #
При всём уважении, фраза "Соберите. Проверьте." может относиться к конструкции, у которой есть фотографическое (хотя бы) подтверждение собранности Автором. Про видео уж и упоминать не стоит. Сейчас не 1995 год, когда цифровая камера была собственностью особо обеспеченных граждан. Писать про отсутствие оной в 2019 году, как минимум, глумление над читателями. Вы ничего такого не делали, просто нарисовали. И да, если Вам совершенно похрену, как Вы изволились выразиться, что и как выглядит в Вашей же статье, которая, я напомню, выложена на всеобщее обозрение по собственной воле, проблемы с неустойчивой психикой уж точно не у читателей...
Отредактирован 05.01.2019 13:29
Ответить
-6

[Автор]
riswel #
1. Мне неведомо, что представляют из себя особо обеспеченные граждане, но я не приверженец навороченных телефонов и использую свой телефон 2003г выпуска сугубо по назначению - как телефон. Не вижу ничего глумливого в том, что на моем телефоне нет камеры. 2. Фотографическое подтверждение? А фотографическому подтверждению не потребуются ли еще какие-либо подтверждения? Сейчас точно не 90-е, мистер, но и не 30-е, где допросы с пристрастием были повседневностью. Так, что, оставьте свой тон, любезнейший, у нас свободная страна, а я написал то, что написал и этого вполне достаточно в плане информативности. Книжки с иллюстрациями продаются (если вы любитель таковых), ютюб функционирует, если, вдруг, не хватает ощущений от прочитанного. Фото и видео опции для простой статьи - необязательные. 3. "Соберите и проверьте" - для троллей, пытающихся без всяких доводов и расчетов (на пальцах) доказать неработоспособность устройства. Вероятность того, что таких устроит выложенная осциллограмма, фото- или видео-материалы, - весьма низкая. Кстати, схемка собирается на макетке за час. Для продвинутых такая сборка - пара пустяков. Для тех, кто просто зашел сюда потроллить, троллинг займет гораздо больше времени.
Ответить
+5
Grenik #
Мой комментарий по большей части не для Вас. Это предостережение для тех, кто имея небольшой опыт, пытается что-либо повторить. Так вот - писать слова и пользоваться программами научились все. А сфоткать что-то работающие - нет. Просто имейте ВСЕ это ввиду.
Ответить
+3
Andrey_B #
Ваш стиль оформление - просто неуважение к читателям. Неумение или лень пытаетесь прикрыть "удобством". Кроме того это затрудняет анализ ваших творений. Пишите тогда следующую статью "Модуль лабораторного блока питания на КТ315" на суахили.
Выкладывая свои статьи на всеобщее обозрение, Вы вольно или невольно воздействуете на начинающих, задавая тон. И этот тон - негодный, это многим не нравится, поэтому Вам и приходится отбиваться от критики. Была бы статья нормально оформлена, может какие-то огрехи и простили бы.
ЗЫ: Ваша статья конечно же только для начинающих, если бы была понятно оформлена. А любой "не начинающий" сразу увидев в схеме множество мелочей, которые можно легко улучшить, собирать ее точно не будет.
Ответить
+4
_abk_ #
Прискорбно, что в своей статье вы не нашли ни одного повода посмеяться.
Теперь ответьте по делу. Каковы следующие параметры вашей поделки и как их можно "настроить"?
1. Коэффициент стабилизации выходного напряжения в заявленном диапазоне входных напряжений.
2. Коэффициент стабилизации выходного напряжения в заявленном диапазоне токов нагрузки.
3. Пульсации выходного напряжения в заявленном диапазоне токов нагрузки в режиме стабилизации напряжения.
4. То же в режиме ограничения тока в заявленном диапазоне токов нагрузки.
5. Время перехода из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока.
6. График выходного тока (во времени) при возникновении короткого замыкания в нагрузке.
С этих данных вы должны были начать свою статью о своем модуле "лабораторного блока питания." Полагаю, что вы в состоянии не только рассуждать о психике и проблемах вкуса, а и привести конкретные цифры и графики. Не забудьте сказать, как вы предлагаете настраивать эти параметры "для конкретной ситуации"?
А вот после этого можно будет поговорить и о неврастении :)
Отредактирован 06.01.2019 17:46
Ответить
-7

[Автор]
riswel #
Прискорбно, что в своей статье вы не нашли ни одного повода посмеяться. - мне тоже жаль, - не на тот текст нарвались...
Теперь ответьте по делу. Каковы следующие параметры вашей поделки и как их можно "настроить"? - текст для нормальных людей достаточно информативен (включая процесс наладки). Начинайте потихоньку собирать, и если возникнут проблемы, то постараюсь как-то помочь.
1. Коэффициент стабилизации выходного напряжения в заявленном диапазоне входных напряжений. - коэффициент стабилизации, как и у всех ключевиков не превышает 100 при выходном напряжении ниже 50% от входного и 40-50 при максимальном выходном напряжении.
2. Коэффициент стабилизации выходного напряжения в заявленном диапазоне токов нагрузки. - не хуже 30
3. Пульсации выходного напряжения в заявленном диапазоне токов нагрузки в режиме стабилизации напряжения. - по-разному, в зависимости от выбранной частоты, тока, индуктивности дросселя, примененных ключей (включая ключи на биполярных транзисторах), но не выше 150мВ при мощности, отдаваемой в нагрузку 100Вт.
4. То же в режиме ограничения тока в заявленном диапазоне токов нагрузки.
5. Время перехода из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока. А оно кому-то надо?
6. График выходного тока (во времени) при возникновении короткого замыкания в нагрузке.
С этих данных вы должны были начать свою статью о своем модуле "лабораторного блока питания. Эти данные ты состряпаешь сам себе при необходимости, только я по жизни никому ничего не должен. Того, что написано с избытком хватит для понимания работы схемы. " Полагаю, что вы в состоянии не только рассуждать о психике и проблемах вкуса, а и привести конкретные цифры и графики. Полагаю, что это - дело вкуса. Не забудьте сказать, как вы предлагаете настраивать эти параметры "для конкретной ситуации"? Я ничего не забыл сказать. Будешь собирать под "ситуацию", обращайся.
А вот после этого можно будет поговорить и о неврастении :) Похоже, у тебя с этим реальные проблемы. Жаль тебя немного. Даже посоветовать ничего не могу, кроме того, что: отвлекись, побухай в праздники, бабу найди, гуляй перед сном... Глядишь, и как рукой снимет. Бывай. Выздоравливай.
Ответить
0
andro #
В какой программе начерчена схема? Трудновато читается. А вот модели плат понравились.
Ответить
-4

[Автор]
riswel #
DipTrace. Исходники прикручены к статье. Схема, нарисованная в этой программе, конечно же, могла бы читаться лучше, но изначально построение схемы ориентировано не на эстетику, а на правильность соединений. В печатной плате ошибки искать труднее.
Отредактирован 05.01.2019 11:28
Ответить
0
BARS_ #
Интересно, и как же читаемость схемы относится к правильности соединений?
Ответить
-2

[Автор]
riswel #
Интересно, как же правильность соединений отражается на нечитаемости схемы?
Ответить
+2
BARS_ #
Ты сам то читаешь, что пишешь?

но изначально построение схемы ориентировано не на эстетику, а на правильность соединений.
Твои слова? Твои. Из них как раз и следуют, что у тебя схема либо читаемая, либо правильная. Ну а в итоге все сводится к тому, что рисовать схемы ты не умеешь. Впрочем, как и разрабатывать их.
Ответить
0
Pauk #
А чем ограничивается выходной ток?
Ответить
-2

[Автор]
riswel #
Ток ограничивается схемой на U3.1, где R20 - токовый датчик, падение напряжения на котором сравнивается с напряжением на PR3.
Ответить
0
BARS_ #
Да что же это, контроллер изменился, а ошибки и проблемы остались ровно те же самые. Такое же кривое управление силовыми транзисторами, такое же кривое питание контроллера и ровно такая же кривая стабилизация тока.
Ответить
0
Pauk #
Я думаю, что когда начнётся ограничение на U3, нагрузка ещё какое то время будет питаться от конденсатора C11. Может стоит взглянуть в сторону уменьшения этой ёмкости?
Ответить
+2
BARS_ #
Автор этого не понимает и не признает. Плюс там и так шумы и пульсации некислые будут, а с меньшей емкостью все станет совсем плохо.
Ответить
+7
Andrey_B #
Ни чем. Он только регулируется, с хорошей такой задержкой. Причем этот узел сделан совершенно по идиотски, выходной ток будет меняться в зависимости от выставленного PR2 выходного напряжения. Но хуже от этого поделию не будет, так как опорное напряжение в этом "лабораторном блоке питания" все равно берется от "высокостабильной" 78л05.
Отредактирован 05.01.2019 23:46
Ответить
0
BARS_ #
Исключительно желанием автора схемы его ограничить.
Ответить
0
DK #
D3, D4 в параллель? Измерение тока шунтом? Фу какой ужас, никому не рекомендую повторять.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
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
Ветрогенератор Мини гравер 125 Ватт
вверх