Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создать аккаунт

Поля, отмеченные звездочкой(*) обязательны.
Суббота, 12 января 2013 20:55

"Космический" блок битания или как я создавал регулируемый стабилизатор напряжения/тока

Оцените материал
(7 голосов)
"Космический" блок битания или как я создавал регулируемый стабилизатор напряжения/тока - 4.6 out of 5 based on 7 votes

Автор: Садовой А.В.

   Так назвал этот блок питания Александр Борисов, когда я ему показал что в итоге получилось))) значит тому и быть, пусть мой БП теперь  носит гордое название - Космический)

   Как уже стало понятным, речь пойдет о блоке питания с регулируемым выходным напряжением, данная статья совсем не новая, с момента создания этого БП прошло уже 2 года, а тему все ни как не мог воплотить на сайте. На то время этот БП был для меня самым приемлемым по соображению доступности деталей и повторяемости. Схема блока питания была взята из журнала РАДИО 2006, выпуск №6. 

   Источник удобен для питания налаживаемых электронных устройств и зарядки аккумуляторных батарей. Стабилизатор построен по компенсационной схеме, которой характерен малый уровень пульсаций выходного напряжения и, несмотря на невысокий по сравнению с импульсными стабилизаторами КПД, вполне соответствует требованиям, предъявляемым к лабораторному источнику питания.

   Принципиальная электрическая схема источника питания показана на рис. 1. Источник состоит из сетевого трансформатора Т1 диодного выпрямителя VD3—VD6, сглаживающего фильтра СЗ—С6, стабилизатора напряжения DA1 с внешним мощным регулирующим транзистором VT1, стабилизатора тока, собранного на ОУ DA2 и вспомогательном двуполярном источнике его питания, измерителя выходного напряжения/тока нагрузки РА1 с переключателем SA2 "Напряже-ние’’/"Ток". 

regul

   В режиме стабилизации напряжения на выходе ОУ DA2 высокий уровень, светодиод HL1 и диод VD9 закрыты. Стабилизатор DA1 и транзистор VT1 работают в стандартном режиме. При сравнительно небольшом токе нагрузки транзистор VT1 закрыт, и весь ток протекает через стабилизатор DA1. При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе R3, транзистор VT1 открывается и входит в линейный режим, включаясь в работу и разгружая стабилизатор DA1. Выходное напряжение задает резистивный делитель R6R10. Вращением ручки переменного резистора R10 устанавливают требуемое выходное напряжение источника.

   Сигнал обратной связи по току снимается с резистора R9 и поступает через резистор R8 на инвертирующий вход ОУ DA2. При увеличении тока сверх значения, устанавливаемого переменным резистором R8, напряжение на выходе ОУ уменьшается, открывается диод VD9, включается светодиод HL1 и стабилизатор переходит в режим стабилизации тока нагрузки индицируемый светодиодом HL1.

 В моем исполнении, почему то эта защита по току срабатывает только при КЗ.

 Идея такого совместного включения трехвыводного регулируемого стабилизатора и операционного усилителя заимствована из технического описания стабилизатора LM317T.

 Вспомогательный маломощный двуполярный источник питания ОУ DA2 собран на двух однополупериодных выпрямителях на VD1, VD2 с параметрическими стабилизаторами VD7R1, VD8R2. Их общая точка соединена с выходом регулируемого стабилизатора DA1. Такая схема выбрана из соображений минимизации числа витков вспомогательной обмотки III, которую нужно дополнительно намотать на сетевой трансформатор Т1. 

   Большинство деталей блока размещено на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1 мм.  Резистор R9 составлен из двух сопротивлением по 1,5 Ом мощностью 1 Вт. Транзистор VT1 закреплен на штыревом теплоотводе с внешними размерами 130x80x20 мм, представляющем собой заднюю стенку кожуха источника. Трансформатор Т1 должен иметь габаритную мощность 40...50 Вт. Напряжение (под нагрузкой) обмотки II должно быть около 25 В, а обмотки III — 12 В.

   При указанных на схеме номиналах элементов блок обеспечивает выходное напряжение 1,25...25 В, ток нагрузки — 15...1200 мА. Верхний предел напряжения при необходимости можно расширить до 30 В подборкой резисторов делителя R6R10. Верхний предел тока также можно поднять, уменьшив сопротивление шунта R9, но при этом придется установить диоды выпрямителя на теплоотвод, применить более мощный транзистор VT1 (например, КТ825А—КТ825Г) а возможно, и более мощный трансформатор. 

   Сначала монтируют и проверяют выпрямитель с фильтром и двуполярный источник питания для ОУ DA2, затем все остальное, кроме DA2. Убедившись в работоспособности регулируемого стабилизатора напряжения, впаивают ОУ DA2 и проверяют под нагрузкой регулируемый стабилизатор тока. Шунт R11 изготавливают самостоятельно (его сопротивление — сотые или тысячные доли ома), а добавочный резистор R12 подбирают под конкретный имеющийся микроамперметр. В моем источнике применен микроамперметр М42305 с током полного отклонения стрелки 50 мкА.

   Конденсатор С13 в соответствии с рекомендациями производителя стабилизатора К142ЕН12А желательно использовать танталовый, например, К52-2 (ЭТО-1). Транзистор КТ837Е может быть заменен на КТ818А— КТ818Г или КТ825А—КТ825Г. Вместо КР140УД1408А подойдут КР140УД6Б, К140УД14А, LF411, LM301A или другой ОУ с малым входным током и подходящим напряжением питания (может потребоваться коррекция рисунка проводников печатной платы). Стабилизатор К142ЕН12А можно заменить импортным LM317T.

   Если необходимо, чтобы выходное напряжение можно было регулировать от нуля, нужно в источник добавить гальванически развязанный дополнительный стабилизатор напряжения на 1,25 В (его можно собрать так же на К142ЕН12А) и подключить его плюсом на общий провод, а минусом — к соединенным вместе правым выводом и движком переменного резистора R10, предварительно отключенным от общего провода.

Ну а теперь то, как реализовал этот БП я. 

 Начались поиски радиокомпонентов:

4

Верхний предел по току расширил до 2,5 А применив шунт из стрелочного прибора типа "Ц"

8

Для отображения выходных параметров использовал АЦП ICL 7107, один АЦП для отображения тока, другой АЦП для напряжения.

3 

2

1

Готовый цифровой блок на АЦП мне достался с прошлой работы, эти блоки уже списали из-за неработоспособности, к счастью что негодным был только внутрений измерительный транс, остальное все целое.

11

ACP2

Рис. 2. Схема вольтметра 

Схему собрал с нуля, та что была в готовом блоке не подходила, поэтому пришлось лопатить инфу, искать даташиты в итоге схема получилась такая, в принципе ни чем не отличающаяся от той, что по даташиту. 

В процессе настроек, выяснилось, что АЦП можно питать и однополярным напряжением. Яркость сегментов индикаторов может быть различна, добавляя или удаляя 1N4148 диоды.

Настройка АЦП - Подстроечным резистором R5 10 кОм установить напряжение между выв. 35 и 36 равным 1 В. Приведенная схема - схема вольтметра, ниже привожу схему входного делителя для построения амперметра

 (рис. 3.)

delitel

Рис. 3. Делитель

При сборке амперметра необходимо исключить резистор R3 рис. 2 и на его место подключить делитель (на рисунке подписано "к 31 ноге") 

Для того, чтобы было возможным измерять токи от 20 мА до 2,5 А в делитель введена цепочка на резисторах R5-R8 (на схеме приведены часто применяемые диаппазоны), но я для себя как уже говорил выше ограничил до 2,5 А. Конденсатор в делителе - 100...470nF. Можно конечно в качестве отображения выходных параметров использовать мультиметры типа DT-838 встроив их в корпус блока питания.

Для питания всех АЦП не нашлось лишней обмотки на трансе, поэтому пришлось использовать еще один небольшой транс.

10

5

Трансформатор питающий АЦП, питает кулер для охлаждения силового транзистора и кренки, запасливый уж я по этому поводу) Можно было бы обойтись и без кулера.

Не стал рисовать питание АЦП, там все просто, диодный мост КЦ407, кренка на 5 вольт и два электролита

 6

7

 

9

Корпус применил от высокочастотного миливольтметра

12

 Вот и получился Космический блок питания, извините за мою назойливость, но уж очень люблю применять светодиоды в качестве подсветки)))

13

 

Ну вот и все. Трудится БП и по сей день, а на дворе уже 2013 год.

Если что то не понятно написал или не правильно изложил мысль - пишите...

Прочитано 33670 раз

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии   

electro
-1 #6 electro 30.09.2014 22:33
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА ГОТОВАЯ СХЕМА

512volt.ru/s10.htm

основа схемы микросхема ора548т
Цитировать
Артём
0 #5 Артём 29.05.2014 20:16
Цитирую Andrey93:
Ответьте пожалуйста по работе схемы. "При увеличении тока сверх значения, устанавливаемого переменным резистором R8, напряжение на выходе ОУ уменьшается"
Не совсем понятно,Коэффициент усиления ОУ~-R7/R8=1.5.Когда стабилизатор(ST) работает, к резистору R8(к входу ОУ) приложено напряжение стабилизации(Vst) стабилизатора, тогда на входе ОУ должно быть -Vst*1.5, т.е. Светодиод HL1 при нормальном режиме работы будет гореть всегда. Предположим что транзистор у нас открылся, тогда ко входу ОУ будет приложено сглаженное напряжение после диодного моста, это значит,что на выходе ОУ всё равно будет какое то отрицательное напряжение(в зависимости от коэффициента трансформации) и светодиод будет гореть. Хотя по логике схемы светодиод должен гореть только тогда, когда открыт транзистор. Что не так в моих рассуждениях?

Здравствуйте! Ваши рассуждения абсолютно верны, но в этой схеме кроется подвох, не знаю почему, но защита по току срабатывает только при коротком замыкании, а ведь автор схемы описывает, что предел срабатывания защиты устанавливается переменным резистором R8, но увы и ах, то ли какой то косяк когда я собирал схему, то ли действительно ошибка в самой схеме. Данная схема с журнала РАДИО 2006, выпуск №6.
Цитировать
Andrey93
0 #4 Andrey93 29.05.2014 18:48
Ответьте пожалуйста по работе схемы. "При увеличении тока сверх значения, устанавливаемог о переменным резистором R8, напряжение на выходе ОУ уменьшается"
Не совсем понятно,Коэффиц иент усиления ОУ~-R7/R8=1.5.К огда стабилизатор(ST ) работает, к резистору R8(к входу ОУ) приложено напряжение стабилизации(Vs t) стабилизатора, тогда на входе ОУ должно быть -Vst*1.5, т.е. Светодиод HL1 при нормальном режиме работы будет гореть всегда. Предположим что транзистор у нас открылся, тогда ко входу ОУ будет приложено сглаженное напряжение после диодного моста, это значит,что на выходе ОУ всё равно будет какое то отрицательное напряжение(в зависимости от коэффициента трансформации) и светодиод будет гореть. Хотя по логике схемы светодиод должен гореть только тогда, когда открыт транзистор. Что не так в моих рассуждениях?
Цитировать
Soros12
0 #3 Soros12 31.10.2013 11:32
Это Стос.

Антон, сейчас за спасибо никто сайты не рекламирует, все своими ручками и где-то не совсем честными методами. В лучшем случае сейчас предлагают обмен ссылками.

Сори за спам.
Цитировать
Антон
+1 #2 Антон 04.10.2013 15:07
Цитирую Стос:
Спасибо за статью, проверил на практике. Мои результаты здесь samodelkyn.3dn.ru/ ;-)

Добрый день, СТОС если-вы хотели про рекламировать свой сайт не нужно это было тут делать проще написать мне в личку или Артему и мы это делаем бесплатно.
Цитировать
Стос
-1 #1 Стос 04.10.2013 15:01
Спасибо за статью, проверил на практике. Мои результаты здесь samodelkyn.3dn.ru/ ;-)
Цитировать

Простой SSB приемник на 80м

Как-то пришла мне в голову идея создания простого «одночипового» SSB приемника. Т.е.…
scr-05

Журнал Радио №5 2011

Радио №5 2011Год: 2011 Страниц: 68 Язык: Русский Формат: djvu Качество: отличное Размер:…

Диагностика аккумуляторов сотовых телефонов

При длительном хранении и несоблюдении зарядно- разрядных режимов эксплуатации,…

Регулировка оборотов кулера от температуры.

Пропорциональное управление – залог тишины! Какая задача ставится перед нашей системой…

ЛАБОРАТОРНЫЙ БП СВОИМИ РУКАМИ ПО КАРТИНКАМ.

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода,…

Индикатор напряжения аккумулятора

Индикатор напряжения аккумулятора Эта простенькая схемка поможет быстро определить -…

Телефонная приставка - Автоответчик на чипкордере ISD17240PY

Автор: Борисов А.Л. г.Озёрск, Россия Автоответчик предназначен для автоматического ответа…

Atmel представила серию микроконтроллеров Atmel

Компания Atmel анонсировала серию 32-битных RISC микроконтроллеров SAM3N на базе ядра…
 

ban240x130

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Ветрогенератор для…

Как работает ветрогенератор ? Работа любого ветрогенератора, независимо от того, снабжает…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…
Изображение по умолчанию

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…
Изображение по умолчанию

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
Изображение по умолчанию

500 схем для…

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…
Изображение по умолчанию

Вольтамперметр на…

Идеологом этой схемы является вот этот вариант http://avr.4mg.com/custom4_1.html захотел…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…

ТАЙМЕР, УПРАВЛЯЮЩИЙ…

В теме представлено таймерное устройство, управляющее освещением багажника ВАЗ-2114, но…
 

 

Авторизация