Блок питания с регулируемым напряжением и током: БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Содержание

БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

   Попалась в интернете недавно любопытная схемка простого, но довольно неплохого блока питания начального уровня, способного выдавать 0-24 В при ток до 5 ампер. В блоке питания предусмотрена защита, то есть ограничение максимального тока при перегрузке. В приложенном архиве есть печатная плата и документ, где приведено описание настройки данного блока, и ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание.

Схема БП с регулировкой тока и напряжения

   Изначально на фото печатной платы автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки устранены.

   Вот фото моего варианта БП, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно применить корпус от старого компьютерного ATX. Регулировка сделана 0-20 В 1,5 А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100 мкФ 35 В.

   При коротком замыкании максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на переднюю панель.

Индикатор для блока питания

   Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

   Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

   Плёнка — самоклейка типа «бамбук». Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод

Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

Дополнения от BFG5000

   Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.

   Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

   Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы:

Igoran и BFG5000.

   Форум по БП

   Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Блок питания с регулируемым напряжением и током своими руками

Приветствую начинающих радиолюбителей и других читателей. Увидел недавно в интернете крайне интересную схемку самодельного блока питания с регулируемым напряжением 0-30 вольт и силой тока до 10 ампер. Дай, думаю, сделаю, всё равно как-нибудь да пригодится в хозяйстве. Только не было у меня некоторых деталей, поэтому обошёлся блоком питания на 18 вольт и 1,4 ампера. И вот, делюсь опытом.

Устройство и принцип работы блока питания.

Эта часть простая формальность, так как читатели, скорее всего, уже в курсе.

Итак, блок питания (вторичный источник электропитания) – устройство, предназначенное для преобразования электроэнергии основного источника питания в электроэнергию с параметрами для функционирования вспомогательных устройств, подключенных к блоку. То есть, в розетке напряжение 220 вольт, а у вас есть вспомогательное устройство, которое необходимо зарядить, подключаем блок питания к устройству и розетке, в нашем случае ещё и выставляем необходимое напряжение и силу тока, так как блок питания с регулировкой, и вуаля. Всё работает.

Блоки питания бывают линейные и импульсные.

Импульсные мы как-то разберём в другом посте, а линейные (трансформаторные) блоки питания, его мы сегодня и будем изготавливать, просто понижают входное напряжение до нескольких десятков вольт с той же частотой.

Сборка самодельного блока питания с регулируемым напряжением и силой тока

Схема тут простая. Всё, что вам понадобится: сам блок питания и преуменьшающий предохранитель модуль, я буду использовать XL4005, так как он отлично подходит и на самом деле просто единственный, что есть у меня, вы же можете купить подобные модули на любом радиорынке в среднем за 50 гривен. Так же нам понадобятся корпус для блока питания (в моём случае корпус от небольшого трансформатора) и инструменты – паяльник, термоусадка, клеевой пистолет, отвёртки и прочие.

Первый этап

Приступаем к сборке: подключаем модуль нашему блоку питания. На самом деле уже на этом этапе самодельный лабораторный блок питания готов, ведь он уже работает и выполняет свои функции: мы подаём на него напряжение и, вращая левый резистор, выставляется необходимое напряжение, вращая правый резистор выставляется необходимая сила тока, напряжение подберётся автоматически. Но останавливаться на этом мы не будем.

Второй этап

Заменяем встроенные штатные резисторы на килоомные, они лучше подойдут, если блок питания будет в корпусе, ведь у них длинные провода и более удобные вертели. Также я заменил панель на модуле, но это не обязательно.

Важное уточнение! Выходящее напряжение всегда будет меньше, чем входящее. Ещё максимальное напряжение и сила тока зависят от параметров самого блока питания и модуля, в моём случае: блок питания 0-18 Вольт, значит, на выходе получу максимальное напряжение 17 Вольт.

У вас может возникнуть вопрос – почему такой слабый блок питания выбрал, ведь можно было взять и помощнее, например, на 30 вольт, который также был у меня в наличии, ведь тогда бы я получил максимальное напряжение 29 Вольт, а не 17.

Всё просто, дело не только в напряжении, так же важна и максимально допустимая сила тока. На 18-вольтовом блоке питания она почти 1,4 Ампера, а на 30-вольтовом 0,4 Ампера. Через простую формулу – (мощность/напряжение) * КПД, мощность = ток блока питания * напряжение, КПД условно взял 85% – вывел, что на более слабом блоке питания, хоть и меньше диапазон регулирования напряжения, но при 12 вольтах можно без перегрузок получать почти 1,8 Ампер (на 30-вольтовом около 0,85 Ампер). Учитывайте это при выборе блока питания.

Третий этап

Проверяем, работает ли регулировка напряжения и тока, после приступаем к следующим действиям:

Так как блок питания я подсоединил слабый, он может сгореть при 12 вольт 5 ампер, поэтому решил поставить простой само восстанавливающийся предохранитель. Да, защита блока не сильно надёжная, но простая и весьма эффективная.

Финальная часть сборки

Здесь мы устанавливаем блок питания в корпус, у меня это корпус от такого небольшого трансформатора.

На дно устанавливается прокладка из негорючего диэлектрического материала, чтобы блок питания не погорел, после подсоединяется сам блок питания. Подпаиваем выключатель и, в принципе, всё остальное. При пайке используйте термоусадку для безопасности, чтобы не было замыкания.

Чтобы не выводить светодиоды, используйте светопроводящее волокно. Подключаем вольтамперметр и резисторы. Зажимаем всё пластиковыми хомутами, фиксируем термоклеем. Закрываем верхнюю крышку корпуса, тестируем, смотрим как блок питания выглядит в работе, и мы закончили.

Наглядно о том, как собрать такой блок питания, смотрите в этом видеоролике:

Что в итоге…

Блок питания с регулируемым напряжением и силой тока полезная вещь в хозяйстве, сегодня мы собрали такой блок питания на 18 вольт 5 ампер.

Напишите в комментариях, сложно ли было собрать такой блок питания

Регулируемый блок питания 0-24v 5a

 

 

R1       180R   0,5W

R2       6К8     0,5W

R3       10k    (4k7 – 22k) reostat

R4       6k8      0,5W

R5       7k5      0,5W

R6       0.22R  5W (0,15- 0.47R)

R7       20k      0,5W

R8         100R    (47R – 330R)

 

C1       1000 x35v       (2200 x50v)

C2       1000 x35v       (2200 x50v)

C3       1 x35v

C4       470 x 35v

C5       100n ceramick (0,01-0,47)

F1        5A

 

T1        KT816           (BD140)

T2        BC548           (BC547)

T3        KT815             (BD139)

T4        KT819(КТ805,2N3055)

T5        KT815              (BD139)

VD1-4 КД202         (50v 3-5A)

VD5    BZX27            (КС527)

VD6    АЛ307Б, К (RED LED)

 

 

 

 

 

 

Регулируемый стабилизированный блок питания – 0-24V, 1 – 3А

с ограничением тока.

 

Блок питания (БП) предназначен для получения регулируемого стабилизированного выходного напряжения от 0 до 24v при токе порядка 1-3А, проще говоря чтобы не покупали вы батарейки, а использовали его для эксперементов со своими конструкциями.

В блоке питания предусмотрена так называемая защита т е ограничение максимального тока.

Для чего это нужно? Для того что бы этот БП служил верой и правдой, не боясь коротких замыканий и не требовал ремонта, так сказать «несгораемый и неубиваемый»

 

На Т1 собран стабилизатор тока стабилитрона, т е имеется возможность установки практически любого стабилитрона с напряжением стабилизации менее входного напряжения на 5 вольт

Это значит, что при установке стабилитрона VD5 допустим ВZX5,6 или КС156 на выходе стабилизатора получим регулируемое напряжение от 0 до приблизительно 4 вольт, соответственно — если стабилитрон на 27 вольт , то максимальное выходное напряжение будет в пределах 24-25 вольт.

 

Трансформатор следует выбирать примерно так- переменное напряжение вторичной обмотки должно быть примерно на 3-5 вольт больше того, которое вы рассчитываете получить на выходе стабилизатора, которое в свою очередь зависит от установленного стабилитрона,

Ток вторичной обмотки трансформатора как минимум должен быть не менее того тока, который нужно получить на выходе стабилизатора.

 

Выбор конденсаторов по емкости С1 и С2 –примерно по 1000-2000 мкф на 1А, С4 – 220 мкф на 1А

Несколько сложнее с емкостями по напряжению – рабочее напряжение грубо рассчитывается по такой методике – переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора делится на 3 и умножается на 4

(~Uвх:3×4)

Т е – допустим, что выходное напряжение вашего трансформатора порядка 30 вольт – 30 делим на 3 и множим на 4 – получаем 40 – значит рабочее напряжение конденсаторов должно быть более чем 40 вольт.

Уровень ограничения тока на выходе стабилизатора зависит от R6   по минимуму и R8 (по максимуму вплоть до отключения)

При установке перемычки вместо R8 между базой VТ5 и эмиттером VТ4 при сопротивлении R6 равном 0,39 ом ток ограничения будет примерно на уровне 3А,

Как понять «ограничение»? Очень просто – выходной ток даже в режиме короткого замыкания на выходе не превысит 3 А, за счет того что выходное напряжение будет автоматически снижено практически до нуля,,,

 

А можно ли заряжать автомобильный аккумулятор? Запросто. Достаточно выставить регулятором напряжения , извиняюсь — потенциометром R3 напряжение 14,5 вольта на холостом ходу (т е с отключенным аккумулятором) а потом подключить к выходу блока, аккумулятор, И пойдет ваш аккумулятор заряжаться стабильным током до уровня 14,5в, Ток по мере зарядки будет уменьшаться и когда достигнет значения 14,5 вольта (14,5 в – напряжение полностью заряженного акк) он будет равен нулю.

 

Как отрегулировать ток ограничения. Выставить на выходе стабилизатора напряжение на холостом ходу порядка 5-7 вольт. Затем к выходу стабилизатора подключить сопротивление примерно на 1 ом мощностью 5-10 ватт и последовательно с ним амперметр. Подстроечным резистором R8 выставить требуемый ток. Правильно выставленный ток ограничения можно проконтролировать выкручивая потенциометр регулировки выходного напряжения на максимум до упора При этом ток, контролируеммый амперметром должен оставаться на прежнем уровне.

 

Теперь про детали. Выпрямительный мостик – диоды желательно выбирать с запасом по току минимум раза в полтора, Указанные КД202 диоды могут без радиаторов достаточно долго работать при токе 1 ампер, но ежели рассчитываете что вам этого мало, то установив радиаторы можно обеспечить 3-5 ампер, вот только нужно посмотреть в справочнике какие из них и с какой буквой могут до 3 а какие и до 5 ампер. Хочется больше – загляните в справочник и выбирайте диоды помощнее, скажем ампер на 10.

 

Транзисторы – VT1 и VT4 устанавливать на радиаторы. VT1 будет слегка греться поэтому и радиатор нужен небольшой, а вот VT4 да в режиме ограничения тока будет греться довольно таки хорошо. Поэтому и радиатор нужно подобрать внушительный, можно и вентилятор от блока питания компьютера к нему приспособить – поверьте, не помешает.

 

Особо пытливым – почему греется транзистор? Ток то течет по нему и чем больше ток, тем больше греется транзистор. Давайте посчитаем – на входе, на конденсаторах 30 вольт. На выходе стабилизатора ну скажем вольт так 13, В итоге между коллектором и эмиттером остается 17 вольт.

Из 30 вольт минусуем 13 вольт получаем 17 вольт (кто хочет видит тут математику, а мне как то на память приходит один из законов дедушки Киргофа, про сумму падений напряжения)

Ну так вот , тот же Киргоф, что то говорил о токе в цепи, наподобие того что какой ток течет в нагрузке, такой же ток и через транзистор VT4 течет. Скажем ампера эдак 3 течет, резистор в нагрузке греется транзистор тоже греется, Так вот тепло это, которым воздух греем и можно назвать мощностью, которая рассеивается… Но попробуем выразиться математически , то бишь

школьный курс физики

P=U×J

где Р— это мощность в ваттах, U – напряжение на транзисторе в вольтах, а J — ток который течет и через нашу нагрузку и через амперметр и естественно через транзистор.

Итак 17 вольт множим на 3 ампера получаем 51 ватт рассеивающийся на транзисторе,

Ну а допустим подключим сопротивление на 1 ом. По закону Ома при токе 3А падение напряжения на резисторе получится 3 вольта и рассеиваемая мощность величиной в 3 ватта начнет греть сопротивление. Тогда падение напряжения на транзисторе: 30 вольт минус 3 вольта = 27 вольт, а мощность рассеиваимая на транзисторе 27v×3A=81 ватт… Теперь заглянем в справочник, в раздел транзисторы. Ежели проходной транзистор т е VТ4 у нас стоит скажем КТ819 в пластмассовом корпусе то по справочнику выходит что он не выдержит т к мощность рассеивания (Рк*max) у него 60 ватт, но зато в металлическом корпусе (КТ819ГМ , аналог 2N3055) – 100 ватт – вот этот подойдет, но радиатор обязателен.

 

Надеюсь на счет транзисторов более менее понятно, перейдем к предохранителям. Вообще то предохранитель это последняя инстанция, реагирующая на грубые ошибки допущенные вами и «ценой своей жизни» предотвращающая…. Давайте допустим что в первичной обмотке трансформатора по каким то причинам произошло замыкание,или во вторичной. Может от того что перегрелся, может изоляция прохудилась, а может и просто – неправильное соединение обмоток, но предохранителей нет. Трансформатор дымит, изоляция плавится,сетевой провод пытаясь выполнить доблестную функцию предохранителя, горит и не дай бог если на распределительном шите вместо автомата у вас стоят пробоки с гвоздиками вместо предохранителей.

Один предохранитель на ток примерно на 1А больше чем ток ограничения блока питания (т е 4-5А), должен стоять между диодным мостом и трансформатором, а второй между трансформатором и сетью 220 вольт примерно на 0,5-1 ампер.

 

Трансформатор. Самое пожалуй дорогое в конструкции Грубо говоря чем массивнее трансформатор тем он мощнее. Чем толще провод вторичной обмотки, тем больший ток может отдать трансформатор. Все это сводится к одному – мощности трансформатора. Так как же выбрать трансформатор? Опять школьный курс физики, раздел электротехника…. Опять 30 вольт, 3 ампера и в итоге мощность 90 ватт. Это минимум, который следует понимать так – этот трансформатор кратковременно может обеспечить выходное напряжение 30 вольт при токе 3 ампера, Поэтому желательно накинуть по току запас минимум процентов 10, а лучше все 30-50 процентов. Так что 30 вольт при токе 4-5 ампер на выходе трансформатора и ваш БП сможет часами если не сутками отдавать ток 3 ампера в нагрузку.

 

 

Ну и тем кто желает получть максимум по току от этого БП, скажем ампер эдак 10.

Первое – соответствующий вашим запросам трансформатор

Второе – диодный мост ампер на 15 и на радиаторы

Третье – проходной транзистор заменить на два-три соединенных в параллель с сопротивлениями в эмиттерах по 0,1 ом (радиатор и принудительный обдув)

Четвертое- емкости желательно конечно увеличить, но в том случае если БП будет использоваться как зарядное устройство – это не критично.

Пятое – армировать токопроводящие дорожки по пути следования больших токов напайкой дополнительных проводников и соответственно не забывать про соединительные провода «потолще»

 

 

Схема подключения запараллеленных транзисторов вместо одного

(VT4)

ПРИМЕЧАНИЕ:

Расположение светодиода на схема верное.Просьба обратить внимание, что на печатной плате допущена ошибка и светодиод(LED Red) следует впаивать в обратно полярности, а не так, как указанно. Приносим свои извинения за допущенную ошибку.

 

 

 

 

   

Стабилизированные источники питания — Статьи об энергетике

Распространенность сетей переменного тока не должна вызывать ощущения того, что про постоянный ток уже забыли. Естественно, для питания всех бытовых приборов используется переменный ток, начиная с мобильных телефонов, заканчивая телевизорами и компьютерами. Однако не всем известно, что электронные блоки управления, которые встречаются абсолютно во всей бытовой электронике, используют для питания постоянный ток.

Развитие электронных компонентов и повсеместное использование микропроцессоров предъявляет определенные условия к параметрам блоков питания. Помимо элементов защиты электрической цепи современные блоки питания должны обладать еще одной важной характеристикой – стабилизированным уровнем выходного напряжения блока питания (стабилизированные блоки питания). Помимо стабилизации выходного напряжения, для отладки и проверки работоспособности электронных узлов необходимы блоки питания с различными уровнями выходного напряжения – многоканальные блоки питания.

Все электронные компоненты используют стандартный ряд напряжений: 5, 9, 12, 15 и 24В. Блоки питания выпускаются с соответствующими значениями напряжений, а для стабилизации их уровня применяют специальные стабилизаторы с фиксированным уровнем стабилизации. Как правило, все стабилизаторы имеют три вывода (рисунок 1). Схема включения стабилизатора приведена на рисунке 1. Большинство стабилизаторов также имеют внутреннюю защиту от перегрева и токов короткого замыкания. Кроме того, для практического использования необходимо установить вольтметр и амперметр на блок питания для контроля параметров цепи.

Рисунок 1

На рисунке 2 приведена схема включения интегрального стабилизатора напряжения с регулируемым уровнем стабилизации.

Рисунок 2

Для создания схемы с регулировкой выходного напряжения также может использоваться простой стабилизатор (рисунок 3). Нижняя граница выходного напряжения определяется фиксированным напряжением стабилизатора, верхняя – величиной входного напряжения.

Рисунок 3

Лабораторный блок питания

Создание блока питания для использования в домашней практике можно воспользоваться микросхемой регулируемого интегрального стабилизатора LT317A (КР142ЕН12А(Б)). Указанный стабилизатор позволяет регулировать выходное напряжение в пределах от 1,25 до 25В. Максимальный выходной ток при нормальном режиме работы будет около 1А. Исходя из этого, выпрямитель для блока питания должен быть с номинальным током 1А и выходным напряжением 30В (рисунок 4).

Рисунок 4

В качестве диодов можно выбрать диоды 1N5408 (прямой ток 3А, обратное напряжение 1000В) или отечественные КД226. В качестве конденсатора фильтра можно использовать электролитический конденсатор с емкостью 1000 µF. Для выбора трансформатора необходимо рассчитать мощность блока питания Р=U*I=1А*30В=30Вт. Исходя из расчетной мощности и необходимого КПД, выбираем тип трансформатора (рисунок 5).

Рисунок 5

Мощность трансформатора определяется исходя из мощности блока питания и КПД трансформатора. Для рассматриваемой схемы подойдет стандартный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 24В и мощностью 40Вт. На основе такого трансформатора можно собрать двухполярный регулируемый блок питания (рисунок 6). Схема двухполярного выпрямителя приведена на рисунке 7.

Рисунок 6

Рисунок 7

Существуют и более сложные схемы включения стабилизаторов напряжения (рисунок 8).

Рисунок 8

На приведенной схеме применяются защитные диоды VD1 и VD2. Емкость конденсатора С2 не должна превышать емкость конденсатора С1.

Регулируемый блок питания Masteram MR3005D-3

В трехканальном регулируемом блоке питания Masteram MR3005D-3 два первых канала обеспечивают выходное напряжение от 0 до 30 В с током нагрузки от 0 до 5 А каждый, а третий имеет фиксированное напряжение 5 В с током 3 А. Цифровая настройка выходного тока и напряжения обеспечивает высокую точность регулируемого блока питания Masteram MR3005D-3. Управление с помощью микропроцессора позволяет регулируемому блоку питания Masteram MR3005D-3 выполнять функции питания, индикации, контроля и защиты подключенных электронных устройств и схем.

Особенности

  • Три канала
  • При необходимости каналы соединяются последовательно или параллельно для удвоения выходного напряжения или тока соответственно
  • Контроль выходных значений тока и напряжения в первых двух каналах производится с помощью жидкокристаллических индикаторов
  • Погрешность измерений составляет не более 1 % ± 2 единицы по напряжению и 2% ± 2 единицы по току
  • В нижней части лицевой панели блока питания Masteram MR3005D-3 находятся выходные клеммы, с которых снимается напряжение, и клемма заземления (для каждого канала предусмотрены свои клеммы)
  • В источнике питания Masteram MR3005D-3 применена защита от перегрузки по току и по напряжению в каждом канале
  • Включение и выключение производится с помощью большого кнопочного выключателя с надежной фиксацией положения

Видео

Технические характеристики

Выходное напряжение 1 — 2 канал 0 — 30 В
3 канал 5 В
Выходной ток 1 — 2 канал 0 — 5 А
3 канал 3 А
Амплитуда колебаний по току, мА ≤ 3
по напряжению, мВ 𕟨,5
Коэффициент влияния нагрузки, % по току ≤ 0,2 + 5 мА
по напряжению ≤ 0,01 + 5 мВ
Коэффициент влияния напряжения питания, % по току ≤ 0,2 + 1 мА
по напряжению ≤ 0,01 + 1 мВ
Питание, В ~ 220 В ± 10 %
Габариты, мм 365 × 265 × 164
Вес, кг 10,150

Комплектация

  • Блок питания Masteram MR3005D-3
  • Кабель питания
  • Инструкция пользователя

Статьи

Если данный блок питания не вполне соответствует вашим требованиям и целям, а также если у вас возникли дополнительные вопросы, или вас интересует вопрос выбора необходимого вам источника питания с оптимальными параметрами среди широкого ассортимента продукции нашего интернет-магазина, вы можете получить дополнительную информацию по этому вопросу и облегчить ваш выбор, если прочитаете статью «Как выбрать лабораторный блок питания».

Как сделать блок питания регулируемым. Регулируемый или «лабораторный» блок питания из модулей своими руками

Попалась в интернете недавно любопытная схемка простого, но довольно неплохого блока питания начального уровня, способного выдавать 0-24 В при ток до 5 ампер. В блоке питания предусмотрена защита, то есть ограничение максимального тока при перегрузке. В приложенном архиве есть печатная плата и документ, где приведено описание настройки данного блока, и ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание.

Вот фото моего варианта БП, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно применить корпус от старого компьютерного ATX. Регулировка сделана 0-20 В 1,5 А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100 мкФ 35 В.

При коротком замыкании максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на переднюю панель.

Индикатор для блока питания

Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

Плёнка — самоклейка типа «бамбук». Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

Дополнения от BFG5000

Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.

Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы: Igoran и BFG5000 .

Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Мастер, описание устройства которого в первой части, задавшись целью сделать блок питания с регулировкой, не стал усложнять себе дело и просто использовал платы, которые лежали без дела. Второй вариант предполагает использование еще более распространенного материала – к обычному блоку была добавлена регулировка, пожалуй, это очень многообещающее по простоте решение при том, что нужные характеристики не будут потеряны и реализовать задумку можно своими руками даже не самому опытному радиолюбителю. В бонус еще два варианта совсем простых схем со всеми подробными объяснениями для начинающих. Итак, на ваш выбор 4 способа.

Расскажем, как сделать регулируемый блок питания из ненужной платы компьютера. Мастер взял плату компьютера и выпилил блок, питающий оперативку.
Так он выглядит.

Определимся, какие детали нужно взять, какие нет, чтобы отрезать то, что нужно, чтобы на плате были все компоненты блока питания. Обычно импульсный блок для подачи тока на компьютер состоит из микросхемы, шим контроллера, ключевых транзисторов, выходного дросселя и выходного конденсатора, входного конденсатора. На плате еще и зачем-то присутствует входной дроссель. Его тоже оставил. Ключевые транзисторы – может быть два, три. Есть посадочное место по 3 транзистор, но в схеме не используется.

Сама микросхема шим контроллера может выглядеть так. Вот она под лупой.

Может выглядеть как квадратик с маленькими выводами со всех сторон. Это типичный шим контроллер на плате ноутбука.


Так выглядит блок питания импульсный на видеокарте.

Точно также выглядит блок питания для процессора. Видим шим контроллер и несколько каналов питания процессора. 3 транзистора в данном случае. Дроссель и конденсатор. Это один канал.
Три транзистора, дроссель, конденсатор – второй канал. 3 канал. И еще два канала для других целей.
Вы знаете как выглядит шим-контроллер, смотрите под лупой его маркировку, ищите в интернете datasheet, скачиваете pdf файл и смотрите схему, чтобы ничего не напутать.
На схеме видим шим-контроллер, но по краям обозначены, пронумерованы выводы.

Обозначаются транзисторы. Это дроссель. Это конденсатор выходной и конденсатор входной. Входное напряжение в диапазоне от 1,5 до 19 вольт, но напряжение питание шим-контроллера должно быть от 5 вольт до 12 вольт. То есть может получиться, что потребуется отдельный источник питания для питания шим-контроллера. Вся обвязка, резисторы и конденсаторы, не пугайтесь. Это не нужно знать. Всё есть на плате, вы не собираете шим-контроллер, а используете готовый. Нужно знать только 2 резистора – они задают выходное напряжение.

Резисторный делитель. Вся его суть в том, чтобы сигнал с выхода уменьшить примерно до 1 вольта и подать на вход шим-контроллера фидбэк – обратная связь. Если вкратце, то изменяя номинал резисторов, можем регулировать выходное напряжение. В показанном случае вместо резистора фидбэк мастер поставил подстроечный резистор на 10 килоом. Этого оказалось достаточным, чтобы регулировать выходное напряжение от 1 вольта до примерно 12 вольт. К сожалению, не на всех шим-контроллерах это возможно. Например, на шим контроллерах процессоров и видеокарт, чтобы была возможность настраивать напряжение, возможность разгона, выходное напряжение сдается программно по несколькоканальной шине. Менять выходное напряжение такого шим контроллера можно разве только перемычками.

Итак, зная как выглядит шим-контроллер, элементы, которые нужны, уже можем выпиливать блок питания. Но делать это нужно аккуратно, так как вокруг шим-контроллера есть дорожки, которые могут понадобиться. Например, можно видеть – дорожка идёт от базы транзистора к шим контроллеру. Её сложно было сохранить, пришлось аккуратно выпиливать плату.

Используя тестер в режиме прозвонки и ориентируясь на схему, припаял провода. Также пользуясь тестером, нашел 6 вывод шим-контроллера и от него прозвонил резисторы обратной связи. Резистор находился рфб, его выпаял и вместо него от выхода припаял подстроечный резистор на 10 килоом, чтобы регулировать выходное напряжение, также путем про звонки выяснил, что питание шим-контроллера напрямую связано со входной линией питания. Это значит, что не получиться подавать на вход больше 12 вольт, чтобы не сжечь шим-контроллер.

Посмотрим, как блок питания выглядит в работе

Припаял штекер для входного напряжения, индикатор напряжения и выходные провода. Подключаем внешнее питание 12 вольт. Загорается индикатор. Уже был настроен на напряжение 9,2 вольта. Попробуем регулировать блок питания отверткой.


Пришло время заценить, на что способен блок питания. Взял деревянный брусок и самодельный проволочный резистор из нихромовой проволоки. Его сопротивление низкое и вместе с щупами тестера составляет 1,7 Ом. Включаем мультиметр в режим амперметра, подключаем его последовательно к резистору. Смотрите, что происходит – резистор накаляется до красна, напряжение на выходе практически не меняется, а ток составляет около 4 ампер.


Раньше мастер уже делал похожие блоки питания. Один вырезан своими руками из платы ноутбука.

Это так называемое дежурное напряжение. Два источника на 3,3 вольта и 5 вольт. Сделал ему на 3d принтере корпус. Также можете посмотреть статью, где делал похожий регулируемый блок питания, тоже вырезал из платы ноутбука (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Это тоже шим контроллер питания оперативной памяти.

Как сделать регулирующий БП из обычного, от принтера

Пойдет речь о блоке питания принтера canon, струйный. Они много у кого остаются без дела. Это по сути отдельное устройство, в принтере держится на защелке.
Его характеристики: 24 вольта, 0,7 ампера.

Понадобился блок питания для самодельной дрели. Он как раз подходит по мощности. Но есть один нюанс – если его так подключить, на выходе получим всего лишь 7 вольт. Тройной выход, разъёмчик и получим всего лишь 7 вольт. Как получить 24 вольта?
Как получить 24 вольта, не разбирая блок?
Ну самый простой – замкнуть плюс со средним выходом и получим 24 вольта.
Попробуем сделать. Подключаем блок питания в сеть 220. Берем прибор и пытаемся измерить. Подсоединим и видим на выходе 7 вольт.
У него центральный разъем не задействован. Если возьмем и подсоединим к двум одновременно, напряжение видим 24 вольта. Это самый простой способ сделать так, чтобы данный блок питания не разбирая, выдавал 24 вольта.

Необходим самодельный регулятор, чтобы в некоторых пределах можно было регулировать напряжение. От 10 вольт до максимума. Это сделать легко. Что для этого нужно? Для начала вскрыть сам блок питания. Он обычно проклеен. Как вскрыть его, чтобы не повредить корпус. Не надо ничего колупать, поддевать. Берем деревяшку помассивнее либо есть киянка резиновая. Кладем на твердую поверхность и по шву лупим. Клей отходит. Потом по всем сторонам простучали хорошенько. Чудесным образом клей отходит и все раскрывается. Внутри видим блок питания.


Достанем плату. Такие бп легко переделать на нужное напряжение и можно сделать также регулируемый. С обратной стороны, если перевернем, есть регулируемый стабилитрон tl431. С другой стороны увидим средний контакт идет на базу транзистора q51.

Если подаем напряжение, то данный транзистор открывается и на резистивном делителе появляется 2,5 вольта, которые нужно для работы стабилитрона. И на выходе появляется 24 вольта. Это самый простой вариант. Как его завести можно еще – это выбросить транзистор q51 и поставить перемычку вместо резистора r 57 и всё. Когда будем включать, всегда на выходе непрерывно 24 вольта.

Как сделать регулировку?

Можно изменить напряжение, сделать с него 12 вольт. Но в частности мастеру, это не нужно. Нужно сделать регулируемый. Как сделать? Данный транзистор выбрасываем и вместо резистор 57 на 38 килоома поставим регулируемый. Есть старый советский на 3,3 килоома. Можно поставить от 4,7 до 10, что есть. От данного резистора зависить только минимальное напряжение, до которого он сможет опускать его. 3,3 -сильно низко и не нужно. Двигатели планируется поставить на 24 вольта. И как раз от 10 вольт до 24 – нормально. Кому нужно другое напряжение, можно большого сопротивления подстроечный резистор.
Приступим, будем выпаивать. Берём паяльник, фен. Выпаял транзистор и резистор.

Подпаял переменный резистор и попробуем включить. Подал 220 вольт, видим 7 вольт на нашем приборе и начинаем вращать переменный резистор. Напряжение поднялось до 24 вольт и плавно-плавно вращаем, оно падает – 17-15-14 то есть снижается до 7 вольт. В частности установлено на 3,3 ком. И наша переделка оказалась вполне успешной. То есть для целей от 7 до 24 вольт вполне приемлемая регулировка напряжения.


Такой вариант получился. Поставил переменный резистор. Ручку и получился регулируемый блок питания – вполне удобный.

Видео канала “Технарь”.

Такие блоки питания найти в Китае просто. Наткнулся на интересный магазин, который продает б/у блоки питания от разных принтеров, ноутбуков и нетбуков. Они разбирают и продают сами платы, полностью исправные на разные напряжения и токи. Самый большой плюс – это то, что они разбирают фирменную аппаратуру и все блоки питания качественные, с хорошими деталями, во всех есть фильтры.
Фотографии – разные блоки питания, стоят копейки, практически халява.

Простой блок с регулировкой

Простой вариант самодельного устройства для питания приборов с регулировкой. Схема популярная, она распространена в Интернете и показала свою эффективность. Но есть и ограничения, которые показаны на ролике вместе со всеми инструкциями по изготовлению регулированного блока питания.

Самодельный регулированный блок на одном транзисторе

Какой можно сделать самому самый простой регулированный блок питания? Это получится сделать на микросхеме lm317. Она уже сама с собой представляет почти блок питания. На ней можно изготовить как регулируемый по напряжению блок питания, так и потоку. В этом видео уроке показано устройство с регулировкой напряжения. Мастер нашёл несложную схему. Входное напряжение максимальное 40 вольт. Выходное от 1,2 до 37 вольта. Максимальный выходной ток 1,5 ампер.

Без теплоотвода, без радиатора максимальная мощность может быть всего 1 ватт. А с радиатором 10 ватт. Список радиодеталей.


Приступаем к сборке


Подключим на выход устройства электронную нагрузку. Посмотрим, насколько хорошо держит ток. Выставляем на минимум. 7,7 вольта, 30 миллиампер.

Всё регулируется. Выставим 3 вольта и добавим ток. На блоке питания выставим ограничения только побольше. Переводим тумблер в верхнее положение. Сейчас 0,5 ампера. Микросхема начал разогреваться. Без теплоотвода делать нечего. Нашёл какую-то пластину, ненадолго, но хватит. Попробуем еще раз. Есть просадка. Но блок работает. Регулировка напряжения идёт. Можем вставить этой схеме зачёт.

Видео Radioblogful. Видеоблог паяльщика.

В любой радиолюбительской мастерской не обойтись без источника питания с возможностью изменения величины напряжения в широких пределах. Представленное устройство предназначено для регулирования напряжения от полвольта почти до величины входного напряжения и регулирования величины ограничения тока нагрузки. При наличии готового нерегулируемого источника питания напряжением 20-30 В и допустимым током нагрузки до 5 А, этот блок позволит сделать источник универсальным.

Схема

За основу взята распространённая схема (рис.1), обсуждаемая на некоторых радиолюбительских форумах.

Честно говоря, стабилизированной эту схему назвать нельзя однозначно, но тем не менее я рекомендую её для начинающих радиолюбителей, нуждающихся в регулируемом источнике питания. Схема хороша тем, что позволяет регулировать напряжение в широких пределах, а также ограничивать ток нагрузки, что исключает перегрузку источника питания при коротких замыканиях.

У этой схемы есть один существенный недостаток. При регулировании напряжения, оно изменяется не равномерно. От минимума напряжение нарастает очень медленно, но ближе к максимуму процесс становится настолько стремительным, что точная установка требуемого значения весьма затруднительна. По этому поводу на многих форумах не мало соплей и плевков. Не советую уподобляться истерикам и размазывать сопли по этому поводу, всё, что требуется от настоящего радиолюбителя – включать мозг.

Суть проста. Чтобы получить линейный характер регулирования при нелинейном изменении величины регулирования линейным элементом, нужно скорректировать его характеристику в сторону обратной нелинейности… Вот такая не шуточная шутка получилась:)

Предлагаю Вам свой вариант схемы, в котором применена отечественная элементная база и добавлен элемент коррекции нелинейности регулировки напряжения – рисунок 2.

Обратите внимание на подстроечный резистор R7. Его роль как раз и заключается в коррекции характеристики регулирования.

В качестве регулирующего элемента я применил транзистор КТ819ГМ (просто оказался в наличии). Он выполнен в массивном металлическом корпусе и рассчитан на ток коллектора до 15А. Этот транзистор необходимо размещать на радиаторе для эффективного теплоотвода.

В качестве шунта R2 я использовал параллельную спайку пяти двухваттных резисторов 5,1 Ом по 2 Вт каждый. Этот шунт я так же вынес за пределы платы, расположив рядом с радиатором транзистора.

У меня не оказалось переменного резистора 470 Ом, поэтому мне пришлось для R5 использовать резистор 1 кОм, но и при этом номинале ток регулируется достаточно равномерно.

Настройка схемы

Исходная схема (рисунок 1) практически не нуждается в настройке. Переработанная схема (рисунок 2) требует настройки коррекции характера регулирования напряжения. Настройка очень проста.

Подайте на вход напряжение питания (желательно от того источника, который будете брать за основу). Переменный резистор R6 выведите в крайнее положение, при котором напряжение выхода будет максимальным. Измерьте напряжение на выходе схемы. Переведите движок резистора R6 как Вам кажется точно в среднее положение. Подстроечным резистором R7 добейтесь на выходе схемы ровно половины того напряжения, которое измеряли при установке на максимум. Собственно – всё.

Данная коррекция не гарантирует абсолютную линейность регулировки, но визуально Вам покажется, что напряжение меняется идеально равномерно.

Применение

Плюс этой схемы заключается в ограничении максимального тока. Её можно использовать для сборки относительно бюджетного варианта источника питания. Для примера, я использовал в качестве преобразователя сетевого напряжения электронный трансформатор для галогенных ламп. У них есть серьёзный недостаток – отсутствие защиты от перегрузки. Но поскольку регулирующая схема ограничивает ток нагрузки, то практически защищает схему первичного преобразования от КЗ.

Файлы

Схема достаточно проста для повторения даже начинающими радиолюбителями, но, если кого интересует готовая печатка, качайте файл —

Кроме схемы и печатки в архиве содержится файл таблица с графиком, визуально отражающий изменение харауеристики равномерности регулирования при введении в схему корректирующего резистора, может кому то будет интересно, или даже полезно. Там в красных ячейках можно задавать величину сопротивлений переменного и корректирующего резистора. Изменение характеристики визуально можно наблюдать по представленным в файле графикам.

Предупреждение

Показанный в данной статье способ коррекции пригоден далеко не во всех случаях и может быть непреемлем для отдельного ряда задач!

ВНИМАНИЕ!!! Показанный способ коррекции следует использовать с особой осторожностью, зная принцип работы настраиваемого устройства и хорошо представляя, что Вы делаете! В других схемах при определённых положениях движка резисторов могут возникать недопустимые токи, способные вывести из строя резисторы или иные детали рабочего устройства!!! Используя описанный способ коррекции в своём устройстве вы действуете на свой страх и риск, а ещё лучше, представляете, что делаете. Ни какой ответственности за возможные причинённые неисправности Ваших устройств при применении корректирующего резистора по моей схеме лично я не несу.

Данный способ коррекции в конкретной представленной схеме на рисунке 2 абсолютно безопасен при любых номиналах корректирующего резистора и любых положениях движков корректирующего и переменного резисторов R7 и R6.

Не только радиолюбителям, но и просто в быту, может понадобиться мощный блок питания. Чтоб было до 10А выходного тока при максимальном напряжении до 20 и более вольт. Конечно-же, мысль сразу направляется на ненужные компьютерные блоки питания ATX. Прежде чем приступать к переделке, найдите схему на именно ваш БП.

Последовательность действий по переделке БП ATX в регулируемый лабораторный.

1. Удаляем перемычку J13 (можно кусачками)

2. Удаляем диод D29 (можно просто одну ногу поднять)

3. Перемычка PS-ON на землю уже стоит.


4. Включаем ПБ только на короткое время, так как напряжение на входа будет максимальное (примерно 20-24В). Собственно это и хотим увидеть. Не забываем про выходные электролиты, расчитанные на 16В. Возможно они немного нагреются. Учитывая Ваши «вздутости», их все равно придется отправить в болото, не жалко. Повторюсь: все провода уберите, они мешают, а использоваться будут только земляные и +12В их потом назад припаяете.

5. Удаляем 3.3-х вольтовую часть: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21.


6. Удаляем 5В: сборку шоттки HS2, C17, C18, R28, можно и «типа дроссель» L5.


7. Удаляем -12В -5В: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.

8. Меняем плохие: заменить С11, С12 (желательно на бОльшую ёмкость С11 — 1000uF, C12 — 470uF).

9. Меняем несоответствующие компоненты: С16 (желательно на 3300uF х 35V как у меня, ну хотя бы 2200uF x 35V обязательно!) и резистор R27 — у Вас его уже нет вот и замечательно. Советую его заменить на более мощный, например 2Вт и сопротивление взять 360-560 Ом. Смотрим на мою плату и повторяем:


10. Убираем всё с ног TL494 1,2,3 для этого удаляем резисторы: R49-51 (освобождаем 1-ю ногу), R52-54 (…2-ю ногу), С26, J11 (…3-ю ногу)


11. Не знаю почему, но R38 у меня был перерублен кем-то:) рекомендую Вам его тоже перерубить. Он участвует в обратной связи по напряжению и стоит параллельно R37-му.

12. Отделяем 15-ю и 16-ю ноги микросхемы от «всех остальных», для этого делаем 3 прореза существуюших дорожек а к 14-й ноге восстанавливаем связь перемычкой, как показано на фото.


13. Теперь подпаиваем шлейф от платы регулятора в точки согласно схемы, я использовал отверстия от выпаянных резисторов, но к 14-й и 15-й пришлось содрать лак и просверлить отверстия, на фото.

14. Жила шлейфа №7 (питание регулятора) можно взять от питания +17В ТЛ-ки, в районе перемычки, точнее от неё J10/ Просверлить отверстие в дорожку, расчистить лак и туда. Сверлить лучше со стороны печати.


Ещё посоветовал бы поменять конденсаторы высоковольтные на входе (С1, С2). У Вас они очень маленькой ёмкости и наверняка уже изрядно подсохли. Туда нормально станут 680uF x 200V. Теперь, собираем небольшую платку, на которой будут элементы регулировки. Вспомогательные файлы смотрите

Хороший лабораторный блок питания — это довольно дорогое удовольствие и не всем радиолюбителям оно по карману.
Тем не менее в домашних условиях можно собрать не плохой по характеристикам блок питания, который вполне справится и с обеспечением питания различных радиолюбительских конструкций, и так же может служить и зарядным устройством для различных аккумуляторов.
Собирают такие блоки питания радиолюбители, как правило из , которые везде доступны и дешевы.

В этой статье уделено мало внимания самой переделке АТХ, так как переделать компьютерный БП для радиолюбителя средней квалификации в лабораторный, или для каких то иных целей, обычно не составляет особого труда, а вот у начинающих радиолюбителей возникает по этому поводу много вопросов. В основном какие детали в БП нужно удалить, какие оставить, что добавить, чтобы такой БП превратить в регулируемый, ну и так далее.

Вот специально для таких радиолюбителей, я хочу в этой статье подробно рассказать о переделке компьютерных блоков питания АТХ в регулируемые БП, которые можно будет использовать и как лабораторный блок питания, и как зарядное устройство.

Для переделки нам понадобится исправный блок питания АТХ, который выполнен на ШИМ контроллере TL494 или его аналогах.
Схемы блоков питания на таких контроллерах в принципе отличаются друг от друга не сильно и все в основном похожи. Мощность блока питания не должна быть меньше той, которую планируете в будущем снимать с переделанного блока.

Давайте рассмотрим типовую схему блока питания АТХ, мощностью 250 Вт. У блоков питания «Codegen» схема почти не отличается от этой.

Схемы всех подобных БП состоят из высоковольтной и низковольтной части. На рисунке печатной платы блока питания (ниже) со стороны дорожек, высоковольтная часть отделена от низковольтной широкой пустой полосой (без дорожек), и находится справа (она меньше по размеру). Её мы трогать не будем, а будем работать только с низковольтной частью.
Это моя плата и на её примере я Вам покажу вариант переделки БП АТХ.

Низковольтная часть рассматриваемой нами схемы, состоит из ШИМ контроллера TL494, схемы на операционных усилителях, которая контролирует выходные напряжения блока питания, и в случае их несоответствия — даёт сигнал на 4-ю ножку ШИМ контроллера на выключение блока питания.
Вместо операционного усилителя на плате БП могут быть установлены транзисторы, которые в принципе выполняют ту же самую функцию.
Дальше идёт выпрямительная часть, которая состоит из различных выходных напряжений, 12 вольт, +5 вольт, -5 вольт, +3,3 вольта, из которых для наших целей будет необходим только выпрямитель +12 вольт (жёлтые выходные провода).
Остальные выпрямители и сопутствующие им детали необходимо будет удалить, кроме выпрямителя «дежурки», который нам понадобится для питания ШИМ контроллера и куллера.
Выпрямитель дежурки даёт два напряжения. Обычно это 5 вольт и второе напряжение может быть в районе 10-20 вольт (обычно около 12-ти).
Мы будем использовать для питания ШИМа второй выпрямитель. К нему также подключается и вентилятор (куллер).
Если это выходное напряжение будет значительно выше 12-ти вольт, то вентилятор подключать к этому источнику нужно будет через дополнительный резистор, как будет далее в рассматриваемых схемах.
На схеме ниже, я пометил высоковольтную часть зелёной линией, выпрямители «дежурки» — синей линией, а всё остальное, что необходимо будет удалить — красным цветом.

Итак всё, что помечено красным цветом — выпаиваем, а в нашем выпрямителе 12 вольт меняем штатные электролиты (16 вольт) на более высоковольтные, которые будут соответствовать будущему выходному напряжению нашего БП. Также необходимо будет выпаять в цепи 12-ой ножки ШИМ контроллера и средней части обмотки согласующего трансформатора — резистор R25 и диод D73 (если они есть в схеме), и вместо них в плату впаять перемычку, которая на схеме нарисована синей линией (можно просто замкнуть диод и резистор не выпаивая их). В некоторых схемах этой цепи может и не быть.

Далее в обвязке ШИМа на первой его ноге оставляем только один резистор, который идёт к выпрямителю +12 вольт.
На второй и третьей ноге ШИМа — оставляем только Задающую RC цепочку (на схеме R48 C28).
На четвёртой ноге ШИМа оставляем только один резистор (на схеме обозначен как R49. Да, ещё во многих схемах между 4-ой ногой и 13-14 ножками ШИМа — обычно стоит электролитический конденсатор, его (если он есть) тоже не трогаем, так как он предназначен для мягкого старта БП. В моей плате его просто не было, поэтому я его поставил.
Ёмкость его в стандартных схемах 1-10 мкФ.
Потом освобождаем 13-14 ножки от всех соединений, кроме соединения с конденсатором, и также освобождаем 15-ю и 16-ю ножки ШИМа.

После всех выполненных операций у нас должно получиться следующее.

Вот как это выглядит у меня на плате (ниже на рисунке).
Дроссель групповой стабилизации я здесь перемотал проводом 1,3-1,6 мм в один слой на родном сердечнике. Поместилось где то около 20-ти витков, но можно этого не делать и оставить тот, что был. С ним тоже всё хорошо работает.
На плату я так же установил другой нагрузочный резистор, который у меня состоит из двух параллельно включенных резисторов по 1,2 кОм 3W, общее сопротивление получилось 560 Ом.
Родной нагрузочный резистор рассчитан на 12 вольт выходного напряжения и имеет сопротивление 270 Ом. У меня выходное напряжение будет около 40-ка вольт, поэтому я поставил такой резистор.
Его нужно рассчитывать (при максимальном выходном напряжении БП на холостом ходу) на ток нагрузки 50-60 мА. Так как работа БП совсем без нагрузки не желательна, поэтому он и ставится в схему.

Вид платы со стороны деталей.

Теперь что необходимо будет нам добавить в подготовленную плату нашего БП, чтобы превратить его в регулируемый блок питания;

В первую очередь, чтобы не пожечь силовые транзисторы, нам нужно будет решить проблему стабилизации тока нагрузки и защиту от короткого замыкания.
На форумах по переделке подобных блоков, встретил такую интересную вещь — при экспериментах с режимом стабилизации тока, на форуме pro-radio , участник форума DWD привёл такую цитату, приведу её полностью:

«Я как-то рассказывал, что не смог получить нормальную работу ИБП в режиме источника тока при низком опорном напряжении на одном из входов усилителя ошибки ШИМ контроллера.
Более 50мВ — нормально, а меньше — нет. В принципе, 50мВ это гарантированный результат, а в принципе, можно получить и 25мВ, если постараться. Меньше — ни как не получалось. Работает не устойчиво и возбуждается или сбивается от помех. Это при плюсовом напряжении сигнала с датчика тока.
Но в даташите на TL494 есть вариант, когда с датчика тока снимается отрицательное напряжение.
Я переделал схему на этот вариант и получил отличный результат.
Вот фрагмент схемы.

Собственно, всё стандартно, кроме двух моментов.
Во первых, лучшая стабильность при стабилизации тока нагрузки при минусовом сигнале с датчика тока это случайность или закономерность?
Схема прекрасно работает при опорном напряжении в 5мВ!
При положительном сигнале с датчика тока стабильная работа получается только при более высоких опорных напряжениях (не менее 25мВ).
При номиналах резисторов 10Ом и 10КОм ток стабилизировался на уровне 1,5А вплоть до КЗ выхода.
Мне ток нужен больше, по этому поставил резистор на 30Ом. Стабилизация получилась на уровне 12…13А при опорном напряжении 15мВ.
Во вторых (и самое интересное), датчика тока, как такового у меня нет…
Его роль выполняет фрагмент дорожки на плате длиной 3см и шириной 1см. Дорожка покрыта тонким слоем припоя.
Если в качестве датчика использовать эту дорожку на длине 2см, то ток стабилизируется на уровне 12-13А, а если на длине 2,5см, то на уровне 10А.»

Так как этот результат оказался лучше стандартного, то и мы пойдём таким-же путём.

Для начала нужно будет отпаять от минусового провода средний вывод вторичной обмотки трансформатора (гибкую косу), или лучше не выпаивая её (если позволяет печатка) — перерезать печатную дорожку на плате, которая соединяет её с минусовым проводом.
Дальше нужно будет впаять между разрезом дорожки токовый датчик (шунт), который будет соединять средний вывод обмотки с минусовым проводом.

Шунты лучше всего брать из неисправных (если найдёте) стрелочных ампервольтметров (цешек), или из китайских стрелочных или цифровых приборов. Выглядят они примерно так. Вполне достаточно будет куска длинной 1,5-2,0 см.

Можно конечно попробовать поступить и так, как написал выше DWD , то есть если дорожка от косы к общему проводу достаточной длинны, то попробовать её использовать в качестве токового датчика, но я этого делать не стал, у меня плата попалась другой конструкции, вот такая, где обозначены красной стрелкой две проволочные перемычки, которые соединяли вывод косы с общим проводом, а между ними проходили печатные дорожки.

Поэтому после удаления лишних деталей с платы, я выпаял эти перемычки и на их место впаял токовый датчик от неисправной китайской «цешки».
Потом на место припаял перемотанный дроссель, установил электролит и нагрузочный резистор.
Вот ка выглядит кусок платы у меня, где я красной стрелкой пометил установленный токовый датчик (шунт) на месте проволочной перемычки.

Потом отдельным проводом необходимо этот шунт соединить с ШИМом. Со стороны косы — с 15-ой ножкой ШИМа через резистор 10 Ом, а 16-ю ножку ШИМ-а соединить с общим проводом.
С помощью резистора 10 Ом можно будет подобрать максимальный выходной ток нашего БП. На схеме DWD стоит резистор 30 Ом, но начните пока с 10-ти Ом. Увеличение номинала этого резистора — увеличивает максимальный выходной ток БП.

Как я уже раньше говорил, выходное напряжение блока питания у меня около 40-ка вольт. Для этого я перемотал себе трансформатор, но в принципе можно не перематывать, а повысить выходное напряжение другим способом, но для меня этот способ оказался удобнее.
Обо всём этом я расскажу немного позже, а пока продолжим и начнём устанавливать на плату необходимые дополнительные детали, чтобы у нас получился работоспособный блок питания или зарядное устройство.

Ещё раз напомню, что если у Вас на плате между 4-ой и 13-14 ножками ШИМа не стоял конденсатор (как в моём случае), то его желательно добавить в схему.
Так же нужно будет установить два переменных резистора (3,3-47 кОм) для регулировки выходного напряжения (V) и тока (I) и соединить их с нижеприведённой схемой. Провода соединения желательно делать как можно короче.
Ниже я привёл только часть схемы, которая нам необходима — в такой схеме проще будет разобраться.
На схеме вновь установленные детали обозначены зелёным цветом.

Схема вновь установленных деталей.

Приведу немного пояснений по схеме;
— Самый верхний выпрямитель — это дежурка.
— Величины переменных резисторов показаны, как 3,3 и 10 кОм — стоят такие, какие нашлись.
— Величина резистора R1 указана 270 Ом — он подбирается по необходимому ограничению тока. Начинайте с малого и у Вас он может оказаться совсем другой величины, например 27 Ом;
— Конденсатор С3 я не пометил, как вновь установленные детали в расчёте на то, что он может присутствовать на плате;
— Оранжевой линией обозначены элементы, которые может придётся подбирать или добавлять в схему в процессе наладки БП.

Дальше разбираемся с оставшимся 12-ти вольтовым выпрямителем.
Проверяем, какое максимальное напряжение способен выдать наш БП.
Для этого временно отпаиваем от первой ноги ШИМа — резистор, который идёт на выход выпрямителя (по схеме выше на 24 кОм), затем нужно включить блок в сеть, предварительно соединить в разрыв любого сетевого провода, в качестве предохранителя — обычную лампу накаливания 75-95 Вт. Блок питания в этом случае выдаст нам максимальное напряжение, на которое он способен.

Прежде, чем включать блок питания в сеть, убедитесь, что электролитические конденсаторы в выходном выпрямителе заменены на более высоковольтные!

Все дальнейшие включения БП производить только с лампой накаливания, она убережёт БП от аварийных ситуаций, в случае каких либо допущенных ошибок. Лампа в этом случае просто загорится, а силовые транзисторы останутся целыми.

Дальше нам нужно зафиксировать (ограничить) максимальное выходное напряжение нашего БП.
Для этого резистор на 24 кОм (по схеме выше) от первой ноги ШИМа, меняем временно на подстроечный, например 100 кОм, и выставляем им необходимое нам максимальное напряжение. Желательно выставить так, что бы оно было меньше процентов на 10-15 от максимального напряжения, которое способен выдать наш БП. Потом на место подстроечного резистора впаять постоянный.

Если Вы планируете этот БП использовать в качестве зарядного устройства, то штатную диодную сборку используемую в этом выпрямителе, можно оставить, так как её обратное напряжение 40 вольт и для зарядного устройства она вполне подойдёт.
Тогда максимальное выходное напряжение будущего зарядного нужно будет ограничить выше описанным способом, в районе 15-16 вольт. Для зарядного устройства 12-ти вольтовых АКБ это вполне достаточно и повышать этот порог не нужно.
Если планируете использовать Ваш переделанный БП в качестве регулируемого блока питания, где выходное напряжение будет больше 20-ти вольт, то эта сборка уже не подойдёт. Её нужно будет заменить на более высоковольтную с соответствующим током нагрузки.
Себе на плату я поставил две сборки в параллель по 16 ампер и 200 вольт.
При конструировании выпрямителя на таких сборках, максимальное выходное напряжение будущего блока питания может быть от 16-ти и до 30-32 вольт. Всё зависит от модели блока питания.
Если при проверке БП на максимально-выдавамое напряжение, БП выдаёт напряжение меньше планируемого, и кому то нужно будет больше напряжения на выходе (40-50 вольт например), то нужно будет вместо диодной — сборки собрать диодный мост, косу отпаять от своего места и оставить висеть в воздухе, а минусовой вывод диодного моста соединить на место выпаянной косы.

Схема выпрямителя с диодным мостом.

С диодным мостом выходное напряжение блока питания будет в два раза больше.
Очень хорошо для диодного моста подходят диоды КД213 (с любой буквой), выходной ток с которыми может достигать до 10-ти ампер, КД2999А,Б (до 20-ти ампер) и КД2997А,Б (до 30-ти ампер). Лучше всего конечно последние.
Все они выглядят вот так;

Нужно будет в таком случае продумать крепление диодов к радиатору и изоляцию их друг от друга.
Но я пошёл другим путём — просто перемотал трансформатор и обошёлся, как говорил выше. двумя диодными сборками в параллель, так как на плате было для этого предусмотрено место. Для меня этот путь оказался проще.

Перемотать трансформатор особого труда не составляет и как это сделать — рассмотрим ниже.

Для начала выпаиваем трансформатор из платы и смотрим по плате, к каким выводам припаяны 12-ти вольтовые обмотки.

В основном встречаются двух видов. Такие, как на фото.
Дальше нужно будет разобрать трансформатор. Проще конечно будет справиться с меньшими по размеру, но и бОльшие тоже поддаются.
Для этого нужно очистить сердечник от видимых остатков лака (клея), взять небольшую ёмкость, налить в неё воды, положить туда трансформатор, поставить на плиту, довести до кипения и «поварить» наш трансформатор 20-30 минут.

Для меньших трансформаторов это вполне достаточно (можно и меньше) и подобная процедура абсолютно не повредит сердечнику и обмоткам трансформатора.
Потом, придерживая сердечник трансформатора пинцетом (можно прямо в таре) — острым ножом пробуем отсоединить ферритовую перемычку от Ш-образного сердечника.

Делается это довольно легко, так как лак размягчается от такой процедуры.
Дальше так же аккуратно, пробуем освободить каркас от Ш-образного сердечника. Это тоже довольно просто делается.

Потом сматываем обмотки. Сначала идёт половина первичной обмотки, в основном около 20-ти витков. Сматываем её и запоминаем направление намотки. Второй конец этой обмотки можно и не отпаивать от места его соединения с другой половиной первички, если это не мешает дальнейшей работе с трансформатором.

Потом сматываем все вторички. Обычно идёт 4 витка сразу обеих половин 12-ти вольтовых обмоток, потом 3+3 витка 5-ти вольтовых. Всё сматываем, отпаиваем от выводов и наматываем новую обмотку.
Новая обмотка будет содержать 10+10 витков. Наматываем её проводом, диаметром 1,2 — 1,5 мм, или набором более тонких проводов (легче мотать) соответствующего сечения.
Начало обмотки припаиваем к одному из выводов, к которым была припаяна 12-ти вольтовая обмотка, мотаем 10 витков, направление намотки роли не играет, выводим отвод на «косу» и в том же направлении, что и начинали — мотаем ещё 10 витков и конец припаиваем на оставшийся вывод.
Дальше изолируем вторичку и наматываем на неё, смотанную нами ранее, вторую половину первички, в том же направлении, как она была намотана ранее.
Собираем трансформатор, впаиваем в плату и проверяем работу БП.

Если в процессе регулировки напряжения возникают какие либо посторонние шумы, писки, трески, то чтобы избавиться от них, нужно будет подобрать RC-цепочку, обведённую оранжевым эллипсом ниже на рисунке.

В некоторых случаях можно совсем убрать резистор и подобрать конденсатор, а в некоторых без резистора нельзя. Можно будет попробовать добавить конденсатор, или такую же RC цепочку, между 3 и 15 ножками ШИМа.
Если это не помогает, то нужно установить дополнительные конденсаторы (обведены оранжевым), номиналы их приблизительно 0,01 мкф. Если это мало помогает, то установить ещё и дополнительный резистор 4,7 кОм от второй ноги ШИМа к среднему выводу регулятора напряжения (на схеме не показан).

Потом нужно будет нагрузить выход БП, например автомобильной лампой ватт на 60, и попробовать регулировать ток резистором «I».
Если предела регулировки тока будет мало, то нужно увеличить номинал резистора, который идёт от шунта (10 Ом), и снова попробовать регулировать ток.
Не следует ставить вместо этого резистора подстроечный, изменяйте его величину, только установкой другого резистора с большим или меньшим номиналом.

Может случиться так, что при увеличении тока — лампа накаливания в цепи сетевого провода загорится. Тогда нужно уменьшить ток, выключить БП и вернуть номинал резистора к предыдущему значению.

Ещё, для регуляторов напряжения и тока, лучше всего попробовать приобрести регуляторы СП5-35, которые бывают с проволочными и жесткими выводами.

Это аналог многооборотных резисторов (всего на полтора оборота), ось которого совмещена с плавным и грубым регулятором. Регулируется сначала «Плавно», потом когда у него заканчивается предел, начинает регулироваться «Грубо».
Регулировка такими резисторами очень удобна, быстра и точна, гораздо лучше, чем многооборотником. Но если их достать не удастся, то приобретите обычные многооборотные, такие например;

Ну вот вроде я всё Вам и рассказал, что планировал довести по переделке компьютерного БП, и надеюсь, что всё понятно и доходчиво.

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их на форуме.

Удачи Вам в конструировании!

Регулируемый блок питания с управлением на микроконтроллере. Источник питания на Atmega8

ЧАСТЬ1
Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального блока питания (БП), который имел бы достаточную надежность, регулируемое в широких пределах выходное напряжение, контроль от чрезмерного потребления тока и, конечно, защиту.
Каждый решает эту проблему по-своему. Вариантов построения источников питания не счесть. Вниманию читателей предлагаю еще один — с управлением на микроконтроллере. Он отличается качественной индикацией, доступной элементарной базой, отсутствием специализированных микросхем обвязки, надежной защитой от нештатных ситуаций и при этом легким в повторении и простым в эксплуатации.
Предлагаемый читателям БП вполне доступен для изготовления радиолюбителями, которые имеют минимальные знания в микропроцессорной технике, т.е. владеют алгоритмами «прошивания» готовых программ в микроконтроллер (МК) или могут обратиться к друзьям, способным им в этом помочь. В остальном — придерживайтесь принципов работы с микросхемами и, безусловно, не забывайте о правилах безопасности.
Несмотря на простоту конструкции, данный БП обладает следующими техническими характеристиками:

Такая идея возникла после желания построить новый БП с учетом реалий и развития современной элементарной базы.
При проектировании радиолюбительского источника питания для домашней лаборатории были поставлены следующие задачи:
наличие цифровой индикации, с которой легкого считываются значения выходного напряжения и тока;
охватить наиболее используемый диапазон выходного напряжения от самого нуля;
отказаться от переменного резистора как регулятора выходного напряжения;
наличие защиты, как от короткого замыкания, так и запредельного режима выходного транзистора;
отображать не установленные, а реальные данные по напряжению и току;
с учетом «цифровой начинки» излучать минимальный уровень шума;
доступность элементной базы;
легкость в настройке и повторении;
себестоимость.
Анализ опубликованных ранее схем показал, что авторы используют современные узкоспециализированные микросхемы, которые далеко не всегда имеются в наличии, особенно в небольших городах. Попытки их замены другими наталкиваются на необходимость изменения в программе. Так же, для облегчения макетирования, авторы идут по более легкому пути, используя жидкокристаллические индикаторы, но они имеют ограничения по углу обзора и не при всех условиях хорошо читаемые. Это понижает реакцию пользователя на изменения показаний, притупляет внимание и иногда приводит к полной потере подключаемого устройства.
Источник питания состоит из трех частей: основного — цифрового модуля управления с индикацией (А1), аналоговой части (А2) и отдельного модуля питания всего блока (A3).
Описание принципиальной электрической схемы источника питания и логика работы
Принципиальная электрическая схема устройства показана на рис.1.

Основу цифровой части устройства составляет микросхема U1 фирмы AVR ATMEGA16 (4). В ее составе имеются 10-разрядные аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Источником опорного напряжения 5 В для АЦП служит питание микроконтроллера (МК), поданное на 30 ногу через фильтр L1C4.
На МК возложены функции оцифровки выходного напряжения и тока через внутренний 10-битный АЦП, и вывод результата на шесть семи сегментных индикаторов, обработка клавиатуры, управление регулятором выходного напряжения, защита стабилизатора.
Для лучшей реакции пользователя индикация организована динамически на двух семи сегментных светодиодных индикаторах красного (напряжение) и зеленого (ток) цвета, объединяющих в себя по три разряда. Такой выбор цвета объясняется тем, что неконтролируемый рост значений напряжения всегда более опасен для нагрузки, чем изменение показаний амперметра, ибо последнее в автоматическом режиме отслеживается защитой.
Наличие шести индикаторов, управляемых портами МК, привело к тому, что пришлось применить буферную цепочку Т1-Т6 из 6 транзисторов р-n-р проводимости, уменьшающих до приемлемого значения ток через порты микроконтроллера.
К регистру порта РВ через восемь токоограничивающих резисторов R1-R8 включены соединенные в параллель сегменты шести индикаторов. К портам PDO-PD5 подключены транзисторы, активирующие конкретный разряд индикатора. Таким образом, процессор поочередно «засвечивает» каждый разряд индикатора и одновременно через порт РВО-РВ7 формирует изображение нужного числа.
Напряжение с выхода источника питания поступает для оцифровки на АЦП0 через резисторный делитель R49R50R51C9, коэффициент деления которого равен 5. МК производит выборки и затем определяет среднее значение. В качестве датчика тока, который потребляет нагрузка, используется мощный безындукционный резистор малого сопротивления R44. Величина падения напряжения на нем усиливается операционным усилителем DA2.2 и подается для анализа на АЦП1 МК.
Исходя из скорости обработки программы МК, опрос портов, в том числе клавиатуры, происходит циклически, без использования внутренних прерываний, что улучшает стабильность работы в целом. В случае не контролированного исчезновения питающего напряжения потери управляемости не наблюдалось и возрастания напряжения на выходе регулятора не фиксировалось.
Кнопки подключены к порту РА2, РАЗ, РА4. Их три: S1 — «+», в зависимости от величины шага, увеличивает значение выходного напряжения, S2 — «-» соответственно уменьшает. Кнопка S3 -«Плавно/грубо» определяет величину шага настройки. При включении — шаг составляет 0,1 В, при нажатии кнопки — увеличивается до 1,5 В. Повторное нажатие возвращает исходное значение, которое индицируется зеленым светодиодом LED2. Этот режим введен с целью быстрого ввода значений без утомительных нажатий кнопки «+». Шаг в 1,5 В выбран из соображения приближения к ряду питания низковольтной аппаратуры.
Таким образом, можно задать выходное напряжение с точностью в 0,1 В. Учтите, что БП не только измеряет реальное напряжение на выходе, но и задает его.
Указанный способ работы источника питания очень удобен в эксплуатации. Вы выставляете нужное напряжение, оно тут же выводится на клеммы и измеряется. При подключении нагрузки индикатор тока в реальном времени индицирует ток потребления. При ненормированной или нестабильной нагрузке напряжение выхода будет «проседать» или «прыгать», что немедленно отразится на индикаторах, а значит, привлечет внимание мастера к подключенному к нему устройству.
Следующим, не мене важном узлом, является цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), который через порт РС0-РС7 управляет аналоговой частью устройства и формирует выходное напряжение. Из соображения доступности, простоты изготовления и уменьшения уровня излучаемых шумов использован так называемый R-2R ЦАП на R21-R37. Схема ЦАП, взята из открытых источников (1), неоднократно проверена и показала приемлемые характеристики.
Аналоговая часть схемы показана на рис.2


и состоит из сдвоенного операционного усилителя DA1, который формирует напряжение управления выходными транзисторами и усиливает напряжение от датчика тока.
DA1.1 в связке с транзисторами Т7, Т9, Т10 осуществляют необходимое усиление по току и напряжению. Т7 и Т9 включен по схеме с общим эмиттером, а Т10 — с общим коллектором. У включения последнего транзистора есть неоспоримые достоинства: большое входное и малое выходное сопротивление, что очень важно в источнике питания. Схему с таким включением еще называют «эмиттерным повторителем». В целом схема работает следующим образом: выходной ток ОУ усиливается транзистором Т7, его коллекторный ток подается на базу Т9, а затем проинвертированный и усиленный сигнал управляет мощным транзистором Т10. По сути дела, Т10 является усилителем тока коллектора Т9, который увеличивает его в h31э раз Т10. Исходя из чего на месте Т9 можно использовать транзисторы средней мощности.
Питание операционного усилителя осуществляется однополярным положительным напряжением. Благодаря применению транзисторов разной проводимости удалось добиться минимальной разности входного и выходного напряжений и четкой управляемости системы в целом. Наличие резистора R42 в цепи эмиттера Т7 ограничивает его базовый и, главное, коллекторный ток на уровне около 30 мА. Коэффициент усиления по напряжению ОУ DA1.1 и транзисторов Т7, Т9, Т10 равен 1+R40/R39.
На DA1.2 собран усилитель напряжения датчика тока потребления нагрузки — резистора R44. Коэффициент усиления по напряжению ОУ DA1.2 равен 25. Резистор R48 и D2 представляют собой простейший стабилизатор, задача которого состоит из защиты порта РА1 от возможного перенапряжения, ограничивая входное напряжение на уровне в 5,1 В. Аналогично используется D1 и R49 для порта РА0.
На элементах R51, R54, R53, Т8 собран электронный предохранитель. Он введен, исходя из того, что время реакции МК может быть недостаточным для блокировки биполярного транзистора при быстротечной перегрузке системы. Ток срабатывания определяет R54 и в небольших пределах регулирует R53. Максимальный ток срабатывания защиты — 2 А, что не даст возможности выйти из строя транзистору Т10.
Если падение напряжения на R54, которое зависит от тока потребления, превысит величину, равную приближенно 0,6 В, транзистор Т8 откроется и предотвратит дальнейшее увеличение базового тока транзистора Т9, а вслед за ним и Т10. Ток нагрузки ограничится на безопасном для системы уровне. Использованная защита не имеет триггерного режима работы, а посему сразу после снятия короткого замыкания возвратится в исходное состояние. Таким образом, регулятор напряжения выдерживает возмущения выходного тока и в случаи короткого замыкания на клеммах, в том числе и импульсного характера.
Независимо от вышеуказанного электронного предохранителя на аналоговых элементах, который защищает источник питания от нагрузки, защита самой нагрузки возложена на МК, который в реальном времени следит за значениями выходного тока. Если этот показатель превысит заданную максимальную величину, он примет защитные меры, а именно: немедленно выключит ЦАП путем обнуления регистра порта PC, а также проинформирует пользователя миганием светодиода LED1. Отсутствие потенциала на резисторах ЦАП, а значит, и на входе DA1.1 закроет транзисторы регулятора. Напряжение на выходных клеммах будет снято — нагрузка отключена. В этом состоянии БП может находиться неограниченное время. Для возобновления подачи напряжения достаточно нажатиями кнопки S1 выставить необходимое выходное напряжение. При превышении указанных режимов защита автоматически сработает опять. Таким образом, в этом источнике питания используется две независимые петли защиты: быстродействующая — аналоговая на транзисторе Т8 и «контролирующая» — цифровая на U1.


Питание схемы показано на рис.3 и состоит из двух микросхем VR1, VR2 и цепей выпрямления, а также фильтрации. Стандартная схема включения пояснений не требует, кроме R58 мощностью в 1 Вт, наличие которого не обязательно, но с ним значительно лучший тепловой режим работы стабилизатора VR2 на 5 В.
Детали и конструкция
U1 -МКАVR АТМЕGА16А-16РPU или АТМЕGА16L.
Если от микроконтроллера никуда не уйдешь, то остальные детали — практически «ширпотреб», которого всегда в достатке. Детали блока не критичны к замене.
При построении ЦАП, безусловно, наилучшим вариантом был бы R-2R ЦАП в гибридном корпусе на одном кристалле. При его отсутствии, используйте резисторы в SMD исполнении или обычные, но обязательно возьмите каждый из номиналов из одной партии (коробки). Таким образом, будет максимально соблюдена линейность преобразования. Практика эксплуатации показала его стабильность и легкость реализации.
Индикаторы применены импортные типа GNT-3631BG, GNS-3611BD, но можно использовать и аналогичные отечественные, а также одиночные типа АЛС321Б или АЛС324Б, но обязательно с общим анодом.
Буферные транзисторы ВС478 заменяются любыми транзисторами малой мощности, что имеются в наличии, с соблюдением расположения выводов и проводимости, в том числе КТ209, КТ502 с любым буквенным индексом.
Транзисторы Т7, Т8 — импортные малой мощности, но можно установить КТ203, КТ208, КТ315 и КТ361 соответственно. В этом случае обратите внимание на максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер в сравнении с напряжением питания после диодного моста, если оно превышает 26 В. Т9 — КТ361, КТ801Б, КТ807Б. Т10 — средней мощности КТ803А, КТ814, КТ805, КТ808А или любой мощный с допустимым током коллектора не менее 2 А и допустимым напряжением коллектор-эмиттер больше напряжения питания. Испытано использование в качестве выходного составного транзистора по схеме Дарлингтона TIP110. Транзистор Т10 желательно выбрать с большим статическим коэффициентом передачи тока базы. Т10 установлен на радиаторе площадью 400 см2. Если Ваш радиатор мал, то установите вентилятор от компьютера.
Резисторы — датчики тока С5-16В, мощностью 5… 10 Вт. Мощность токозадающих резисторов из соображения надежности сознательно увеличена.
Конденсаторы на плате А1 — керамические, желательно в SMD исполнении. Электролиты в стабилизаторе — К50-12.
Операционный усилитель можно попробовать заменить TLC2272, TLC2262 или аналогичным. Подстроечные резисторы из серии СП5, СПЗ-19б.
Стабилизаторы питания на 5 и 18 В работают без радиатора, при наличии R58. Диодная сборка на 2 А или любые выпрямительные диоды с допустимым прямым током в 2 А и обратным напряжением не менее напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Если использовать трансформатор на 24 В переменного напряжения, то или германиевые с малым прямым падением напряжения и обратным не менее 30 В или современные Шотки. Светодиоды можно применить любого типа.
Габаритная мощность трансформатора должна быть не мене 60 Вт, выходное переменное напряжение от 25 до 35 В, 2 А. При большем напряжении не смогут работать стабилизаторы VR1, VR2.
Конструктивно изготавливается на 3-х или 2-х платах. В последнем случае блоки А2 и A3 сведены в один. Такая конструкция даст возможность быстрой модернизации блока в будущем путем замены устаревшей части, а также облегчит наладку.
Сборка и наладка
Правильно собранный БП начинает работать сразу, но нужно учесть следующее.
В цифровой части распайку платы провести без МК, вместо которого установить 40-выводную панельку. Можете установить 6-штырьковый
разъем для внутрисхемного ISP программирования (JMP1-JMP3). Катушку L1 и конденсатор С4 расположите как можно ближе к МК. Разводку платы произведите так, чтобы шина питания схемы и МК шла «звездочкой» с одной точки, чтобы не было «сквозного» тока через выводы микроконтроллера.
«Зашейте» программу в микроконтроллер. Внимательно отнеситесь к выставлению фьюзов, иначе введете его в «нокаут». Если этот этап проводите впервые, то сначала почитайте соответствующую литературу. «Прошитый» контроллер засветит нули в индикаторе, и будет реагировать на прикосновение пальцами к портам АЦП, высвечивая разные цифры. Подав через резисторы в сотню Ом на РА0, РА1 5 В от его же питания, получите соответствующие показания на индикаторах.
Аналоговую часть можно собирать всю сразу и начинать налаживать отдельно, без цифровой платы. Запаяйте все резисторы, конденсаторы и диоды. Впаивать цепочку транзисторов после DA1.1 поочередно с обязательным измерением тока коллектора Т7. Проконтролируйте, чтобы он не достиг значения больше 30 мА. Иначе меняйте очередной транзистор на другой, аналогичный или меньшей мощности (важен h31э). Если это условие не соблюсти, то резистор R2 придется уменьшать до десятков Ом, и он превратится в «печку». После этого ставим в панельку LM358. Убедившись в работоспособности усилителя напряжения, приступайте к электронному предохранителю на Т8. При нагрузке в 2 А он должен «реагировать» и блокировать выходную мощность на безопасном уровне.
Начальная настройка показаний вольтметра и амперметра производится по показаниям тестера. На 2 ногу DA1 подается 5 В от стабилизатора питания и подстроечным резистором R50 выставляется 5 В при выходном напряжении в 25 В.
Движком резистора R47 выставляете на выходе 7 DA1 1,5В при нагрузке в 1,5 А.
Когда вся цепь по напряжению работоспособна, выставляем верхнюю границу напряжения, в зависимости от входного напряжения от трансформатора, с помощью R40. Имейте в виду, что если при статической нагрузке «дергаются» показания индикаторов, значит, система возбуждается. Это может быть как следствием ошибок или неверной разводки аналоговых цепей на плате, так и недостаточной мощности обмоток трансформатора.
Теперь можно соединить все части воедино и произвести окончательную настройку — согласование указанными ранее подстроечными резисторами.
Вопросы по построению источника питания можно задать автору на электронный адрес [email protected] .
РА №3, 2011
Литература
1. Стабилизатор напряжения 0…25,5 В с регулируемой защитой по току. // Радио. — №8. — 2007.
2. Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы ATMEL
3. Голубцов М.С. Микроконтроллеры AVR от простого к сложному
4. Datasheet ATMEGA16А-16PU — Atmel Даташит 1C, 8-бит 16К FLASH Микроконтроллер

ЧАСТЬ 2


(Продолжение. Начало см. в РА 3/2011)
Опубликованная в схема блока питания с микроконтроллерным управлением преследовала цель заинтересовать радиолюбителей и помочь им понять потенциальные возможности и перспективы использования микроконтроллеров (МК) в блоках питания аппаратуры, а также освоить МК практически. Вторая часть этой статьи — продолжение изысканий автора в этом направлении и анализ вопросов и предложений, высказанных автору читателями журнала.
Отзывы на статью показали наличие в среде радиолюбителей как теоретического, так и практического интереса к этой теме, а также выявили трудности, с которыми столкнулись читатели.
Внимание автора привлекло справедливое замечание одного из радиолюбителей из г. Курска, пожелавшего повторить блок. У него в наличии были только семисегментные индикаторы с общим катодом, а покупать подобные с общим анодом, используемые в БП из статьи , не вызывало особого энтузиазма. Как и ожидалось, не обошлось без «религиозных войн» со стороны приверженцев продукции конкурирующих фирм-производителей микроконтроллеров AVR и PIC.
К этому БП также проявили интерес радиолюбители, которые не имеют опыта работы с МК. Многих читателей интересует возможность повысить выходную мощность БП с сохранением заявленных ранее характеристик и возможностей.
Учитывая вышеизложенные пожелания, автор разработал ряд дополнений, которые можно условно
разбить на три направления:
1. Модернизация существующей цифровой части БП (А1) и разделение ее схемы на два узла
(части).
2. Перенесение полученного результата на другую микроконтроллерную платформу.
3. Повышение выходной мощности БП и выходного тока до 2 А.
Следует учесть, что при этом модернизация коснулась как принципиальной схемы, так и программы МК.
Кроме того, программа защиты контролирует теперь верхнюю границу тока потребления в 2,05 А.
Остальные заявленные в характеристики блока питания не изменились.
Описание изменений в принципиальной электрической схеме блока питания и логики его работы
Структура источника питания, как и прежде, состоит из трех частей. Изменению, как описано выше, подвергся цифровой модуль управления с индикацией (А1). Аналоговая часть (А2) и модуль питания (A3) самого БП остались без изменений.
Цифровой модуль управления разделен на две части, так как практика показала, что при стремлении сделать БП как можно более компактным, расположить на одной плате микроконтроллер с обвязкой, индикаторы и элементы управления практически невозможно. Кроме того, так решается проблема универсальности использования различных типов светодиодных индикаторов.
Таким образом, к плате микроконтроллерного управления (А1) теперь добавлена плата управления и индикации (А4).
Принципиальная электрическая схема модернизированного модуля А1 показана на рис.1.

Работа цифровой части устройства на микросхеме U1 фирмы AVR ATMEGA16 в целом не изменилась (см. ).
На МК, как и прежде, возложены функции оцифровки выходного напряжения и тока через внутренние АЦП и вывод результата на шесть семисегментных индикаторов, обработка клавиатуры, управление регулятором выходного напряжения и защита стабилизатора напряжения. Для удобства работы с блоком питания в программу добавлены алгоритм включения звукового излучателя (бипера) при переходе системы в режим «Авария» и алгоритм обработки энкодера (валко-дера). При этом оставлен режим работы с кнопками. Таким образом, пользователю предоставлена возможность выбора варианта управления. Например, можно использовать только одну кнопку S3 «Шаг» и энкодер. Такой вариант особо пригодится тем, кто имеет механический энкодер со встроенной кнопкой.
Итого, в схеме к первоначальному варианту уз-ла (А1) из в принципиальную схему добавлен узел опроса энкодера: два резистора (R46, R47) и сам энкодер, подключенный к ранее свободным выводам РА5, РА6. Добавлена также система управления звуковым излучателем R49, Т11, ЕР. В данной конструкции нужно использовать бипер с внутренней генерацией. Сделано это, чтобы не «отвлекать» микроконтроллер на генерацию сигнала. Тем, кто не сможет достать такой излучатель, рекомендую заменить его обычным генератором на транзисторах или логических элементах с пьезоизлучателем, питание на который надо снимать с коллектора Т11. Этот узел построен так, что по желанию его можно одновременно использовать для режима полного отключения выхода блока питания с помощью реле или полевого транзистора при нештатной ситуации.
В нынешнем варианте много чего вынесено в узел индикации и управления (А4), который может быть выполнен в двух вариантах: для индикаторов с общим анодом (рис.2)

и для индикаторов с общим катодом (рис.3).

Он подходит для всех микроконтроллеров, указанных в статье.
Таким образом, А4 содержит 6 транзисторных ключей индикации Т1-Т6 (n-p-n или p-n-р проводимости в зависимости от типа индикатора), которые уменьшают до приемлемого значения ток через порты микроконтроллера. В состав А4 входят схема управления самогенерирующим бипером на транзисторе Т11 и энкодер. Резисторы R46, R47, входящие в узел опроса энкодера, расположены на А1.
По просьбе радиолюбителей, которые столкнулись с проблемой приобретения МК AVR
ATMEGA16, разработана и испытана программа для МК AVR ATMEGA8535, который совпадает по выводам с ATMEGA16. Возможно также применение МК AVR ATMEGA32, у автора имеется соответствующая версия программы.
Кроме того, был разработан вариант схемы блока А1 на МК типа PIC16F877A, принципиальная схема которого показана на рис.4.

В целом в нем иная архитектура портов. Тем не менее, удалось подобрать оптимальный вариант его подключения с минимальными отличиями. Основные из которого -наличие кварцевого резонатора Сr1, отсутствие обвязки цепи «RESET», питания аналоговой части АЦП и, конечно, иного разъема внутрисхемного программирования. В дан ном случае он 10-штырь-ковый. Программная часть PIC16F877A работает аналогично. К плате физически подходит любой вариант платы управления и индикации (А4).
Принципиальная схема аналоговой части (А2) не изменилась. Ее можно посмотреть на рис.2 в .
Питание самого блока выполнено по схеме рис.3 из и объясненной там же.
Детали и конструкция
U1 — AVR ATMEGA16-16PU, ATMEGA16L или ATMEGA16А, а также вышеуказанные ATMEGA8535, ATMEGA32, аналогично — PIC16F877 и PIC16F877A.
Напоминаю, что в случае использования указанных микроконтроллеров AVR не требуется переделки схемы и платы.
МК PIC между собой также взаимозаменяемы. При этом автор использует кварцевый резонатор на 10 МГц. Индикаторы, как указано выше, с общим катодом или анодом любого типа и размера. От выбора индикатора и их размеров зависит значение тока в их цепи. Поэтому, возможно, необходим подбор резисторов в цепи между индикатором и портом РВ МК в диапазоне 100…300 Ом, но эти резисторы обязательно должны иметь одинаковые номиналы.
В качестве буферных транзисторов Т1-Т6 на плате индикаторов (А4) можно использовать любые из имеющихся в наличии транзисторов малой мощности с учетом проводимости и током коллектора около 100 мА.
Энкодер типа РЕС 12, РЕС 16 или аналогичный.
Мощность сетевого трансформатора должна быть 70… 100 Вт, выходное напряжение от 25 до 35 В, ток ЗА.
Радиатор выходного транзистора должен иметь полезную площадь охлаждения не менее 500 см2.
Иначе надо поставить вентилятор для принудительного обдува.
Сборка и наладка
Правильно собранный БП начинает работать сразу. Сборку производить в порядке, указанном в предыдущей статье.
К кварцевому резонатору в схеме на PIC16F877A, возможно, не потребуется присоединение по стандартной схеме двух одинаковых конденсаторов на 10…30 пФ (С2 и СЗ).
Программировать микроконтроллер можно как в отдельно собранном программаторе, так и внутри-схемно через соответствующий разъем на плате.
Акцентирую внимание на проверку при программировании правильности установленных фьюзов, так как программаторы не имеют единого стандарта в этом вопросе. Сначала нужно прочесть, каким способом обозначается установленный фьюз, и только потом активировать.
Вариант установки фьюзов для программы РоnyProg2000 показан на рис.5.


Для AVR ATMEGA8535 указанные фьюзы выставляются аналогично, а для МК PIC16F877 нужно использовать слово конфигурации: Ox3f3a.

Файлы для прошивки микроконтроллеров выложены в архиве на сайте издательства «Радиоаматор».
В этом архиве находится 8 файлов:
файл anod-2_05A_PIC877.hex прошивки МК PIC16F877 для индикаторов с ОА;
файл anod-2_05A_PIC877A.hex прошивки МК PIC16F877A для индикаторов с ОА;
файл catod-2_05A_PIC877.hex прошивки МК PIC16F877 для индикаторов с ОК;
файл catod-2_05A_PIC877A.hex прошивки МК PIC16F877A для индикаторов с ОК;
файл anod_2A_16.hex прошивки МК ATMEGA16 для индикаторов с ОА;
файл catod_2A_16.hex прошивки МК ATMEGA16 для индикаторов с ОК;
файл anod_2A_8535.hex прошивки МК ATMEGA8535 для индикаторов с ОА;
файл catod_2A_8535.hex прошивки МК ATMEGA8535 для индикаторов с ОК.
В данное время автором осуществляется ряд экспериментов для изучения поведения блока, особенно стабильности его характеристик при выходном токе от 3 до 5 А.
Литература:
1. Котик В.Д. Лабораторный блок питания с микроконтроллерным управлением 0.. .25,5 В с двойной защитой // Радиоаматор. — 2011 — №3. — С.26-30.
2. http://www.ra7.com.ua/ — сайт издательства «Радиоаматор».
Источник РА 6″2011

АРХИВ:
Котик В.Д

Без чего не может обойтись не один радиолюбитель? Правильно — без ХОРОШЕГО блока питания. В этой статье я опишу, как можно сделать неплохой, на мой взгляд, блок питания из обычного компьютерного (AT или ATX). Хотелось что бы параметры блока устанавливались с помощью энкодера. Идея хороша тем, что не нужно покупать дорогие трансформаторы, транзисторы, мотать импульсные трансформаторы и катушки… Достать компьютерный БП на сегодняшний день не составляет большого труда. Например на местном радиорынке средний БП ATX 300W стоит ~8$. Естественно это за б/у. Но следует учитывать, что чем качественнее копьютерный БП — тем качественнее девайс мы получим=) Бывает что китайские БП так плохо укомплектованы/собраны что и смотреть страшно — отсутствуют абсолютно все фильтры на входе, и почти все фильтры на выходе! Так что выбирать нужно внимательно.За основу был взят БП АТХ CODEGEN 300W который был переделан под напряжение 20В и добавлена плата управления.

Характеристики:

Напряжение — 3 — 20,5 Вольт
Ток — 0,1 — 10А
Пульсации — зависит от модели «исходника».

В изготовлении такого БП есть одно «НО»: если Вы ни разу не ремонтировали или хотя бы не разбирали компьютерный БП, то изготовить лабораторный будет проблематично. Это связано с тем, что схематических решений компьютерных БП очень много и описать все необходимые переделки я не смогу. В данной статье я опишу как изготовить плату для контроля за напряжением и током, куда её подключить, и что переделать в самом БП, но точной схемы переделки я Вам не дам. Поисковики вам в помощь. Ещё одно «но»: схема рассчитана на использование в БП на основе довольно распространенной микросхемы ШИМ — TL494 (аналоги КА7500, МВ3759, mPC494C, IR3M02, М1114ЕУ).

Схема управления

Схема АТХ CODEGEN 300W

Немного пояснений по первый схеме. В пунктир обведена часть схемы, которая находится на плате БП. Там указаны элементы, которые нужно поставить вместо того, что там стоит. Остальную обвязку TL494 не трогаем.

В качестве источника напряжения используем канал 12 Вольт, который немного переделаем. Переделка состоит в замене ВСЕХ конденсаторов в цепи 12 Вольт на конденсаторы такой же (или больше) ёмкости, но большего напряжения 25-35 Вольт. Канал 5 Вольт я вообще выкинул — выпаял диодную сборку и все элементы, кроме общего дросселя. Канал -12В также нужно переделать на большее напряжение — мы его тоже будем использовать. Канал 3,3 Вольта тоже нужно убрать, чтобы он нам не мешал.

Вообще, в идеале нужно оставить только диодную сборку канала 12 Вольт и конденсаторы/дроссели фильтра этого канала. Так же нужно убрать цепи обратной связи по напряжению и току. Если цепь ОС по напряжению найти не трудно — обычно на 1 вывод TL494, то по току (защита от КЗ) обычно приходится искать довольно долго, особенно если нету схемы. Иногда это ОС на 15-16 вывод той же ШИМ, а иногда хитрая связь со средней точки управляющего трансформатора. Но эти цепи необходимо убрать и убедиться, что ничего не блокирует работу нашего БП. Иначе лабораторный не получится. Например — в CODEGEN-е я забыл убрать ОС по току… И не мог поднять напряжение выше 14 Вольт — срабатывала защита по току и выключала БП полностью.

Ещё одно важное замечание: Необходимо изолировать корпус БП от всех внутренних цепей.

Это связано стем, что на корпусе БП — общий провод. Если, совершенно случайно, коснуться выходом «+» на корпус, то получается неплохой феерверк. Т.к. теперь нет защиты от КЗ, а есть только ограничение по току, но оно реализовано по отрицательному выводу. Именно так я сжёг первую модель своего БП.

Хотелось что бы параметры блока устанавливались с помощью энкодера.

Управление напряжением и током стабилизации осуществляется встроенным в контроллер ШИМ-ом. Его скважность регулируется энкодером, каждый шаг которого приводит к увеличению или уменьшению опорных напряжений по напряжению и току и как следствие к изменению напряжения на выходе БП или тока стабилизации.

При нажатии на кнопку энкодера на индикаторе напротив изменяемого параметра появляется стрелка и при последующем вращении изменяется выбранный параметр.

Если в течении некоторого времени не проводить никаких действий система управления переходит в ждущий режим и не реагирует на вращение энкодера.

Установленные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти и при последующем включении устанавливаются по последнему выставленному значению.

Индикатор в верхней строке отображает измеренное напряжение и ток.

В нижней строке отображается установленный ток ограничения.

При выполнении условия Iizm>Iset БП переходит в режим стабилизации тока.

Эффектов, частотомеров и так далее. Скоро дойдёт до того, что и мультивибратор будет проще собрать на контроллере:) Но есть один момент, который очень роднит все типы контроллеров с обычными цифровыми микросхемами серии К155 — это питание строго 5 вольт. Конечно найти такое напряжение в устройстве подключенном к сети не проблема. А вот использовать микроконтроллеры в составе малогабаритных девайсов с батареечным питанием уже сложнее. Как известно, микроконтроллер воспринимает только цифровые сигналы – логический ноль или логическую единицу. Для микроконтроллера ATmega8 при напряжении питания 5В логический ноль – это напряжение от 0 до 1,3 В, а логическая единица – от 1,8 до 5 В. Поэтому для его нормальной работы и требуется такое значение питающего напряжения.

Что касается микроконтроллеров AVR, то есть два основных типа:

Для получения максимального быстродействия при высокой частоте — питание в диапазоне от 4,5 до 5,5 вольт при тактовой частоте 0…16 МГц. Для некоторых моделей — до 20 МГц, например ATtiny2313-20PU или ATtiny2313-20PI.

Для экономичной работы на небольших тактовых частотах — 2,7…5,5 вольт при частоте 0…8 МГц. Маркировка микросхем второго типа отличается от первого тем, что на конце добавляется буква «L». Например, ATtiny26 и ATtiny26L, ATmega8 и ATmega8L.

Существуют и микроконтроллеры с возможностью понижения питания до 1.8 В, они маркируются буквой «V», например ATtiny2313V. Но за всё надо платить, и при понижении питания должна быть снижена и тактовая частота. Для ATtiny2313V при питании 1,8…5,5 В частота должна находиться в интервале 0…4 МГц, при питании 2,7…5,5 В — в интервале 0…10 МГц. Поэтому если требуется максимальное быстродействие, надо ставить ATtiny26 или ATmega8 и повышать тактовую частоту до 8…16 МГц при питании 5В. Если важнее всего экономичность — лучше использовать ATtiny26L или ATmega8L и понизить частоту и питание.

В предложенной схеме преобразователя, при питании от двух пальчиковых батареек с общим напряжением 3В — выходное напряжение выбрано 5В, для обеспечения достаточного питания большинства микроконтроллеров. Ток нагрузки составляет до 50мА, что вполне нормально — ведь при работе на частоте например 4 МГц, PIC контроллеры, в зависимости от модели, имеют ток потребления менее 2 мА.


Трансформатор преобразователя мотается на ферритовом кольце диаметром 7-15мм и содержит две обмотки (20 и 35 витков) проводом 0,3мм. В качестве сердечника можно взять и обычный маленький ферритовый стержень 2,5х7мм от катушек радиоприёмников. Транзисторы используем VT1 — BC547, VT2 — BC338. Допустима их замена на другие аналогичной структуры. Напряжение на выходе подбираем резистором 3,6к. Естественно при подключенном эквиваленте нагрузки — резисторе 200-300 Ом.


К счастью технологии не стоят на месте, и то что казалось недавно последним писком техники — сегодня уже заметно устаревает. Представляю новую разработку кампании STMicroelectronics — линейка микроконтроллеров STM8L, которые производятся по технологии 130 нм, специально разработанной для получения ультранизких токов утечки. Рабочие частоты МК — 16МГц. Интереснейшим свойством новых микроконтроллеров является возможность их работы с в диапазоне питающих напряжений от 1,7 до 3,6 В. А встроенный стабилизатор напряжения дает дополнительную гибкость выбора источника напряжения питания. Так как использование микроконтроллеров STM8L предполагают питание от батареек, в каждый микроконтроллер встроены схемы сброса по включению и выключению питания, а также сброса по снижению напряжения питания. Встроенный детектор напряжения питания сравнивает входные напряжения питания с заданным порогом и генерирует прерывание при его пересечении.


К другим методам снижения энергопотребления в представленной разработке относятся использование встроенной энергонезависимой памяти и множества режимов сниженного энергопотребления, в число которых входит активный режим с энергопотреблением — 5 мкА, ждущий режим — 3 мкА, режим остановки с работающими часами реального времени — 1 мкА, и режим полной остановки — всего 350 нА! Микроконтроллер может выходить из режима остановки за 4 мкс, позволяя тем самым максимально часто использовать режим с самым низким энергопотреблением. В общем STM8L обеспечивает динамическое потребление тока 0,1мА на мегагерц.

Обсудить статью ПИТАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Блок питания разработан для налаживания и ремонта аппаратуры в радиолюбительской лаборатории. Термодатчиком контролируют температуру питаемого устройства. Если она превысит порог, устройство будет отключено. Это позволяет прервать развитие аварийной ситуации на ранней стадии и предотвратить катастрофические последствия. Таймер отключает блок питания через определённое время, что, в частности, может быть использовано при зарядке аккумуляторов.

Основные технические характеристики

Выходное стабилизированное напряжение, В………..0…15
Разрешение цифрового вольтметра, В………………..0.1
Порог ограничения выходного тока. А
минимальный……………………………………………….0,1
максимальный………………………………………………..1
Интервал измерения температуры, °С…………….0…100
Максимальная выдержка таймера……………9 ч 50 мин
Габариты, мм ……………………………………….105x90x70

Схема блока питания показана на рис. 1. Основа устройства — микроконтроллер PIC16F88 (DD1), использование периферийных модулей которого позволило расширить функциональные возможности блока, не усложняя его.
Регулируемый стабилизатор напряжения — линейный компенсационный. Он содержит регулируемый источник образцового напряжения, регулятор выходного напряжения и устройство сравнения напряжений. Устройство сравнения — встроенный компаратор микроконтроллера, на инвертирующий вход RA1 которого через делитель R26R28 и резистор R27 подаётся выходное напряжение, а на неинвертирующий вход RA2 — образцовое. Выходной сигнал устройства сравнения управляет регулятором выходного напряжения.

Источник регулируемого образцового напряжения — модуль ССР микроконтроллера, работающий в режиме генерации прямоугольных импульсов с переменной длительностью на выходе RB0. Образцовое напряжение — постоянная составляющая этих импульсов, пропорциональная их коэффициенту заполнения, которым можно управлять по программе. Образцовое напряжение выделяется фильтром нижних частот R1C1R2R5C3. Подстроечным резистором R2 регулируют его при налаживании.

Регулятор выходного напряжения собран на мощном составном p-n-p транзисторе VT1, включённом в плюсовой провод питания. Поскольку транзистор VT1 имеет большой коэффициент передачи тока базы, для его открывания достаточен небольшой базовый ток, который обеспечивает маломощный полевой транзистор VT2. Резистор R7 соединяет затвор транзистора VT2 с общим проводом, что удерживает этот транзистор в закрытом состоянии во время инициализации портов микроконтроллера в начале выполнения его программы. Конденсатор С9 корректирует АЧХ петли регулирования, предотвращая самовозбуждение стабилизатора.

Цепь управления регулятором выходного напряжения подключена к линии RA4 микроконтроллера. С помощью внутреннего электронного переключателя этот вывод может быть подключен к выходу компаратора устройства сравнения либо отключён от него. Программно управляя этим переключателем, можно установить регулятор выходного напряжения в выключенное состояние, когда выходное напряжение равно нулю, или во включённое, когда выходное напряжение пропорционально образцовому.

Аналоговый калиброванный температурный датчик LM35 (ВК1), линейно преобразующий температуру в напряжение с коэффициентом 10 мВ/ ºС, подключён через цепь R4C2 к выводу RA3 микроконтроллера, настроенному как аналоговый вход. Внутренний аналого-цифровой преобразователь (АЦП) микроконтроллера использован в цифровом измерителе напряжения и температуры. Вход АЦП может быть программно подключён к выводам RA1 — RАЗ. Для повышения помехозащищённости измерительного тракта работа АЦП синхронизирована с периодом динамической индикации длительностью 20 мс. Результат преобразования обрабатывается программным усредняющим фильтром.

В начале каждого периода измерения АЦП преобразует напряжение сначала с выхода, затем — с температурного датчика. Из 16 отсчётов каждого параметра вычисляется среднее арифметическое значение, которое и выводится на индикатор. Период обновления показаний — 320 мс. Среднее значение температуры, независимо от того, выводится оно на индикатор HG1 или нет, перед обновлением сравнивается с установленным пользователем порогом. Если оно превысит порог, будет отключено выходное напряжение. Как только температура упадёт на 2 ºС ниже порога, вновь включится выходное напряжение.

В программе микроконтроллера предусмотрен счётчик времени включённого состояния блока питания. Значения регистров счётчика обновляются каждую минуту и сравниваются с заданным значением, при превышении которого выходное напряжение отключается. Это бывает необходимо, чтобы ограничить время какого-нибудь процесса, например, зарядки аккумулятора.

Ограничитель выходного тока работает независимо от микроконтроллера и его программы Он защищает блок питания от замыкания на выходе и ограничивает выходной ток путём уменьшения выходного напряжения. Основа ограничителя — узел преобразователя тока нагрузки в пропорциональное ему напряжение относительно общего провода, описанный в статье И. Нечаева «Индикатор предельного тока» в «Радио», 2002, № 9, с. 23. Этот узел собран на ОУ DA2.2, транзисторе VT4 и резисторах R23— R25. Резистор R25 — датчик тока нагрузки, включённый в цепь плюсового провода питания.

Напряжение, пропорциональное выходному току, с истока транзистора VT4 через резистор R20 поступает на инвертирующий вход (вывод 6) ОУ DA2.1, а на его неинвертирующий вход (вывод 5) подаётся напряжение с движка переменного резистора R18. При неизменном положении этого движка напряжение на нём стабильно, так как последовательно соединённые резисторы R17 и R18 подключены к стабилизированному напряжению +5 В с выхода микросхемы DA1. Перемещая движок переменного резистора R18, регулируют порог ограничения выходного тока.

Если напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA2.1 больше напряжения на истоке транзистора VT4, пропорционального току, то напряжение на выходе этого ОУ близко к напряжению его питания, диод VD2 закрыт и не влияет на стабилизацию выходного напряжения. Светодиод HL1 погашен и защищён от обратного напряжения диодом VD3. Если напряжение на истоке транзистора VT4 превысит напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA2.1, напряжение на выходе этого ОУ DA2.1 упадёт практически до нуля. Через резистор R19, диод VD3 и светодиод HL1 начнёт протекать ток. Диод VD2 открывается, в результате чего выходное напряжение уменьшится так. чтобы выходной ток не превышал порога ограничения. Включится светодиод HL1 — индикатор режима ограничения тока нагрузки.

После включения блока напряжение питания 5 В со стабилизатора DA1 поступает на микроконтроллер DD1. который настраивает порты ввода—вывода, конфигурацию и режимы встроенных периферийных модулей согласно программе, считывает из EEPROM (энергонезависимой памяти) в регистры значения выходного напряжения, установки температуры и выдержки времени. На индикатор HG1 выводятся на две секунды номер версии программы и далее, с пониженной яркостью, значение напряжения, которое должно быть на выходе, но оно в это время ещё не включено Нажатием на кнопку SB1 включают выходное напряжение со значением, записанным ранее в EEPROM, индикатор HG1 будет его показывать с полной яркостью. Следующее нажатие на эту кнопку вновь отключит выходное напряжение и так далее. Нажатием на SB3 и SB4 соответственно увеличивают или уменьшают выходное напряжение. Коротким нажатием осуществляют точную установку выходного напряжения, удержанием кнопок — грубую. Если необходимо, чтобы при следующем включении источника питания на выходе было новое значение напряжения, то нужно записать его в память нажатием и удержанием кнопки SB2. Когда на индикаторе появится надпись «SAU», кнопку отпускают, новое значение будет сохранено в EEPROM.

Короткое нажатие на SB2 позволяет просматривать на индикаторе температуру и значение счётчика времени с дискретностью 10 мин. Значения установок температуры и времени можно посмотреть удержанием этой кнопки, при этом индикатор покажет мигающие значения соответствующих установок, изменить которые можно кнопками SB3 и SB4. Нажатие и удержание кнопки SB2 сохранят новые значения в EEPROM.

Если во время работы устройства с включённым выходным напряжением температура датчика ВК1 превысит установленную, то выходное напряжение отключится. На индикаторе появится мигающая надпись «о.t», что означает превышение температуры. Как только температура снизится менее установленной на 2 С, будет включено выходное напряжение, а на индикаторе HG1 — показано его значение.

Если значение счётчика времени совпадёт с установленным, выходное напряжение будет отключено, а на индикаторе появится мигающая надпись «o.h», что означает превышение времени. Включить входное напряжение после этого можно, если передвинуть установку времени вперёд или в «0».

Сетевой трансформатор Т1 — промышленного изготовления с напряжением вторичной обмотки 17 В и допустимым током нагрузки 1,2 А. Можно применить трансформатор ТП-115-К8 с двумя вторичными обмотками по 9 В и током 1,1 А, которые соединяют синфазно-последовательно. Годится также сетевой трансформатор от ламповой техники с тремя накальными обмотками по 6,3 В, которые соединяют аналогично. Диодный мост VD1 должен быть рассчитан на напряжение не ниже 50 В и средневыпрямленный ток не менее 2 А. Диоды 1N4148 (VD2 и VD3) могут быть заменены на КД522 с любым буквенным индексом. Диоды ВАТ85 (VD4— VD6) можно заменить другими диодами Шотки, например, 1N5817, 1N5818.

Регулирующий транзистор VT1 структуры p-n-р, составной КТ825Г в металлическом корпусе, выбран с большим запасом по току для обеспечения надёжности устройства. Его можно заменить аналогичным с максимальным напряжением коллектор—эмиттер не менее 50 В и током коллектора 3 А и больше. Транзистор VT1 установлен на ребристом теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 100см2. Теплоотвод с транзистором VT1 закреплён на верхней крышке корпуса снаружи, как показано на фото рис. 2. Полевые транзисторы VT2 и VT4 — любые из серии КП501 или импортные 2N7000. Транзистор VT3 может быть любым из серий КТ3102, КТ342.

Индикатор HG1 — трёх- или четырёхразрядный с общим анодом. Он может быть составлен из трёх отдельных одноразрядных индикаторов. В этом случае одноимённые выводы сегментов соединяют между собой, транзистор VT3 не устанавливают, а вывод десятичной точки второго разряда соединяют с общим проводом через резистор 1 кОм.
Кнопки SB1—SB4 взяты из неисправной офисной техники, в том числе из струйного принтера. Стабилизатор напряжения DA1 — любой из серии 7805 в корпусе ТО220. Подстроечный резистор R28 — 3266W-1-103 — импортный малогабаритный многооборотный производства фирмы Bourns. Датчик тока R25 составлен из четырёх параллельно соединённых резисторов сопротивлением 1 Ом и номинальной мощностью 0,5 Вт.

Блок питания собирают без диода VD2. проверяют правильность монтажа и отсутствие замыканий. В первый раз подключают блок к сети без микроконтроллера DD1 и нагрузки. С помощью вольтметра проверяют, что напряжение в гнезде 14 панели DD1 равно 5 В, на эмиттере транзистора VT1 — 17…20 В, на его коллекторе — около 0 В. Блок выключают и устанавливают в панель микроконтроллер DD1 с заранее записанной программой, коды которой приведены в файле ad_ps1 .hex.

Простой источник питания для регулируемого напряжения и тока

Иногда требуется простой аналоговый источник питания с регулируемым выходным напряжением и регулируемой функцией ограничения тока. В этой статье представлен простой источник питания с регулируемым стабилизатором LM350, который обеспечивает регулируемый выходной ток до 17 В и максимальный выходной ток ниже 2 А. LM350 имеет более высокую рассеиваемую мощность по сравнению с обычным регулируемым стабилизатором напряжения LM317 и, следовательно, имеет более высокий гарантированный выходной ток.Этот блок питания может быть полезен в лабораториях и для хобби-проектов.

Принципиальная схема блока питания показана на рис. 1. Он построен на мостовом выпрямителе (BR1), регулируемом стабилизаторе напряжения LM350 (IC1), транзисторах BC327 (T1) и BC337 (T2) и некоторых других компонентах.

Рис. 1: Принципиальная схема простого источника питания с регулируемым напряжением и током с LM350

Вход на разъем CON1 может быть переменным или постоянным током. Если вы используете трансформатор от 18 до 20 В (среднеквадратичное значение) с номинальным током 2 А, вы можете получить выходное напряжение V OUT1 от 1.2 В примерно до 16,5 В доступно на CON3, а V OUT2 от 0 до 15 В доступно на CON2. Вход защищен предохранителем F1 на 2А. Конденсаторы C3 и C5 (2200 мкФ) являются основными фильтрующими конденсаторами.

Входное напряжение ограничено максимальным входным напряжением IC LM350. Максимальная рассеиваемая мощность LM350 составляет около 25 Вт.

Согласно паспорту, входное напряжение LM350 может составлять примерно от 4,5 В до 35 В, а выходное напряжение можно регулировать от 1,2 В до 33 В; однако нам нужно выходное напряжение ниже 17 В.

Выходное напряжение В OUT1 можно рассчитать по следующей формуле:
В OUT1 = 1,25 В (1+ (VR2 + VR3) / R7))

Выходное напряжение В OUT2 примерно на 1,5 В ниже, чем В OUT1 , и, следовательно, может начинаться с 0 В.

Транзисторы T1 и T2 реализованы для регулируемой функции ограничения тока вместе с потенциометром VR3. Минимальный выходной ток составляет около 0,35 А и зависит от резисторов R2 и VR3.

Стеклоочиститель VR3 должен находиться в крайнем правом положении для получения минимального выходного тока и в крайнем левом положении для максимального выходного тока.Максимальный выходной ток составляет около 2 А. Когда VR1 настроен на максимальный выходной ток, T1 и T2 будут гореть, а LED2 будет светиться. В противном случае T1 и T2 будут выключены, и LED2 также будет выключен.

Конденсаторы C4 и C9 предотвращают колебания T1 и T2 во время переходных фаз. Выходное напряжение регулируется с помощью VR1 и VR3. VR2 используется для грубой настройки, а VR3 используется для более точной настройки выходного напряжения.

Строительство и испытания

Компоновка печатной платы для этой схемы питания показана на рис.2 и схему его компонентов на рис. 3. Соберите схему на разработанной печатной плате или вертикальной плате. Подключите вход от 18 до 20 В (среднеквадр.) К CON1. Свечение светодиода LED1 указывает на наличие источника питания в цепи. LED2 светится, когда от нагрузки снимается более высокий ток. LED3 светится, когда выходы доступны на CON2 и CON3.

Рис. 2: Схема печатной платы простого источника питания с регулируемым напряжением Рис. 3: Компоновка компонентов для печатной платы
Для загрузки PDF-файлов с компоновкой печатной платы и компонентов:
щелкните здесь

Измерьте выходы CON2 и CON3 с помощью вольтметра.Вы должны иметь возможность получить выходное напряжение VOUT1 от 1,2 В до примерно 16,5 В и VOUT2 от 0 до 15 В в зависимости от положений VR2 и VR3.


Петре Цв Петров был исследователем и доцентом в Техническом университете Софии, Болгария, и экспертом-лектором в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко. Сейчас работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии

Настольные блоки питания | Фиксированный, регулируемый и программируемый

Настольные блоки питания

Выбор настольного источника питания: обзор

Ниже приведен список информации, охватывающий любые вопросы, которые могут возникнуть при выборе настольного источника питания:

Использование настольного источника питания

Настольные источники питания в основном работают так же, как и любые другие AC-DC конвертеры, только на более высоком уровне.Они более интуитивно понятны и предлагают гораздо больше возможностей для управления средой и моделирования. Подумайте о стандартном источнике переменного тока, но с более мощными функциями.

Некоторые настольные блоки питания имеют несколько выходов, способных одновременно запитывать разные цепи. Другие могут сохранять предварительно запрограммированные выходы для мгновенного вызова и легкой настройки. Некоторыми моделями можно управлять даже с внешнего компьютера.

Но когда дело доходит до работы, настольный блок питания сильно отличается от других типов регулируемых блоков питания.

Во-первых, настольный блок питания — более надежный источник питания. Он также не мешает работе схемы даже при питании самой схемы. Во-вторых, он позволяет вам регулировать выход постоянного тока, используя как точную, так и грубую регулировку для большей точности. Многие модели настольных источников питания также оснащены встроенными системами безопасности, такими как ограничение напряжения, охлаждение активной зоны и автоматическое регулирование температуры, что идеально подходит для защиты как пользователя, так и самого устройства.

Режимы настольного источника питания: постоянное напряжение и постоянный ток

Одной из лучших и наиболее полезных функций настольного источника питания является его два режима работы: постоянное напряжение и постоянный ток.

  • Постоянное напряжение — заданные значения напряжения поддерживаются независимо от сопротивления нагрузки
  • Постоянный ток — заданные значения тока поддерживаются независимо от сопротивления нагрузки

Эти два режима чрезвычайно полезны в ситуациях, когда требуется протестировать цепь с ограниченным внешним питания и / или проверить нестабильную систему цепи, которая может быть повреждена при воздействии более высоких уровней мощности.

Используя стендовый источник питания для тестирования цепей, вы можете иметь разные уровни напряжения, питающие разные цепи или просто разные части одной и той же системы цепей.Именно по этой причине многие стандартные модели имеют выходные гнезда положительного, отрицательного и нулевого уровня напряжения.

В целом, если вы хотите быстро устранить неисправности, проанализировать или проверить электрическое устройство, настольный источник питания — это лучший инструмент. Это надежный, настраиваемый и регулируемый источник питания, который обеспечивает чистую и контролируемую мощность, когда вам это нужно.

Различные типы настольных источников питания

Не все настольные источники питания одинаковы. Существует шесть основных типов:

  • Одноканальные и многоканальные источники питания. Настольный одноканальный блок питания имеет именно то, что предполагает его название; один управляемый выход. С другой стороны, многоканальность имеет два или более варианта вывода. Они также лучше всего подходят для разработки устройств с биполярной схемой или как цифровой, так и аналоговой схемой.
  • Биполярные и униполярные блоки питания. Биполярные регулируемые блоки питания могут работать как в области положительного, так и отрицательного напряжения. Это делает их способными обрабатывать более широкий спектр практических приложений питания.Однако это также делает их намного более дорогими и сложными по сравнению с однополярными источниками питания.
  • Линейные и импульсные источники питания. Следует обратить внимание на линейные источники питания: они способны производить высокоточные измерения с минимальными помехами сигнала. Однако их размер не позволяет им быть столь же эффективными, как импульсные источники питания. Импульсные источники питания — несмотря на то, что они немного беспорядочные и менее точные — могут обеспечивать высокий уровень мощности в более компактной и энергосберегающей форме.

На что обращать внимание в настольном источнике питания

Настольный источник питания действует как временный сторонний источник питания, который вы можете до некоторой степени настроить в соответствии с любым проектом, над которым вы работаете. Поэтому очень важно получить тот, который удовлетворяет ваши потребности. Например, если вы используете его для интенсивных полевых работ или промышленных электромонтажных работ, вам обязательно понадобится что-то с большим количеством энергии. Однако для хобби или случайных домашних проектов ничего с уровнем напряжения выше 120 может быть излишним.

Итак, вот что следует учитывать при выборе настольного источника питания:

Current Limiting Control — — это отличная функция для вашего устройства, если вы новичок. С помощью элемента управления ограничением тока можно интуитивно установить предел тока, чтобы предотвратить возможные скачки или перегрев источника питания и его компонентов.

Регулировка нагрузки — часто нагрузка изменяется во время выполнения проекта. Настольный источник питания должен иметь функцию регулирования нагрузки, которая показывает, насколько хорошо выходное напряжение или выходной ток могут оставаться постоянными при этих изменениях.Вам определенно нужна модель, которая может хорошо сохранять последовательность.

Линейное регулирование — , как и регулирование нагрузки, линейное регулирование относится к способности устройства поддерживать постоянное выходное напряжение или выходной ток, несмотря на изменения, которые происходят в середине проекта. Разница в том, что линейное регулирование относится к стабильности, которая поддерживается, пока входное напряжение и частота сети переменного тока продолжают изменяться.

Выходные каналы — в идеале вам нужны два (2) выходных канала для настольного источника питания.Три и более подойдут для большего количества промышленных проектов, один может оказаться слишком неэффективным. Два выходных канала — это твердая золотая середина.

Пульсация и шум — почти любой источник переменного тока будет испытывать периодические и случайные отклонения (PARD). Что касается переменного тока на выходе, «пульсация» — это периодическое явление. «Шум» — случайное проявление.

Точность считывания — определяет точность теоретического значения выходного напряжения; Другими словами, насколько близки внутренние измеренные значения к предустановкам.

Стабильность — это относится к производительности вашего настольного источника питания с течением времени. По мере старения агрегата ему потребуется больше обслуживания. Интенсивность обслуживания будет зависеть от устойчивости устройства.

Примеры настольных источников питания

Если вы думаете о выборе настольного источника питания для себя, но не знаете, с чего начать, мы можем порекомендовать несколько невероятно эффективных и удобных моделей.

Во-первых, у вас есть программируемый CSI305DB 30 В постоянного тока 5.Блок питания 0 ампер. Отлично подходит для научных исследований, производства электроники, ремонта компьютеров, лабораторных работ и / или разработки продуктов.

CSI305DB — прочный, высоконадежный настольный источник питания, который отличается эргономичным дизайном, интуитивно понятным управлением и тремя (3) независимыми клеммами. Помимо программируемости и компактности, эта модель также оснащена 4-значным, легко читаемым дисплеем и памятью для хранения до 60 значений. Это упрощает программирование и предварительную установку значений тока и напряжения.
Ручки токовой защиты легко настраиваются в пределах номинального диапазона.

В сочетании с улучшенной схемой защиты устройства от перегрузки и встроенной технологией поверхностного монтажа (SMT), настольный источник питания 30 В постоянного тока CSI305DB представляет собой надежную модель, идеально подходящую для промышленного использования в тяжелых условиях.

Далее у нас есть модель с тройным выходом; CSI305 30 В постоянного тока 5.0. Он идеально подходит для разработки продуктов, лабораторных работ, обучения и производства электроники.

Этот настольный блок питания на 30 В обладает рядом полезных функций, которые делают его идеальным как для сложных производственных линий, так и для повседневного использования в лабораториях.Он имеет два плавно регулируемых выходных канала (для тока и напряжения) и один фиксированный выходной канал.

Другие примечательные особенности включают 4-значный ЖК-дисплей с большим экраном, встроенные ручки регулировки — как точной, так и грубой — для достижения точной желаемой производительности, а также внутренний охлаждающий вентилятор для поддержания низких температур и продления срока службы машины.

Модель CSI305 имеет три различных режима для выходного напряжения и тока: режим независимых операций, режим последовательного отслеживания и режим параллельного отслеживания.

  • Независимые операции: позволяет 2 шт. при 0-30В 0-5A выходное напряжение и ток
  • Series Tracking: обеспечивает максимальное выходное напряжение 60 В с максимальным выходным током 5A
  • Parallel Tracking: позволяет максимальное значение выходного напряжения 30 В с максимальным выходным током 10A

В целом, это полностью регулируемый, прочный источник питания с функциями, обеспечивающими точное считывание и разнообразный потенциал.

Наконец, у вас есть линейный настольный источник питания CSI1802X.Он хорошо подходит для испытательных стендов, школьных помещений и лабораторного обучения / тестирования.

Портативный, регулируемый и полностью регулируемый CSI1802X — это настольный линейный источник питания, обеспечивающий до 18 В и 2,0 А стабильного питания постоянного тока. Ручки управления напряжением и током расположены спереди для легкого доступа и быстрого и точного ввода. Вы можете легко перепроверить цифры на ярком ЖК-дисплее. Выходные устройства установлены на большом радиаторе сзади для обеспечения термостойкости.Другие встроенные меры безопасности включают схему защиты от перегрузки, многоконтурное высокоточное регулирование напряжения и прогрессивное регулирование тока.

Модель CSI1802X, в частности, также оснащена клеммами на передней панели, которые подходят для подключения банановых вилок для питания постоянного тока, и многопетлевой регулировкой напряжения для высокой точности.

Схема источника питания переменного тока

с использованием транзистора 2N3055

В этом посте мы узнаем, как сделать простую схему переменного тока с использованием транзистора 2N3055 и некоторых других пассивных компонентов.Он включает в себя функцию переменного напряжения и переменного тока, полностью регулируемую.

Основные характеристики

1) Регулируется от 0-30 В, 0-60 В и 0-100 В и от 500 мА до 10 А в соответствии с предпочтениями пользователя
2) Защита от короткого замыкания при установке на соответствующий радиатор
3) Без пульсаций, с менее 1Vpp
4) Выход стабилизирован и отфильтрован DC
5) Светодиодный индикатор короткого замыкания
6) Защита от перегрузки

Введение

Цепь источника питания, которая не включает в себя функции управления переменным напряжением и током, ни в коем случае не может считаться действительно универсальным.

Схема источника питания регулируемого рабочего места, описанная в этой статье, не только снабжена бесступенчатым регулированием напряжения, но также оснащена функцией контроля перегрузки или бесступенчатого контроля тока.

Принципиальная схема

Как это работает

Внимательный взгляд на эту схему источника переменного тока с переменным напряжением на основе 2N3055 и транзистора 2N3055 показывает, что на самом деле это всего лишь обычная схема стабилизированного источника питания, однако она по-прежнему предоставляет вам предлагаемые функции очень эффективно.Изменения напряжения выполняются с использованием предустановки P2 через конфигурацию обратной связи, в которой используются компоненты D1, R7, T2 и P2.

Включение D1 гарантирует, что напряжение может быть понижено вплоть до 0,6 В, что является прямым падением напряжения на диоде.

Если требуется какое-либо другое конкретное минимальное значение, тогда диод может быть заменен стабилитроном с требуемым заданным значением.

Следовательно, в этой схеме переменного источника питания, использующей транзистор 2N3055, при напряжении трансформатора 0-40 В, выход становится регулируемым прямо с 0.Максимум от 6 до 40 вольт, что действительно очень удобно.

Для реализации функции текущего контроля задействованы T3 вместе с P1, R5 и R4.

Значение R4, в частности, отвечает за определение максимально допустимого выходного тока.

P1 устанавливается для выбора максимального диапазона в пределах значения, отмеченного или идентифицируемого резистором R4.

Дизайн печатной платы

Список деталей

  • R1 = 1K, 5-ваттная намотка на проволоку
  • R2 = 120 Ом,
  • R3 = 330 Ом,
  • R4 = рассчитывается по закону Ома.
  • R5 = 1K5,
  • R6 = 5K6,
  • R7 = 56 Ом,
  • R8 = 2K2, P1, P2 = 2k5 предустановки
  • T1 = 2N3055,
  • T2, T3 = BC547B,
  • D1 = 1N4007 ,
  • D2, D3, D4, D5 = 1N5402,
  • C1, C2 = 1000 мкФ / 50 В,
  • Tr1 = 0-40 В, 3 А

2N3055 Распиновка Подробности

Если у вас есть сомнения относительно этой переменной Схема источника питания напряжения и тока с использованием схемы транзистора 2N3055, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать в комментариях ниже.

Оригинальная схема источника питания транзистора:

Приведенный выше дизайн был вдохновлен следующей схемой, которая была разработана и представлена ​​в журнале elektor electronics инженерами elektor:

Упрощенная конструкция переменного источника питания с использованием транзисторов 2N3055 и 2N2222

Вышеуказанное г-н Нуно оценил и упростил конструкции с более эффективными результатами. Усовершенствованную и упрощенную конструкцию можно увидеть на следующей диаграмме:

Конструкция предусматривает отключение при перегрузке по току со светодиодной индикацией.

Видеоклип протестированного прототипа:

Для проектирования печатной платы и других связанных данных вы можете загрузить следующий ZIP-файл:

Дизайн печатной платы для указанной выше схемы

Другой аналогичный дизайн блока питания, как указано г-ном. Уильям С. Колвин представлен ниже для оценки зрителем:

2N3055 Широкодиапазонный регулятор переменного напряжения

Ключевые особенности схемы: широкий диапазон выходного сигнала: от 0,1 до 50 вольт; отличное регулирование нагрузки: 0.005% между 0 и 1 ампер, нормальное регулирование линии: 0,01%, уменьшенное выходное возмущение: выше 250 микровольт.

Широкий выбор выходов осуществляется с помощью интегральной схемы CA 3130, которая способна работать даже при нулевом дифференциале входа / выхода. Кроме того, становится возможным более высокое расширение выходного диапазона за счет включения Т4 между ИС и последовательным транзистором.

Полученный в результате высокий коэффициент усиления обеспечивает превосходный уровень регулирования, а пара Дарлингтона T1 / T2 предлагает достаточно большое повышение тока.Т3 работает как регулятор выходного тока.

Когда P1 повернут полностью против часовой стрелки, T3 ограничивается 0,6 ампер. Схема ограничения становится неактивной, когда P2 полностью перемещается по часовой стрелке. В частности, схема регулятора работает следующим образом.

IC CA 3130 анализирует выходное напряжение, подаваемое на неинвертирующий вход, относительно опорного напряжения на инвертирующем входе.

Выходное напряжение регулятора уменьшается с помощью делителя потенциала для защиты от повреждения ИС.

Опорное напряжение определяется датчиком P2, который должен быть первоклассным, поскольку любой шум на его рычаге ползунка, вероятно, будет передаваться на выходные клеммы регулятора.

Дополнительная микросхема HFA3046 смещает опорное напряжение, предназначенное для колебаний температуры. ИС состоит из 4 транзисторов, применяемых в качестве диодов или стабилитронов, и еще одного транзистора для уменьшения выходного сопротивления опорной схемы.

Эталонная ИС, кроме того, обеспечивает пониженное напряжение питания для питания CA 3130.Эта функция требует использования каждой ИС в каскаде регулятора; удаление IC1 может привести к выходу из строя IC2. Каждый из транзисторов, показанных на схеме, должен быть рассчитан на напряжение пробоя минимум 55 вольт.

Сильноточный переменный источник питания

В этой сильноточной схеме линейного источника питания мы использовали транзистор 2N5686 вместо 2N3055, так что схема способна выдавать минимум 10 ампер тока, и можно было использовать предварительно установленный P3. для настройки диапазона тока 10 ампер.

Сам блок питания довольно прост в сборке. Микросхема LM329 обеспечивает стабильное опорное напряжение 6,9 В.

P4 — это потенциометр, и этот потенциометр используется для определения выходного напряжения с помощью предварительно установленного делителя потенциала P2-P4-R2. Силовой каскад схемы состоит из IC1 и T1, которые работают как операционный усилитель, когда дело касается положительных напряжений (отрицательные напряжения здесь, очевидно, не имеют значения).

Этот неинвертирующий усилитель построен с использованием комбинации операционных усилителей P1, R5 и R6.Это указывает на то, что напряжение на дворнике P4 пропорционально напряжению на выходных клеммах.

P1 — это потенциометр, который контролирует пиковое выходное напряжение, а P2 используется для установки минимального выходного напряжения от источника питания.

Preset P3 используется для настройки максимального ограничения тока выхода.

R11 для этого преобразует выходной ток в напряжение. Когда это напряжение (контролируемое P3) достаточно велико для включения T2, регулирование напряжения схемы заменяется регулированием тока через строб-вход IC1.Максимальный регулируемый ток составляет от 0,8 А до 10 А, в зависимости от того, как настроены элементы управления.

При коротком замыкании на выходе источника питания ток не должен превышать 25 А, чтобы предотвратить повреждение T1 и чрезмерное рассеяние. Настройка схемы не сложна. Для начала настройте P4 на максимально возможное сопротивление и подождите около минуты, пока Z1 и IC1 не достигнут своих обычных рабочих температур. Затем отрегулируйте P1, чтобы получить выходное напряжение 25 В.

Наконец, настройте P2, чтобы обеспечить выходное напряжение 250 мВ, установив P4 на минимальное сопротивление. Наименьшее выходное напряжение 250 мВ было выбрано специально, чтобы гарантировать, что отдельные части всегда могут работать с линейной областью своих характеристик. Здесь нужно помнить пару вещей: линии заземления должны быть проложены точно так, как показано на схеме, а T1 должен быть установлен на радиаторе мощностью 1,5 кВт / Вт.

Блок питания DIY с регулируемым напряжением и током

Привет, друзья, пришло время сделать источник переменного тока для вашего использования.Главный друг любителей электроники — это регулируемая схема питания. Каждый производитель DIY нуждается в таком настольном блоке питания для выполнения другого проекта. Итак, в этой статье мы собираемся представить вам супер друга для вашего электронного проекта — проект источника переменного тока DIY 30v 10A DC Variable.

Схема регулируемого источника питания

Схема управления переменным напряжением и током работает на основе коммутационной микросхемы TL494. TL494 имеет два усилителя ошибок по сравнению с SG3525, что позволит вам также контролировать постоянное напряжение и ток.

Подключенные 10k и 2.2nf будут определять частоту выходного сигнала. Выходной сигнал составляет около 42 кГц. Сигнал будет включать / выключать MOSFET. Основная особенность этого регулируемого источника питания заключается в том, что изменение напряжения на входе не влияет на выходной каскад. так что тестовое устройство не будет повреждено.

80uH Индуктор

Я просто взял индуктор со старой индукционной варочной панели. при внешнем диаметре около 3 см, начальная индуктивность около 200 мкГн.поэтому я удалил несколько обмоток катушки и оставил на ней 30 витков. Затем он достиг почти 82uH. Это очень хорошо для этого проекта.

Предыдущий пост Измеритель индуктивности

Следующее сообщение Автоматическое зарядное устройство

Отсутствует

Код 404 страница не найдена.К сожалению, страница отсутствует или перемещена.

Ниже приведены основные подразделы этого сайта.


  • Главная страница General Electronics
  • Мой канал YouTube Electronics
  • Проекты микроконтроллеров Arduino
  • Raspberry Pi и Linux
  • Возвращение к регистрам порта Arduino
  • Digispark ATtiny85 с расширителем GPIO MCP23016
  • Программа безопасного построения H-моста
  • Построить управление двигателем с H-мостом без фейерверков
  • H-мост MOSFET для Arduino 2
  • Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теории компараторов
  • Работа и использование фотодиодных схем
  • Реле постоянного тока с оптопарой на полевых МОП-транзисторах с фотоэлектрическими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Учебное пособие по схемам фотодиодных операционных усилителей
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • LM334 Цепи CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Управление двигателем с Н-мостом
  • Оптическая развязка элементов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые симисторы и тиристоры
  • Твердотельные реле переменного тока с симисторами
  • Светоактивированный кремниевый управляемый выпрямитель (LASCR)
  • Базовые схемы транзисторных драйверов для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Общие сведения о биполярных транзисторных переключателях
  • Учебное пособие по переключению N-канального силового полевого МОП-транзистора
  • Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET
  • Построение транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом и силовыми МОП-транзисторами
  • Другие примеры схем Н-моста силового полевого МОП-транзистора
  • Создание мощного транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Теория и работа конденсаторов
  • Построить вакуумную трубку 12AV6 AM-радио
  • Катушки для высокоселективного кристаллического радио
  • Добавление двухтактного выходного каскада к усилителю звука Lm386
  • Исправление источника питания
  • Основные силовые трансформаторы
  • Схема транзисторно-стабилитронного стабилизатора
  • Уловки и подсказки для регуляторов напряжения серии LM78XX
  • Биполярные источники питания
  • Создайте регулируемый источник питания 0-34 В с Lm317
  • Использование датчиков Холла с переменным током
  • Использование переключателей и датчиков на эффекте Холла
  • Использование ратиометрических датчиков на эффекте Холла
  • Использование датчиков Холла с Arduino-ATMEGA168
  • Простой преобразователь от 12-14 В постоянного тока до 120 В переменного тока
  • Глядя на схемы оконного компаратора
  • Автоматическое открытие и закрытие окна теплицы
  • La4224 1 Вт усилитель звука
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами Обновлено
  • Обновлено в сентябре 2017 г .:
  • Веб-мастер
  • Раскрытие
  • Бристоль, Юго-Западная Вирджиния
  • Наука и технологии
  • 2017 Обновления и удаления веб-сайта
  • Электроника для хобби
  • Конституция США
  • Христианство 101
  • Религиозные темы
  • Электронная почта

»Главная » Эл. адрес »Пожертвовать » Преступление »Электроника для хобби
» Экологичность »Расизм »Религия »Бристоль VA / TN

»Архив 1 »Архив 2 »Архив 3 »Архив 4 »Архив 5
» Архив 6 »Архив 7 »Архив 8 »Архив 9


Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены.

Сильноточная схема регулируемого регулятора напряжения, 0-30 В, 20 А

Если вам нужна сильноточная схема с регулируемым регулятором напряжения . Это может быть лучшим выбором для вас.

Он может выдавать выходной ток 20 А или 400 Вт и может регулировать напряжение от 4 до 20 В или легко подавать напряжение от 0 до 30 В. Это хорошее качество, отличная производительность и долговечность с печатной платой.

Для использования в электронной электросвязи, радиопередатчиках большой мощности и т. Д.

В этом проекте используется несколько компонентов. Из-за использования четырёх стабилизаторов напряжения LM338-5A и популярного операционного усилителя IC-741 в режиме линейного питания.

Попробуйте построить и вам понравится!

Как это работает

LM338K, который мы используем, представляет собой схему регулятора напряжения постоянного тока на плавающем типе. Простой стиль применения этой ИС, как показано на рисунке 1

Как использовать LM338 IC в basic

Рисунок 1 Схема , в нормальных условиях напряжение между выводом Adj и выводом равно 1.25 В стабильно, что поток R1, R2 также будет постоянным.

Выходное напряжение равно напряжению на выводе Adj + 1,25 В или Рассчитывается следующим образом

Vo = 1,25 (R1 + R2) / R1

Высокий ток при параллельном подключении LM338

Нормально IC-LM338 Может подавать до 5 ампер, но чтобы ток нагрузки не превышал 20 ампер, мы приведем его в параллель.

На что обращать внимание при параллельном подключении множества микросхем, так это на средний ток, протекающий по цепи.Каждому одинаково.

Самый простой способ — подключить резистор к выходному выводу IC, как показано на рис. 2 .

Номинал резисторов-R, используемых к нему, будет намного меньше, чем R1.

Исходя из схемы, мы можем установить.

IoRs = 1,25 — Vo (R1 / (R1 + R2))

И от работы цепей, установленных ниже, будет.

IiRs = 1,25 — Vo (R1 / (R1 + R2))

Из этих двух одинаковых уравнений следует, что Io = Ii.

Или просто, ток через микросхему LM338 одинаков.


Подключение LM338 параллельно

На практике мы не используем схемы для его использования. Поскольку падение напряжения Rs будет изменяться в зависимости от тока, протекающего через нагрузку, и эталонного напряжения IC. Кроме того, они отличаются друг от друга.


Внешнее управление LM338 с использованием uA741

Следовательно, нам необходимо управлять внешними цепями.Чтобы контролировать напряжение на выводе adj, как показано на Рисунок 3.

Из схемы мы увидим, что на отрицательном выводе IC должно быть половинное напряжение от выходного напряжения. И на положительном выводе должно быть равное номинальному напряжению.

Это вызвано постоянным током, протекающим через транзистор к Rs и P1.

От свойств схемы операционного усилителя до регулируемого уровня выходного напряжения, что. Пока не будет такое же напряжение на штыревом входе.

Итак, напряжение на базе вывода транзистора Q1 равно напряжению на отрицательном выводе IC.

Напряжение, которое изменяет сопротивление транзистора, вызывая изменение напряжения в контрольной точке.

Сопротивление транзистора обратно пропорционально выходному напряжению, чтобы компенсировать потерю напряжения в размере Rs. Из-за неравномерного протекания этих нагрузочных токов.

Регулятор постоянного тока большой мощности 4-20 вольт 20 ампер от LM338

  • Исходя из всех вышеперечисленных принципов, у нас есть приложения для схем, как показано на Рисунок 4 , если вы хотите добавить IC-LM338, что позволяет они должны быть выше по току.
  • Для трансформатора, который может подавать не менее 30 ампер, и напряжение вторичной обмотки должно быть не менее 18 вольт.

Для оптимизации схем на конденсаторе С2 лучше использовать 20000uF.

Чтение: Как использовать LM317 Техническое описание и распиновка

Список деталей
IC1: LM741
IC2-IC5: LM338K или LM338P
Q1: BD140
D1: Мостовой диод 35A
D2: 1N4148, диод. R1: резистор 150 Ом 0,5 Вт
R2: резистор 100 Ом 0.5 Вт
R3, R4: резисторы 4,7 кОм 1/2 Вт
R5-R8: резисторы 0,3 Ом 5 ​​Вт
C1: 0,01 мкФ 200 В, полиэфирный конденсатор
C2, C5: 4700 мкФ 50 В, электролитические конденсаторы
C3: 0,1 мкФ 63 В, полиэфирный конденсатор
C4: 10 мкФ 25 В Тантал
C6: 47 мкФ 35 В, электролитические конденсаторы


Печатная плата регулятора постоянного тока большой мощности-4-20-вольт-20-ампер

Build 20A Регулируемый источник питания высокого тока

  • Все устройства в схемах. Устройства можно припаять к печатной плате, как показано на Рисунок 5 .Если вы не измените входной конденсатор-C2, они увеличились. Мне придется установить его за пределами печатной платы.
  • Мостовой диод должен быть аккуратно прикреплен к радиатору. Чтобы продлить срок службы и долговечность.
  • Для IC-LM338, который также необходимо установить на радиатор большого размера. Будьте осторожны, корпус ИС к радиатору Коротко решительно.
  • Когда все будет готово к пайке оборудования, протестируйте входное питание переменного тока для этого проекта.
  • Затем отрегулируйте VR1 до необходимого выходного напряжения, проверьте нагрузку и отрегулируйте VR1 до тех пор, пока выходное напряжение не станет неизменным.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

10A 30V 300W Источник переменного тока

Одноканальный линейный источник питания постоянного тока имеет постоянный регулируемый выходной ток 0-10 А, постоянное регулируемое выходное напряжение 0-30 В, 4-значный светодиодный дисплей, множество функций, таких как перенапряжение, перегрузка, перегрев и т. Д. Компактная и легкая конструкция , легко перемещать и эксплуатировать, отличный выбор для использования дома, в лабораториях и школах, ремонтных мастерских и т. д.

Технические характеристики

Модель ATO-K3010D
Входное напряжение 110 В или 220 В переменного тока (+/- 10%)
Диапазон выходного напряжения 0-30 В
Диапазон выходного тока 0-3A
Выходная мощность 300 Вт
Частота 50 Гц / 60 Гц
Тип выхода Одноместный
Дисплей 4 цифры
Точность отображения напряжения ± 0.5%
Точность отображения тока ± 0,5%
КПД > 85%
Регулирование напряжения
Регулировка нагрузки (10-100%) 50 мВ
Регулировка линии (200-240 В переменного тока) 20 мВ
Пульсация и шум (P-P) 30 мВ
Текущее положение
Регулировка нагрузки (10-100%) 20 мА
Регулировка линии (200-240 В переменного тока) 20 мА
Пульсация и шум (P-P) 20 мА
Прочие
Защита Защита от перегрузки и перенапряжения
Рабочая среда от -10 ℃ до + 60 ℃ / от 30% до 90%
Сертификация CE, RoSH
Гарантия 12 месяцев
Размер 70 (Ш) x 160 (В) x 220 (Г) мм
Масса 2 кг
Список пакетов 1 хост источника питания постоянного тока, 1 выходной шнур питания, 1 руководство пользователя

Подробные характеристики источника питания постоянного тока

Наконечники

Разница между источником питания переменного тока и источником питания постоянного тока состоит в том, что мощность постоянного тока не изменяется, в то время как источник питания переменного тока имеет цикл изменения, напряжение переменного тока E = EMSinωT, EM — пиковое значение напряжения переменного тока, т.е.е. максимальное значение, в то время как напряжение постоянного тока является постоянным, источник питания переменного тока также имеет эффективное значение. Согласно расчету теплового эффекта тока, действующее значение указывается или измеряется на общей паспортной табличке или вольтметре только потому, что переменный ток является периодическим изменением, которое может вызвать заряд и разряд конденсатора на короткое время, поэтому переменный ток может пройти. через конденсатор и постоянный ток не может проходить через ток.

Источник питания постоянного тока: электронное устройство, которое может обеспечивать стабильную мощность постоянного тока для нагрузки.При изменении напряжения или сопротивления нагрузки источника переменного тока выходное напряжение постоянного тока регулятора остается стабильным. С развитием электронного оборудования, обеспечивающего высокую точность, стабильность и надежность, стабилизированный источник питания постоянного тока выдвигает высокие требования к источникам питания электронного оборудования.

Источник питания переменного тока: электронное устройство, которое может обеспечивать стабильную мощность переменного тока для нагрузки. Также известен как регулятор напряжения переменного тока. На выходе — переменный ток.Для любого электронного оборудования требуется относительно стабильный источник питания переменного тока. В частности, когда компьютерные технологии применяются в различных областях, использование прямого источника питания от сети переменного тока без каких-либо мер не может удовлетворить потребности.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *