Головна › Інтернет › Регульовані стабілізатори напруги 030в. Радіо для всіх – лбп однополярний. Технічні характеристики лабораторного блоку живлення

Регульовані стабілізатори напруги 030в. Радіо для всіх – лбп однополярний. Технічні характеристики лабораторного блоку живлення

У кожного радіоаматора, будь він чайник або навіть професіонал, на краю столу повинен чинно і важливо лежати блок живлення. У мене на столі в Наразілежать два блоки живлення. Один видає максимум 15 Вольт та 1 Ампер (чорний стрілочний), а інший 30 Вольт, 5 Ампер (праворуч):

Ну ще є і самопальний блок живлення:

Думаю, ви часто їх бачили у моїх дослідах, які я показував у різних статтях.

Заводські блоки живлення я купував давненько, то вони мені обійшлися недорого. Але, зараз, коли пишеться ця стаття, долар вже пробиває позначку в 70 рублів. Криза, мати його, має всіх і вся.

Гаразд, щось розійшовся… То про що я? Ах да! Думаю, не у всіх кишені лопають від грошей… Тоді чому б нам не зібрати просту і надійну схему блоку живлення своїми ручками, яка буде нітрохи не гірша за покупний блок? Власне так і зробив наш читач. Нарив схемку і зібрав самостійно блок живлення:

Вийшло дуже нічого! Отже, далі від його імені.

Насамперед давайте розберемося, в чому хороший даний блок живлення:

– вихідну напругу можна регулювати в діапазоні від 0 до 30 Вольт.

– можна виставляти якусь межу за силою струму до 3 Ампер, після якого блок іде на захист (дуже зручна функція, хто використовував, той знає).

– дуже низький рівень пульсацій (постійний струм на виході блоку живлення мало чим відрізняється від постійного струму батарей та акумуляторів)

– захист від перевантаження та неправильного підключення

– на блоці живлення шляхом короткого замикання (КЗ) “крокодилів” встановлюється максимально допустимий струм. Тобто. обмеження струму, яке ви виставляєте змінним резистором по амперметру. Отже перевантаження не страшні. Спрацює індикатор (світлодіод), що позначає перевищення встановленого рівняструму.

Тож тепер про все по порядку. Схема давно вже гуляє в інтернеті (клацніть на зображення, відкриється в новому вікні на повний екран):

Цифри в кружечках – це контакти, до яких треба припаювати дроти, що підуть на радіоелементи.

Позначення кружечків на схемі:
- 1 та 2 до трансформатора.
- 3 (+) та 4 (-) вихід постійного струму.
- 5, 10 та 12 на P1.
- 6, 11 та 13 на P2.
- 7 (К), 8 (Б), 9 (Е) до транзистора Q4.

На входи 1 та 2 подається змінна напруга 24 Вольта від мережевого трансформатора. Трансформатор повинен бути пристойних габаритів, щоб у навантаження він зміг видати до 3 амперів у легку. Можна його купити, а можна і намотати).

Діоди D1 ... D4 з'єднані в діодний міст. Можна взяти діоди 1N5401…1N5408 або якісь інші, які витримують прямий струм до 3 Ампер і вище. Можна також використовувати готовий діодний міст, який теж витримував прямий струм до 3 Ампер і вище. Я ж використовував діоди таблетки КД213:

Мікросхеми U1, U2, U3 являють собою операційні підсилювачі. Ось їх цоколівка (розташування висновків). Вид зверху:

На восьмому висновку написано "NC", що говорить про те, що цей висновок нікуди не треба чіпляти. Ні до мінусу, ні до плюс харчування. У схемі висновки 1 та 5 також нікуди не чіпляються.

Транзистор Q1 марки ВС547 чи BC548. Нижче його розпинування:

Транзистор Q2 візьміть краще за радянський, марки КТ961А

Не забудьте поставити його на радіатор.

Транзистор Q3 марки BC557 чи BC327

Транзистор Q4 обов'язково КТ827!

Ось його розпинування:

Схему я перекреслювати не став, тому є елементи, які можуть збентежити – це змінні резистори. Оскільки схема блоку живлення болгарська, то вони змінні резистори позначають так:

У нас ось так:

Я навіть вказав, як дізнатися його висновки за допомогою обертання стовпчика (крутилки).

Ну і, власне, список елементів:

R1 = 2,2 кОм 1W
R2 = 82 Ом 1/4W
R3 = 220 Ом 1/4W
R4 = 4,7 кОм 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
R7 = 0,47 Ом 5W
R8, R11 = 27 кОм 1/4W
R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
R10 = 270 кОм 1/4W
R12, R18 = 56кОм 1/4W
R14 = 1,5 кОм 1/4W
R15, R16 = 1 кОм 1/4W
R17 = 33 Ом 1/4W
R22 = 3,9 кОм 1/4W
RV1 = 100K багатооборотний підстроювальний резистор
P1, P2 = 10KOhm лінійний потенціометр
C1 = 3300 uF/50V електролітичний
C2, C3 = 47uF/50V електролітичний
C4 = 100нФ
C5 = 200нФ
C6 = 100пФ керамічний
C7 = 10uF/50V електролітичний
C8 = 330пФ керамічний
C9 = 100пФ керамічний
D1, D2, D3, D4 = 1N5401 ... 1N5408
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = стабілітрони на 5,6V
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 діод 1A
Q1 = BC548 чи BC547
Q2 = КТ961А
Q3 = BC557 або BC327
Q4 = КТ 827А
U1, U2, U3 = TL081, операційний підсилювач
D12 = світлодіод

Тепер я розповім, як я його збирав. Трансформатор уже взяв готовий підсилювач. Напруга на його виходах становила близько 22 Вольти. Потім почав готувати корпус для мого БП (блок живлення)

протруїв

відмив тонер

просвердлив отвори:

Запаяв ліжечка для ОУ (операційних підсилювачів) та всі інші радіоелементи, крім двох потужних транзисторів(вони лежатимуть на радіаторі) та змінних резисторів:

А ось так плата виглядає вже з повним монтажем:

Підготовляємо місце під хустку в нашому корпусі:

Робимо до корпусу радіатор:

Не забуваємо про кулер, який охолоджуватиме наші транзистори:

Ну і після слюсарних робіт у мене вийшов дуже гарний блок живлення. Ну як вам?

Опис роботи, друк та список радіоелементів я взяв наприкінці статті.

Ну а якщо кому ліньки морочитися, то завжди можна придбати за копійки подібний кит-набір цієї схеми на Аліекпресі за цієюзасланні

Коли мені було 14, явже займався електронікою, і перш за все хотів зробити універсальний блок живлення для майбутніх моїх пристроїв. Це був простий з регульованою напругоюдо 12 і видавав максимум 0,3А. Потім, через деякий час, я все закинув по різних причин: інститут, відсутність часу, інші інтереси Після того як я вирішив відновити хобі, знову постало питання про універсальний блок живлення для радіоаматора. Цього разу хотілося і потужніше, і з найкращими характеристиками, і цифровими показниками, і в кращому виконанні.

У мережі як завжди, на кожне питання мільйон відповідей, на кожну ідею мільйон пропозицій, як її виконати. Це торкнулося і лабораторного блоку живлення (ЛШП). Але пробороздивши безмежні межі Інтернету потрапив на одну дуже гарну схему, яка мені дуже сподобалася.

Знайшов схему на буржуазному сайті.Благо, ця схема виявилася дуже популярною і всі описи є і на наших сайтах на зрозумілому длянас мовою.

Список сайтів де є опис цієї схеми:

І ще багато інших, але думаю і цих вистачить щоб дізнатися про цю схему ЛШП.

Відразу наважуся помітити, плата, зібрана з справних деталей і з правильним монтажем працює відразу, а все налаштування полягає в налаштуванні НУЛЯ.

Друкована плата. Плата виготовлена з фольгованого текстоліту з розмірами 140мм*95мм.

На платі переробив тільки доріжки під конденсатор С1 і діодний місток. Решта без змін.

Корпус. Так як це був мій перший проект, мені хотілося зробити все самому, включаючи корпус. Корпус був зроблений із старого системного блоку. Довелося його розпиляти, просвердлити кілька дірочок і довго думав як усе зібрати в купу, щоб було зручно, якщо що, його розібрати. У результаті вийшов досить непоганий корпус як для мене. Також, корпус досить завеликий, тому що в майбутньому планую зробити другу таку плату, в результаті чого повинен вийде двополярний за досвідом шановного DREDD . Прикинувши розміри, друга плата має розміститися. Корпус металевий і він боїться замикання, і якщо воно станеться в процесі налагодження чи монтажу, виявити несправну деталь буде досить складно. ПОРАДА:використовуйте готові пластмасові корпуси, які продаються в наших магазинах, за винятком якщо у вас вже є готовий підходящий під ваші цілі.

Деталі. Всі деталі доступні на ринку та не дорогі. Найдорожчими деталями виявилися: трансформатор, силовий транзистор, конденсатор С1, що згладжує, мікросхеми і діодний місток. Весь список деталей у програмі.

Трансформатор був зроблений на замовлення з потрібними параметрами. Тороїдальний трансформатор з вихідною напругою 24В та максимальним струмом трохи більше 3А. Ще одна вторинна обмотка видає 10В, 0,5А для живлення індикації.

Замість діодів застосував діодний місток RS 607, допустимий струм 6А, і думаю цього достатньо. За час використання трохи помітно гріється. Тим більше що 3А вихідного струму мені не завжди треба, а якщо й треба, то ненадовго. З такими навантаженнями він справляється.

Згладжуючий конденсатор С1 розрахований на напругу 50В та ємністю 10 000мкф. За схемою позначено на 3300 мкф, але сміливо ставте більше, не пошкодуєте.

Мікросхеми TL 081 по даташиту витримують напругу 36В, тому з цим треба бути обережним. Якщо трансформатор видає 24В змінної напруги після випрямляча і фільтра буде приблизно 34В, запасу зовсім мало. Саме цей недолік виправляє друга версія схеми. У мене виходить близько 33В, і один раз я примудрився спалити їх. БУДЬТЕ ОБЕРЕЖНІ.

Силовий транзистор Q 4 я застосував радянський КТ827А. Відразу скажу, що той, який використовується в оригінальній версії, не витримує і горить мало не при першому КЗ. Встановлюєте Ктешку на радіатор і все буде ОК.

Транзистор Q 2 за рекомендаціями був замінений на BD 139. Відповідно, якщо стоїть такий транзистор, то потрібно поміняти резистор. R 13 на номінал 33К.

Деякі радіоаматори, які ставлять КТ827А, то Q 2 дуже видаляють. Про це читайте на форумах. Я не прибирав.

Монтаж. Коли плата і всі деталі були, я приступив до монтажу. ПОРАДА: обов'язково перевіряйте всі деталі на справність та правильність монтажу. Це запорука успіху. Бажано на плату ставити клеми для вхідної змінної напруги, для силового транзистора та вихідної напруги. Це дуже зручно.

Коли будете все збирати в корпус вам доведеться випоювати деякі дроти або міняти. Ви просто їх відкрутите та вставите нові. Про це я подумав після того, як плата з доріжками вже була готова. Після монтажу всіх деталей, перевірте плату на соплі, КЗ, паяння деталей. ПОРАДА:перед першим увімкненням не вставляйте мікросхеми в панельки. Увімкніть блок та перевірте напругу на висновках 4 U 2 та U 3? Там має бути "-5,6В". У мене було все ок, вставив мікросхеми та ввімкнув блок. Виміряв напругу в деяких пунктах, вийшло таке:

Також слід зауважити, що я змінив місцями останні висновки змінного резистора, що відповідає за Струм. Регулювання відбувалося навпаки: у крайньому лівому положенні блок видавав максимальний струм.

Також підстроювальним резистором RV 1 відрегулював 0. Змінний резистор, що відповідає за напругу, викрутив у крайнє ліве положення, до вихідних клем підключив тестер і резистором RV 1 виставив максимально точний 0.

Після перевірки та тестування блоку, приступив до збирання в корпус. Спочатку, я помітив, де і які елементи будуть розташовані. Закріпив клему для мережевого шнура, потім трансформатор та плату.

Потім приступив до монтажу Вольт – Амперметра, який на малюнку нижче:

Він був куплений на Aliexpress, за 4 $. Для цього індикатора довелося зібрати окреме джерело живлення на 12В, також до цього джерела приєднаний вентилятор, який охолоджує транзистор якщо нагрівається більше 60 С градусів. В основі управління вентилятором є така схема

Замість резистора на 10К можна поставити змінний, для регулювання температури при якій включатиметься кулер.Вона дуже проста і за кілька місяців роботи блоку, вентилятор включався лише 2 рази. Примусове охолодження не хотів ставити: це додаткове навантаження на трансформатор та зайвий шум.

Сьогодні ми зберемо лабораторний блок живлення своїми руками. Розберемося у пристрої блоку, підберемо правильні компоненти, навчимося правильно паяти, збирати елементи на друковані плати.

Це високоякісний лабораторний (і не тільки) блок живлення зі змінною регульованою напругою від 0 до 30 вольт. Ланцюг також включає електронний обмежувач струму на виході, який ефективно регулює вихідний струм 2 мА з максимально можливого в цьому ланцюгу (3 А). Ця характеристикаробить цей блок живлення незамінним в лабораторії, так як вона дає можливість регулювати потужність, обмежувати максимальний струм, який пристрій може споживати, без остраху її пошкодження, якщо щось піде не так.
Є також візуальна ознака того, що цей обмежувач діє (світлодіод), щоб Ви могли бачити, що ваш ланцюг перевищує допустимі межі.

Принципова схема лабораторного блоку живлення представлена нижче:

Технічні характеристики лабораторного блоку живлення

Вхідна напруга: ……………. 24 В- змінного струму;
Вхідний струм: ……………. 3 А (макс.);
Вихідна напруга: …………. 0-30 В - регульоване;
Вихідний струм: …………. 2 мА -3 А-регульований;
Пульсація вихідної напруги: …. 0,01% максимум.

Особливості

- Невеликий розмір, легко зробити, проста конструкція.
— Вихідна напруга легко регулюється.
— Обмеження вихідного струму із візуальною індикацією.
— Захист від перевантаження та неправильного підключення.

Принцип роботи

Почнемо з того, що для лабораторного блоку живлення використовується трансформатор з вторинною обмоткою 24В/3А, який підключається через вхідні затискачі 1 та 2 (якість вихідного сигналу пропорційна якості трансформатора). Напруга змінного струму з вторинної обмотки трансформатора випрямляється діодним мостом, сформованим діодами D1-D4. Пульсації випрямленої напруги DC на виході діодного моста згладжує фільтр, утворений резистором R1 та конденсатором С1. Ланцюг має деякі особливості, які роблять цей блок живлення відмінним від інших блоків цього класу.

Замість використання зворотнього зв'язкуДля керування вихідною напругою, в нашому ланцюзі використовується операційний підсилювач, щоб забезпечувати необхідну напругу для стабільної роботи. Ця напруга знижується на виході U1. Ланцюг працює завдяки зенерівському діоду D8 - 5.6 V, який тут працює при нульовому температурному коефіцієнті струму. Напруга на виході U1 падає на діоді D8, включаючи його. Коли це відбувається ланцюг стабілізується напруга діода (5.6) падає на резисторі R5.

Струм який тече через опер. підсилювач змінюється незначно, а значить той же струм буде текти через резистори R5, R6, і так як обидва резистори мають однакову величину напруги, то загальна напруга підсумовуватиметься як при їх послідовному з'єднанні. Таким чином, напруга, отримана на виході опер. підсилювача дорівнюватиме 11.2 вольт. Ланцюг з опер. підсилювачем U2 має постійний коефіцієнт підсилення приблизно рівний 3, відповідно до формули A=(R11+R12)/R11 збільшує напруги 11.2 вольт приблизно до 33 вольт. Тример RV1 і резистор R10 використані для встановлення вихідних параметрів напруги, щоб воно не зменшилося до 0 вольт, незалежно від величини інших компонентів ланцюга.

Інша дуже важлива характеристика ланцюга це можливість отримати максимальний вихідний струм, який можна отримати з p.s.u. Щоб зробити це можливим, напруга падає на резисторі (R7), який пов'язаний послідовно з навантаженням. IC, що відповідає за цю функцію ланцюга - U3. Інвертований сигнал на вхід U3 0 вольт подається через R21. У той же час, не змінюючи сигналу того ж IC можна задати будь-яке значення напруги за допомогою P2. Допустимо, що для даного виходу напруга дорівнює кілька вольт, P2 встановлений так, щоб на вході IC був сигнал 1 вольт. Якщо навантаження посилити вихідну напругу буде постійним і наявність R7 послідовно з'єднаного з виходом буде мати незначний ефект через свою низьку величину і свою позицію за межами циклу зворотного зв'язку керуючого ланцюга. Поки що навантаження та вихідна напруга постійні ланцюг стабільно працює. Якщо навантаження збільшити, щоб напруга на R7 була більшою, ніж 1 вольт, U3 увімкнений і стабілізується у вихідні параметри. U3 працює не змінюючи сигнал U2 через D9. Таким чином, напруга через R7 постійно і не збільшується вище заданої величини (1 вольт у нашому прикладі) зменшуючи вихідну напругу ланцюга. Це під силу пристрою підтримувати вихідний сигнал постійним і точним, що дає можливість отримувати на виході 2 mA.

Конденсатор C8 робить ланцюг стійкішим. Q3 необхідний для керування LED щоразу, коли ви використовуєте індикатор обмежувача. Щоб зробити це можливим для U2 (змінював вихідну напругу до 0 вольт) необхідно забезпечити негативний зв'язок, який робиться за допомогою ланцюга C2 і C3. Той самий негативний зв'язок використана для U3. Негативна напруга подається стабілізуючись за допомогою R3 та D7.

Для уникнення неконтрольованих ситуацій є своєрідний ланцюг захисту, побудований навколо Q1. IC має внутрішній захисті не може бути пошкоджено.

U1 - джерело опорної напруги, U2 - регулятор напруги, U3 - стабілізатор струму.

Конструкція блоку живлення.

Перш за все, розглянемо основи в побудові електронних ланцюгів на друкованих платах — основи будь-якого лабораторного блоку живлення. Плата зроблена з тонкого ізоляційного матеріалу покритого тонким провідним шаром міді, яка формується таким чином, щоб елементи ланцюга можна було з'єднати провідниками як показано на принципової схеми. Необхідно правильно спроектувати друковану плату для уникнення неправильної роботи пристрою. Для захисту плати надалі від окислення та збереження її у відмінному стані її необхідно покрити спеціальним лаком, який захищає від окислення та полегшує пайку.
Паяння елементів у плату єдиний спосібзібрати лабораторний блок живлення якісно і від того, як ви це зробите, буде залежати успіх вашої роботи. Ця не дуже складно, якщо ви дотримуватиметеся кількох правил і тоді у вас не буде жодних проблем. Потужність паяльника, який ви використовуєте, не повинна перевищувати 25 Ватів. Жало має бути тонким і чистим протягом усієї роботи. Для цього є волога губка і час від часу ви можете очищати гаряче жало, щоб видалити всі залишки, які накопичуються на ньому.

НЕ намагайтеся очистити напильником або наждачним папером брудне або зношене жало. Якщо вона не може бути очищена, замініть її. На ринку є багато різноманітних паяльників, і ви також можете купити хороший флюс, щоб отримати гарне з'єднання елементів під час паяння.
НЕ використовуйте флюс, якщо ви користуєтеся припоєм, який вже містить його. Велика кількість флюсу – одна з основних причин збою ланцюга. Якщо ви повинні використовувати додатковий флюс як при лудженні мідних проводів, необхідно очистити робочу поверхню після закінчення роботи.

Для того, щоб припаяти елемент правильно, ви повинні робити таке:
— Зачищати висновки елементів наждачним папером (бажано з невеликим зерном).
- Згинати висновки компонентів на правильній відстані від виходу з корпусу для зручного розташування на платі.
— Ви можете зустріти елементи, висновки яких товщі, ніж отвори плати. У цьому випадку необхідно трохи розширити отвори, але не робіть їх занадто великими - це ускладнить паяння.
— Вставити елемент потрібно так, щоб його висновки трохи виступали від поверхні плати.
— Коли припій розплавиться, він рівномірно розтечеться по всій області навколо отвору (домогтися цього можна за правильної температури паяльника).
— Пайка одного елемента має бути не більше 5 секунд. Видаліть надлишки припою і дочекайтеся поки припій на платі охолоне природно (не дмуть на нього). Якщо все зробили правильно, поверхня повинна мати яскравий металевий відтінок, краї мають бути гладкими. Якщо припій виглядає тьмяним, з тріщинами, або має форму краплі, то це називається сухою пайкою. Ви повинні видалити його та зробити все знову. Але будьте обережні, щоби не перегріти доріжки, інакше вони будуть відставати від плати і легко ламатися.
— Коли ви паяєте чутливий елемент, необхідно тримати його металевим пінцетом або щипцями, які поглинатимуть зайве тепло, щоб не спалити елемент.
- Коли ви завершуєте вашу роботу, обріжте надлишок від висновків елемента і можете очистити плату спиртом, щоб видалити всі залишки флюсу.

Перед початком складання блока живлення необхідно знайти всі елементи та розділити їх на групи. Для початку встановіть гнізда для ICs та висновки для зовнішніх зв'язків та припаяйте їх на свої місця. Потім резистори. Не забудьте розмістити R7 на певній відстані від друкованої платитак як він дуже сильно нагрівається, особливо коли тече великий струм, і це може зашкодити її. Це також рекомендується зробити для R1. потім розміщуйте конденсатори не забуваючи про полярність електролітичного і нарешті припаюйте діоди і транзистори, але будьте обережні, щоб не перегріти їх і припаяти їх оскільки показано на схемі.
Встановіть силовий транзистор в шип. Щоб зробити це необхідно стежити за діаграмою і не забувати використовувати ізолятор (слюда) між тілом транзистора та heatsink та спеціальне очищувальне волокно, щоб ізолювати гвинти від heatsink.

Підключіть ізольований провіддо кожного висновку, будьте обережні, щоб зробити гарне якісне з'єднання, тому що тут тече великий струм, особливо між емітером та колектором транзистора.
Також при складанні блоку живлення непогано було б прикинути, де який елемент буде знаходитися, для того, щоб обчислити довжину проводів, які будуть між PCB і потенціометрами, силовим транзистором і для вхідного і вихідного зв'язків.
З'єднайте потенціометри, LED та силовий транзистор і підключайте дві пари кінців для вхідного та вихідного зв'язків. Переконайтеся в діаграмі, що ви все робите правильно, намагайтеся ні чого не переплутати, тому що в ланцюзі 15 зовнішніх зв'язків і припустившись помилки, її потім складно буде знайти. Також було б непогано використовувати дроти різних кольорів.

Друкована плата лабораторного блоку живлення, нижче буде посилання на скачування печатки у форматі.

Схема розташування елементів на платі блоку живлення:

Схема з'єднання змінних резисторів (потенціометрів) для регулювання вихідного струму та напруги, а також з'єднання контактів силового транзистора блоку живлення:

Позначення висновків транзисторів та операційного підсилювача:

Позначення клем на схемі:
- 1 і 2 до трансформатора.
- 3 (+) та 4 (-) ВИХІД DC.
- 5, 10 і 12 на P1.
- 6, 11 і 13 на P2.
- 7 (E), 8 (B), 9 (E) до транзистора Q4.
- LED потрібно встановити на зовнішній стороні плати.

Коли всі зовнішні зв'язки зроблені, необхідно перевірити плату і почистити її, щоб видалити залишки припою. Переконайтеся, що немає з'єднання між суміжними доріжками, що може призвести до короткого замикання, і якщо все добре, підключіть трансформатор. І підключіть вольтметр.
НЕ торкайтеся будь-якої дільниці ланцюга поки що він під напруженням.
Вольтметр повинен показувати напругу від 0 до 30 вольт, залежно від того, в якому положенні P1. Поворот P2 проти годинникової стрілки повинен увімкнути LED, показуючи, що наш обмежувач працює.

Список елементів.

R1 = 2,2 кОм 1W
R2 = 82 Ом 1/4W
R3 = 220 Ом 1/4W
R4 = 4,7 кОм 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
R7 = 0,47 Ом 5W
R8, R11 = 27 кОм 1/4W
R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
R10 = 270 кОм 1/4W
R12, R18 = 56кОм 1/4W
R14 = 1,5 кОм 1/4W
R15, R16 = 1 кОм 1/4W
R17 = 33 Ом 1/4W
R22 = 3,9 кОм 1/4W
RV1 = 100K триммер
P1, P2 = 10KOhm лінійний потенціометр
C1 = 3300 uF/50V електролітичний
C2, C3 = 47uF/50V електролітичний
C4 = 100нФ поліестр
C5 = 200нФ поліестр
C6 = 100пФ керамічний
C7 = 10uF/50V електролітичний
C8 = 330пФ керамічний
C9 = 100пФ керамічний
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 діод 2A - RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5,6V зенерівський
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 діод 1A
Q1 = BC548, транзистор NPN або BC547
Q2 = 2N2219 NPN транзистор — (Замінюють на КТ961А- все працює)
Q3 = BC557, PNP транзистор або BC327
Q4 = 2N3055 NPN силовий транзистор ( замінити на КТ 827А)
U1, U2, U3 = TL081, опер. підсилювач
D12 = LED діод

У результаті я самостійно зібрав лабораторний блок харчування, але зіткнувся практично з тим, що вважаю за потрібне підправити. Ну, по-перше, це силовий транзистор. Q4 = 2N3055його потрібно терміново викреслити і забути. Не знаю як інші пристрої, але в даному регульованому блоці живлення він не підходить. Справа в тому що даний типтранзисторів виходить з ладу моментально при коротко замиканні і струм у 3 ампери не тягне зовсім! Я не знав у чому справа доки не поміняв його на наш рідний совковий КТ 827 А. Після встановлення на радіатор я й горя не знав і більше не повертався до цього питання.

Що ж до решти схемотехніки та деталей, то труднощів немає. За винятком трансформатора — мотати довелося. Ну це чисто через жадібність, пів відра їх стоїть у кутку - не купувати ж =))

Ну і щоб не порушувати стару добру традицію, я викладаю результат своєї роботи на загальний суд 🙂 довелося по шаманити з колонкою, але в цілому вийшло не погано:

Власне лицьова панель - виніс потенціометри в ліву частину в правій розмістилися амперметр і вольтметр + світлодіод червоного кольору для індикації обмеження струму.

На наступній фотографії вид ззаду. Тут я хотів показати спосіб монтажу кулера з радіатором від материнської плати. На цей радіатор з зворотного бокупримостився силовий транзистор.

Ось і він силовий транзистор КТ 827 А. Змонтований на задню стінку. Довелося просвердлити отвори під ніжки, змастити всі контактні частини теплопровідної пастою та закріпити на гайки.

Ось вони….начинки! Власне все в купі!

Трохи більша всередину корпусу

Лицьова панель з іншого боку

Ближче тут видно як змонтований силовий транзистор і трансформатор.

Плата блоку живлення зверху; тут я схитрував і малопотужні транзистори упаковав знизу плати. Тут їх не видно, так що не дивуйтеся, якщо не знайдете їх.

Ось і трансформатор. Перемотав на 25 вольт вихідної напруги ТВС-250 Грубо, кисло, не естетично зате все працює як годинник =) Другу частину не використав. Залишив місце для творчості.

Ну ось якось так. Трохи творчості та терпіння. Блок працює чудово вже 2 рік. Для написання цієї статті мені довелося його розібрати і наново зібрати. Це просто жах! Але все для вас, дорогі читачі!

Конструкції наших читачів!

Представляємо проект стабілізованого джерела живлення постійного струму з контролем захисту 0,002-3 А та вихідної напруги 0-30 В. Гранична потужність виходу майже 100 Вт - 30 В постійної напруги та струм 3 А, що ідеально підходить для вашої радіоаматорської лабораторії. Тут є будь-яке значення напруги між 0 і 30 У. Схема ефективно контролює вихідний струм від кількох мА (2 мА) і максимального значення - трьох ампер. Ця функціязабезпечує можливість експериментувати з різними пристроями, адже можна обмежити струм без жодного страху, що може бути пошкоджено, якщо щось піде негаразд. Існує також візуальна індикація того, що відбулося перевантаження, тому ви можете відразу побачити, що ваші підключені схеми перевищують встановлені ліміти.

Принципова схема ЛШП 0-30В

Докладніше про номінали радіоелементів до цієї схеми дивіться.

Малюнок друкованої плати БП

Технічні характеристики блока живлення

Вхідна напруга: ................ змінна 25 В
Вхідний струм: ................ 3 A (Макс.)
Вихідна напруга: ............. 0 до 30 В регульована
Вихідний струм: ............. 2 мА - 3 A регульований
Пульсації вихідної напруги: ... не більше 0.01 %

Почнемо з мережевого трансформатора з вторинною обмоткою потужністю 24 В/3 A, який підключений через вхідні контакти 1 і 2. Змінна напруга вторинної обмотки трансформаторів випрямляється мостом, утвореним чотирма діодами D1-D4. Напруга постійного струму на виході моста згладжується фільтром з конденсатор C1 і резистора R1.

Далі схема працює наступним чином: діод D8 - стабілітрон 5,6, тут працює з нульовим струмом. Напруга на виході U1 поступово збільшується до його включення. Коли це відбувається, схема стабілізується і опорна напруга (5,6) проходить через резистор R5. Струм, який тече через інвертуючий вхід ОУ є незначним, тому один і той же струм проходить через R5 і R6, і, як два резистори мають те ж саме значення напруги між двома з них у серії буде рівно вдвічі більше напруги за кожною з них. Таким чином, напруга на виході ОУ (вив. 6 U1) 11,2 В, вдвічі більше опорної напруги стабілітрона. ОУ U2 має постійний коефіцієнт посилення приблизно 3 за формулою A=(R11+R12)/R11, і піднімає контрольну напругу 11.2 до 33 В. Змінник RV1 і резистор R10 використовуються для регулювання вихідної напруги таким чином, що воно може бути знижено до 0 вольт.

Іншою важливою особливістю схеми є можливість задати максимальний вихідний струм, який можна перетворити від джерела постійної напруги на постійному струмі. Щоб зробити це можливим, схема відстежує падіння напруги на резисторі R25, який з'єднаний послідовно з навантаженням. Відповідальним за цю функцію є елемент U3. Інвертуючий вхід U3 отримує стабільну напругу.

Конденсатор C4 збільшує стійкість схеми. Транзистор Q3 використовується для візуальної індикації обмежувача струму.

Тепер давайте розглянемо основи побудови електронної схемина друкованій платі. Вона виготовляється з тонкого ізоляційного матеріалу, покритого тонким шаром міді, що проводить таким чином, щоб сформувати необхідні провідники між різними компонентами схеми. Використання правильно спроектованої друкованої плати - це дуже важливо, так як це прискорює монтаж і значно знижує ймовірність припущення помилок. Для захисту від окислення мідь бажано лудити та покрити спеціальним лаком.

У цьому приладі краще використовувати цифровий вимірювач, з метою підвищення чутливості та точності контролю напруги виходу, так як стрілочні індикатори не можуть чітко зафіксувати невелику (на десятки мілівольт) зміну напруги.

Якщо блок живлення не запрацював

Перевірте свою пайку на можливі погані контакти, КЗ через сусідні доріжки або залишки флюсу, який зазвичай викликає проблеми. Перевірте ще раз усі зовнішні з'єднання зі схемою, щоб побачити, чи всі дроти правильно підключені до плати. Переконайтеся, що всі полярні компоненти були припаяні у відповідному напрямку. Перевірте, чи пристрій несправний або пошкоджений. Файли проекту.

Відколи відновив свою радіоаматорську діяльність, мене часто відвідувала думка про якісне та універсальне . Наявний і вироблений років 20 тому блок живлення мав лише дві напруги на виході - 9 і 12 вольт при струмі порядку одного Ампера. Інші необхідні у практиці напруги доводилося «викручувати» додаючи різні стабілізатори напруги, а для отримання напруги вище 12 Вольт - використовувати трансформатор і різні перетворювачі.

Така ситуація добряче набридла і став наглядати схему лабораторника в інтернеті для повторення. Як виявилося багато хто з них це та сама схема на операційних підсилювачах, але в різних варіаціях. При цьому на форумах обговорення цих схем на тему їхньої працездатності та параметрів нагадували тему дисертацій. Повторювати і витрачатися на сумнівні схеми не хотілося, і під час чергового походу на Аліекспрес раптом натрапив на набір конструктора лінійного блоку живлення з пристойними параметрами: регульованою напругою від 0 до 30 Вольт і струмом до 3 Ампер. Ціна в 7,5 $, робила процес самостійної купівлі компонентів, розробки та травлення плати просто безглуздим. У результаті отримав поштою ось такий набір:

Незважаючи на ціну набору, якість виготовлення плати можу назвати відмінною. У комплекті навіть виявилося два зайві конденсатори на 0,1 мкф. Бонус - знадобляться)). Все що потрібно зробити самому – це «включивши режим уваги», розставити компоненти на свої місця і спаяти. Китайські товариші подбали про те, щоб переплутати, що змогла тільки людина, яка вперше дізналася про батарейку і лампочку - на плату нанесена шовкографія з номіналами компонентів. У фіналі виходить така плата:

Характеристики лабораторного блоку живлення

вхідна напруга: 24 В змінного струму;
вихідна напруга: від 0 до 30 В (регульована);
вихідний струм: 2 мА – 3 А (регульований);
пульсації вихідної напруги: менше 0.01%
розмір плати 84 х 85 мм;
захист від короткого замикання;
захист щодо перевищення встановленої величини струму.
Про перевищення встановленого струму сигналізує світлодіод.

Для отримання повноцінного блоку слід додати лише три компоненти - трансформатор з напругою на вторинній обмотці 24 вольти при 220 вольтах на вході ( важливий момент, Про яке детально нижче) і струмом 3,5-4 А, радіатор для вихідного транзистора і кулер на 24 Вольта для охолодження радіатора при великому струмі навантаження. До речі, в інтернеті знайшлася і схема блоку живлення:

З основних вузлів схеми можна назвати:

діодний міст та фільтруючий конденсатор;
регулюючий вузол на транзисторах VT1 та VT2;
вузол захисту на транзисторі VT3 відключає вихід, доки живлення операційних підсилювачів не буде нормальним
стабілізатор живлення вентилятора на мікросхемі 7824;
на елементах R16, R19, C6, C7, VD3, VD4, VD5 побудований вузол формування негативного полюса живлення операційних підсилювачів. Наявність цього вузла обумовлює живлення всієї схеми змінним струмом від трансформатора;
вихідні конденсатор С9 та захисний діод VD9.

Окремо потрібно зупинитися на деяких компонентах, застосованих у схемі:

випрямні діоди 1N5408, вибрані впритул - максимальний випрямлений струм 3 Ампера. І хоч діоди в мосту працюють поперемінно, все ж таки не буде зайвим замінити їх більш потужними, наприклад діодами Шотки на 5 А;
Стабілізатор живлення вентилятора на мікросхемі 7824 обраний на мій погляд не зовсім вдало - під рукою у багатьох радіоаматорів напевно знайдуться вентилятори на 12 вольт від комп'ютерів, а ось кулери на 24 В зустрічаються набагато рідше. Купувати такий не став, вирішивши замінити 7824 на 7812, але у процесі випробувань БП відмовився від цієї ідеї. Справа в тому, що при вхідній змінній напрузі 24 В, після діодного моста і конденсатора, що фільтрує, отримуємо 24 * 1,41 = 33,84 Вольта. Мікросхема 7824 чудово впорається із завданням розсіювання зайвих 9, 84 Вольта, а ось 7812 доводиться тяжко, розсіюючи тепло 21,84 Вольта.

Крім того, вхідна напруга для мікросхем 7805-7818 регламентована виробником на рівні 35 Вольт, для 7824 на рівні 40 Вольт. Таким чином, у разі простої заміни 7824 на 7812, остання працюватиме на межі. Ось посилання на даташит.

Враховуючи вищенаведене, кулер на 12 Вольт підключив через стабілізатор 7812, запитавши її від виходу штатного стабілізатора 7824. Таким чином, схема живлення кулера вийшла хоч і двоступінчастою, але надійною.

Операційні підсилювачі TL081, згідно з даташитом вимагають двополярне живлення +/- 18 Вольт - в цілому 36 Вольт і це максимальне значення. +/- 15.

І ось тут починається найцікавіше щодо змінної вхідної напруги завбільшки 24 Вольти! Якщо взяти трансформатор, який при 220 на вході, видає 24 на виході, то знову ж таки після моста і фільтруючого конденсатора отримуємо 24*1,41=33,84.

Таким чином, до досягнення критичної величини залишається лише 2,16 Вольта. При збільшенні напруги в мережі до 230 Вольт (а таке буває в нашій мережі), з конденсатора, що фільтрує, знімемо вже 39,4 Вольта постійної напруги, що призведе до загибелі операційних підсилювачів.

Виходу тут два: або замінити операційні підсилювачі іншими, з більш високою допустимою напругою живлення, або зменшити кількість витків у вторинній обмотці трансформатора. Я пішов другим шляхом, підібравши кількість витків у вторинній обмотці на рівні 22-23 Вольта при 220 В на вході. На виході БП отримав 27,7 Вольта, що мене цілком влаштувало.

Як радіатор для транзистора D1047 знайшов у засіках радіатор процесора. На ньому закріпив стабілізатор напруги 7812. Додатково встановив плату контролю оборотів обертання вентилятора. Нею зі мною поділився донорський комп'ютерний блок ПК. Терморезистор закріпив між ребером радіатора.

При струмі в навантаженні до 2,5 А вентилятор обертається на середніх обертах, при підвищенні струму до 3 А протягом тривалого часу вентилятор включається на порожню потужність і знижує температуру радіатора.

Цифровий індикатор для блоку

Для візуалізації показань напруги та струму в навантаженні застосував вольтамперметр DSN-VC288, який має наступні характеристики:

діапазон вимірювань: 0-100 0-10A;
робочий струм: 20mA;
точність виміру: 1%;
дисплей: 0.28” (Два кольори: синій (напруга), червоний (сила струму);
мінімальний крок вимірювання напруги: 0,1;
мінімальний крок виміру сили струму: 0,01 A;
робоча температура: -15 до 70 °С;
розмір: 47 х 28 х 16 мм;
робоча напруга, необхідне роботи електроніки ампервольтметра: 4,5 - 30 У.

Враховуючи діапазон робочої напруги існує два способи підключення:

Якщо джерело вимірюваної напруги працює в діапазоні від 4,5 до 30 Вольттоді схема підключення виглядає так:

Якщо джерело вимірюваної напруги працює в діапазоні 0-4,5 або вище 30 Вольт, то до 4,5 Вольт ампервольтметр не запуститься, а при напрузі більше 30 Вольт він просто вийде з ладу, щоб уникнути чого слід скористатися наступною схемою:

У разі даного блоку живлення, напруга для живлення ампервольтметра є з чого вибрати. У блоці живлення є два стабілізатори – 7824 та 7812. До 7824 довжина дроту виходила коротшою, тому запитав прилад від нього, підпаявши провід до виходу мікросхеми.

Про дроти з комплекту

дроти триконтактного роз'єму тонкі та виконані проводом 26AWG - товщі тут і не потрібно. Кольорова ізоляція інтуїтивно зрозуміла - це червоний живлення електроніки модуля, чорний це маса, жовтий - вимірювальний провід;
дроти двоконтрактного роз'єму - це дроти вимірювальні і виконані товстим дротом 18AWG.

При підключенні та порівнянні показань з показаннями мультиметра розбіжності склали 0,2 Вольта. Виробник передбачив підстроювальні опори на платі для калібрування показань напруги та струму, що є великим плюсом. У деяких примірниках спостерігаються відмінні від нуля показання амперметра без навантаження. Виявилося, що вирішити проблему можна скиданням показань амперметра, як показано нижче: