Линейный лабораторный блок питания своими руками – Простой лабораторный блок питания

Простой лабораторный блок питания

Приветствую, Самоделкины!
Лабораторный блок питания один из основных приборов радиолюбительской лаборатории. Сегодня мы соберём и проверим интересную схему. Приведенный в данной статье вариант довольно популярен на просторах всемирной паутины под названием простой и доступный блок питания.


Данной схеме отведена отдельная ветка форума, разработана она человеком под никнеймом «olegrmz».

Схема была неоднократно доработана и в настоящее время существует в общей сложности порядка десятка различных вариаций и модификаций. В качестве примера сделаем самую первую версию от автора. Дальнейшая инструкция взята с YouTube канала «AKA KASYAN».
Пару слов о схеме. По сути это полноценный лабораторный источник питания со стабилизацией как по напряжению, так и по току. Диапазон регулировки выходного напряжения от 0В до 25В, тока практически от 0 до 1,5-2А.

При необходимости выходное напряжение данного блока питания можно сделать до 50В:

А ток хоть 10А. Для этого необходимо добавить силовые транзисторы.

Схема работает полностью в линейном режиме, обеспечивает очень плавную регулировку как по напряжению, так и по току. Пульсации выходного напряжения практически отсутствуют.

Сердцем схемы является сдвоенный операционный усилитель.

В левой части схемы находится стабилизатор напряжения.

Причем, как вы могли заметить стабилизатора напряжения тут целых два.

Возникает вопрос: зачем это нужно и почему нельзя ограничиться одним? Второй стабилизатор на 12В, причем достаточно неплохой, но проблема заключается в том, что на его вход можно подавать напряжение не более 30-35В, а вот первый спокойно переваривает более высокие напряжения, но его выходное напряжение стабильностью не блещет. В данном случае один стабилизатор как бы покрывает недостатки другого. Во время работы они почти не нагреваются, так как питают только операционный усилитель, ток потребление которого невелик.

Операционный усилитель питается от второго стабилизатора напряжения 12В, в оригинальной схеме применена микросхема lm324 в составе которой 4 операционника.


Но так как в схеме у нас задействовано всего два канала, было решено заменить операционный усилитель микросхемой lm358, она содержит в себе как раз 2 независимых операционника.

Интересна данная схема еще тем, что обратная связь по току управляет выходным напряжением.
При работе источника питания как стабилизатор напряжения, первый операционный усилитель работает как компаратор и обеспечивает стабильное выходное напряжение, которое является опорным для второго усилителя, на котором построена регулировка напряжения.
Система ограничения тока классическая.

На неинвертирующий вход первого операционного усилителя через делитель подано опорное напряжение.
Далее при подключении нагрузки падение напряжения, которое будет образовываться на датчике тока, сравнивается с опорным. Исходя из разницы состояния выхода операционного усилителя плавно изменяется.

Принудительным изменением опорного напряжения с помощью переменного резистора, мы фактически заставляем операционный усилитель менять свое выходное напряжение, что в итоге приведет к плавному открыванию или закрыванию силового транзистора и изменению выходного тока источника питания.


Силовой транзистор. В конкретном примере автор использовал 2SD1047.

Он достаточно высоковольтный, ток коллектора составляет 12А.

А рассеиваемая коллектором мощность составляет порядка 100Вт.

Силовой транзистор может быть заменен на любой другой аналогичный с током коллектора от 7А, так же желательно применение транзисторов в корпусе ТО-247 или ТО-3.

Схема работает в линейном режиме, поэтому транзистор необходимо установить на массивный радиатор, возможно понадобится дополнительный обдув. Радиатор, который использует автор, довольно мал, здесь необходим радиатор гораздо больше.

Сигнал с операционного усилителя инвертируется маломощным транзистором и подается на предвыходной ключ, который собственно управляет выходным транзистором.


В схеме имеется 2 переменных резистора. Они необходимы для плавной и точной регулировки выходного напряжения.

Полный оборот резистора точной регулировки позволяет производить регулировку напряжения в пределах примерно от 3В. На изображении ниже указан резистор, который задает предел выходного напряжения.

На печатной плате присутствуют 3 перемычки. Можно было бы обойтись и без них, но при разводке платы автор торопился, в общем могло быть и лучше, но тем не менее плата полностью рабочая. Ее вы можете скачать вместе с общим архивом проекта по этой ссылке.

На плате предусмотрен выпрямитель с электролитом по питанию.

Все силовые компоненты, которые в процессе работы будут нагреваться, расположены рядом. Это необходимо для удобства установки на общий радиатор. Притом необходимо изолировать все компоненты от корпуса радиатора специальными теплопроводящими прокладками и пластиковыми втулками.

Входной выпрямитель с током от 4-5А, но желательно поставить 10-амперный, электролит на 50-63В с емкостью от 2200 мкФ.

Приступим к испытаниям. Начнем с простого - плавность регулировки минимальное выходное напряжение. На вход подается 30В, максимальное выходное напряжение составляет порядка 23В, минимальное напряжение по нулям, регулировка очень плавная, можно выставить хоть 10мВ.

Ток потребления стабилизатора без нагрузки составляет порядка 10-20мА, но это напрямую будет зависеть от выходного напряжения, так как на выходе имеется нагрузочный резистор.



К ограничению тока претензий нет, все работает как надо. Под нагрузкой ток с достаточной плавностью регулируется. Верхний предел составляет порядка 1,5А, нижний – 60мА, но поиграв с соответствующим делителем (см. изображение ниже) можно сделать и меньше.

Теперь минусы данного блока питания. Проблема состоит вот в чем, если попробовать блок на короткое замыкание при минимальном токе, то ограничение тока не происходит и, если трансформатор мощный, то с силовым транзистором можно попрощаться.

Но стоит отметить, что в последующих версиях схема была доработана и эта проблема полностью решена.

А вот при максимальном токе все работает четко, с коротким замыканием блок справляется отлично.

Следующий тест - проверка работы обратной связи, другими словами - стабилизация при резких скачках и перепадах сетевого напряжения. Перепады напряжения будем имитировать другим лабораторным источником питания, который, собственно, и будет питать наш стабилизатор. Выходное напряжение стабилизатора выставлено 12В.


Как видим, тут всё четко, заданное напряжение держится стабильно. Далее проверим стабилизацию по току, выставляем выходной ток в 1А и повторяем тот же тест.

Здесь тоже все хорошо, блок также ведет себя адекватно, выходной ток не меняется.

На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:



Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях

Приветствую, Самоделкины!
Сейчас мы вместе с автором YouTube канала «Open Frime TV» соберем довольно простой и надежный лабораторный блок питания на операционных усилителях.


Думаю, все кто хотел собрать линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях часто натыкались на вот такую распространенную схему:

Китайцы даже начали серийно ее выпускать.

Как видно тут для стабилизации выходного напряжения применены операционные усилители, но есть одно - но, которое делает эту схему весьма непривлекательной. Это то, что входное напряжение не может превышать 30В. Большинство людей такое ограничение ставит в тупик, потому что трансформаторы обычно бывает на 24В и 36В. Найти трансформатор на 30В проблематично, а переделать трансформатор под блок питания нерационально.

Почему же так получается? А все потому, что операционные усилители в этой схеме подключены напрямую к напряжению питания, а у них есть верхний предел по входному напряжению.


Конечно, может кому и подходит данный вариант, но автора он не устроил, и тогда начались поиски хороший схемы. Нужная схема таки была найдена на одном из форумов.

Там было предложено несколько вариантов, автор же попробовал и ту, и другую, и в итоге остановился на вот такой схеме:

Характеристики: внушительное входное напряжение (может достигать 50В), выходной ток может составлять 5А (но это значение переменное, подробнее при тестах).

Теперь пару слов про работу схемы. Один операционный усилитель сравнивает заданное опорное напряжение и выходное, и в зависимости от этого приоткрывает или закрывает силовой транзистор.


Второй же операционный усилитель, следит за падением напряжения на шунте.


Смысл его работы такой же, как и первого, как только напряжение падения на шунте станет выше определенного уровня, он сбросит напряжение для первого операционного усилителя. Этот начнет закрывать транзистор до тех пор, пока напряжение падения на шунте не сравняется с заданным значением тока.

Так же на форуме люди делились своими вариантами печатных плат.

Но по размерам они были довольно большие, и тогда автор решил набросать вот такую печатную плату.

По размерам она получилась очень компактная. Сначала он сделал тестовый вариант способом ЛУТ и все проверил.



Схема в работе понравилась. После этого автор решил ее красиво оформить и отправил на изготовление китайской компании.

И вот платы доставили. Автор с нетерпением открывает коробку. Они отлично запакованы. Давайте достанем платки и рассмотрим поближе.


Ну что же, качество как всегда на высоте. Сразу же захотелось собрать эту плату и проверить в работе. Количество деталей тянет на уровень средний. Пайка занимает минут 20 от силы.
В итоге получаем вот такую красивую плату:


Можно ее протестировать. Для этого нам понадобится источник питания, также нам понадобится электронная нагрузка.


В первую очередь проверим минимальное и максимальное напряжение на выходе.

Как видим, минимальный порог 0В, а максимальный всего на пару вольт меньше входного. Теперь можно проверить насколько проседает выходное напряжение под нагрузкой. Для этого не убираем щупы с измерения напряжения и вешаем туда лампочку на рассчитанную на напряжение 36В, мощностью 100Вт.


Как видим, стабилизация на уровне. Теперь проверим какой ток может выдать схема. Но для начала некоторая оговорка: максимальный ток, который можно получить из данной схемы варьируется. Сейчас подробнее: выходной ток при 40 вольтах ограничен 5-ю амперами, но это еще не все, при выставлении максимального тока нужно следить за тем, чтобы мощность рассеиваемой транзистором не превышала 100Вт.

Рассчитать эту мощность можно по вот такой формуле:

Подставляем значение разницы входного и выходного напряжения и умножаем на ток потребления. К примеру, если у нас входное напряжение составляет 40В, а на выходе выставлено напряжение 2В и ток 5А, то на транзисторе будет рассеиваться 190Вт. А как вы понимаете, он не выдержит такой нагрузки.


Поэтому нужно или уменьшать входное напряжение или снизить ток потребления. Вот теперь можно подключать нагрузку. Выставляем на блоке питания напряжение равное 30В. На выходе линейника напряжение составит 20В. Нагрузим током в 2А. Смотрим на стабилизацию напряжения и тока.

Как видим, картина отличная. Блок справляется на ура. Так же не забываем ставить на транзистор радиатор довольно больших размеров, так как нагрев будет и очень сильный, от этого не убежишь, линейный блок по-другому не работает.



Ну а на этом, пожалуй, все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:


Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, перебрал десятки вариантов. В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её.

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ - схема

Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.1 А - минимум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Когда увеличил сопротивление R6 до 1.2 Ом - ток при коротком замыкании получился минимум 0.5 А. Но теперь R6 стал быстро и сильно нагреваться. Тогда задействовал небольшую доработку и получил регулировку тока намного более шире. Примерно от 16 мА до максимума. Также можно сделать от 120 мА если конец резистора R8 перекинуть в базу Т4. Суть в том, что до падения напряжения резистора добавляется падения перехода Б-Э и это дополнительное напряжение позволяет раньше открыть Т5, и как следствие - раньше ограничить ток.

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ - схема 2

Рекомендуем такой вариант схемы с мультисима. Добавлен резистор (R9 100 Ом) в базу Т5 (Q5) для ограничения тока при крайнем левом положении резистора R8 (470 Ом). Регулирует от 10 мА до максимума.

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ своими руками

На базе этого предложения провёл успешные испытания и в итоге получил простой лабораторный БП. Выкладываю фото моего лабораторного блока питания с тремя выходами, где:

  • 1-выход 0-22в
  • 2-выход 0-22в
  • 3-выход +/- 16в

Также помимо платы регулировки выходного напряжения устройство было дополнено платой фильтра питания с блоком предохранителей. Что получилось в итоге - смотрите далее:

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ своими руками

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 2

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 3

Отдельная благодарность за улучшение схемы - Rentern. Сборка, корпус, испытания - aledim.

   Форум по БП

   Обсудить статью ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ


radioskot.ru

Как самому сделать мощный регулируемый лабораторный блок питания 0-30 вольт 0-3 ампер

Всем привет. Сегодня заключительный обзор, сборка лабораторного линейного блока питания. Сегодня много слесарных работ, изготовление корпуса и финальная сборка. Обзор размещен в блоге «DIY или Сделай Сам», надеюсь я тут никого не отвлекаю и не кому не мешаю тешить свой взгляд прелестями Лены и Игоря))). Всем кому интересны самоделки и радиотехника — Добро пожаловать!!!
ВНИМАНИЕ: Очень много букв и фото! Трафик!

Добро пожаловать радиолюбитель и любитель самоделок! Для начала давайте вспомним, этапы сборки лабораторного линейного блока питания. Непосредственно к данному обзору не имеет отношения, потому разместил под спойлер:

Этапы сборки

Первый обзор. Сборка силового модуля. Плата, радиатор, силовой транзистор, 2 переменных многооборотных резистора и зеленый трансформатор (из Восьмидесятых ®) Как подсказал мудрый kirich, я самостоятельно собрал схему, которую китайцы продают в виде конструктора, для сборки блока питания. Я сначала расстроился, но потом решил, что, видать схема хороша, раз китайцы её копируют… В то же время вылезли и детские болячки этой схемы (которые полностью были скопированы китайцами), без замены микросхем на более «высоковольтные», на вход нельзя подавать больше 22 вольт переменного напряжения… И несколько более мелких проблем, которые подсказали мне наши форумчане, за что им огромное спасибо. Совсем недавно будущий инженер "AnnaSun" предложила свою версию избавления от трансформатора. Конечно каждый может модернизировать свой БП как угодно, можно и импульсник поставить в качестве источника питания. Но у любого импульсника (быть может кроме резонансных) на выходе куча помех, и эти помехи частично перейдут на выход ЛабБП… А если там имульсные помехи, то (ИМХО) это не ЛабБП. Потому я не буду избавляться от «зеленого трансформатора».

Поскольку это линейный блок питания, у него есть характерный и существенный недостаток, вся лишняя энергия выделяется на силовом транзисторе. Для примера, на вход мы подаем 24В переменного напряжения, которое после выпрямления и сглаживания превратится в 32-33В. Если на выход присоединить мощную нагрузку, потребляющую 3А при напряжении 5В, вся оставшаяся мощность (28В при токе 3А), а это 84Вт, будет рассеиваться на силовом транзисторе, переходя в тепло. Одним из способов предотвратить эту проблему, и соответственно повысить КПД, это поставить модуль ручного или автоматического переключения обмоток. Данный модуль был рассмотрен в 2-м моем обзоре:
Для удобства работы с блоком питания и возможности мгновенного отключения нагрузки, с схему был введен дополнительный модуль на реле, позволяющий включать или выключать нагрузку. Этому был посвящен мой третий обзор.

К сожалению, из-за отсутствия нужных реле (нормально замкнутых), данный модуль работал некорректно, потому он будет заменен другим модулем, на D-триггере, позволяющий включать или выключать нагрузку при помощи одной кнопки.

Вкратце расскажу про новый модуль. Схема довольно известная (прислали мне ссылку в личку):

Немножко модифицировал её под свои нужды и собрал такую плату:

С обратной стороны:

На это раз никаких проблем не было. Все работает очень четко и управляется одной кнопкой. При подаче питания, на 13 выходе микросхемы всегда логический ноль, транзистор (2n5551) закрыт и реле обесточено — соответственно нагрузка не подключена. При нажатии кнопки, на выходе микросхемы появляется логическая единица, транзистор открывается и реле срабатывает подключая нагрузку. Повторное нажатие на кнопку возвращает микросхему в исходное состояние.

Какой же блок питания без индикатора напряжения и тока? Потому в 4-м обзоре я попытался сделать ампервольтметр самостоятельно. В принципе получился неплохой прибор, однако он имеет некоторую нелинейность в диапазоне от 0 до 3.2А. Эта погрешность никак не будет влиять при использовании данного измерителя, скажем в зарядном устройстве для АКБ автомобиля, но недопустима для Лабораторного БП, потому, я заменю этот модуль, китайскими щитовыми прецизионными вольтметром и амперметром с дисплеями, имеющими 5 разрядов… А собранный мною модуль найдет применение в какой-нибудь другой самоделке.

Наконец-то приехали из Китая более высоковольтные микросхемы, о чем я Вам рассказал в 5-ом обзоре. И теперь можно подавать на вход 24В переменного тока, не опасаясь, что пробьет микросхемы…

Теперь дело осталось за «малым», изготовить корпус и собрать все блоки вместе, чем я и займусь в этом финальном обзоре по данной тематике.
Поискав готовый корпус, ничего подходящего не нашел. У китайцев есть неплохие коробки, но, к сожалению, цена их, а особенно стоимость доставки — запредельная…

Отдать китайцам 60 баксов мне «жаба» не позволила, да и глупо такие деньги отдавать за корпус, можно еще немного добавить и купить готовый ЛабБП. По крайней мере, корпус из этого Бп выйдет хороший.

Потому я поехал на строительный базар и купил 3 метра алюминиевого уголка. С его помощью будет собран каркас прибора.
Подготавливаем детали нужного размера. Расчерчиваем заготовки и спиливаем уголки при помощи отрезного диска. Обзор на мою версию дремеля.


Затем выкладываем заготовки верхней и нижней панели, чтобы прикинуть, что получится.

Пробуем расположить модули внутри

Сборка идет на потайных винтах (под шляпку зенкером, разенковывается отверстие, что бы головка винта не выступала над уголком), и гайках с обратной стороны. Потихоньку появляются очертания каркаса блока питания:

И вот каркас собран… Не очень ровный, особенно по углам, но думаю, что покраска скроет все неровности:

Размеры каркаса под спойлером:

Измерение размеров

К сожалению времени мало свободного, потому слесарные работы продвигаются медленно. Вечерами за неделю изготовил лицевую панель из листа алюминия и панельку под вход питания и предохранитель.



Расчерчиваем будущие отверстия под Вольтметр и Амперметр. Посадочное гнездо должно быть размерами 45.5мм на 26.5мм
Обклеиваем посадочные отверстия малярным скотчем:

И отрезным диском, при помощи дремеля делаем пропилы (скотч нужен, что бы не выйти за размеры гнезд, и не испортить панель царапинами) Дремель быстро справляется с алюминием, но на 1 отверстие уходит 3-4 отрезных диска

Опять была заминка, банально, кончились отрезные диски для дремеля, поиск по всем магазинам Алматы ни к чему не привел, потому пришлось ждать диски из Китая… Благо пришли быстро за 15 дней. Дальше работа пошла более весело и быстро…
Пропилил дремелем отверстия под цифровые индикаторы, и обработал напильником.

Ставим на «уголки» зеленый трансформатор

Примеряем радиатор с силовым транзистором. Он будет изолирован от корпуса, так как на радиаторе установлен транзистор в корпусе ТО-3, а там сложно изолировать коллектор транзистора от корпуса. Радиатор будет стоять за декоративной решеткой с вентилятором охлаждения.


Обработал наждачкой на бруске лицевую панель. Решил примерить все что будет на ней закреплено. Получается вот так:

Два цифровых измерителя, кнопка включения нагрузки, два многооборотных потенциометра, выходные клеммы и держатель светодиода «Ограничение тока». Вроде ничего не забыл?

С обратной стороны лицевой панели.
Разбираем все и красим черной краской с баллончика каркас блока питания.

На заднюю стенку прикрепляем на болты декоративную решетку (куплено на авторынке, анодированный алюминий для тюнига воздухозабора радиатора 2000 тенге (6.13USD))

Вот так получилось, вид с обратной стороны корпуса блока питания.

Ставим вентилятор для обдува радиатора с силовым транзистором. Я прикрепил его на пластиковые черные хомуты, держит хорошо, внешний вид не страдает, их почти не видно.

Возвращаем на место пластиковое основание каркаса с уже установленным силовым трансформатором.

Размечаем места крепления радиатора. Радиатор изолирован от корпуса прибора, т.к. на нем напряжение равное напряжению на коллекторе силового транзистора. Думаю, что он хорошо будет обдуваться вентилятором, что позволит значительно снизить температуру радиатора. Вентилятор будет управляться схемой снимающей информацию с датчика (терморезистора) закрепленного на радиаторе. Таким образом вентилятор не будет «молотить» в пустую, а будет включатся при достижении определенной температуры на радиаторе силового транзистора.

Прикрепляем на место лицевую панель, поглядеть что получилось.

Декоративной решетки осталось много, потому решил попробовать сделать П-образную крышку корпуса блока питания (на манер компьютерных корпусов), если не понравится, переделаю на что-нибудь другое.

Вид спереди. Пока решетка «наживлена» и еще не плотно прилегает к каркасу.

Вроде неплохо получается. Решетка достаточно прочная, можно смело ставить сверху что-либо, ну а про качество вентиляции внутри корпуса, даже не стоит говорить, вентиляция будет просто отличная, по сравнению с закрытыми корпусами.

Ну чтож, продолжаем сборку. Подключаем цифровой амперметр. Важно: не наступайте на мои грабли, не используйте штатный разъем, только пайка непосредственно к контактам разъема. Иначе будет в место тока в Амперах, показывать погоду на Марсе.

Провода для подключения амперметра, да и всех остальных вспомогательных устройств должны быть максимально короткими.
Между выходными клеммами (плюс-минус) установил панельку из фольгированного текстолита. Очень удобно прочертив изолирующие бороздки в медной фольге, создавать площадки для подключения всех вспомогательных устройств (амперметр, вольтметр, плата отключения нагрузки и т.п.)

Основная плата установлена рядом с радиатором выходного транзистора.

Плата переключения обмоток установлена над трансформатором, что позволило значительно сократить длину шлейфа проводов.

Наступил черед собрать модуль дополнительного питания для модуля переключения обмоток, амперметра, вольтметра и т.п.
Поскольку у нас линейный — аналоговый БП, будем использовать так же вариант на трансформаторе, никаких импульсных блоков питания. 🙂
Вытравливаем плату:

Впаиваем детали:

Тестируем, ставим латунные «ножки» и встраиваем модуль в корпус:

Ну вот, все блоки встроены (кроме модуля управления вентилятором, который будет изготовлен позже) и установлены на свои места. Провода подключены, предохранителя вставлены. Можно проводить первое включение. Осеняем себя крестом, закрываем глаза и даем питание…
Бабаха и белого дыма нет — уже хорошо… Вроде на холостом ходу ничего не греется… Нажимаем кнопку включения нагрузки — зажигается зеленый светодиод и щелкает реле. Вроде все пока нормально. Можно приступать к тестированию.

Как говорится, «скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается». Опять выплыли подводные камни. Модуль переключения обмоток трансформатора работает некорректно с силовым модулем. При напряжении переключения с первой обмотки на следующую происходит скачек напряжения, т.е при достижении 6.4В происходит скачек до 10.2В. Потом конечно можно уменьшить напряжение, но это не дело. Сначала я думал, что проблема в питании микросхем, поскольку их питание тоже от обмоток силового трансформатора, и соответственно растет с каждой последующей подключенной обмоткой. Потому попробовал дать питание на микросхемы с отдельного источника питания. Но это не помогло.
Потому есть 2 варианта: 1. Полностью переделать схему. 2. Отказаться от модуля автоматического переключения обмоток. Начну с 2 варианта. Полностью без переключения обмоток я остаться не могу, потому как вариант мириться с печкой мне не нравится, потому поставлю тумблер- переключатель позволяющий выбирать подаваемое напряжение на вход БП из 2-х вариантов 12В или 24В. Это конечно «полумера», но лучше чем вообще ничего.
Заодно решил поменять амперметр на другой подобный, но с зеленым цветом свечения цифр, поскольку красные цифры амперметра светятся довольно слабо и при солнечном свете их плохо видно. Вот что получилось:

Вроде так получше. Возможно, так же, что я заменю вольтметр на другой, т.к. 5 разрядов в вольтметре явно избыточно, 2 разряда после запятой вполне достаточно. Варианты замены у меня есть, так что проблем не будет.

Ставим переключатель и подключаем к нему провода. Проверяем.
При положении переключателя «вниз» — максимальное напряжение без нагрузки составило около 16В

При положении переключателя вверх — доступно максимальное напряжение для данного трансформатора 34В (без нагрузки)

Теперь ручки, долго не стал придумывать варианты и нашел пластмассовые дюбели подходящего диаметра, как внутреннего, так и внешнего.

Отрезаем трубочку нужной длины и надеваем на штоки переменных резисторов:

Затем надеваем ручки и фиксируем винтами. Поскольку трубка дюбеля достаточно мягкая, ручка фиксируется очень хорошо, что бы сорвать её необходимы значительные усилия.

Обзор получился очень большим. Потому не буду отнимать Ваше время и вкратце протестируем Лабораторный блок питания.
Помехи осциллографом мы уже смотрели в первом обзоре, и с тех пор ничего не изменилось в схемотехнике.
Потому проверим минимальное напряжение, ручка регулировки в крайнем левом положении:

Теперь максимальный ток

Ограничение тока в 1А

Максимальное ограничение тока, ручка регулировки тока в крайне правом положении:

На этом Всё мои дорогие радиогубители и сочувствующие… Спасибо всем, кто дочитал до конца. Прибор получился брутальный, тяжелый и я надеюсь надежный. До новых встреч в эфире!

UPD: Осциллограммы на выходе блока питания при включении напряжения:

И выключения напряжения:

UPD2: Друзья с форума «Паяльник» дали идею, как с минимальными переделками схемы запустить модуль переключения обмоток. Спасибо всем за проявленный интерес, буду доделывать прибор. Поэтому — продолжение следует.

mysku.ru

Лабораторный блок питания 1,2В-30В 6А

Всем доброго времени суток. Предлагаю вашему вниманию один из многих вариантов лабораторного блока питания. Данная конструкция сделана по гибридной схеме (использованы линейные и импульсные элементы) и работает в диапазоне 1,2-30В с регулировкой тока до 6А. Идея хоть и не нова, хотелось поделиться тем, что получилось у меня.

Стремиться к миниатюризации конструкции необходимости не было. Поэтому основой конструкции стали: силовой трансформатор от еще советского диапроектора «Диана-207» и китайские модули.

В данной конструкции было использовано:
- корпус G768A фирмы Gainta размерами 140х190х80
- китайский модуль преобразователя DC-DC CC/CV XL4016 9А 300W
- китайский модуль ампер-вольтметра 100V 10A
- трансформатор тороидальный от советского диапроектора «Диана-207»
- гнезда типа «тюльпан»
- кабельный ввод 7мм
- держатель для предохранителя 20х5
- вентилятор 50х50х15мм 12V
- стеклотекстолит фольгированный односторонний
- кусок оргстекла 125х175х5мм
- крепеж М3, М6
- провод монтажный
- трубка термоусадочная
- радиодетали согласно схеме
- стойки для плат 10мм с резьбой под винт 3мм
Далее и подробнее характеристики деталей по ходу описания


Из инструментов использовалось:
- дрель (желательно на стойке)
- МФИ типа «Dremel»
- паяльник
- отвертки, кусачки и т.д.

Основные элементы конструкции


Схема ЛБП

Силовой трансформатор в диапроекторе обеспечивает долговременное питание лампы КГМ 24х150 то есть отдает 6,25А при 24В и имеет удобные дополнительные обмотки. Напряжения на обмотках указаны в режиме холостого хода. Поэтому все остальное подбиралось под него. Включение китайских модулей типовое, согласно схемам, указанным на сайте продавца (Aliexpress). Питание модуля ампер-вольтметра осуществляется от отдельного выпрямителя с конденсаторами фильтра. Провод измерения напряжения белого цвета (на схеме он рыжего цвета). С модуля понижающего преобразователя DC-DC CC/CV выпаяны подстроечные потенциометры и в место них на переднюю панель выведены регулировочные. У меня временно стоят обыкновенные регуляторы, но далее будут установлены многооборотные (места на панели и в корпусе рассчитывались именно под них). Так же выпаян индикаторный CC-CV двуцветный светодиод HL2 и с помощью маленькой платки, на которой установлен и светодиод HL1 «POWER», выведен на переднюю панель. Диоды VD10, VD11 можно установить в случае использования ЛБП в качестве зарядного устройства. Они служат для блокировки обратного тока. У меня они пока не установлены, но платка изготовлена (на случай необходимости), на которой установлены диоды P600D (каждый диод рассчитан на ток до 6А).

Блок выпрямителей.


В блоке выпрямителя стоит диодный мост KBU1010 на ток до 10А на небольшом радиаторе. Конденсатор фильтра 6800 мФ на 50В. Для удобства монтажа на плате установлены клемники и разъем для вентилятора (из компьютерного хлама). Так же на плате установлен предохранитель (с целью сберечь трансформатор т.к. модуль DC-DC допускает регулировку до 9А). Резистор R1 служит для снижения, при необходимости, оборотов вентилятора. У меня в конечном итоге поставлена перемычка. Размер печатной платы 55х66мм (см. фото).

Китайский модуль преобразователя DC-DC CC/CV XL4016 9А 300W (подробное описание на сайте продавца Aliexpress).

Китайский модуль ампер-вольтметра 100V 10A (подробное описание на сайте продавца Aliexpress).

Сборка конструкции в корпусе.

Корпус G768A фирмы Gainta размерами 140х190х80 выполнен из высокопрочного ABS пластика, передняя и задняя панели выполнены из алюминия. В комплекте идут самоклеющиеся резиновые ножки.

Для того чтобы не делать в корпусе лишних отверстий, основные элементы конструкции крепятся на установочной панели из прозрачного оргстекла 125х175мм толщиной 5мм. Установочная панель крепиться к нижней части корпуса четырьмя винтами с резьбой М3.


Блок выпрямителей и модуль преобразователя крепятся на стойках высотой 10мм под винт 3мм. Силовой трансформатор крепится с помощью винта и стоек 6мм. Подложка трансформатора выполнена из самоклеющейся основы для мебельных ножек.

Для фиксации трансформатора использованы резиновые втулки от транспортировочного крепежа для стиральной машинки. Прижимная шайба изготовлена из куска ламината и устанавливается через прокладку из самоклеющейся основы для мебельных ножек.

Компоновка элементов в корпусе.



Сетка вентилятора высверлена прямо в корпусе. На задней панели вентиляционные отверстия расположены по бокам от трансформатора. Так как при сборке корпуса трансформатор находится впритык к верхней крышке, то воздушный поток эффективно охлаждает и силовой выпрямитель, и модуль преобразователя.

Передняя панель распечатана на простой бумаге. С наружной стороны закрыта светорассеивающей пленкой от сломанного LCD монитора.

Фото китайских модулей взяты из интернета, остальные свои. Если нужна дополнительная информация, пишите на почту, постараюсь обязательно ответить.

Отзывы, предложения и комментарии очень приветствуются.

Апрель 2019г.
Станислав Шурупкин.
Email: [email protected]

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Лабораторный блок питания своими руками


Привет всем любителям самоделок. Многие начинающие радиолюбители задаются вопросом, а как сделать лабораторный блок питания с возможностью регулировки силы тока и напряжения, готовые решения достаточно дорогие, поэтому приходится включать смекалку. В данной статье я расскажу, как сделать лабораторный блок питания своими руками, в сборке которого поможет кит-набор, его можно будет заказать по ссылке в конце статьи.

Перед тем, как прочитать статью, предлагаю посмотреть видео с полным процессом сборки данного кит-набора и проверки на его работоспособность.

Для того, чтобы сделать лабораторный блок питания своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, припой, флюс
* Бокорезы
* Приспособление для пайки "третья рука"
* Отвертка крестовая
* Трансформатор

Шаг первый.
Сначала разберемся с наличием деталей, которые идут с кит-набором. В данном кит-наборе присутствует достаточно много компонентов, печатная плата выполнена качественно и с указанием практически всех номиналов радиодеталей, что весьма удобно, потому что в комплекте инструкции не прилагается.


Так как сам блок питания рассчитан на достаточно большую мощность, то и его некоторые компоненты выглядят серьезнее по сравнению с простеньким маломощным блоком питания, например, резистор на 5 ватт или диоды.

Также положили переменные резисторы, которые позволят регулировать силу тока и напряжение.


Единственное, что непонятно, так это то, что в комплекте есть только один радиатор на маленький транзистор, хотя в самой схеме их два и явно требует охлаждение, так как на плате есть возможность подключения вентилятора.

Шаг второй.
Теперь перейдем непосредственно к сборке.

По классике жанра, в первую очередь устанавливаем плату на специальное приспособление для пайки "третья рука" и уже в зафиксированную плату ставим резисторы.


В данном случае номиналы резисторов не указаны на листочке, как это бывает в других наборах, поэтому придется определять сопротивление каждого резистора в отдельности.

Определить сопротивление можно несколькими способами, при помощи мультиметра, цветовой маркировке и онлайн-калькулятора. Первым способ самый простой и быстрый, но если у вас нет данного прибора, то два остальных варианта тоже рабочие, только потребуют чуточку больше времени на определение.

Хорошо то, что на самой плате номиналы резисторов указаны, поэтому, определив удобным для вас способом их сопротивление, устанавливаем на свои места. Далее подгинаем с обратной стороны выводы радиодеталей и паяльником припаиваем к контактам платы.



Шаг третий.
После резисторов располагаем на плате неполярные керамические конденсаторы.

Их номиналы можно определить при помощи цифр, или так называемой кодовой маркировке, указанной на корпусе, например, цифра 101 обозначает, что емкость данного конденсатора равна 100 пФ, если же на корпусе цифра 104, то получается емкость 100 000 пФ, что равняется 0,1 мкФ, третья цифра, в данном случае 4 это есть множитель, а первые две - числовое значение. Определив емкость, устанавливаем конденсаторы на свои места на плате.

Шаг четвертый.
Затем ставим электролитические полярные конденсаторы.

Их номинал указан на корпусе, как и на плате, но в данном случае нужно определить еще и полярность. Плюсовой вывод на конденсаторе это длиная ножка, короткая- минус, также расположение минусового контакта помечено на корпусе серой полоской, а на плате минус обозначен заштрихованным полукругом.

Шаг пятый.
Теперь пришло время за диодами и стабилитронами.


На их корпусах есть полоски, которые также указаны на плате белым цветом.

После установки припаиваем детали к плате, преждевременно загнув выводы, чтобы компоненты не выпали при пайке.

Устанавливаем транзисторы на плату, их корпус имеет форму полукруга, которая изображена и на плате, совмещаем их, а чтобы не перепутать между собой, как на корпусе, так и на плате указана цифровая маркировка.

Шаг шестой.
Транзисторы на месте, переходим к микросхемам. Их тут целых три, причем все одинаковые.


Правильное расположение соответствует совмещению ключа на микросхеме в виде круглой выемки или точки с ключом на плате, а со стороны первого вывода на плате контакт квадратный.

Теперь ставим два больших транзистора и один стабилизатор напряжения, благо они подписаны на плате, а на их корпусе имеется надпись, перепутать будет сложно.


К транзистору D882 прикручиваем при помощи отвертки алюминиевый радиатор для отвода тепла.

Шаг седьмой.
Осталось совсем чуть-чуть, это установить переменные, подстроечные резисторы, к первым также в комплекте шли отрезки проводов, которые понадобятся, если вам нужно будет перенести резисторы в другое место, независимо от платы, а также колодки для подключения проводов, как выхода, так и входа питания.

Шаг восьмой.
Припаиваем все установленные детали на плате, откусываем бокорезами лишние части выводов и переходим к тестированию устройства.

Но перед этим не забудьте установить недостающие радиаторы охлаждения, как как при нагрузках детали греются, а значит от них нужно отводить выделяемое тепло, иначе они могут выйти их строя. В комплект также положили винтов, возможно для крепления тех самых радиаторов или же установки платы в корпус.

Так выглядит готовый лабораторный блок питания, сделанный своими руками.

Ко входу подключаем трансформатор, в данном случае нашелся только на 16 В и силой тока до 2А, но для проверки он вполне сойдет. На выходе мы получаем регулируемую силу тока, а также напряжение. С напряжением этот диапазон регулировки составляет 0 - 30 В, а с силой тока 2 мА - 3 А.

На этом у меня все. Данный лабораторный блок питания можно дополнить красивым корпусом, например, из алюминия и добавить индикатор силы тока и напряжения.

Всем спасибо за внимание и творческих успехов.


Купить Kit-набор на Aliexpress

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Надежный лабораторный блок питания

Не так давно, я собирал мини регулируемый блок питания. В принципе он меня устраивает. Подходит для всяких маломощных самоделок. Иногда нужно контролировать ток потребления устройства, особенно в ремонте. Так же регулировка тока необходима при работе с аккумуляторами. Решил собрать такой себе лабораторный блок питания. Покопавшись в закромах, нашел необходимые компоненты.

Для ЛБП нам понадобится:

- трансформатор;
- DC-DC преобразователь;
- два диодных моста;
- два электролитических конденсатора;
- выходные клеммы;
- Вольт-Амперметр;
- линейный стабилизатор на 5 В;
- корпус;
- отрезок листового пластика;
- инструменты.


О комплектующих.

Понижающий трансформатор почетного возраста, лежит очень давно. Трансформатор с обмоткой на 27 В, имеет отвод в районе 22 В. Так же домотал отдельную обмотку на 7-8 В, для питания Вольт-Ампер метра.

DC-DC преобразователь я применил готовый из Китая.
Преобразователь питается напряжением до 40 В, при этом обеспечивает на выходе 35 В. Ток заявлен 9 А, видимо предельные и с хорошим охлаждением.

Кстати, более 30 В подавать на преобразователь не советую. На нем установлен маломощный стабилизатор на 5 В, максимальное входное напряжение которого 30 В, против заявленных 40 В. Проработает он не долго. Можно конечно доработать схему на более высокое напряжение, но не об этом.

Диодный мост у меня из отдельных диодов. Остался со старого проекта. Установлены диоды Д242. Можно применить сборку, но у меня какой есть, такой и применю.

Конденсатор фильтра на 63 В и емкостью 4700 мкФ. Так же преобразователь имеет своих два по 470 мкФ. Подбирал из расчета на 1 Ампер - 1 мкФ. Планирую нагружать блок питания до 5 А.

Выходные клеммы нужны надежные. Нашел в закромах старенькие, ток в 5 А выдержат на ура.

Вольт-Амперметр из Китая. Имеет три сегмента, не совсем удобно, но меня устроит. Приходит в комплекте с проводами. Максимально измеряемое напряжение 100 В, ток 10 А. Напряжение питания 30 В в максимуме. Тут, как и у преобразователя, тот же стабилизатор по питанию.

Питать Вольт-Амперметр буду через диодный мост с конденсатором и линейный стабилизатор на 5 В.

Корпус от старого регулятора паяльника, что-то типа советской паяльной станции. Корпус добротный, полностью из алюминия. Скобу на задней панели сниму.

Передняя панель буду изготавливать из композитного пластика. Набрал его у рекламщиков. Состоит их ПВХ пластика зажатого между листов алюминия.

О схеме.

Схема имеет два плеча.
Верхнее плечо силовое. Состоит из: диодного моста, сглаживающего конденсатора, DC-DC преобразователя. Силовой, минусовой провод идет через Амперметр.

Нижнее плечо, питающее Вольт-Ампер метр. Имеет диодный мост с конденсатором и линейный стабилизатор. Если его не ставить, показания будут "плавать".

Сборка.

Предварительно разметив и просверлив отверстия, устанавливаю силовые элементы. Резисторы регулировки напряжения и тока вынесу за пределы платы преобразователя. Так же соединил вместе силовую обмотку трансформатора, диодный мост и преобразователь. Между трансформатором и диодным мостом закрепил конденсатор. Между правой боковиной оставил зазор. Если будет сильно нагреваться, установлю вентилятор.

На задней панели корпуса будут установлены сетевой разъем и плавкий предохранитель. Первоначально разъем не планировал ставить, сетевой шнур хотел сделать не съемным. Но все же решил установить, благо разъемов и сетевых шнуров достаточно.

Размечаем под органы управления переднюю панель. На композитном пластике наклеена защитная пленка, удобно размечать обычно шариковой ручкой. Вырезаю отверстия и окошки.

Распаиваю провода на резисторы. Стыкую провода Вольт-Ампер метра и устанавливаю его питание, состоящее из трех деталей. Креплю прям на шпильку трансформатора. Нагреваться в данной цепи ничего не будет.

Осталось снять защитную пленку и установить все на переднюю панель. Так же нашел другую ручку резистора, точней другого цвета. Как раз по цвету отображения цифрами Вольт(красного цвета). Напряжение регулируется не равномерно, заказал в Китае многооборотный резистор. Поэтому, не наносил пока что маркировку органов управления. Блок питания отлично стабилизирует ток. На плюсовой клемме имеется метка краской, на фото не отображено.

Лабораторный Блок Питания собран и работает как ожидалось. Вместо трансформатора, можно применить импульсный источник. У меня был трансформатор и корпус под него, я их и применил.

Видео по сборке:

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

0 comments on “Линейный лабораторный блок питания своими руками – Простой лабораторный блок питания

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *