Меню

Схема источника питания с регулировкой тока и напряжения



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.

Источник

Универсальный источник питания 0…30 В с регулировкой тока 0…3 А

В сегодняшней статье изучим схему универсального источника питания , который обеспечивает на выходе регулируемое напряжение от до 30 В , с возможностью ограничения тока в нагрузке в пределах 0…3 А . Такие источники питания ещё принято называть лабораторными .

Применение такого блока питания вытекает из его выходных параметров. Без него не обходится радиолюбительская практика и ремонтные работы , связанные с электроникой. Кто-то может подумать, а зачем? Ведь есть LM317 и 338 , где всё намного проще…
Приведу пример. Допустим, вы занимаетесь ремонтом некоего устройства, и после замены вышедших из строя деталей пришло время первого включения. Устройство питается, скажем, напряжением 12 В потребляя 300 мА . Существует вероятность, что после ремонта остались скрытые дефекты , и, если его сразу подключить к блоку питания на 12 В …, скачок тока и « бах ». А применив рассматриваемый блок питания методика включения будет следующая: выставляем на источнике 12 В в холостом режиме, ручку ограничения тока выкручиваем в нуль, подключаем устройство и плавно прибавляем ток, отслеживаем показания амперметра. Т.е. таким образом можно вовремя остановится, видя верхний предел потребления и тем самым не проделывать двойную работу по ремонту.
Данный источник питания можно использовать и в качестве зарядного устройства , правда придётся вручную отслеживать зарядный ток и отключать батарею.

Отмечу, что это моя одна из любимых схем блоков питания. Простота и гибкость делают эту схему поистине универсальной. Заявленные диапазоны напряжения и тока легко меняются в обе стороны , причём без изменения схемного решения, заменой транзисторов, датчика-резистора, входного и опорного напряжения.

Входное напряжение для схемы обеспечивают трансформатор на 24 В Т1 , диодный мост VD1 и конденсаторы С1 , С2 . Напряжение для питания счетверённого ОУ DA1 LM324 , берётся с регулируемого стабилизатора VD2 . При указанных значениях R2 и R3 оно равно 10,7 В . Это же напряжение учувствует для формирования значений регулировки.

Силовой регулирующий элемент — составной транзистор VT1 структуры pnp TIP126 . В зависимости от сопротивления между его базой и общим проводом, он может находится в разных состояниях: полностью открыт — максимальное напряжение на выходе, полностью закрыт — нуль на выходе, и обладать определённым сопротивлением, чем и обеспечивается регулировка.

Сопротивление между базой VT1 и GND — резистор R7 и npn переход транзистора VT2 . Транзистором VT2 BD139 управляют две независимые схемы — регулировка выходного напряжения и ограничения тока через нагрузку.

Регулировка выходного напряжения

Регулировка выходного напряжения осуществляется переменным резистором R5 , который вместе с R4 образует делитель напряжения со стабилизатора VD2 . Это напряжение подаётся на положительный вход ( 3 ) DA1.1 . На отрицательный вход ( 2 ) DA1.1 приходит напряжение с выхода схемы через делитель R9R10 . Какое бы значение напряжения мы бы не подали на вход 3 (изменяя сопротивление R5 ) выход ( 1 ) будет открывать/закрывать транзистор VT2 , а значит и менять сопротивление в цепи базы VT1 таким образом, чтобы значения на входах 3 и 2 сравнялись. Этим и осуществляется регулировка выходного напряжения.

Читайте также:  Управления регулировка и настройка

Регулировка ограничения тока

Датчиком тока в схеме является резистор R20 , падение напряжения на котором будет зависеть от протекающего тока через нагрузку. Это падение напряжения приходит на вход 5 DA1.2 . Вход 6 (отрицательный) подключен через R18 к общему проводу. Этот каскад с ООС работает в качестве усилителя напряжения.

Установка тока ограничения производится переменным резистором R14 , напряжение с которого поступает на вход 9 DA1.3 . На положительный вход 10 приходит напряжение с DA1.2 . В нормальном режиме (нет ограничения) на выходе 8 DA1.3 действуют отрицательные значения напряжения в мВ , которые через каскад на DA1.4 поступают на базу VT3 . В таком режиме VT3 заперт и не оказывает влияния на работу схемы регулировки напряжения.

Как только падение напряжения на R20 превысит заданный порог, выход DA1.4 станет положительным и в работу вступает VT3 . Сопротивление перехода VT3 подключает базу транзистора VT2 к общему проводу, тем самым прикрывая его, следовательно, напряжение на выходе будет падать до значения (в зависимости от величины перегрузки) равновесия регулировочных каскадов.

Печатная плата показана на рисунке сверху. В схеме я не стал указывать амперметр и вольтметр , т.к. при нынешнем изобилии приборов давать конкретные рекомендации не имеет смысла. Переменные резисторы можно использовать с запайкой на плату или выносные. Радиатор для охлаждения VT1 в пассивном режиме должен иметь площадь не менее 400 см2 , т.к. в « тяжёлых » режимах (малое выходное напряжение и большой ток) на нём выделяется значительная тепловая энергия. Как я уже сказал, понимая принцип работы этой схемы, её можно адаптировать практически под любые напряжения и токи .

Источник

Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения

Лабораторный блок питания может пригодится практически каждому радиолюбителю для отладки и работы с электроникой. В данной статье мы рассмотрим сборку лабораторного блока питания, схема которого довольно известна в сети интернет. Схема является довольно популярной, была собрана множеством радиолюбителей по всему миру. В виду её популярности, в Китае так же наладили производство кит-набора, с помощью которого можно спаять схему, немного сэкономив на времени при изготовлении печатной платы, и поиске компонентов. Я решил заказать этот набор, и посмотреть что из этого получится. В блоке питания имеется регулировка как по току, так и напряжению. Данный пост будет содержать минимум теории, и больше фото для показа что в итоге получилось.

Принципиальная схема блока питания:

Схема найдена в интернете, некоторые компоненты на схеме выше заменены советскими аналогами, в целом схема идентична.

Сам набор с компонентами добрался в таком виде:

Перед началом сборки выяснилось что некоторые компоненты пришли ни тех номиналов. Что касается подобного рода посылок, то это довольно распространённая практика. Поэтому рекомендуется всегда проверять элементы перед сборкой. В моём случае шунтирующий резистор (R7) оказался 47 Ом, а должен быть 0.47 Ом. Кроме того операционники оказались с дефектом, и после сборки не регулировалось напряжение и ток. Всё исправилось заменой этих компонентов. Читал в интернете, у некоторых схема начинает работать сразу после сборки. У некоторых приходят с дефектами или неправильными номиналами элементов. Очевидно, мне попалось и то и другое, в общем с ситуацией разобрался, и плата собрана и работает.

На схеме так же имеется стабилизатор напряжения 7824, я решил заменить его на 7812, который будет выдавать 12 В для запитки куллера + индикатора напряжения и тока.

В качестве трансформатора временно решил использовать от старого бесперебойника. Плата вывозит нагрузку на 3А, однако легко дорабатывается некоторой заменой компонентов. После этого при необходимости можно повысить выдаваемый ток блоком питания. Протестировав схему, стало понятно, что радиатор на выходном транзисторе маловат в своих габаритах, и не справляется с рассеиванием тепла. После чего решил прикрутить транзистор на радиатор от старого 478-го процессора. Как положено, с использованием термопасты для лучшей проводимости, т.к. узел весьма показался мне уязвимым в вопросе перегрева.

Решил повесить нагрузку в пару ампер на блок питания, посмотреть как быстро будет греться радиатор на транзиcторе. Минуты две при такой нагрузке радиатор спокойно рассеивает температуру после чего уже требуется принудительное охлаждение. Решил немного доработать охлаждение радиатора, и вместо того, чтобы вентилятор жужал постоянно, сделал схему, которая будет включать его при пиковых нагрузках. В сети интернет есть схема, которая реализована за счёт необычной способности транзистора КТ315 менять свои свойства при смене температуры.

Схема регулятора оборотов вентилятора охлаждения:

Собрал эту схему довольно быстро, она так же популярна в сети интернет. Особенность этой схемы в том, что в качестве датчика выступает транзистор КТ315. Этот транзистор к счастью оказался под рукой. Что касается VT2 то я решил заменить его современным аналогом, т.к. в магазинах всё реже можно найти детали старой базы.

Самое время делать корпус для блока питания и собирать это всё дело в кучу. Т.к. под рукой оказался корпус от бесперебойника компьютера, решил попробовать затолкать в него все компоненты, а так же сделать более правильную «морду», с регуляторами индикаторами и тумблером.

Читайте также:  Регулировка и замена фурнитуры алюминиевых окон

Переменные резисторы решил заказать другие, т.к. регулировка с многооборотистым резистором гораздо плавнее. В ходе испытаний выяснилось что индикатор напряжения имеет погрешность 0,01В, а вот что касается тока, то там наблюдается нелинейность в измерении. Исправляется пайкой одной перемычки на плате (в сети много об этом есть постов). Крепёж под «бананы», а так же тумблер включения питания.

Вот такая тушка под корпус лабораторника, переднюю и заднюю панель я открутил, так как она не пригодится, и панели у прибора будут другие.

В качестве материала для панели решил взять гетинакс, толщиной 5 мм. Причина такого выбора в том что его легко обрабатывать, диэлектрик, да и оказался под рукой.

Отверстия сверлились свёрлами и отрезными дисками для бор машины. Процесс изготовления корпуса — творческий, а поэтому в моём случае затянуться на больше чем ожидалось).

Элементы на панели вырезанные из листа гетинакса не стыковались с отверстиями которые были на железном корпусе. Таким образом чтобы разместить элементы потребовалось так же немного подрезать сам металлический корпус.

Урезая корпус под нужды элементов управления, это его значительно ослабляет в плане жесткости. Я же стремился сделать его более надёжным и качественным. В итоге простая переделка перешла в фазу «глубокой» переделки, в ходе чего была срезана задняя панель полностью, и добавлены рёбра жесткости.

Для примерки первый крепёж был сделан что называется на «шару» для того чтобы немного прикинуть размещение элементов. В ходе чего было выяснено, что так же потребуется сделать дополнительную планку по центру, чтобы прикрутить к ней два радиатора, и пару схем.

Сделал всё как задумал, хоть и можно было проще затолкать как получиться, но хотелось сделать как виделось правильным. Оставил запас места под трансформатор большего размера. Сам трансформатор разместил по центру, для более правильной развесовки прибора, а так же рассеивания тепла. Радиатор разместил ближе к задней стенке где находится вентилятор кулера. Сама плата блока питания так же находится ближе к кулеру. Плата управления ближе к передней панели, и в таком положении, чтобы место в центральной части где находится трансформатор оставалась в запасе.

Немного творческого беспорядка, на пару дней, в итоге подогнал все элементы по местам, и спаял узлы в последствии. Радиатор изолировал от корпуса, в итоге были сделаны специальные посадочные площадки из гетинакса которые одной стороной крепились к корпусу другой к радиатору. Получился некий пазл, которой держал всё это дело прочно на своих местах.

После первой сборки и спайки самоё время проверить работоспособность прибора. После сборки прибор включился но регулировалось напряжение и ток. В итоге выяснилось, что многооборотистые резисторы были припаяны немного неправильно, и это дело быстро исправилось. В целом, всё практически готово. Датчик регулятора скорости вращения вентилятора (транзистор КТ315) так же был прикручен около выходного транзистора блока питания, который размещался на радиаторе. Таким образом он быстрее реагирует на смену температуры выходного транзистора не дожидаясь нагрева всего радиатора.

Регуляторы на переменные резисторы мне показались довольно габаритными для этой панели, поэтому ставить их пока не стал, и заказал другие специальные для данного типа резисторов.

Вот такой получился танк. На задней панели сделаны отверстия под для вентилятора, предохранитель, а так же гнездо питания на 220 В. Центральный контакт гнезда как и положено заземлил на корпус блока питания. Хотя в наших розетках и нету третей точки — заземления, но пускай будет хотя бы в приборе, на будущее.

Проводка в блоке так же была связана, чтобы не было механического воздействия на места припоя при эксплуатации прибора.

В дальнейшем прибор так же планируется дорабатываться и в плане мощности, и возможно немного по внешнему виду. А пока результат он выглядит таким вот образом.

Сама плата с базовыми элементами способна выдавать от 0 до 30 Вольт, с током от 0 до 3 Ампер. Осциллограммы к сожалению показать не могу, т.к. нет осциллографа под рукой. Конечно это не много, ну и не мало тоже. По этой причине в дальнейшем планируется доработка в сторону увеличения мощности, путем замены элементной базы, от трансформатора до транзисторов. Разумеется насколько это позволят сами дорожки платы.

Источник

Блок питания из АТХ своими руками. Рабочая схема с регулировкой тока и напряжения.

У каждого, уважающего себя радиолюбителя должен быть регулируемый блок питания и по возможности даже не один. Решив заняться электроникой, я тоже принял решение изготовить блок питания из блока АТХ. На тот момент мне удалось приобрести 5 исправных блоков питания за 500 рублей, то есть опыты было на чем проводить и учиться.

В качестве основы для переделки был выбран блок питания на TL494 фирмы Power Master model no: FA-5-1(300W PEAK LOAD), как понятно из названия выдавать такой блок может 300 Ватт в пике.

Долго мучался я с выбором схемы для переделки, опыта работы с импульсными блоками питания у меня не было. В итоге, пообщавшись со специалистами на одном из форумов, я решил делать вот по такой схеме.

Читайте также:  Регулировка акпп на шевроле авео т300

Конечно, для начала нужно хотя бы изучить, где у TL494 находится первая нога, понять, как она примерно работает или хотя бы какой вывод куда идет и за что отвечает, какое напряжение подавать.

Глядя по схеме и читая профильные форумы, я понял, что для начала необходимо убрать с блока всё лишнее, выпаять лишние провода, оставив по 2 провода 12 вольтовой линии и минуса. Конденсаторы по линии 12 вольт поменять с 16 вольт на 35 вольтовые такой же или большей емкости, с дросселя групповой стабилизации можно убрать лишние обмотки минус 12 вольт, 3.3 вольта, если не нужна, то и 5 вольт можно убрать.

Первый запуск обязательно через лампу накаливания, вылет ключей, конечно, она не предотвратит, но позволит избежать развития кз в схеме и полного ее выгорания в случае фатальной ошибки. После приведения всей платы к виду, как указано на схеме, производим пробный пуск, при этом, я по току поставил сопротивление 470 Ом, по напряжению 10кОм. С лампой 60Вт в нагрузке напряжение регулируется до 18В, ток до 0.8А. При подключении шуруповерта ток возрастает до 4 А, а напряжение падает до 3.5В. Думаю, лампа не даёт развить мощность или в схеме что не так? Понимаю, что лампу можно убрать, с ней бп на всю мощь не выйдет. Резистор с шунта подсказали уменьшить, иначе не будет ограничения по току, потом по немного увеличивать, выставив переменник на максимум тока и соответствующую нагрузку на выход.

Шунт поставил из двух керамических сопротивлений по 0.1 Ом 5 ватт. Следует понимать, что чем больше сопротивление резистора с шунта на шим тем больший ток может дать бп. Лучше ограничивать на уровне 8-10 ампер. Для наладки вешаем нагрузку на выход ватт на 100 (можно 12вольтовые авто лампы, галогенки, ну или что есть), выставляем 12 вольт, крутим переменник «ток» до упора, смотрим контрольным амперметром максимальный ток, если мало, то увеличиваем сопротивление с шунта на 20-50 Ом пока не добьёмся нужного максимального тока. Можно последовательно подпаивать, потом заменить одним близким номиналом.

Я в начале подцепил в нагрузку лампу 60 Вт, вращаю регулятор напряжения — ничего, добавляю регулятором тока -растёт до 6В и 0.5 А, больше никак. Думаю, в чем проблема? Оказалось, что это уже работает ограничение, следует понемногу увеличивать резистор с шунта. Допустим. Если стоял резистор 50 Ом, поставьте на 100 Ом.

Обязательно смотрите и контролируйте температуру ключей, ибо можно заиграться при наладке, бахнут по перегреву. После любых изменений в схеме, перед включением, выкручивайте переменники регулировки напряжения и тока в ноль.
Как видно по схеме, на выходе стоит динамическая нагрузка (можно выбрать один из нескольких предложенных вариантов). Эта нагрузка нужна блоку питания, если на клеммах ничего нет, чтобы он не шёл вразнос, обычно ставят пятиватник 100 Ом, можно и элэмку. Вентилятор я запитал через L7812, поставив её на радиатор, вместо диодной сборки по 5В линии. Запитал от 12 ноги шимки.
Чтобы окончательно отрегулировать выходной ток, необходимо выставить около 10 Вольт, ток на минимум. На выход блока подключить амперметр и плавно вращая ручку регулировки тока смотреть, какой максимальный ток получится на выходе. При необходимости заменить номинал резистора шунта.

У меня при такой настройке напряжение упало до 2 вольт, ток показал около 8 ампер. Мне было нужно немного больше, поэтому поднял сопротивление резистора и опять провел замеры.

Иногда при регулировке напряжения или при работе ограничения тока возможны высокочастотные писки. Чтобы избавиться от них необходимо подобрать RC цепочки. Для устранения при регулировке напряжения они ставятся между выводами 2 и 3 шим контроллера TL494, для устранения писка при регулировке тока — между 3 и 5 ногами. Можно ставить переменники и пробовать. Конечно, лучше всего стать осциллографом на выход и крутить, слушать, смотреть сигнал по минимуму размаха пульсаций. Но я к сожалению не имею такого прибора, поэтому пришлось просто ориентироваться по убыванию лишних звуков на слух, сначала регулируя напряжение (без нагрузки), у меня звук проявлялся примерно на 6-7 вольтах, полностью подавил шум регулировкой RC цепи, а потом подкинув нагрузку и регулируя ток (у меня шуршало на 4 амперах), регулировкой RC цепи полностью убрал шорохи, сейчас блок питания вообще не слышно.

Для изготовления передней панели воспользовался программой FrontDesigner3.0. Напечатал на обычном листе и закрыл всё оргстеклом, ничего лишнего.

Вот по такой простой схеме можно сделать довольно приличный блок питания, который используется для зарядки аккумуляторов, как источник для питания шуруповерта, для питания различных устройств при монтаже и наладке с ограничением тока.

Надеюсь, моя статья хоть немного поможет всем, кто хочет сделать блок питания из АТХ своими руками. Подписывайтесь на канал, пишите комментарии, я мог забыть некоторые тонкости, так как делал более года назад, будут вопросы – задавайте. Спасибо!

Источник

Adblock
detector