Блок живлення радіоаматора - Блоки живлення (лабораторні) - Джерела живлення. Блок живлення початківця радіоаматора

Всім доброго дня! Минулий раз Aleks-23 опублікував схему УМЗЧ для сабвуфера потужністю 150Вт. Такий УМЗЧ відмінно працює в складі аудіоресивери системи 2 + 1. (Зроблено три таких ресивера і дві активних колонки, де в НЧ каналі працює такий же підсилювач).
Тепер настав час змайструвати для нього імпульсний блок живлення потужністю 300Вт. Основою даного блоку живлення послужив БП АТХ на мікросхемі 2003. Це усічений варіант відомої CG6105D. Раніше були випробувані варіанти з IR2151, TL494. У БП з IR2151 немає стабілізації вихідної напруги. У БП на TL494 необхідно додавати вузол захисту від перевантаження, що не завжди зручно. У мікросхемі 2003 вже є вбудований захист від перевантаження. При використанні 2003 року в блоці живлення, схема включення якої, простіше ніж наTL494, виходить не складне і цілком надійний пристрій.
Як бачимо, схема досить таки проста. Тепер про функціональне складі блоку живлення. Блок живлення складається з вхідного фільтра, випрямляча, ємностей фільтра (одночасно є ємнісним дільником напруги), допоміжного імпульсного блоку живлення (для харчування 2003 і схеми управління інвертором), инверторного каскаду, схеми управління інвертором, вихідних ланцюгів (вторинних випрямлячів і фільтрів).

Отже мережеве напруга ~ 220В через роз'єм JP1, через бареттер R1 (бареттер служить для обмеження струму заряду конденсаторів С3, С4 при включенні пристрою, на подальшу роботу блоку живлення не впливає), через запобіжник, через фільтр L1, C1 (служить для запобігання попадання завад від блоку живлення в мережу) надходить на випрямний міст VD1. Далі випрямлена напруга надходить на ємнісний дільник RU1, RU2, R2, R3, C3, C4.
Дільник необхідний для роботи підлозі мостового інвертора. С2 зрізає постійну складову, перешкоджаючи потраплянню її на імпульсний трансформатор TV1. Елементи VT1, VT2, VD4, VD5 разом з RU1, RU2, R2, R3, С2, C3, C4 утворюють підлозі бруківці інвертор. TV2, VD2, VD3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, C5, C6 схема формування імпульсів управління ключовими транзисторами. З обмоток TV1 2-4, знімаються вторинна напруга, і через випрямлячі VD8-VD19 надходить в навантаження. У каналі +/- 50В, L2 є дроселем групової стабілізації. На мікросхемі DD1 2003 зібраний драйвер управління блоком живлення. Частота перетворення 65Кгц. Харчування +5 В надходить від допоміжного блоку живлення на висновок 1 і 4 мікросхеми. На висновок 14 через дільник R11, R11-1, R3 надходить напруга на схему стабілізації вихідної напруги +/- 50В. Стабілізація здійснюється по каналу + 50В. На висновок 5 надходить сигнал перевантаження блоку живлення від ТV2 через VD7, R13, R14, R15. C висновків 7, 8 знімається парафазного сигнал і через підсилювач струму VT1, VT2, розділовий трансформатор TV2, надходить на ключові транзистори підлозі мостового інвертора.
Резисторами R11і R11-1 встановлюється напруга +/- 50В. Резистором R14 встановлюється струм спрацьовування захисту від перевантаження. Струм спрацьовування встановлюється приблизно 5А.
При спрацьовуванні захисту від перевантаження блок живлення переходить в режим очікування. Захист скидається при відключенні харчування.
На транзисторах VT3, VT4 і трансформаторі TV3 зібрано допоміжний блок живлення, від якого живиться драйвер інвертора.
Роз'єм JP2 12В для живлення захисту від постійної напруги. Роз'єми JP3, JP4 12В для схеми охолодження УМЗЧ і блоку живлення. +/- 50В підключаються до УМЗЧ за допомогою «тат» і «мам» від автопроводкі.
Конструкція і деталі.
Велика частина елементів взята від старого блоку живлення АТХ на мікросхемі 2003. Ця мікросхема дуже надійна і в несправному блоці живлення, як правило справна. Від блоку живлення застосований дросель фільтра L1, радіатори, випрямний міст, трансформатори TV2 - TV3, дроселі L3, L4 і ін. Трансформатор TV1 ERL-35 потребує доопрацювання. Також доопрацювання потребують дросель L2. Повністю від блоку живлення АТХ узятий блок живлення чергового режиму. При зміні малюнка друкованої плати можна застосовувати і інші схеми чергового режиму.
Драйвер блоку живлення зібраний на окремій платі, яка упаюється в основну плату. Випрямні діоди VD8-VD11 встановлені на окремий радіатор, закріплений над платою блоку живлення.
У трансформаторі TV1 необхідно перемотати вторинні обмотки. Для цього його потрібно розібрати. Про те, як розібрати трансформатор обговорювалося на різних форумах. Найпростіший спосіб це варити на повільному вогні хвилин 20. Після чого акуратно роз'єднуємо половинки муздрамтеатру. Якщо не виходить варимо ще. Після того як муздрамтеатр демонтований, розмотує половину первинної обмотки, як правило 20 витків. Необхідно запам'ятати фазировку цієї обмотки, так ка вона потім намотується знову. Далі знімаємо екран і розмотує повністю вторинні обмотки до наступного екрану. Потім необхідно висушити трансформатор феном. Проводом діаметром 1 мм наметовому 18 витків, потім ще 18 витків. Середня точка залишається довгою 7см. Далі мотаємо проводом 0,59мм дві обмотки по 4 витка. Потім повертається назад екран і половину первинної обмотки, обов'язково дотримуючись фазировку. Між обмотками прокладаємо ізолюючий скотч, який видаляли при розмотування трансформатора. Для фіксації обмоток зручно використовувати липку стрічку (скотч) шириною 10мм. Далі збираємо муздрамтеатр, знову використовуючи 10мм скотч, яким скріплюємо половинки муздрамтеатру.
Дросель групової стабілізації L2 від блоку живлення АТХ (жовте кільце діаметром 28мм). Видаляємо з нього всі обмотки і наметовому одночасно двома проводами діаметром 1мм 26 витків.


Дросель L3, L4 готові від БП АТХ.
Діоди випрямляча VD8-VD11 встановлюються на окремий радіатор через слюдяну прокладку, змащену теплопровідної пастою КПТ-8. Діоди притискаються до радіатора алюмінієвою пластиною.
У мікросхеми 2003 видалені невикористовувані ніжки.
Блок живлення в зборі.




Друкована плата блоку харчування.



Друкована плата драйвера.




Порядок складання та налагодження.
Друковані плати можна виготовить різними способами. У моєму варіанті це медичний шприц з голкою, у якій напилком спиляно вістря. У шприц наливається нітролак НЦ-218 розбавлений розчинником 646 і для кольору додані чорнило від кулькової ручки. Голка вибирається з розрахунку товщини провідників. Лак тече самопливом. Призвичаївшись можна нанести малюнок доріжок. При склеюванні доріжок або монтажних майданчиків після висихання лаку, можна за допомогою шила підкоригувати малюнок, видаливши зайве. Може, виходить не так красиво як лутом, але надійно. Коли плати витравлені, лак знімається розчинником 646 і зачищається дрібною шкіркою. Потім плати покриваються спирто-каніфольним флюсом і лудяться.
Монтаж починають з перемичок, потім впаюються резистори, конденсатори, роз'єми. Транзистори VT1 \u200b\u200bі VT2 інвертора НЕ впаюються, плата драйвера той же. В першу чергу впаивают деталі фільтра, діодний міст, конденсатори подільника, варистори і R1, R2, R3. Потім впаюються деталі допоміжного блоку живлення. Після його збірки потрібно його перевірити. Для перевірки на вихід 12В впаивают резистор 0,5 Вт 1,5 К (паралельно С31). На вихід 5В (паралельно С34) впаивают малопотужну лампу розжарювання 12-28В або резистор 2Вт 470ом ... 1К. Лампочка наочніше. Харчування ~ 220В на блок живлення подають через лампу розжарювання 40Вт. Включаємо БП і заміряємо вихідні напруги. На С34 4,8 ... 5,2В, а С31 приблизно 18В. Якщо блок живлення не заробив, шукаємо помилки.
Далі паяем плату драйвера. Після складання плати драйвера її потрібно перевірити. Для перевірки необхідно на гнучких провідниках від допоміжного БП на плату драйвера подати 12В і 5В згідно зі схемою. Висновок PR замкнути на масу. Подати харчування на БП і заміряти напругу на висновках 7 і 8 мікросхеми 2003. Мабуть приблизно 1,4 В. Далі висновок 12В через резистор 2,2К з'єднуємо з виведенням плати Vin. Заміряємо напруга на 7 і 8 нозі 2003. Мабуть приблизно 2,2В. Резистор отпаиваем і знову на висновках 7 і 8 1,4 В. Відпаюємо перемичку на землю з виведення РR плати і знову міряємо напругу на 7 і 8 нозі 2003. Мабуть 2,2В. На цьому перевірка плати драйвера закінчена. Плату бажано покрити лаком НЦ-218. Після висихання лаку, плату драйвера можна впаяти на своє місце.
Далі упаюємо все інше.
Для налагодження блоку харчування, будуть потрібні 4 лампи розжарювання 24В 5Вт. 2 лампи розжарювання 12В з приладової панелі автомобіля з струмом не більше 1А. Послідовно з блоком живлення в розрив мережевого проводу підключаємо лампу розжарювання 60 Вт. R11 упаюємо 39К. Замість R11-1 перемичка. R14 поки не упаюємо. До роз'ємів JP3, JP4 підключаємо лампочки 12В. До виходів +/- 50В підключаємо лампочки 24В по дві включені послідовно. Включаємо харчування. Лампа розжарювання, включена послідовно з БП повинна спалахнути і згаснути. Лампи на виходах повинні загорітися. Якщо лампа, включена послідовно з БП світиться в повний накал, необхідно шукати проблему в монтажі. Якщо все нормально, тоді відключаємо харчування і замість лампи 60Вт упаюємо резистор 2Вт 1 ... 6,2Ом, про всяк випадок. Включаємо харчування і заміряємо напруга на виходах +/- 50В. Впаівая замість перемички R11-1 резистор, збільшуючи його опір, підганяємо напруга +/- 50В. Далі підбираючи опір R14, домагаються спрацьовування захисту при струмі приблизно 5А. Для цього буде потрібно регульована навантаження.

Відразу оговорочка - друковані плати є не на всі перетворювачі.
Хіт парад друкованих плат на IR2153 відкриє плата схеми з написом " СХЕМА №1". Для скачування плати в форматі LAY 5 натисніть на ескіз плати:

Запобіжник упаюється в плату на спеціанлних стояках, виготовлених з мідного дроту діаметром 1,5 мм. Можна просто запаяти провід діаметром відповідним таблиці струмів. Двуполярное харчування можна організувати з двох вторинних напруг, що формуються діодами Шотки і випрямлячів з середньою точкою. Має додатковий Двуполярность джерело для харчування попередніх каскадів. Плата розрахована під використання феритового кільця і \u200b\u200bвсіяна вентиляційними отворами - на частотах вище 50 кГц кільця з 2000-го фериту вже саморазогреваются.

Наступна плата під імпульсний блок живлення на IR2153 для "СХЕМИ №2". Містить пару специфічних радіаторів, використовуваних в телевізорах на кадровій розгортці.

В принципі підібрати що то аналогічне або підправити плату під себе великих труднощів не складе

Даний блок живлення так само має захист від перевантаження на трансформаторі струму. У блок вбудована ситема м'якого старту вторинного напруги, передбачені випрямлячі під харчування попередніх каскадів і вентилятор примусового охолодження. Як випрямних діодів вторинного харчування використовуються ультрашвидкі діоди в корпусі ТО-220. Як сердечників індуктивностей використовуються ферити від фільтрів харчування телевізорів на яких намотаний провід до заповнення вікна. Діаметр дроту, краще звичайно сумарний діаметр джгута з проводів рсачітивается виходячи зі співвідношення 3-4 А на 1 кв мм перетину:


Ця плата до перетворювача напруги, наведеним на "СХЕМОЮ №4". Ну майже як на схемі ... Даний варіант має додаткові транзистори для прискорення закриття польових транзисторів напівмоста перетворювача і містить 4 однополярних вихідних напоряженія з яких можна зібрати або два двополярної напруги, або одне для живлення підсилювача з дворівневим харчуванням класу "H" або "G ".

Випрямні діоди Шотки, а оскільки вони більше 150 В бувають вкрай рідко, то вихідна напруга не може бути вище 75 В і то за умови, що Ви згодні працювати на технологічному запасі і готові до ремонту блоку живлення в будь-яку хвилину. Для підвищення надійності слід Рачет вести виходячи з того, що блок живлення буде віддавати в навантаження не більше 50-55 В.
Тепер же власне плата на "СХЕМУ №4":

Компонування плати даного інвертора майже така ж, але вже має свою специфіку - використовуються телевізійні радіатори і ферити. Для фільтра первинного харчування, трансформатора струму і фільтрів вторинного харчування посадкові місця розраховані на установку фериту наведеного вище на фото. Однак ні хто не забороняє впаяти в наявні отвори дроти що йдуть від феритових кілець. Для фільтрів намотування до заповнення перетином з розрахунку 3-4 А на кв мм. Як сердечника силового трансформатора використовується 4 складених сердечника від телевізійних ТДКС, на малюнку показано як средечнікі складаються, а більш детально про ці сердечниках на наступній сторінці.


Діодний міст вторинного харчування цього варіанту джерела живлення виконаний на ультрашвидких діодах в корпусі TO-247.

Схема №5 - автомобільний перетворювач напруги на IR2155. На наведеній нижче платі мається на увазі силовий трансформатор на Ш-подібному феррите від імпульсного блоку живлення телевізора з 72-м кінескопом. Однак на це місце і кільце діаметром 45 мм теж добре стає. Діодний міст вторинного харчування на ультафастах в корпусі ТО-220, встановлений на листової радіатор. Фільтр вторинного живлення виконаний на одному сердечнику

Наступний імпульсний блок живлення узятий з сайту "ПАЯЛЬНИК", еcкіз креслення друкованої плати наведено нижче:

В інтернеті знайшлося два варіанти друкованої плати для імпульсного блоку живлення за схемою №7. На одній правда є помилочка - загубився резистор з харчування мікросхеми (R4), але додати його не важко.

На верхньому варіанті фільтр первинного харчування двохобмотувальний, на другому обмотка одна. Обидва варіанти мають однополярної вторинне харчування.

Плата перетворювача для "Схеми №8" має SMD компоненти в обв'язки IR2155. Вихідна напруга - двуполярное, захисту від перевантаження немає:

Плата спланована під ферритові кільце, діоди вторинного харчування без теплоотводов.

Ще один варіант плати - "Схема №13", принципової схеми якої немає. По суті це збірка типового перетворювача з захистом на трансформаторі струму який управляє зібраним на транзсіторах аналогом тиристора. Даний блок живлення має двуполярное вихідна напруга.

Однак перед тим як починати готувати плату буде вельми корисним ознайомитися із заключною частиною даної статті, в якій буде розглянутий безліч ньюнасов і технологічних особливостей, що дозволяють зробити вибір варіанта який підходить Вам максимально

Наступний варіант джерела живлення призначений для підсилювача системи типу 7.1. основною проблемою саморобний підсилювачів потужності подібного класу являтеся правильна розводка загального проводу - в переважній більшості випадків появлется фон в колонках з за виникнення "земляний" петлі. Даний варіант блоку питани позбавлений цього недоліку, оскільки містить 4 вихідних напруги, що дозволяє згрупувати підсилювачі потужності парами, що дає можливість зазвязать "землю" і позбудеться від фону.

В останні десятиліття електронна техніка розвивається настільки швидко, що апаратура застаріває набагато раніше, ніж виходить з ладу. Як правило, застаріла апаратура списується і, потрапляючи в руки радіоаматорів, стає джерелом радіодеталей.
Частина вузлів цієї апаратури цілком можливо використовувати.

Як зібрати лабораторний блок живлення з принтера

В один з візитів на радіоринок вдалося практично за безцінь купити кілька друкованих плат від списаної апаратури (рис. 1). У комплекті до однієї з плат йшов і трансформатор харчування. Після пошуків в Інтернеті вдалося встановити (імовірно), що все плати - від матричних принтерів EPSON. Крім безлічі корисних деталей, на платі змонтований непоганий двоканальний джерело живлення. І якщо плату не передбачається використовувати для інших цілей, на основі його можна побудувати регульований лабораторний блок живлення. Як це зробити, розказано нижче.

Джерело живлення містить канали +24 В і +5 В. Перший побудований за схемою понижуючого широтно-імпульсного стабілізатора і розрахований на струм навантаження близько 1,5 А. При перевищенні цього значення спрацьовує захист і напруга на виході стабілізатора різко падає (струм короткого замикання - приблизно 0,35 А). Орієнтовна навантажувальна характеристика каналу показана на рис. 2 (крива чорного кольору). Канал +5 також побудований за схемою імпульсного стабілізатора але, на відміну від каналу +24 В. по так званій релейного схемою. Харчується цей стабілізатор з виходу каналу +24 В (розрахований на роботу від джерела напруги не нижче 15 В) і струмового захисту не має, тому при короткому замиканні виходу (а таке в практиці радіоаматора не рідкість) може вийти з ладу.

І хоча ток стабілізатора обмежений в каналі +24 В, при короткому замиканні ключовий транзистор приблизно за секунду нагрівається до критичної температури. Схема стабілізатора напруги + 24В показана на рис. 3 (літерні позиційні позначення і нумерація елементів відповідають нанесеним на друкованій платі). Розглянемо роботу деяких його вузлів, що мають особливості або ставлення до переробки. На транзисторах Q1 і Q2 побудований силовий ключ. Резистор R1 служить для зменшення потужності, що розсіюється на транзисторі Q1. На транзисторі Q4 побудований параметричний стабілізатор напруги живлення генератора, що задає, виконаного на мікросхемі, позначеної на платі як ЗА (далі будемо розглядати її як DA1).

Схема лабораторного блоку живлення

Ця мікросхема - повний аналог знаменитої з комп'ютерних блоків живлення TL494. Про її роботі в різних режимах написано досить багато, тому розглянемо лише деякі ланцюга. Стабілізація вихідної напруги здійснюється наступним чином: на один з входів вбудованого компаратора 1 (висновок 2 DA1) через резистор R6 подається зразкове напруга з внутрішнього джерела мікросхеми (висновок 14). На інший вхід (висновок 1) через резистивний дільник R16R12 надходить вихідна напруга стабілізатора, причому нижнє плече дільника підключений до зразкового напруги компаратора струмового захисту (висновок 15 DA1). Поки напруга на виводі 1 DA1 менше, ніж на виводі 2, ключ на транзисторах Q1 і Q2 відкритий.

Як тільки напруга на виводі 1 стає більше, ніж на виводі 2, ключ закривається. Зрозуміло, процес управління ключем визначається роботою генератора, що задає мікросхеми. Струмовий захист працює аналогічно, за винятком того, що на струм навантаження впливає вихідна напруга. Датчиком струму є резистор R2. Розглянемо струмовий захист докладніше. Зразкове напруга подається на інвертується вхід компаратора 2 (висновок 15 DA1). У його формуванні беруть участь резистори R7. R11, а також R16. R12. Поки струм навантаження не може перевищувати максимальні напруга на виводі 15 DA1 визначається дільником R11R12R16.

Резистор R7 має досить великий опір і на зразкове напруга майже не впливає. При перевантаженні вихідна напруга різко падає. При цьому зменшується і зразкове напруга, що викликає подальше зниження струму. Вихідна напруга знижується майже до нуля, і оскільки тепер послідовно з'єднані резистори R16, R12 через опір навантаження підключаються паралельно R11, зразкове напруга, а отже, і вихідний струм також різко зменшуються. Так формується навантажувальна характеристика стабілізатора +24 В.

Вихідна напруга на вторинної (II) обмотці понижувального трансформатора харчування Т1 має бути не нижче 29В при струмі до 1,4 А. Стабілізатор напруги + 5В виконаний на транзисторі Про і інтегральному стабілізаторі 78L05, позначеному на платі як SR1. Опис аналогічного стабілізатора і його роботи можна знайти в. Резистори R31, R37 і конденсатор С26 утворюють ланцюг ПОС для формування крутих фронтів імпульсів.
Для використання джерела живлення в лабораторному блоці потрібно випиляти з друкованої плати ділянку, на якому розміщені деталі стабілізаторів (на рис.1 відділений світлими лініями).

Щоб можна було регулювати вихідну напругу стабілізатора +24 В, його слід трохи доопрацювати. Для початку слід від'єднати вхід стабілізатора +5 В, для чого необхідно випаять резистор R18 і перерізати друкований провідник, що йде до висновку емітера транзистора Q6. Якщо джерело +5 В не потрібен, його деталі можна видалити. Далі слід випаять резистор R16 і підключити замість нього змінний резистор R16 * (як і інші нові елементи, він зображений на схемі потовщеними лініями) номінальним опором 68 кОм.

Потім треба випаять резистор R12 і припаяти його з зворотного боку плати між висновком 1 DA1 і мінусовим висновком конденсатора С1. Тепер вихідна напруга блоку можна змінювати від 5 до 25 В. Знизити нижня межа регулювання приблизно до 2В можна, якщо змінити порогове напруга на виводі 2 DA1. Для цього слід випаять резистор R6, а напруга на висновок 2 DA1 (близько 2 В) подати з підлаштування резистора R6 'опором 100 кОм, як показано на схемі зліва (навпроти колишнього R6).

Цей резистор можна припаяти з боку деталей прямо до відповідних висновків мікросхеми. Є й інший варіант - замість резистора R6 впаяти R6 "номіналом 100 кОм, а між виведенням 2 мікросхеми DA1 і загальним проводом припаяти ще один резистор - R6" 'номіналом 36 кОм. Після цих переробок слід змінити струм захисту стабілізатора. Випаявши резистор R11, впаяти на його місце змінний R11 * номінальним опором 3 кОм з включеним в ланцюг движка резистором R11 ". Валик резистора R1 V можна вивести на лицьову панель для оперативної регулювання струму захисту (приблизно від 30 мА до максимального значення, рівного 1,5 А).

При такому включенні зміниться і навантажувальна характеристика стабілізатора: тепер при перевищенні струму навантаження стабілізатор перейде в режим його обмеження (синя лінія на рис. 2). Якщо довжина проводу, що з'єднує резистор R11 'з платою, перевищує 100 мм, бажано паралельно йому на платі припаяти конденсатор ємністю 0,01 мкФ. Також бажано забезпечити транзистор Q1 невеликим теплоотводом. Вид на доопрацьовану плату з регулювальними резисторами показаний на рис. 4.

Такий блок живлення можна експлуатувати з навантаженням, некритичною до пульсацій напруги, які при максимальному струмі навантаження можуть перевищувати 100 мВ. Істотно знизити рівень пульсацій можна, додавши нескладний компенсаційний стабілізатор, схема якого представлена \u200b\u200bна рис. 5. В основі стабілізатора - широко поширена мікросхема TL431 (її вітчизняний аналог - КР142ЕН19). На транзисторах VT2 і VT3 побудований регулюючий елемент. Резистор R4 тут виконує ту ж функцію, що і R1 в імпульсному стабілізаторі (див. Рис. 3).

На транзисторі VT1 зібраний вузол зворотного зв'язку з падіння напруги припаяти з боку деталей прямо до відповідних висновків мікросхеми. Є й інший варіант - замість резистора R6 впаяти R6 "номіналом 100 кОм, а між виведенням 2 мікросхеми DA1 і загальним проводом припаяти ще один резистор - R6" 'номіналом 36 кОм.

Після цих переробок слід змінити струм захисту стабілізатора. Випаявши резистор R11, впаяти на його місце змінний R11 * номінальним опором 3 кОм з включеним в ланцюг движка резистором R11 ". Валик резистора R1 V можна вивести на лицьову панель для оперативної регулювання струму захисту (приблизно від 30 мА до максимального значення, рівного 1,5 А). При такому включенні зміниться і навантажувальна характеристика стабілізатора: тепер при перевищенні струму навантаження стабілізатор перейде в режим його обмеження (синя лінія на рис. 2). Якщо довжина проводу, що з'єднує резистор R11 'з платою, перевищує 100 мм, бажано паралельно йому на платі припаяти конденсатор ємністю 0,01 мкФ. Також бажано забезпечити транзистор Q1 невеликим теплоотводом. Вид на доопрацьовану плату з регулювальними резисторами показаний на рис. 4.

Такий блок живлення можна експлуатувати з навантаженням, некритичною до пульсацій напруги, які при максимальному струмі навантаження можуть перевищувати 100 мВ. Істотно знизити рівень пульсацій можна, додавши нескладний компенсаційний стабілізатор, схема якого представлена \u200b\u200bна рис. 5. В основі стабілізатора - широко поширена мікросхема TL431 (її вітчизняний аналог - КР142ЕН19). На транзисторах VT2 і VT3 побудований регулюючий елемент. Резистор R4 тут виконує ту ж функцію, що і R1 в імпульсному стабілізаторі (див. Рис. 3). На транзисторі VT1 зібраний вузол зворотного зв'язку з падіння напруги на резисторі R2. Ділянка колектор емітер цього транзистора необхідно підключити замість резистора R16 в схемі на рис. 3 (зрозуміло, змінний резистор R16 'в цьому випадку не потрібний).

Працює цей вузол наступним чином. Як тільки напруга на резисторі R2 перевищить приблизно 0,6 В, транзистор VT1 відкривається, що викликає переключення компаратора мікросхеми DA1 в імпульсному стабілізаторі і, отже, закривання ключа на транзисторах Q1,02. Вихідна напруга імпульсного стабілізатора зменшується. Таким чином, напруга на цьому резисторі підтримується на рівні близько 0,65 В. При цьому падіння напруги на регулюючому елементі VT2VT3 дорівнює сумі падіння напруги на резисторі R2 і напруги на емітерний перехід транзистора VT3. т. е. близько 1,25 ... 1,5 В в залежності від струму навантаження.

У такому вигляді блок живлення здатний віддавати в навантаження струм до 1,5 А при напрузі до 24В, при цьому рівень пульсацій не перевищує декількох мілівольт. Слід зазначити, що при спрацьовуванні захисту по струму рівень пульсацій збільшується, оскільки мікросхема DA1 компенсаційного стабілізатора закривається і регулюючий елемент відкритий повністю.

Друкована плата для цього стабілізатора не розроблялася. Транзистор VT3 повинен мати статичний коефіцієнт передачі струму Ь21Е не менше 300, а VT2 - не менше 100. Останній необхідно встановити на тепловідвід з площею охолоджуючої поверхні не менше 10 см².
Налагодження блоку харчування з таким доповненням полягає в підборі резисторів вихідного дільника R5- R7. При самозбудженні блоку можна шунтировать емітерний перехід транзистора VJ1 конденсатором ємністю 0,047 мкФ. Кілька слів про стабілізаторі каналу +5 В.

Його можна використовувати як додаткове джерело, якщо в трансформаторі Т1 є додаткова обмотка на 16 ... 22 В. В цьому випадку знадобиться ще один випрямляч з фільтруючим конденсатором. Оскільки цей стабілізатор не має захисту, навантаження до нього повинні бути підключені через додатковий пристрій захисту, наприклад, описане в, обмеживши ток останнього до 0.5 А. У статті описаний найпростіший варіант переробки, але можна ще поліпшити характеристики джерела, доповнивши компенсаційний стабілізатор власної регульованою захистом по току, наприклад, на операційному підсилювачі, як це зроблено в.


останні повідомлення

Популярні повідомлення

необхідність в лабораторному джерелі живлення з можливістю регулювання вихідної напруги і порога спрацьовування захисту по струму споживання навантаженням виникла давно. Пропрацювавши купу матеріалу на просторах інтернету і набивши шишки на власному досвіді, зупинився на наступній конструкції. Діапазон регулювання напруги 0-30 Вольт, ток віддається в навантаження визначається в основному застосованим трансформатором, в моєму варіанті спокійно знімаю більше 5-ти Ампер. Є регулювання порога спрацьовування захисту по струму споживаного навантаженням, а також від короткого замикання в навантаженні. Індикація виконана на ЖК дисплеї LSD16х2. Єдиним недоліком даної конструкції вважаю неможливість трансформації даного джерела живлення в Двуполярность і некоректність свідчення споживаного струму навантаженням в разі об'єднання полюсів - разом. В мої цілі ставилося завдання живити в основному схеми однополярного харчування по сему навіть двох каналів, як то кажуть, з головою. Отже, схема вузла індикації на МК з його вищеописаними функціями:

Вимірювання сили струму і напруги I - до 10 А, U - до 30 В, схема має два канали, на фото показання напруги до 78L05 і після, є можливість калібрування під наявні шунти в наявності. Кілька прошивок для ATMega8 є на форумі, перевірені мною не все. У схемі в якості операційного підсилювача використана мікросхема МСР602, її можлива заміна - LM2904 або LM358, тоді підключати харчування ОУ потрібно до 12 вольт. На платі замінив перемичкою діод по входу стабілізатора і дросель по харчуванню, стабілізатор необхідно ставити на радіатор - гріється значно.


Для коректного відображення величин струмів необхідно звернути увагу на перетин і довжину провідників включених від шунта до вимірювальної частини. Порада така - довжина мінімальна, перетин максимальне. Для самого лабораторного джерела живлення, була зібрана схема:


Завелася відразу ж, регулювання вихідної напруги плавна, так само, як і поріг захисту по струму. Друк під Лут довелося підганяти, ось що вийшло:

Підключення змінних резисторів:

Розташування елементів на платі БП

Цокольовка деякихнапівпровідників


Перелік елементів лабораторного ІП:

R1 \u003d 2,2 KOhm 1W

R2 \u003d 82 Ohm 1 / 4W
R3 \u003d 220 Ohm 1 / 4W
R4 \u003d 4,7 KOhm 1 / 4W
R5, R6, R13, R20, R21 \u003d 10 KOhm 1 / 4W
R7 \u003d 0,47 Ohm 5W
R8, R11 \u003d 27 KOhm 1 / 4W
R9, R19 \u003d 2,2 KOhm 1 / 4W
R10 \u003d 270 KOhm 1 / 4W
R12, R18 \u003d 56KOhm 1 / 4W
R14 \u003d 1,5 KOhm 1 / 4W
R15, R16 \u003d 1 KOhm 1 / 4W
R17 \u003d 33 Ohm 1 / 4W
R22 \u003d 3,9 KOhm 1 / 4W
RV1 \u003d 100K trimmer
P1, P2 \u003d 10KOhm
C1 \u003d 3300 uF / 50V
C2, C3 \u003d 47uF / 50V
C4 \u003d 100nF polyester
C5 \u003d 200nF polyester
C6 \u003d 100pF ceramic
C7 \u003d 10uF / 50V
C8 \u003d 330pF ceramic
C9 \u003d 100pF ceramic
D1, D2, D3, D4 \u003d 1N5402,3,4 diode 2A - RAX GI837U
D5, D6 \u003d 1N4148
D7, D8 \u003d 5,6V Zener
D9, D10 \u003d 1N4148
D11 \u003d 1N4001 diode 1A
Q1 \u003d BC548, NPN transistor or BC547
Q2 \u003d 2N2219 NPN transistor
Q3 \u003d BC557, PNP transistor or BC327
Q4 \u003d 2N3055 NPN power transistor
U1, U2, U3 \u003d TL081
D12 \u003d LED

Готові плати виглядають в моєму варіанті так:


З дисплеєм перевіряв, працює відмінно - як вольтметр, так і амперметр, проблема тут в іншому, а саме: іноді виникає необхідність в двополярної напруги харчування, у мене вторинні обмотки трансформатора окремі, видно з фото стоять два мости, тобто повністю два незалежних один від одного каналу. Але ось канал вимірювання загальний і має загальний мінус, тому створити середню точку в блоці живлення не вийде, через загальне мінуса через вимірювальну частину. Ось і думаю або робити на кожен канал власну незалежну вимірювальну частину, або може не так уже й часто мені потрібен джерело з двохполярним харчуванням і загальним нулем ... Далі наводжу друковану плату, та що поки витравити:


Після складання, перше: виставляємо фьюз саме так:

Зібравши один канал, переконався в його працездатності:



Поки сьогодні включений лівий канал вимірювальної частини, права висить в повітрі, тому струм показиват майже максимум. Кулер правого каналу ще не поставив, але суть зрозуміла з лівого.


Замість діодів поки що в лівому каналі (він знизу під платою правого) діодного моста який в ході експериментів викинув, хоч і 10А, поставив міст на 35А на радіатор під кулер.


Провід другого каналу вторинки трансформатора поки висять в повітрі.


підсумок: Напруга стабілізації стрибає в межах 0.01 вольт у всьому діапазоні напруг, максимальний струм який зміг зняти - 9.8 А, вистачить з головою, тим більше, що розраховував одержати не більше трьох ампер. Похибка вимірювання - в межах 1%.

недолік: Даний блок живлення не можу трансформувати в біполярний через загальне мінуса вимірювальної частини, та й поміркувавши вирішив, що оконечника мені не налаштовувати, тому відмовився від схеми повністю незалежних каналів. Ще одним з недоліків, на мій погляд, даної вимірювальної схеми вважаю те, що якщо з'єднати полюси - разом з виходу ми втрачаємо інформативність по струму споживання навантаженням через загальне корпусу вимірювальної частини. Відбувається це в слідстві запаралелювання шунтів обох каналів. А в загальному джерело живлення вийшов зовсім не поганий і скоро буде. Автор конструкції: ГУБЕРНАТОР

Обговорити статтю СХЕМА ЛАБОРАТОРНОГО ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ

Про те, наскільки гостро потребують ремонтники і радіоаматори в лабораторних блоках харчування для своїх майстерень, свідчить неухильно зростаючий попит на ці вироби. Оскільки на практиці нерідко потрібна наявність декількох блоків живлення, а ціни на готові вироби занадто високі, не кажучи вже про дефіцитності лабораторних блоків живлення, То вигідно займатися самостійним виготовленням таких блоків живлення.

У даній статті розглядається вельми проста і доступна в повторенні конструкція блоку живлення, яка не містить дефіцитних або дорогих комплектуючих, що дозволяє виготовити її будь-якому радіоаматорові. Наявність в цьому блоці живлення функції стабілізації струму в навантаженні серйозно розширює можливості використання його на практиці. Причому не тільки при ремонтних і лабораторних роботах, а й зарядці найрізноманітніших акумуляторів. Якщо ж врахувати, що в розглянутому блоці живлення передбачена можливість плавного регулювання стабилизируемого струму в навантаженні (від мінімального значення і до максимуму), то сфера використання цього БП стає досить великою.

Ускладнена схемотехніка більшості сучасних блоків живлення (БП) перешкоджає її практичного втілення, оскільки при її реалізації потрібні витрати часу і матеріальних засобів, а це в наш час є чи не основними чинниками, що перешкоджають самостійного виготовлення складних конструкцій. Дана ж конструкція не вимагає великих витрат.

Схема стабілізатора напруг (СН) може працювати, як в режимі стабілізації напруги, так і в режимі стабілізації струму.

Вихідна стабілізована напруга встановлюється в межах 0 ... 18 В. вихідний стабілізується ток (в режимі стабілізації струму) встановлюється в межах 0 ... 14 А).

Основний недолік багатьох схем зі стабілізацією струму, полягає в тому, що після відключення СН від електромережі на виході з'являється постійна напруга, близьке за значенням до вхідній напрузі СН! І поки розряджається (через навантаження СН) батарея оксидних конденсаторів мостового випрямляча СН, невідомо, що може статися в апаратурі, підключеної до виходу такого БП. Найнеприємніше полягає в тому, що ні про це негативне явище, ні про можливі варіанти усунення цього недоліку немає навіть згадки. У схемі даного СН запропонований схемотехнічний варіант вирішення цієї проблеми.

При розробці даної конструкції враховувалися наступні принципи:

1. Не слід прагнути ускладнювати схеми своїх конструкцій, якщо не забувати про можливі ремонтних роботах, які, рано чи пізно, все одно доведеться здійснювати.

2. Краще витратитися на придбання більш сучасних комплектуючих, якщо вони спрощують конструкцію блоку живлення ніж мучитися з виготовленням складних конструкцій БП на великій кількості комплектуючих.

3. Є сенс у виготовленні кількох примірників БП, навіть якщо в доступному для огляду майбутньому вони і не будуть потрібні. Як мінімум, потрібно мати кілька БП, виготовлених на різні вихідні струми і напруги. Повсюдна експлуатація одного потужного блоку живлення призводить до його прискореного виходу з ладу.

Схема блоку живлення

З огляду на вище викладене, була розроблена схема, на основі якої можна виготовляти блоки живлення різної потужності. Схема розглянутого СН приведена на рис.1. Основою даного СН є операційний підсилювач (ОУ) типу LM358N.

Ці ОУ стали вельми поширені завдяки їх здатності працювати в особливому режимі при однополярному напрузі. Не в останню чергу поширенню даних ОУ сприяло повсюдне їх застосування і в самих різних конструкціях малогабаритних цифрових мультиметров.

Власне стабілізатор напруги виконаний на половинці даного ОУ DA1. 1. На другому ОУ DA1.2 виконана захист по вихідному струму СН.

Розглянемо призначення основних елементів схеми і особливості номіналів деяких її деталей. Як видно з рис.1, харчування ОУ здійснено безпосередньо від одного загального випрямляча блоку живлення. Завдяки використанню даного типу ОУ вдалося уникнути ускладнення схеми СН в цілому. Тобто, за рахунок відсутності в необхідному негативному (щодо загальної шини живлення) джерелі напруги для живлення ОП вдалося додатково спростити схему СН. Завдяки застосуванню програмованого (прецизійного) стабілітрона (мікросхеми) типу TL431 вдалося спростити і схему джерела опорної напруги (ДОН). Виявилося можливим відмовитися і від будь-яких генераторів стабільного струму (ГСТ), що живлять цей стабілітрон.

Опорна напруга знімається з ІОН, виконаного на ІМС типу TL431 (VD1) і з движка змінного резистора R4, що є регулятором вихідної напруги СН, надходить на неінвертуючий вхід ОП DA1. 1. На інвертується вхід (висновок 2 ОУ) DA1.1 подається частина вихідної напруги, яка знімається з резисторного подільника напруги R8R6.

З цього ж ІОН напруга знімається і на вузол електронного захисту СН, який виконаний на другій половині LM358N (DA1.2) і через резисторний дільник напруги R11R14 подається на змінний резистор R12, який є регулятором для установки необхідного значення максимального вихідного струму СН.

Таким чином, входи даного ОУ підключені до потужного резистору R17, що є датчиком струму для захисного вузла СН. Від величини напруги на движку змінного резистора R12 і від опору резистора R17 залежить величина струму обмеження СН (вихідного стабільного струму СН).

Чим більше значення цієї напруги і чим менше опір резистора датчика струму R17, тим більше буде і величина вихідного струму СН.

Схема на ОУ DA1.2 є компаратор напруги, що порівнює опорна напруга на движку змінного резистора R12 з падінням напруги на датчику струму - R17. Якщо точніше, то компаратор порівнює ці напруги по величині, і в залежності від того, яке з напруг більше за величиною, змінюється і величина напруги на виході цього ОУ. Коли вихідний струм нижче порога спрацьовування компаратора (в залежності від положення движка резистора R12), то напруга на вході інвертується ОУ менше, ніж на резисторі R17, а значить, і на неінвертуючий вхід ОП. На виході ОУ при цьому низька напруга (Не більше 0,1 ... О, 2 В), недостатнє для відкривання транзисторів VT3 і VT4. При цьому світлодіод HL1, який є індикатором спрацьовування вузла захисту, не світиться і захист не робить ніякого впливу на обмеження вихідного струму СН.

Як тільки напруга на датчику струму R17 перевищить величину напруги на вході інвертується ОУ (орієнтовно на значення напруги зсуву ОУ), компаратор змінить свій стан і на його виході з'явиться велика напруга, що наближається за величиною до живлячої напруги ОУ (за вирахуванням приблизно 1,5 В) . Включиться захисний транзистор VT3 і своїм відкритим переходом колектор-емітер замкне точку з'єднання резисторів R9 R10 на загальний провід схеми СН. База потужного складеного транзистора VT1-VT2 виявляється знеструмленій і підключеної до загального проведення СН. Оскільки емітер VT2, так чи інакше, (за допомогою зовнішнього навантаження СН або за допомогою генератора стабільного струму на транзисторі VT5) вже з'єднаний із загальним проводом схеми СН, то складовою транзистор примусово закривається. Залежно від ситуації (навантаження СН), від величини вихідного струму і напруги, на виході виходить режим стабілізації напруги або режим стабілізації (обмеження) струму.

Як видно зі схеми, лише деякі типи ОУ зможуть нормально працювати в подібному режимі з однополярним годує напругою, оскільки звичайному ОУ потрібно установка «середньої точки» напруги живлення на його входах, що неодмінно призведе до появи на виході ОУ близько половини напруги його живлення. Це, в свою чергу, порушить функціонування захисту в цілому. Очевидно, що пристосувати звичайний ОУ в даній схемі найпростіше, застосувавши для нього двуполярное напруга живлення.

При однополярному харчуванні можуть працювати ще такі ОУ, як, наприклад, LM324N. В одному корпусі цього ОУ розміщено чотири ОУ. Відповідно до джерела, внутрішня схемотехніка розглянутих ОУ схожа. На LM324N також можна пробувати збирати даний СН за схемою рис.1. Основна вимога до ОУ в схемі компаратора DA1.2 полягає в тому, щоб на його виході було мінімальне напруження, коли захист не включена. В принципі, аналогічні вимоги висуваються і щодо ОУ самого СН DA1.1. Тільки виконавши цю вимогу, можна забезпечити надійне замикання захисного транзистора VT3. Тут доречні дуже важливі коментарі.

Справжні «підводні камені» чекають нас в процесі придбання зарубіжних комплектуючих, в тому числі і з ІМС типу LM358N, де дефекти можуть бути найрізноманітнішими. Багато дефекти цих ОУ проявляються лише після їх установки в робочу конструкцію. Якщо ж проводяться експерименти з такими екземплярами LM358N, то Найчастіше невдачі при макетування (практичному конструюванні) люди списують на інші факти, наприклад на «сиру» (недосконалу) схемотехнику в використовуваних конструкціях. А насправді використаний екземпляр LM358N мав «прихований» дефект і просто вийшов з ладу. Дуже важливо перевіряти LM358N ще до установки в друковану плату.

Найпоширеніший дефект таких ОУ, як LM358N - повна (очевидна) несправність одного з двох ОУ, коли, наприклад, на виході одного ОУ відсутня напруга. Воно не з'являється при будь-якому поєднанні напружень на входах ОУ. Це сама типова ситуація. Зустрічалися і такі екземпляри LM358N, у яких вихідна напруга перевищувало «нульове» значення і знаходилося в межах від нуля до декількох вольт. Рідше зустрічалися екземпляри LM358N з «некерованим» (по входах) вихідним напруженням від 1 В і аж до майже повної величини живлячої LM358N напруги.

Прихованими і несподіваними є такі дефекти LM358N, при яких вихідний каскад LM358N виходить з ладу, найчастіше «обрив» вихідного каскаду, причому раніше, ніж вихідний струм LM358N досягне значення 5мА. Було чітко підмічено, що ОУ перестають виходити з ладу, якщо вихідний струм LM358N обмежити на рівні зма. Стало очевидно, що є сенс і в подальшій мінімізації вихідного струму LM358N. Не сумніваючись в тому, що є сенс завжди використовувати ОУ при його вихідному струмі не більше зма.

Застосовуючи транзистори VT3 і VT4 у схемі СН (рис.1), досягли рішення описаної проблеми LM358N.

Рекомендації, які рятують неякісний вихідний каскад LM358N від ймовірної відмови, використані і щодо ОУ DA1.1, де його вихідний каскад працює на досить високоомних навантаження, представлену резистором R9, правий висновок якого з'єднаний із загальним проводом, якщо спрацював захист. Цей випадок є самим «важким» для вихідного каскаду DA1.1, а й такий режим роботи ОУ має місце лише при роботі СН в режимі ГСТ. У звичайному ж режимі експлуатації СН навантаження ОУ DA1.1 додатково зменшується (опір навантаження збільшується). Тепер ОУ працює на сумарний опір резисторів R9, R10 і вхідний опір складеного транзистора Дарлінгтона VT1, VT2. Остання складова формується базовим струмом VT1, VT2, який незначний при струмі навантаження СН, на який спочатку розрахована схема СН (до ЗА).

Базовий струм транзистора VT1 не перевищує і сотні мікроампер в самому несприятливому збігу обставин, коли струм навантаження СН максимальний, а посилення по постійному струму транзисторів Дарлінгтона мінімальне. Саме велике, з належним запасом, посилення цих транзисторів дозволило кардинально збільшити опір резистора R9 без побоювання в істотному порушенні характеристик СН.

Пропоноване побудова схеми СН має ще одна позитивна якість, що полягає в надійній роботі вузла захисту. Ситуація така, що ОУ DA1.1, задіяний в схемі регулювання напруги, не бере участі в петлі (схемою) регулювання (обмеження) струму.

Цим ОУ DAI.1 виключається з тракту захисту, що сприятливо позначається на швидкодії захисту в цілому. У разі, коли DAI.1 буде управлятися за допомогою компаратора DA1.2 при обмеженні струму, ситуація буде інша, не на користь вищесказаного.

Конденсатор С1, який замикає інвертується вхід ОП з його виходом, є неодмінним атрибутом в даній схемі СН. Без нього стійка робота компаратора, як втім, і всього СН стане порушуватися. У підсумку схема компаратора самовозбуждается.

Це явище має вплив і на схему самого СН, навіть коли поріг спрацьовування компаратора відстоїть далеко від величини струму на виході СН.

Щось аналогічне справедливо і по відношенню до ланцюгів корекції ОУ DA1.1, а саме щодо елементів обв'язки ОУ R7, С2.

Жодним чином не можна забувати про те, що коригувальні ланцюга ОУ, включені між входом і виходом ОУ, можуть представляти серйозну навантаження для вихідного каскаду ОУ. Навантаження реактивна, тобто з ростом частоти зростає навантаження по виходу ОУ. У нашому випадку, стосовно LM358N, ці ланцюги корекції є справжньою загрозою для вихідного каскаду. Чому в схемі (рис.1) встановлено досить високоомний резистор R7 послідовно з коригувальним конденсатором С2. Тут недостатньо такої малої місткості, як в схемі компаратора на DA1.2.

Якщо з якихось причин дана ланцюг не буде доведено, то нормальне функціонування схеми СН буде порушено. Сказане справедливо з невеликим застереженням. На постійному струмі СН може працювати цілком пристойно і без коректує ланцюга R7C2. Стійкість може зберігатися також і при роботі СН на низьких частотах (Десятки-сотні герц), але з підвищенням частоти в навантаженні, при імпульсному споживанні струму навантаженням, ситуація здатна змінитися кардинально. Однак і на низьких частотах на виході DA1.1 вже з'являться «сліди» самозбудження, тобто в цьому полягає якийсь підступ, оскільки на виході самого СН все може виглядати цілком пристойно, і осцилографом складно буде що-небудь діагностувати на виході СН.

Якщо амплітуда цих пульсацій незначна, то на них, як правило, не звертають уваги. Нерідко для спостереження ВЧ генерації в СН потрібен і осцилограф з більш широкою смугою пропускання (не менше 10 МГц, а іноді потрібно і 50 МГц прилад).

При імпульсному характері навантаження ситуація змінюється кардинально, і з прихованого режиму «подвозбужденія» ОУ DA1.1 вже може (в залежності від частоти і параметрів імпульсного сигналу) переходити в самий звичайний режим самозбудження, коли на випробувальний імпульс стане накладатися «добавка» від ОУ DA1 . 1. Таке явище зазвичай вже добре помітно на екрані осцилографа. Ось чому будь-яку конструкцію ніколи не завадить перевірити на імпульсної навантаженні. Тільки в тому випадку, якщо ми виявимо і отримаємо режим «дзвону» ( «подвоз- буждения») стаціонарного характеру, ми зможемо оцінити його параметри і усунути.

Нерідко проблема має місце в деякому обмеженому діапазоні частот, в якомусь приватному режимі роботи або ж з навантаженням певного характеру.

Тут також необхідні певні уточнення. Мова йде не тільки про техпоследствіях, до яких призводить імпульсне навантаження на виході СН, але і, в першу чергу, мається на увазі порушення режимів роботи (у вигляді самозбудження і т.п.) в самій схемі СН.

Дане уточнення необхідно з тією метою, щоб не виникало плутанини з тими збуреннями, до яких призводить імпульсне навантаження тільки на виході СН, не порушуючи при цьому режимів роботи безпосередньо в схемі СН.

Конструкція СН може бути довільною, все залежить від використовуваних деталей і можливостей радіоаматора. Слід пам'ятати, що живить СН напруга, що складає 30 В, є близьким до максимально допустимому для LM358N, гранично допустимий для якої становить 32 В. Якщо потрібно отримати більш високе значення вихідної напруги СН, то в схему СН необхідно внести деякі зміни, про що буде сказано далі.

Схема СН рис.1 дозволяє використовувати практично будь-який наявний малогабаритний мережевий трансформатор на відповідну напругу, не вдаючись до намотування додаткових обмоток. Вибір трансформатора цілком залежить від параметрів СН.

Деталі блоку живлення

Резистори: R1 - 2,7 кОм; R2, R5-R7, R15, R16 - 10 кОм; R3 - 5,1 кОм; R4, R12 - 33 кОм; R8, R9 - 15 кОм; RIO, R20, R21 - 4,7 кОм; R11 - 10 кОм; R13 - 1 кОм (подборний); R14 - 620 Ом; R17 - 0,12 Ом; R18, R19 - 30 кОм; R22 - 30 Ом.

Резистор R1 типу МЛТ - 0,5 Вт; R4, R12 - СПЗ-23в-А - 0,25Вт; R11 - СПЗ-38в; R17 - потужний (5 Вт) дротяний зарубіжного виробництва.

Конденсатор CI, С2 - К10-176; С4 - 470 мкФ х 25В - К50-29В.

У конструкціях СН присутні також ще кілька конденсаторів, які не показані на рис.1. Один конденсатор припаяний паралельно годує висновків LM358N (висновки 4 і 8), його ємність в межах 0,068 ... 0,1 мкФ (керамічний). А другий конденсатор припаяний паралельно вихідних клем СН, його ємність вибиралася в межах 4,7 ... 10 мкФ (1-2 шт. К73-17х63В).

Оксидний конденсатор СЗ (100 мкФ х 63 В) імпортний. Він припаяний паралельно штатним оксидним конденсаторам мостового випрямляча. Ще один такий оксидний конденсатор припаяний паралельно висновків анод-катод TL431.

Мікросхему ІОН - VD1 - TL431 можна замінити іншим інтегральним стабілізатором напруги (враховуючи її максимально допустимий вхідна напруга), що не Забуваючи про погіршення ТКН в ІОН. Можливе використання прецизійного стабілітрона, наприклад, Д818Е, але потрібно пам'ятати, що стабільність такого ІОН цілком буде визначатися стабільністю струму через нього. Обов'язкове застосування високостабільного ГСТ (замість резистора R1), якщо Д818Е буде живиться від основного випрямляча СН.

У разі, коли до ІОН на TL431 пред'являються підвищені вимоги щодо стабільності напруги ІОН, резистор R1 також потрібно замінити ГСТ. В даному випадку ГСТ виконували по найпростішою схемою на одному польовому транзисторі, Типу КПЗОЗД, в ланцюзі витоку якого встановлений резистор 510 Ом (підбирали для досягнення струму ГСТ, приблизно рівного 2 мА). Польовий транзистор повинен відповідати двом важливим вимогам: напруга (стік-витік і затвор-стік) не менше 25 В і початковий струм стоку менше 2 мА. Цей ГСТ можна замінити біполярним варіантом, зібраним аналогічно схемі ГСТ в рис.1 на транзисторі VT5, з тією лише різницею, що в 10-15 разів збільшували опір резистора R22 до отримання необхідного струму ГСТ, а замість транзистора середньої або великої потужності в новому ГСТ використовували малопотужні КТ315Б (Г), а також ВС547С або КТ3102 з будь-яким буквеним індексом.

Схема ГСТ при харчуванні TL431 особливо виручає тоді, коли виготовляли СН на ток 6А і більш, оскільки при великому струмі СН з'являються підвищені осідання напруги на випрямлячі, від якого запитана схема нашого ІОН. Мінімізувати нестабільність струму через ІОН, викликану цими просадками напруги, покликана схема додаткового ГСТ.

Звідси і випливає важливість усіх без винятку схемотехнических «дрібниць».

Транзистори VT3 і VT4 типу КТ315Г (під установку яких розрахована друкована плата СН) або будь-які інші кремнієві з іке.макс не менше 35 В і h2ia не менше 100. Як VT1 використаний зарубіжний транзистор ВС547С. Ці транзистори, незважаючи на дешевизну, мають велике і стабільне, практично не змінну посилення (зазвичай близько 500) при токах колектора в межах до 50мА. Його можна замінити будь-яким аналогічним, наприклад із серії КТ3102 (h2ia не менше 200 і іке.макс не менше 35 В). Транзистор VT2 типу КТ827 з будь-яким буквеним індексом. Замість нього можна застосувати і його аналог, зібраний на двох транзисторах: КТ8101 і КТ817 (або КТ815) по внутрішній схемою Дарлінгтона самого КТ827.

Ситуація така, що всередині КТ827 присутні не тільки резистори, шунтуючі базо-емітерний переходи обох транзисторів, але і два діоди, важливу функцію з яких виконує діод, що захищає перехід колектор-емітер більш потужного транзистора (КТ8101) від напруги протилежної полярності.

У разі заміни КТ827 транзистором КТ829 або закордонним транзистором BDX53C (аналог КТ829) максимальний струм СН потрібно знижувати вдвічі (до 1,5 А). Транзистор ГСТ VT5 типу КТ815, КТ817, КТ819 з літерними індексами В або Г. Його можна Замінити іншими аналогічними, наприклад КТ802, КТ803, КТ805, КТ808 і т.д.

Світлодіод HL1 - зарубіжний, дешевої цінової категорії, червоного кольору світіння, HL2 - теж дешевий закордонний, зеленого кольору світіння.

Друкована плата блоку харчування

Один з варіантів друкованої плати стабілізатора показаний на рис.2 і рис.3.





Чи не ставилося завдання створення мініатюрної плати, тому на ній чимало вільного простору. При цьому полегшується виконання малюнка плати звичайними методами, наприклад, за допомогою нітрофарби.

Транзистор VT2 встановлювали на ефективному теплоотводе з охолоджувальною поверхнею в межах 1500 ... 2000 см2, якщо в конструкції не застосовували примусове охолодження (обдування вентилятором). В останньому випадку площа тепло- відведення була в 5-6 разів менше. Транзистор джерела струму VT5 встановлювали на малогабаритному пластинчастому радіаторі площею 25 см2. Елементи схеми ГСТ розташовані за межами плати.

Всі конструкції блоків живлення оснащені системами усунення кидків струму в ланцюзі електромережі (первинної обмотки СТ), які збиралися по схемі.

Відчувати СН на змінному струмі (з динамічним навантаженням СН) можна за дуже простою схемою на потужному польовому транзисторі типу IRFZ48N, який управляється (комутується) вихідним сигналом вимірювального генератора (ГЗ- 112). Схема і опис цієї конструкції наведені в статті.

Налагодження блоку харчування

Налагоджують схему в два етапи. Починають з схеми на DAI.1, а потім приступають до налагодження системи захисту. Хоча можна вчинити і навпаки, оскільки схема СН без захисту стає вразливою при струмових перевантаженнях і замиканнях в навантаженні.

Для зазначених на схемі номіналів елементів вихідна напруга СН становить 18 В. Якщо потрібно, то його коригують підбором номіналів резисторів R3 (R2) або R6 (R7). Трохи простіше змінювати величину напруги ІОН, ніж міняти схему СН. Якщо потрібно мати підвищену стабільність напруги СН, то ці резистори повинні бути прецизійними.

Налаштування вузла захисту починається з вибору і установки максимального струму захисту. Для полегшення цієї процедури в друкованій платі передбачена установка замість постійного резистора R11 підлаштування 10 кОм типу СПЗ-38в.

При використанні іншого номіналу резистора R17 (наприклад, 0,1 Ом замість 0,12 Ом) доведеться, можливо, підібрати і резистор R14.

Для максимального струму захисту, рівного ЗА, величина напруги ІОН для захисту (на резисторі R14) повинна складати 450 мВ.

В якості простого орієнтира при перерахунку вузла захисту керувалися такими міркуваннями. Оскільки напруга ІОН на резисторі R14 визначає максимальний струм захисту, то це напруга повинна завжди бути більше падіння напруги на датчику струму R17 при максимальному струмі. Природно, це напруга ІОН має бути з запасом.

Потрібно пам'ятати, що в якості R17 слід застосовувати досить стабільні резистори. В іншому випадку, якщо опір резистора R17 стане змінюватися з прогріванням, то буде змінюватися і величина струму захисту, встановленого резистором R12. Тому з метою зниження нестабільності опору R17 потрібно знижувати його температуру, для чого використовують резистор з запасом по потужності, що розсіюється або застосовують використання декількох однотипних резисторів, наприклад чотири однакових резистора, які включали паралельно і послідовно, щоб загальний опір чотирьох резисторів дорівнювало з- спротиву одного резистора. Сумарна максимальна потужність зростає вчетверо, значно збільшується і стабільність опору при впливі температури, оскільки на кожному резисторі розсіюється потужність зменшується в чотири рази. З цієї ж причини, як резисторів Rll, R14 і R17 слід застосовувати стабільні резистори.

Як видно, схему можна адаптувати під будь-яке значення струму навантаження СН. Якщо необхідно реалізувати більш точну установку струму захисту при малих величинах струмів, то буде потрібно введення поддиапазона, в якому напруга ІОН буде змінюватися в обмеженому інтервалі. Для струму захисту 0 ... 300 мА напруга ІОН становило 0 - 50 ... 70 мВ, що значно підвищує зручності роботи СН з малопотужними навантаженнями.

Великий інтерес викликає можливість збільшення струму в навантаженні. Подвоїти максимальний струм СН можна паралельним включенням ще одного транзистора типу КТ827. З цією метою колектори обох транзисторів (VT2 і додаткового) з'єднують паралельно, але емітери і бази обох транзисторів повинні бути розділені між собою.

Справа в тому, що одними лише еміттерними резисторами неможливо порівну розподілити колекторні струми обох КТ827. Тому, як в базові ланцюга, так і в ланцюзі емітерів необхідно включати вирівнюють резистори персонально для кожного екземпляра КТ827. Для двох примірників КТ827 максимальний вихідний струм захисту СН встановлювали рівним 6 ... 7А, що в більшості практичних випадків вже досить.

Слід пам'ятати про те, що при охолодженні радіатора температура буде значно нижче, ніж у масивного радіатора без такого охолодження, отже, і реальна (при конкретної температурі КТ827) максимально допустима розсіює потужність КТ827 при охолодженні буде більшою.

Крім того, використання вентиляторів обдування дозволяє отримати і серйозний виграш в плані масогабаритних показників за рахунок вельми «скромних» і недорогих в придбанні радіаторів. З огляду на надмірно високі ціни на масивні радіатори, отримуємо ще виграш і в матеріальних витратах, так як кулери сьогодні можна придбати за невисокими цінами.