Джерело живлення 5 Вольт, 21 Ампер

  1. Стабілізатор напруги
  2. Джерело нестабілізованої напруги 15 вольт
  3. список радіоелементів

Майже будь-яка електронна схема - від простих схем на транзисторах і операційних підсилювачах і до найскладніших мікроконтролерних систем - вимагає для роботи джерела стабілізованого живлення. Легко побудувати таке джерело, використовуючи негативний зворотний зв'язок і порівнюючи вихідну постійну напругу з деяким постійним опорною напругою. Лабораторний стенд харчування, який чи в навантаження струм до 21 ампера, надійно працює при організації харчування різних експериментальних схем. Стабільність вихідної напруги і великий вихідний струм роблять зручним і надійним джерело живлення потужністю 110 ват.

Традиційні джерела живлення з низькочастотних трансформатором, випрямлячем і стабілізатором з безперервним способом стабілізації прості, надійні, майже не створюють електромагнітних перешкод. Порівняння з імпульсними джерелами живлення, що володіють підвищеною складністю, труднощами, пов'язаними з оптимізацією їх енергетичних і якісних показників, порівняльна дорожнеча високовольтних переключающих транзисторів, часто виходять з ладу через неправильне проектування і монтажу джерела живлення дозволяє віддати перевагу традиційним джерелам харчування при стислих термінах виготовлення і обмеженому бюджеті.

Параметри джерела живлення:
Напруга живлення ............ ... змінне 220 вольт ± 12%
Вихідна напруга ............ постійне +5 вольт ± 5%
Максимальний вихідний струм ... 21 ампер
Рівень пульсацій ............... .30 мілівольт

Стабілізатор напруги

Стабілізатор призначений для подальшого придушення пульсацій, що містяться в постійній напрузі, що надходить від випрямляча через конденсаторний фільтр. Стабілізатор згладжує пульсації, що залишилися в постійній напрузі після конденсаторного фільтра і знижує залежність вихідної напруги джерела живлення від коливань напруги мережі 220 Вольт, 50 Герц.

Стабілізатор являє собою схему з послідовно-паралельної зворотним зв'язком. Зниження вихідної напруги, викликане підвищенням струму навантаження і зміни напруги викликаними іншими причинами, компенсуються завдяки порівнянню підсилювачем різниці опорного напруги і вихідного. Якщо вихідна напруга стає більше опорного, то напруга на виході підсилювача різниці зменшиться, тим самим, забезпечуючи зниження вихідної напруги.

Нестабілізована напруга близько 15 вольт живить джерело опорного напруги, що складається з діодного обмежувача струму VD1, стабілітрон VD2 і резистори R3, RP1, R11. Підсилювач різниці, що складається з транзисторів VT4, VT5 і резисторів R1, R2 і R12 харчується від вхідного нестабілізованого напруги. Виходом джерела опорного напруги є рухливий контакт змінного резистора RP1, з'єднаний з входом підсилювача різниці, яким є база транзистора VT4. Другим входом підсилювача різниці є база транзистора VT5, поєднана з виходом стабілізатора напруги. Вихід підсилювача різниці - колектор транзистора VT5.

Основні компоненти регулюючого елемента - транзистори VT2 і VT3, керовані транзистором VT1. База VT1 з'єднана з виходом підсилювача різниці. При зміні напруги на колекторі VT5 змінюється напруга на виході джерела живлення. Через резистор R2 протікає струм бази, необхідний для роботи складеного транзистора - VT1 і VT2, VT3. Різниця напруг між опорною напругою і вихідним джерела живлення помножена на коефіцієнт посилення підсилювача різниці алгебраїчних складається з напругою на базі транзистора VT1, створюваним струмом через резистор R2.

Регулюючий елемент - складовою транзистор VT1 і VT2, VT3, в якому VT1 призначений для зменшення керуючого струму регулюючого елемента. Транзистор середньої потужності VT1 управляє струмом, що надходять на бази паралельно включених потужних транзисторів VT2 і VT3. Транзистори VT2 і VT3 - прохідні. При малому вихідному струмі колекторний струм транзистора VT1 має мале значення, так як опір ланцюга з'єднаної паралельно R4 незмінно, струм емітера VT1 підтримується на незмінному рівні. Через розкиду напруги база-емітер включених паралельно прохідних транзисторів необхідно послідовно з емітером прохідного транзистора включати групи резисторів R5-R7 і R8-R10. Невеликий опір створюване паралельнопід'єднаних резисторами R5-R7 і R8-R10 приблизно однаково розподіляють ток між прохідними транзисторами VT2 і VT3. Одночасно з вирівнюванням струмів резистори R5-R10 захищають джерело живлення від виходу з ладу при короткочасної перевантаження. Конденсатор С2 пригнічує високочастотну складову пульсацій вихідної напруги джерела живлення.

Компоненти стабілізатора напруги

Компоненти стабілізатора напруги

Конденсатори K73-16 можна замінити на інший тип K73-17 або зарубіжні аналоги. Резистори R1-R4, R11 і R12 потужності від 0,125 Вт і більше, вивідні або планарниє. Потужність резисторів R5-R10 залежить від максимального струму навантаження, необхідного від джерела живлення. Якщо струм не буде перевищувати 10 ампер, то резистори R5-R10 можна встановити потужністю 2 вати, при максимальному струмі навантаження 5 ампер можна встановити потужністю 1 ват. Замість стабілітрона SZ / BZX84C5V6LT1 / T3, G можна застосувати стабілітрон іншого типу з напругою стабілізації 5,6 вольт і діапазоном струму стабілізації містить величину 5 міліампер, що забезпечується доданими обмежувачем струму. Застосування транзисторів TIP3055 обумовлено найбільшим струмом навантаження. Сумарний максимальний струм двох TIP3055 становить 30 ампер. При допустимому найбільшому струмі навантаження 21 ампер залишається запас на короткочасне перевантаження близько 30%. Якщо вихідний струм 21 ампер не потрібно можна застосувати інші транзистори, орієнтуючись на необхідний струм навантаження. Два прохідних транзистора потрібно обов'язково встановити на один радіатор для забезпечення однакового температурного режиму. Висновок колектора у TIP3055 з'єднаний з металевим елементом корпусу. Два потужних транзистора можна встановлювати на один радіатор, так як колектори потужних транзисторів об'єднані в схемі стабілізатора. Радіатор слід застосувати найбільш можливого розміру, виходячи з повного використання обсягу корпусу приладу.

Джерело нестабілізованої напруги 15 вольт

До складу джерела живлення входить схема, яка перетворює змінну напругу 220 вольт в постійне 15 вольт - джерело нестабілізованої напруги. Вихід джерела нестабілізованої напруги 15 вольт підключається до входу стабілізатора постійної напруги.

При складанні мережевий шнур підключається до гвинтових клем автоматичного вимикача Q1. Для індикації включення приладу і наявності напруги 220 вольт служить світлодіодна лампа H1. Транс-діод VD1 захищає джерело живлення від кидків підвищеної напруги. Конденсатори C1-C4 знижують рівень перешкод, створюваних джерелом харчування в мережі 220 вольт і одночасно знижують проходження високочастотних перешкод з мережі в джерело живлення. Змінна напруга з вторинної обмотки трансформатора Т1 величиною 16,5 вольт випрямляється доданими мостом VD2. Конденсатори великої ємності С5-С9 знижують пульсації в випрямленій напрузі. Велика сумарна ємність конденсаторів обумовлена ​​струмом навантаження джерела живлення.

Компоненти джерела нестабілізованої напруги

Компоненти джерела нестабілізованої напруги

Вибір трансформатора проводиться в залежності від максимального струму, споживаного навантаженням. Оптимальна вторинна обмотка - розрахована на напругу 16,5 вольт. Якщо ця напруга вище застосувати трансформатор можна. Збільшення напруги вторинної обмотки створить запас по напрузі при зменшенні напруги мережі 220 вольт, але одночасно зросте марно втрачається потужність на нагрів транзисторів, встановлених на радіатор. Застосовувати трансформатор з вихідним напругою понад 20 вольт не слід. Напруга менше 16,5 вольт з вторинної обмотки небажано. Падіння напруги на діодному мосту складе близько 1,2 вольта, знижувати напругу на вході стабілізатора менше 15 вольт не слід, інакше зростуть пульсації на виході джерела живлення. Вибрати компроміс між запасом по падінню напруги мережі 220 вольт і нагріванням потужних транзисторів слід в кожному конкретному випадку в залежності від максимального струму навантаження. Перед складанням джерела живлення обов'язково перевірте трансформатор на здатність віддавати в навантаження необхідний струм. Для цього до контактів вторинної обмотки необхідно підключити навантаження, опір якої обчислено за законом Ома. Отримане опір слід помножити на коефіцієнт 0,7 для створення запасу по струму. Струм необхідно контролювати амперметром змінного струму. Перевірка роботи трансформатора з використанням навантаження повинна тривати не менше години. В результаті перевірки не повинно бути сильного нагріву трансформатора щодо навколишніх предметів.

Автоматичний вимикач Q1 встановлюється на DIN-рейку, яка прикріплена до передньої панелі джерела живлення. Q1 одночасно виконує дві функції: тумблера харчування і пристрої захисту від перевантаження по струму. Вибрати автоматичний вимикач потрібно інший з меншим струмом спрацьовування захисту, якщо зменшується максимальний струм навантаження. Лампа Н1 і автоматичний вимикач Q1 з'єднуються проводами використовуючи гвинтові контакти. Транс-діод VD1 і конденсатори С1 ... С4 розміщуються на окремій друкованій платі. Діодний міст VD2 слід встановити на радіатор. Монтаж ланцюгів, що знаходяться після виходу вторинної обмотки слід виконувати проводом не менше 2,5 квадратних міліметрів.

література:
П. Хоровіц, У. Хилл Мистецтво схемотехніки.
http://www.futurlec.com/Transistors/TIP3055.shtml
http://www.electronica-pt.com/datasheets/bd/BD235.pdf
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/99261/CENTRAL/2N2924.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/83924/MOTOROLA/BZX84C5V6LT1.html
Доданий джерело струму Денисов П. К. http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=141588

список радіоелементів

Завантажити список елементів (PDF)

Теги:

Html?
© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008