Лабораторний блок живлення: схеми, різновиди, опис та рекомендації з виготовлення своїми руками

1. Схеми блоків живлення
2. простий лабораторний
3. Біполярний джерело живлення
4. Лабораторний імпульсний бп
5. Рекомендації щодо поліпшення надійності

Лабораторний блок живлення необхідний кожному радіоаматорові. Завдяки цьому пристрою можливо отримувати будь-які напруги постійного струму для живлення того чи іншого виробу, а також виробляти підбір відповідних параметрів харчування, тестову перевірку вироби або певного вузла ланцюга. Давайте ознайомимося з варіантами виготовлення лабораторних блоків живлення, які є саморобними варіантами.

Схеми блоків живлення

Заводські джерела живлення не кожен радіоаматор може собі дозволити, так це їм і не потрібно. Адже нормальний джерело живлення має високу ціну, а купувати звичайний не має сенсу, тому що найчастіше вони виходять з ладу. Тому радіоаматори знайшли вихід - розробка бп самостійно, причому широкого поширення набули регульовані моделі (універсальний блок живлення з регулюванням напруги), в яких немає необхідності використовувати трансформатор харчування з великою кількістю висновків II обмотки, можна регулювати напругу. В інтернеті можна знайти схеми лабораторних блоків живлення своїми руками у великій кількості.

Існує багато різновидів, але серед всіх можна виділити ті, які набули широкого застосування.

Також рекомендуємо прочитати:

простий лабораторний

Склад джерела живлення:

1. Понижуючий трансформатор, випрямляч і фільтр. Потужність самого блоку живлення залежить прямо пропорційно від параметрів трансформатора.
2. Регулятор напруги, який може бути виконаний на транзисторі або стабилитроне.

Схема 1 - Простий джерело живлення з регульованим діапазоном напруг

Перелік радіодеталей, які необхідні для виготовлення бп:

1. Трансформатор T1 - джерело живлення для всієї схеми (параметри вибираються згідно застосування БП, на виході має бути не більше 36 - 40 В, напруга зменшується при випрямленні доданими мостом). Необхідно отримати на виході діодного моста не більше 30 В.
2. Запобіжник (ставиться на I обмотку трансформатора для захисту від КЗ 5а).
3. Випрямляч (можна діодні мости або спаяти його самому), діоди вибираються виходячи з зворотної напруги (напруги пробою) діода.
4. Стабілітрон лм317 (lm317) або lm338t дозволяє стабілізувати напругу.
5. Конденсатори C1 (2200mkF), C2 (0,1mkF), C3 (1mkF).
6. R1 = 4.7 k (змінний), R2 = 200.
7. А також можна ще і підключити світлодіод на вихід бп для індикації його працездатності.

Важливо використовувати вольтметр для вимірювання і наладки бп, а можна підключити його в схему бп, для того щоб точно виставляти напруги харчування.

Після підбору відповідних елементів схеми, а також підготовки робочого місця та інструменту приступаємо до роботи.

Виготовлення бп розбити на етапи:

1. Виготовлення плати, на яку монтуються радіодеталі (рис. 1). В інтернеті є багато способів виготовлення друкованих плат.
2. Впаивание елементів згідно зі схемою.
3. Підключаємо плату до трансформатора.
4. Підготовка та монтаж в корпус.

Малюнок 1 - Приклад друкованої плати

Біполярний джерело живлення

За основу взяти поширену схему бп. Вона забезпечує видачу напруги діапазоном від 0 до 30 В, з обмеженням по струму 0,002-3А. Схема бп однополярна, так що для забезпечення двополярного - зберемо дві однакові. Це і буде біполярний лабораторний блок живлення своїми руками.

Схема 2 - Двуполярность блок живлення своїми руками

Транзистор Q4 (2N3055) не підходить через частого виходу з ладу при токах КЗ, і струм в 3А занадто великий! Надійніше поміняти його на КТ819 або КТ827А (транзистор складовою і транзистор Q2 можна викинути зі схеми, а також резистор R16 підкинути на місце бази Q2. Транзистор і резистор видаляти немає необхідності. Міняємо транзистор Q2 на BD139 (КТ815), тепер грітися не буде, також треба замінити R13 = 33кОм. Випрямні діоди повинні мати запас по потужності. У вихідній схемі діоди 3А замінюємо на 5А (можна і більше).

Перелік деталей бп:

резистори:

R1 = 2,2 до 2Вт; R2 = 82 Om 0,25Вт; R3 = 220 Ом 0,25Вт; R4 = 4,7 до 0,25Вт; R5, R6, R20, R21 = 10 до 0,25Вт; R13 = 10k; R7 = 0,47 Om 5Вт; R8, R11 = 27 до ¼W; R9, R19 = 2,2 до ¼W; R10 = 270 кОм ¼W R12, R18 = 56кОм ¼W R14 = 1,5 до ¼W R15, R16 = 1 до ¼W R17 = 33 Ом ¼W R22 = 3,9 до ¼W RV1 = 100k.

Тример: P1, P2 = 10k - лінійний потенціометр.

Конденсатори: C1 = 3300 mF / 50V електролітичний C2, C3 (47mkF / 50V), C4 (100н), поліестр C5 (200Н), поліестр C6 (100П), C7 (10mF / 50V), C8 (330п), C9 (100П ).

Діоди: D1, D2, D3, D4 (1N5402,3,4 діод 2A), D5, D6 (1N4148), D7, D8 (5,6V), зенеревскій D9, D10 (1N4148), D11 (1N4001 діод 1A), Q1 (BC548).

Транзистори: (BC547), Q2 (2N2219) (допустима заміна BD139), Q3 (BC557 або BC327), Q4 (2N3055 або КТ819 або КТ 827А). Прибрати Q2, R16.

ОУ (TL081) D12 + LED- діод.

Перелік деталей індикації, в штуках:

Резистори: тримери (10K - 2 шт., 3K3 - 3 шт.), 100кОм ¼W, 51кОм ¼W - 3 шт., 6,8кОм ¼W, 5,1кОм ¼W - 2 шт., 1,5кОм ¼W, 200 Ом ¼W - 2 шт., 100 Ом ¼W, 56 Ом ¼W.

Діоди: 1N4148 - 3 шт., 1N4001 (міст) - 4 шт.

Стабілізатор напруги: 7805 - 2 шт.

Конденсатори 1000 мкF / 16V, C4 (100н).

Операційний підсилювач (МСР502) - 2, мікроконтролер (ATMega8 LCD 2/16 або контролер HD44780).

Малюнок 2 - Друкована плата

В якості вимірювача використана схема на мікроконтролері Atmega8, завдяки якій можна використовувати 2 вольтметра і 2 амперметра на один дисплей. Корпус - корпус з ДБЖ. Для монтажу силових транзисторів на радіатори необхідно використовувати термопасту КТП-8 або інший аналог.

Після складання необхідно ще раз візуально все перевірити, в тому числі навіть тестером на предмет короткого замикання (звичайний Омметр або мультиметр із звуковим сигналом).

Для кращої вентиляції бп, можна розмістити в корпусі кулер з імпульсного бп персонального комп'ютера.

Після монтажу і завершення всієї роботи приступаємо до перепрошивки мікроконтролера (в інтернеті такої інформації багато). Однак, якщо немає досвіду в цих справах, то потрібно надати це фахівцеві, в іншому випадку, можна його зіпсувати, але це рідкість, адже будь-який невірно прошитий контролер можна відновити за допомогою спеціальної апаратури.

Необхідно відзначити, що трансформатор використовується з двома вторинними обмотками (із середнім висновком не підійде), якщо такого немає, то необхідно його зробити. Стабілізатор напруги 7805 нагрівається і тому садимо його на радіатор. Діоди теж по можливості необхідно використовувати з радіатором.

Схема 3 - Доопрацьований варіант двополярного лабораторного бп

Лабораторний імпульсний бп

У кожної людини є бп АТС (бп персонального стаціонарного комп'ютера). Дещо доведеться докупити, але це сильно не вдарить по гаманцю радіоаматора. За основу бажано брати формфактор АТХ з вихідною потужністю-350 Вт.

Схема 4 - Імпульсний бп на основі Power Master FA-5 потужністю 300 Вт

Порядок дій:

1. Видаляємо діод D29.
2. Видаляємо перемичку J13.
3. Перемичку PS ON на землю прибираємо.
4. Включаємо бп тільки на короткий час, адже імпульсні бп не можна підключати без навантаження.
5. Вихідні електроліти, розраховані на 16 В, трохи нагріються. Провід прибрати, вони заважають, крім GND і +12 В.
6. Видалимо 3.3 В: ланцюг R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21.
7. Видалити 5В: HS2, C17, C18, R28, L5 Видалити -12 В -5В: ланцюг D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.
8. Замінюємо С11, С12 (С11 - 1000mF, C12 - 470mF) С16 (на 3300mF х 35V на 2200mF x 35V обов'язково!) І R27 замінити більш потужним (2Вт) і 360-560 Ом.
9. Видаляємо: R49-51, R52-54, С26, J11 R38 перерубати. R37 перекушуємо.
10. Ізолюємо ноги (15 і 16) мікросхеми.
11. Підпоюємо шлейф на плату регулятора в точці згідно зі схемою. Жилу (шлейф 7 -харчування регулятора) заживлюємо +17 В.

Схема 5 - Остаточний варіант

Рекомендації щодо поліпшення надійності

Замінити С1 і С2 на 680 мкФ 200 В. Плюс непогано дросель L3 переробити, використавши обмотки 5 В, з'єднавши їх послідовно або намотати його заново проводом 3-4мм 2. Також необхідно живити вентилятор для охолодження бп, який харчується 12 В, крен12а (КРЕН8Б ), КР142ЕН22А або 7812 імпортний аналог).

Для регулятора напруги необхідні амперметр і вольтметр, при цьому необхідно обмежити струм, згідно максимального значення показань приладів.

/ Media / dima / Windows 7 Ultim x64 7DB by OVG / ½ / reg.gif

Схема 6 - Регулятор

Регулювання обмеження струму досягається шляхом заміни R7 і R8 на змінний 10кОм, також як R9. Опір R5 = 5,6кΩ, шунт амперметра 50mΩ. Розраховується за формулою R5 = 280 / Rш.

Важливе правило - GND бп і вихідний ланцюга не стикаються.

Таким чином, кожен радіоаматор може зібрати собі власний бп будь-якої складності - простий (лінійний), і закінчуючи більш складним варіантом. Вибір відповідної моделі саморобного бп залежить від завдань, на які орієнтується конкретний радіоаматор. Як правило, більш складні бп володіють захистом від короткого замикання, здатні при регулюванні видавати 0 В. початківцю радіоаматорові варто почати з простого варіанту, так як, якщо взятися за більш складний варіант, то будуть розчарування. Досвід приходить поступово.