"Двополярного" лабораторний блок живлення

"Двополярного" лабораторний блок живлення

DOUBLE LAB POWER SUPPLY

Оригінал статті розміщений на http://homepages.strath.ac.uk/~cnbp111/ddragon.html

До переваг цього лабораторного "двополярного" блоку живлення слід віднести:

• вихідна напруга 0 ... 30 В

• прецизійний обмежувач струму 0 ... 50 мА

• малий рівень шумів, фону

• пристойні динамічні характеристики

• застосування готового трансформатора

Вступ

Я розробив цей блок живлення в минулому році, коли виникла потреба в живильному пристрої для експериментатора "на всі випадки життя". Великою підмогою було для мене отримання напруг на виході такого блоку, починаючи з нуля, без будь-яких додаткових перетворень, що зустрічаються у всіх "працюють з нуля" БП, які я зустрічав досі. Мені був також необхідний точний обмежувач струму для зарядки акумуляторів і т. Д. 12-вольта джерело опорного напруги, декілька резисторів, пара операційних підсилювачів і ... баста! Справу зроблено !

Прототип блоку живлення, виконаний на макетної платі дійсно працював дуже добре. Були відсутні звичайні в цій справі залежність вихідної напруги від флуктуацій напруги мережі і зміни опору навантаження, фон, шум і динамічні викиди. Цей блок живлення пройшов навіть тест з динамічної головкою (приєднаєте до навантаженому виходу БП через конденсатор невеликої динамік і підставте його до вуха і Ви нічого не почуєте) - [проте такий метод прийнятний лише до стабілізаторів з дуже поганим згладжуванням пульсацій, тим більше, що почути пульсації в 100 Гц при такому низькому опорі звукової котушки динамічної головки (4 ... 8 Ом) дозволить тільки розділовий конденсатор в тисячі микрофарад, краще вже для порівняння взяти невеликий УЗЧ з високим вхідним опором і на його ихід прослуховувати фон, підключивши такий УЗЧ, як зазначено вище. І перехідною конденсатор буде невеликої ємності і порівняльний з іншими БП рівень фону можна буде контролювати - повної відсутності фону - не буває, навіть безпосередні наведення мережі на проводи БП дають фон, а мультиплікативний фон - кожен діод випрямного моста повинен бути зашунтірован конденсатором ...].

Схема прототипу загубилася, а зібране на макетної платі, звичайно ж було розібрано "на запчастини". Одного разу, я, все-таки, знайшов схему, коли спустився в підвал, як тільки вона туди потрапила, розуму не прикладу ... Так і виник цей "Подвійний Дракон", т. Е. Пропонований Вашій увазі БП.

схема

Родзинка БП полягає в застосуванні U4 (TL431 - подстраиваемой трёхвиводного джерела опорного напруги) і в його "обв'язки". Живиться нестабілізованою напругою через розв'язують ланцюжок R31, R32, C7, він видає опорна напруга 12 В. Дільник R15, R16 ділить цю напругу на два і видає 6 В при еквівалентному імпедансі в 12 кОм, а через R3 знімається зразок вихідної напруги. В сумі: при вихідній напрузі 0 В, на U1B приблизно 5 В, при вихідній напрузі 30 В, на U1B - 10,8 В.

Так як напруга на вході ОУ не опускається до 0 В, то Вам і не потрібна негативна шина для того, щоб змусити ОУ працювати. Я знаю, що є ОУ, які використовуються в схемах з несиметричним включенням, але вони, як правило, працюють гірше. Отже, для отримання хороших динамічних характеристик блоку живлення використовуйте в ньому швидкодіючі ОУ.

U1A забезпечує струмообмеження, датчиком для якого служить резистор R11. З номіналами, наведеними на схемі обмеження струму може встановлюватися від 0 до 500 мА. Щоб отримати інше максимальне значення, змініть номінал R11, наприклад, при діапазоні установки обмеження 0 ... 1 А R11 = 0,5 ом, при 0 ... 5 А R11 = 0,1 ом (при декількох регулюючих транзисторах, включених впараллель).

Компенсація і стабільність.

Головною проблемою є те, що в цій схемі є посилення в петлі зворотного зв'язку. Це відбувається через те, що прохідний транзистор використовується в схемі із загальним емітером, тоді як в більшості блоків живлення це - емітерний повторювач. Операційні підсилювачі компенсовані лише для коефіцієнта посилення 1. А ось кілька способів підвищення стабільності, в даній ситуації.

Перш за все, потрібно приділити увагу включенню вихідного конденсатора С1 щодо опору навантаження. Його потрібно включати саме таким чином, інакше, при підключенні ємнісний навантаження, можна отримати порушення стабільності блоку живлення. Конденсатор С2 забезпечує часткову компенсацію по фронту (по наростанню) напруги, ланцюжок R29C4 - по спаду. Компенсація була підібрана у практичній робочої схемою на макетної платі по максимальному динамічному діапазону, що забезпечується блоком живлення. (Мабуть, за найменшим зміни вихідної напруги при швидких змінах струму навантаження від нуля до максимуму і навпаки).

Токоогранічительний петля також компенсована, але для мети підвищення стабільності її постійна часу більше (вона працює повільніше), ніж в петлі зворотного зв'язку по напрузі. Таким чином, якщо у Вашої БП на виході сталося коротке замикання, тут же "розгорається битва" між двома петлями зворотного зв'язку. Через кілька сотень мікросекунд зворотний зв'язок по напрузі ": перемагає" і лише невеликий "пічок" струму проскакує на вихід БП. Це та плата, яку платите Ви за досить широкий динамічний діапазон БП і прецизионную установку порога обмеження струму. Це, однак, не приносить шкоди нікому і нічому.

вибір трансформатора

Тут мова в основному піде про забезпечення достатнього запасу напруги на регулювання. Схема буде успішно функціонувати і при запасі в 1 ... 1,5 В, але для компенсації падіння напруги в мережі, усунення фону і т. Д. Необхідно більше вхідна напруга. Отже, Вам необхідно, приблизно, 35 В випрямленої напруги. Трансформатор з 24-вольтової вторинною обмоткою дасть Вам тільки 32 В (з урахуванням падіння напруги на діодах), що трохи замало. Наступним напругою, на яке випускаються трансформатори, є 30 В (дві обмотки по 15 В, включені послідовно), що після випрямляча дасть 41 В. Потужність трансформатора становить:

41 * 0,5 * 1,14) = 23 Вт

Вибираємо найближче більше значення 30 Вт (або 20 Вт, якщо Ви любите ризик). Ось з потужності в 23 Вт і потрібно виходити вибираючи радіатори.

PS Якщо Ви використовуєте тороидальний трансформатор, зовнішня междувітковая ємність його обмотки при обмеженні струму вносить фон (приблизно 20 мВ "від піку до піку"), але це, напевно, не створить Вам проблем.

Примітки:

1. Вихідна ланцюг у всьому діапазоні напруг від 0 до 30В не потребує додаткової мінусовій шині.

2. Забезпечується низьке падіння напруги.

3. Конденсатори С5 і С8 забезпечують розв'язку.

4. С1, С2, R29, С4, R35, С11 забезпечують компенсацію, ретельно настроюється для отримання хороших динамічних характеристик. Схема перестає працювати стабільно, якщо прибрати хоча б один з цих елементів.

5. R22 споживає невеликий струм з виходу, щоб прохідний транзистор залишався відкритим (це дозволяє зберігати хорошу динаміку блоку). Це також дозволяє встановлювати вихідна напруга рівним нулю при відсутності навантаження. Щоб не заважати роботі схеми обмеження струму, R22 підключений перед резистором-датчиком R11.

6. Чи не показано з'єднання з корпусом ні того, ні іншого вихідного "полюса", з'єднувати з корпусом можна будь-який з них (але не обидва відразу - Hi!) Або використовувати "плаваюче" харчування. Металеве шасі для безпеки краще, звичайно ж, заземлити.

CURRENT LIMIT = "Обмеження струму". Heat Sink - радіатор. Bridge - міст.

список деталей

Q3, Q4 - 1N4002 LD1 - світлодіод червоного кольору (індикація включення обмеження струму) Q2 - 2N3904 Q6 - 2N3906 Q8 - 2N5551 Q1, Q7, R1 - TIP 147 (схема Дарлінгтона) U1 - LM358 (для кращої динаміки схеми U1B замінити на TL071)

Вільний переклад з англійської: Віктор Бесєдін (UA9LAQ) [email protected]
м Тюмень, травень 2002 р

15.11.2015 00:59 Скиньте плану ласка, якщо ще залишилася, в будь-якому зручному форм ... - Alex
23.04.2015 00:47 вишліть печатку ... - vanko
04.03.2015 11:12 Добрий день. Буду дуже вдячний, якщо надішлете малюнок друкованих ... - Богдан
30.10.2013 9:22 Вишліть плиз матеріали на пошту [email protected] ... - Іра
09.06.2013 19:52 Прошу поділиться враженнями про зібраний блоці живлення. Схема за ... - Allegro
18.10.2012 13:19 Можна і пні малюнок плати на mail? [email protected] Схема заинтер ... - dexron
26.06.2012 21:51 Якщо є, надішліть малюнок друкованої плати будь ласка на E-mail ... - малюнок друковано ...
03.04.2012 22:56 Вишліть, будь ласка, малюнок друкованої плати на мою електронну ад ... - Tdutybq
29.02.2012 23:48 Чудова стаття. Вишліть, будь ласка, малюнок друкованої плати ... - vladimir_graf ...
21.02.2012 22:06 будь ласка у кого є вишліть малюнок печатки на smolyank @ mai ... - Елка
16.01.2012 23:00 1. Зробив друковану плату, кому вислати малюнок? 2. А кому ви ... -
16.01.2012 22:50 вишліть будь ласка на E-mail малюнок друкованої плати Якщо є, З ... -
16.01.2012 22:47 Якщо є, надішліть малюнок друкованої плати будь ласка на E-mail ... -
16.01.2012 22:45 Якщо є, надішліть, будь ласка на E-mail малюнок друкованої плати ... -
16.01.2012 22:44 вишліть будь ласка на E-mail Якщо є малюнок друкованої плати, ... -
16.01.2012 22:42 Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка на E-mail ... -
15.12.2011 1:51 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - Igor
15.12.2011 00:56 Здравствейте.Можно мені друковану плату [email protected] ... -
08.11.2011 13:57 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - gri6a
29.09.2011 00:15 Добрий день. Будь ласка і мені малюнок друкованої плати на E-mail ... - stepkuz
08.02.2011 14:08 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - korney
30.01.2011 17:04 Скинте печатку ПЛІІІІІІЗ ... - Вадим
09.01.2011 13:44 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - Demo
09.01.2011 13:41 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - Demo
09.01.2011 13:40 Добрий день. Якщо є малюнок друкованої плати, вишліть будь ласка ... - Demo
02.01.2011 19:31 Будь ласка і мені малюнок друкованої плати! Заздалегідь вдячний!... - beely
24.11.2010 12:07 Скиньте печатку на мило, будь ласка [email protected] Спасибо .... - Yura6120
24.10.2010 20:16 скиньте будь ласка малюнок друкованої плати, заранее спасибо. tass ... - Tassay
31.07.2010 20:42 Викладіть малюнок друкованої плати на будь-який обмінник. Дякуємо.... -
07.07.2010 00:25 Можна мені малюнок плати на [email protected] Заздалегідь вдячний! ... - slayer
28.05.2010 20:57 Якщо є можливість вишліть будь ласка малюнок плати по email: ... - NICK_BNP
16.05.2010 10:45 А можна мені вислати на "мило" - малюнок печатки даного блоку з до ... - jes
29.04.2010 18:30 Якщо є можливість вишліть будь ласка малюнок плати по email: ... -
07.03.2010 23:03 Громадяни хороші поділіться печаткою !! Моя адреса billybons68 @ mai ... - Олег
07.02.2010 9:33 Схема зацікавились дуже, купив деталі.Поделітесь печаткойю ... - андрей
03.02.2010 16:39 Ого, нарешті знайшла його, і мені киньте на мило veter_nadezdy @ ukr ... - ракіса
13.01.2010 8:46 Схема зацікавились дуже, купив деталі.Поделітесь печаткойю ... - anatoll156
19.11.2009 18:34 схема цікава. якщо можна малюнок плати на [email protected] ... - bshv
05.11.2009 16:23 Супер ... шукав таку схему. Можна PCB на [email protected] ... - Aleks
18.09.2009 22:15 відмінно ... - нетак
02.05.2009 3:35 люди, якщо не важко, поділіться малюнком плати! Заздалегідь вдячний... - pro-vasiliy ...
23.01.2009 17:23 Мені оговтатися. Дайте печатку ... - Diabarus
19.12.2008 10:57 ... -
18.07.2008 16:09 Доброго дня! Може, хтось поділиться малюнком плати? Заздалегідь ... - delay69
25.02.2008 21:49 Люди добрі, ну киньте хто нитка малюнок плати кому не шкода, ну п ... - Zuzu
08.02.2008 9:35 Мужики у кого є малюнок плати? Прощу вислати по e-mail: uzpol ... - Said
08.02.2008 9:33 Мужики у кого є малюнок плати? Прощу вислати по e-mail: uzpol ... - Said
08.02.2008 9:26 Мужики у кого є малюнок плати? Прощу вислати по e-mail: uzpol ... - Said
08.02.2008 9:16 Мужики у кого є малюнок плати? Прощу вислати по e-mail: uzpol ... - Said
05.02.2008 23:38 прошу вибачення вказав не той адресу email: [email protected] ... - студено
05.02.2008 23:33 будьте ласкаві якщо можна і мені скинте на мило малюнок друкованої пла ... - студент
19.12.2007 3:51 "Хто шукає схему з такими параметрами (0-30В 0-5А), варто звернути ... -
06.12.2007 14:03 Доброго дня! Хочу повторити цю схемку, буду дуже вдячний ... - Юрій
17.11.2007 21:12 спасибі за цю статтю .... - mc-vlad2000 ...
17.11.2007 21:00 зацікавила схема.еслі можна скиньте печатку на мило e-mail ... - mc-vlad2000 ...
20.10.2007 21:13 Випадково натрапив на цю статью.Очень сподобалася констукція БП .... - alex47
03.10.2007 2:10 Доброго дня! Якщо можна і мені малюнок плати на мило zgergaia @ fla ... - zuzu
12.09.2007 00:20 Схема дуже понравілась.Скіньте печатку на мило, будь ласка smira ... -
06.09.2007 12:44 Можна отримати малюнок друкованої плати на [email protected] Спасибо .... -
05.09.2007 18:59 Схема теж дуже сподобалася. Буду вельми пріенателен за малюнок ... - FOLKSDOICH
30.08.2007 13:30 Прошу вибачення не вказав E-mail в тексті, а той який писав при ... - Marmyxa
30.08.2007 13:23 Доброго дня! Давно шукав схему відповідного БП. Зупинився на пов ... - Marmyxa
24.08.2007 20:25 Будь ласка і мені рссунок печатки! Заздалегідь вдячний! vygisp @ g ... - Vygis
23.06.2007 18:23 Доброго часу доби. Скиньте печатку на мило [email protected], ес ... - Alek
31.05.2007 23:55 Будь ласка якщо не важко вишліть мені на мило рссунок печатки! ... - Zuzu
24.05.2007 17:39 Proboval neskolko varianta BP. Hotelos bi poprobovot i etot. Oche ... - Ivan, LZ2IF ...
04.03.2007 22:16 Proshu sbrosit risunok platy BP na [email protected] TNX es 73! ... - Alexandr
11.02.2007 15:57 Схему зібрав, відразу працює! Ніяких проблем. Напруга регуляторно ... -