Как сделать лабораторный блок питания своими руками: Лабораторный блок питания своими руками

Лабораторный блок питания своими руками — необходимые компоненты, схемы, пошаговая инструкция

Содержание:

Что такое обычные блоки питания, которые присутствуют в большинстве устройств, мы уже подробно обсудили в отдельном материале. Однако, любой радиолюбитель очень хотел бы иметь свой лабораторный блок питания, который бы имел индикационную панель и показывал бы напряжение и допустимый ток, который он выдает в текущий момент. Существуют, безусловно, и более хитрые устройства, которые выдают не только постоянный ток, но и напряжение с другой формой сигнала. Обо всем этом и даже немного больше обсуждается в нашей сегодняшней статье.

Мы также приведем перечень необходимых деталей для того, чтобы собрать лабораторный блок питания своими руками у себя дома. Кстати, такие блоки еще называют регулируемыми, так как силу выдаваемого сигнала можно регулировать и измерять.

Любители создают регулируемые блоки питания очень большой мощности, которые позволяют питать довольно мощные электрические устройств. Многое из необходимого сегодня можно найти в старом гараже либо, на Allexpress.

Простой лабораторный блок питания с фиксированными напряжениями

Стабилизированный блок питания имеет несколько фиксированных значений выходного напряжения, которые устанавливают нажатием на соответст вующие кнопки. Он обеспечивает выходной ток до 2,7 А и снабжен защитой от токовых перегрузок. Благодаря применению импульсного стабилизатора он обладает высоким КПД при любом значении выходного напряжения.

Устройство БП

Блок питания формирует семь фиксированных значений выходного напряжения: 3, 5, 7, 9, 12, 18 и 24 В или другие, которые можно устанавливать, по своему желанию, в процессе налаживания. Его основа — импульсный понижающий стабилизатор напряжения, собранный на микросхеме DA1 и мощном полевом переключательном транзисторе VT3. В узле управления применена микросхема К174КП3 (DA2). Микросхема DA2 совместно с транзистором VT2 защищают блок питания от перегрузки по выходному току.

Благодаря использованию недорогой специализированной микросхемы LM723CN, представленный в статье источник питания отличается высокими эксплуатационными характеристиками при малом количестве деталей , а использование вместо питающего трансформатора преобразователя для питания галогенных ламп позволило сделать его компактным и легким.

• напряжение питания сети – 220 В;
• потребляемая мощность – до 35 Вт;
• максимальное выходное напряжение – 20 В постоянного тока;
• пульсации выходного напряжения – не более 20 мкВ;
• максимальный выходной ток – 1 А постоян ного тока;
• регулировка выходного напряжения – плав ная, в диапазоне 2…20 В;
• тип токовой защиты – ограничение выходно го тока;
• регулировка ограничения тока – плавная, в диапазоне 60… 1000 мА; индикац ия выходного напряжения/тока – с помощью аналогового микроамперметра.

Принципиальная схема используемого электронного трансформатора

Двуполярный лабораторный блок питания

В инженерной и радиолюбительской практике есть необходимость иметь удобный регулируемый двуполярный стабилизатор напряжения с подходящим диапазоном подстройки обоих напряжений , то есть как положительной , так и отрицательной полярности. Кроме того, необходимо сохранять заданное отношение между этими двумя напряжениями в полном диапазоне регулирования и иметь автоматическое отключение второго напряжения , если первое напряжение было уменьшено , например , из-за перегрузки или короткого замыкания . Естественно, что регулировка выходного напряжения обоих стабилизаторов должна осуществляться одним переменным резистором .

[stextbox id=’warning’]Схема упрощенного варианта двуполярного стабилизатора, отвечающего изложенным критериям. Если необходима прецизионная работа устройства, то его можно дополнить усилителем сигнала ошибки. Для этой цели используется, например, схема на основе ОУ с соответствующими напряжениями питания.[/stextbox]

Проверка работоспособности одной из популярных схем лабораторного блока питания в симуляторе и реализация в железе. Блок питания показал вполне не плохие результаты.

Решил пополнить свою лабораторию двух-полярным блоком питания. Промышленные блоки питания с необходимыми мне характеристиками довольно дороги и доступны далеко не каждому радиолюбителю, поэтому решил собрать такой блок питания сам.

Лабораторный блок питания своими руками

За основу своей конструкции, я взял распространенную в интернете схему блока питания. Она обеспечивает регулировку по напряжению 0-30В, ограничение по току в диапазоне 0,002-3А.

Для меня это пока более чем достаточно, поэтому я решил приступить к сборке. Да, кстати схема этого блока питания одно-полярная, так что для обеспечения двух-полярности – придётся собирать две одинаковые.

Сразу скажу, что силовой транзистор Q4 = 2N3055 в данном блоке питания ( в этой схеме) не подходит.

Силовой транзистор Q4

Он очень часто выходит из строя при коротком замыкании и ток в 3 ампера практически не тянет! Лучше всего и гораздо надёжнее, поменять его на наш родной совковый КТ819 в металле. Можно поставить и КТ827А, этот транзистор составной и в этом случае надобность в транзисторе Q2 отпадает и его, а так же резистор R16 можно не ставить и базу КТ827А подключить на место базы Q2. В принципе можно транзистор и резистор и не удалять (при замене на КТ827А), всё работает и с ними и не возбуждается. Я сразу поставил наши КТ827А и не удалял  транзистор Q2 (схему не менял), а заменил его на BD139 (КТ815), теперь и он не греется, правда вместе с ним надо заменить R13 на 33к. Выпрямительные диоды у меня с запасом по мощности. В исходной схеме стоят диоды на ток 3 А, желательно поставить на 5 А (можно и поболее), запас лишним никогда не будет.

Вот список применённых в схеме элементов;

Печатную плату автора я повторять не стал, а перерисовал её по своему и сделал, как мне кажется, гораздо удобней (не говоря о том что я на треть уменьшил её в размерах).

В качестве измерителя (индикаторов), после поисков в просторах “инета”, было принято решение использовать схему на микроконтроллере Atmega8, позволяющую реализовать два вольтметра и два амперметра с использованием одного дисплея.

[stextbox id=’warning’]За основу корпуса блока питания, был взят корпус от нерабочего ИБП, который мне подарили друзья из сервисного центра. Ну а дальше немного терпения, и пилил, точил, кромсал. Процесс сборки блока питания запечатлел, и некоторые подробности предоставляю Вашему вниманию.[/stextbox]

Да, кстати печатные платы которые я собрал, немного отличаются от печатки, которую я выложил в архиве. Просто после сборки передвинул детали и “положил” на плату конденсатор, это как оказалось, может быть очень полезно для экономии места в корпусе.

Так как, у меня силовые транзисторы прикреплены к радиатору просто через термо-пасту, то потребовалось изолировать их радиаторы друг от друга и от корпуса. Для этого я в авто-магазине прикупил пластмассок, через которые и прикрепил радиаторы к корпусу БП.

Потом конечно же всё проверил и прозвонил, всё оказалось замечательно, ничего, нигде не касается и не коротит.

Для обеспечения температурного режима элементов блока питания, разметил и высверлил в корпусе вентиляционные отверстия для отвода тепла, потом немного покрыл корпус грунтовкой, чтобы выявить какие остались косячки.

Под чутким руководством Кирилла (Kirmav) прошил микроконтроллер и проверил работу индикатора, пока что без калибровок.

[stextbox id=’warning’]Вольтметры работают нормально, амперметры нагрузить было нечем, но скорее всего тоже работают, так как касаюсь пальцами контактов на плате, значения на индикаторе меняются.[/stextbox]

Потом перемотал (вернее домотал) силовой трансформатор. Раньше на нём была одна силовая обмотка на 24 В переменки, домотал ещё одну для второго канала БП, благо – тор, и разбирать ничего не нужно. Так же добавил ещё одну обмотку на 8,5 вольт переменки (примерно 12В постоянки), проводом 0,5 мм. Запитал от этой обмотки индикатор и куллер с регулятором оборотов, всё вроде нормально работает.

Имейте в виду, что для данного блока питания необходим трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками.
Трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой не подойдёт! Стабилизатор 7805 греется, но в принципе рука держит, значит температура его около 35-40 С, с заменой радиатора думаю все станет лучше. Регулировка для куллера была выдрана из комповского БП и в общем то работает нормально.
Немного греются диоды на плате индикатора (диодный мост), но думаю не так страшно. Начал красить корпус, потом уже после того, как его покрасил, только на фотографии заметил, что не прокрасил заднюю часть лицевой панели, а она выглядывает из за корпуса и вид её не очень, придется заново её перекрасить. Забыл сказать про индикатор, вольтамперметр. Автор этого вольтамперметра, пользователь [email protected] с сайта c2.at.ua. За основу моего индикатора, была выбрана та схема, где на одном дисплее реализуются два вольтметра и два амперметра.

Принципиальные схемы

Сначала я собрал эту схему, но в процессе наладки выявилось то, что данная схема хорошо работает там, где два источника с общим минусом, а вот в двух-полярном блоке питания она совершенно не желает отображать отрицательные величины. Долго мне пришлось повозиться, прежде чем на появились положительные результаты.

И вот, наконец, на основе наработанной другим человеком схемы, нескольких дней “плясок с бубном”, работой с протеусом, кучей потраченного времени и нервов, я построил свою, которая способна показывать величину отрицательного плеча. Правда она показывает её в положительной полярности, но это не сильно печально, главное, что она уже работает, и я связался с автором прошивки и попросил его немного изменить прошивку так, чтобы ко второму каналу индикатора (U2 и А2), программа просто пририсовывала бы минусы к выводимым показаниям (надеюсь на его помощь). Но это уже так, просто эстетический момент, главное что схема уже работает.
Прошу знатоков посмотреть схему и оценить номиналы (в амперметре подобраны методом тыка, но погрешность очень мала и меня более чем устраивает).

Потом сделал печатку для индикатора, собрал всё в кучу и проверил. Вольтметры заработали оба и амперметр положительного плеча тоже. Плюс ко всему, сегодня твердо уяснил для себя, что все надо проектировать заранее, а потом уже пилить и вытачивать. Ну да ладно это все мелочи. В общем посидел, покипел и кое что дорисовал, потом проверил отрицательный амперметр – все работает. В связи с этим выкладываю свою печатку вольт-амперметра, может кому и сгодится.

Плату собирал из того, что было под руками. Для шунта взял 45 см. медного провода, диаметром 1мм и намотал его спиралью и впаял в плату. Я конечно понимаю, что медь не лучший материал для шунта (конечно же не в коем случае не прошу следовать моему примеру), но меня пока устраивает, а дальше будет видно.

В печатке которую я вытравил себе – немного “накосячил” с диодным мостом (видно на фото платы), но переделывать было уже лень – вышел из положения перекрестив диоды, после этого печатку поправил (в архиве исправленный вариант). Так же на схеме и на печатке есть разъём для подключения куллера.

Силовой транзистор Q4

Хочу сказать, что после того как схема заработал, я прямо таки полюбил протеус, не плохо оказывается работает, и уяснил для себя, что чтобы добиться желаемого результата, надо расширять свои познания в разных областях, и естественно учиться. Ещё один вечер пришлось посвятить черчению передней панели. Дело это хоть и не сложное, но все же нудное и требует много терпения.

Интересная статья: Несколько фактов о РКН (Реле контроля напряжения)

Для черчения, я в основном использую программу “Компас 3D”. Не знаю кому как, но мне почему то проще сначала сделать 3D-модель, а уже потом на её основе изготовить чертёж. Мне как то в свое время стало просто интересно что нибудь в “Компасе” начертить, чтобы соблюсти все размеры и прочее, решил попробовать, и как то это всё затянуло. Я конечно не владею Компасом на ура, но на базовом уровне вполне себе ничего. Ну и помимо Компаса – некоторая доработка передней панели в фотошоп.

Я уже говорил, что попросил автора схемы и прошивки – немного переделать саму прошивку, и вот наконец-то при его поддержке (спасибо ему огромное), удалось изменить приветствие при включении блока питания, а так же дорисовать долгожданный минус в отрицательном плече второго канала индикатора (мелочь, а приятно).У меня это теперь выглядит вот так.

Блок питания на 9 вольт

Ну, и специально для тех, кто решит повторить данную конструкцию, он сделал общий вариант приветствия при включении блока питания, который выглядит следующим образом (ну и конечно-же минусы в отрицательном плече).

Специально для тех кому интересно, выкладываю так же в прикреплённом архиве печатку платы контроля работы куллера. Я её перерисовал с готовой платы которая была изъята из комповского бп – должна работать.

При испытании собранного БП – решил проверить усилочик, отданный мне в дар. Блок питания успешно справился со своей задачей (обеспечил требуемое напряжение и ток для проверки) правда больше полутора ампер усилок не потреблял в момент проверки.

Для тех, кто решит собирать данный блок питания, скажу, что схема проверенная, повторяемость 100%, при правильной сборке из исправных, проверенных деталей, в налаживании практически не нуждается.

Мощный лабораторный блок питания

Правда регулировка напряжения и тока раздельная для каждого канала, но это может и лучше с одной стороны. В архиве установка FUSE (фузов), которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz, скрин установки для программы PonyProg.

У шины питания Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому от неё внешним устройством мощности параметры весьма скромные и если немного переборщить, то можно спалить материнскую плату персонального компьютера. С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к компьютеру или ноутбуку внешнее USB-устройство, потребляющее большую мощность.

Импульсный источник с параметрами 5V 5A

Схема достаточно проста в изготовлении в домашних условиях, минимум дефицитных деталей и настройки. Стабильна в работе. Преобразователи напряжения         Подборка схем и конструкций преобразователей напряжения изготовленных своими руками.

Блок питания для радиолюбителя

Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального БП, который пригодился бы на все случаи жизни. То есть имел достаточную мощность, надёжность и регулируемый в широких пределах, к тому же защищал нагрузку от чрезмерного потребления тока при испытаниях и не боялся коротких замыканий. Стабилизаторы напряжения схемы и конструкции. Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками.

Схемы блоков питания. Импульсный БП к паяльнику с термостатом       Основу аналоговой части составляет дифференциальный усилитель, собранный на операционном усилителе DA1. Конструкция его произвольная. Все зависит от вкуса и способностей радиолюбителя

Им можно подсоединить любую радиолюбительскую разработку с напряжением от 1 до 35 В и которой не боится больших токов нагрузки, поскольку введена токовая защита Представляю вниманию радиолюбителей варианты схем и конструкций простых и не очень , удобных и надежных лабораторных блоков питания для домашней мастерской. В просторах интернета, можно найти много схем лабораторных БП, поэтому данные схемы никак не претендует на шедевр, а призвана лишь помочь радиолюбителям, немного оснастить свою мастерскую или рабочее место. Также рассмотрены варианты переделки компьютерных ATX блоков питания в лабораторные

Простой БП на 22А

Проще некуда, схема состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного моста на Д242, стабилизатора напряжения и трех транзисторов КТ827

Схема защиты блока питания или зарядного устройства от короткого замыкания

Представленные ниже радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут совместно работать практически с любыми источниками – сетевыми, импульсными и аккумуляторными батареями. Схемотехническая реализация этих конструкция относительна проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителем.

Также для защиты БП можно использовать схемы ограничителя тока и защиту нагрузки от возможного перенапряжения.

Защита от переполюсовки блока питания

Рассмотрено несколько вариантов схем защиты от переполюсовки, в.т.ч быстродействующая схема зашиты на полевом транзисторе, которая проверена в работе в конструкции автомобильного ЗУ собранного своими руками из компьютерного БП и главное она не требуют почти никакой настройки и регулировки.

Простой регулятор тока сварочного трансформатора  Эта схема регулятора тока предельно проста и выполнена на доступной элементной базе и проста в управлении

Схемы блоков питания. Сетевой источник переменного тока   У меня реализована такая идея. Перематываете трансформатор максимально большой мощности (из имеющихся у вас) так, чтобы сделать восемь вторичных обмоток

Умножитель напряжения

Cхемы умножителей напряжения позволяют значительно снизить вес и габариты финального устройства. Для понимания работы любого умножителя напряжения, рассмотрим принципы построения таких устройств. Их можно условно поделить на симметричные и несимметричные.

Схемы блоков питания. Самодельный бесперебойник. С выходной мощностью до 220 Ватт, в качестве батареи взяли аккумулятор от автомобиля Преобразователи напряжения из 12 В постоянного в 1000В. Его можно использовать для запитки фотоэлектронного умножителя, но от него можно запитать счетчик Гейгера и другие высоковольтные приборы.

Транзисторный регулятор напряжения

Роль регулирующего элемента в схеме выполняет мощный транзистор, причем конструкция на столько проста, что ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив при этом минимум времени и средств

Устройство токовой защиты в двухполярном БП

Данная радиолюбительская разработка моментально уменьшает питание до нуля на обоих плечах, и таким образом обладает триггерным эффектом Стабилизированный блок питания 5-9 B 500 мА с защитой на реле. Его можно использовать для любых радиотехнических исполнений с напругой 4,5-6 В, 9 В и током потребления до 500 мА

Малогабаритный блок питания

Этот БП имеет параметрический стабилизатор тока и компенсационный стабилизатор напряжения. Поэтому он не боится короткого замыкания по выходу, и выходной транзистор стабилизатора практически не может выйти из строя. Конструкция двухполярного импульсного блок питания

В момент включения блока питания в сеть осуществляется выпрямление переменного напряжения электросети диодным мостом, пульсацию от которого сглаживается емкостным фильтром на конденсаторах. Для снижения величины тока заряда, проходящего через эти конденсаторы, в схему добавлен резистор. Затем выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор, построенный на транзисторах. Самодельный источник бесперебойного питания

Краткие теоретические сведения о построение и работе источников бесперебойного питания, а также рассмотрена конструкция самодельного ИБП. Блок зарядки мощной батареи конденсаторов. Электронная конструкция с некоторой периодичностью разряжает мощную конденсаторную батарею на индуктор, потом на следующий, и так по цепочке. Блок питания на 12 вольт схема

Интересный материал: Металлоискатель Фортуна подробная инструкция

Сетевое напряжение поступает через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки снимем уже пониженное напряжение на 20 вольт при токе до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора. Блок аварийного питания

В российской глубинке до сих пор случается частое отключение электроэнергии, что серьезно меняет устаканившийся образ жизни в нелучшую сторону. Решить возникшую проблему очень легко.

ШИМ регулятор подборка схем

Регулировать значения уровня напряжение питания можно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество такой настройки состоит в том, что выходной транзистор работает в режиме ключа и может быть только в двух состояниях – открытом или закрытом, что исключает его перегрев, а значит использование большого радиатора и как следствие снижает расходы на электроэнергию. Адаптер автомобильный для подключения ноутбука или планшетника  Аккумуляторную батарею любого мобильного компьютера, требуется периодически заряжать, а как это можно сделать находясь на отдыхе или на рыбалке. Адаптер автомобильный для подключения ноутбука или планшетника. Очень даже просто, вам достаточно собрать и использовать обычный автомобильный адаптер для бортовой сети автомобиля, собрать который очень легко и просто.

Двухполярный блок питания на 24 вольта. Этот преобразователь с двухполярным питанием отлично подойдет для питания УНЧ средней мощности до 150 ватт, но если поменять ключи на более мощные можно получить и более высокие значения. Схема самодельного эквивалента нагрузки для проверки блоков питания  Для проверки и регулировки мощных блоков питания необходима низкоомная регулируемая нагрузка с допустимой мощностью рассеивания до сотни ватт. Применение переменных сопротивлений не всегда реально, в основном из-за мощности допустимой рассеивания. Блок питания на 9 вольт. Если у вас есть всего один мощный транзистор, то этого вполне достаточно, чтобы собрать простой блок питания с выходным напряжением 9В и с приемлемыми характеристиками, кроме того рассмотрим в рамках данной статьи конструкции и поинтересней.

В сельской местности для безопасного использования бытовой техники, требуется однофазный стабилизатор напряжения 220В, который при сильной просадки напряжения в сети поддерживает на выходе номинальное выходное напряжение в 220 вольт.

Хочу предложить простую схему самодельного блока питания для автомагнитолы. Она содержит всего два транзистора, но в ней имеется защита от короткого замыкания. Как определить внутреннее сопротивление источника питания. Очень важным параметром самодельных блоков питания является внутреннее сопротивление источника питания, это такая количественная характеристика БП, которая описывает величину энергетических потерь при прохождении через блок питания нагрузочного тока.

Функциональная индикация для блока питания

В ряде проведения некоторых радиолюбительских экспериментов требуется контролировать основные параметры блоков питания для этого я собрал приставку цифрового амперметра и вольтметра для БП, но затем я решил добавить функций, выполняемых микроконтроллером и повесил на него функцию измерения температуры силовых транзисторов. Ведь вполне может появиться ситуация применения БП на пределе его технических параметров и тут появляется опасность теплового пробоя полупроводников радиокомпонентов.

Схема сетевого фильтра

Эти устройства стали обязательным атрибутом оргтехники, бытовой техники и многих радиолюбительских приборов. Это устройство защищает цепи питания электронной аппаратуры от высокочастотных и импульсных помех, возможных скачков напряжения.

Схема сетевого фильтра

Иногда, для различных радиолюбительских экспериментов, просто необходим источник высокого напряжения. Для этих целей , как нельзя лучше подходят трансформаторы высокого напряжения. Об одном из них из извлеченного из старого телевизора мы поговорим в этой статье.

Схема блока питания и преобразователя напряжения на 3,3 вольта. Для радиолюбительских самоделок на микроконтроллерах, модулей считывания SD-карт и некоторых других устройств требуется постоянное напряжение 3,3 вольта. Получить его можно как от литиевой батареи, так и от самодельных блоков питания и различных DC-DC преобразователей на ИМС

Схема усилителя тока для регулятора напряжения. Во многих современных радиолюбительских устройствах и разработках применяются регуляторы напряжения. Они необходимы для регулирования и стабилизирования напряжения в определенном интервале. С помощью них входное напряжение понижают до необходимого. Многие интегральные микросхемы стабилизаторы напряжения, например, LM708, LM317 и им аналогичные, имеют один большой минус. Они не обладают большим выходным током. В этом случае схему подключения стабилизатора следует немного дополнить, поставив усилитель тока, например на мощном транзисторе.

Если вам нужно больше информации вы можете бесплатно скачать книгу “Лабораторный блок питания своими руками”

Трансформаторные блоки питания. Трансформаторные питающие источники изменяют структуру напряжения за счет работы силового трансформатора, питающегося от сети переменного тока напряжением 220 вольт, в котором осуществляется понижение амплитуды синусоидальной гармоники переменного напряжения, следующей далее на выпрямительное устройство, состоящее обычно из диодов, включенных по мостовой схеме.

http://soundbarrel.ru/pitanie/labor.html
http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/dvukh_poljarnyj_laboratornyj_blok_pitanija_svoimi_rukami/11-4-0-65
http://www.texnic.ru/konstr/pitalo.htm
https://vopros-remont.ru/elektrika/blok-pitaniya/
https://tehnoobzor.com/schemes/pitanie/2779-kak-sdelat-laboratornyy-blok-pitaniya-svoimi-rukami.html
http://radio-stv.ru/nachinayushhim-radiolyubitelyam/dvuhpolyarnyiy-laboratornyiy-blok-pitaniya
https://sdelaitak24.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9-%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B9-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F-0-30%D0%B2/
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija_laboratornye/laboratornyj_blok_pitanija_svoimi_rukami_0_30v_0_5a/66-1-0-6407
https://shemu.ru/istocniki/impulsnye/419-lb-svoimi-rukami

Предыдущая

СхемыКак выбрать флюс для пайки микросхем

Следующая

СхемыВсе о блоках питания — схема устройства, изготовление своими руками

как сделать универсальный источник питания

Блок питания является неотъемлемым требованием любой техники. Благодаря этому устройству удается регулировать уровень напряжения, тем самым предотвращая преждевременную поломку электрической конструкции.

Сегодня собрать регулируемый блок питания своими руками достаточно просто. В интернете представлено множество схем, которые помогают облегчить поставленную задачу даже для новичков радиолюбителей. Процесс изготовления этой конструкции довольно увлекательное и интересное занятие.

Перед тем как приступить к рабочему процессу, необходимо подобрать простую схему для изготовления блока питания. Чем легче чертеж, тем быстрее удастся собрать установку. В специализированных магазинах представлен широкий ряд радио и электрических деталей для данной конструкции.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности и типы блоков питания

Перед тем как приступить к сборке устройства, необходимо ознакомиться с видами и типами блоков питания. Каждая модель имеет свои характерные особенности.

К ним относят:

• стабилизированные типы. Они отвечают за бесперебойную работу электрического устройства;
• бесперебойные виды. Они позволяют работать прибору даже при отключении от электрической цепи.

Классификация по принципу работы

По принципу работы они классифицируются на следующие типы. К ним относят:

Импульсный. Он представляет собой инверторную систему, в которой происходит преобразование переменного тока в постоянное высокочастотное напряжение.

Для того чтобы сделать импульсный блок питания своими руками необходимо приобрести специальную гальваническую развязку, которая будет передавать преобразованную мощность к трансформаторной установке.

Трансформаторный. Он состоит из понижающего трансформатора и специального выпрямителя. Он в дальнейшем преобразовывает переменную мощность в постоянную. Здесь дополнительно устанавливают фильтр-конденсатор. Он позволяет сгладить чрезмерную пульсацию и колебания в процессе работы устройства.

Мастер-класс по изготовлению регулируемого блока питания

Как сделать подобное устройство в домашних условиях? Подробная инструкция как сделать блок питания своими руками поможет справиться с поставленной задачей. Первым делом необходимо иметь четкое представление, для каких целей будет собрано это устройство.

Главными принципами работы сооружения является подача максимального тока, который в дальнейшем будет направлен в сторону нагрузки. Помимо этого он будет обеспечивать выходное напряжение. Благодаря этому электрический прибор может нормально функционировать.

Сделать мощный блок питания своими руками достаточно просто. Здесь устанавливают специальный ограничитель выходного напряжения, который позволяет регулировать процесс подачи тока при помощи рукоятки.

Например, устройство на выходе дает от 3 до 15 Вт, а прибор требует 5 Вт. Для этого определенным положением регулятора меняем диапазон преобразованной мощности.

Из чего можно сделать блок питания?

Для понадобятся следующие детали:

• трансформатор;
• диодный мост;
• микросхема;
• конденсаторный фильтр;
• дросселя;
• блоки защиты;
• стабилизатор напряжения.

Трансформатор может иметь мощность в пределах 10 Вт. Как правило, его обмотка способна выдержать напряжение от 220 Вт до 250 вт. Вторичная обмотка проводит от 20 до 50 Вт.

Эту деталь можно купить в специализированном отделе или найти в любом старом электроприборе.

Микросхема выпускается под определенной маркировкой (PDIP – 8). Здесь можно делать неограниченное количество проводящих электрических дорожек.

Диодный мост делают из четырех диодов размером 0,2 х 0,5 мм. Изделия серии SOIC значительно уменьшают перепады электрического напряжения.

Блоки защиты будут выполнены из двух предохранителей марки FU2. При срабатывании данных изделий вырабатывается ток мощностью 0,16А. Дроссели L1 и L2 можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся два элемента из магнитного феррита. Их размер должен быть К 17,5 х 8,3 х 6 мм.

Подсоединение всех элементов осуществляются по определенной схеме, которая представлена ниже. Здесь каждая деталь обозначена соответствующим обозначением. На фото самодельного блока питания изображено готовое устройство.

Фото блоков питания своими руками

Post Views: 1

Как собрать лабораторный блок питания за 10 простых шагов

В этом практическом руководстве мы покажем вам, как легко собрать лабораторный блок питания. Мы решили использовать модуль программируемого управляющего напряжения с постоянным напряжением и постоянным током и установить его в подходящий корпус.

Проект

Подходит для: Новичков с базовыми знаниями

Необходимое время: Прибл. два часа

Бюджет: Около 80 фунтов стерлингов

Что вам потребуется: JOY-IT DPS 5015 Лабораторный блок питания и соответствующий корпус: JOY-IT DPS CASE, термоусадочная трубка для сборки корпуса

Может быть дополнен: Модуль Micro-USB для настройки лаборатории блок питания с компьютером или Bluetooth-модуль для работы устройства со смартфоном.

Вам также потребуются: Основное оборудование электронных инструментов, паяльная станция и т. д.

1. Подготовьте небольшую печатную плату

Начиная с небольшой печатной платы, припаяйте к ней вентилятор для корпуса. Затем установите тумблер и проложите кабель к основной плате. Так как на этой плате нет разъема для вентилятора, вентилятор для корпуса нужно припаять к маленькой плате.

Затем необходимо отрезать кабель прилагаемого вентилятора. Теперь необходимо аккуратно снять изоляцию с двух проводов так, чтобы провода были прибл. 4 мм бесплатно.

Припаяйте красный кабель (+) к маркировке «+», а черный кабель к маркировке «-». Вставьте предварительно зачищенные концы в отверстия и припаяйте их с обеих сторон.
Внимание: Отрежьте бокорезом эти провода с обратной стороны, чтобы потом не вызвать короткое замыкание!

2. Припаяйте кнопку

Далее необходимо припаять кнопку, чтобы можно было включать и выключать лабораторный блок питания. Используйте красный и черный кабель меньшего диаметра. Припаяйте их к тумблеру, как показано на картинке.

Контакты изолированы термоусадочной трубкой для предотвращения короткого замыкания.

3. Установите соединение между малой платой и основной платой

Теперь подготовьте и припаяйте линию питания от малой платы к основной плате.

Используйте кабели (красный кабель «+» и черный кабель «-») большего диаметра для этой линии питания. Отрежьте их через длину ок. 9см.

Внимание: Не обрезайте слишком много кабелей, иначе впоследствии кабели могут оказаться слишком короткими для выходов.

Обе стороны должны быть зачищены прибл. 5 мм и раздвоенный кабельный наконечник должен быть присоединен к одному концу двух кабелей. Эти концы также изолированы термоусадочной трубкой для предотвращения короткого замыкания.

Другой конец двух кабелей необходимо припаять к небольшой печатной плате корпуса.

Обратите внимание на полярность. Красный = «+» и черный = «-».

4. Припаять тумблер

Теперь можно припаять тумблер. Убедитесь, что вы проводите кабель переключателя через корпус или прикрепляете тумблер к корпусу. Припаяйте концы кабеля тумблера к контактным площадкам «KEY» на небольшой печатной плате. Припаяйте красный кабель к прямоугольной площадке, а черный кабель к круглой площадке.

5. Установите основную плату

Теперь можно закрепить основную плату четырьмя винтами на нижней стороне корпуса и установить соединения входов и выходов блока питания. Два разъема спереди и два сзади.

Привинтите красные разъемы вверху и черные разъемы внизу. Установите соединения следующим образом:

6. Подготовьте кабель для выходного напряжения

Следующим шагом будет изготовление кабеля для выходного напряжения. Вам нужно будет повторно использовать кабели большего диаметра. Зачистите оба конца прибл. 5мм. Прикрепите раздвоенный кабельный наконечник с обеих сторон.

7. Установите вентилятор

Теперь можно закрепить вентилятор изнутри, вставив четыре гайки сзади в вентилятор и закрепив четыре винта снаружи к вентилятору.

8. Подсоедините печатную плату и переключатель

Теперь прикрепите маленькую печатную плату к задней части корпуса двумя гайками.

Закрепите небольшую плату, затем установите все кабели. Сначала подключите кабель входного напряжения («IN+» и «IN-»).

Далее можно подключить кабель выходного напряжения («OUT+» и «OUT-»).

Подсоедините конец кабеля выходного напряжения к передним клеммам.

9. Подключите дисплей

Последнее, что вам нужно подключить, это дисплей с двумя кабелями на материнской плате. Один кабель предназначен для дисплея («LCD»), а другой — для кнопок («KEY»). Разъемы для кабелей отмечены как на плате, так и на дисплее. После того, как вы подключили кабели, все, что вам нужно сделать, это прикрепить дисплей к корпусу.

10. Окончательная сборка

После того, как вы подключили все кабели, прикрутили печатные платы, защелкнули дисплей и тумблер, а также прикрутили вентилятор, корпус готов.
Теперь корпус можно скрепить четырьмя винтами с обеих сторон.

Изображения: JOY-IT

Высокопроизводительный портативный настольный источник питания постоянного тока: сэкономьте деньги и освободите место на рабочем столе, создав собственный

к Кейт Солуша Скачать PDF

Настольный блок питания вместе с паяльником и ручной мультиметр, является обязательным элементом любой электроники лабораторный набор инструментов.

Некоторые проекты требуют только одного постоянного подачи напряжения, но чаще правильное тестирование и отладка проекта требует различных напряжений и токи. Значительное время отладки можно сэкономить, с помощью высокопроизводительного регулируемого стола для набрать напряжение и ток по желанию. К сожалению, типичный универсальные регулируемые настольные блоки питания громоздки и дорогие — по крайней мере, лучшие версии — и имеют ряд ограничений. Ни один из них не является портативным (портативный) из-за необходимых конструкций рассеивания тепла. Кроме того, даже дорогостоящие поставки не обеспечивают нулевой ток или напряжение, и не может соответствовать переходным и короткая производительность, показанная здесь.

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing -pages/technical-articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/image1.png?w=435 ‘ alt=’Image 1’&amp ;amp;amp;amp;gt;

Демонстрационная схема DC2132A компании Linear Technology представляет собой высокопроизводительный, компактный и эффективный настольный источник постоянного тока

Сэкономьте деньги и освободите место на рабочем столе, создав собственный высококачественный настольный блок питания. Ключевым компонентом этой поставки является линейный регулятор LT3081, окруженный кратким списком легкодоступных компонентов (см. рис. 1). Уникальный источник опорного тока и выходной усилитель повторителя напряжения LT3081 позволяют подключить два линейных стабилизатора параллельно для обеспечения регулируемого выходного тока и напряжения до 3 А и более 24 В. Линейные стабилизаторы на выходе подавляют пульсации на выходе, не требуя больших выходных конденсаторов, что приводит к действительно плоскому выходному постоянному току и малым размерам.

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing -pages/technical-articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure1.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 1’&amp ;amp;amp;amp;gt;

Рис. 1. Блок-схема настольного источника постоянного тока смешанного режима. Центральными компонентами являются параллельные LT3081, которые обеспечивают низкий уровень пульсаций на выходе и устанавливают ограничения по напряжению и току.

В показанном здесь блоке питания параллельным LT3081 предшествует высокопроизводительный синхронный понижающий преобразователь, в данном случае 40 В, 6 А LT8612. Не требуется радиатор или вентилятор, в отличие от линейных настольных источников питания с силовыми транзисторами, которым требуются радиаторы и принудительный поток воздуха (вентиляторы) для достаточного рассеивания тепла.

LT8612 эффективно понижает напряжение от 10 до 40 В при высоком или низком токе до динамически адаптивного выходного напряжения, которое остается чуть выше выходного напряжения настольного источника питания (выход линейного регулятора LT3081). На выходе LT8612 низкие пульсации, а преобразование эффективно во всем диапазоне стендового питания. Потери мощности в устройствах LT3081 сведены к минимуму за счет того, что их входное напряжение находится чуть выше падения напряжения. Этот настольный блок питания включает в себя необычную возможность регулировки предела напряжения и тока до нуля.

Полная схема этого стендового источника постоянного тока смешанного режима показана на рис. 2.9.0003

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages /technical-articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure2.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 2’&amp ;amp;gt;

Рис. 2. Комплектный источник питания постоянного тока 0–24 В, 0–3 А постоянного тока.

Параллельные линейные регуляторы стабильного выхода, управляющего напряжения и тока

Линейные регуляторы

обычно используются на выходе понижающих преобразователей для подавления пульсаций импульсного источника питания с минимальным снижением эффективности. Параллельные линейные регуляторы LT3081, показанные на рисунках 1 и 2, сбивают выходные пульсации LT8612 и точно регулируют постоянное напряжение и постоянный ток на выходе источника питания. LT3081 обладает уникальной способностью (для линейных стабилизаторов) легко включаться параллельно для получения более высоких выходных токов.

На рисунках 1 и 2 показано, как два параллельных LT3081 удваивают поддерживаемый ток одного LT3081 (1,5 А) до 3 А. Несколько параллельных соединений и два небольших балластных резистора 10 мОм — это все, что необходимо для точного распределения тока между ними без потери точности выходного напряжения. Доступные высококачественные потенциометры 10k и 5k обеспечивают управление от 0В до 24В и от 0В до 3А при подключении к контактам SET и ILIM. Потенциометры с большим количеством оборотов и большей точностью, безусловно, могут быть использованы для усовершенствования своего настольного питания.

Минимальный предел тока настольного источника питания равен 0 А. LT3081 гарантирует выходной ток 0 А, пока сопротивление резистора ILIM меньше 200 Ом. Небольшой резистор 100 Ом включен последовательно с потенциометром ILIMIT, чтобы максимизировать диапазон поворота и по-прежнему гарантировать нулевой ток при параллельном использовании двух регуляторов.

Минимальное выходное напряжение настольного источника питания равно 0 В. LT3081 гарантирует выходное напряжение 0 В, пока с выхода подается 4 мА. Лучший способ сделать это — использовать отрицательный источник питания для получения 8 мА для двух LT3081. Стабилизатор LTC3632 –5V легко создает эту отрицательную нагрузку, рассеивает небольшую мощность и занимает совсем немного места на плате.

Плоская регулировка нагрузки и Sharp Vi Curve

После точного набора целевого напряжения нежелательно наблюдать дрейф напряжения питания стенда при добавлении, увеличении или уменьшении нагрузки. В идеале он должен поддерживать плоский профиль регулирования во всем диапазоне токов нагрузки вплоть до предела тока (рис. 3 и 4).

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical -articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure3.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 3’&gt ;

Рис. 3. Кривая V-I стендового источника постоянного тока показывает регулировку нагрузки < 50 мВ от 0 до 3 А, резко падающую при токе выше 3,1 А.

 

 

&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical -articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure4.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 4’&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt ;

Рис. 4. Регулируемый предел тока перемещает обрыв на Рис. 3 до любого значения от 3,1 А до 0,0 А.

Показанный здесь блок питания соответствует этому требованию. Выходной ток LT3081 практически не меняется от 0 до 1,5 А. Минимальный нагрев ИС помогает поддерживать регулировку нагрузки настольного источника питания ниже 50 мВ для любого выходного напряжения, как показано на рис. 3, даже при 15 мВ из-за балластных резисторов 10 мОм. Падение на 1,7 В на линейных регуляторах при токе 1,5 А приводит к повышению температуры всего на 30ºC с корпусом DD, как показано на рис. 5.

 

 

&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;img src=’https://www. analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical -articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure5.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 5’&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt ;

Рис. 5. Термосканы настольного источника питания в условиях высокой мощности и короткого замыкания показывают, что компоненты стендового источника постоянного тока остаются холодными без использования радиатора или вентилятора.

Установка ручки ограничения тока должна быть такой же детерминированной, как и ручка напряжения. Если ограничение тока установлено на 3,0 А, стендовый источник питания должен войти в ограничение тока точно при 3,0 А и никогда не подавать более высокий ток. Высокопроизводительный настольный источник питания должен демонстрировать кривую регулирования напряжения в зависимости от тока, которая остается плоской до тех пор, пока она не упадет до 0 В при достижении предела тока. На рис. 4 показано, что стендовый источник питания работает должным образом, независимо от того, где установлено ограничение по току.

Синхронный понижающий преобразователь

обеспечивает высокий общий КПД

Портативный настольный источник питания постоянного тока может выдавать ток от 0 до 3 А при любом напряжении от 0 до 24 В при входном напряжении от 10 до 40 В, при этом входное напряжение не менее чем на 5 В превышает требуемое выходное напряжение. Вход может поступать от внешнего преобразователя переменного тока в постоянный, доступного на 19 В, 28 В и 36 В. Это также может быть простой трансформатор на 24 В переменного тока, выпрямительный мост и конденсатор на 10 мФ, который дает примерно 34 В с пульсациями 1–2 В.

Понижающий импульсный преобразователь LT8612 блока питания понижает входное напряжение переменного/постоянного тока (от 10 до 40 В) до любого напряжения в диапазоне от 0 В до чуть ниже его входного напряжения. Низкие пульсации на выходе преобразователя на базе LT8612 дополнительно снижаются на 1,7 В через параллельный линейный стабилизатор LT3081 до конечного регулируемого напряжения, практически без пульсаций на выходе.

Высокая эффективность обеспечивает охлаждение

Синхронный понижающий преобразователь LT8612 легко поддерживает 3 А и эффективно понижает выходное напряжение до 1,7 В при входном напряжении до 40 В даже при относительно высокой частоте коммутации 700 кГц благодаря низкому минимальному времени включения 40 нс. Эффективность показана на рисунке 6. Высокая эффективность при высокой частоте переключения позволяет реализовать преобразователь с несколькими небольшими компонентами, которые остаются холодными при высокой мощности.

 

 

&amp;amp;amp;amp;lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance -portable-dc-bench-power-supply/figure6.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 6’&amp;amp;amp;amp;gt;

Рис. 6. Эффективность и потери мощности настольного источника постоянного тока для различных входных и выходных условий.

Дифференциальная обратная связь

В LT8612 используется схема дифференциальной обратной связи, показанная на рисунках 1 и 2, для регулирования его выхода (вход пары LT3081) на 1,7 В выше выходного напряжения настольного источника питания (выход пары LT3081). LT3081 работает лучше всего, когда его вход как минимум на 1,5 В выше его выхода, при этом 1,7 В используется в качестве запаса для переходных процессов.

Дифференциальная обратная связь продолжает работать во время выходных переходных процессов и коротких замыканий, как показано на рисунках 7 и 8. Когда выход замыкается на GND, выход LT8612 следует за ним на GND. Когда выходной сигнал внезапно увеличивается при отключении короткого замыкания или изменении положения потенциометра, LT8612 следует за возрастающим выходным сигналом LT3081, стремясь оставаться на 1,7 В выше быстро меняющегося выходного сигнала. Выходного конденсатора 100 мкФ разумного размера достаточно, чтобы обеспечить стабильность LT8612 в широком диапазоне условий, сохраняя при этом относительно быструю переходную характеристику, хотя он никогда не будет двигаться так быстро, как линейные стабилизаторы.

 

 

&amp;amp;amp;lt;img src=’https://www.analog. com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable -dc-bench-power-supply/figure7.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 7’&amp;amp;amp;gt;

Рис. 7. Переходная характеристика выхода 5 В, от 1 А до 3 А показывает (а) низкую пульсацию на выходе и (б) выходной сигнал LT8612 отслеживает LT3081 V _OUT через переходный процесс.

 

 

&amp;amp;lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable-dc -bench-power-supply/figure8.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 8’&amp;amp;gt;

Рис. 8. Выходное напряжение 5 В (а) при переходных процессах перегрузки и (б) при переходных процессах при коротком замыкании стендовый источник питания постоянного тока хорошо переносит.

Эту установку можно расширить для поддержки выходного тока 4,5 А с помощью трех параллельных линейных регуляторов LT3081. Импульсный стабилизатор не нуждается в замене, так как LT8612 имеет пиковый ток переключения 6А.

Точный источник тока Combats I _SET Температурный коэффициент

Выходное напряжение настольного источника питания легко регулируется вручную с помощью потенциометра, подключенного к контактам SET пары LT3081. Кажется достаточно простым, что SET подключает каждый источник 50 мкА, и что их суммарный ток, умноженный на регулируемый резистор, может генерировать правильное выходное напряжение без дополнительных компонентов. Тем не менее, этого тока может быть недостаточно для надежного настольного источника питания, поскольку он может немного дрейфовать в зависимости от температуры LT3081.

Одним из способов борьбы с дрейфом тока является использование источника более высокого тока для управления потенциометром на выводе SET. LT3092 — это точный источник тока, который работает до 40 В и используется для подачи точных 2,4 мА на выход 24 В с резистором 10 кОм. Его выходной ток легко регулируется изменением установленного значения резистора, когда требуется другое максимальное выходное напряжение. Максимальное выходное напряжение должно составлять 5,5 В при использовании источника 12 В, 15 В при использовании источника 24 В и 24 В при использовании источника 36 В. В схеме используется входной переключатель для отключения питания LT309.2, когда выключатель питания выключен. Отключение этой микросхемы от V _IN при выключенном выключателе предотвращает заряд постоянным током незагруженного выхода настольного источника питания, что спасает инженеров от потенциально опасных обстоятельств.

Ручки потенциометра Easy Turn для измерения напряжения и тока

Функции выводов LT3081 SET и ILIM упрощают программирование выходного напряжения и тока на любой уровень простым поворотом потенциометра. Параллельные LT3081 имеют такое же соединение контактов SET и напряжение, как и тот же ILIM 9.0264 + и ИЛИМ ^– штыревые соединения. Потенциометры 10k и 5k выбраны для обеспечения выходных диапазонов от 0 В до 24 В и от 0 А до 3 А (или немного выше для небольшого запаса). Потенциометры легко найти, и их можно выбрать из ряда параметров производительности и стоимости.

Настольный блок питания, показанный на фотографии на стр. 12, оснащен однооборотными потенциометрами с легко поворачиваемыми валами и соединениями на печатной плате под прямым углом. Их можно закрепить на боковом отверстии коробки, если вы решите заключить плату в защитный корпус. Металлокерамический элемент предотвращает временной и температурный дрейф с рейтингом 150 ppm/ºC по сравнению с рейтингом 1000 ppm/ºC аналогичных версий пластикового элемента. Менее дорогие пластиковые потенциометры по-прежнему отлично подходят для использования со стандартным настольным источником питания, а прецизионные потенциометры с десятью оборотами можно использовать для очень точной настройки пределов напряжения и тока.

Если дрейф V _OUT из-за температурного коэффициента I _SET не является проблемой, источник тока LT3092 можно удалить, а потенциометр на 10 кОм заменить потенциометром на 250 кОм аналогичного качества.

Отрицательный преобразователь для регулирования 0 В

Хотя переключить потенциометр SET на 0 В с помощью короткого замыкания на GND несложно, LT3081 должен вытягивать из него 4 мА, чтобы достичь 0 В. Резистивная предварительная нагрузка от V _OUT к GND потребляет ток только тогда, когда V _OUT не равен нулю, поэтому вместо этого используется отрицательный источник питания для отвода тока от выхода 0 В. Отрицательный регулятор LTC3632 представляет собой небольшой источник -5 В, который потребляет -8 мА через небольшой резистор между -5 В и V _BE под землей (-0,6 В). Хотя LTC3632 выключается при отключении питания, он продолжает работать при включенном питании, даже если выходное напряжение превышает 0 В. Следует соблюдать осторожность при выборе транзистора с отрицательным током, поскольку падение напряжения −8 мА • 24,6 В может стать значительным источником тепла, если тепловое сопротивление транзистора превышает 250°C/Вт или если отрицательный ток увеличивается до значения, превышающего −10 мА.

Короткое замыкание и контроль 0A

LT3081 также обеспечивает управление ограничением тока 0 А независимо от настройки выходного напряжения. Когда ручка тока повернута до упора, настольный источник питания обеспечивает резкое ограничение тока примерно на уровне 3,1 А. Если нагрузка увеличивается выше этой точки, кажется, что ее напряжение резко падает. Простой поворот ручки перемещает этот резкий обрыв ограничения тока до любого другого значения вплоть до 0 А, как показано на рисунке 4.

Самым экстремальным состоянием перегрузки является короткое замыкание, которое не только сбрасывает выходной сигнал с обрыва, но и полностью опускает его на землю. Блок питания изящно поддерживает ограничение по току при коротком замыкании и регулирует выходное напряжение LT8612 до 1,7 В, пропуская ограниченный ток через LT3081 в короткое замыкание.

Результаты кратковременного короткого замыкания показаны на рис. 8, демонстрирующем стабилизацию микросхемы при коротком замыкании и кратковременный всплеск разряда выходного конденсатора. Всплеск короткого замыкания длительностью < 10 мкс составляет 1/500 продолжительности обычно используемого лабораторного источника питания смешанного режима высокой мощности (с аналогичными настройками), как показано на рис. 9. Длительный всплеск разряда, показанный на рис. 9, потенциально может повредить тест. оборудование, недостаток дорогих, широко используемых универсальных настольных источников питания из-за низкой скорости силового транзистора и / или более высокой выходной емкости.

 

 

&amp;amp;lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable-dc -bench-power-supply/figure9.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 9’&amp;amp;gt;

Рис. 9. Результаты переходных процессов для дорогого настольного источника питания смешанного режима Xh200-10, который демонстрирует медленную реакцию на переходные процессы и короткое замыкание по сравнению с описанным в этой статье стендовым источником постоянного тока с аналогичными настройками (рис. 8).

Мониторинг вывода

Подключите к выходу мультиметр или простой аналоговый дисплей для точного считывания напряжения. Добавьте еще один мультиметр или дисплей последовательно с выходом для точного считывания тока. Если вы хотите избежать добавления дополнительного измерительного оборудования последовательно с выходом, клемму IMON также можно использовать для преобразования напряжения в ток.

 

 

&lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply /image2.png?w=435 ‘ alt=’Изображение 2’&gt;

Источник питания лабораторного стола Sorenson XHR100-10 при коротком замыкании с ограничением 1,5 А

 

 

<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable-dc-bench-power-supply/figure10 .png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 10’>

Рис. 10. Настольный источник постоянного тока имеет низкую пульсацию на выходе для смешанного источника питания с небольшим 60 мкФ C _OUT .

Вход переменного/постоянного тока

Этот источник питания постоянного тока является удобным инструментом для создания постоянного напряжения или тока на лету в лаборатории. Просто включите его с напряжением 10–40 В постоянного тока, включите переключатель и поверните ручки. Поскольку они небольшие и недорогие, несколько таких портативных настольных источников питания могут питаться от одного и того же источника входного постоянного тока, когда требуется несколько выходных схем и токов.

Легко создать полностью автономный настольный источник питания, добавив простой преобразователь переменного тока в постоянный на передней панели. На рис. 11 показан простой трансформатор 120 В переменного тока в 24 В переменного тока (5:1), выпрямительный мост и выходной конденсатор емкостью 10 мФ, которые вместе создают 34 В постоянного тока с небольшими пульсациями. Этот простой преобразователь переменного/постоянного тока может использоваться для получения максимального выходного напряжения настольного источника питания 22 В.

 

 

&amp;lt;img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/high-performance-portable-dc-bench -power-supply/figure11.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 11’&amp;gt;

Рис. 11. Простая комбинация трансформатора 24 ВА _C(RMS) , выпрямительного моста и конденсатора обеспечивает входной каскад 34 В переменного/постоянного тока для комплексного решения.

Мост выпрямителя должен иметь диоды Шоттки на 3 А или выше. Если они слишком сильно нагреваются, вы все равно можете избежать добавления радиатора, заменив транзисторы Шоттки идеальным диодным мостовым контроллером LT4320 и четырьмя МОП-транзисторами для уменьшения нагрева моста. Размер выходного конденсатора 10 мФ можно изменить, чтобы отрегулировать выходную пульсацию. При полной мощности конденсатор 10 мФ создаст пульсации около ±1 В на входе 34 В постоянного тока.

Вы также можете собрать универсальный настольный источник питания, подключив любой универсальный преобразователь переменного тока в постоянный с номиналом 12–36 В, 3 А. Любой преобразователь переменного тока в постоянный, снятый со старого ноутбука или купленный в магазине электроники, должен работать. Единственное ограничение состоит в том, что максимальное выходное напряжение настольного источника питания должно оставаться примерно на 5 В ниже минимального номинального значения источника входного напряжения.

Заключение

Создайте свой собственный высокопроизводительный настольный источник постоянного тока для управления постоянным напряжением и током 0–24 В и 0–3 А с помощью пары параллельных линейных регуляторов LT3081, синхронного понижающего LT8612 и LT309.2 источника тока и крошечный отрицательный источник питания LTC3632. Настольный блок питания отличается низкой пульсацией на выходе с низкой выходной емкостью, отличной переходной характеристикой, стабилизируется до 0 В и 0 А, остается в режиме стабилизации при коротком замыкании и остается холодным без громоздких радиаторов.