Источники питания

Лабораторный блок питания 1,3-30v 0-5A

Основа схемы позаимствована мной из какой-то книги по схемотехнике. Очень удачная схема лабораторного блока питания. Пользуюсь этим блоком питания более трех лет, и все это время он безотказно работает. Не боится перегрузок и КЗ. Особенно удобно для проверки и отладки различных устройств. С его помощью я заряжаю аккумуляторы до15А/Ч.

Основу БП составляет стабилизатор LM317 (аналог к142ЕН12А). Он работает с внешним делителем напряжения в измерительном элементе, что позволяет регулировать выходное напряжение в очень широких пределах - от 1,3 до 37 В. Регулирующий элемент стабилизатора включен в плюсовой провод питания.

Выходной ток (ток нагрузки) - до 1 А. В паре с мощным транзистором стабилизатор позволяет отдавать значительно больший ток.

Для защиты БП и стабилизации выходного тока служит м/с LM301A. Питание у нее двух полярное +/- 22v. Контроль выходного тока ведется на резисторе R5. Регулировка ограничения выходного тока производится резисторами Р1 и Р2 (номиналы могут отличаться в зависимости от R5). В случае превышения потребляемого тока (перегрузки) на выходе LM301A появляется отрицательное напряжение, которое через D1 и LED1 уменьшает выходное напряжение БП, при этом загорается LED1.

Laboratornyy_blok_pitaniya_1,3-30v_0-5A-1.gif

Лабораторный блок питания 0...30 В.

Данная конструкция разрабатывалась из-за невозможности достать деталей (в частности микросхем) в нашем городе. В голову пришла идея заменить микросхему радиоэлементами, которые были под руками. В результате родился блок питания, который мне уже служит 5 лет. Никаких сбоев я не наблюдал. Элементы  защиты по току и КЗ можно вставить любые, поэтому в данной статье не приводятся. глубленный анализ БП не производился, но параметры для моей работы с ним, более чем приемлемы. Индикация БП цифровая, на микросхеме 572ПВ2 и три разряда АЛС321Б (можно использовать АЛС324Б или аналогичные). На выходе БП можно получить от 0 до 30 вольт. Входное напряжение можно варьировать от 34,5 до 39 вольт. В зависимости от нагрузки (мной испытывался диапазон от 10мА до 4,5А), где падение напряжения составляло не более 0,2 вольта. Максимальный ток моего варианта составлял 3,2 А. Прототипом данной конструкции является БП  с применением микросхем серии 140УД.... или 553У...  В данном БП микросхему заменяет узел на транзисторах Q1 - Q5.

Laboratornyy_blok_pitaniya_0...30_V.-1.gif

Для питания узла я использовал отдельные секции обмоток силового трансформатора и микросхемы КР142ЕН5 и импортную 7905. Плюсовое плечо по току рассчитано и для питания цифровой части БП. Плюсовая часть соединяется с точкой А, а минусовая с точкой В. Резистор R11-22Kom. Резистор R6 типа СП5-многооборотный, 1Ком. С его помощью регулируется нижний предел БП, т.е. 0v. Не удивляйтесь, что в схеме стоят резисторы 4,72кОм, 19,8кОм и т.д.. Просто это номиналы резисторов которые у меня были. R13-4,7kOm, R5-20kOm, R4-2,2kOm. Мной использованы резисторы R12-1wT, R8, R9, R1, *R10 - 0,5wT, остальные 0,25wT. Транзисторы Q2,Q4,Q5 - КТ315Д. Конденсатор С2-100мКф на 10в. Резистором R10 регулируют верхний предел выходного напряжения. Транзистор Q4-КТ827А.

Если у Вас возникнут вопросы пишите: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Анатолий Николаевич Патрин, г.Кирсанов Тамбовской обл.

Примечание от создателей сайта.

Описанный здесь стабилизатор имеет высокие параметры по стабилизации и выходному току. Я делал аналогичные схемы и на дискретных элементах и на операционых усилителях. А при введении защиты по току, описанной в указанных выше статьях, такой блок питания является еще и практически "несгораемым" при любых нагрузках. Двуполярный стабилизатор изготовленный в виде и размере книги - спрgочника по транзисторам Горюнова на торе 40Вт 2х20В - 2х2А чесно работает и сейчас с 1978 года. Единственное замечание на предельных режимах разогревается градусов до 60! Но габариты требуют жертв.

К сожалению, анализируя интерес посетителей сайта на основании данных рейтинговых серверов эту статью пролистывают, скорее всего из-за неудачно нарисованной схемы. Я постарался исправить положение - несколько раскрыл ядро схемы. Правда от лени просто нарисовал от руки просиживая время в очередной приемной по основной работе и отсканировал. Немного коряво, но я так и не нащел должного редактора схем, чтоб удобно и быстро можно рабротать где-нибудь на выезде. (Этот текст пишется в очередной очереди на КПК "ASUS"). Считайте написанные выше фразы извинениями.

А вот и сама схема. (Для увеличения в отдельном окне щелкните два раза мышкой по схеме.)

Laboratornyy_blok_pitaniya_0...30_V.-2.gif

Немного от себя о принципе ее работы. Дифкаскад на транзисторах Q5,Q7 выполняет функции входных транзисторов аналога операционного усилителя, с выхода которого - коллекторы транзисторов Q3,Q1 управляющее напряжение поступает на выходной усилитель постоянного тока (УПТ) на транзисторах Q6,Q4, являющихся выходным каскадом стабилизатора напряжения. Транзисторы Q1 и Q2 - генераторы тока. Q2 стабилизирует ток дифкаскада, обеспечивая тем самым температурную стабильность. Q1 - токовое зеркало, повышает выходное сопротивление миниоперационного усилителя на дискретныз элементах Q5,Q7,Q3,Q1,Q2, позволяя отдавть больщие токи в управляемые цепи транзисторы Q4,Q6 и обеспечивает температурные параметры выходного каскада миниоперационника.

Трансформатор T1 любой из имеющихся в наличии желательно на П-образном железе. Тогда можно использовать симметричные обмотки со средней точкой. Ведь к этой схеме легко создать источник питания другой полярности поменяв транзисторы на комплементарные. Не забудте сменить и полярность диодов и конденсаторов. Впрочем в качестве трансформатора подойдет и любой другой, а если не делать дополнительный источник обратной полярности, то мощная обмотка II может быть и и без стедней точки, а вместо диодов D4,D5 стоит поставить диодный мост. Не обязательно, чтобы напряжения обмоток Iа и Iб были равны. Схема позволяет работать при пременных напряжениях 5-10 В на обмотках Iа и Iб. Напряжение и ток обмотки II определяют выходные параметры стабилизатора.

Дерзайте!

Удачи ВСЕМ!


Евгений.

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С УПРАВЛЯЮЩИМ ДИФКАСКАДОМ.

STABILIZATOR_NAPRYAJENIYA_S_UPRAVLYAYUSCHIM_DIFKASKADOM.-1.gif

Отличительной особенностью данного регулятора является его способность регулировать напрядение, когда величина входного и выходного напряжения почти равны. ( Большинство трёх ножечных регуляторов напряжения требуют разницы между входным и выходным напряжением около 3-х вольт для нормальной работы).Чтобы обслуживать ситуации, где два напряжения почти равны, необходимо использовать дискретные компоненты. Транзистор BD140 надо установить на радиатор, мощность рассеиваемая на транзисторе порядка 5-6 Ватт. Уровень выходного напряжения определяется по формуле

Uo={(R4+R5)/R5}*Uzener.

Универсальный блок питания.

Применение микросхемы КР142ЕН12А (Б) и унифицированного трансформатора ТПП255-220-50 позволяет изготовить простой и надежный источник питания для различных бытовых устройств.

Universal'nyy_blok_pitaniya.-1.gif

Выходное напряжение источника может плавно регулироваться в пределах от 2 до 12 В. Максимальный ток нагрузки 1 А, при этом амплитуда пульсации выходного напряжения не превышает 2 мВ.

Стабилизированный адаптер из нестабилизированного

В магазинах, киосках подземных переходов, на радиорынках можно купить так называемые адаптеры, оформленные в виде сетевой вилки. Большие пульсации выходного напряжения и его зависимость от тока нагрузки затрудняют питание от них какой-либо радиоэлектронной аппаратуры. Как стабилизировать выходное напряжение таких адаптеров и рассказывается в данной статье.

Для фиксирования "круглых" значений выходного напряжения проще всего использовать микросхемы КР142ЕН5 и КР142ЕН8 с соответствующими буквенными индексами [1], устанавливая их на теплоотводе в корпус адаптера и дополняя выходным конденсатором емкостью не менее 10 мкФ. Если же необходимо "нестандартное" напряжение, следует применить микросхему КР142ЕН12А [2].

Stabilizirovannyy_adapter_iz_nestabilizirovannogo-1.gif

На рис.1 приведена схема зарядно-питающего устройства для портативного радиоприемника, в котором установлены четыре аккумулятора ЦНК-0,45. Конденсатор C1 устраняет высокочастотные помехи, возникающие в момент закрывания диодов выпрямительного моста. Выходное напряжение 5.6В устанавливают подстроечным резистором R3, а максимальный ток зарядки (примерно 150 мА) - подборкой резистора R1 при подключенной разряженной аккумуляторной батарее. Блок удобен тем, что зарядка аккумуляторов происходит быстро (4...6 ч), и перезарядить их невозможно [3,4].

Блок питания аудиоплейера

В статье описывается простая конструкция трансформаторного блока питания для наиболее распространенных трехвольтных аудиоплейеров и диктофонов фирм Sony, Panasonic, Sharp, Philips и др. Его особенность - повышенная надежность в аварийных ситуациях: он спасет себя и нагрузку от чрезмерного тока, не имея специального узла защиты.

Читателям наверняка знакома такая аварийная ситуация: вы решили послушать перед сном любимую мелодию, но кассета оказалась неперемотанной. Включаете перемотку и ... засыпаете. Кассета остановилась, а двигатель продолжает работать в тяжелом режиме. При этом интенсивно изнашиваются детали лентопротяжного механизма. Если аудиоплейер питался от гальванических элементов, их хватит максимум на час. А если - от блока питания, способного поддерживать неизменным выходное напряжение независимо от тока нагрузки (за исключением случая короткого замыкания в ней)? Как показывает практика, это зачастую приводит к выходу из строя электронного регулятора скорости вращения электродвигателя, что уже серьезно.

Предлагаемый блок питания - не универсальный. Он предназначен только для аудиоплейера или диктофона. В аварийной ситуации, описанной в начале статьи (заторможенный режим перемотки), такой источник питания резко уменьшит напряжение на выходе. Этого вполне достаточно, чтобы спасти плейер в нестандартных условиях работы, не применяя специальных электронных устройств, а значит, и без дополнительных материальных затрат.

Экономичный СТАБИЛИЗАТОР С СИСТЕМОЙ ЗАЩИТЫ

В последнее время большой популярностыо пользуются стабилизаторы напряжения с падающей характеристикой системы защиты [1—3]. Они обладают способностью автоматически возвращаться в режим стабилизации напряжения после устранения причины перегрузки, на регулирующем элементе в режиме замыкания нагрузки рассеивается сравнительно небольшая мощность.

Такой стабилизатор обычно содержит источник образцового напряжения, дифференциальный усилитель, систему защиты и регулирующий элемент на составном транзисторе. В систему защиты входят устройство ограничения тока нагрузки и цепь со стабилитроном, включенным параллельно регулирующему элементу. Эта цепь формирует падающий участок нагрузочной характеристики. Ограничитель тока нагрузки построен на токоизмерительном резисторе, включенном между базой и эмиттером транзистора, шунтирующего эмиттерные переходы регулирующего элемента.

Недостаток этих стабилизаторов — значительная разность между входным и выходным напряжениями, необходимая для нормальной работы устройства. Она состоит из падения напряжения на источнике тока в коллекторной цепи дифференциального усилителя и эмиттерных переходах составного транзистора регулирующего элемента и равна примерно 3 В. Столь большое значение не позволяет достичь высокого КПД устройства, особенно при низком выходном напряжении. Например, пятивольтовый стабилизатор, выполненный по подобной схеме, будет иметь КПД около 60 %.

Падение напряжения на стабилизаторе может быть снижено до 1... 1,5 В, если в источнике тока в коллекторной цепи дифференциального усилителя использовать германиевый транзистор, а в регулирующем элементе — составной транзистор с дополнительной симметрией.

Еще больше повысить КПД стабилизатора позволяет его построение но схеме “с малым напряжением потерь”

[I]. Составной регулирующий транзистор должен быть включен здесь по схеме с общим эмиттером по отношению к нагрузке, поэтому для управления регулирующим элементом используют инвертирующий выход дифференциального усилителя. В этом случае необходимость в источнике тока отпадает, так как коллекторный ток с этого выхода дифференциального усилителя непосредственно служит базовым током составною транзистора регулирующего элемента. Минимальная разность между входным и выходным напряжениями, достаточная для нормальной работы стабилизатора, равна падению напряжения на токоизмерительном резисторе плюс напряжение насыщения выходного транзистора и не превышает 1 В.

Ekonomichnyy_STABILIZATOR_S_SISTEMOY_ZASCHITY-1.gif

Подкатегории



Яндекс.Метрика
Яндекс цитирования