Самодельный лабораторный регулируемый бп. Регулируемый блок питания своими руками Блоки питания для лабораторных работ схемы

Лабораторный блок питания (БП) для радиолюбителя - прибор первой необходимости! Приходиться работать с разными приборами или их элементами. Соответственно существует широкий ассортимент потребителей энергии и у всех разные питающие напряжения. Ничего не остается, как приобрести уже готовый БП. Но прицениваясь в радиомагазинах, я понял что это не так уж дешево и решил, что для начала с меня хватит простого, недорогого источника питания. Так как я в этом деле, можно сказать, новичок, для начала обратился к литературе, изучил его принцип работы и хочу рассказать Вам что для этого нужно.

Схема простого лабораторного БП условно состоит из двух частей:
1) непосредственно сам БП (трансформатор, диодный мост и конденсатор) Это основная часть, именно от выбора параметров трансформатора зависит мощность всего БП.
2) небольшая схема регулятора напряжения (может быть на транзисторе или на стабилитроне).

Необходимые элементы:
- Трансформатор;
- Диодный мост;
- Стабилитрон __LM-317;
- Конденсаторы__C1 2200mkF, C2 0,1mkF, C3 1mkF;
- Резисторы _____R1 4.7 kOm (переменный), R2 200 Om;
- Вольтметр;
- Светодиод;
- Предохранитель;
- Клеммы;
- Радиатор.

Раз уже все элементы в сборе, приступим.

1й ЭТАП: Готовим плату.
(скачиваний: 1783)

3й ЭТАП: Подключаем плату к трансформатору, и наш БП готов.

Но теперь нужно сделать так, что бы было красиво и практично. Для этого я приобрел корпус и цифровой вольтметр.

Производим монтаж в корпус.

Каждый начинающий радиолюбитель нуждается в лабораторном блоке питания. Чтобы правильно его сделать, нужно подобрать подходящую схему, а с этим обычно возникает много проблем.

Виды и особенности блоков питания

Встречаются два типа блоков питания:

• Импульсный;
• Линейный.

Блок импульсного типа может рождать помехи, которые буду отражаться на настройке приемников и других передатчиков. Блок питания линейного типа может оказаться неспособным для выдачи необходимой мощности.

Как правильно сделать лабораторный блок питания, от которого можно будет заряжать АКБ, и питать, чувствительны платы схем? Если взять простой блок питания линейного типа на 1,3-30 В, и мощностью тока не более 5 А, то получится хороший стабилизатор напряжения и тока.

Воспользуемся классической схемой для сборки блока питания своими руками. Она сконструирована на стабилизаторах LM317, которые регулируют напряжение в диапазоне 1,3-37В. Их работа совмещена с транзисторами КТ818. Это мощные радиодетали, которые способны пропустить большой ток. Защитную функцию схемы обеспечивают стабилизаторы LM301.

Эта схема разработана достаточно давно, и периодически модернизировалась. На ней появилось несколько диодных мостов, а измерительная головка получила не стандартный метод включения. На замену транзистору MJ4502 пришел менее мощный аналог – КТ818. Так же появились фильтрующие конденсаторы.

Монтаж блока своими руками

При очередной сборке, схема блока получила новую интерпретацию. В конденсаторах выходного типа увеличилась емкость, а для защиты были добавлены несколько диодов.

Транзистор типа КТ818 был в этой схеме неподходящим элементом. Он сильно перегревался, и часто приводил к поломке. Ему нашли замену более выгодным вариантом TIP36C, в схеме он имеет параллельное подключение.

Поэтапная настройка

Изготовленный лабораторный блок питания своими руками нуждается в поэтапном включении. Первоначальный запуск проходит с отключенными LM301 и транзисторами. Далее проверяется функция регулирующая напряжение через регулятор Р3.

Если напряжение регулируется хорошо, тогда в схему включаются транзисторы. Их работа тогда будет хорошей, когда несколько сопротивлений R7,R8 начнут балансировать цепь эмиттера. Нужны такие резисторы, чтобы их сопротивление было на максимально низком уровне. При этом тока должно хватать, иначе в Т1 и Т2 его значения будут различаться.

Этот этап регулировки позволяет подсоединять нагрузку к выходному концу блока питания. Следует стараться избегать короткого замыкания, иначе транзисторы тут же перегорят, а вслед за ними стабилизатор LM317.

Дальнейшим шагом буде монтаж LM301. Сперва, нужно удостовериться, что на операционном усилителе в 4 ножке имеется -6В. Если на ней присутствует +6В, то возможно имеется неправильное подключение диодного моста BR2.

Так же подключение конденсатора С2 может быть неверным. Проведя осмотр и исправив дефекты монтажа, можно на 7 ножку LM301 давать питание. Это допустимо делать с выхода блока питания.

На последних этапах настраивается Р1, так чтобы он мог работать на максимальном рабочем токе БП. Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения отрегулировать не так сложно. В этом деле лучше лишний раз перепроверить монтаж деталей, чем получить КЗ с последующей заменой элементов.

Основные радиоэлементы

Чтобы собрать мощный лабораторный блок питания своими руками, нужно приобрести подходящие компоненты:

• Для питания потребуется трансформатор;
• Несколько транзисторов;
• Стабилизаторы;
• Операционный усилитель;
• Несколько разновидностей диодов;
• Электролитические конденсаторы – не более 50В;
• Резисторы разных типов;
• Резистор Р1;
• Предохранитель.

Номинал каждой радиодетали необходимо сверять со схемой.

Блок в конечном виде

Для транзисторов необходимо подобрать подходящий радиатор, который сможет рассеивать тепло. Более того, внутри монтируется вентилятор, для охлаждения диодного моста. Еще один устанавливается на внешнем радиаторе, который будет обдувать транзисторы.

Для внутренней начинки желательно подобрать качественный корпус, так как вещь получилась серьезной. Все элементы следует хорошо зафиксировать. На фото лабораторного блока питания, можно заметить, что на замену стрелочным вольтметрам пришли цифрового устройства.

Фото лабораторного блока питания

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода, знают для чего нужен паяльник и за какую сторону его держать, ну и наконец дошли до понимания, что без лабораторного блока питания их жизнь больше не имеет смысла…

Данную схему нам прислал человек под ником: Loogin.

Все изображения уменьшены в размере, для просмотра в полном размере кликните левой клавишей мышки на изображение

Здесь я постараюсь максимально подробно - шаг за шагом рассказать как это сделать с минимальными затратами. Наверняка у каждого после апгрейдов домашнего железа валяется под ногами как минимум один БП. Конечно кое-что придётся докупить, но эти жертвы будут небольшими и скорее всего оправданы конечным результатом – это, как правило около 22В и 14А потолочных. Лично я вложился в $10. Конечно, если собирать всё с «нулевой» позиции, то надо быть готовым выложить ещё около $10-15 для покупки самого БП, проводов, потенциометров, ручек и прочей рассыпухи. Но, обычно – такого хлама у всех навалом. Есть ещё нюанс – немного придётся потрудиться руками, поэтому они должны быть «без смещения» J и нечто подобное может и у Вас получиться:

Для начала нужно любыми способами раздобыть ненужный но исправный БП АТХ мощностью >250W. Одна из наиболее популярных схем – это Power Master FA-5-2:

Подробную последовательность действий я опишу именно для этой схемы, но все они справедливы и для других вариантов.
Итак, на первом этапе нужно подготовить БП-донор:

1. Удаляем диод D29 (можно просто одну ногу поднять)
2. Удаляем перемычку J13, находим в схеме и на плате (можно кусачками)
3. Перемычка PS ON на землю должна стоять.
4. Включаем ПБ только на короткое время, так как напряжение на входах будет максимальное (примерно 20-24В) Собственно это и хотим увидеть...

Не забываем про выходные электролиты, рассчитанные на 16В. Возможно они немного нагреются. Учитывая, что они скорее всего «набухшие», их все равно придется отправить в болото, не жалко. Провода уберите, они мешают, а использоваться будут только GND и +12В их потом назад припаяете.

5. Удаляем 3.3х вольтовую часть: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21:

6. Удаляем 5В: сборку шоттки HS2, C17, C18, R28, можно и "типа дроссель" L5
7. Удаляем -12В -5В: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29

8. Меняем плохие: заменить С11, С12 (желательно на большую ёмкость С11 - 1000uF, C12 - 470uF)
9. Меняем несоответствующие компоненты: С16 (желательно на 3300uF х 35V как у меня, ну хотя бы 2200uF x 35V обязательно!) и резистор R27 советую его заменить на более мощный, например 2Вт и сопротивление взять 360-560 Ом.

Смотрим на мою плату и повторяем:

10. Убираем всё с ног TL494 1,2,3 для этого удаляем резисторы: R49-51 (освобождаем 1ю ногу), R52-54 (... 2ю ногу), С26, J11 (...3ю ногу)
11. Не знаю почему, но R38 у меня был перерублен кем то J рекомендую Вам его тоже перерубить. Он участвует в обратной связи по напряжению и стоит параллельно R37-му. Собственно R37 тоже можно перерубить.

12. отделяем 15ю и 16ю ноги микросхемы от "всех остальных": для этого делаем 3 прореза существующих дорожек а к 14й ноге восстанавливаем связь чёрной перемычкой, как показано на моем фото.

13. Теперь подпаиваем шлейф для платы регулятора в точки согласно схемы, я использовал отверстия от выпаянных резисторов, но к 14й и 15й пришлось содрать лак и просверлить отверстия, на фото вверху.
14. Жила шлайфа №7 (питание регулятора) можно взять от питания +17В ТЛ-ки, в районе перемычки, точнее от неё J10. Просверлить отверстие в дорожку, расчистить лак и туда! Сверлить лучше со стороны печати.

Это всё было, как говорится: «минимальная доработка», чтобы сэкономить время. Если время не критично, то можно просто привести схему в следующее состояние:

Ещё я посоветовал бы поменять кондёры высоковольтные на входе (С1, С2) Они маленькой ёмкости и наверняка уже изрядно подсохли. Туда нормально станут 680uF x 200V. Плюс неплохо дроссель групповой стабилизации L3 немного переделать, либо использовать 5ти вольтные обмотки, соединив их последовательно, либо вообще убрать всё и намотать около 30ти витков новым эмальпроводом общим сечением 3-4мм 2 .

Для питания вентилятора нужно «подготовить» ему 12В. Я выкрутился таким образом: Там где раньше стоял полевой транзистор для формирования 3,3В можно «поселить» 12ти вольтную КРЕН-ку (КРЕН8Б или 7812 импортный аналог). Конечно там без резки дорожек и добавки проводов не обойтись. В конечном итоге получилось в общем даже и «ничего»:

На фото видно, как всё гармонично ужилось в новом качестве, даже разъём вентилятора недурно уместился и перемотанный дроссель получился весьма неплох.

Теперь регулятор. Чтобы упростить задачу с разными там шунтами, поступаем так: покупаем готовые амперметр и вольтметр в Китае, либо на местном рынке (наверняка там их можно найти у перекупщиков). Можно купить совмещённый. Но, надо не забывать, что потолок по току у них 10A! Поэтому в схеме регулятора придется ограничивать предельный ток на этой отметке. Здесь я опишу вариант для отдельных приборов без регулировки тока с ограничением по максимуму 10A. Схема регулятора:

Чтобы сделать регулировку ограничения тока, надо вместо R7 и R8 поставить переменный резистор 10кОм, также как R9. Тогда можно будет использовать всемерялку. Также стоит обратить внимание на R5. В данном случае его сопротивление 5,6кОм, потому что у нашего амперметра шунт 50mΩ. Для других вариантов R5=280/R шунта. Поскольку мы взяли вольтметр один из самых дешевых, поэтому его немного надо доработать, чтобы он мог измерять напряжения от 0В, а не от 4,5В как это сделал производитель. Вся переделка заключается в разделении цепей питания и измерения посредствам удаления диода D1. Туда впаиваем провод – это и есть +V питания. Измеряемая часть осталась без изменений.

Плата регулятора с расположением элементов показана ниже. Изображение для лазерно-утюжного метода изготовления идёт отдельным файлом Regulator.bmp с разрешением 300dpi. Также в архиве есть и файлы для редактирования в EAGLE. Последнюю офф. версию можно скачать тут: www.cadsoftusa.com. В интернете имеется много информации о этом редакторе.

Потом прикручиваем готовую плату у потолку корпуса через изолирующие проставки, например нарезанные из отработанной палочки чупа-чупса высотой по 5-6 мм. Ну и не забыть проделать предварительно все необходимые вырезы для измерительных и прочих приборов.

Предварительно собираем и тестируем под нагрузкой:

Как раз и смотрим на соответствие показаний различных китайских девайсов. А ниже уже с «нормальной» нагрузкой. Это автомобильная лампа главного света. Как видно - без малого 75Вт имеется. При этом не забываем засунуть туда осциллограф, и увидеть пульсации около 50мВ. Если будет больше, то вспоминаем про «большие» электролиты по высокой стороне ёмкостью по 220uF и тут же забываем после замены на нормальные ёмкостью 680uF например.

В принципе на этом можно и остановиться, но чтобы придать более приятный вид прибору, ну чтобы он не выглядел самоделкой на 100%, мы делаем следующее: выходим из своей берлоги, поднимаемся на этаж выше и с первой попавшейся двери снимаем бесполезную табличку.

Как видим, до нас тут кто-то уже побывал

В общем по тихому делаем это грязное дело и начинаем работать напильниками разных фасонов и параллельно осваивать AutoCad.

Потом на наждаке затачиваем кусок трёхчетвертной трубы и из достаточно мягкой резины нужной толщины вырубываем и суперклеем лепим ножки.

В итоге получаем достаточно приличный прибор:

Следует отметить несколько моментов. Самое главное – это не забывать, что GND блока питания и выходной цепи не должны быть связаны , поэтому нужно исключить связь между корпусом и GND БП. Для удобства желательно вынести предохранитель, как на моём фото. Ну и постараться максимально восстановить недостающие элементы входного фильтра, их скорее всего нет вообще у исходника.

Вот ещё пара вариантов подобных приборов:

Слева 2х этажный корпус ATX с всемерялкой, а справа сильно переделанный старый AT корпус от компьютера.

Лабораторный блок питания прежде всего предназначен для подачи питающего напряжения на разрабатываемые радиолюбительские схемы схем и должен обеспечивать широкий интервал регулируемых токов и напряжений, иметь защиту от короткого замыкания и от чрезмерного токового потребления. Лабораторный блок должен быть всегда под рукой у каждого уважающего себя радиолюбителя

На биполярном транзисторе VT1 собрана схема модуля сравнения лабораторного блока: с бегунка переменного сопротивления R3 на базу первого транзистора проходит образцовое напряжение, которое задается источником образцового напряжения на радиокомпонентах VD5, VD6, HL1, R1. На эмиттерный переход VT1 поступает входное напряжение с делителя на сопротивлениях R14 и R15. В результате сравнения обоих уровней, сигнал рассогласования поступает на базу второго транзистора, который включен по схеме усилителя тока и управляет силовым транзистором VT4.

Если произойдет случайное короткое замыкание в схеме лабораторного источника или нагрузка превысит разрешенный предел, увеличится падение напряжения на мощном сопротивление R8. В результате чего третий транзистор откроется и тем замкнет базовую цепь VT2, лимитируя нагрузочный ток на выходе блока питания. Сигнализирует о перегрузки по току светодиод HL2.

Если потребуется отрегулировать нагрузочный ток, то можно в разрыв цепи между резисторами R7 и R9 подсоединить переменное сопротивление номиналом 250 Ом, причем бегунок его нужно подсоединить к базе третьего транзистора. Нагрузочный тока можно регулировать в диапазоне от 400 мА до 1,9 А.

Трансформатор можно использовать любой с вторичной обмоткой на 20-40 вольт. Дроссель L1 можно намотать на каркас диаметром 8 мм и 120 витков провода ПЭЛ 0,6 мм.

Почти универсальным блоком может стать простой линейный БП 1,3 – 30 Вольт и токовой регулировкой от 0 до 5 Ампер, который будет работать в режиме стабилизации напряжения и тока. В случае необходимости им можно будет, как зарядить аккумуляторную батарею, так и запитать радиолюбительскую схему.

Ниже представлена схема оригинал. На ее базе мы и сделаем лабораторный блок своими руками.

Схема выполнена на операционном усилителе LM317, работающим в режиме стабилизации, которым можно регулировать вольты в интервале от 1,3 до 37 В. Работая вместе с мощным биполярным транзистором КТ818, схема может пропустить через себя приличный ток. Стабилизатор тока и ограничитель в одном лице, так называемая схема защиты БП, базируется на микросхеме LM301.

В остальной схемотехнической части мы видим парочку фильтрующих конденсаторов, два диодных моста и весьма оригинальный способом включения измерительной головки. Также используется довольно устаревший транзистор КТ818.

Немного подумав, немного изменили оригинал. Повысили емкость на входе схемы, выкинули компоненты измерительной головки и добавили немного защитных диодиков. КТ818 заменили более функциональной парой недорогих транзисторов типа TIP36C, которые соединили параллельно.

Настройку и регулировку схемы блока питания необходимо осуществлять в несколько шагов: Первое включение должно быть без схемы на LM301 и составном транзисторе. Переменным резистором Р3 проверяем, как происходит регулировка напряжения. За это отвечают электронные компоненты LM317, Р3, R4 и R6, С9.

Если регулировка прошла нормально, тогда к схеме подключаем нашу пару транзисторов, желательно их подобрать с максимально близкими параметрами h FE . Для правильной работы схемы параллельно включенным биполярным транзисторам, в эмиттерной цепи должны быть балансировочные сопротивления R7 и R8. Номинал их рекомендуется подбирать, чтобы бы ток проходящий через Т1 был равен току через Т2, при этом сопротивление резисторов должно быть минимально возможным. На данном шаге к выходу самодельного источника можно подсоединить нагрузку, но ни в коем случае не устраивать режим короткого замыкания, иначе транзисторы почти сразу сгорят, скорей всего вместе с LM317.

Следующим шагом подключим схему собранную своими руками на микросхеме LM301. Важно проверить, что на 4-м выводе ОУ имеется потенциал в минус 6 В. Если там плюс, то проверьте подключение диодного моста BR2 и правильность подсоединения электролитического конденсатор С2. Питание операционника LM301 можно взять с выхода БП.

Дальнейшая настройка блока сводится к подгону сопротивления Р1 под максимальный рабочий ток. Как видим, собрать эту схему лабораторного блока питания своими руками достаточно просто, главное не допустить монтажных ошибок.

Мной был использован для схемы старый советский трансформатор ТПП 306-127/220-50 между выводами 3 и 4, 8 и 9 его вторичных обмоток 20 Вольт, при токе до 2,56 А, включив их параллельно получим уже 5,12 А

Конструкцию БП разместил на нескольких макетных платах и запихнул в подходящий самодельный корпус.

Чуть позже в голову пришла идея модернизировать схему и немного расширив рабочий интервал напряжений от 0 В. В принципе, схема лабораторного источника дополнилась лишь небольшим количеством радио компонентов.

Как видим на схеме, та же микросборка LM317 усиленная парой мощных биполярников TIP36C, ограничение и токовая стабилизация также выполнено на LM301. Но добавился стабилизатор 7905 и дополнительный делитель состоящий из резисторов R9 и Р4, который формирует отрицательный потенциал на 1,2 В.

Для регулировки вольтажа с помощью операционного усилителя LM317 он нуля вольт на такой схеме лабораторного блока питания используем опорное стабилизированное напряжение минус 1,2 Вольта.

С учетом того, что отрицательное питание LM301 в нашей схеме и так стабилизированное с помощью стабилизатора 7905, то нам нужно дополнить конструкцию только делителем состоящий из R9 и Р4. А с помощью Р4 уже можно легко получить нужные нам - 1,25 В.

Диоды D3 и D4. D3 защищают вход блока от всплесков обратной полярности, т.к. работа устройства будет происходить в разных условиях эксплуатации. Диод D4 защищает выход микросхемы LM317 от неприятной ситуации, когда потенциал на выходе LM317 превышает напряжение на ее входе.

С помощью резистора Р2 будет доступен токовый интервал от 0 до 5 А.

Для тонкой настройки тока и напряжения можно добавить переменные сопротивления номиналом около 5% от основного регулятора. Например, с Р3 можно последовательно подсоединить переменное сопротивление на 220 Ом, а с Р2 - резистор на 20 кОм.

Чертеж печатной платы в формате Sprint Layout можно взять здесь:

Основа первой схемы лабораторного блока питания является операционный усилитель TLC2272. Выпрямленное напряжение 38 вольт проходя через фильтрующий конденсатором попадает на параметрический стабилизатор. Он собран на транзисторе VT1, диоде VD5 и конденсаторе С2 и сопротивлениях R1, R2. Через этот стабилизатор включен операционный усилитель.

Диоды VD5 и VD8 устанавливать не обязательно Сопротивление резисторов R1 и R5 можно увеличить в три раза. Транзистор VT6 лучше установить кремниевый, например, КТ818В или КТ818Г. Между выводами 7, 1 микросхем DA1 и DA2 и общим проводом желательно установить керамические конденсаторы емкостью 0,1 мкф. Современной заменой транзисторов МП114 и П309 в данном устройстве могут служить КГ502В, КТ502Г и КГ503В, КТ503Г соответственно. Для уменьшения мультипликативных помех каждую половину вторичной обмотки трансформатора Т1 полезно зашунтировать конденсатором емкостью 0,47 мкф.

Наглядное пошаговое руководство по переделки компьютерного БП в мощный лабораторный.

Схема его очень проста, но обеспечивает получение переменного напряжения в диапазоне от 2 до 28В и постоянного напряжения от 3 до 37В. Сетевое напряжение, коммутируемое включателем SA1, через понижающий трансформатор Т1 с многоступенчатой вторичной обмоткой поступает на переключатель SA2, которым выбирается нужный уровень выходного напряжения. Тумблер SA3 служит для включения постоянного или переменного напряжения. При выбранном положении "Переменное" напряжение поступает, на контакты Х2 с включенных секций вторичной обмотки Т1. В положении SA3 "ПОСТ" напряжение выпрямляется диодным мостом VD1- VD4, сглаживается конденсатором С1 и подается на контакты ХЗ. По прибору PV1 контролируется выходное напряжение, светодиод HL1 сигнализирует о включении блока в сеть.

Детали: FU1 -предохранитель на 1...2 A
SA1 - тумблер МТЗ (сдвоенный), но можно использовать однополюсный МТ1
Трансформатор Т1 - самодельный понижающий с 10-ю отводами (1 - 2 В, 2 -6 В, 3 - 8 В, 4-11 В, 5-14 В, 6 - 17 В, 7 - 19 В, 8 - 23 В, 9 - 26 В, 10 - 28 В)
SA2 - галетный переключатель на 11 положений
SA3 - тумблер МТЗ
Диоды VD1...VD4 - КД202Д, установленные на радиаторы,
PV1 - измерительная головка марки М42100. Нужный предел шкалы устанавливается подбором сопротивления R2

Эта схема лабораторного блока питания способна работать с нагрузкой, потребляющей до 1,6 А. Конструкция имеет защиту от перегрузки и КЗ, а также защиту от возможного повышенного напряжения сети, что особенно актуально при проживании в сельской местности.

Напряжение сети через плавкий предохранитель идет на первичную обмотку понижающего трансформатора. Пониженное до 9 В напряжение со второй обмотки проходит на мостовой выпрямитель, на диодах Шотки VD2 - VD5. Пульсации напряжения сглаживаются большой ёмкостью С5, после чего идет на компенсационный стабилизатор напряжения, построенный с использованием дискретных компонентов.

Работа компенсационного стабилизатора: С увеличением входного напряжения или снижением тока нагрузки выходное напряжение пытается увеличиться. Из-за этого транзистор VT3 открывается сильнее, следовательно, сильнее откроется и VT1, который, шунтируя затвор-исток полевого транзистора VT2 и сопротивление канала сток-исток возрастает, напряжение на выходе стабилизатора понижается. Регулировку выходного напряжения осуществляют переменным сопротивлениемс R9. Стабилитрон VD6 защищает полевой транзистор

Тумблером SB2 выбирают диапазон выходных напряжений 1...4 В или 2,3...9 В. Следует отметить, что схем лабораторных блоков питания с низким выходным напряжением от 1 В немного. Тумблером SB1 задают ток срабатывания защиты. Светодиод HL3 сигнализирует о сработавшем самовосстанавливающем предохранителе. Варистор RU1 защищает трансформатор и выпрямитель от возможных всплесков сетевого напряжения.

Сверхъяркие светодиоды HL1 и HL2 говорят о том, что блок питания включен в сеть, а также, являются подсветкой вольтметра.

Вместо микросхемы L7805ACV можно использовать отечественную микросхему КР142ЕН5 А, В, МС7805, МС32267, LM330T-5,0, LM2940T-5,0, LM9073. Вместо стабилизатора L7808CV можно использовать МС7808, UVI2940-8,0

Понижающий трансформатор ТП112-3-1 с напряжением ХХ на вторичной обмотке 11 В можно заменить на ТП114-2, ТП121-17. ТПП112-6. Понижающий трансформатор типа ТПП-224М от старого импульсного блока питания от отечественного компьютера «Электроника МС».

Необходимость в лабораторном источнике питания с возможностью регулировки выходного напряжения и порога срабатывания защиты по току потребления нагрузкой возникла давно. Проработав кучу материала на просторах интернета и набив шишки на собственном опыте, остановился на нижеследующей конструкции. Диапазон регулирования напряжения 0-30 Вольт, ток отдаваемый в нагрузку определяется в основном примененным трансформатором, в моём варианте спокойно снимаю более 5-ти Ампер. Есть регулировка порога срабатывания защиты по току потребляемого нагрузкой, а также от короткого замыкания в нагрузке. Индикация выполнена на ЖК дисплее LSD16х2. Единственным недостатком данной конструкции считаю невозможность трансформации данного источника питания в двуполярный и некорректность показания потребляемого тока нагрузкой в случае объединения полюсов - вместе. В мои цели ставилась задача питать в основном схемы однополярного питания по сему даже двух каналов, как говорится, с головой. Итак, схема узла индикации на МК с его вышеописанными функциями:

Измерения силы тока и напряжения I - до 10 А, U - до 30 В, схема имеет два канала, на фото показания напряжения до 78L05 и после, имеется возможность калибровки под имеющиеся шунты в наличии. Несколько прошивок для ATMega8 есть на форуме, проверенны мной не все. В схеме в качестве операционного усилителя использована микросхема МСР602, ее возможная замена - LM2904 или LM358, тогда подключать питание ОУ нужно к 12 вольтам. На плате заменил перемычкой диод по входу стабилизатора и дроссель по питанию, стабилизатор необходимо ставить на радиатор - греется значительно.

Для корректного отображения величин токов необходимо обратить внимание на сечение и длину проводников включенных от шунта к измерительной части. Совет такой - длина минимальная, сечение максимальное. Для самого лабораторного источника питания, была собрана схема:

Завелась сразу же, регулировка выходного напряжения плавная, так же, как и порог защиты по току. Печать под ЛУТ пришлось подгонять, вот что получилось:

Подключение переменных резисторов:

Расположение элементов на плате БП

Цоколевка некоторых полупроводников

Перечень элементов лабораторного ИП:

R1 = 2,2 KOhm 1W

R2 = 82 Ohm 1/4W
R3 = 220 Ohm 1/4W
R4 = 4,7 KOhm 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 KOhm 1/4W
R7 = 0,47 Ohm 5W
R8, R11 = 27 KOhm 1/4W
R9, R19 = 2,2 KOhm 1/4W
R10 = 270 KOhm 1/4W
R12, R18 = 56KOhm 1/4W
R14 = 1,5 KOhm 1/4W
R15, R16 = 1 KOhm 1/4W
R17 = 33 Ohm 1/4W
R22 = 3,9 KOhm 1/4W
RV1 = 100K trimmer
P1, P2 = 10KOhm
C1 = 3300 uF/50V
C2, C3 = 47uF/50V
C4 = 100nF polyester
C5 = 200nF polyester
C6 = 100pF ceramic
C7 = 10uF/50V
C8 = 330pF ceramic
C9 = 100pF ceramic
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 diode 2A - RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5,6V Zener
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 diode 1A
Q1 = BC548, NPN transistor or BC547
Q2 = 2N2219 NPN transistor
Q3 = BC557, PNP transistor or BC327
Q4 = 2N3055 NPN power transistor
U1, U2, U3 = TL081
D12 = LED

Готовые платы выглядят в моём варианте так:

С дисплеем проверял, работает отлично - как вольтметр, так и амперметр, проблема тут в другом, а именно: иногда возникает необходимость в двухполярном напряжении питания, у меня вторичные обмотки трансформатора отдельные, видно из фото стоят два моста, то есть полностью два независимых друг от друга канала. Но вот канал измерения общий и имеет общий минус, посему создать среднюю точку в блоке питания не получится, из-за общего минуса через измерительную часть. Вот и думаю либо делать на каждый канал собственную независимую измерительную часть, или может не так уж часто мне нужен источник с двухполярным питанием и общим нулем... Далее привожу печатную плату, та что пока вытравилась:

После сборки, первое: выставляем фьюзы именно так:

Собрав один канал, убедился в его работоспособности:

Пока сегодня включен левый канал измерительной части, правая висит в воздухе, посему ток показыват почти максимум. Кулер правого канала ещё не поставил, но суть ясна из левого.

Вместо диодов пока что в левом канале (он снизу под платой правого) диодного моста который в ходе экспериментов выкинул, хоть и 10А, поставил мост на 35А на радиатор под кулер.

Провода второго канала вторички трансформатора пока висят в воздухе.

Итог : напряжение стабилизации прыгает в пределах 0.01 вольт во всем диапазоне напряжений, максимальный ток который смог снять - 9.8 А, хватит с головой, тем более, что рассчитывал получить не больше трёх ампер. Погрешность измерения - в пределах 1%.

Недостаток : данный блок питания не могу трансформировать в двухполярный из-за общего минуса измерительной части, да и поразмыслив решил, что оконечники мне не настраивать, поэтому отказался от схемы полностью независимых каналов. Ещё одним из недостатков, на мой взгляд, данной измерительной схемы считаю то, что если соединить полюса - вместе по выходу мы теряем информативность по току потребления нагрузкой из-за общего корпуса измерительной части. Происходит это в следствии запараллеливания шунтов обоих каналов. А в общем источник питания получился совсем не плохой и скоро будет . Автор конструкции: ГУБЕРНАТОР

Обсудить статью СХЕМА ЛАБОРАТОРНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ