Zasilacz laboratoryjny regulowany samodzielnie. Zasilacz z regulacją prądu i napięcia

Zasilacz laboratoryjny regulowany samodzielnie. Zasilacz z regulacją prądu i napięcia

22.08.2023

Zatem kolejne urządzenie zostało zmontowane, teraz pojawia się pytanie: z czego je zasilać? Baterie? Baterie? NIE! Zasilacz jest tym, o czym będziemy rozmawiać.

Jego obwód jest bardzo prosty i niezawodny, posiada zabezpieczenie przeciwzwarciowe oraz płynną regulację napięcia wyjściowego.
Prostownik jest zamontowany na mostku diodowym i kondensatorze C2, obwód C1 VD1 R3 jest stabilizatorem napięcia odniesienia, obwód R4 VT1 VT2 jest wzmacniaczem prądu dla tranzystora mocy VT3, zabezpieczenie jest zamontowane na tranzystorze VT4 i R2, a rezystor R1 służy do modyfikacja.

Transformator wyjąłem ze starej ładowarki ze śrubokręta, na wyjściu dostałem 16V 2A
Jeśli chodzi o mostek diodowy (co najmniej 3 ampery), pobrałem go ze starego bloku ATX, a także elektrolity, diodę Zenera i rezystory.

Użyłem diody Zenera 13 V, ale radziecka D814D też się nadaje.
Tranzystory zostały wzięte ze starego radzieckiego telewizora, tranzystory VT2, VT3 można zastąpić jednym elementem, na przykład KT827.

Rezystor R2 to drut drutowy o mocy 7 watów i R1 (zmienny) Wziąłem nichrom do regulacji bez skoków, ale pod jego nieobecność można użyć zwykłego.

Składa się z dwóch części: pierwsza zawiera stabilizator i zabezpieczenie, a druga zawiera część zasilającą.
Wszystkie części montujemy na płycie głównej (oprócz tranzystorów mocy), tranzystory VT2, VT3 wlutowujemy na drugą płytkę, mocujemy je do chłodnicy za pomocą pasty termoprzewodzącej, nie ma potrzeby izolowania obudowy (kolektorów). zostało powtórzone wiele razy i nie wymaga regulacji. Poniżej pokazane są zdjęcia dwóch bloków z dużym grzejnikiem 2A i małym 0,6A.

Wskazanie
Woltomierz: do tego potrzebujemy rezystora 10k i rezystora zmiennego 4,7k i wziąłem wskaźnik m68501, ale możesz użyć innego. Z rezystorów złożymy rozdzielacz, rezystor 10k zapobiegnie spaleniu głowicy, a rezystorem 4,7k ustalimy maksymalne odchylenie igły.

Po złożeniu przegródki i uruchomieniu wskaźnika należy go skalibrować; w tym celu należy otworzyć wskaźnik, przykleić czysty papier do starej podziałki i przeciąć go wzdłuż konturu; najwygodniej jest przecinać papier nożem .

Kiedy wszystko jest sklejone i suche, podłączamy multimetr równolegle do naszego wskaźnika, a wszystko to do zasilacza, zaznaczamy 0 i zwiększamy napięcie do woltów, zaznaczamy itp.

Amperomierz: do tego bierzemy rezystor 0,27 om!!! i zmienna przy 50 tys., Schemat podłączenia poniżej, za pomocą rezystora 50k ustalimy maksymalne odchylenie strzałki.

Podziałka jest taka sama, zmienia się tylko podłączenie, patrz poniżej; jako obciążenie idealna jest żarówka halogenowa 12 V.

Lista radioelementów

Przeznaczenie Typ Określenie Ilość NotatkaSklepMój notatnik
VT1 Tranzystor bipolarny

KT315B

1 Do notatnika
VT2, VT4 Tranzystor bipolarny

KT815B

2 Do notatnika
VT3 Tranzystor bipolarny

KT805BM

1 Do notatnika
VD1 Dioda Zenera

D814D

1 Do notatnika
VDS1 Mostek diodowy 1 Do notatnika
C1 100uF 25V1 Do notatnika
C2, C4 Kondensator elektrolityczny2200uF 25V2 Do notatnika
R2 Rezystor

0,45 oma

1 Do notatnika
R3 Rezystor

1 kOhm

1 Do notatnika
R4 Rezystor

Uniwersalny zasilacz, za pomocą którego można uzyskać wszystkie napięcia potrzebne w radioamatorstwie i po prostu w codziennych czynnościach, powinien znajdować się w każdym domu. I oczywiście zasilacz musi mieć dobrą moc - zapewniać prąd wyjściowy nie 0,5 A, jak tanie chińskie adaptery, ale kilka amperów, aby podłączyć nawet akumulatory ołowiowe z samochodu do ładowania lub silniki elektryczne. Oczywiście chcę, żeby zakres napięcia również miał znaczenie. Większość obwodów jest ograniczona do 12 woltów, w najlepszym wypadku 20. Ale czasami potrzebne jest zarówno 24, jak i 36 V. Czy trudno jest samodzielnie stworzyć taki zasilacz? Nie, ponieważ obwód będzie potrzebował tylko kilkunastu części. Oto bardzo prosty, uniwersalny zasilacz z możliwością regulacji napięcia zasilania. Maksymalne napięcie wyjściowe wynosi 36 V - można je regulować w zakresie od 1,2 do (vcc - 3) woltów.

Regulowany obwód zasilania

Tranzystor Q1 to wysokiej mocy PNP Darlington, używany do zwiększania prądu układu scalonego LM317. Sam LM317L bez radiatora może dostarczyć 100 mA, co wystarczy do wysterowania tranzystora. Elementy D1 i D2 są diodami ochronnymi, ponieważ po włączeniu obwodu ładunek kondensatorów może uszkodzić tranzystor lub stabilizator.

Aby wyeliminować szumy o wysokiej częstotliwości, instalujemy kondensatory 100 nF równolegle z kondensatorami elektrolitycznymi, ponieważ te elektrolityczne mają duże wartości ESR i ESL i nie mogą wyraźnie wyeliminować szumu o wysokiej częstotliwości. Oto przykładowy projekt PCB dla tego obwodu.

Notatki

  • Tranzystor Q1 potrzebuje radiatora i najlepiej małego wentylatora.
  • Maksymalna moc wyjściowa obwodu wynosi 125 watów.
  • R1 - 2 W, inne rezystory - 0,25 wata.
  • Wszystkie kondensatory są na 50V.
  • RV1 - regulator 5 kOhm.
  • Wymagany jest transformator dla 36 V 5 A. O mocy 150 watów i większej.
  • Zaciski do podłączenia przewodów wyjściowych są takie same jak w przypadku głośników we wzmacniaczach, typu śrubowego.

Z artykułu dowiesz się, jak własnoręcznie wykonać regulowany zasilacz z dostępnych materiałów. Można go wykorzystać do zasilania sprzętu gospodarstwa domowego, a także na potrzeby własnego laboratorium. Do testowania urządzeń takich jak regulator przekaźnikowy generatora samochodowego można wykorzystać źródło stałego napięcia. Przecież podczas diagnozowania potrzebne są dwa napięcia - 12 woltów i powyżej 16. Teraz rozważ cechy konstrukcyjne zasilacza.

Transformator

Jeśli urządzenie nie jest planowane do ładowania akumulatorów kwasowych i zasilania mocnego sprzętu, nie ma potrzeby stosowania dużych transformatorów. Wystarczy zastosować modele o mocy nie większej niż 50 W. To prawda, że ​​​​aby wykonać regulowany zasilacz własnymi rękami, będziesz musiał nieznacznie zmienić konstrukcję konwertera. Pierwszym krokiem jest podjęcie decyzji, jaki zakres napięcia będzie na wyjściu. Charakterystyka transformatora zasilającego zależy od tego parametru.

Załóżmy, że wybrałeś zakres 0–20 V, co oznacza, że ​​musisz bazować na tych wartościach. Uzwojenie wtórne powinno mieć napięcie wyjściowe 20–22 woltów. Dlatego zostawiasz uzwojenie pierwotne na transformatorze i nawijasz na niego uzwojenie wtórne. Aby obliczyć wymaganą liczbę zwojów, zmierz napięcie uzyskane z dziesięciu. Jedna dziesiąta tej wartości to napięcie uzyskane z jednego obrotu. Po wykonaniu uzwojenia wtórnego należy złożyć i związać rdzeń.

Prostownik

Jako prostownik można zastosować zarówno zespoły, jak i pojedyncze diody. Przed wykonaniem regulowanego zasilacza wybierz wszystkie jego elementy. Jeśli moc wyjściowa jest wysoka, konieczne będzie użycie półprzewodników dużej mocy. Zaleca się montaż ich na grzejnikach aluminiowych. Jeśli chodzi o obwód, preferowany jest tylko obwód mostkowy, ponieważ ma on znacznie wyższą wydajność, mniejsze straty napięcia podczas prostowania.Nie zaleca się stosowania obwodu półfalowego, ponieważ jest on nieskuteczny, jest dużo tętnienie na wyjściu, które zniekształca sygnał i jest źródłem zakłóceń dla urządzeń radiowych.

Blok stabilizacyjny i regulacyjny

Aby wykonać stabilizator, najrozsądniej jest zastosować mikrozespół LM317. Tanie i dostępne urządzenie dla każdego, które pozwoli w ciągu kilku minut samodzielnie złożyć wysokiej jakości zasilacz typu „zrób to sam”. Jednak jego zastosowanie wymaga jednego ważnego szczegółu – skutecznego chłodzenia. I to nie tylko pasywne w postaci grzejników. Faktem jest, że regulacja i stabilizacja napięcia odbywa się według bardzo ciekawego schematu. Urządzenie pozostawia dokładnie takie napięcie, jakie jest potrzebne, ale nadmiar docierający do jego wejścia zamieniany jest na ciepło. Dlatego bez chłodzenia mikrozespół raczej nie będzie działał przez długi czas.

Spójrz na schemat, nie ma w nim nic super skomplikowanego. W zespole są tylko trzy piny, napięcie jest dostarczane do trzeciego, napięcie jest usuwane z drugiego, a pierwszy jest potrzebny do podłączenia do minusa zasilacza. Ale tutaj pojawia się mała osobliwość - jeśli uwzględnisz rezystancję między minusem a pierwszym zaciskiem zespołu, wówczas możliwa będzie regulacja napięcia na wyjściu. Co więcej, zasilacz samoregulujący może zmieniać napięcie wyjściowe zarówno płynnie, jak i skokowo. Ale pierwszy rodzaj regulacji jest najwygodniejszy, dlatego jest używany częściej. Do realizacji konieczne jest uwzględnienie zmiennej rezystancji 5 kOhm. Ponadto między pierwszym a drugim zaciskiem zespołu należy zainstalować stały rezystor o rezystancji około 500 omów.

Jednostka sterująca prądem i napięciem

Oczywiście, aby obsługa urządzenia była jak najwygodniejsza, konieczne jest monitorowanie charakterystyki wyjściowej - napięcia i prądu. Obwód zasilacza regulowanego jest skonstruowany w ten sposób, że amperomierz podłącza się do przerwy w przewodzie dodatnim, a woltomierz pomiędzy wyjścia urządzenia. Ale pytanie jest inne – jakiego rodzaju przyrządów pomiarowych użyć? Najprostszą opcją jest zainstalowanie dwóch wyświetlaczy LED, do których podłącza się obwód wolto- i amperomierza zmontowany na jednym mikrokontrolerze.

Ale w regulowanym zasilaczu, który sam wykonasz, możesz zamontować kilka tanich chińskich multimetrów. Na szczęście można je zasilać bezpośrednio z urządzenia. Możesz oczywiście użyć czujników zegarowych, tylko w tym przypadku musisz skalibrować skalę

Obudowa urządzenia

Najlepiej jest wykonać obudowę z lekkiego, ale wytrzymałego metalu. Idealnym rozwiązaniem będzie aluminium. Jak już wspomniano, obwód zasilacza regulowanego zawiera elementy, które bardzo się nagrzewają. Dlatego wewnątrz obudowy należy zamontować grzejnik, który dla większej wydajności można podłączyć do jednej ze ścian. Pożądany jest wymuszony przepływ powietrza. W tym celu można zastosować wyłącznik termiczny w połączeniu z wentylatorem. Muszą być instalowane bezpośrednio na chłodnicy.

Każdy radioamator, niezależnie od tego, czy jest początkujący, czy nawet profesjonalista, powinien mieć zasilacz na krawędzi swojego biurka. Obecnie mam na biurku dwa zasilacze. Jeden wytwarza maksymalnie 15 woltów i 1 amper (czarna strzałka), a drugi 30 woltów i 5 amperów (po prawej):

Cóż, jest też zasilacz własnej roboty:


Myślę, że często je widzieliście w moich eksperymentach, które pokazywałem w różnych artykułach.

Zasilacze fabryczne kupiłem dawno temu, więc nie kosztowały mnie to dużo. Ale w chwili pisania tego artykułu dolar już przekracza granicę 70 rubli. Kryzys, skurwielu, dotyka wszystkich i wszystko.

OK, coś poszło nie tak... Więc o czym mówię? O tak! Myślę, że nie każdemu kieszenie pękają od pieniędzy... Dlaczego więc własnoręcznie nie złożymy prostego i niezawodnego układu zasilania, który nie będzie gorszy od zakupionego egzemplarza? Właściwie to właśnie zrobił nasz czytelnik. Wykopałem schemat i sam zmontowałem zasilacz:


Okazało się bardzo dobrze! Zatem dalej w jego imieniu...

Na początek ustalmy w czym ten zasilacz jest dobry:

– napięcie wyjściowe można regulować w zakresie od 0 do 30 V

– można ustawić ograniczenie prądu do 3 amperów, po przekroczeniu którego urządzenie przechodzi w zabezpieczenie (bardzo wygodna funkcja, wiedzą ci, którzy z niej korzystali).

– bardzo niski poziom tętnienia (prąd stały na wyjściu zasilacza niewiele różni się od prądu stałego baterii i akumulatorów)

– zabezpieczenie przed przeciążeniem i nieprawidłowym podłączeniem

– na zasilaczu poprzez zwarcie „krokodyli” ustawia się maksymalny dopuszczalny prąd. Te. ograniczenie prądu, które ustawiasz za pomocą rezystora zmiennego za pomocą amperomierza. Dlatego przeciążenia nie są niebezpieczne. Zapali się wskaźnik (LED), wskazując przekroczenie ustawionego poziomu prądu.

Zatem teraz najważniejsze. Schemat krąży po Internecie od dłuższego czasu (kliknij na obrazek, otworzy się w nowym oknie na pełnym ekranie):


Liczby w kółkach to styki, do których należy przylutować przewody, które pójdą do elementów radiowych.

Oznaczenie okręgów na schemacie:
- 1 i 2 do transformatora.
- 3 (+) i 4 (-) wyjście DC.
- 5, 10 i 12 na P1.
- 6, 11 i 13 na P2.
- 7 (K), 8 (B), 9 (E) do tranzystora Q4.

Wejścia 1 i 2 zasilane są napięciem przemiennym 24 V z transformatora sieciowego. Transformator musi mieć przyzwoity rozmiar, aby mógł lekko dostarczyć do obciążenia do 3 amperów. Można go kupić lub można go nakręcić).

Diody D1...D4 połączone są w mostek diodowy. Możesz wziąć diody 1N5401...1N5408 lub inne, które wytrzymują prąd stały do ​​3 amperów i więcej. Można także zastosować gotowy mostek diodowy, który wytrzymuje również prąd stały o natężeniu do 3 amperów i wyższym. Użyłem diod tabletkowych KD213:

Mikroukłady U1, U2, U3 są wzmacniaczami operacyjnymi. Oto ich pinout (lokalizacja pinów). Widok z góry:

Ósmy pin ma napis „NC”, co oznacza, że ​​ten pin nie musi być nigdzie podłączony. Ani minus, ani plus w żywieniu. W obwodzie piny 1 i 5 również nigdzie się nie łączą.

Tranzystor Q1 marki BC547 lub BC548. Poniżej jego pinout:

Tranzystor Q2 lepiej jest wziąć radziecki, marka KT961A


Nie zapomnij umieścić go na kaloryferze.

Tranzystor Q3 marki BC557 lub BC327

Tranzystor Q4 musi być KT827!


Oto jego pinout:

Nie przerysowałem obwodu, więc są elementy, które mogą wprowadzić w błąd - są to rezystory zmienne. Ponieważ obwód zasilania jest bułgarski, ich rezystory zmienne są oznaczone w następujący sposób:

Tutaj mamy to:


Wskazałem nawet, jak dojść do jego wniosków, obracając kolumnę (skręt).

A właściwie lista elementów:

R1 = 2,2 kOhm 1 W
R2 = 82 Ohm 1/4 W
R3 = 220 omów 1/4 W
R4 = 4,7 kOhm 1/4 W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kOhm 1/4W
R7 = 0,47 oma 5 W
R8, R11 = 27 kOhm 1/4 W
R9, R19 = 2,2 kOhm 1/4 W
R10 = 270 kOhm 1/4 W
R12, R18 = 56 kOhm 1/4 W
R14 = 1,5 kOhm 1/4 W
R15, R16 = 1 kOhm 1/4 W
R17 = 33 omów 1/4 W
R22 = 3,9 kOhm 1/4 W
RV1 = 100K wieloobrotowy rezystor trymera
P1, P2 = 10KOhm potencjometr liniowy
C1 = 3300 uF/50 V, elektrolityczny
C2, C3 = 47uF/50V elektrolityczny
C4 = 100nF
C5 = 200nF
C6 = ceramika 100 pF
C7 = 10uF/50V elektrolityczny
C8 = ceramika 330pF
C9 = ceramika 100 pF
D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = diody Zenera przy 5,6 V
D9, D10 = 1N4148
D11 = dioda 1N4001 1A
Q1 = BC548 lub BC547
Q2 = KT961A
Q3 = BC557 lub BC327
Q4 = KT 827A
U1, U2, U3 = TL081, wzmacniacz operacyjny
D12 = dioda LED

Teraz opowiem jak to zebrałem. Transformator został już wyjęty ze wzmacniacza. Napięcie na jego wyjściach wynosiło około 22 woltów. Następnie zacząłem przygotowywać obudowę pod mój zasilacz (zasilacz)


wyryte


umyj toner


wywiercone otwory:


Przylutowałem łóżka dla wzmacniaczy operacyjnych (wzmacniaczy operacyjnych) i wszystkich innych elementów radiowych, z wyjątkiem dwóch mocnych tranzystorów (będą leżeć na grzejniku) i rezystorów zmiennych:


A tak wygląda płytka po całkowitym złożeniu:


W naszej zabudowie przygotowujemy miejsce na szalik:


Mocowanie chłodnicy do korpusu:


Nie zapomnijcie o chłodnicy, która schłodzi nasze tranzystory:


No i po pracach hydraulicznych dostałem bardzo fajny zasilacz. Więc co o tym myślisz?


Na końcu artykułu wziąłem opis stanowiska, sygnet i wykaz elementów radiowych.

No cóż, jeśli ktoś jest zbyt leniwy, żeby się tym przejmować, to zawsze można kupić podobny zestaw tego układu za grosze na Aliexpress pod adresem Ten połączyć


Witam wszystkich, nie tak dawno składałem swój pierwszy konstruktor radiowy, czyli jako popularnie znany Master KIT, pierwsze wrażenie po złożeniu tego naprawdę ciekawego i przydatnego konstruktora było bardzo pozytywne. A ostatnio widziałem w internecie kolejny ciekawy układ, tym bardziej, że był tam zestaw radiowy w bardzo atrakcyjnej cenie, więc zdecydowałem się kupić i złożyć zasilacz do chipów lm324.

Uniwersalny obwód zasilania

Jest to zasilacz jednobiegunowy z „zgrubną” i „płynną” regulacją napięcia wyjściowego, regulacją ograniczenia prądu i wskazaniem trybu pracy. Jako element regulacyjny zastosowano tranzystor polowy IRLZ44N.

Dane techniczne

Napięcie wejściowe: 7-32 VAC Regulowany prąd obciążenia: 0-3 A Niestabilność napięcia wyjściowego: mniej niż 1% Napięcie wyjściowe: 0-30 V

Opis pracy

Obwód stabilizacji napięcia jest montowany na U1.3 i U1.4. Kaskadę różnicową montuje się na U1.4, wzmacniając napięcie dzielnika sprzężenia zwrotnego utworzonego przez rezystory R14 i R15. Wzmocniony sygnał przesyłany jest do komparatora U1.3, który porównuje napięcie wyjściowe z napięciem odniesienia generowanym przez stabilizator U2 i potencjometr RV2. Powstała różnica napięcia jest podawana na tranzystor Q2, który steruje elementem sterującym Q1. Prąd jest ograniczany przez komparator U1.1, który porównuje spadek napięcia na boczniku R16 z wartością zadaną generowaną przez potencjometr RV1. Po przekroczeniu zadanego progu U1.1 zmienia napięcie odniesienia dla komparatora U1.3, co powoduje proporcjonalną zmianę napięcia wyjściowego. We wzmacniaczu operacyjnym U1.2 znajduje się jednostka sygnalizująca stan pracy urządzenia. Gdy napięcie na wyjściu U1.1 spadnie poniżej napięcia generowanego przez dzielnik R2 i R3, zapala się dioda D1 sygnalizując przejście układu w tryb stabilizacji prądu. Jeżeli urządzenie pracuje przy napięciu zasilania poniżej 23V, diodę Zenera D3 należy wymienić na zworkę. Możliwe jest również zasilanie niskoprądowej części obwodu z osobnego źródła poprzez przyłożenie napięcia 9-35 V bezpośrednio do wejścia stabilizatora U3 i usunięcie diody Zenera D3

Montaż urządzenia

Po rozpakowaniu przesyłki od razu zaalarmował mnie fakt, że brakuje diody Zenera i kilku rezystorów - wyglądało to tak, jakby ten zestaw został przypadkowo złożony. Nic, niech będzie, myślałem, że na tym skończyły się wszystkie niespodzianki, ale jak bardzo się myliłem: podczas lutowania drogi odleciały, maska ​​​​lutownicza była wszędzie, musiałem przejść przez papier ścierny, aby wyczyścić styki, po czym ocynowałem je ponownie, lutowanie kontynuowane bez względu na wszystko, przylutowałem główne rezystory, są to 1K i 10K, a następnie poszedłem szukać brakujących rezystorów. Znalazłem i przylutowałem, po czym wziąłem się za tranzystory - tutaj wszystko było w porządku.

Ciekawostką była instrukcja lub schemat według którego trzeba złożyć konstruktor radia, pierwsze co rzuca się w oczy to zakres wartości rezystorów. Sama płytka drukowana jest nieprawidłowo ułożona, rezystory zmienne na płytce stykają się ze sobą, po wyłączeniu obwodu z sieci następuje skok do 30 woltów i powoli spada. Aby to naprawić, przylutowałem kondensator do 8. i 11. nogi mikroukładu - ta usterka pojawia się przy niskich obciążeniach.



© 2023 globusks.ru - Naprawa i konserwacja samochodów dla początkujących