Блок питания 0…30в/5а с цифровой индикацией напряжения и тока

Лабораторный блок питания 0…30 5А с цифровой индикацией

Описываемый блок питания (БП) предназначен для использования в радиолюбительской лаборатории. Устройство собрано только из доступных деталей и не требовательно к специализированным микросхемам и импортным элементам.

Основные характеристики БП

Выходное напряжение регулируется от 0 до 30 В.

Выходной ток 5 А.

Падение напряжения при токе 1…6 А ничтожно мало и на выходных показателях не отражается.

Принципиальная электрическая схема БП показана на рис.1.

Устройство содержит три основных узла: внутренний сетевой узел питания на VD1, VD2, С1-С7, DAI, DA2, узел защиты от перегрузки и короткого замыкания (КЗ) на VS1, R1, R3, R4, VD3, основной узел — регулируемый стабилизатор напряжения на VT1-VT7, VD4, VD5, R2, R5-R16, С8. К БП добавлена цифровая панель, т.е. блок цифровой индикации (БЦИ). Принципиальная электрическая схема БЦИ показана на рис.2.

Внутренний сетевой узел питания построен по традиционной схеме с сетевым трансформатором Т1.

Узел защиты особенностей не имеет. Датчик тока рассчитан на ток 3 А, но можно его рассчитать на ток 5 А. Длительное время БП эксплуатировался с током 5 А. Никаких сбоев в его работе не наблюдалось. Светодиод HL1 индицирует перегрузку по току или КЗ в нагрузке. Основной узел — регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа.

Он содержит входную дифференциальную ступень на транзисторах VT5, VT7, две ступени усиления на транзисторах VT3 и VT2 и регулирующий транзистор VT1. Элементы VT4, VT6, VD4, VD5, R5-R8, R10 образуют стабилизаторы тока. Конденсатор С8 предотвращает самовозбуждение блока.

Усилитель охвачен ООС через резисторы R13, R14 так, чтобы напряжение на базах VT5 и VT7 были одинаковы и равны нулю. Так как транзисторы VT5 и VT7 не подбирались одинаковыми, имеется определенное «смещение нуля» этого каскада, которое является минимальным напряжением БП. В небольших пределах его можно подрегулировать с помощью подстроечного резистора R7.

В авторском варианте на выходе БП оно достигало приблизительно 47 мкВ. Выходное напряжение регулируется резистором R13. Верхняя граница напряжения — подстроечным резистором R14.

Конструкция и детали. Мощность трансформатора Т1 должна быть не менее 100… 160 Вт, ток обмотки II -не менее 4…6. А, ток обмотки III-не менее 1…2 А. Диодную сборку RS602 можно заменить сборкой RS407 или диодами, рассчитанными на ток 10 А.

В качестве диодного моста VD2 можно применить любой из серий КЦ402 — КЦ405. Транзистор VT1 следует установить на теплоотводе площадью не менее 1500 см. Транзистор КТ825А — составной. Его можно заменить парой транзисторов, как показано на рис.

3

Данные транзисторы соединены по схеме Дарлингтона. Резистор R4 подбирают экспериментально, по току срабатывания защиты. Резисторы R7 и R14 многооборотные типа СП5-2. Резистор R13 любой переменный с линейной функциональной характеристикой (А). В авторском варианте применен переменный резистор ППБ-ЗА на 2,2 кОм±5%.

Микросхемы DA1 и DA2 можно заменить аналогичными отечественными КР142ЕН5А и КР1162ЕН5А. Их мощность позволяет стабилизировать напряжение ± 5 В для питания внешних нагрузок с током потребления до 1 А. Данной нагрузкой является цифровая панель, которая используется для цифровой индикации напряжения и тока в БП.

Цифровая панель состоит из входного делителя напряжения и тока, микросхемы КР572ПВ2 и узла индикации, состоящего из трех семисегментных светодиодных индикаторов. Резистор R4 цифровой панели состоит из двух отрезков константанового провода диаметром 1 мм и длиной 50 мм.

Разница в номинале резистора должна быть не выше 15…20%. Резисторы R2 и R6 типа СП5-2 и СП5-16ВА. Переключатель режимов индикации напряжения и тока типа П2К.

Микросхема КР572ПВ2 представляет собой преобразователь на 3,5 десятичных разрядов, работающий по принципу последовательного счета с двойным интегрированием, с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала.

Для индикации использовались импортные светодиодные семисегментные индикаторы KINGBRIGT SA56 -11SRWA с общим анодом. Конденсаторы С4-С6 желательно применять пленочные типа К73-17. Резистор R9 типа С5-16ВА. Вместо импортных семисегментных светодиодов можно применить отечественные с общим анодом типа АЛС324Б.

Налаживание. Так как конструкция расположена на двух печатных платах, сначала настраивают БП, затем БЦИ. Блок питания. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу после включения.

Его налаживание заключается в установке необходимых пределов изменения выходного напряжения и тока срабатывания защиты. Движки резисторов R7 и R13 должны находиться в среднем положении. Резистором R14 по вольтметру добиваются показания 15 В.

Затем движок резистора R13 переводят в минимальное положение и по вольтметру резистором R7 устанавливают 0 В. Далее движок резистора R13 переводят в максимальное положение и резистором R14 по вольтметру устанавливают напряжение 30 В.

Резистор R14 можно заменить постоянным, для этого в плате предусмотрено место — резистор R15. В авторском варианте это резистор 360 Ом.

Цифровая панель индикации напряжения и тока. После включения питания, при безошибочном монтаже и исправных деталях, должны засветиться сегменты индикации. По вольтметру резистором R9 на выводе 36 микросхемы КР572ПВ2 выставляют напряжение 1 В. К ножкам (а) и (Ь) подключают БП.

На выходе БП устанавливают напряжение 5… 15 В и подбирают резистор R1 (грубо), заменив его на время переменным. С помощью резистора R2 устанавливают более точное показание напряжения. После этого к выходу БП подсоединяют переменный резистор мощностью 10…

30 Вт, по амперметру выставляют ток 1 А и резистором R6 выставляют значение на индикаторе. Показание должно быть 1,00. При токе 500 мА — 0,50, при токе 50 мА — 0,05. Таким образом, индикатор может индицировать ток от 10 мА, т.е. 0,01. Максимальное значение индикации тока 9,99 А.

Для большей разрядности индикации можно применить схему на КР572ПВ6.

Радиоаматор №9 2005 стр. 24Раздел: [Конструкции средней сложности]

Источник: http://www.cavr.ru/article/3682-laboratornyj-blok-pitaniya-030-5a-s-cifrovoj-indikaciej

Лабораторный блок питания 1,2 … 30В/4А с цифровой индикацией

В лаборатории каждого радиолюбителя должен быть лабораторный блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения и тока, с защитой от коротких замыканий и индикацией «на борту». Идеальным решением может стать покупной блок питания. Однако многие, ради спортивного интереса, собирают блоки питания самостоятельно.

Вот и у меня появилась необходимость в блоке питания. Решил собрать самостоятельно. В качестве основы выбрал набор Мастер Кит NK037. Подробнее ознакомиться с набором можно на сайте masterkit.ru. В качестве индикации выбрал вольтметр на PIC16F676. Проверить автомобильные форсунки совсем не сложно.

В статье — Устройство проверки форсунок на PIC12F615 описывается электроника для стенда.

Технические характеристики блока питания:

  1. Выходное напряжение – 1.1 … 25В;
  2. Максимальный выходной ток – 4А;
  3. Защита от короткого замыкания;
  4. Цифровая индикация.

О схеме

Принципиальная схема стабилизатора напряжения из набора NK037 показана на рисунке 1

Рисунок 1 – Принципиальная схема стабилизатора напряжения

Основа схемы – интегральный стабилизатор напряжения LM317. Схема набора NK037 не сильно отличается от типового включения микросхемы LM317 из даташита. Отличие выделено красным контуром.

Транзистор VT2 – это токовый ключ, а на транзисторе VT1 собрана защита от превышения тока. Как показала практика, защита от превышения тока сразу не запускается и нуждается в наладке. Сам не стал возиться с этой защитой и просто ее исключил.

На рисунке 2 показана схема стабилизатора напряжения с моими корректировками.

Рисунок 2 – Принципиальная схема стабилизатора напряжения + небольшие корректировки.

В набор NK037 не входит понижающий сетевой трансформатор, так что придется покупать отдельно. Напряжение на вторичной обмотке должно быть не менее 27-28В. Ну, а ток не менее 4А. Перечень всех компонентов, необходимых для сборки набора, приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень компонентов для стабилизатора напряжения.

Позиционное обозначение Наименование Аналог/замена
С1 Конденсатор электролитический – 4700мкФх50В
С2 Конденсатор керамический – 0,1мкФх50В
С3,С4 Конденсатор электролитический – 10мкФх50В
DA1 Интегральный стабилизатор LM317
G Диодный мост RS405 KBL06
R1 Резистор 5 Вт 0,22 Ом
R2 Резистор 2Вт 1,8…2,7 Ом
R3 Резистор 0,125Вт 4,7 кОм
R4 Резистор 0,125Вт 22 Ом
R5 Резистор 0,125Вт 220 Ом
VD Диод 1N4007
VT1 Транзистор КТ814
VT2 Транзистор КТ818

О печатной плате

На рисунках 3, 4 показана печатная плата и размещение компонентов.

Рисунок 3 – Печатная плата стабилизатора напряжения.

Рисунок 4 – Размещение компонентов.

Внешний вид готовой платы показан на рисунке 5.

Рисунок 5 – Внешний вид готовой платы набора NK037.

Транзистор VT2, микросхема DA1 и переменный резистор с платы вынесены.

На рисунке 6 можно посмотреть внешний вид вольтметра на PIC16F676. Вольтметр будет использоваться для последующей индикации выходного напряжения.

Рисунок 6 – Внешний вид вольтметра на PIC16F676.

О сборке

А теперь самое интересное — сборка лабораторного блока питания.

В качестве основы, для крепления двух плат и радиаторов, выбрал обычный ламинат толщиною около 8мм.

Рисунок 7 – Основа для двух плат и радиаторов.

Саму основу, чуть позже, буду крепить к металлическому корпусу, а пока, чтоб не мешались шляпки винтов, засверливаю их под потай.

Рисунок 8 – Засверливаем ламинат под потай.

Рисунок 9 – Засверливаем ламинат под потай.

Вот что получилось – рисунок 10.

Читайте также:  Адаптер usb - rs-485

Рисунок 10 – Две платы и радиаторы на основании из ламината.

В качестве сетевого понижающего трансформатора использовал трансформатор с тороидальным сердечником, который закрепил к корпусу при помощи мебельной петли и длинного винта. Под трансформатор наклеил двухсторонний скотч, исключающий скольжение. Рисунки 11,12.

Рисунок 11 – Крепление трансформатора к корпусу блока питания.

Рисунок 12 – Снизу трансформатора приклеен двухсторонний скотч.

Сам корпус состоит из двух г-образных пластин, которые винтами скрепляются между собою. Передняя и задняя панели сделаны из гетинакса.

В задней панели насверлил отверстий для вентиляции, а также отверстие для сетевого шнура и предохранителя — рисунок 13.

Рисунок 13 – Внешний вид задней панели.

Отверстия сверлил, используя шаблон — рисунок 14.

Рисунок 14 – Шаблон для задней панели.

Сетевой шнур к задней панели прикрепил, используя небольшой хомут — рисунок 15.

Рисунок 15 – Крепление сетевого шнура к задней панели.

На передней панели лабораторного блока питания закрепил индикатор, переменный резистор, клеммы для проводов питания, кнопку включения сети и светодиод. Рисунки 16-18.

Рисунок 16 – Крепление индикатора на передней панели.

Рисунок 17 – Крепление индикатора на передней панели.

Рисунок 18 – Крепление сетевого выключателя и светодиода.

Внешний вид передней панели — рисунок 19.

Рисунок 19 – Внешний вид передней панели лабораторного блока питания.

Ко дну корпуса прикрутил резиновые ножки, чтоб не скользил по столу – рисунок 20.

Рисунок 20 – Резиновые ножки, чтоб блок питания не скользил.

Фото готового лабораторного блока питания можно посмотреть на рисунках 21, 22

Рисунок 21 – Готовый лабораторный блок питания.

Рисунок 22 – Готовый лабораторный блок питания.

Интересное видео

В качестве заключения добавлю, что блок питания работает на Ура! Напряжение держит стабильно, кратковременная защита от короткого замыкания работает. Всем кто захочет повторить лабораторный блок питания с цифровой индикацией, желаю исправных компонентов!

Файлы к статье:

Лабораторный блок питания 1,2 … 30В/4А с цифровой индикацией(статья)

Журнал радиодело №2 за 2005год

Источник: https://pichobby.lg.ua/shemu/istochniki-pitaniya/item/28-blok-pitaniya.html

Блок питания с индикацией напряжения и тока

Электропитание

Главная  Радиолюбителю  Электропитание

Параметры питания электрической цепи зависят от множества факторов. Конечно, производители бытовой техники и аппаратуры стараются стандартизировать процессы. Но в быту и в самодельных схемах всегда находятся нестандартные задачи.

Так, в качестве простейшего примера – блок питания для лабораторных работ. Во-первых, здесь могут потребоваться разные параметры выходного тока (сила тока и напряжение), то есть пользователям должна быть доступна их регулировка; а, во-вторых, отдаваемый ток необходимо измерять, выдавая наглядную информацию о его силе и уровне напряжения.

Другой пример – ремонтные мастерские бытовой и цифровой техники. Здесь тоже удобно совмещать БП с индикацией напряжения и тока.

Ниже рассмотрим несколько наиболее популярных схем блоков питания, систем организации индикации и их включения в БП.

Типы блоков питания

В зависимости от стоящих задач, требуемых параметров выходного напряжения и силы тока, и других критериев создаются и различные блоки питания.

В бытовом применении нашли наибольшее распространение два основных класса вторичных источников питания:

1. Линейные;

2. Импульсные.

Линейные БП строятся на базе силовых трансформаторов, выполняющих роль гальванической развязки (это значит, что подключаемая к нему цепь будет нечувствительна к высокочастотным помехам, поступающим из основного источника тока). Однако, такой подход имеет явный недостаток – большие габариты и вес БП.

Типовая схема линейного БП выглядит следующим образом.

После трансформатора стоит диодный мост с простейшим фильтром из конденсатора.

Импульсные БП, в отличие от линейных, обеспечивают не постоянное напряжение/ток на выходе, а переменное (импульсный, пульсирующий).

На этом типе БП мы останавливаться не будем, так как в радиоаппаратуре они применяются крайне редко, и только для очень специфичных задач.

Системы индикации

Для большинства задач применяются следующие системы индикации уровня напряжения или силы тока:

1. Шкальные (с классической шкалой и указывающей стрелкой);

2. Пиковые (люминесцентные или светодиодные, аналоговые, на логических элементах или специализированных микросхемах).

Самый простой и доступный всем способ отображения уровня силы тока или напряжения – шкала со стрелкой.

Включение в схему такого индикатора самое элементарное.

Вольтметр (строится на базе амперметра с применением множителя, включается в цепь параллельно измеряемому участку цепи):

Амперметр (включается последовательно):

Самое сложное в стрелочных приборах измерения – калибровка и прорисовка шкалы.

Отдельно стоит упомянуть «растяжение». Для увеличения точности измерения в заданном диапазоне значений, например, у шкальных вольтметров, применяют туннельные диоды, которые фактически отсекают часть неиспользуемого диапазона.

Цифровая индикация намного сложнее в реализации, но гораздо более наглядна. Начинающие радиолюбители могут столкнуться не столько с проблемой составления принципиальной схемы (готовых схем предостаточно), сколько с ее физической реализацией (создание печатной платы и пайка).

Аналоговые индикаторы на светодиодах предполагают наличие компараторов, где напряжения делятся на условные группы срабатывания.

Вот один из примеров реализации индикации из столбика светодиодов (чем выше столбик, тем выше напряжение).

Наиболее быстрый и доступный начинающим способ пиковой индикации – использование специальных готовых микросхем.

Несколько примеров.

БП с индикацией напряжения и тока

В качестве основного примера мы выбрали блок питания, состоящий из самых доступных радиоэлементов, имеющий возможность изменения выходных параметров и оснащенный современной цифровой индикацией. Он предполагает выходное напряжение – до 30 В, силу тока – 5 А.

Итак, непосредственно схема БП.

Все использованные основные элементы указаны на самой схеме.

В данном БП предусмотрен стабилизатор напряжения и тока.

Трансформатор Т1 лучше всего взять мощностью не менее 100 Вт (до 150 Вт), выходные обмотки должны быть рассчитаны на токи:

II-обмотка – 4-6 А,

III-обмотка – 1-2 А.

Ввиду того, что транзистор VT1 будет сильно греться на высоких нагрузках, он требует установки на теплоотвод общей площадью около 1500 см2.

Печатная плата БП.

Принципиальная схема блока индикации выглядит следующим образом.

Семисегментные светодиоды — KINGBRIGT DA 56 – 11 SRWA, могут быть заменены на АЛС324Б.

Если вам требуется большая разрядность – можно рассмотреть применение микросхемы КР572ПВ6.

Использованная выше КР572ПВ2А, легко заменяется на ICL7107CPL.

Печатная плата для блока индикации.

Источник: http://www.radioradar.net/radiofan/power_supply/power_supply_voltag_current_indication.html

Лабораторный блок питания 0-30в

   Представляем проект стабилизированного источника питания постоянного тока с контролем защиты 0,002-3 А и выходного напряжения 0-30 В.

Предельная мощность выхода почти 100 ватт —  30 В постоянного напряжения и ток 3 А, что идеально подходит для вашей радиолюбительской лаборатории. Здесь есть регулируемый выход на любое значение напряжения между 0 и 30 В.

Схема эффективно контролирует выходной ток от нескольких мА (2 мА) и до максимального значения — трех ампер.

Данная функция обеспечивает возможность экспериментировать с разными устройствами, ведь можно ограничить ток без всякого страха, что оно может быть повреждено, если что-то пойдет не так. Существует также визуальная индикация того, что произошла перегрузка, так что вы можете сразу увидеть, что ваши подключенные схемы превышают установленные лимиты.

Принципиальная схема ЛБП 0-30В

   Более подробно про номиналы радиоэлементов к данной схеме смотрите на форуме.

Рисунок печатной платы БП

Технические характеристики блока питания

  • Входное напряжение: ……………. переменное 25 В
  • Входной ток: ……………. 3 A (Макс.)
  • Выходное напряжение: …………. 0 до 30 В регулируемое
  • Выходной ток: …………. 2 мА — 3 A регулируемый
  • Пульсации выходного напряжения: …. не более 0.01 %

   Начнем с сетевого трансформатора со вторичной обмоткой мощностью 24 В/3 A, который подключен через входные контакты 1 и 2. Переменное напряжение вторичной обмотки трансформаторов выпрямляется мостом, образованным четырьмя диодами D1-D4.

Напряжение постоянного тока, на выходе моста сглаживается фильтром из конденсатор C1 и резистора R1.

   Далее схема работает следующим образом: диод D8 — стабилитрон 5,6 В, здесь работает с нулевым током. Напряжение на выходе U1 постепенно увеличивается до его включения. Когда это происходит, схема стабилизируется и опорное напряжение (5,6 В) проходит через резистор R5.

Ток, который течет через инвертирующий вход ОУ является незначительным, поэтому один и тот же ток проходит через R5 и R6, и, как два резисторы имеют то же самое значение напряжения между двумя из них в серии будет ровно в два раза больше напряжения по каждой из них.

Таким образом, напряжение на выходе ОУ (выв. 6 U1) 11,2 В, в два раза больше опорного напряжения стабилитрона. ОУ U2 имеет постоянный коэффициент усиления примерно 3 по формуле A=(R11+R12)/R11, и поднимает  контрольное напряжение 11.2 В до 33 В.

Переменник RV1 и резистор R10 используются для регулировки выходного напряжения таким образом, что оно может быть снижено до 0 вольт.

   Другой важной особенностью схемы является возможность задать максимальный выходной ток, который можно преобразовать от источника постоянного напряжения на постоянном токе.

Чтобы сделать это возможным схема отслеживает падение напряжения на резисторе R25, который соединен последовательно с нагрузкой. Ответственным за эту функцию есть элемент U3.

Инвертирующий вход U3 получает стабильное напряжение.

   Конденсатор C4 увеличивают устойчивость схемы. Транзистор Q3 используется для обеспечения визуальной индикации ограничителя тока.

   Теперь давайте рассмотрим основы построения электронной схемы на печатной плате.

Читайте также:  Новая образовательная платформа на базе микропроцессорного контроллера от zilog

Она изготавливается из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем проводящей меди таким образом, чтобы сформировать необходимые проводники между различными компонентами схемы.

Использование правильно спроектированной печатной платы — это очень важно, так как это ускоряет монтаж и значительно снижает вероятность допущения ошибок. Для защиты от окисления медь желательно лудить и покрыть специальным лаком.

   В этом приборе лучше использовать цифровой измеритель, в целях повышения чувствительности и точности контроля напряжения выхода, так как стрелочные индикаторы не могут чётко зафиксировать небольшое (на десятки милливольт) изменение напряжения.

Если блок питания не заработал

   Проверьте свою пайку на возможные плохие контакты, КЗ через соседние дорожки или остатки флюса, который обычно и вызывает проблемы.

Проверьте еще раз все внешние соединения со схемой, чтобы увидеть, все ли провода правильно подключены к плате. Убедитесь, что все полярные компоненты были припаяны в нужном направлении.

Проверьте устройство на предмет неисправных или поврежденных компонентов. Файлы проекта тут.

Источник: http://el-shema.ru/publ/pitanie/laboratornyj_blok_pitanija_0_30v/5-1-0-280

Двух-полярный лабораторный блок питания своими руками

   

автор DDREDD.

  

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.

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. 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;

  

R1 = 2,2 кОм 2W R2 = 82 Ом 1/4W R3 = 220 Ом 1/4W R4 = 4,7 кОм 1/4W R5, R6, R20, R21 = 10 кОм 1/4W

R13 = 10 кОм (если используете транзистор BD139 то номинал 33кОм) R7 = 0,47 Ом 5W

R8, R11 = 27 кОм 1/4W R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W R10 = 270 кОм 1/4W R12, R18 = 56кОм 1/4W R14 = 1,5 кОм 1/4W R15, R16 = 1 кОм 1/4W R17 = 33 Ом 1/4W R22 = 3,9 кОм 1/4W RV1 = 100K триммер P1, P2 = 10KOhm линейный потенциометр (группы А) C1 = 3300 uF/50V электролитический C2, C3 = 47uF/50V электролитический C4 = 100нФ полиэстр C5 = 200нФ полиэстр C6 = 100пФ керамический C7 = 10uF/50V электролитический C8 = 330пФ керамический C9 = 100пФ керамический D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 диод 2A — RAX GI837U D5, D6 = 1N4148 D7, D8 = 5,6V зенеревский D9, D10 = 1N4148 D11 = 1N4001 диод 1A Q1 = BC548, NPN транзистор или BC547

Q2 = 2N2219 NPN транзистор (можно заменить на BD139)

Q3 = BC557, PNP транзистор или BC327

Q4 = 2N3055 NPN силовой транзистор (заменить на КТ819 или КТ 827А и не ставить Q2, R16)

U1, U2, U3 = TL081, опер. усилитель

D12 = LED диод.

Индикатор;

Резистор = 10K триммер — 2 шт. Резистор = 3K3 триммер — 3 шт. Резистор = 100кОм 1/4W Резистор = 51кОм 1/4W — 3 шт. Резистор = 6,8кОм 1/4W Резистор = 5,1кОм 1/4W — 2 шт. Резистор = 1,5кОм 1/4W Резистор = 200 Ом 1/4W — 2 шт.

Резистор = 100 Ом 1/4W Резистор = 56 Ом 1/4W Диод = 1N4148 — 3 шт. Диод = 1N4001 — 4 шт. (мост) или любые другие на ток не менее 1 А. (лучше 3 А) Стабилизатор = 7805 — 2 шт. Конденсатор = 1000 uF/16V электролитический Конденсатор = 100нФ полиэстр — 5 шт.

Операционный усилитель МСР502 — 2 шт. C4 = 100нФ полиэстр Микроконтроллер ATMega8

LCD 2/16 (контроллер HD44780)

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.

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.

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. Вольтметры работают нормально, амперметры нагрузить было нечем, но скорее всего тоже работают, так как касаюсь пальцами контактов на плате, значения на индикаторе меняются.

День как говорится, закончился для меня очень удачно.

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 C@at с сайта c2.at.ua. За основу моего индикатора, была выбрана та схема, где на одном дисплее реализуются два вольтметра и два амперметра.

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).

Читайте также:  Имитатор звука сирены

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.

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.

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.

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. P.S. Сам ещё её не собирал. 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.

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.

Удачи в сборке!

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме.

Архив для статьи

 

Источник: http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/dvukh_poljarnyj_laboratornyj_blok_pitanija_svoimi_rukami/11-1-0-65

Блок питания для радиолюбителя 0-30В

Данный блок питания имеет цифровой вольтметр, для контроля выходного напряжения и амперметр, для контроля тока нагрузки. 

Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30в. 

Блок питания имеет плавную регулировку ограничения по току. Максимальный выходной ток был рассчитан на 3А. Схемотехническое решение несложно и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель. При наличии исправных компонентов конструкция запускается сразу.

Схема блока питания представлена на рисунке (схема в высоком качестве прилагается — см. список файлов в конце статьи).

Выпрямленное напряжение +38В, после конденсатора С1, подается на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1.

На транзисторе VT1, стабилитроне VD3, конденсаторе С2и резисторах R1 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1. На выходе стабилизатора напряжение +33в.

В блоке питания используется микросхема KIA324P, питание которой составляет +36в. при однополярном источнике.

На микросхеме DA2.3, резисторах R9,R10R13DA1 собран источник опорного напряжения +5в. Данное напряжение подается на регулятор выходного напряжения (резистор R25) и на резистор R7, максимальный ток защиты блока питания.

В данном случае, для максимального тока защиты 3А оно равно 1,66в. На микросхеме DA2.4 собран узел защиты устройства по току, датчиком которого является резистор R3. Резистором R4 регулируется порог срабатывания защиты.

Для индикации порога срабатывания защиты используется двухцветный диод (красный и зеленый) фирмы Kingbright L-59SRSGC-CC  с общим катодом диаметром линзы 5мм. Если устройство работает нормально светодиод светится зеленым цветом, при перегрузке по току или коротком замыкании в нагрузке, светодиод загорается красным цветом.

Если нет такой модели или подобной, то можно вместо одного светодиода использовать два светодиода красного и зеленого свечения, или с цветом по желанию пользователя.

Резистором R23 устанавливается верхняя граница выходного напряжения источника питания.

На микросхеме DA2.4, резисторах R2R4R7R14 собран узел защиты и ограничения по току. С выхода (8) DA2.3 на резистор R7 подается опорное напряжение +5в.

Резистором R7устанавливается порог срабатывания при максимальном токе нагрузки. Как только появилась перегрузка напряжение с выхода (14) DA2.4 через диод VD5 подается на не инвертирующий вход микросхемы DA2.

2 ножка (3) транзистор VT2 начинает запираться и напряжение на выходе блока питания начинает уменьшаться.

Налаживание блока питания сводится к следующим операциям.

При включении питания микросхемы DA2 не должно быть в панельке. Транзистор VT1 не должен нагреваться. Вместо резистора R1 впаивают подстроечный резистор. Подстроечным резистором на положительном выводе C2 устанавливают напряжение +33 вольта.

После чего, значение переменного резистора замеряют омметром и в схему (при выключенном питании) впаивают постоянный резистор с полученным значением.

Выводим резисторы R23 и R25 в среднее положение, резистор R7 на максимальный уровень, а резистор R4 на минимальный. Вставляем в панельку микросхему и включаем блок питания.

На ножке (4) DA2 должно быть напряжение, заданное на выходе VT1. На выходе (8) DA2.3 должно быть напряжение +5вольт. Затем замеряем напряжение на выходе блока питания и резисторами R23 и R25 убеждаемся, что оно регулируется. Следующий этап.

Выводим движок резистора R25 на максимум, а подстроечным резистором R23 устанавливаем на выходе напряжение +30 вольт. Затем переводим плавно движок резистора R25 в положение минимум и убеждаемся, что напряжение плавно уменьшается до 0 вольт.

Индикатор напряжения и тока собран на контроллере ATtiny26L , схема которого представлена на рисунке.

Клеммы X1X2X4X5X6X7 подключаются к аналогичным клеммам блока питания.

Настройка блока индикации сводится к установке резисторами R28 и R31 значений выходного напряжения и тока нагрузки.

Сумма резисторов R28 и R29 должна составлять 10ком, а сумма резисторов R30 и R31 должна составлять 22 ком. Изначально блок индикации показывает выходное напряжение.

При нажатии на кнопку SA1 индицируется ток, при этом десятичная точка переносится в первый разряд. Например: индикация напряжения 22,7 В., а индикация тока 2,58 А. Подключение блока индикации к блоку питания осуществляется по следующей схеме:

На следующих рисунках показаны печатные платы блока питания и блока индикации.

Печатные платы блока питания и блока индикации собраны на фольгированном одностороннем стеклотекстолите. Размер платы блока питания 120 х 60 мм, блока индикации 57 х 58 мм. В конструкции применены резисторы МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы типа серии LP jamicon и конденсаторы серии К-73.

Индикаторы и блоке индикации любого цвета свечения с общим анодом.

Обмотка III и IV трансформатора Т1 изначально рассчитывалась на питание блока индикации на микросхеме КР572ПВ2. Я думаю, подключить ее для питания индикации на контроллере не представит никакой сложности для радиолюбителя.

Успехов в повторении конструкции.

Файлы для загрузки:

Печатная плата блока питания (высокое качество)

Схема блока индикации (высокое качество)

Печатная плата блока индикации (высокое качество)

Схема блока питания (высокое качество)

Схемы в формате SPLAN

Прошивка для блока индикации

При перепечатке данного материала ссылка на сайт transistor.3dn.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА!

Источник: http://transistor.3dn.ru/publ/pitanie/bloki_pitanija/blok_pitanija_dlja_radioljubitelja_0_30v/24-1-0-234

Ссылка на основную публикацию