Вниманию радиолюбителей представляется разработка блока питания для домашней лаборатории. Достоинство данного БП в том, что не нужны дополнительные обмотки на силовом трансформаторе. Микросхема DA1 работает с однополярным питанием. Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30в. Блок питания имеет плавную регулировку ограничения по току.
Схемотехническое решение несложно и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель.
Выпрямленное напряжение +38В, после конденсатора С1, подается на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1. На транзисторе VT1, диоде VD2, конденсаторе С2 и резисторах R1, R2, R3 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1. Диод VD2 представляет собой 3-хвыводной, регулируемый, параллельный стабилизатор напряжения. На выходе стабилизатора, резистором R2 устанавливается напряжение +6,5 вольт, т. к. предельное питающее напряжение микросхемы DA1 VDD = 8 вольт. На операционном усилителе DA1.1 TLC2272 собрана регулирующая часть напряжения блока питания. Резистором R14 регулируется выходное напряжение блока питания. На один из контактов резистора R14 подается опорное напряжение, равное 2,5 вольта. Точность данного напряжения, в небольших пределах, устанавливается подбором резистора R9.
Через резистор R15, регулируемое резистором R14, напряжение подается на вход 3 операционного усилителя DA1.1. Через данный операционный усилитель производится обработка выходного напряжения блока питания. Резистором R11 регулируется верхний предел выходного напряжения. Как уже говорилось, микросхема DA1 питается однополярным напряжением 6,5В. И, тем не менее, на выходе блока питания удалось получить выходное напряжение равное 0 в.
На микросхеме DA1.2 построен узел защиты блока питания по току и от КЗ. Таких схемотехнических решений узлов защиты было описано множество в различной РЛ литературе и поэтому подробно не рассматривается.
В авторском варианте ток можно регулировать от 0 до 3А. Цепочка R10 и VD4 используется как индикатор перегрузки по току и КЗ.
Принципиальная схема блока питания показана на рис.1.
Налаживание блока питания начинают с подачи напряжения +37…38 В. На конденсатор С1. С помощью резистора R2 выставляют на коллекторе VT1 напряжение +6,5В. Микросхему DA1 в панельку не вставляют. После того, как выходное напряжение на ножке 8 панельки DA1 установлено +6,5В, выключают питание и вставляют в панельку микросхему. После включают питание и, если напряжение на ножке 8 DA1 отличается от +6,5В, производят его подстройку. Резистор R14 должен быть выведен на 0, т.е. в нижнее по схеме положение. После того, как напряжение питания микросхемы установлено, устанавливают опорное напряжение +2,5В на верхнем выводе переменного резистора R14. Если оно отличается от указанного в схеме, подбирают резистор R9. После этого резистор R14 переводят в верхнее положение и подстроечным резистором R11 устанавливают верхний предел выходного напряжения +30В. Выходное нижнее напряжение без резистора R16 равно 3,3 мВ, что не сказывается на показании цифрового индикатора и показания равны 0в. Если между ножками 1 и 2 микросхемы DA1.1 включить резистор 1,3МОм., то нижний предел выходного напряжения уменьшится до 0,3 мВ. Контактные площадки для резистора R16 в печатной плате предусмотрены. Затем подключают реостатное сопротивление в нагрузку и проверяют параметры узла защиты. При необходимости подбирают резисторы R6 и R8.
В данной конструкции можно использовать следующие компоненты.
VD2, VD3 — KPU2EH19, вместо транзистора VT2 TIP147 можно использовать отечественный транзистор КТ825, VT3 – BD139, BD140, VT1 – любой кремневый малой или средней мощности транзистор с напряжением Uк не менее 50в. Подстроечные резисторы R2 и R11 из серии СП5. Силовой трансформатор можно применить на мощность 100 … 160Вт. Резистор R16 с характеристикой ТК не хуже 30 ppm/ Со и должен быть, либо проволочного, либо металло-фольгированного типа. Блок питания собран на печатной плате размером 85 x 65 мм.
Узел опорного напряжения на VD3 можно заменить узлом на микросхеме TLE2425 – 2,5v. Входное напряжение данной микросхемы может варьироваться от 4 до 40в. Выходное напряжение стабильно – 2.5в.
Во время настройки вместо микросхемы TLC2272 экспериментально была применена микросхема TLC2262. Все параметры остались равными заданным, отклонений режимов не наблюдалось.
При испытаниях данной конструкции на питание микросхемы подавалось не 6,5 В, а 5 В. При этом резистор R9 = 1,6к. Узел питания микросхемы был заменен узлом, показанным на рис.5.
Если микросхема TLC2272 не в корпусе DIP-8, а SOIC-8, то можно поступить следующим образом, не переделывая печатной платы. Из изолированного материала готовится подложка — прямоугольник, размером 20 х 5 мм. На данный прямоугольник, клеем «МОМЕНТ», приклеивается «лапками к верху», т.е. вверх ногами, микросхема. Расположение микросхемы на подложке показано на рис.6.
После чего, получившийся «бутерброд» приклеивают, все тем же клеем, на обратной стороне печатной платы, предварительно удалив панельку DIP-8 (если она впаивалась). Подложку с микросхемой приклеивают, располагая равномерно между контактными площадками микросхемы на печатной плате. Ножка 1 микросхемы должна быть напротив контактной площадки, принадлежащей ножке 1 микросхемы DA1, или сдвинута чуть ниже. После этой операции, с помощью гибких проводников и паяльника соединяем ножки микросхемы и контактные площадки на печатной плате.
Радиолюбителями было собрано несколько экземпляров данных блоков питания. Все они начинали работать сразу и показали заданные результаты.
При разработке конструкции учитывалась не дорогая база деталей, минимум деталей, простота в налаживании и обращении, а так же выходные параметры, наиболее приемлемые среди радиолюбителей.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Принципиальная схема блока питанияDA1
Операционный усилительTLC22721
VT1
Биполярный транзистор2N2222A1
VT2
Биполярный транзисторTIP1471
VT3
Биполярный транзисторКТ815Г1
VD1
Диодный мостRS6021
VD2, VD3
ИС источника опорного напряженияTL4312
VD4
СветодиодАЛ307Б1
VD5
Выпрямительный диод1N41481
С1
Электролитический конденсатор10000 мкФ 50 В1
С2
Конденсатор510 пФ1
С3
Конденсатор3.3 нФ1
С4
Конденсатор100 нФ1
С5
Конденсатор150 нФ1
С6
Конденсатор470 нФ1
R1, R8
Резистор3 кОм2
R2
Подстроечный резистор10 кОм1
R3
Резистор4.53 кОм1
1%R4, R6
Резистор4.7 кОм2
R5, R17
Резистор2 кОм2
R7
Переменный резистор4.7 кОм1
R9
Резистор2 кОм1
подборR10
Резистор510 Ом1
R11
Подстроечный резистор1.5 кОм1
R12
Резистор1 кОм1
R13, R15
Резистор10 кОм2
R14
Переменный резистор2.2 кОм1
R16
Резистор1.3 МОм1
R18
Резистор68 Ом1
0.5 ВтR19
Резистор300 Ом1
0.5 ВтR20
Резистор47 Ом1
0.5 ВтRn
Резистор0.2 Ом1
проволочныйTP1
Трансформатор100 — 160Вт1
FU1
Предохранитель2 А1
SA1
Выключатель1
Схема рис. 4DA2
СтабилизаторTLE24251
VD5
Выпрямительный диод1N41481
R2
Подстроечный резистор10 кОм1
R3
Резистор4.53 кОм1
1%R4, R6
Резистор4.7 кОм2
R11
Подстроечный резистор1.5 кОм1
R12
Резистор1 кОм1
R14
Переменный резистор2.2 кОм1
R15
Резистор10 кОм1
Rn
Резистор0.2 Ом1
проволочныйСхема рис. 5RS
Линейный регуляторLM78051
VD2
Стабилитрон27 В1
1 ВтС2
Электролитический конденсатор10 мкФ 50 В1
С3
Электролитический конденсатор10 мкФ 16 В1
Добавить все