Лабораторный блок питания
В этой статье я хотел бы рассказать о своем лабораторном БП, за основу которого была взята схема «Простой и доступный БП». Вариантов этого устройства довольно много, авторы постоянно что-то добавляют, вносят изменения, на тот момент, когда я начал собирать, последней версией была v 13. Но я немного изменил схему, в свою пользу, т.к. планировал использовать БП на большие токи и хотел добавить схему переключения обмоток трансформатора. Вот схема оригинал:
В своем варианте я убрал «Индикатор перегрузки» на DA 1.3 и «Схему измерителя тока» на DA 1.4 и т.к. теперь два ОУ освободились, я решил на них же собрать «Схему переключения обмоток трансформатора», но об этом позже. Из-за этого была изменена схема стабилизации +12В для микросхемы ОУ, был использован отдельный источник питания со стабилизатором 7812. Также добавил силовых транзисторов, вместо одного 2N3055 я поставил пару 2SC5200. Максимальный отдаваемый ток теперь 5,6А. Вот мой вариант схемы:
В итоге мой вариант регулирует напряжение от 0 до 25В и может ограничивать максимальный ток на уровне от 0,01А до 5,6А. Для окончательной настройки схемы нужно установить максимальное напряжение резистором R13 и подобрать резисторы R14 и R16 для макс. и мин. тока соответственно.
Управление обмотками трансформатора
Бывают такие случаи,что нужно подключить к ЛБП какую-то низковольтную нагрузку, но с довольно большим током, например 5В при токе 5А. Тогда получается, что на силовых транзисторах будет падать несколько десятков вольт. К примеру после диодного моста и конденсатора в фильтре у нас 30В, а на выходе ЛБП всего 5В, значит на транзисторе будет падать 25В, и это при токе в 5А, получается, что бедный транзистор как-то должен превратить 125Вт просто в тепло. Одному мощному транзистору это не под силу, просто напросто произойдет тепловой пробой и он выйдет из строя, да и двум тяжко будет. На этой случай придумана схема, которая переключает обмотки трансформатора в зависимости от выходного напряжения ЛБП. К примеру, если нужно 5В, то зачем подавать на ЛБП 30В?
Ниже изображена схема переключения обмоток:
У меня же сам ЛБП и «схема переключения» собраны на одной плате. Переключение обмоток происходит при напряжениях на выходе 12В и 18В. Настройка схемы сводится к установке нужных напряжений переменными резисторами. Резистором R2 устанавливается деление выходного напряжения на 10, т.е. если на выходе ЛБП 25В, то на среднем выводе R2 (ползунке) должно быть 2,5В. Далее устанавливаем пороги срабатывания реле. К примеру у меня при 12В срабатывает первое реле, значит на 2 ножке микросхемы нужно установить 1,2В, соответственно при 18В на 6 ножке устанавливаем 1,8В. Позже можно будет заменить переменные резисторы R3 и R5 на два постоянных, спаяв их как делитель напряжения.
Охлаждение
В качестве радиаторов были собраны экспериментальные варианты из алюминиевых карнизов для штор, профили прикручиваются винтами к алюминиевой пластине ( признаюсь, хотелось бы потолще) и естественно промазываются термопастой. Эффективность таких радиаторов довольна неплохая. В верхней крышке корпуса есть отверстия для охлаждения.
Ампервольтметры
В качестве измерителя напряжения и тока была использована довольно известная схема на специализированной мс ICL7107. Я собирал по этой схеме:
Отдельное питание
Для питания индикации и микросхем LM324 в ЛБП используется отдельный трансформатор и стабилизаторы +5В и +12В.
О корпусе
Основой для корпуса стал кусок стеклотекстолита, толщиной около 6-7 мм. На нем все и собиралось, далее были прикручены передняя панель со всеми органами управления и индикацией и задняя с вентиляторами и сетевым разьемом. И сверху П–образная крышка, обклеенная синей самоклейкой.
Трансформаторы я использовал ТН 60. У них довольно мощные обмотки по 6,3В. Ток до 7А. По весу данный аппарат получился около 10кг.
Диодные мосты серии КВРС, 35-амперные, также посаженые на общий радиатор с силовыми транзисторами.
Вот общий вид моего ЛБП:
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
1 схемаDA1
Операционный усилительLM3241
VT1
Биполярный транзистор2N55511
VT2
Биполярный транзисторBD1401
VT3
Биполярный транзистор2N30551
VD1
Стабилитрон12В1
VD2, VD3
Выпрямительный диод1N54082
C2, C4, C9, C10
Конденсатор0.1 мкФ4
C3, C7
Конденсатор100 нФ2
C5
Электролитический конденсатор10 мкФ 63В1
C6
Конденсатор0.68 мкФ1
C8
Конденсатор1 мкФ1
R1
Резистор1.8 кОм1
0.5 Вт (4.3 кОм 1 Вт)R2, R4, R6, R29
Резистор1 кОм4
R3
Резистор3 кОм1
0.5 вт (5.6 кОм 1 Вт)R5, R19, R22, R23
Резистор10 кОм4
R7
Резистор100 Ом1
R10
Резистор100 кОм1
R11
Резистор15 кОм1
(39 кОм)R12
Резистор9.1 кОм1
R14
Резистор120 кОм1
R16
Резистор300 Ом1
R20
Резистор0.33 Ом1
2 ВтR21
Резистор750 Ом1
R24, R28
Резистор2.7 кОм2
R26
Резистор20 кОм1
R30
Резистор0.1 Ом1
1 ВтR8
Переменный резистор1 кОм1
R9
Переменный резистор10 кОм1
R15
Переменный резистор5 кОм1
R13, R25
Подстроечный резистор2 кОм2
R27
Подстроечный резистор1 кОм1
HL1
Светодиод1
Схема 2DA1
Операционный усилительLM3241
Биполярный транзистор2SC52002
VD2, VD3
Выпрямительный диод1N54082
C2, C4
Конденсатор0.1 мкФ2
C3, C7
Конденсатор100 нФ2
C6
Конденсатор0.68 мкФ1
C8
Конденсатор1 мкФ1
C5
Электролитический конденсатор10 мкФ 63В1
R2, R4, R6
Резистор1 кОм3
R3
Резистор3 кОм1
0.5 вт (5.6 кОм 1 Вт)R5, R19
Резистор10 кОм2
R7, R16
Резистор100 Ом2
R10
Резистор100 кОм1
R11
Резистор15 кОм1
(39 кОм)R12
Резистор9.1 кОм1
R14
Резистор110 кОм1
R20
Резистор0.33 Ом1
2 ВтR9
Переменный резистор10 кОм1
R15
Переменный резистор5 кОм1
R13
Подстроечный резистор2 кОм1
Схема 3OP2
Операционный усилительLM3581
VT1, VT2
Биполярный транзисторBC5472
C1
Конденсатор100 нФ1
R1
Резистор56 кОм1
R4
Резистор2 кОм1
R6, R7
Резистор470 кОм2
R8, R9
Резистор1 кОм2
R2
Переменный резистор5 кОм1
R3, R5
Переменный резистор15 кОм2
K1, K2
Переключатель2
Схема 4
МикросхемаКР572ПВ2А1
D1-D3
Выпрямительный диод1N40073
D4
ИС источника опорного напряженияTL4311
C1, C4, C5, C8-C10
Конденсатор0.1 мкФ6
C2
Конденсатор0.047 мкФ1
C3
Конденсатор0.01 мкФ1
C6, C7
Электролитический конденсатор10 мкФ 10В2
R1
Резистор470 кОм1
R2
Резистор1 МОм1
R3
Резистор100 кОм1
R4
Резистор0.01 Ом1
R6
Резистор1 кОм1
R8
Резистор300 Ом1
R9
Резистор51 Ом1
R5
Переменный резистор1 кОм1
R7
Подстроечный резистор3.3 кОм1
Семисегментный индикаторОА4
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- ЛБП схемы и печатки.rar (342 Кб)