Domaće regulirano napajanje 0 30V. Ako napajanje ne radi

💖 Sviđa li vam se? Podijelite vezu sa svojim prijateljima

Predstavljamo projekt stabiliziranog napajanja istosmjerna struja s kontrolom zaštite od 0,002-3 A i izlaznim naponom od 0-30 V. Ograničenje izlazne snage je gotovo 100 watta - 30 V DC napona i 3 A struje, što je idealno za vaš radioamaterski laboratorij. Postoji napon za bilo koji napon između 0 i 30 V. Krug učinkovito kontrolira izlaznu struju od nekoliko mA (2 mA) do maksimalne vrijednosti od tri ampera. Ova funkcija pruža mogućnost eksperimentiranja različite uređaje, jer možete ograničiti struju bez ikakvog straha da se može oštetiti ako nešto pođe po zlu. Također postoji vizualna indikacija da je došlo do preopterećenja, tako da možete odmah vidjeti prelaze li vaši povezani krugovi postavljena ograničenja.

Shematski dijagram LBP 0-30V

Za više detalja o ocjenama radio elemenata za ovaj krug, pogledajte.

Crtež tiskane ploče

Specifikacije napajanja

  • Ulazni napon: ........................ 25 V AC
  • Ulazna struja: 3 A (maks.)
  • Izlazni napon: ............... 0 do 30 V podesiv
  • Izlazna struja: ............... 2 mA - 3 A podesiva
  • Valovitost izlaznog napona: .... ne više od 0,01%

Počnimo s mrežnim transformatorom sa sekundarnim namotom od 24 V/3 A, koji je spojen preko ulaznih pinova 1 i 2. Izmjenični napon sekundarnog namota transformatora ispravlja se mostom koji čine četiri diode D1-D4. Istosmjerni napon na izlazu mosta izglađen je filtrom koji se sastoji od kondenzatora C1 i otpornika R1.

Dalje, krug radi na sljedeći način: dioda D8 - zener dioda 5,6 V, ovdje radi s nultom strujom. Napon na izlazu U1 postupno raste dok se ne uključi. Kada se to dogodi, krug se stabilizira i referentni napon (5,6 V) prolazi kroz otpornik R5. Struja koja teče kroz invertirajući ulaz operativnog pojačala je zanemariva, tako da ista struja teče kroz R5 i R6, a kako dva otpornika imaju istu vrijednost napona između dva u nizu, bit će točno dvostruko veći napon na svakom od njih . Dakle, napon na izlazu op-amp (pin 6 U1) je 11,2 V, dvostruko veći od referentnog napona zener diode. Operacijsko pojačalo U2 ima konstantno pojačanje od približno 3 prema formuli A=(R11+R12)/R11 i podiže upravljački napon od 11,2 V na 33 V. Varijabla RV1 i otpornik R10 koriste se za podešavanje izlaznog napona tako da može se smanjiti na 0 volti.

Druga važna značajka sklopa je mogućnost postavljanja maksimalne izlazne struje koja se može pretvoriti iz izvora konstantnog napona u istosmjernu struju. Kako bi to bilo moguće, krug prati pad napona na otporniku R25, koji je serijski spojen s opterećenjem. Element odgovoran za ovu funkciju je U3. Invertirajući ulaz U3 prima stabilan napon.

Kondenzator C4 povećava stabilnost kruga. Tranzistor Q3 se koristi za vizualnu indikaciju graničnika struje.

Sada pogledajmo osnove izgradnje elektroničkog sklopa na tiskanoj pločici. Izrađen je od tankog izolacijskog materijala presvučenog tankim slojem vodljivog bakra na takav način da formira potrebne vodiče između različitih komponenti kruga. Korištenje pravilno dizajniranog isprintana matična ploča- ovo je vrlo važno, jer ubrzava instalaciju i značajno smanjuje vjerojatnost pogrešaka. Kako bi se zaštitio od oksidacije, preporučljivo je bakar pokositriti i premazati posebnim lakom.

U ovom uređaju bolje je koristiti digitalni mjerač kako bi se povećala osjetljivost i točnost praćenja izlaznog napona, budući da indikatori brojčanika ne mogu jasno zabilježiti malu (desetke milivolti) promjenu napona.

Ako napajanje ne radi

Provjerite svoje lemljenje za moguće loše kontakte, kratke spojeve kroz susjedne tragove ili ostatke fluksa, koji obično uzrokuju probleme. Još jednom provjerite sve vanjske veze na strujni krug kako biste vidjeli jesu li sve žice pravilno spojene na ploču. Provjerite jesu li sve polarne komponente zalemljene u ispravnom smjeru. Provjerite ima li na uređaju neispravnih ili oštećenih komponenti. Projektne datoteke.

Laboratorijsko napajanje (LBP) s tranzistorom(ima) tipa 2N3055 ili drugim snažnim N-P-N tranzistori, na primjer, 2SC3281, TIP3055, 2N3771, 2SD1047 (čak i KT809A radi dobro) s rasponom podešavanja izlaznog napona 0-30V i struje 0,02-3A (može se "overclockati" na veće struje:) LBP omogućuje glatku prilagodbu izlaznog napona i trenutni, tj. ima funkciju ograničavanja izlazne struje s indikacijom uključivanja ovog načina rada.


Tiskane pločice se proizvode s maskom i oznakama komponenti na prednjoj strani. Ploča ima ispravljački most koji se sastoji od četiri snažne diode s anti-aliasing filtrom. U gornjem dijelu pločice su izbušene rupe kroz koje je moguće montirati radijator upravljačkog tranzistora. Spajanje žica od transformatora, opterećenja i ventilatora hladnjaka provodi se pomoću vijčanih stezaljki instaliranih na ploči. Za napajanje ventilatora hladnjaka, ploča ima stabilizator 7824 s izlaznim naponom od 24 V DC. Promjenjivi otpornici za podešavanje izlaznog napona i struje ugrađeni su izravno na ploču. U tom slučaju, pločica se može pričvrstiti izravno na prednju ploču napajanja pomoću standardnih podložaka i matica samih promjenjivih otpornika - promjenjivi otpornik se ugrađuje u pločicu tako da rez tiskane pločice i ruba montažna prirubnica promjenjivog otpornika je na istoj razini. Po želji se promjenjivi otpornici mogu ugraditi izvan ploče i spojiti žicama. Bipolar se koristi kao regulacijski elementn-p-ntranzistor. Komplet uključuje tranzistor 2N3055 u metalnom kućištu TO-3. Pločica ima rupe za tranzistor u pakiranju TO-247. Da bi se povećala pouzdanost i nazivna struja LPS-a, moguće je paralelno spojiti nekoliko tranzistora uz ugradnju otpornika od 0,1 Ohm/5 W u emitere. Pokušao sam "učitati! LBP do 5...6A - sve je u redu. Mislim da ako koristite vanjski snažni diodni most na radijatoru u kombinaciji s nekoliko snažnih tranzistora i uklonite strujne krugove s ploče tako da PCB ne dimi :), onda možeš LBP i jače od navedenog...

Nisu primijećeni udari izlaznog napona prilikom uključivanja i isključivanja.


Tehnički podaci:

Ulazni napon: maksimalno 24V naizmjenična struja

Izlazna struja: 0,02...3A

Dostupnost indikatora načina ograničenja izlazne struje: da

Dostupnost ispravljačkog mosta i kondenzatora za izglađivanje: da

Valovitost izlaznog napona: 0,01% max

Za napajanje je potreban transformator sa sekundarnim namotom od 24 V koji može izdržati struju od 3 A, ili još bolje 4 A. Dolje je prikazan shematski dijagram napajanja:


Popis i ocjene komponenti kruga

VOLTMETRI I AMPERMETRI sa sedam segmenata LEDindikatori



Demonstracija rada laboratorijskog izvora napajanja :

Cijena tiskane ploče s maskom i oznakama 98x80 mm: 85 UAH

Trošak kompleta dijelova s ​​tiskanim pločama za sastavljanje LBP-a s tranzistorom TIP35 u paketu TO-247 (uključene ručke za promjenjive otpornike): 235 UAH

Trošak sastavljenih i testiranih LBP ploča ( uključene ručke za promjenjive otpornike) : 280 UAH.

Kratke upute za komplet i sadržaj kompleta možete vidjeti

Skrećem vam pozornost na činjenicu da iz izvora konstantnog napona ovaj LBP neće raditi!

Napajanje na ploču mora se dovoditi izravno iz sekundarnog namota transformatora...

Narudžbe možete izvršiti putem obrasca ili putem telefona navedenog u odjeljku

Mirno nebo svima, sretno, dobrota, 73!

Opisano napajanje je namijenjeno za korištenje u radioamaterskom laboratoriju. Unatoč činjenici da su mnogi sklopovi sličnih uređaja objavljeni u amaterskoj radio literaturi, ovo napajanje ne zahtijeva specijalizirane mikro krugove i uvezene elemente. Trenutno je pitanje kupnje mikro krugova još uvijek relevantno u nekim regijama; Ovo napajanje je nadogradnja napajanja opisanog u (II). Napajanje se sastavlja samo od dostupnih dijelova.

Karakteristike napajanja:
Izlazni napon je podesiv od 0 do 30 V.
Izlazna struja 5 A.
Pad napona pri struji od 1 A do 6 A je zanemariv i ne odražava se na izlaznim pokazateljima.

Dijagram napajanja prikazan je na slici 1 u nastavku

Ovo napajanje sadrži tri glavne jedinice: unutarnju mrežnu jedinicu za napajanje VD 1- VD 4, C 1- C 7, DA 1, DA 2, jedinicu za zaštitu od preopterećenja i kratkog spoja VS 1, R 1- R 4, VD 3 i glavni jedinica – podesivi stabilizator napona VT 2- VT 7, VD 4- VD 5, R 4- R 14, C 8.

Napajanju je dodan i digitalni panel, t.j. indikacijski blok, koji je prikazan na sl. 5.

Interna mrežna jedinica za napajanje izgrađena je prema tradicionalnoj shemi s mrežnim transformatorom T1.

Zaštitna jedinica nema posebnih značajki. Senzor struje dizajniran je za struju od 3A, ali se može izračunati i za 5A. Dugo vremena napajanje je radilo sa strujom od 5A. Nije bilo kvarova u njegovom radu. Dioda HL 1 označava prekomjernu struju ili kratki spoj u opterećenju.

Glavna jedinica je podesivi stabilizator napona kompenzacijskog tipa. Sadrži ulazni diferencijalni stupanj na tranzistorima VT 5, VT 7, dva pojačala na tranzistorima VT 3 i VT 2, te upravljački tranzistor VT 1. Elementi VT 4, VT 6, VD 4, VD 5, R 5 - R 8 , R 10 formiraju stabilizatore struje. Kondenzator C8 sprječava samopobudu jedinice. Jer tranzistori VT 5 i VT 7 nisu odabrani isto, tada postoji određeni "nulti pomak" ovog stupnja, što je minimalni napon napajanja. U malim granicama, regulira se pomoću otpornika za ugađanje R 7 i, u autorovoj verziji, dosegao je približno 47 m V na izlazu napajanja. Izlazni napon reguliran je otpornikom R 13. Gornja granica napona regulirana je otpornikom za podešavanje R 14.


Riža. 2

Konstrukcija i detalji. Snaga transformatora T1 mora biti najmanje 100 - 160 W, struja namota II mora biti najmanje 4 - 6A. Struja namota III je najmanje 1...2A. RS 602 diodni sklop može se zamijeniti RS 603 sklopom ili diodama za struju od 10 A. VD 2 diodni most može se zamijeniti bilo kojom serijom KTs402 - KTs405, koji su zalijepljeni sa strane ispisanih staza, odražavajući kondenzator C1 i spojeni fleksibilnim vodičima na VD 2 jastučiće na ploči. Tranzistor VT 1 treba postaviti na hladnjak s površinom od najmanje 1500 cm 2. Površina radijatora izračunava se formulom S = 10 I n (U in. – U out), gdje je S površina radijatora (cm 2); I n – maksimalna struja koju troši opterećenje; Ušao si. – ulazni napon (V); U van – izlazni napon (V).

Tranzistor KT825A je kompozitni. Može se zamijeniti s parom tranzistora, kao što je prikazano na slici 2.

Ovi tranzistori su povezani Darlingtonovim krugom. Otpornik R 4 odabire se eksperimentalno, na temelju struje rada zaštite. Otpornici R 7 i R 14 su višestruki SP5-2. Otpornik - R 13 bilo koja varijabla s linearnom funkcionalnom karakteristikom (A). U autorovoj verziji koristi se promjenjivi otpornik PPB-3A na 2,2K - 5%. Mikro krugovi DA 1 i DA 2 mogu se zamijeniti sličnim domaćim KR142EN5A i KR1162EN5A. Njihova snaga omogućuje stabilizirani napon od ± 5 V za napajanje vanjskih trošila s potrošnjom struje do 1A. Ovo opterećenje je digitalna ploča, koja se koristi za digitalnu indikaciju napona i struje u izvorima napajanja. Ako ne koristite digitalnu ploču, tada se čipovi DA 1 i DA 2 mogu zamijeniti čipovima 78 L 05 i 79 L 05.

Tiskana pločica napajanja prikazana je na sl. 3 i sl. 4.


Riža. 3


Riža. 4

Postavljanje. Budući da se dizajn nalazi na dvije tiskane pločice, prvo se konfigurira napajanje, a zatim jedinica digitalnog zaslona.

Jedinica za napajanje. Ako su dijelovi ispravni i nema grešaka u montaži, uređaj počinje raditi odmah nakon uključivanja. Njegovo uspostavljanje sastoji se u uspostavljanju potrebnih granica za promjene izlaznog napona i zaštitne struje. Klizači otpornika R 7 i R 13 trebaju biti u srednjem položaju. Pomoću otpornika R 14 voltmetar očitava 15 volti. Zatim se klizač otpornika R 13 pomakne u minimalni položaj i voltmetar s otpornikom R 7 postavi na 0 volti. Sada se klizač otpornika R 13 pomiče u maksimalni položaj i otpornik R 14 se koristi za postavljanje napona na 30 volti pomoću voltmetra. Otpornik R 14 može se zamijeniti konstantnim; za tu svrhu postoji mjesto na ploči - otpornik R 15. U autorovoj verziji, ovo je otpornik od 360 Ohma. Veličina sklopne ploče napajanja je 110 x 75 mm. Diode VD 3 - VD 5 mogu se zamijeniti diodama KD522B.

Digitalni panel sastoji se od djelitelja ulaznog napona i struje, mikro kruga KR572PV2A i indikacije četiri sedmosegmentna LED indikatora prikazana na slici 5. Otpornik R 4 digitalne ploče sastoji se od dva komada žice konstantana? =1mm i duljine 50mm. Razlika u vrijednosti otpornika trebala bi prelaziti 15 - 20%. Otpornici R 2 i R 6 marke SP5-2 i SP5-16VA. Tip P2K sklopka načina indikacije napona i struje. Mikrokrug KR572PV2A je pretvarač s 3,5 decimalnih mjesta, koji radi na principu sekvencijalnog brojanja s dvostrukom integracijom, s automatska korekcija nula i određivanje polariteta ulaznog signala.

Za prikaz su korišteni uvozni sedmosegmentni LED indikatori KINGBRIGT DA 56 – 11 SRWA sa zajedničkom anodom. Preporučljivo je koristiti filmske kondenzatore C2 - C4 tipa K73-17. Umjesto uvezenih sedmosegmentnih LED dioda, možete koristiti domaće sa zajedničkom anodom tipa ALS324B.


Riža. 5

Nakon uključivanja napajanja i instalacije bez grešaka, ako su dijelovi u ispravnom stanju, indikatorski segmenti HG 1-HG 3 trebali bi svijetliti pomoću voltmetra, otpornik R 2 na nozi 36 mikro kruga KR572PV2 postavlja napon na 1. volt. Napajanje je spojeno na noge (a) i (b). Na izlazu napajanja postavite napon na 5 ... 15 volti i odaberite otpornik R 10 (otprilike), zamijenivši ga, privremeno, promjenjivim. Pomoću otpornika R8 uspostavlja se točnije očitanje napona. Nakon toga, promjenjivi otpornik snage 10 ... 30 vata spojen je na izlaz napajanja, struja je postavljena na 1 A pomoću ampermetra, a vrijednost na indikatoru postavljena je otpornikom R 6. Očitanje bi trebalo biti 1,00. Pri struji od 500 mA – 0,50, pri struji od 50 mA – 0,05. Dakle, indikator može pokazati struju od 10 mA, tj. 0,01. Maksimalna vrijednost indikacija struje 9.99A.

Za veći kapacitet zaslona, ​​možete koristiti krug na KR572PV6. Dimenzija tiskane pločice digitalnog panela je 80 x 50 mm, sl. 6 i sl. 7. Kontaktne pločice U i I na tiskanoj ploči digitalne ploče spojene su fleksibilnim vodičima na točke odgovarajućih indikatora HG 2 i HG 1. Mikro krug KR572PV2A može se zamijeniti uvezenim mikro krugom ICL7107CPL.


Riža. 6


Riža. 7

Književnost:

Stabilizirani strujni ispravljač tipa TES 12 – 3 – NT. Gortse Delchev. Bugarska. 1984. godine
A. Patrin Laboratorijsko napajanje 0...30 V. RADIO br. 10 2004., str.
Preklopno napajanje bazirano na računalu. S. Miturjev. RADIO broj 10 2004 str.33.
Anufriev A. Mrežno napajanje za kućni laboratorij. - Radio, 1992, N 5, str. 39-40.
Stabilizator napona s dvostrukom zaštitom Y. KURBAKOV, RADIO veljača 2004. str.39.
Biryukov S. Prijenosni digitalni multimetar. - Za pomoć radioamateru, knj. 100 - DOSAAF, 1988. str. 71-90 (prikaz, ostalo).
Biryukov S. Digitalni uređaji na MOS-u integrirani krugovi. - M.: Radio i komunikacije, 1990:1996 (drugo izdanje).
Radio N 8 1998 str.61-65
Digitalni voltmetar

Radio broj 10 2004 str.33

Popis radioelemenata

Oznaka Tip Vjeroispovijest Količina BilješkaDućanMoja bilježnica
Na dijagram na sl. 1
DA1, DA2 Linearni regulator

LM7805

2 U bilježnicu
VT1 Bipolarni tranzistor

KT827A

1 U bilježnicu
VT2 Bipolarni tranzistor

KT815G

1 U bilježnicu
VT3 Bipolarni tranzistor

KT3107A

1 U bilježnicu
VT4 Bipolarni tranzistor

KT3102A

1 U bilježnicu
VT5-VT7 Bipolarni tranzistor

KT315D

3 U bilježnicu
VD1-VD4 Diodni most

RS602

1 RS602, RS603 U bilježnicu
VD5-VD8 Diodni most

KTs402A

1 KTs403-KTs405 U bilježnicu
VD9 Dioda koja emitira svjetlo

AL307B

1 U bilježnicu
VD10 Dioda

KD102A

1 U bilježnicu
VD11, VD12 Ispravljačka dioda

1N4148

2 U bilježnicu
VS1 Tiristor i triak

KU101E

1 U bilježnicu
C1 10000uF 50V1 U bilježnicu
C2, C3 Elektrolitički kondenzator100uF 25V2 U bilježnicu
C3, C4 Elektrolitički kondenzator10uF 12V2 U bilježnicu
C6, C7 Kondenzator10 nF2 U bilježnicu
C8 Kondenzator33 nF1 U bilježnicu
R1 Otpornik

330 Ohma

1 U bilježnicu
R2 Otpornik

3 kOhma

1 2W U bilježnicu
R3 Otpornik

33 Ohma

1 U bilježnicu
R4 Otpornik

0,1 Ohm

1 Žica U bilježnicu
R4 Otpornik

2,4 kOhm

1 U bilježnicu
R5 Otpornik

150 Ohma

1 U bilježnicu
R6 Otpornik

2,2 kOhma

1 U bilježnicu
R7 Trimer otpornik10 kOhm1 Višeokretni SP5-2 U bilježnicu
R8 Otpornik

330 kOhm

1 U bilježnicu
R9 Otpornik

6,8 kOhm

1 U bilježnicu
R10 Otpornik

1 kOhm

1 U bilježnicu
R11, R12 Otpornik

5,1 kOhm

2 U bilježnicu
R13 Promjenjivi otpornik10 kOhm1 PPB3A U bilježnicu
R14 Trimer otpornik2,2 kOhma1 Višeokretni SP5-2 U bilježnicu
T1 TransformatorUnazaditi1 U bilježnicu
SW1 TumblrDo kratkog spoja1 U bilježnicu
FU1 Uložak osiguračaza struju do 250mA1 U bilježnicu
Na dijagram na sl. 2
Bipolarni tranzistor

KT818A

1 U bilježnicu
Bipolarni tranzistor

KT819A

1 U bilježnicu
Bipolarni tranzistor

KT816A

2 U bilježnicu
R1, R2 Otpornik

1 kOhm

2 U bilježnicu
Na dijagram na sl. 5
ČipKR572PV2A1 U bilježnicu
HG1-HG3 Led indikatorDA 56 – 11 ZPPZ3

Sastavljamo podesivo napajanje 0...30V / 5A.

Odlučili ste sastaviti napajanje, ali ne znate koji krug odabrati? Ali doista, na Internetu možete pronaći mnogo shematskih dijagrama ovih uređaja. Pa, u ovom članku ćemo pogledati strujni krug implementiran na kućnom baza elemenata, ove komponente od kojih je sklop sastavljen su prilično raširene i nimalo rijetke, a to je velika prednost ove opcije. Druga prednost ovog sklopa je da je izlazni napon napajanja podesiv u širokom rasponu, u rasponu od 0 do 30 volti, dok izlazna struja može doseći 5 ampera. I još jedna važna točka, ovu shemu ima zaštitu od preopterećenja i kratkog spoja u opterećenju. Dijagram strujnog kruga prikazan je na donjoj slici:

Pogledajmo od kojih se čvorova sklop sastoji:

Step-down transformator. Njegova snaga bi trebala biti oko 150 vata. Na primjer, možete premotati sekundarne namotaje transformatora TS-160 ili koristiti slično željezo. Prilikom prepravke TS-160 primarni namot ostaje nepromjenjen. Drugi namot je dizajniran za napon od 28...30 Volti i struju od najmanje 5...6 Ampera. Treći namot trebao bi proizvesti 5...6 Volti sa strujom od najmanje 1 Ampera.

Sklop ispravljača. Sastoji se od diodnog mosta VD1...VD4, i izglađujućeg kapaciteta C1. Tiskana ploča omogućuje korištenje uvezenog diodnog sklopa RS603 (RS602) za struju od 10 A, ali možete sastaviti i most od pojedinačnih domaćih dioda, na primjer, D242, iako će se dimenzije uređaja prirodno povećati. .

Diodni most KTs407 i dva integrirana stabilizatora 7805 i 7905 čine jedinicu napajanja za upravljačku i zaštitnu jedinicu. Umjesto KTs407 možete staviti KTs402 ili KTs405.

Zaštita je sastavljena na tiristoru KU101E, VD9 LED označava njegov status, au slučaju preopterećenja i kratkog spoja svijetli. Otpornik R4 je instaliran kao strujni senzor; u krugu je dizajniran za struju od 3 A; za 5 A mora se ponovno izračunati.

Regulacijski element je snažan silicijev tranzistor VT1 (KT827A). Mora se ugraditi na radijator s rashladnom površinom od najmanje 1500 četvornih metara. vidi Ako se pojave poteškoće pri kupnji KT827A, umjesto toga možete instalirati par tranzistora povezanih prema sljedećem dijagramu:

Otpornik R7 regulira minimalni napon izlaza napajanja. Ručka potenciometra R13 nalazi se na prednjoj ploči napajanja i predstavlja regulator izlaznog napona. Okrenite R14 za podešavanje gornje granice izlaznog napona. R7 i R14 su višenamjenski tip SP5.

Na slikama ispod prikazana je verzija strujne ploče napajanja:

Tiskana ploča je dimenzija 110x75 mm.

Postavljanje napajanja:

Cjelokupno podešavanje napajanja svodi se na postavljanje potrebnih granica za podešavanje izlaznog napona, kao i trenutne vrijednosti pri kojoj će zaštita raditi. Kao što je gore spomenuto, zaštitna struja ovisi o vrijednosti otpornika R4.

Da biste odredili raspon regulacije izlaznog napona, izvršite sljedeće korake:

Postavite potenciometre R7 i R13 u srednji položaj.
Mjerenje Uout voltmetrom. Pomoću otpornika R14 postavite vrijednost na 15 volti.
Okrenite otpornik R13 na minimum i koristite R7 da postavite izlaz na nula volti.
Sada R13 na maksimum, a pomoću R14 postavite izlaz na 30 volti. Ako je potrebno, umjesto R14 (mjerenjem njegovih očitanja), možete lemiti konstantni otpor.

U ovom trenutku, podešavanje je završeno, ako je sve sastavljeno bez grešaka i grešaka, napajanje će raditi "kao sat". Ovdje završavamo članak, sretno s ponavljanjem.

Danas ćemo sastaviti laboratorijsko napajanje vlastitim rukama. Razumjet ćemo strukturu bloka, odabrati prave komponente, naučiti kako pravilno lemiti i sastavljati elemente na tiskane pločice.

Ovo je visokokvalitetno laboratorijsko (i ne samo) napajanje s promjenjivim podesivim naponom od 0 do 30 volti. Krug također uključuje elektronički limitator izlazne struje koji učinkovito regulira izlaznu struju na 2 mA od maksimalne struje kruga od 3 A. Ova karakteristika ovo napajanje čini nezamjenjivim u laboratoriju, jer omogućuje regulaciju snage, ograničavanje maksimalne struje koju priključeni uređaj može potrošiti, bez straha od oštećenja ako nešto pođe po zlu.
Također postoji vizualna indikacija da je ovaj limiter na snazi ​​(LED) tako da možete vidjeti prelazi li vaš krug ograničenja.

Shematski dijagram laboratorijskog napajanja prikazan je u nastavku:

Tehničke karakteristike laboratorijskog napajanja

Ulazni napon: ……………. 24 V-AC;
Ulazna struja: ……………. 3 A (maks.);
Izlazni napon: …………. 0-30 V - podesivo;
Izlazna struja: …………. 2 mA -3 A - podesivo;
Valovitost izlaznog napona: .... 0,01% maksimalno.

Osobitosti

- Mala veličina, jednostavan za izradu, jednostavan dizajn.
— Izlazni napon se lako podešava.
— Ograničenje izlazne struje s vizualnom indikacijom.
— Zaštita od preopterećenja i pogrešnog spajanja.

Princip rada

Počnimo s činjenicom da laboratorijsko napajanje koristi transformator sa sekundarnim namotom od 24V/3A, koji se spaja preko ulaznih priključaka 1 i 2 (kvaliteta izlaznog signala proporcionalna je kvaliteti transformatora). Izmjenični napon iz sekundarnog namota transformatora ispravlja se diodnim mostom koji čine diode D1-D4. Valovi ispravljenog istosmjernog napona na izlazu diodnog mosta izglađeni su filtrom koji čine otpornik R1 i kondenzator C1. Krug ima neke značajke koje ovo napajanje čine drugačijim od ostalih jedinica u svojoj klasi.

Umjesto korištenja Povratne informacije za kontrolu izlaznog napona, naš krug koristi operacijsko pojačalo osigurati potreban napon za stabilan rad. Ovaj napon pada na izlazu U1. Krug radi zahvaljujući D8 - 5,6 V Zener diodi, koja ovdje radi na nultom temperaturnom koeficijentu struje. Napon na izlazu U1 pada preko diode D8 pali je. Kada se to dogodi, krug se stabilizira i napon diode (5.6) pada na otporniku R5.

Struja koja teče kroz operu. pojačalo se malo mijenja, što znači da će ista struja teći kroz otpornike R5, R6, a kako oba otpornika imaju istu vrijednost napona, ukupni napon će se zbrajati kao da su spojeni u seriju. Dakle, napon dobiven na izlazu opere. pojačalo će biti jednako 11,2 volta. Lanac iz oper. pojačalo U2 ima konstantno pojačanje od približno 3, prema formuli A = (R11 + R12) / R11 povećava napon od 11,2 volta na približno 33 volta. Trimer RV1 i otpornik R10 koriste se za podešavanje izlaznog napona tako da ne padne na 0 volti, bez obzira na vrijednost ostalih komponenti u krugu.

Još jedna vrlo važna karakteristika kruga je mogućnost dobivanja maksimalne izlazne struje koja se može dobiti iz p.s.u. Da bi to bilo moguće, napon pada na otporniku (R7), koji je serijski spojen s opterećenjem. IC odgovoran za ovu funkciju kruga je U3. Invertirani signal na ulaz U3 jednak 0 volti dovodi se kroz R21. U isto vrijeme, bez mijenjanja signala istog IC-a, možete postaviti bilo koju vrijednost napona kroz P2. Recimo da je za dati izlaz napon nekoliko volti, P2 je postavljen tako da postoji signal od 1 volta na ulazu IC. Ako se opterećenje pojača, izlazni napon će biti konstantan, a prisutnost R7 u seriji s izlazom imat će mali učinak zbog njegove niske veličine i zbog njegovog položaja izvan petlje povratne sprege upravljačkog kruga. Sve dok su opterećenje i izlazni napon konstantni, krug radi stabilno. Ako se opterećenje poveća tako da je napon na R7 veći od 1 volta, U3 se uključuje i stabilizira na svoje izvorne parametre. U3 radi bez promjene signala na U2 do D9. Dakle, napon kroz R7 je konstantan i ne raste iznad unaprijed određene vrijednosti (1 volt u našem primjeru), smanjujući izlazni napon kruga. Ovaj uređaj je sposoban održavati izlazni signal konstantnim i točnim, što omogućuje postizanje 2 mA na izlazu.

Kondenzator C8 čini krug stabilnijim. Q3 je potreban za kontrolu LED-a kad god koristite indikator limitera. Da bi to bilo moguće za U2 (promjena izlaznog napona do 0 volti) potrebno je osigurati negativnu vezu, što se izvodi kroz krug C2 i C3. Isti negativni spoj koristi se za U3. Negativan napon se dovodi i stabilizira pomoću R3 i D7.

Kako bi se izbjegle nekontrolirane situacije, postoji neka vrsta zaštitnog kruga izgrađenog oko Q1. IC je interno zaštićen i ne može se oštetiti.

U1 je izvor referentnog napona, U2 je regulator napona, U3 je stabilizator struje.

Dizajn napajanja.

Prije svega pogledajmo osnove izgradnje elektroničkih sklopova na tiskanim pločicama – osnove svakog laboratorijskog napajanja. Ploča je izrađena od tankog izolacijskog materijala prekrivenog tankim vodljivim slojem bakra, koji je oblikovan tako da se elementi kruga mogu spojiti vodičima kao što je prikazano na shematski dijagram. Potrebno je pravilno dizajnirati PCB kako bi se izbjegao kvar uređaja. Kako bi se ploča u budućnosti zaštitila od oksidacije i održala u izvrsnom stanju, potrebno ju je premazati posebnim lakom koji štiti od oksidacije i olakšava lemljenje.
Lemljenje elemenata u pločicu jedini je način da učinkovito sastavite laboratorijsko napajanje, a o tome kako ćete to učiniti ovisit će uspjeh vašeg rada. To nije jako teško ako slijedite nekoliko pravila i tada nećete imati problema. Snaga lemilice koju koristite ne smije prelaziti 25 vata. Vrh bi trebao biti tanak i čist tijekom cijele operacije. Da biste to učinili, postoji neka vrsta vlažne spužve i s vremena na vrijeme možete očistiti vrući vrh kako biste uklonili sve ostatke koji se nakupljaju na njemu.

  • NEMOJTE pokušavati očistiti prljavi ili istrošeni vrh turpijom ili brusnim papirom. Ako se ne može očistiti, zamijenite ga. Na tržištu postoji mnogo različitih vrsta lemilica, a možete kupiti i dobar topitelj kako biste dobili dobar spoj prilikom lemljenja.
  • NEMOJTE koristiti fluks ako koristite lem koji ga već sadrži. Velika količina fluksa je jedan od glavnih uzroka kvara kruga. Međutim, ako morate koristiti dodatni prašak kao kod kalajisanja bakrenih žica, morate očistiti radnu površinu nakon završetka posla.

Da biste pravilno lemili element, morate učiniti sljedeće:
— Očistite terminale elemenata brusnim papirom (po mogućnosti sitnog zrna).
— Savijte kablove komponenti na odgovarajućoj udaljenosti od izlaza iz kućišta radi praktičnog postavljanja na ploču.
— Možete naići na elemente čiji su izvodi deblji od rupa na ploči. U tom slučaju morate malo proširiti rupe, ali nemojte ih učiniti prevelikima - to će otežati lemljenje.
— Element mora biti umetnut tako da njegovi izvodi malo vire iz površine ploče.
- Kada se lem otopi, ravnomjerno će se rasporediti po cijelom području oko rupe (to se može postići pravilnom temperaturom lemila).
— Lemljenje jednog elementa ne bi trebalo trajati više od 5 sekundi. Uklonite višak lema i pričekajte da se lem na pločici prirodno ohladi (bez puhanja). Ako je sve učinjeno ispravno, površina bi trebala imati svijetlu metalnu nijansu, rubovi bi trebali biti glatki. Ako se lem čini mutnim, napuknutim ili u obliku perle, to se naziva suho lemljenje. Morate ga izbrisati i ponoviti sve. Ali pazite da ne pregrijete tragove, inače će zaostajati za pločom i lako se slomiti.
— Kada lemite osjetljivi element, potrebno ga je držati metalnom pincetom ili hvataljkom, koja će apsorbirati višak topline kako ne bi opekla element.
- Kada završite svoj posao, odrežite višak s vodova elementa i možete očistiti ploču alkoholom kako biste uklonili sav preostali fluks.

Prije nego počnete sastavljati napajanje, morate pronaći sve elemente i podijeliti ih u skupine. Najprije instalirajte utičnice IC-a i igle za vanjske veze i zalemite ih na mjesto. Zatim otpornici. Obavezno postavite R7 na određenu udaljenost od PCB-a jer se jako zagrijava, posebno kada teče jaka struja, a to ga može oštetiti. Ovo se također preporučuje za R1. zatim postavite kondenzatore ne zaboravljajući polaritet elektrolita i na kraju zalemite diode i tranzistore, ali pazite da ih ne pregrijete i zalemite ih kao što je prikazano na dijagramu.
Ugradite tranzistor snage u hladnjak. Da biste to učinili, trebate slijediti dijagram i ne zaboravite koristiti izolator (liskun) između tijela tranzistora i hladnjaka i posebna vlakna za čišćenje da izolirate vijke od hladnjaka.

Spojite izoliranu žicu na svaki terminal, pazeći da napravite kvalitetnu vezu jer ovdje teče velika struja, posebno između emitera i kolektora tranzistora.
Također, prilikom sastavljanja napajanja bilo bi lijepo procijeniti gdje će se koji element nalaziti, kako bi se izračunale duljine žica koje će biti između PCB-a i potenciometara, tranzistora snage te za ulazne i izlazne spojeve .
Spojite potenciometre, LED i tranzistor snage te spojite dva para krajeva za ulazne i izlazne veze. Uvjerite se na dijagramu da sve radite ispravno, pokušajte ništa ne zbuniti, jer u krugu postoji 15 vanjskih veza i ako pogriješite, teško ćete je kasnije pronaći. Također bi bilo dobro koristiti žice različitih boja.

Tiskana ploča laboratorijskog napajanja, ispod će biti link za preuzimanje pečata u .lay formatu:

Raspored elemenata na ploči napajanja:

Shema spajanja promjenjivih otpornika (potenciometara) za regulaciju izlazne struje i napona, kao i spajanje kontakata tranzistora snage napajanja:

Oznaka pinova tranzistora i operacijskog pojačala:

Oznake terminala na dijagramu:
- 1 i 2 na transformator.
— 3 (+) i 4 (-) DC IZLAZA.
- 5, 10 i 12 na P1.
- 6, 11 i 13 na P2.
- 7 (E), 8 (B), 9 (E) na tranzistor Q4.
— LED mora biti instaliran s vanjske strane ploče.

Kada su sve vanjske veze napravljene, morate provjeriti ploču i očistiti je kako biste uklonili ostatke lema. Uvjerite se da između susjednih tračnica nema veze koja bi mogla dovesti do kratkog spoja i ako je sve u redu spojite transformator. I spojite voltmetar.
NE DIRAJTE BILO KOJI DIO KRUGA DOK JE POD NAPOM.
Voltmetar bi trebao pokazivati ​​napon između 0 i 30 volti, ovisno o položaju P1. Okretanje P2 u smjeru suprotnom od kazaljke na satu trebalo bi uključiti LED, što pokazuje da naš limiter radi.

Popis elemenata.

R1 = 2,2 kOhm 1W
R2 = 82 Ohma 1/4W
R3 = 220 Ohma 1/4W
R4 = 4,7 kOhm 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kOhm 1/4 W
R7 = 0,47 Ohma 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 Ohma 1/4W
R22 = 3,9 kOhm 1/4W
RV1 = 100K trimer
P1, P2 = 10KOhm linearni potenciometar
C1 = 3300 uF/50V elektrolitski
C2, C3 = 47uF/50V elektrolitski
C4 = 100nF poliester
C5 = 200nF poliester
C6 = 100pF keramika
C7 = 10uF/50V elektrolitički
C8 = 330pF keramika
C9 = 100pF keramika
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 dioda 2A - RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = Zener od 5,6 V
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 dioda 1A
Q1 = BC548, NPN tranzistor ili BC547
Q2 = 2N2219 NPN tranzistor - (Zamijenite s KT961A- sve radi)
Q3 = BC557, PNP tranzistor ili BC327
Q4 = 2N3055 NPN tranzistor snage ( zamijeniti s KT 827A)
U1, U2, U3 = TL081, op. pojačalo
D12 = LED dioda

Kao rezultat toga, sam sam sastavio laboratorijsko napajanje, ali u praksi sam naišao na nešto što sam smatrao potrebnim ispraviti. Pa, prije svega, ovo je tranzistor snage Q4 = 2N3055 pod hitno ga treba prekrižiti i zaboraviti. Ne znam za druge uređaje, ali nije prikladan za ovo regulirano napajanje. Činjenica je da ovaj tip tranzistori otkazuju momentalno kad dođe do kratkog spoja a struja od 3 ampera uopće ne vuče!!! Nisam znao što nije u redu dok ga nisam promijenio u naš izvorni sovjetski KT 827 A. Nakon što sam ga instalirao na radijator, nisam znao za nikakvu tugu i nikada se nisam vratio na ovo pitanje.

Što se tiče ostatka strujnog kruga i dijelova, nema poteškoća. S izuzetkom transformatora, morali smo ga namotati. Pa, ovo je čisto zbog pohlepe, pola kante ih je u kutu - ne kupujte =))

Pa, da ne bih prekršio dobru staru tradiciju, objavljujem rezultat svog rada široj javnosti 🙂 Morao sam se poigrati s kolumnom, ali sve u svemu nije ispalo loše:

Sama prednja ploča - potenciometre sam premjestio na lijevu stranu, s desne strane su bili ampermetar i voltmetar + crvena LED dioda za indikaciju struje.

Sljedeća fotografija prikazuje stražnji pogled. Ovdje sam htio pokazati kako instalirati hladnjak s radijatorom iz matična ploča. Na ovom radijatoru sa obrnuta strana tranzistor snage se smirio.

Evo ga, KT 827 A tranzistor montiran na stražnjoj stijenci. Morao sam izbušiti rupe za noge, podmazati sve kontaktne dijelove pastom koja provodi toplinu i učvrstiti ih maticama.

Evo ih....unutrašnjost! Zapravo sve je na hrpi!

Nešto veći unutar tijela

Prednja ploča s druge strane

Ako bolje pogledate, možete vidjeti kako su tranzistor snage i transformator montirani.

Ploča za napajanje na vrhu; Ovdje sam prevario i spakirao tranzistore male snage na dnu ploče. Ovdje nisu vidljivi, pa se nemojte iznenaditi ako ih ne pronađete.

Ovdje je transformator. Premotao sam ga na 25 volti izlaznog napona TVS-250 Grubo, kiselo, nije estetski ugodno, ali sve radi kao sat =) Nisam koristio drugi dio. Ostavljen prostor za kreativnost.

Ovako nekako. Malo kreativnosti i strpljenja. Jedinica radi odlično već 2 godine. Da bih napisao ovaj članak, morao sam ga rastaviti i ponovno sastaviti. To je jednostavno grozno! Ali sve je za vas, dragi čitatelji!

Dizajni naših čitatelja!











reci prijateljima
Pročitajte također