Можно довольно легко сделать источник питания, который имеет стабильное напряжение на выходе и регулировку от 0 до 28В. Основа - дешёвая , усиленная с помощью двух транзисторов 2N3055. В таком схемном включении она становится более чем в 2 раза мощнее. Вы можете при необходимости использовать эту конструкцию для получения и 20 ампер (почти без переделок, но с соответствующим трансформатором и огромным радиатором с вентилятором), просто в своём проекте не нуждался в таком большом токе. Ещё раз напоминаю: убедитесь, что вы установили транзисторы на большой радиатор, 2N3055 могут очень сильно нагреваться при полной нагрузке.
Список использованных в схеме деталей:
Трансформатор 2 x 15 вольт 10 ампер
D1...D4 = четыре MR750 (MR7510) диода или 2 x 4 1N5401 (1N5408).
F1 = 1 ампер
F2 = 10 ампер
R1 2k2 2,5 ватт
R3,R4 0.1 Ом 10 ватт
R9 47 0.5 ватт
C2 two times 4700uF/50v
C3,C5 10uF/50v
D5 1N4148, 1N4448, 1N4151
D11 светодиод
D7, D8, D9 1N4001
Два транзистора 2N3055
P2 47 или 220 Ом 1 ватт
P3 10k подстроечник
Хотя LM317 и имеет защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева, предохранители в цепи сети трансформатора и предохранитель F2 на выходе не помешают. Выпрямленное напряжение: 30 х 1.41 = 42.30 вольт, измеренное на С1. Так что все конденсаторы должны быть рассчитаны на 50 вольт. Внимание: 42 вольт-это напряжение, что может быть на выходе, если один из транзисторов будет пробит!
Регулятор P1 позволяет изменять выходное напряжение на любое значение между 0 и 28 вольт. Так как в LM317 минимальное напряжение 1,2 вольта, то чтобы получить нулевое напряжение на выходе БП - поставим 3 диода, D7,D8 и D9 на выходе LM317 к базе 2N3055 транзисторов. У микросхемы LM317 максимальное выходное напряжение - 30 вольт, но с использованием диодов D7, D8 и D9 произойдёт наоборот падение выходного напряжения, и оно составит около 30 - (3х0,6В) = 28.2 вольта. Калибровать встроенный вольтметр нужно с помощью подстроечника P3 и, конечно, хорошего цифрового вольтметра.
Примечание . Помните, что нужно изолировать транзисторы от шасси! Это делается изоляционными и теплопроводными прокладками или, по крайней мере, тонкой слюдой. Можно применить термоклей и термопасту. При сборке мощного регулируемого блока питания не забывайте использовать толстые соединительные провода, которые подходят для передачи большого тока. Тонкие проводки нагреются и поплавятся!
Мне потребовался качественный источник питания для тестирования усилителей, которые собирать я большой любитель. Усилители разные, питание разное. Выход: нужно сделать лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 30 Вольт.
А чтобы экспериментировать безопасно для здоровья и для железяк (мощные транзисторы не дешевы) у БП должен регулироваться и ток нагрузки.
Итак, чего я хотел от моего БП:
1. Защита от КЗ
2. Ограничение тока по установленному пределу
3. Плавная регулировка выходного напряжения
4. Двухполярность (0-30V; 0,002-3А)
Вот один из последних усилителей - «Ланзар». Он довольно мощный,
под него я стал делать ЛБП для моей домашней лаборатории
Полазив недельку по могучей паутине нашел схему, которая меня полностью устроила, да и отзывы о ней были положительные. Ну, что же начнем.
--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов,
учредитель журнала «Датагор»
Статья на английском в архиве
▼
🕗 26/05/12 ⚖️ 1,31 Mb ⇣ 430
Однополярный лабораторный блок питания 0-30В/0-3А с "грубой" и "плавной" регулировками выходного напряжения, регулировкой выходного тока (ограничения по току) и индикацией режима работы - регулировка напряжения или включение ограничения тока. В качестве регулирующего элемента используется полевой транзистор IRLZ44N.
Наконец вытравил и просверлил отверстия в плате ЛБП, чтобы убедиться в работоспособности схемы - всё заработало почти сразу;-(... Платы будут изготовлены с маской и маркировкой в двух вариантах: ЛБП с питанием напряжением постоянного тока - без выпрямительного моста и переменного резистора "плавно" для регулировки выходного напряжения, ЛБП с питанием напряжением переменного тока - выпрямительный мост установлен на плате и для регулировки выходного напряжения предусмотрен переменный резистор "плавно", а в остальном всё без изменений. Если диодный мост не нужен (будет применён внешний), то на плате вместо него необходимо просто установить перемычки. Обе схемы приведены ниже. Покупайте печатные платы, наборы для сборки, собирайте и пользуйтесь;-)
Технические характеристики:
Входное напряжение (для платы с диодным мостом): 7...32В переменного тока
Входное напряжение (для платы без диодного моста): 9...45В постоянного тока
Ток нагрузки: 0-3А (с индикацией включения режима ограничения тока)
Нестабильность выходного напряжения: не более 1%
Краткое описание конструкциии:
Для однополярного блока питания разработаны две печатные платы размерами 62х59 мм и 92х59 мм. Фотовид печатных плат приведен ниже. На печатных платах предусмотрены отверстия диаметром 3 мм. В верхней части платы, для крепления радиатора и в нижней части для, крепления самой платы в корпусе блока питания. Регулирующий транзистор необходимо установить на большой;-) радиатор с площадью поверхности не менее 300 см кв. Транзистор Q1 необходимо закрепить с применением теплопроводящей пасты и, при необходимости, с применением изолирующих теплопроводящих подложек. Переменные резисторы регулировки тока и напряжения можно закрепить на передней панели блока питания непосредственно при помощи штатных гаек.
Примечание к схемам блока питания:
После сборки и опробования блока питания покупателем, было замечено, что при отключении от сети блока питания с небольшой нагрузкой или без нагрузки наблюдается некоторое уменьшение напряжения, а потом его всплеск до 12-15В и затем снижение до нуля. Как оказалось, это происходит из-за того, что напряжение, запирающее полевой транзистор, пропадает раньше, чем разрядится конденсатор фильтра CF. При проверке блока питания под нагрузкой мощной лампой такого замечено не было (по понятным причинам). Для устранения броска напряжения необходимо подключить электролитический конденсатор С5 470мкФх6,3В с вывода 8 м/сх на общий провод (припаять сверху над микросхемой между выводами 8 и 11) - см. схемы.
Работа схемы:
Схема стабилизации напряжения собрана на U1.3 и U1.4. На U1.4 собран дифференциальный каскад, усиливающий напряжение делителя обратной связи, образованного резисторами R14 и R15. Усиленный сигнал поступает на компаратор U1.3, сравнивающий выходное напряжение с образцовым, сформированным стабилизатором U2 и потенциометром RV2. Полученная разница напряжений поступает на транзистор Q2, управляющий регулирующим элементом Q1. Ограничение тока осуществляется компаратором U1.1, который сравнивает падение напряжения на шунте R16 с опорным, сформированным потенциометром RV1. При превышении заданного порога, U1.1 изменяет опорное напряжение для компаратора U1.3, что приводит к пропорциональному изменению выходного напряжения. На операционном усилителе U1.2 собран узел индикации режима работы устройства. При понижении напряжения на выходе U1.1 ниже напряжения сформированного делителем R2 и R3, светится светодиод D1, сигнализирующий о переходе схемы в режим стабилизации тока.
Примечание:
В случае работы устройства от питающего напряжения ниже 23В, стабилитрон D3 необходимо заменить перемычкой. Так же, возможно питать слаботочную часть схемы от отдельного источника, подав напряжение 9-35В непосредственно на вход стабилизатора U3 и удалив стабилитрон D3.
ВОЛЬТМЕТРЫ и АМПЕРМЕТРЫ с семисегментными LED индикаторами
Выложены Это не китайские измерительные приборы! Made in Donetsk
Сделанные на скорую руку видео работы блока питания можно посмотреть по ссылкам приведенным ниже. На одном видео заснято опробование цифрового вольтметра на недорогой специализированной м/сх ICL7107.
Стоимость печатной платы размерами 62х59 мм под два переменных резистора - временно нет в наличии
Стоимость печатной платы размерам и 92х59 мм под три переменных резистора - временно нет в наличии
Стоимость набора для сборки блока питания (с платой на два резистора, ручки в комплекте)
Стоимость набора для сборки блока питания (с платой на три резистора, ручки в комплекте) временно отсутствует в продаже
Краткое описание, схема и перечень деталей набора и
Спасибо за уделённое внимание! Всем удачи, мира, добра, 73!
Характеристики блока питания: Выходное напряжение регулируется от 0 до 30 вольт. Выходной ток 5 ампер. Падение напряжения при токе от 1 до 6 ампер ничтожно мало и на выходных показателях не отражается. Данный блок питания содержит три основных узла: внутренний сетевой узел питания VD1- VD4, C1- C7, DA1, DA2, узел защиты от перегрузки и короткого замыкания на VS1, R1- R4, VD3 и основной узел - регулируемый стабилизатор напряжения VT2- VT7, VD4-VD5, R4-R14, C8. Диод HL1 индицирует перегрузку по току или короткому замыканию 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 VT 1. Элементы VT4, VT6, VD4, VD5, R5 - R8, R10 образуют стабилизаторы тока. Конденсатор C8 предотвращает самовозбуждение блока. Выходное напряжение регулируется резистором R13. Верхняя граница напряжения - подстроечным резистором R14. Конструкция и детали. Мощность трансформатора T1 должна быть не менее 100 - 160 ватт, ток обмотки II - не менее 4 - 6 ампер. Ток обмотки III - в пределах 1...2 ампер. Транзистор VT1 следует устанавливать на ребристые алюминиевые радиаторы площадью более 1450 кв.см. Резистор R4 подбирают экспериментально, по току срабатывания защиты.
Резисторы R 7 и R 14 - многооборотные СП5-2. Резистор - R13 любой переменный. Микросхемы DA1 и DA2 можно заменить аналогичными отечественными КР142ЕН5А и КР1162ЕН5А. Их мощность позволяет стабилизированное напряжение ± 5 вольт для питания внешних нагрузок с током потребления до 1 ампер. Данной нагрузкой является цифровая панель, которая используется для цифровой индикации напряжения и тока в блоках питания. Если не использовать цифровую панель, то микросхемы DA1 и DA2 можно заменить микросхемами 78L05 и 79L05. Диоды VD3 - VD5 можно заменить на диоды КД522Б. Цифровая панель состоит из входного делителя напряжения и тока, микросхемы КР572ПВ2А и индикации из четырех семисегментных светодиодных индикаторов. Резистор R4 цифровой панели состоит из двух отрезков константанового провода =1 мм и длиной 50 мм. Разница в номинале резистора должна превышать 15 - 20 %. Резисторы R2 и R6 марки СП5-2 и СП5-16ВА. Переключатель режимов индикации напряжения и тока типа П2К. Микросхема КР572ПВ2А 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 DA56 - 11 SRWA с общим анодом. Конденсаторы С2 - С4 желательно применять пленочные типа К73-17. Вместо импортных семисегментных светодиодов можно применить отечественные с общим анодом типа АЛС324Б.
Все радиокомпоненты устройства:
VD1 - VD4 - RS600
VD5 - VD8 - КС407А
VD9 - АЛ307Б
VD10 - КД102А
VD11 - 1N4148
VD12 - 1N4148
C1 - 10000 мкФ х 50 вольт
C2 - 100 мкФ
C3 - 100 мкФ
C4 - 10 мкФ
C5 - 10 мкФ
C6 - 10 n
C7 - 10 n
C8 - 33 n
R1 - 330 Ом
R2 - 3 кОм
R3 - 33 Ом
R4 - 2,4 кОм
R5 - 150 Ом
R6 - 2,2 кОм
R7 - 10 кОм
R8 - 330 кОм
R9 - 6,8 кОм
R10 - 1 кОм
R11 - 5,1 кОм
R12 - 5,1 кОм
R13 - 10 кОм
R14 - 2,2 кОм
VT1 - КТ827А
VT2 - КТ815Г
VT3 - КТ3107А
VT4 - КТ3102А
VT5 - КТ315Д
VT6 - КТ315Д
VT7 - КТ315Д
После включения питания и безошибочном монтаже, при исправных деталях должны засветиться сегменты индикации HG1- HG3. По вольтметру резистором R2 на выводе 36 микросхемы КР572ПВ2 выставляется напряжение 1 вольт. К ножкам (а) и (b) подключают блок питания. На выходе блока питания устанавливают напряжение 5...15 вольт и подбирают резистор R 10 (грубо), заменив его, на время, переменным.
С помощью резистора R8 устанавливают более точное показание напряжения. После чего, к выходу блока питания подсоединяют переменный резистор мощностью 10 ... 30 ватт, по амперметру выставляют ток равным 1 ампер и резистором R 6 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, то есть 0,01.
Максимальное значение индикации тока 9,99 ампер. Для большей разрядности индикации можно применить схему на КР572ПВ6. Контактные площадки U и I на печатной плате цифровой панели, с помощью гибких проводников подключаются к точкам соответствующих индикаторов HG 2 и HG 1. Микросхему КР572ПВ2А можно заменить на импортную микросхему ICL7107CPL.
Блок питания 1-30V на LM317 + 3 х TIP41C
или 3 х 2SC5200.
В статье рассмотрена схема простого регулируемого источника питания, реализованная на микросхеме-стабилизаторе LM317, которая управляет мощными, включенными в параллель тремя транзисторами структуры NPN. Пределы регулировки выходного напряжения 1,2...30 Вольт с током нагрузки до 10 Ампер. В качестве мощных выходников применены транзисторы TIP41C в корпусе TO220, ток коллектора у них 6 Ампер, рассеиваемая мощность 65 Ватт. Принципиальная схема блока питания показана ниже:
В качестве выходников так же можно применить TIP132C, корпус TO220, ток коллектора у этих транзисторов 8 Ампер, рассеиваемая мощность 70 Ватт согласно datasheet.
Расположение выводов у транзисторов TIP132C, TIP41C следующее:
Расположение выводов у регулируемого стабилизатора LM317:
Транзисторы в корпусе TO220 впаиваются непосредственно в печатную плату и крепятся к одному общему радиатору с применением слюды, термопасты и изолирующих втулок. Но можно и применить транзисторы в корпусе TO-3, из импортных подойдут, например, 2N3055, ток коллектора которых до 15 Ампер, рассеиваемая мощность 115 Ватт, или транзисторы отечественного производства КТ819ГМ, они 15 Амперные с рассеиваемой мощностью 100 Ватт. В этом случае выводы транзисторов соединяются с платой проводами.
Как вариант, можно рассмотреть применение импортных 15-ти амперных транзисторов TOSHIBA 2SC5200 с рассеиваемой мощностью 150 Ватт. Именно этот транзистор я использовал при переделке KIT-набора блока питания, купленного на Алиэкспресс.
На принципиальной схеме клеммы PAD1 и PAD2 предназначены для подключения амперметра, на клеммы X1-1 (+) и X1-2 (-) подается входное напряжение с выпрямителя (диодного моста), X2-1 (-) и X2-2 (+) это выходные клеммы блока питания, к клеммнику JP1 подключается вольтметр.
Первый вариант печатной платы рассчитан на установку силовых транзисторов в корпусе TO220, вид LAY6 формата следующий:
Фото-вид платы LAY6 формата:
Второй вариант печатной платы под установку транзисторов типа 2SC5200, вид LAY6 формата ниже:
Фото-вид второго варианта печатной платы блока питания:
Третий вариант печатной платы такой же, но без диодной сборки, найдете в архиве с остальными материалами.
Список элементов схемы регулируемого блока питания на LM317:
Резисторы:
R1 – потенциометр 5K – 1 шт.
R2 – 240R 0,25W – 1 шт.
R3, R4, R5 – керамические резисторы 5W 0R1 – 3 шт.
R6 – 2K2 0,25W – 1 шт.
Конденсаторы:
С1, С2 – 4700...6800mF/50V – 2 шт.
С3 – 1000...2200mF/50V – 1 шт.
С4 – 150...220mF/50V – 1 шт.
С5, С6, С7 – 0,1mF = 100n – 3 шт.
Диоды:
D1 – 1N5400 – 1 шт.
D1 – 1N4004 – 1 шт.
LED1 – светодиод – 1 шт.
Диодная сборка – у меня не было в наличии сборок на чуть меньший ток, поэтому плата нарисована под использование KBPC5010 (50 Ампер) – 1 шт.
Транзисторы, микросхемы:
IC1 – LM317MB – 1 шт.
Q1, Q2, Q3 – TIP132C, TIP41C, КТ819ГМ, 2N3055, 2SC5200 – 3 шт.
Остальное:
Разъемы 2 Pin с болтовым зажимом (вход, выход, амперметр) – 3 шт.
Разъем 2 Pin 2,54mm (светодиод, регулирующий переменник) – 2 шт.
В принципе разъемы можно и не ставить.
Внушительный радиатор для выходников – 1 шт.
Трансформатор, вторичка на 22...24 Вольта переменки, способная дежать ток порядка 10...12 Ампер.
Размер файла архива с материалами по блоку питания на LM317 10A – 0,6 Mb.
