Еще один универсальный БП

главная\р.л. конструкции\источники питания\...

Еще один универсальный БП

С появлением регулирующих интегральных стабилизаторов появилось новое поколение блоков питания (БП). Они стали более простыми схемотехнически при высоких характеристиках стабилизированного напряжения, с приемлемыми массогабаритными данными, недороги и хорошо повторяемы. При этом в большинстве современных интегральных микросхем-стабилизаторов имеется защита от КЗ и перегрева, что значительно повышает надежность такого источника питания и хорошо защищает питаемую им схему.

В основу предлагаемого блока питания (БП) положено несколько публикаций последних лет в журналах «Радио» (1 - 7). Автору удалось на основе симбиоза широко известных и популярных схем получить следующие характеристики БП:

  • Выходное напряжение по основному каналу - 0-33 В (имеются три ступени его установки + регулировка выходного напряжения «Грубо» и «Плавно»);
  • Фиксированное стабилизированное напряжение +5 В;
  • Возможность установки двухполярного напряжения +/- 5 В (за счет регулировки напряжения по основному каналу);
  • Максимальный ток - 5 А (зависит от паспортных данных применяемого стабилизатора, как, впрочем, и другие характеристики БП);
  • Защита от КЗ и перегрева интегрального стабилизатора (в самой микросхеме) + тиристорно-релейная защита;
  • Возможность «снятия» напряжения с питаемого устройства без отсоединения проводов питания к схеме;
  • Ручная и автоматическая установка частоты вращения охлаждающего вентилятора;
  • Стрелочная индикация выходного напряжения (возможна установка широко рекламируемых готовых и недорогих цифровых вольтметров).
  • Габариты - 81 х 109 х 200 мм.

Схема (рис.1) получилась простой, доступной для сборки любым категориям радиолюбителей. К основной ее части на КР142ЕН22 присоединяются блок для получения стабилизированного отрицательного напряжения - 5 В и блок вентилятора охлаждения основного стабилизатора. Собранный по такой «составной» схеме БП у автора работает без сбоев уже несколько лет. Для «облегчения жизни» тем, кто хочет более детально разобраться в работе схемы БП, кроме приведенных источников в конце статьи, приведу пару ссылок, полезных при расчетах и сборке подобных схем.

  • - полезная статья Woody White, WB4QXE, с рекомендациями по практическому применению стабилизатора типа LM317 и других.
  • - здесь находятся программы расчета практически всех известных интегральных стабилизаторов (спасибо автору этого софта Н.Горячеву, RA4FOC)


  • Рис.1

    В основе БП лежат схемы источников питания, которые описаны в (3, 4, 6). Установлены более мощные: трансформатор от «Вега-117-C» (150 вт), выпрямительный мост и интегральный стабилизатор, введена ступенчатая установка напряжения, как это сделано, например, в (3), его «плавная» и «грубая» регулировка в пределах каждой ступени. Примененный интегральный регулированный стабилизатор КР142ЕН22 можно заменить на импортные аналоги с таким же или другим током нагрузки. От типа примененного стабилизатора зависят технические характеристики БП. Установка напряжения «0» на выходе получена за счет применения стабилизатора +5 В на К142ЕН1А в стандартном ого включении.

    При большом токе нагрузки потребовалось применить воздушное охлаждение основного стабилизатора VR1. В известной схеме (5) регулятора частоты вращения вентилятора охлаждения применены другие транзисторы, что, по сути, не привело к изменениям номиналов остальных элементов, разработана печатная плата. Роль радиатора регулируемого транзистора Т2 на ней выполняет свободный участок фольги, оставленный на лицевой стороне платы. Эта схема позволяет, кроме автоматического увеличения частоты вращения вентилятора при нагреве радиаторной пластины стабилизатора, устанавливать минимальную пороговую частоту вращения вручную, вплоть до максимума (ручка регулятора выведена на заднюю стенку корпуса). Собственно вентилятор выбран самый дешевый и маленький из имеющихся в магазинах (от видеокарт ПК). Питание регулятора частоты вращения вентилятора охлаждения осуществляется от той же обмотки трансформатора, что и стабилизатор +5 В по схеме, позволяющей получить удвоенное напряжение с одной обмотки (7).

    Схема БП собрана поблочно (блоки выделены на схеме) и навесным монтажом. Основной стабилизатор (VR1) установлен через слюдяную прокладку на алюминиевой пластинке, которая в свою очередь крепится к металлическому корпусу БП. Пластинка вместе со стабилизатором и «термодиодом» D9 обдувается потоком воздуха от вентилятора. Заметьте, «нулевой»выход (он же «минусовый» для основного канала и «плюсовый» для канала +5 В) с корпусом БП не соединены!

    Стрелочный прибор взят от дешевого китайского мультиметра. Диапазон измерений напряжения подобран резисторами R31 - R34 по шкале 0 - 50 В.

    Печатные платы регулятора частоты вращения вентилятора и узла защиты основного канала собранного блока питания находятся здесь. Печатная плата стабилизатора + 5 В не разрабатывалась, т.к. в конструкции можно применить любой маломощный стабилизатор (от простейшего параметрического на стабилитроне до интегрального на микросхеме 7805 (7905).

    Перед настройкой собранного БП рекомендую внимательно ознакомиться с содержанием статей, приведенных в списке литературы в конце статьи, особенно с (3, 4, 6).

    Настройку следует начинать с установки стабилизированного напряжения +5 В вспомогательного канала резистором R26 . Это делают под нагрузкой (I нагр. около 300-350 мА), предварительно подобрав резистор защиты R21. Затем, включив всю схему БП, проверяют работу основного канала и возможности «грубой» и «плавной» регулировки напряжения в пределах каждой ступени. При этом «нулевое» напряжение на выходе БП устанавливают подстроечным резистором R29 (движки резисторов R24, R25 в нижнем по схеме положении). Напряжение второй ступени может быть не таким, как это указано в схеме - все зависит от подключенного витка обмотки 2-9 трансформатора tr1.

    Далее, изменяя номинал резистора R15 (его расчет представлен в (6), подбирают порог срабатывания защиты по току нагрузки около 5А.

    Для правильной работы защиты очень важно правильно подобрать экземпляр реле и номинал резисторов R17, R19. При максимальном напряжении БП (третья ступень) напряжение на тиристоре (по справочнику не выше 50 В) и на реле не должно превышать предельно допустимое (разные экземпляры реле отличаются напряжением срабатывания +10 В/ - 5В от номинального по справочнику). Падение напряжения на R17, R19 с одной стороны и на тиристоре Т2 - с другой позволяет применить реле с различными № паспорта.

    Более подробное изложение конструкции БП и его настройки можно найти на сайте автора.

    Литература.

  • А.Щербина, С.Благий. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К 142, КР142. - Журнал «Радио» №8 - 1990, с 89 - 74.
  • А.Щербина, С.Благий, В.Иванов. Применение микросхемных стабилизаторов серий 142,К142 и КР142. - Журнал «Радио» №3 - 1991, с. 47 -51, № 5 - 1991, с.68 - 70.
  • С.Бирюков. Лабораторный блок питания 0 - 20 В. - Журнал «Радио» №5 - 1998, с. 55 - 56.
  • Л.Морохин. Лабораторный источник питания. - Журнал «Радио» №2 - 1999, с. 35 - 36.
  • А.Сорокин. Регулятор частоты вращения вентилятора. - Журнал «Радио» №10 - 2005, с. 26.
  • А.Патрин. Блок питания для домашней лаборатории. - Журнал «Радио» №12 - 2005, с. 52 -54.
  • Два напряжения от одной обмотки трансформатора. Журнал «Радио» №5-6 - 1981, с. 72.
  • В.Кононенко, RA0CCN.






    Рекомендуемый контент




    Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.