Circuito de alimentación regulable de 30 voltios. Blog › Fuente de alimentación de laboratorio de bricolaje

La fuente de alimentación es de 30 Voltios y 5 Amperios, muy utilizada por los radioaficionados en una variedad de esquemas. Publicado en literatura de radioaficionados. Varios tipos circuitos de dichos dispositivos, no requiere el uso de microcircuitos especiales ni piezas importadas. Hoy en día, al comprar tales microcircuitos, surgen problemas; en algunas áreas, encontrarlos es bastante problemático. El bloque utiliza piezas disponibles para la mayoría.

Las principales características de la fuente de alimentación:

  • el voltaje de salida está regulado en el rango de 0 a 30 Voltios;
  • consumo máximo de corriente en la salida 5 amperios;
  • la caída de voltaje con una corriente de 1 amperio a 6 amperios es muy pequeña y no afecta particularmente los parámetros de salida.

Circuito de alimentación.

El esquema de nuestra fuente de alimentación se puede dividir en 3 nodos principales:

  1. fuente de alimentación interna;
  2. nodo de protección contra posibles sobrecargas;
  3. nodo principal.

Nodo principal- Es un estabilizador de voltaje que permite ajustar los parámetros de la señal, consta de una etapa diferencial, dos etapas de ganancia y un regulador.

Nodo de red interna- fabricado según el esquema clásico con transformador, puente de diodos VD1-VD4, condensadores C1 - C7 y estabilizadores DA1 y DA2

Protección de nodos no tiene ninguna característica. El sensor de corriente se selecciona para una corriente de tres amperios, pero se puede aumentar a cinco amperios. Durante mucho tiempo se utilizó con una corriente de cinco amperios. No hubo problemas con eso.

Todos los nodos conectados según el esquema Darlington.

La resistencia para disparar la protección se selecciona según las necesidades. La fuente de alimentación de 30v 5a, con ensamblaje de alta calidad y piezas reparables, se puede utilizar inmediatamente después de conectarse a la red. Su ajuste consiste en establecer los límites requeridos para cambiar el voltaje y la corriente de salida para que funcione la protección.

El panel digital incluye un divisor de corriente y voltaje de entrada basado en el microcircuito KR572PV2A y cuatro indicadores LED de siete segmentos. El microcircuito es un convertidor altamente sensible hasta tres decimales y medio, funciona mediante conteo en serie con doble integración, la corrección del cero se realiza automáticamente, con verificación de polaridad de la señal de entrada.

Para una indicación más clara de los parámetros de la señal, se utiliza un circuito en la placa KR572PV6. Las dimensiones de dicha tabla son ochenta por cincuenta milímetros. Las almohadillas de los contactos de voltaje y corriente del tablero del panel digital se conectan mediante conductores flexibles a los contactos de los indicadores correspondientes. El circuito KR572PV2A se cambia a menudo por el circuito ICL7107CPL importado, ya que sus parámetros y calidad son superiores al estándar.

Fuente de alimentación regulada estabilizada 220/0-30 voltios 7,5 amperios con protección contra sobrecargas

Muchas fuentes de alimentación (PSU) para radioaficionados se fabrican con chips KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24, etc. El límite inferior de ajuste de estos microcircuitos es 1,2 ... 1,3 V, pero a veces es necesario un voltaje de 0,5 ... 1 V. El autor ofrece varias soluciones técnicas para una fuente de alimentación basada en estos microcircuitos.

El circuito integrado (IC) KR142EN12A (Fig.1) es un regulador de voltaje ajustable del tipo de compensación en el paquete KT-28-2, que permite alimentar dispositivos con una corriente de hasta 1,5 A en el rango de voltaje de 1,2 ... 37 V. Este estabilizador integrado tiene protección de corriente térmicamente estable y protección de salida contra cortocircuito.

Arroz. 1. IC KR142EN12A

Basado en el IC KR142EN12A, es posible construir una fuente de alimentación ajustable, cuyo circuito (sin transformador y puente de diodos) se muestra en la Fig. 2. El voltaje de entrada rectificado se suministra desde el puente de diodos al capacitor C1. El transistor VT2 y el chip DA1 deben ubicarse en el radiador. La brida del disipador de calor DA1 está conectada eléctricamente al pin 2, por lo que si DA1 y el transistor VD2 están ubicados en el mismo disipador de calor, deben estar aislados entre sí. En la versión del autor, DA1 está instalado en un pequeño disipador de calor separado, que no está conectado galvánicamente al disipador de calor y al transistor VT2.


Arroz. 2. Fuente de alimentación ajustable en IC KR142EN12A

La potencia disipada por un chip con disipador de calor no debe exceder los 10 vatios. Las resistencias R3 y R5 forman un divisor de voltaje incluido en el elemento de medición del estabilizador y se seleccionan según la fórmula:

U fuera = U fuera mín (1 + R3/R5).

Se suministra un voltaje negativo estabilizado de -5 V al condensador C2 y a la resistencia R2 (utilizada para seleccionar el punto térmicamente estable VD1).

Para protegerse contra un cortocircuito en el circuito de salida del estabilizador, es suficiente conectar un condensador electrolítico con una capacidad de al menos 10 μF en paralelo con la resistencia R3 y derivar la resistencia R5 con un diodo KD521A. La ubicación de las piezas no es crítica, pero para una buena estabilidad de la temperatura es necesario utilizar los tipos de resistencias adecuados. Deben ubicarse lo más lejos posible de fuentes de calor. La estabilidad general de la tensión de salida se compone de muchos factores y normalmente no supera el 0,25% después del calentamiento.

Después de encender y calentar el dispositivo, la resistencia Radd establece el voltaje de salida mínimo de 0 V. Las resistencias R2 (Fig. 2) y la resistencia Radd (Fig. 3) deben ser recortadores multivueltas de la serie SP5.

Arroz. 3. Esquema de conmutación Radd

Las capacidades actuales del microcircuito KR142EN12A están limitadas a 1,5 A. Actualmente, se venden microcircuitos con parámetros similares, pero diseñados para una corriente más alta en la carga, por ejemplo, LM350 - para una corriente de 3 A, LM338 - para una corriente de 5 A. Los datos sobre estos microcircuitos se pueden encontrar en el sitio web de National Semiconductor.

Recientemente, han aparecido a la venta microcircuitos importados de la serie LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Estos chips pueden funcionar con subtensión entre la entrada y la salida (hasta 1 ... 1,3 V) y proporcionan un voltaje estabilizado en la salida en el rango de 1,25 ... 30 V con una corriente de carga de 7,5/5/3 A, respectivamente. El análogo doméstico más cercano del tipo KR142EN22 en términos de parámetros tiene una corriente de estabilización máxima de 7,5 A.

A la corriente de salida máxima, el fabricante garantiza el modo de estabilización a un voltaje de entrada-salida de al menos 1,5 V. Los microcircuitos también tienen protección incorporada contra el exceso de corriente en la carga de un valor aceptable y protección térmica contra el sobrecalentamiento. del caso.

Estos estabilizadores proporcionan una inestabilidad del voltaje de salida del 0,05%/V, inestabilidad del voltaje de salida cuando la corriente de salida cambia de 10 mA al valor máximo no peor que 0,1%/V.

En la fig. 4 muestra un circuito de alimentación para un laboratorio doméstico, que le permite prescindir de los transistores VT1 y VT2, como se muestra en la fig. 2. En lugar del chip DA1 KR142EN12A, se utilizó el chip KR142EN22A. Se trata de un regulador regulable con baja caída de tensión, que permite obtener una corriente de hasta 7,5 A en la carga.


Arroz. 4. Fuente de alimentación ajustable en IC KR142EN22A

La máxima disipación de potencia en la salida del estabilizador Pmax se puede calcular mediante la fórmula:

P max \u003d (U entrada - U salida) I salida,
donde U in es el voltaje de entrada suministrado al chip DA3, U out es el voltaje de salida en la carga, I out es la corriente de salida del microcircuito.

Por ejemplo, el voltaje de entrada suministrado al microcircuito es U in = 39 V, el voltaje de salida en la carga U out = 30 V, la corriente en la carga I out = 5 A, luego la potencia máxima disipada por el El microcircuito con carga es de 45 W.

El condensador electrolítico C7 se utiliza para reducir la impedancia de salida en altas frecuencias, y también reduce el nivel de voltaje de ruido y mejora el suavizado de ondulaciones. Si este condensador es de tantalio, entonces su capacidad nominal debe ser al menos 22 uF, si es de aluminio, al menos 150 uF. Si es necesario, se puede aumentar la capacitancia del condensador C7.

Si el condensador electrolítico C7 está ubicado a una distancia de más de 155 mm y está conectado a la fuente de alimentación con un cable con una sección transversal de menos de 1 mm, entonces se instala un condensador electrolítico adicional con una capacidad de al menos 10 microfaradios en la placa paralela al condensador C7, más cerca del propio microcircuito.

La capacitancia del condensador de filtro C1 se puede determinar aproximadamente en base a 2000 microfaradios por 1 A de corriente de salida (a una tensión de al menos 50 V). Para reducir la variación de temperatura del voltaje de salida, la resistencia R8 debe ser de alambre o de lámina metálica con un error no peor que el 1%. La resistencia R7 es del mismo tipo que R8. Si el diodo zener KS113A no está disponible, puede utilizar el conjunto que se muestra en la fig. 3. El autor está bastante satisfecho con la solución del circuito de protección proporcionada, ya que funciona perfectamente y ha sido probada en la práctica. Puede utilizar cualquier circuito de protección de la fuente de alimentación, por ejemplo, los propuestos en. En la versión del autor, cuando se activa el relé K1, los contactos K1.1 se cierran, cortocircuitan la resistencia R7 y el voltaje en la salida de la fuente de alimentación se vuelve 0 V.

La placa de circuito impreso de la fuente de alimentación y la ubicación de los elementos se muestran en la fig. 5, la apariencia de la fuente de alimentación - en la fig. 6. Dimensiones de la PCB 112x75 mm. Aguja seleccionada del radiador. El chip DA3 está aislado del disipador de calor mediante una junta y unido a él con una placa de resorte de acero que presiona el chip contra el disipador de calor.



Arroz. 5. Placa de circuito impreso de la fuente de alimentación y ubicación de los elementos.

El condensador C1 del tipo K50-24 se compone de dos condensadores conectados en paralelo con una capacidad de 4700 μFx50 V. Se puede utilizar un análogo importado de un condensador del tipo K50-6 con una capacidad de 10 000 μFx50 V. El condensador debe ubicarse lo más cerca posible de la placa, y los conductores que la conectan a la placa deben ser lo más cortos posible. Condensador C7 fabricado por Weston con una capacidad de 1000 uFx50 V. El condensador C8 no se muestra en el diagrama, pero hay orificios para él en la placa de circuito impreso. Puede utilizar un condensador con una clasificación de 0,01 ... 0,1 μF para una tensión de al menos 10 ... 15 V.

Arroz. 6. Apariencia PA

Los diodos VD1-VD4 son un microconjunto de diodos RS602 importado, diseñado para una corriente máxima de 6 A (Fig. 4). El relé RES10 (pasaporte RS4524302) se utiliza en el circuito de protección de la fuente de alimentación. En la versión del autor, se utilizó una resistencia R7 del tipo SPP-ZA con una dispersión de parámetros de no más del 5%. La resistencia R8 (Fig. 4) debe tener una extensión de no más del 1% del valor dado.

La fuente de alimentación normalmente no requiere configuración y comienza a funcionar inmediatamente después del montaje. Después de calentar la unidad con la resistencia R6 (Fig. 4) o la resistencia Rdop (Fig. 3), se establece 0 V en el valor nominal de R7.

En este diseño, aplicado transformador marca OSM-0.1UZ con una potencia de 100 vatios. Núcleo magnético ShL25/40-25. Devanado primario contiene 734 vueltas de cable PEV de 0,6 mm, devanado II - 90 vueltas de cable PEV de 1,6 mm, devanado III - 46 vueltas de cable PEV de 0,4 mm con un grifo desde el medio.

El conjunto de diodos RS602 se puede reemplazar con diodos clasificados para una corriente de al menos 10 A, por ejemplo, KD203A, V, D o KD210 A-G (si no coloca los diodos por separado, tendrá que rehacerlos). placa de circuito impreso). Como transistor VT1, puedes utilizar el transistor KT361G.

Literatura

  1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-Standardn-p-n_PositiveVoltageAdjutable.html
  2. Morokhin L. Fuente de alimentación de laboratorio//Radio. - 1999 - nº 2
  3. Nechaev I. La protección de las fuentes de alimentación de red pequeñas de los transbordos//Radio. - 1996.-№12
Ver otros artículos sección.

La fuente de alimentación regulada 1501 (15 voltios, 1 amperio) ya no era suficiente para mis necesidades, decidí comprar algo como YaXun PS-1502DD + (el precio de Ali es de alrededor de 3500 r) 2 amperios, en teoría, deberían ser suficiente.
Pero entonces apareció en mis manos tal fuente de alimentación:

¿Anticipando "¿por qué no rehacer la fuente de alimentación de la computadora para adaptarla a sus necesidades, muchos vatios, muchos amperios y mucho voltaje"? El hecho es que a veces colecciono amplificadores de baja potencia (alimentados por 12 V) y escucho de fondo. bloqueo de impulso comida, bueno, no quieres. Y para coleccionar con mis propias manos, bueno, esta es una canción larga y ahora no tengo tiempo para escucharla. Por estos motivos, me propuse montar yo mismo una fuente de alimentación sencilla con las siguientes características:
- voltaje de salida de hasta 12-15 voltios (en su mayor parte, este voltaje es suficiente para mí);
- la corriente suministrada a la carga: al menos 3-5 amperios (pero el transformador de esta unidad permite emitir 10 amperios nominales);
- un pequeño número de pulsaciones;
- indicación digital de tensión y corriente;
- ajuste de corriente y voltaje;

Bloquear boca:


A continuación se muestran dos orificios que quedan de los enchufes, el cuerpo es de aluminio. En lugar de una salida, encaja bien un botón. Hay 4 orificios alrededor de los tornillos; se decidió insertar LED en ellos para indicar el funcionamiento de la unidad.
Anteriormente, a Ali se le encargó un bloque de este tipo:
Montado en un microcontrolador stm, su precio y capacidades sobornaron.
Encaja con bastante precisión en el error de voltaje, el amperímetro francamente decepcionó. El sitio afirma un error de 0,01 A (10 mA), como resultado, en las posiciones cero de las perillas, el consumo es de 50 mA (esta es la corriente de cortocircuito y las lecturas del probador estándar), pero este amperímetro no mostrar nada en absoluto.
Cuando la corriente alcanza los 100 mA (probador estándar), las lecturas en este amperímetro son ~ 70-80 mA, luego damos 150 mA, - el error está dentro de 10 mA (entre el probador estándar y este bloque) y hasta 1 amperio, más o menos preciso (diferencia 10-20 mA). Entonces se encuentra entre 50 y 100 mA. Aquí, obviamente, no cabe un error del 1% en lecturas de hasta 100 mA. Irá para uso doméstico.
Además, decidí colocarla en la parte frontal de la fuente de alimentación.
Diagrama de conexión de bloques:
Pintura ligeramente zakotsal, pero Dios la bendiga, el hocico repintado en negro. Se decidió dejar el fusible de red, en mi opinión encaja bien en el interior y cumplirá sus funciones directas de proteger la red 220 de sobrecargas.
Un poco más tarde instalé terminales de este tipo, para aplicaciones de hasta 3-4 amperios, son suficientes. Para funcionamiento con corrientes de 5 a 10 amperios, se sujetará un cable más grueso.
Además de la función principal de fuente de alimentación del laboratorio, se puede utilizar para cargar la batería (dos en uno)))
Voy a montar la parte de potencia del LM723, un transistor tipo TIP141 y 3 transistores KT908A (incluidos estos transistores como compuestos), yo usé transistores KT819G. Se decidió poner el KT908 en un amplificador Clase A.
Voy a colocar el ajuste actual en lugar del segundo casquillo (el agujero de la derecha), cerraré los 4 agujeros para los tornillos con 4 guías de luz limitadoras de corriente.
Costos de este bloque:
1) Voltímetro / amperímetro - 160 rublos
2) terminales 30 rublos
3) cocodrilos 20 rublos
4) cable 1 metro 30 rublos
Todo lo demás está disponible, los costes son sólo temporales, pero merece la pena.
Compruebo el circuito limitador de corriente 0,2 amperios.
Carga completa, limitada a 10 amperios.

Actualmente la unidad de potencia está ensamblada y probada, estoy haciendo el diseño interno.


Planeo transferir la unidad de potencia al radiador desde la computadora e instalar un ventilador.

Después del montaje, decidí intentar conectar el amplificador Sony xm-1 al bloque, la corriente consumía en la región de 5 a 5,5 amperios y el voltaje se elevaba a 9,5 voltios. No hay ruidos de fondo, lo que también me agradó muchísimo :)