Yksinkertaisten virtalähteiden kaaviot 30 voltille. Blogi › DIY laboratorion virtalähde

Säädetty virtalähde 1501 (15 volttia, 1 ampeeri) ei enää riittänyt tarpeisiini, päätettiin ostaa jotain YaXun PS-1502DD + (hinta Alista on noin 3500 r) 2 ampeeria, teoriassa pitäisi olla tarpeeksi.
Mutta sitten tällainen virtalähde ilmestyi käsiini:

Odotatko "miksi et tee virtalähdettä uudelleen tietokoneesta tarpeidesi mukaan, paljon wattia, paljon ampeeria ja paljon jännitettä"? Tosiasia on, että joskus kerään pienitehoisia vahvistimia (joissa on 12 V) ja kuuntelen taustaa impulssi esto ruoka - no, et halua. Ja kerätä omin käsin - no, tämä on pitkä kappale, ja nyt minulla ei ole aikaa siihen. Näistä syistä lupasin koota itselleni mutkattoman virtalähteen, jolla on seuraavat ominaisuudet:
- lähtöjännite jopa 12-15 volttia (enimmäkseen tämä jännite riittää minulle);
- kuormitukselle annettu virta - vähintään 3-5 ampeeria (mutta tämän yksikön muuntajan avulla voit antaa nimellisvirran 10 ampeeria);
- pieni määrä pulsaatioita;
- jännitteen ja virran digitaalinen näyttö;
- virran ja jännitteen säätö;

Block kuono:


Alla on kaksi reikää jäljellä pistorasioista, runko on alumiinia. Yhden pistorasian sijaan nappi sopii hyvin. Ruuvien ympärillä on 4 reikää - niihin päätettiin laittaa LEDit osoittamaan yksikön toimintaa.
Aiemmin tällainen lohko tilattiin Alilta:
Stm-mikrokontrolleriin koottu, sen hinta ja ominaisuudet lahjoitettu.
Se sopii jännitevirheeseen melko tarkasti, ampeerimittari suoraan sanoen pettynyt. Sivusto väittää 0,01 A (10 mA) virheen, minkä seurauksena nuppien nolla-asennoissa kulutus on 50 mA (tämä on virta oikosulku ja standardin testerin lukemat), tämä ampeerimittari ei näytä yhtään mitään.
Kun virta saavuttaa 100 mA (vakiotesteri), tämän ampeerimittarin lukemat ovat ~ 70-80 mA, sitten annamme 150 mA, - virhe on 10 mA (vakiotesterin ja tämän lohkon välillä) ja 1 ampeeriin asti, enemmän tai vähemmän tarkka (ero 10-20 mA). Sitten on 50-100 mA. Tässä se ei tietenkään sovi 1 %:n virheeseen lukemissa 100 mA asti. Menee kotikäyttöön.
Lisäksi päätin sijoittaa PSU:n etupuolelle.
Lohkon kytkentäkaavio:
Hieman zakotsal maalia - mutta Jumala siunatkoon häntä, kuono maalattu mustaksi. Verkkosulake päätettiin jättää, mielestäni se sopii hyvin sisätiloihin ja suorittaa suoria tehtäviään suojata 220-verkkoa ylikuormitukselta.
Hieman myöhemmin asensin tämän tyyppiset liittimet, jopa 3-4 ampeerin sovelluksiin, nämä riittävät. 5-10 ampeerin virroilla käytettäessä kiinnitetään paksumpi lanka.
Laboratoriovirtalähteen päätoiminnon lisäksi - sitä voidaan käyttää akun lataamiseen. (Kaksi yhdessä)))
Aion koota teho-osan LM723:een, TIP141-tyyppisen transistorin ja 3 kpl KT908A-transistoreita (näiden transistorien sisällyttäminen komposiittiin).Käytin KT819G-transistoreita. KT908 päätettiin laittaa A-luokan vahvistimeen.
Aion sijoittaa virtasäädön toisen pistorasian tilalle (oikealla oleva reikä), suljen ruuveille 4 reikää 4 virtaa rajoittavalla valonohjaimella.
Tämän lohkon kustannukset:
1) Volttimittari / ampeerimittari - 160 ruplaa
2) terminaalit 30 ruplaa
3) krokotiilit 20 ruplaa
4) lanka 1 metri 30 ruplaa
Kaikki muu on saatavilla, kustannukset ovat vain väliaikaisia, mutta se on sen arvoista.
Tarkistan virranrajoituspiirin 0,2 ampeeria
Täysi kuorma, rajoitettu 10 ampeeriin.

Tällä hetkellä voimayksikkö on koottu ja testattu, minä teen sisäistä layoutia.


Aion siirtää tehoyksikön jäähdyttimeen tietokoneesta ja asentaa tuulettimen

Kokoamisen jälkeen päätin yrittää ajaa Sony xm-1 vahvistinta lohkoon, virta söi alueella 5-5,5 ampeeria, jännite istutettiin 9,5 volttiin. Taustaääniä ei ole, mikä myös ilahdutti minua sanoinkuvaamattomana :)

Virtalähde on 30 volttia ja 5 ampeeria, jota radioamatöörit käyttävät laajasti erilaisissa järjestelmissä. Julkaistu radioamatöörikirjallisuudessa erilaisia ​​tyyppejä tällaisten laitteiden piirit, se ei vaadi erityisten mikropiirien ja maahantuotujen osien käyttöä. Nykyään tällaisia ​​mikropiirejä ostettaessa on ongelmia, joillakin alueilla niiden löytäminen on melko ongelmallista. Lohko käyttää useimpien saatavilla olevia osia.

Virtalähteen tärkeimmät ominaisuudet:

  • lähtöjännitettä säädetään alueella 0 - 30 volttia;
  • suurin virrankulutus lähdössä 5 ampeeria;
  • jännitehäviö virralla 1 ampeerista 6 ampeeriin on hyvin pieni eikä vaikuta erityisesti lähtöparametreihin.

Virtalähdepiiri.

Virtalähteemme kaavio voidaan jakaa kolmeen pääsolmuun:

  1. sisäinen virtalähde;
  2. mahdollisia ylikuormituksia vastaan ​​suojaava solmu;
  3. pääsolmu.

Pääsolmu- Tämä on signaaliparametrien säätämisen mahdollistava jännitteen stabilisaattori, joka koostuu differentiaaliportaasta, kahdesta vahvistusportaasta ja säätimestä.

Sisäinen verkkosolmu- valmistettu klassisen kaavion mukaan muuntajalla, diodisillalla VD1-VD4, kondensaattoreilla C1 - C7 ja stabilaattoreilla DA1 ja DA2

Solmun suojaus ei ole ominaisuuksia. Virta-anturi on valittu kolmen ampeerin virralle, mutta se voidaan kasvattaa viiteen ampeeriin. Pitkän aikaa sitä käytettiin viiden ampeerin virralla. Sen kanssa ei ollut ongelmia.

Kaikki solmut on kytketty Darlingtonin kaavion mukaisesti.

Suojauksen laukaisuvastus valitaan tarpeen mukaan. Virtalähde 30v 5a, laadukkaalla kokoonpanolla ja huollettavilla osilla, voidaan käyttää heti verkkoon kytkemisen jälkeen. Sen säätö koostuu vaadittujen rajojen asettamisesta lähtöjännitteen ja virran muuttamiselle, jotta suojaus toimii.

Digitaalinen paneeli sisältää KR572PV2A-mikropiiriin perustuvan tulojännitteen ja virran jakajan sekä neljä seitsemänsegmentistä LED-merkkivaloa. Mikropiiri on erittäin herkkä muunnin kolmen ja puolen desimaalin tarkkuudella, se toimii sarjalaskemalla kaksoisintegroinnilla, nollakorjaus suoritetaan automaattisesti, tulosignaalin napaisuuden tarkistuksella.

KR572PV6-kortilla käytetään piiriä signaaliparametrien selkeämpään ilmaisemiseen. Tällaisen levyn mitat ovat kahdeksankymmentä kertaa viisikymmentä millimetriä. Digitaalisen paneelilevyn jännite- ja virtakoskettimien tyynyt on kytketty joustavilla johtimilla vastaavien ilmaisimien koskettimiin. KR572PV2A-piiri vaihdetaan usein tuotuun ICL7107CPL-piiriin, koska sen parametrit ja laatu ovat parempia kuin standardi.

vakiintunut säädettävä lohko virtalähde 220/0-30 volttia 7,5 ampeeria ylikuormitussuojalla

Monet amatööriradiovirtalähteet (PSU) valmistetaan KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24 siruilla jne. Näiden mikropiirien alasäätöraja on 1,2 ... 1,3 V, mutta joskus tarvitaan jännite 0,5 ... 1 V. Kirjoittaja tarjoaa useita teknisiä ratkaisuja näihin mikropiireihin perustuvalle teholähteelle.

Integroitu piiri (IC) KR142EN12A (kuva 1) on KT-28-2-paketin kompensointityyppinen säädettävä jännitteensäädin, jonka avulla voit syöttää laitteita, joiden virta on enintään 1,5 A jännitealueella 1,2 ... 37 V. Tämä integroitu Stabilisaattorissa on lämpöstabiili virtasuoja ja ulostulon oikosulkusuojaus.

Riisi. 1. IC KR142EN12A

IC KR142EN12A:n perusteella on mahdollista rakentaa säädettävä teholähde, jonka piiri (ilman muuntajaa ja diodi silta) on esitetty kuvassa. 2. Tasasuunnattu tulojännite syötetään diodisillalta kondensaattoriin C1. Transistori VT2 ja siru DA1 on sijoitettava jäähdyttimeen. Jäähdytyselementin laippa DA1 on kytketty sähköisesti napaan 2, joten jos DA1 ja transistori VD2 sijaitsevat samalla jäähdytyselementillä, ne on eristettävä toisistaan. Tekijän versiossa DA1 on asennettu erilliselle pienelle jäähdytyselementille, jota ei ole galvaanisesti kytketty jäähdytyselementtiin ja transistoriin VT2.


Riisi. 2. Säädettävä virtalähde IC KR142EN12A:ssa

Jäähdytyslevyllä varustetun sirun haihduttama teho ei saa ylittää 10 wattia. Vastukset R3 ja R5 muodostavat jännitteenjakajan, joka sisältyy stabilisaattorin mittauselementtiin, ja ne valitaan kaavan mukaan:

U out = U out min (1 + R3/R5).

Kondensaattoriin C2 ja vastukseen R2 (käytetään termisesti stabiilin pisteen VD1 valitsemiseen) syötetään stabiloitu negatiivinen jännite -5 V.

Suojaamiseksi stabilisaattorin lähtöpiirin oikosululta riittää, että kytket vähintään 10 μF:n elektrolyyttikondensaattorin rinnakkain vastuksen R3 kanssa ja shuntat vastuksen R5 KD521A-diodilla. Osien sijainti ei ole kriittinen, mutta hyvän lämpötilan stabiilisuuden saavuttamiseksi on tarpeen käyttää sopivia vastuksia. Ne tulee sijoittaa mahdollisimman kauas lämmönlähteistä. Lähtöjännitteen yleinen stabiilisuus muodostuu monista tekijöistä, eikä se yleensä ylitä 0,25 % lämpenemisen jälkeen.

Kun laite on kytketty päälle ja lämmitetty, vastus Radd asettaa minimilähtöjännitteen 0 V. Vastusten R2 (kuva 2) ja vastuksen Radd (kuva 3) on oltava SP5-sarjan monikierrostrimmereitä.

Riisi. 3. Kytkentäkaavio Radd

KR142EN12A-mikropiirin virtaominaisuudet on rajoitettu 1,5 A:iin. Tällä hetkellä myynnissä on mikropiirejä, joilla on samanlaiset parametrit, mutta ne on suunniteltu suuremmalle kuormitusvirralle, esimerkiksi LM350 - 3 A virralle, LM338 - virralle 5 A. Tietoja näistä mikropiireistä löytyy National Semiconductor -verkkosivustolta.

Äskettäin LOW DROP -sarjan (SD, DV, LT1083/1084/1085) maahantuotuja mikropiirejä on tullut myyntiin. Nämä sirut voivat toimia alijännite tulon ja lähdön välillä (1 ... 1,3 V asti) ja stabiloitu jännite lähdössä on 1,25 ... 30 V kuormitusvirralla 7,5/5/3 A, vastaavasti. Parametrien suhteen lähimmän kotimaisen KR142EN22-analogin suurin stabilointivirta on 7,5 A.

Suurimmalla lähtövirralla valmistaja takaa stabilointitilan vähintään 1,5 V:n tulo-lähtöjännitteellä. Mikropiireissä on myös sisäänrakennettu suojaus hyväksyttävän arvon virran ylitystä vastaan ​​ja lämpösuojaus ylikuumenemista vastaan tapauksesta.

Nämä stabilisaattorit tarjoavat lähtöjännitteen epävakauden 0,05 %/V, lähtöjännitteen epävakauden, kun lähtövirta muuttuu 10 mA:sta maksimiarvoon, joka ei ole huonompi kuin 0,1 %/V.

Kuvassa Kuvassa 4 on kotilaboratorion virtalähdepiiri, jonka avulla voit tehdä ilman transistoreita VT1 ja VT2, kuten kuvassa 1. 2. DA1 KR142EN12A -sirun sijaan käytettiin KR142EN22A -sirua. Tämä on säädettävä säädin pienellä jännitehäviöllä, jonka avulla voit saada jopa 7,5 A virran kuormaan.


Riisi. 4. Säädettävä virtalähde IC KR142EN22A:ssa

Maksimitehohäviö stabilisaattorin Pmax lähdössä voidaan laskea kaavalla:

P max \u003d (U sisään - U ulos) I ulos,
missä U in on DA3-sirun tulojännite, U out on kuorman lähtöjännite, I out on mikropiirin lähtövirta.

Esimerkiksi mikropiiriin syötetty syöttöjännite on U in \u003d 39 V, lähtöjännite kuormalla U out \u003d 30 V, virta kuormalla I out \u003d 5 A, sitten maksimiteho, joka häviää mikropiiri kuormituksella on 45 W.

Elektrolyyttikondensaattoria C7 käytetään vähentämään lähtöimpedanssia korkeat taajuudet, ja myös alentaa melujännitetasoa ja parantaa aaltoilun tasoitusta. Jos tämä kondensaattori on tantaalia, niin se nimelliskapasiteetti on oltava vähintään 22 uF, jos alumiini - vähintään 150 uF. Tarvittaessa kondensaattorin C7 kapasitanssia voidaan lisätä.

Jos elektrolyyttikondensaattori C7 sijaitsee yli 155 mm:n etäisyydellä ja on kytketty virtalähteeseen johdolla, jonka poikkileikkaus on alle 1 mm, ylimääräinen elektrolyyttikondensaattori, jonka kapasiteetti on vähintään 10 mikrofaradia, asennetaan levy kondensaattorin C7 rinnalla, lähempänä itse mikropiiriä.

Suodatinkondensaattorin C1 kapasitanssi voidaan määrittää likimäärin perustuen 2000 mikrofaradiin 1 A lähtövirtaa kohden (vähintään 50 V jännitteellä). Lähtöjännitteen lämpötilapoikkeaman vähentämiseksi vastuksen R8 on oltava joko lankaa tai metallikalvoa, jonka virhe on vähintään 1%. Vastus R7 on samaa tyyppiä kuin R8. Jos Zener-diodia KS113A ei ole saatavilla, voit käyttää kuvan 1 mukaista kokoonpanoa. 3. Ilmoitettuun suojapiiriratkaisuun kirjoittaja on varsin tyytyväinen, sillä se toimii moitteettomasti ja on käytännössä testattu. Voit käyttää mitä tahansa virtalähteen suojauspiirejä, esimerkiksi ehdotettuja. Tekijän versiossa, kun rele K1 on aktivoitu, koskettimet K1.1 sulkeutuvat, oikosulkuvastus R7 ja jännite PSU-lähdössä on 0 V.

PSU:n piirilevy ja elementtien sijainti on esitetty kuvassa. 5, PSU:n ulkonäkö - kuvassa 5. 6. Piirilevyn mitat 112x75mm. Jäähdyttimen valittu neula. DA3-siru on eristetty jäähdytyselementistä tiivisteellä ja kiinnitetty siihen teräsjousilevyllä, joka painaa sirun jäähdytyselementtiin.



Riisi. 5. Virtalähteen piirilevy ja elementtien sijainti

Tyypin K50-24 kondensaattori C1 koostuu kahdesta rinnankytketystä kondensaattorista, joiden kapasiteetti on 4700 μFx50 V. Voidaan käyttää tyypin K50-6 kondensaattorin tuontianalogia, jonka kapasiteetti on 10 000 μFx50 V. Kondensaattori tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle korttia ja sen piirilevyyn yhdistävien johtimien tulee olla mahdollisimman lyhyitä. Westonin valmistama kondensaattori C7, jonka kapasiteetti on 1000 uFx50 V. Kondensaattori C8 ei näy kaaviossa, mutta sitä varten on painetussa piirilevyssä reikiä. Voit käyttää kondensaattoria, jonka luokitus on 0,01 ... 0,1 μF vähintään 10 ... 15 V jännitteellä.

Riisi. 6. Ulkomuoto BP

Diodit VD1-VD4 ovat tuotu diodimikrokokoonpano RS602, joka on suunniteltu maksimivirralle 6 A (kuva 4). RES10-relettä (passi RS4524302) käytetään virtalähteen suojapiirissä. Tekijän versiossa käytettiin SPP-ZA-tyyppistä vastusta R7, jonka parametrien leviäminen oli enintään 5%. Vastuksen R8 (kuva 4) eron tulee olla enintään 1 % annetusta arvosta.

Virtalähde ei yleensä vaadi konfigurointia ja alkaa toimia heti asennuksen jälkeen. Kun yksikkö on lämmitetty vastuksella R6 (kuva 4) tai vastuksella Rdop (kuva 3), 0 V asetetaan nimellisarvoon R7.

Tässä mallissa sovellettu tehomuuntaja merkki OSM-0.1UZ teholla 100 wattia. Magneettinen ydin ShL25/40-25. Ensisijainen käämitys sisältää 734 kierrosta PEV lankaa 0,6 mm, käämi II - 90 kierrosta PEV lankaa 1,6 mm, käämi III - 46 kierrosta PEV lankaa 0,4 mm hanalla keskeltä.

RS602-diodikokoonpano voidaan korvata diodilla, joiden virta on vähintään 10 A, esimerkiksi KD203A, V, D tai KD210 A-G (jos et sijoita diodeja erikseen, sinun on tehtävä uusi painettu piirilevy). Transistorina VT1 voit käyttää transistoria KT361G.

Kirjallisuus

  1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-Standardn-p-n_PositiveVoltageAdjutable.html
  2. Morokhin L. Laboratorion virtalähde//Radio. - 1999 - nro 2
  3. Nechaev I. Pienten verkkovirtalähteiden suojaus ylikuormitukselta//Radio. - 1996.-№12
Katso muut artikkelit osio.