Schemi di alimentatori semplici per 30 volt. Blog › Alimentatore da laboratorio fai da te

L'alimentatore regolato 1501 (15 volt, 1 ampere) non era più sufficiente per le mie esigenze, si è deciso di acquistare qualcosa come YaXun PS-1502DD + (il prezzo da Ali è di circa 3500 r) 2 ampere, in teoria, dovrebbero essere Abbastanza.
Ma poi un tale alimentatore si è presentato nelle mie mani:

Anticipando "perché non rifare l'alimentatore dal computer per soddisfare le tue esigenze, molti watt, molti ampere e molta tensione"? Il fatto è che a volte raccolgo amplificatori a bassa potenza (alimentati da 12 V) e ascolto in sottofondo blocco degli impulsi cibo - beh, non vuoi. E da collezionare con le mie mani - beh, questa è una canzone lunga, e ora non ho tempo per questo. Per questi motivi mi sono impegnato ad assemblare da solo un alimentatore semplice con le seguenti caratteristiche:
- tensione di uscita fino a 12-15 volt (per la maggior parte, questa tensione è sufficiente per me);
- la corrente data al carico - almeno 3-5 Ampere (ma il trasformatore di questa unità consente di emettere 10 Ampere nominali);
- un piccolo numero di pulsazioni;
- indicazione digitale di tensione e corrente;
- regolazione di corrente e tensione;

Museruola bloccata:


Sotto ci sono due fori lasciati dalle prese, il corpo è in alluminio. Invece di una presa, un pulsante si adatta bene. Ci sono 4 fori attorno alle viti: si è deciso di inserire dei LED per indicare il funzionamento dell'unità.
In precedenza, tale blocco era stato ordinato da Ali:
Assemblato sul microcontrollore stm, il suo prezzo e le sue capacità sono stati corrotti.
Si adatta abbastanza accuratamente all'errore di tensione, l'amperometro è francamente deluso. Il sito dichiara un errore di 0,01 A (10 mA), di conseguenza, a posizioni zero delle manopole, il consumo è di 50 mA (questa è la corrente corto circuito e le letture del tester standard), questo amperometro non mostra assolutamente nulla.
Quando la corrente raggiunge 100 mA (tester standard), le letture su questo amperometro sono ~ 70-80 mA, quindi diamo 150 mA, - un errore entro 10 mA (tra il tester standard e questa unità) e fino a 1 Ampere sono più o meno accurato (differenza 10-20 mA). Quindi si trova entro 50-100 mA. Qui, ovviamente, non rientra in un errore dell'1% su letture fino a 100 mA. Andrà per uso domestico.
Inoltre, ho deciso il posizionamento sulla faccia dell'alimentatore.
Schema di collegamento a blocchi:
Vernice leggermente zakotsal - ma Dio la benedica, muso ridipinto di nero. Si è deciso di lasciare il fusibile di rete, secondo me si adatta bene all'interno, e svolgerà le sue funzioni dirette di proteggere la rete 220 dal sovraccarico.
Poco dopo ho installato terminali di questo tipo, per applicazioni fino a 3-4 ampere, bastano questi. Per il funzionamento a correnti da 5 a 10 ampere, verrà bloccato un filo più spesso.
Oltre alla funzione principale dell'alimentatore da laboratorio, può essere utilizzato per caricare la batteria (due in uno)))
Ho intenzione di assemblare la parte di potenza sull'LM723, un transistor di tipo TIP141 e 3 transistor KT908A (l'inclusione di questi transistor come transistor compositi).Ho usato transistor KT819G. Si è deciso di mettere KT908 su un amplificatore di classe A.
Metterò la regolazione di corrente al posto della seconda presa (il foro a destra), chiuderò i 4 fori per le viti con 4 guide ottiche limitatrici di corrente.
Costi per questo blocco:
1) Voltmetro / amperometro - 160 rubli
2) terminali 30 rubli
3) coccodrilli 20 rubli
4) filo 1 metro 30 rubli
Tutto il resto è disponibile, i costi sono solo temporanei, ma ne vale la pena.
Controllo il circuito limitatore di corrente 0,2 ampere
Pieno carico, limitato a 10 ampere.

Al momento l'unità di potenza è assemblata e testata, sto facendo il layout interno.


Ho intenzione di trasferire l'unità di potenza al radiatore dal computer e installare una ventola

Dopo l'assemblaggio, ho deciso di provare a guidare l'amplificatore Sony xm-1 sul blocco, la corrente era nella regione di 5-5,5 ampere, la tensione piantata fino a 9,5 volt. Non ci sono rumori di sottofondo, il che mi ha fatto anche un piacere indicibile :)

L'alimentazione è di 30 Volt e 5 Amp, ampiamente utilizzata dai radioamatori in una varietà di schemi. Pubblicato in letteratura radioamatoriale Vari tipi circuiti di tali dispositivi, non richiede l'uso di microcircuiti speciali e parti importate. Oggi, quando si acquistano tali microcircuiti, ci sono problemi, in alcune zone trovarli è piuttosto problematico. Il blocco utilizza parti disponibili per la maggior parte.

Le principali caratteristiche dell'alimentatore:

  • la tensione di uscita è regolata nell'intervallo da 0 a 30 Volt;
  • assorbimento massimo di corrente in uscita 5 Ampere;
  • la caduta di tensione a una corrente da 1 ampere a 6 ampere è molto piccola e non influisce particolarmente sui parametri di uscita.

Circuito di alimentazione.

Lo schema del nostro alimentatore può essere suddiviso in 3 nodi principali:

  1. alimentazione interna;
  2. nodo di protezione contro eventuali sovraccarichi;
  3. nodo principale.

Nodo principale- Si tratta di uno stabilizzatore di tensione che permette di regolare i parametri del segnale, è costituito da uno stadio differenziale, due stadi di guadagno e un regolatore.

Nodo di rete interno- realizzato secondo lo schema classico con trasformatore, ponte a diodi VD1-VD4, condensatori C1 - C7 e stabilizzatori DA1 e DA2

Protezione del nodo non ha alcuna caratteristica. Il sensore di corrente è selezionato per una corrente di tre ampere, ma può essere aumentata a cinque ampere. Per un lungo periodo di tempo è stato utilizzato con una corrente di cinque ampere. Non ci sono stati problemi con esso.

Tutti i nodi collegati secondo lo schema Darlington.

La resistenza per l'intervento della protezione viene scelta in base alle necessità. L'alimentatore 30v 5a, con assemblaggio di alta qualità e parti riparabili, può essere utilizzato immediatamente dopo il collegamento alla rete. La sua regolazione consiste nell'impostare i limiti necessari per modificare la tensione e la corrente di uscita per il funzionamento della protezione.

Il pannello digitale include un divisore di tensione e corrente in ingresso basato sul microcircuito KR572PV2A e quattro indicatori LED a sette segmenti. Il microcircuito è un convertitore ad alta sensibilità fino a tre decimali e mezzo, funziona per conteggio seriale con doppia integrazione, la correzione dello zero viene eseguita automaticamente, con controllo della polarità del segnale in ingresso.

Per una più chiara indicazione dei parametri del segnale, viene utilizzato un circuito sulla scheda KR572PV6. Le dimensioni di una tale tavola sono ottanta per cinquanta millimetri. Le piazzole dei contatti di tensione e corrente del quadro digitale sono collegate tramite conduttori flessibili ai contatti dei relativi indicatori. Il circuito KR572PV2A viene spesso sostituito con il circuito ICL7107CPL importato, poiché i suoi parametri e la sua qualità sono superiori a quello standard.

stabilizzato blocco regolabile alimentazione 220/0-30 volt 7,5 ampere con protezione da sovraccarico

Molti alimentatori per radioamatori (PSU) sono realizzati su chip KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24, ecc. Il limite di regolazione inferiore di questi microcircuiti è 1,2 ... 1,3 V, ma a volte è necessaria una tensione di 0,5 ... 1 V. L'autore offre diverse soluzioni tecniche per un alimentatore basato su questi microcircuiti.

Il circuito integrato (IC) KR142EN12A (Fig. 1) è un regolatore di tensione regolabile del tipo di compensazione nel pacchetto KT-28-2, che consente di alimentare dispositivi con una corrente fino a 1,5 A nell'intervallo di tensione di 1,2 ... 37 V. Questo integrato Lo stabilizzatore ha una protezione della corrente termicamente stabile e una protezione da cortocircuito in uscita.

Riso. 1. ICKR142EN12A

Sulla base dell'IC KR142EN12A, è possibile costruire un alimentatore regolabile, il cui circuito (senza trasformatore e ponte a diodi) è mostrato in Fig. 2. La tensione di ingresso rettificata viene fornita dal ponte a diodi al condensatore C1. Il transistor VT2 e il chip DA1 devono essere posizionati sul radiatore. La flangia del dissipatore DA1 è collegata elettricamente al pin 2, quindi se DA1 e il transistor VD2 si trovano sullo stesso dissipatore, devono essere isolati l'uno dall'altro. Nella versione dell'autore, DA1 è installato su un piccolo dissipatore separato, che non è collegato galvanicamente al dissipatore e al transistor VT2.


Riso. 2. Alimentatore regolabile su IC KR142EN12A

La potenza dissipata da un chip con dissipatore non deve superare i 10 watt. I resistori R3 e R5 formano un partitore di tensione incluso nell'elemento di misura dello stabilizzatore e sono selezionati secondo la formula:

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

Una tensione negativa stabilizzata di -5 V viene fornita al condensatore C2 e al resistore R2 (utilizzato per selezionare il punto termicamente stabile VD1).

Per proteggersi da un cortocircuito del circuito di uscita dello stabilizzatore, è sufficiente collegare un condensatore elettrolitico con una capacità di almeno 10 μF in parallelo con il resistore R3 e deviare il resistore R5 con un diodo KD521A. La posizione delle parti non è critica, ma per una buona stabilità della temperatura è necessario utilizzare i tipi appropriati di resistori. Dovrebbero essere posizionati il ​​più lontano possibile da fonti di calore. La stabilità complessiva della tensione di uscita è costituita da molti fattori e di solito non supera lo 0,25% dopo il riscaldamento.

Dopo aver acceso e riscaldato il dispositivo, la tensione di uscita minima di 0 V viene impostata dal resistore Radd. I resistori R2 (Fig. 2) e il resistore Radd (Fig. 3) devono essere trimmer multigiro della serie SP5.

Riso. 3. Schema di commutazione Radd

Le attuali capacità del microcircuito KR142EN12A sono limitate a 1,5 A. Attualmente sono in vendita microcircuiti con parametri simili, ma progettati per una corrente più elevata nel carico, ad esempio LM350 - per una corrente di 3 A, LM338 - per una corrente di 5 A. I dati su questi microcircuiti sono disponibili sul sito Web di National Semiconductor.

Recentemente sono apparsi in vendita microcircuiti importati della serie LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Questi chip possono funzionare con sottotensione tra l'ingresso e l'uscita (fino a 1 ... 1,3 V) e forniscono una tensione stabilizzata all'uscita nell'intervallo di 1,25 ... 30 V con una corrente di carico di 7,5/5/3 A, rispettivamente. L'analogo domestico più vicino del tipo KR142EN22 in termini di parametri ha una corrente di stabilizzazione massima di 7,5 A.

Alla massima corrente di uscita, la modalità di stabilizzazione è garantita dal produttore a una tensione di ingresso-uscita di almeno 1,5 V. I microcircuiti dispongono inoltre di protezione integrata contro il superamento della corrente nel carico di un valore accettabile e protezione termica contro il surriscaldamento del caso.

Questi stabilizzatori forniscono un'instabilità della tensione di uscita dello 0,05%/V, instabilità della tensione di uscita quando la corrente di uscita cambia da 10 mA al valore massimo non peggiore di 0,1%/V.

Sulla fig. 4 mostra un circuito di alimentazione per un laboratorio domestico, che consente di fare a meno dei transistor VT1 e VT2, mostrati in fig. 2. Invece del chip DA1 KR142EN12A, è stato utilizzato il chip KR142EN22A. Questo è un regolatore regolabile con una bassa caduta di tensione, che consente di ottenere una corrente fino a 7,5 A nel carico.


Riso. 4. Alimentatore regolabile su IC KR142EN22A

La massima dissipazione di potenza all'uscita dello stabilizzatore Pmax può essere calcolata con la formula:

P max \u003d (U in - U out) I out,
dove U in è la tensione di ingresso fornita al chip DA3, U out è la tensione di uscita al carico, I out è la corrente di uscita del microcircuito.

Ad esempio, la tensione di ingresso fornita al microcircuito è U in \u003d 39 V, la tensione di uscita al carico U out \u003d 30 V, la corrente al carico I out \u003d 5 A, quindi la potenza massima dissipata dal il microcircuito al carico è di 45 W.

Il condensatore elettrolitico C7 viene utilizzato per ridurre l'impedenza di uscita di alte frequenze, e abbassa anche il livello di tensione del rumore e migliora l'uniformità dell'ondulazione. Se questo condensatore è tantalio, allora è capienza stimata deve essere almeno 22 uF, se alluminio - almeno 150 uF. Se necessario, la capacità del condensatore C7 può essere aumentata.

Se il condensatore elettrolitico C7 si trova a una distanza superiore a 155 mm ed è collegato all'alimentatore con un filo con una sezione trasversale inferiore a 1 mm, viene installato un condensatore elettrolitico aggiuntivo con una capacità di almeno 10 microfarad la scheda parallela al condensatore C7, più vicina al microcircuito stesso.

La capacità del condensatore del filtro C1 può essere determinata approssimativamente, sulla base di 2000 microfarad per 1 A di corrente di uscita (a una tensione di almeno 50 V). Per ridurre la deriva termica della tensione di uscita, il resistore R8 deve essere a filo o a lamina metallica con un errore non inferiore all'1%. Il resistore R7 è dello stesso tipo di R8. Se il diodo zener KS113A non è disponibile, è possibile utilizzare il gruppo mostrato in fig. 3. La soluzione del circuito di protezione fornita, l'autore è abbastanza soddisfatto, poiché funziona perfettamente ed è stata testata in pratica. È possibile utilizzare qualsiasi circuito di protezione dell'alimentatore, ad esempio quelli proposti in. Nella versione dell'autore, quando il relè K1 è attivato, i contatti K1.1 si chiudono, cortocircuitando il resistore R7 e la tensione all'uscita dell'alimentatore diventa 0 V.

Il circuito stampato dell'alimentatore e la posizione degli elementi sono mostrati in fig. 5, l'aspetto dell'alimentatore - in fig. 6. Dimensioni PCB 112x75mm. Ago selezionato radiatore. Il chip DA3 è isolato dal dissipatore di calore da una guarnizione e fissato ad esso con una piastra a molla in acciaio che preme il chip sul dissipatore di calore.



Riso. 5. Circuito stampato dell'alimentatore e posizione degli elementi

Il condensatore C1 di tipo K50-24 è composto da due condensatori collegati in parallelo con una capacità di 4700 μFx50 V. È possibile utilizzare un analogo importato di un condensatore di tipo K50-6 con una capacità di 10.000 μFx50 V. Il condensatore deve essere posizionato il più vicino possibile alla scheda e i conduttori che la collegano alla scheda devono essere i più corti possibile. Condensatore C7 prodotto da Weston con una capacità di 1000 uFx50 V. Il condensatore C8 non è mostrato nello schema, ma ci sono fori sul circuito stampato per esso. È possibile utilizzare un condensatore con una valutazione di 0,01 ... 0,1 μF per una tensione di almeno 10 ... 15 V.

Riso. 6. Aspetto BP

I diodi VD1-VD4 sono un microassemblaggio di diodi RS602 importato, progettato per una corrente massima di 6 A (Fig. 4). Il relè RES10 (passaporto RS4524302) viene utilizzato nel circuito di protezione dell'alimentazione. Nella versione dell'autore, è stato utilizzato un resistore R7 del tipo SPP-ZA con una diffusione dei parametri non superiore al 5%. Il resistore R8 (Fig. 4) dovrebbe avere uno spread non superiore all'1% rispetto al valore indicato.

L'alimentatore di solito non richiede configurazione e inizia a funzionare immediatamente dopo il montaggio. Dopo aver riscaldato l'unità con la resistenza R6 (Fig. 4) o la resistenza Rdop (Fig. 3), 0 V viene impostato al valore nominale di R7.

In questo disegno, applicato trasformatore di potenza marca OSM-0.1UZ con una potenza di 100 watt. Nucleo magnetico ShL25/40-25. Avvolgimento primario contiene 734 giri di filo PEV 0,6 mm, avvolgimento II - 90 giri di filo PEV 1,6 mm, avvolgimento III - 46 giri di filo PEV 0,4 mm con un tocco dal centro.

Il gruppo diodi RS602 può essere sostituito con diodi classificati per una corrente di almeno 10 A, ad esempio KD203A, V, D o KD210 A-G (se non si posizionano i diodi separatamente, sarà necessario rifare scheda a circuito stampato). Come transistor VT1, puoi utilizzare il transistor KT361G.

Letteratura

  1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-Standardn-p-n_PositiveVoltageAdjutable.html
  2. Alimentazione elettrica di Morokhin L. Laboratory//Radio. - 1999 - N. 2
  3. Nechaev I. Protezione di piccole alimentazioni elettriche di rete da sovraccarichi//Radio. - 1996.-№12
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