Регулируемый блок питания своими руками
Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.
Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ
Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.
Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.
А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.
Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317
Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.
Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317
Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.
Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.
А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.
Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.
Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.
Схема подключения вентилятора к блоку питания
Что будет с блоком питания при коротком замыкании?
При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.
Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317
- Стабилизатор напряжения LM317
- Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
- Конденсатор С1 4700mf 50V
- Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
- Переменный резистор Р1 5К
- Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками
Источник
Блок питания на 10 А с регулируемым током и термометром
Решил сделать простой блок питания на ток более 10 Ампер (заодно с функцией заряда и разряда любых аккумуляторов, в том числе от авто). Чтобы не усложнять дело, использовал пару транзисторов плюс LM317. Блок питания работал, но нужно было его усилить, поэтому добавил ещё пару транзисторов. Блок питания после 30 минут работы с 10 А и принудительном охлаждении достиг вполне терпимой температуры. Единственно мост немного грелся, но по документации он может выдерживать температуру до 150 C, поэтому все равно.
Схема БП на 10 Ампер
Чтобы нагрузить источник питания 12 амперами, добавил к нагрузке мотор-редуктор, который во время блокировки тянет около 2 А и ничего — держит.
Схема принципиальная Блока питания на ток 10А
Далее пришла в голову мысль, чтобы добавить светодиодный термометр в этот блок питания, так как были все необходимые компоненты. И вот после сборки получилось такое полезное дело: Блок питания 10 А с ограничением тока, искусственной нагрузкой и термометром.
В качестве вольтметра обычный цифровой модуль, который купил для предыдущего источника питания, но, к сожалению, оказалось, что у него должно быть гальванически развязанное напряжение.
Параметры блока питания
- Источник питания даст на выходе 1.2…19 В
- Кратковременная мощность (ток) 10 A
- Постоянная мощность 8 А транзисторы TIP122 4 шт.
- Трансформатор ТС 170
Искусственная нагрузка регулирование 0..8 A. Входное напряжение 10 … 24 В
Схема и параметры термометра
- Светодиодный термометр с напряжением питания + 5 В.
- Потребляемый ток термометром 200 мА.
- Работа и измерение датчика температуры: -25 C до + 125 C.
- Чтение датчика 3 раза в секунду.
- Размеры: 65 x 60 x 15 мм
- Индикация на дисплее : 2.5 + 1
Основным преимуществом этого решения является очень простая схема и представление результатов на легко читаемом светодиодном дисплее — отлично видном на расстоянии или в темноте.
Важнейшим компонентом решения является чип ICL 7107. Калибровка проста: сначала датчик помещают в ледяную воду, т.е. температура составляет около 0 С, устанавливаем потенциометры на дисплее 0, затем помещаем датчик в кипящую воду — температура приближается к 100 С и устанавливается на дисплее 100. Для точной калибровки между крайними значениями лучше всего подойдет обычный термометр.
Список элементов схемы
- R1 — 100K
- R2 — 1M
- R3 — 220K
- R4 — 47K
- R5 — 22K
- R6 — 330R
- R7 — 10K
- R8 — 220R
- P1, P2 — 100K
- C1 — 120 пФ
- C2, C6 — 100 нФ
- C3 — 10 нФ
- C4 — 470 нФ
- C5 — 220 нФ
- C7 — 22 мкФ
- D1 — 1N4148
- D2 — BAT 42
- T1 — BC547B
- IO1 — ICL7107
- T — любой кремниевый транзистор
- Q1, Q2 — светодиодные дисплеи
Вот такая получилась универсальная штука для радиолюбительской лаборатории. Работает и как мощное зарядно-разрядное устройство, и как электронная нагрузка, и как обычный регулируемый блок питания.
Источник
Простой БП своими руками
Вот и собрано очередное устройство, теперь встаёт вопрос от чего его питать? Батарейки? Аккумуляторы? Нет! Блок питания, о нём и пойдёт речь.
Схема его очень проста и надёжна, она имеет защиту от КЗ, плавную регулировку выходного напряжения.
На диодном мосте и конденсаторе C2 собран выпрямитель, цепь C1 VD1 R3 стабилизатор опорного напряжения, цепь R4 VT1 VT2 усилитель тока для силового транзистора VT3, защита собрана на транзисторе VT4 и R2, резистором R1 выполняется регулировка.
Трансформатор я брал из старого зарядного от шуруповерта , на выходе я получил 16В 2А
Что касается диодного моста (минимум на 3 ампера), брал его из старого блока ATX также как и электролиты, стабилитрон, резисторы.
Стабилитрон использовал на 13В, но подойдёт и советский Д814Д.
Транзисторы были взяты из старого советского телевизора, транзисторы VT2, VT3 можно заменить на один составной например КТ827.
Резистор R2 проволочный мощностью 7 Ватт и R1 (переменный) я брал нихромовый, для регулировки без скачков, но в его отсутствии можно поставить обычный.
Состоит из двух частей: на первой собран стабилизатор и защита и, а на второй силовая часть.
Все детали монтируются на основной плате (кроме силовых транзисторов), на вторую плату припаяны транзисторы VT2, VT3 их крепим на радиатор с использованием термопасты, корпуса (коллекторы) изолировать ненужно .Схема повторялась много раз в настройке не нуждается. Фотографии двух блоков приведены ниже С большим радиатором 2А и маленьким 0,6А.
Индикация
Вольтметр: для него нам нужен резистор на 10к и переменный на 4,7к и индикатор я брал м68501 но можно и другой. Из резисторов соберём делитель резистор на 10к не даст головке сгореть, а резистором на 4,7к выставим максимальное отклонение стрелки.
После того как делитель собран и индикация работает нужно от градуировать его , для этого вскрываем индикатор и наклеиваем на старую шкалу чистую бумагу и вырезаем по контуру, удобнее всего обрезать бумагу лезвием.
Когда все приклеено и высохло, подключаем мультиметр параллельно нашему индикатору, и всё это к блоку питания, отмечаем 0 и увеличиваем напряжение до вольта отмечаем и т.д.
Амперметр: для него берём резистор на 0,27 ома . и переменный на 50к, схема подключения ниже, резистором на 50к выставим максимальное отклонение стрелки.
Градуировка такая-же только изменяется подключение см ниже в качестве нагрузки идеально подходит галогеновая лампочка на 12 в.
Источник
Лабораторный блок питания 0 – 30В 10А
Блок питания для лаборатории этот источник питания, разработанный на микросхеме LM723, способный выдавать выходное напряжение от 0 до 30В с максимальным током до 10 Ампер. Защита от короткого замыкания и настройка выходного тока отключения от 50 мА до 10 А. Конденсатор, используемый в фильтре на 20 000 микрофарад, автоматическое переключение входного напряжения с трансформатора.
Блок питания является неотъемлемым в радиолюбительской лаборатории, будь то для работы или для хобби. Основными характеристиками источника питания должны быть, универсальность, то есть возможность питания любого устройства, будь то цифровая схема, работающая от напряжения 3 или 5 В, автомобильный радиоприемник, усилитель, работающий на напряжении 18 ÷ 24 В и т. д.
Блок питания, который обладает такими свойствами, должен быть снабжен эффективной защитой для предотвращения выхода из строя силовых транзисторов в случае случайного короткого замыкания, порог срабатывания защиты должен быть регулируемым, чтобы имелась возможность устанавливать ток на минимум.
Лабораторный блок питания на 10А обладает действительно профессиональными характеристиками, регулирование напряжения от 0 до 30 вольт, регулировка ограничения тока до минимума 50 мА, полная защита от коротких замыканий до 10 ампер, автоматическое переключение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.
Принципиальная схема блока питания показана на рисунке в статье, отметим, что трансформатор TF1 оборудован 3-мя совершенно независимыми вторичными обмотками, первая подает напряжение 35В и 20В при токе 10 ампер, вторая обеспечивает напряжение 8В при токе 100 мА, третья обмотка с напряжением 35В 100 мА.
Напряжение с первой обмотки подается через контакты реле RL1 на выпрямительный диодный мост D4 ÷ D11. Таблица номиналов деталей в тексте статьи.
Как видно, для каждой цепи моста два диода были включены параллельно для увеличения рассеиваемой мощности. Затем напряжение фильтруется электролитическими конденсаторами С10 и С11 в общей сложности до 20000 мкФ, следовательно, это напряжение подается на параллельные транзисторы T1 ÷ T5.
Напряжение второй обмотки выпрямляется диодом D1, фильтруется конденсатором C1 и стабилизируется интегральной микросхемой U1, выход которой подключен к отрицательной цепи. Это делается для получения отрицательного напряжения по отношению к общему проводу, которое, подаваемое на интегральную микросхему U2, позволяет производить регулировку напряжения ниже минимального уровня (2 В) практически от нуля.
Таким образом, можно достичь нулевого выходного напряжения, т.е. можно запитать цепи, которые требуют напряжения питания от 1-1,2 до 1,5 В. Напряжение третьей обмотки выпрямляется диодным мостом PT1, стабилизированным стабилитроном DZ2.
Выходное напряжение регулируется с помощью многооборотного потенциометра P1, подстроечный резистор R19, установленный последовательно с ним, определяет максимальное выходное напряжение, которое должно быть на выходе.
Ограничение тока (для определения уровня срабатывания защиты) осуществляется с помощью потенциометра P2, подстроечный резистор R20 устанавливает максимальное значение порога срабатывания. Выход U2 (вывод 10) управляет базой транзистора T6, который, в свою очередь, управляет параллельно включенных транзисторов T1 ÷ T5.
Диоды D12 ÷ D15 используются для дальнейшего выпрямления любых импульсных помех (пульсации, шум и т. д.), а дроссели J1 и J2 образуют необходимый фильтр, при питании радиочастотного оборудования. Если происходит возврат радиочастотной составляющей (по линии электропитания), это обнаруживается германиевым диодом D16 и отображается при зажигании светодиодного диода DL4.
Транзисторы T7 и T8, стабилитрон DZ3 и связанные с ними компоненты определяют порог срабатывания и управление катушкой реле RL1. При используемых значениях катушка реле включается, когда выходное напряжение превышает 13-14 В, следовательно, переключая свои контакты на высоковольтную катушку (35 В) силовой вторичной обмотки, тем самым уменьшая рассеивание транзисторов при подаче тока с низким напряжением питания. Вторичные светодиоды питания DL2 и DL3 вставлены параллельные шунтирующие транзисторы T1 ÷ T5.
Необходимо соблюдать осторожность на протяжении всей фазы сборки, чтобы избежать неприятных сюрпризов при подаче питания. Помните, что диоды, электролитические конденсаторы, стабилитроны, светодиоды имеют полярность, которую необходимо соблюдать при монтаже.
Светодиоды должны быть установлены на переднюю панель корпуса, светодиод DL1 не предназначен для внешнего монтажа. После сборки мы советуем вам еще раз проверить точное положение и полярность компонентов, а также пайку, которая должна быть идеальной. Печатная плата и расположение компонентов далее в тексте статьи.
Источник