Лабораторне джерело живлення на інтегральних стабілізаторах напруги, 220/1,25-27 вольт 3 ампери + 0-±24 вольт 0,6 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

У пропонованій увазі читачів статті описано лабораторний блок живлення, виконаний на мікросхемах - стабілізаторах напруги. Він містить два незалежні джерела: потужний з вихідною напругою від 1,25 до 27 В і максимальним струмом навантаження 3 А відносно малопотужний двополярний з напругою 0..±24 В і струмом до 0,6 А.

Лабораторний блок живлення (рис. 1) складається з двох незалежних джерел А1 і А2, гальванічно не пов'язаних один з одним, і має широкі можливості.

Основні технічні характеристики

• Вихідна напруга блоку А1.В......1,25-27
• Максимальний струм навантаження (струм обмеження) блоку А1, А......3
• Вихідна двополярна напруга блоку А2, В......0...+24
• Максимальний струм навантаження (струм обмеження) блоку А2,А......0,6

У пристрої застосовано загальний для обох джерел мережевий трансформатор Т1. Вихідну напругу і струм навантаження потужнішого джерела А1 можна контролювати за допомогою вольтметра і амперметра, які виконані на основі стрілочного приладу М2001. В авторському варіанті вихідну напругу джерела А2 вимірюють два однакових цифрових вольтметра, зібраних на основі АЦП КР572ПВ2А. Схеми подібних пристроїв неодноразово публікувалися на сторінках Радіо, наприклад, у статті [1], тому тут зупинятися на них докладно не будемо.

Блок А1 є стабілізатором, який описаний в [2], виконаний на вітчизняних елементах і доопрацьований автором. До роботи полягає у можливості ступінчастого регулювання інтервалів вихідної напруги з метою зменшення втрат на регулювальному транзисторі. Цей блок можна використовувати для живлення різної апаратури та ремонтних робіт, а також як зарядний пристрій.

Джерело живлення А1 забезпечує стабілізовану напругу на виході в інтервалах 1,25...6,5; 1,25...13 і 1,25...27 з можливістю його плавного регулювання. Максимальний струм навантаження (рівень спрацьовування захисту струмом) може бути встановлений в межах 0,05...3 А. У разі перевищення встановленого рівня пристрій автоматично переходить у режим стабілізації струму, а після усунення перевантаження - повертається в режим стабілізації напруги.

Схема блоку А1 показано на рис. 2.

Пристрій складається з наступних функціональних частин: потужного випрямляча VD1-VD4 з фільтром С1-С3; стабілізатора напруги на мікросхемі DA1 та транзисторі VT1; вузла захисту струму на ОУ DA2; двох допоміжних джерел стабільної напруги VD5VD6C4R1 та VT2VD7-VD9 для живлення ОУ DA2. Перемикачем SA2 встановлюють необхідний інтервал регулювання вихідної напруги.

Якщо струм навантаження не перевищує 50 мА, пристрій працює як стабілізатор, увімкнений за типовою схемою [3]. Коли струм навантаження перевищить це значення, падіння напруги на резистори R2 відкриває транзистор VT1, тим самим обмежуючи струм через мікросхему DA1 на рівні 50 мА. Регулюють вихідну напругу змінним резистором R8.

Вузол захисту струму працює наступним чином. Стабільну вихідну напругу подають на вхід, що не інвертує, ОУ DA2. На його вхід, що інвертує, через регульований дільник R3R6 надходить сума вихідної напруги і падіння напруги на струмовимірювальному резисторі R4.

ОУ DA2 порівнює вихідну стабілізовану напругу з напругою, що надходить з дільника, яке залежить від струму навантаження. Поки напруга на вході, що не інвертує, більше, ніж на інвертуючому, на виході ОУ встановлюється високий рівень, близький до вихідної напруги. Діод VD10 та світлодіод HL1 закриті. Пристрій працює у режимі стабілізатора напруги. Якщо струм навантаження збільшується, падіння напруги на струмовимірювальному резистори R4 зростає і в деякий момент напруги на входах ОУ стають рівними. Після подальшого збільшення струму навантаження не відбувається, оскільки вихід ОУ шунтує ланцюг регулювання стабілізатора DA1 через відкриті діод VD10 і світлодіод HL1. Резистор R5 обмежує струм через світлодіод HL1 та ОУ на допустимому рівні. При цьому падіння напруги на резистори R4 підтримується постійним за рахунок зміни вихідної напруги на навантаженні. Пристрій переходить у режим стабілізації струму, про що свідчить увімкнений світлодіод HL1. Рівень обмеження струму навантаження встановлюють змінним резистором R3.

Для нормальної роботи пристрою необхідно, щоб мінімальна різниця напруги на вході (плюсовий висновок конденсатора C3) і виході стабілізатора (висновок 8 мікросхеми DA1) була не меншою за суму мінімального падіння напруги на мікросхемі DA1 і напруги відкривання емітерного переходу транзистора VT1 (у нашому випадку - 3,8 ,XNUMX У).

Схема двополярного стабілізатора напруги А2 показано на рис. 3.

Штрихпунктирною лінією виділені вузли А1.1 та А2.1, що збігаються за схемою з А1.1 рис. 2. Вузол А2.1 відрізняється від А1.1 тим, що замість КР142ЕН12А застосований стабілізатор напруги негативної полярності КР142ЕН18А [3] (у нього висновок 8 – вхід, 2 – вихід, 17 – керуючий висновок), а діод VD26, світлодіод HL3 та оксидний конденсатор С22 включені у зворотній полярності.

Принцип роботи пристрою А2 аналогічний блоку А1 (див. мал. 2). Відмінність полягає в тому, що відсутній потужний регулюючий транзистор, немає перемикача меж вихідної напруги, а регулювання струму спрацьовування захисту - ступінчаста, за допомогою перемикача SA5 і резисторів R13-R16 і R25-R28. Рівні струму спрацьовування захисту - 0,6 А, 0,25 А, 80 мА та 30 мА - встановлюють в обох каналах одночасно. Вихідну напругу регулюють від нуля внаслідок подачі напруги зміщення ланцюга регулювання стабілізаторів DA3 і DA5 роздільно в обох каналах. Регулюють напругу змінними резисторами R20 і R32 від 0 до +24 і від 0 до -24 відповідно. Напругу зміщення знімають з допоміжного джерела стабілізованої напруги R22R23C19C20VD22-VD25.

Транзистор КТ825А (VT1) можна замінити будь-яким із цієї серії. Транзистор VT2 потрібно підібрати з початковим струмом стоку близько 10 мА. Регулюючий транзистор (КТ825А) та інтегральні стабілізатори встановлюють на окремі тепловідведення або металеву задню стінку корпусу.

У разі їх слід надійно заізолювати від корпусу слюдяними прокладками. На передню панель винесено вимірювальні прилади, світлодіодні індикатори, органи управління, вихідні клеми.

Габарити пристрою в основному залежать від розмірів мережевого трансформатора, потужність якого повинна бути не менше 180 Вт. В авторському варіанті мережевий трансформатор - саморобний, виконаний на стрічковому тороїдальному магнітопроводі 120x60x32 мм від стабілізатора напруги лампових телевізорів. Первинна (мережева) обмотка містить 990 витків проводу ПЕЛ 0,4 Обмотка II (силова для блоку А1) містить 145 витків з відведеннями від 50-го і 82-го витків проводу ПЕЛ діаметром 1 мм. Напруга на висновках цієї обмотки - 11, 18 і 32 при струмі не менше 3,2 А. Обмотка III (допоміжна для блоку А1) складається з 45 витків проводу ПЕЛ 0,25. Напруга на обмотці – 10 В при струмі 20 мА. Обмотка IV (силова для блоку А2) містить 256 витків дроту ПЕЛ 0,56 з відведенням від середини. Напруга на ній - 2x28 при струмі не менше 1 А. Обмотка V (допоміжна для блоку А2) складається з 110 витків проводу ПЕЛ 0,4 з відведенням від середини. Напруга на обмотці - 2x12 при струмі 50 мА.

Правильно зібраний пристрій налагодження не потребує. Можливо, знадобиться добір окремих екземплярів ОУ. При бажанні можна збільшити вихідний струм джерел паралельним підключенням необхідного числа регулюючих елементів - транзисторів паралельно VT1 в блоці А1 (у ланцюзі емітерів транзисторів слід включити струмовірівнювальні резистори опором 0,1 Ом) і стабілізаторів пара 3 лельно , можна прочитати у статті [5]). У цьому випадку необхідно відповідним чином змінити опір струмовимірювальних резисторів і, природно, використовувати потужніший мережевий трансформатор.

Лабораторне джерело живлення, крім прямого призначення, може виконувати ще й додаткові функції. Блок А1 можна використовувати як зарядний пристрій. Струм зарядки встановлюють резистором R3 при замкнутих вихідних клемах. Напруга на акумуляторі (або батареї) та зарядний струм контролюють за допомогою вольтметра PV1 та амперметра РА1 відповідно.

За допомогою блоку А2 можна перевіряти р-n переходи малопотужних напівпровідникових приладів, конденсатори ємністю від 0,1 мкФ та вимірювати напругу.

Щоб перевірити р-n переходи, перемикачем SA5 вибирають мінімально допустимий струм. Резистором R20 (R32) встановлюють нульову напругу на виході. До вихідних клем "+" ("-") та "Общ." підключають, наприклад, діод і плавно збільшують напругу. Якщо діод увімкнений у прямому напрямку, засвітиться індикатор перевантаження струмом HL2 (HL3). У цьому вольтметр покаже значення прямого падіння напруги на діоді. Якщо ж діод увімкнено у зворотному напрямку, режим роботи блоку живлення не зміниться. У разі перевірки стабілітрону при зворотному включенні вольтметр покаже його напругу стабілізації.

Під час перевірки конденсаторів перемикачем SA5 також вибирають мінімальний струм навантаження. Резистором R20 (R32) встановлюють максимальну, але не більшу за номінальну для конкретного конденсатора, напругу на виході. До вихідних клем (дотримуючись полярності для оксидних конденсаторів) підключають конденсатор і включають вимикач SA4. За тривалістю спалаху індикатора навантаження можна опосередковано оцінити ємність конденсатора або виявити його витік.

Для вимірювання напруги при проведенні різних експериментів та ремонтних робіт можна використовувати вольтметри блоку. Перед роботою слід відключити прилад від блока живлення, розімкнувши контакти вимикача SA4. Напруга живлення на досліджуваний пристрій зручно подавати з блоку А1.

література

1. Ануфрієв Л. Мультиметр на ВІС. – Радіо, 1986, № 4, с. 34-39.
2. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки. - М: Мир, 1983-
3. Бірюков С. Мікросхемні стабілізатори напруги широкого застосування. – Радіо, 1999, № 2, с. 69-71.
4. Щербина А., Благий С, Іванов В. Застосування мікросхемних стабілізаторів серій 142, К142 та КР142. – Радіо, 1991, № 3, с. 47-51; №5, с. 68-70.

Автор: О.Муравйов, сел. Лісовий Рязанської обл.

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Рентген для вантажівки 07.06.2000 На американських митницях почалася установка нових рентгенівських апаратів, які працюють не на просвічуванні рентгенівськими променями, а на їхньому відображенні і можуть переглядати все, що завгодно - від живої людини до багатотонної вантажівки. Комп'ютер обробляє дані про енергію рентгенівських променів, розсіяних від об'єкта, і будує зображення всього того, що знаходиться всередині валізи або вантажівки: захована зброя, наркотики, вибухівка, нелегальні пасажири. На новому апараті про всяк випадок просвічують кожного двохтисячного пасажира, який прибув у міжнародні аеропорти США. Доза опромінення при цьому не більша, ніж доза опромінення космічними променями за хвилину польоту в літаку на висоті 10 кілометрів.

Інші цікаві новини:

▪ Автономний сільськогосподарський навантажувач Loadix

▪ Конкурс інверторів для сонячних електростанцій

▪ Надміцне алмазне скло для смартфонів

▪ Пляма на банані

▪ Полярне сяйво на Юпітері нагріває атмосферу планети

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Типові інструкції з охорони праці (ТОІ). Добірка статей

▪ стаття Квазімодо. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке рента? Детальна відповідь

▪ стаття Бер. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Що таке децибели. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Загіпнотизована коробка сірників. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024