Лабораторний блок живлення з ДБЖ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

У статті автор розповідає, як із несправного чи застарілого джерела безперебійного живлення виготовити лабораторний блок живлення, необхідний у радіоаматорській практиці.

Основне призначення джерел безперебійного живлення (ДБЖ) - нетривале харчування різної офісної техніки (насамперед комп'ютерів) в аварійних ситуаціях, коли відсутня мережна напруга. До складу ДБЖ входить акумулятор (як правило, напругою 12), що підвищує перетворювач напруги і вузол управління. У черговому режимі відбувається підзарядка акумулятора, аварійному - включається перетворювач напруги.

Як і все обладнання, ДБЖ виходять з ладу або морально старіють. Тому їх можна використовувати як основу виготовлення, наприклад, лабораторного блоку живлення (БП). Найбільш підходящими для цього можуть бути ДБЖ, у яких перетворювачі напруги працюють на низькій частоті (50...60 Гц), і до їх складу входить потужний трансформатор, що підвищує, який може працювати і як знижуючий.

Для виготовлення лабораторного БП як "донор" був використаний ДБЖ KIN-325A. При розробці ставилося завдання отримати просту схему, застосувавши при цьому якнайбільше елементів від "донора". Окрім трансформатора та корпусу, були використані потужні польові транзистори, випрямні діоди, мікросхема з чотиривірного ОУ, електромагнітне реле, всі світлодіоди, варистор, деякі роз'єми, а також оксидні та керамічні конденсатори.

Схема БП показано на рис. 1. Мережева напруга через плавку вставку FU1 та вимикач живлення SA1 надходить на первинну обмотку трансформатора Т1 (маркування – RT-425B). Варистор RU1, включений паралельно цій обмотці, спільно з плавкою вставкою захищають БП від підвищеної напруги. Через струмообмежуючий резистор R1 і діод VD1 живиться світлодіод HL1, що сигналізує про наявність напруги мережі.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Потужний випрямляч на діодних зборках VD2-VD5 підключений до обмотки II (з відведенням посередині, номінальна напруга 16) трансформатора Т1. Залежно від положення контактів реле К1.1 випрямляч працює як двонапівперіодний із загальним висновком трансформатора (показано на рис. 1) і вихідною напругою близько 10 В або як бруківка з вихідною напругою близько 20 В. Вихідна напруга цього випрямляча надходить на регулюючий елемент - польовий транзистор VT1. Конденсатори С1 та С3 згладжують пульсації випрямленої напруги, резистор R2 – датчик струму. Резистор R17 забезпечує мінімальне навантаження стабілізатора напруги за відсутності зовнішнього навантаження.

Малопотужний випрямляч зібраний на діодах VD6-VD9 і конденсаторах, що згладжують С2 і C5. Від нього живиться паралельний стабілізатор напруги мікросхемі DA1, ОУ DA2, реле К1 і вентилятор M1. Світлодіод HL2 сигналізує про наявність напруги на виході цього випрямляча.

Регульований стабілізатор напруги зібраний на ОУ DA2.3 та транзисторі VT1. Зразкова напруга на регулятор напруги – резистор R11 – надходить з виходу стабілізатора на мікросхемі DA1. Вихідна напруга БП з двигуна підстроювального резистора R12 надходить на вхід, що інвертує, ОУ DA2.3. Цим резистором встановлюють максимальну вихідну напругу. Обмежувач струму, що регулюється, зібраний на ОУ DA2.1 і DA2.2. Напруга, пропорційна вихідному струму з датчика - резистора R2, надходить на підсилювач напруги на ОУ DA2.1 і потім на ОУ DA2.2, який порівнює його із зразковим, що надходить на його вхід, що не інвертує, з виходу резистивного дільника R4R7R8. Резисторами R7 та R8 встановлюють поріг обмеження струму.

Транзистор VT2 управляє реле К1. Воно спрацює, коли напруга на затворі цього транзистора перевищить граничне значення (для зазначеного на схемі транзистора гранична напруга - 2...4 В). Підстроювальним резистором R19 встановлюють вихідну напругу БП, при перевищенні якого реле перемикає вихідну напругу випрямляча. Транзистор VT3 разом із терморезистором RK1 управляє вентилятором M1. Він включається, коли температура тепловідведення, на якому встановлені транзистор VT1 і терморезистор, перевищить встановлене значення. Порогову температуру встановлюють резистором R15. Напруга живлення терморезистора стабілізована параметричним стабілізатором VD11R16. Зайва напруга живлення реле К1 падає на резистори R13, а вентилятора М1 - на резистори R18.

Якщо струм навантаження не перевищує порогового значення, напруга на вході, що не інвертує, ОУ DA2.2 більше напруги на інвертуючому, на його виході присутня напруга, близька до напруги живлення, тому діод VD10 закритий, а струм через світлодіод HL3 не протікає. У цьому випадку керуюча напруга на затворі польового транзистора VT1 надходить з виходу ОУ DA2.3 через резистор R14 і працює стабілізатор напруги. Якщо вихідна напруга стабілізатора менше 4, транзистор VT2 закритий і реле К1 знеструмлено. У цьому випадку на стоку транзистора VT1 напруга - 10 В. При вихідній напрузі більше 4 транзистор VT2 відкривається і реле К1 спрацьовує. В результаті напруга на стоку транзистора VT1 підвищується до 20 Ст. Таке технічне рішення дозволяє підвищити ККД пристрою.

Коли струм навантаження перевищить порогове значення, напруга на виході ОУ DA2.2 зменшиться, діод VD10 відкриється і напруга на затворі транзистора VT1 зменшиться до значення, що забезпечує протікання встановленого струму. У цьому режимі через світлодіод HL3 протікає струм і сигналізує про перехід в режим обмеження струму. Струм обмеження встановлюють резистором R8 в інтервалі 0...0,5 А та R7 - в інтервалі 0...5 А. Конденсатори С4 та С6 забезпечують стійкість роботи обмежувача струму. Збільшення їхньої ємності підвищує стійкість, але знижує швидкодію обмежувача струму.

У пристрої застосовані постійні резистори - С2-23, Р1-4 або імпортні, підстроювальні - СП3-19, змінні - СП4-1, СПО. Щоб шкала змінних резисторів, що регулюють напругу чи струм, була лінійною, вони мають бути групи А. Терморезистор - ММТ-1. Резистор R2 виготовлений з відрізка дроту ПЕВ-2 0,4 довжиною 150 мм. Крім функції датчика струму, він працює і як плавкий запобіжник у разі аварійних ситуацій. Оксидні конденсатори - імпортні, дома неполярних можна використовувати керамічні К10-17. Вентилятор - комп'ютерний зі струмом споживання 100...150 мА, його ширина повинна дорівнювати ширині тепловідведення. Реле - будь-яке, розраховане на комутований струм 10 А і номінальна напруга обмотки 12...15 Ст XS2, XS3 - гнізда або клемники.

Більшість елементів розміщено на двох друкованих платах, виготовлених із фольгованого з одного боку склотекстоліту завтовшки 1,5...2 мм. На першій (рис. 2) зібрані випрямлячі, змонтовані транзистори VT2, VT3 з "навколишніми" їх елементами та деякі інші деталі. Друкарські провідники, що з'єднують елементи потужного випрямляча, "посилені" - на них припаяні відрізки мідного лудного дроту діаметром 1 мм. "Штатні" висновки трансформатора Т1 провідні, вони мають два гнізда. Якщо планується їх використовувати, на першій платі монтують відповідні їм виделки, які випоюють із "рідної" плати ДБЖ.

Рис. 2

На другій платі (рис. 3) змонтовано всі мікросхеми, світлодіоди та деякі інші елементи. На стороні, вільній від друкованих провідників, приклеєний кнопковий вимикач SA1 (П2К або аналогічний). Світлодіоди повинні входити в "штатні" отвори на передній стінці корпусу, до вимикача приклеюють "штатний" штовхач.

Рис. 3

Перша плата встановлена ​​поряд із задньою стінкою корпусу, друга - впритул до передньої. Для кріплення плат використані по два шурупи та "штатні" кріпильні пластмасові стійки на верхній кришці корпусу. На ребристому тепловідводі із зовнішніми розмірами 30x60x90 мм (він встановлений між платами) розміщено транзистор VT1, терморезистор та вентилятор. На терморезистор надягають трубку, що термоусаджується, і потім приклеюють до тепловідведення поруч з транзистором. Оскільки при зміні температури терморезистора польовий транзистор VT3 відкривається і плавно закривається, вентилятор починає обертання і зупиняється також плавно. Тому транзистор VT3 може помітно розігріватися та замінити його на малопотужний, наприклад 2N7000, не можна.

На передній панелі (рис. 4) в отворах встановлені змінні резистори та роз'єми XS2 та XS3, до яких припаяні резистор R17 та конденсатор С7. Блокова вилка XP1 і гніздо XS1 – "рідні", вони розміщені на задній стінці в нижній її частині. Гніздо XS1 можна використовувати для підключення будь-якого пристрою, що працює одночасно з лабораторним БП, наприклад, осцилографа.

Рис. 4

Налагодження починають із встановлення максимальної вихідної напруги. Роблять це за допомогою резистора R12, двигун резистора R11 при цьому повинен бути у верхньому за схемою положенні. Якщо вбудовувати вольтметр у блок живлення не планується, резистор R11 постачають ручкою з покажчиком і градуюють його шкалу. При відкритому транзисторі VT2 добіркою резистора R13 встановлюють на реле К1 номінальну напругу, а при відкритому VT3 резистором R18 встановлюють напругу 12 на вентиляторі M1. Температуру включення вентилятора встановлюють резистором R15.

Для налагодження обмежувача струму до виходу БП підключають послідовно з'єднані амперметр і змінний навантажувальний резистор опором 10...15 Ом і потужністю 50 Вт. Двигуни резисторів R4 і R7 встановлюють у ліве за схемою положення, двигун R8 - у праве. Навантажувальний резистор повинен мати максимальний опір. При вихідній напрузі близько 10 В резистором навантаження встановлюють струм 5 А, а резистором R5 - напруга 0,9 ... 1 В на виході ОУ DA2.1. За допомогою навантажувального резистора збільшують вихідний струм навантаження до 6 А і, плавно обертаючи двигун резистора R4, домагаються включення світлодіода HL3 (включення режиму обмеження струму) і потім встановлюють резистором R4 вихідний струм 5 А. При переміщенні двигуна резистора R7 вправо ток повинен зменшитися до нуля. І тут резистором R8 можна регулювати вихідний струм інтервалі 0...0,5 А.

Якщо вбудовувати амперметр у блок живлення не планується, шкали цих резисторів градуюють. Для цього (в режимі обмеження струму) змінюють вихідну напругу та опір навантаження, встановлюють необхідне значення струму та наносять мітки на шкалу. При цьому в інтервалі 0...0,5 А струм встановлюють резистором R8 (резистор R7 повинен бути в положенні "0"), а в інтервалі 0...5 А - резистором R7 (резистор R8 - в положенні "0") .

У режимі обмеження струму можна заряджати акумулятори та акумуляторні батареї. Для цього встановлюють кінцеву напругу та струм зарядки, а потім підключають акумуляторну батарею (акумулятор).

Подальший напрямок доопрацювання запропонованого блоку живлення - встановлення вбудованого цифрового вольтметра, амперметра або комбінованого вимірювального пристрою.

Автор: І. Нечаєв

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 Розумні рослини повідомлять про плісняву і радон у будинку 24.07.2018 Натхненні детекторами диму та розумною системою освітлення, вчені генетично модифікують кімнатні рослини, щоб ті могли відчувати шкідливі хімічні речовини з плісняви ​​та інших видів грибів – і попереджати про них домовласників. Якщо вони зможуть з'ясувати, як кімнатні рослини реагують на інші загрози в повітрі – наприклад, небезпечний для здоров'я газ радон – у майбутньому на нас чекають "розумні рослини", здатні вирішити цілу низку проблем. Ідея "розумних рослин" вже була перевірена у полі на одній фермі. З 2012 по 2013 рік вчені модифікували резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana) таким чином, що листя рослини виробляли велику кількість помаранчевого флуоресцентного білка, коли вони стикалися з хвороботворними бактеріями. Для цього дослідники спочатку ідентифікували в рослині гени, які повинні були реагувати на шкідливі хімічні речовини, що містяться в повітрі. Потім вони додавали синтетичні "підсилювачі" ДНК резуховидки, щоб збільшити "потужність" реакції. Щоб виявити сигнал, фермери просто мали надіти темні окуляри зі світлофільтром і подивитися, чи змінили листя свій колір - із зеленого на помаранчевий. Ймовірно, цю технологію можна застосувати не лише на фермі, а й у будинку та в міській квартирі. "Зелені стіни" з генетично модифікованих рослин можуть бути встановлені біля вентиляційних отворів, де вони можуть одного разу відчути зростання плісняви ​​та поширення вірусів, що передаються повітрям, - наприклад, вірус грипу. Щоб побачити сигнал тривоги на цих рослинах, потрібно посвітити на листі лампою з ультрафіолетовим світлом. Вчені сподіваються незабаром виявити білки в кімнатних рослинах, здатні викликати сигнал, який людина зможе виявити без будь-яких пристроїв. Але перш ніж нова технологія стане реальністю, дослідникам необхідно буде проаналізувати ДНК кількох видів кімнатних рослин, щоб з'ясувати, якими реакціями можна маніпулювати, і як вони можуть повідомляти про небезпеку. На відміну від сільськогосподарських культур та багатьох популярних квіткових рослин, про гени кімнатних рослин поки що відомо не дуже багато.

Інші цікаві новини:

▪ Гнучка електроніка зі змінною еластичністю

▪ Назріла необхідність спрощення використання стільникових телефонів

▪ Можна пити з калюжі

▪ MAXM22510 - ізольований RS-485 із вбудованим живленням

▪ Рекорд на водні

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей

▪ стаття Періодичний закон. Історія та суть наукового відкриття

▪ стаття Хто винайшов ковзани? Детальна відповідь

▪ стаття Полин висока. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Розділяємо світло. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електронний регулятор для електроінструменту з плавним запуском. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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