Schéma napájení transformátorové laboratoře. Napájení: s regulací i bez, laboratorní, pulzní, přístrojové, opravárenské

Mnozí už vědí, že mám slabost pro všemožné zdroje, ale tady je recenze dva v jednom. Tentokrát dojde na recenzi radiového konstruktoru, který umožňuje sestavit základ pro laboratorní zdroj a variantu jeho reálné realizace.
Upozorňuji, že fotek a textu bude hodně, tak se zásobte kávou :)

Nejprve trochu vysvětlím, co to je a proč.
Téměř všichni radioamatéři při své práci používají něco jako laboratorní napájecí zdroj. Ať už je to složité se softwarovým ovládáním nebo úplně jednoduché na LM317, pořád dělá skoro to samé, napájí různé zátěže při práci s nimi.
Laboratorní napájecí zdroje jsou rozděleny do tří hlavních typů.
Se stabilizací pulsu.
S lineární stabilizací
Hybridní.

Mezi první patří spínaný řízený zdroj, nebo jednoduše spínaný zdroj se snižujícím PWM měničem. Již jsem zkontroloval několik možností pro tyto napájecí zdroje. , .
Výhody - vysoký výkon s malými rozměry, výborná účinnost.
Nevýhody - RF zvlnění, přítomnost kapacitních kondenzátorů na výstupu

Ty nemají na desce žádné PWM měniče, veškerá regulace probíhá lineárně, kdy se přebytečná energie jednoduše odvádí na ovládacím prvku.
Klady - Téměř úplná absence zvlnění, nejsou potřeba výstupní kondenzátory (téměř).
Nevýhody - účinnost, hmotnost, velikost.

Třetí je kombinací buď prvního typu s druhým, pak je lineární stabilizátor napájen slave buck PWM měničem (napětí na výstupu PWM měniče je vždy udržováno na úrovni o něco vyšší než je výstup, zbytek je regulován tranzistorem pracujícím v lineárním režimu.
Nebo se jedná o lineární napájecí zdroj, ale transformátor má několik vinutí, která spínají podle potřeby, čímž snižují ztráty na ovládacím prvku.
Toto schéma má pouze jednu nevýhodu, složitost, která je vyšší než u prvních dvou možností.

Dnes budeme hovořit o druhém typu zdroje, s regulačním prvkem pracujícím v lineárním režimu. Ale podívejme se na tento zdroj na příkladu projektanta, zdá se mi, že by to mělo být ještě zajímavější. Ostatně pro začínajícího radioamatéra je to podle mého dobrý začátek k sestavení jednoho z hlavních přístrojů.
No, nebo jak se říká, správný zdroj musí být těžký :)

Tato recenze je zaměřena spíše na začátečníky, zkušení soudruzi v ní pravděpodobně nenajdou nic užitečného.

K recenzi jsem si objednal stavebnici, která umožňuje sestavit hlavní část laboratorního zdroje.
Hlavní vlastnosti jsou následující (z těch, které deklaruje obchod):
Vstupní napětí - 24 V AC
Výstupní napětí nastavitelné - 0-30 V DC.
Výstupní proud nastavitelný - 2mA - 3A
Zvlnění výstupního napětí - 0,01 %
Rozměry desky s plošnými spoji jsou 80x80mm.

Něco málo o balení.
Návrhářka dorazila v běžné igelitové tašce, zabalená v měkkém materiálu.
Uvnitř, v antistatickém sáčku na zip, byly všechny potřebné součástky včetně obvodové desky.

Všechno uvnitř bylo nepořádek, ale nic nebylo poškozeno, plošný spoj částečně chránil rádiové komponenty.

Nebudu vypisovat vše, co je součástí sady, je to jednodušší udělat později během recenze, jen řeknu, že jsem měl všeho dost, dokonce i něco, co zbylo.

Něco málo o desce plošných spojů.
Kvalita je vynikající, obvod není součástí stavebnice, ale všechna hodnocení jsou vyznačena na desce.
Deska je oboustranná, krytá ochrannou maskou.

Povrchová úprava desky, cínování i samotná kvalita DPS je vynikající.
Záplatu z těsnění se mi podařilo odtrhnout pouze na jednom místě, a to poté, co jsem se pokusil připájet neoriginální díl (proč, to se dozvíme později).
Podle mě je to pro začínajícího radioamatéra to nejlepší, těžko to pokazíte.

Před instalací jsem nakreslil schéma tohoto zdroje.

Schéma je docela promyšlené, i když ne bez nedostatků, ale řeknu vám o nich v procesu.
V diagramu je vidět několik hlavních uzlů, oddělil jsem je podle barev.
Zelená - jednotka regulace a stabilizace napětí
Červená - jednotka regulace a stabilizace proudu
Fialová - indikační jednotka pro přepnutí do režimu stabilizace proudu
Modrá - zdroj referenčního napětí.
Samostatně tam jsou:
1. Vstupní diodový můstek a filtrační kondenzátor
2. Jednotka řízení výkonu na tranzistorech VT1 a VT2.
3. Ochrana na tranzistoru VT3, vypnutí výstupu, dokud není napájení operačních zesilovačů normální
4. Stabilizátor výkonu ventilátoru, postavený na čipu 7824.
5. R16, R19, C6, C7, VD3, VD4, VD5, jednotka pro vytvoření záporného pólu napájení operačních zesilovačů. Vzhledem k přítomnosti této jednotky nebude napájecí zdroj fungovat pouze na stejnosměrný proud, ale je vyžadován střídavý proud z transformátoru.
6. Výstupní kondenzátor C9, VD9, výstupní ochranná dioda.

Nejprve popíšu výhody a nevýhody obvodového řešení.
Klady -
Je hezké mít stabilizátor pro napájení ventilátoru, ale ventilátor potřebuje 24 Voltů.
Velmi mě potěšila přítomnost napájecího zdroje se zápornou polaritou, což výrazně zlepšuje provoz napájecího zdroje při proudech a napětích blízkých nule.
Kvůli přítomnosti zdroje se zápornou polaritou byla do obvodu zavedena ochrana, dokud nebude bez napětí, dojde k vypnutí výstupu napájení.
Zdroj obsahuje referenční zdroj napětí 5,1 V, což umožnilo nejen správně regulovat výstupní napětí a proud (u tohoto obvodu jsou napětí a proud regulovány od nuly do maxima lineárně, bez „hrbů“ a „propadů“ při extrémních hodnotách), ale také umožňuje ovládat externí napájení, jednoduše změním ovládací napětí.
Výstupní kondenzátor má velmi malou kapacitu, což umožňuje bezpečné testování LED, nedojde k žádnému proudovému rázu, dokud se výstupní kondenzátor nevybije a zdroj nepřejde do režimu stabilizace proudu.
Výstupní dioda je nezbytná pro ochranu napájecího zdroje před přivedením opačného napětí na jeho výstup. Pravda, dioda je příliš slabá, je lepší ji vyměnit za jinou.

Mínusy.
Proudově měřící bočník má příliš vysoký odpor, proto se na něm při provozu se zatěžovacím proudem 3 A generuje asi 4,5 W tepla. Rezistor je dimenzován na 5 Wattů, ale zahřívání je velmi vysoké.
Vstupní diodový můstek je tvořen 3 Ampérovými diodami. Je dobré mít alespoň 5 Ampérových diod, protože proud diodami v takovém obvodu je roven 1,4 výstupu, takže v provozu může být proud jimi 4,2 Ampér a samotné diody jsou dimenzovány na 3 A. . Situaci usnadňuje pouze to, že dvojice diod v můstku fungují střídavě, ale stále to není úplně správně.
Velkým mínusem je, že čínští inženýři při výběru operačních zesilovačů zvolili operační zesilovač s maximálním napětím 36 voltů, ale nemysleli si, že obvod má záporný zdroj napětí a vstupní napětí v této verzi bylo omezeno na 31 Voltů (36-5 = 31 ). Při vstupu 24 V AC bude stejnosměrné napětí asi 32-33 V.
Tito. Operační zesilovače budou pracovat v extrémním režimu (36 je maximum, standardních 30).

Více o kladech a záporech, stejně jako o modernizaci později, ale nyní přejdu k samotné montáži.

Nejprve si rozložíme vše, co je součástí sady. Usnadní to montáž a jednoduše bude lépe vidět, co je již nainstalováno a co zbývá.

Doporučuji začít montáž s nejnižšími prvky, protože pokud nejprve nainstalujete ty vysoké, pak bude nepohodlné instalovat později ty nízké.
Je také lepší začít instalací těch komponent, které jsou více stejné.
Začnu s odpory, a to budou odpory 10 kOhm.
Rezistory jsou vysoce kvalitní a mají přesnost 1%.
Pár slov o rezistorech. Rezistory jsou barevně označeny. Mnohým to může připadat nepohodlné. Ve skutečnosti je to lepší než alfanumerické značení, protože značení je viditelné v jakékoli poloze rezistoru.
Nebojte se barevného kódování, v počáteční fázi jej můžete použít a časem jej budete schopni identifikovat i bez něj.
Pro pochopení a pohodlnou práci s takovými součástmi si stačí zapamatovat dvě věci, které se začínajícímu radioamatérovi budou v životě hodit.
1. Deset základních barev značení
2. Sériové hodnoty, nejsou příliš užitečné při práci s přesnými odpory řady E48 a E96, ale takové odpory jsou mnohem méně běžné.
Každý radioamatér se zkušenostmi je vypíše jednoduše zpaměti.
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1.
Všechny ostatní nominální hodnoty se násobí 10, 100 atd. Například 22k, 360k, 39Ohm.
Co tato informace poskytuje?
A dává to, že pokud je rezistor řady E24, pak například kombinace barev -
Modrá + zelená + žlutá je v něm nemožná.
Modrá - 6
Zelená - 5
Žlutá - x10000
těch. Podle propočtů to vychází na 650k, ale v řadě E24 taková hodnota není, je tam buď 620 nebo 680, což znamená, že buď byla barva rozpoznána špatně, nebo byla změněna, nebo odpor není v série E24, ale ta druhá je vzácná.

Dobře, dost teorie, pojďme dál.
Před instalací vytvaruji vývody rezistoru, obvykle pomocí pinzety, ale někdo k tomu používá malé domácí zařízení.
S vyhazováním odřezků vodítek nespěcháme, někdy se mohou skokanům hodit.

Po stanovení hlavního množství jsem dosáhl jednotlivých rezistorů.
Zde to může být obtížnější, budete se muset častěji vypořádat s denominacemi.

Součástky nepájem hned, ale prostě je kousnu a ohnu vodiče, ty nejdřív kousnu a pak ohnu.
To se provádí velmi jednoduše, deska se drží v levé ruce (pokud jste pravák) a současně se stlačuje instalovaná součástka.
Boční řezáky máme v pravé ruce, ukousneme olova (někdy i více součástek najednou) a olova hned ohneme boční hranou bočních nožů.
To vše probíhá velmi rychle, po chvíli je to již automatické.

Nyní jsme dosáhli posledního malého odporu, hodnota požadovaného a toho, co zbývá, je stejná, což není špatné :)

Po instalaci rezistorů přejdeme k diodám a zenerovým diodám.
Jsou zde čtyři malé diody, to jsou populární 4148, dvě zenerovy diody po 5,1 V, takže je velmi obtížné se splést.
Používáme ho také k vytváření závěrů.

Na desce je katoda naznačena proužkem, stejně jako na diodách a zenerových diodách.

Deska má sice ochrannou masku, ale přesto doporučuji ohnout vývody, aby nepadaly na sousední koleje, na fotce je vývod diody ohnutý směrem od dráhy.

Zenerovy diody na desce jsou také označeny jako 5V1.

V obvodu není příliš mnoho keramických kondenzátorů, ale jejich označení může začínajícího radioamatéra zmást. Ten se mimochodem podřizuje i řadě E24.
První dvě číslice představují nominální hodnotu v pikofaradech.
Třetí číslice je počet nul, které musí být přidány k nominální hodnotě
Tito. například 331 = 330 pF
101 - 100 pF
104 - 100 000 pF nebo 100 nF nebo 0,1 uF
224 - 220 000 pF nebo 220 nF nebo 0,22 uF

Byl instalován hlavní počet pasivních prvků.

Poté přejdeme k instalaci operačních zesilovačů.
Asi bych doporučoval do nich koupit patice, ale připájel jsem je tak jak jsou.
Na desce, stejně jako na samotném čipu, je označen první pin.
Zbývající závěry se počítají proti směru hodinových ručiček.
Fotografie ukazuje místo pro operační zesilovač a způsob jeho instalace.

U mikroobvodů neohýbám všechny piny, ale jen pár, většinou to jsou krajní piny diagonálně.
No, je lepší je kousat tak, aby vyčnívaly asi 1 mm nad desku.

To je vše, nyní můžete přejít k pájení.
Používám úplně obyčejnou páječku s regulací teploty, ale úplně stačí běžná páječka o výkonu cca 25-30 wattů.
Pájka o průměru 1mm tavidlem. Konkrétně značku pájky neuvádím, jelikož pájka na cívce není originální (originální cívky váží 1 kg) a její název bude znát jen málokdo.

Jak jsem psal výše, deska je kvalitní, pájená velmi snadno, nepoužil jsem žádné tavidla, stačí jen to, co je v pájce, jen je potřeba pamatovat občas setřást přebytečné tavidlo z hrotu.



Zde jsem pořídil fotku s příkladem dobrého pájení a ne tak dobrého.
Dobrá pájka by měla vypadat jako malá kapička obalující koncovku.
Na fotografii je ale pár míst, kde je pájky zjevně málo. To se stane na oboustranné desce s pokovením (kde pájka také zateče do otvoru), ale na jednostranné desce to nejde, časem může takové pájení „spadnout“.

Vývody tranzistorů je také potřeba předem vytvarovat, a to tak, aby se vývod v blízkosti základny pouzdra nezdeformoval (starší si pamatují legendární KT315, jehož vývody se rády odlamovaly).
Výkonné komponenty tvaruji trochu jinak. Lisování je provedeno tak, aby součástka stála nad deskou, v takovém případě přenese na desku méně tepla a nezničí ji.

Takto vypadají lisované výkonné rezistory na desce.
Všechny součástky byly připájeny pouze zespodu, pájka, kterou vidíte na horní straně desky, pronikla otvorem díky kapilárnímu efektu. Je vhodné pájet tak, aby pájka pronikla trochu nahoru, zvýší se tím spolehlivost pájení a u těžkých součástek jejich lepší stabilita.

Pokud jsem předtím lisoval vývody součástek pomocí pinzety, pak pro diody již budete potřebovat malé kleště s úzkými čelistmi.
Závěry se tvoří přibližně stejně jako u rezistorů.

Při instalaci však existují rozdíly.
Pokud u součástek s tenkými vodiči dojde nejprve k instalaci, pak dojde k kousání, pak u diod je tomu naopak. Takové olovo po kousnutí prostě neohnete, takže olovo nejprve ohneme a přebytek ukousneme.

Pohonná jednotka je sestavena pomocí dvou tranzistorů zapojených podle Darlingtonova obvodu.
Jeden z tranzistorů je instalován na malý radiátor, nejlépe přes teplovodivou pastu.
Sada obsahuje čtyři šrouby M3, jeden je zde.

Pár fotek téměř zapájené desky. Instalaci svorkovnic a dalších komponent popisovat nebudu, je intuitivní a je vidět z fotografie.
Mimochodem, pokud jde o svorkovnice, deska má svorkovnice pro připojení vstupu, výstupu a napájení ventilátoru.



Ještě jsem desku nemyla, i když to v této fázi dělám často.
Je to dáno tím, že bude ještě zbývat malá část k dokončení.

Po hlavní montážní fázi nám zbývají následující komponenty.
Výkonný tranzistor
Dva proměnné rezistory
Dva konektory pro instalaci desky
Dva konektory s dráty, mimochodem dráty jsou velmi měkké, ale malého průřezu.
Tři šrouby.

Původně měl výrobce v úmyslu umístit proměnné rezistory na samotnou desku, ale jsou umístěny tak nepohodlně, že jsem se ani neobtěžoval je pájet a ukázal je jen jako příklad.
Jsou velmi blízko a bude velmi nepohodlné je upravit, i když je to možné.

Ale děkujeme, že jste nezapomněli zahrnout dráty s konektory, je to mnohem pohodlnější.
V této podobě mohou být rezistory umístěny na předním panelu zařízení a deska může být instalována na vhodném místě.
Zároveň jsem připájel výkonný tranzistor. Jedná se o běžný bipolární tranzistor, ale má maximální ztrátový výkon až 100 wattů (samozřejmě při instalaci na radiátor).
Zbývají tři šrouby, ani nechápu, kde je použít, pokud v rozích desky, pak jsou potřeba čtyři, pokud připojujete výkonný tranzistor, pak jsou krátké, obecně je to záhada.

Desku lze napájet z libovolného transformátoru s výstupním napětím až 22 Voltů (ve specifikacích je uvedeno 24, ale proč nelze takové napětí použít, vysvětlil jsem výše).
Pro zesilovač Romantic jsem se rozhodl použít transformátor, který se dlouho povaloval. Proč pro a ne od a protože to ještě nikde nestálo :)
Tento transformátor má dvě výstupní výkonová vinutí 21 V, dvě pomocná vinutí 16 V a stínící vinutí.
Napětí je udáváno pro vstup 220, ale protože nyní již máme standard 230, výstupní napětí budou o něco vyšší.
Vypočítaný výkon transformátoru je asi 100 wattů.
Paralelizoval jsem výstupní výkonové vinutí, abych získal větší proud. Samozřejmě bylo možné použít usměrňovací obvod se dvěma diodami, ale to by nefungovalo lépe, tak jsem to nechal tak.

Pro ty, kteří nevědí, jak určit výkon transformátoru, jsem natočil krátké video.

První zkušební provoz. Na tranzistor jsem nainstaloval malý chladič, ale i v této podobě docházelo k poměrně velkému zahřívání, jelikož napájení je lineární.
Úprava proudu a napětí probíhá bez problémů, vše fungovalo hned, takže již mohu tohoto konstruktéra plně doporučit.
První fotka je stabilizace napětí, druhá je proud.

Nejprve jsem zkontroloval, co vyvede transformátor po usměrnění, jelikož to určuje maximální výstupní napětí.
Mám asi 25 voltů, ne moc. Kapacita filtračního kondenzátoru je 3300 μF, radil bych ji zvýšit, ale i v této podobě je zařízení vcelku funkční.

Protože pro další testování bylo nutné použít normální radiátor, přešel jsem k montáži celé budoucí konstrukce, protože instalace radiátoru závisela na zamýšleném provedení.
Rozhodl jsem se použít radiátor Igloo7200, který se mi povaloval. Podle výrobce je takový radiátor schopen odvést až 90 wattů tepla.

Zařízení bude používat pouzdro Z2A založené na nápadu polské výroby, cena bude asi 3 $.

Původně jsem se chtěl odklonit od případu, který mé čtenáře omrzel a ve kterém sbírám nejrůznější elektronické věci.
Abych to udělal, vybral jsem si o něco menší pouzdro a koupil jsem k němu ventilátor se síťkou, ale nevešlo se mi do něj všechny náplně, tak jsem si koupil druhé pouzdro a podle toho i druhý ventilátor.
V obou případech jsem si koupil ventilátory Sunon, výrobky této firmy se mi moc líbí a v obou případech jsem si koupil ventilátory 24V.

Takto jsem plánoval osadit radiátor, desku a trafo. Dokonce zbylo i trochu místa na roztažení náplně.
Nebylo možné žádným způsobem dostat ventilátor dovnitř, a tak bylo rozhodnuto umístit jej ven.

Označíme montážní otvory, vyřízneme závity a přišroubujeme je pro montáž.

Vzhledem k tomu, že vybrané pouzdro má vnitřní výšku 80mm a tento rozměr má i deska, zajistil jsem radiátor tak, aby deska byla symetrická vzhledem k radiátoru.

Vývody výkonného tranzistoru je také potřeba mírně tvarovat, aby se nedeformovaly při přitlačení tranzistoru k radiátoru.

Malá odbočka.
Z nějakého důvodu výrobce myslel na místo pro instalaci docela malého radiátoru, kvůli tomu se při instalaci normálního ukazuje, že stabilizátor výkonu ventilátoru a konektor pro jeho připojení překáží.
Musel jsem je odpájet a místo kde byly zalepit páskou, aby nebylo spojení s radiátorem, jelikož je na něm napětí.

Přebytečnou pásku na zadní straně jsem odstřihl, jinak by to dopadlo úplně nedbale, uděláme to podle Feng Shui :)

Takto vypadá plošný spoj s finálně osazeným chladičem, tranzistor se instaluje pomocí teplovodivé pasty a je lepší použít dobrou teplovodivou pastu, jelikož tranzistor odvádí výkon srovnatelný s výkonným procesorem, tzn. asi 90 wattů.
Zároveň jsem hned udělal otvor pro instalaci desky regulátoru otáček ventilátoru, který se nakonec stejně musel převrtat :)

Pro nastavení nuly jsem odšrouboval oba knoflíky do krajní levé polohy, vypnul zátěž a nastavil výstup na nulu. Nyní bude výstupní napětí regulováno od nuly.

Dále jsou některé testy.
Kontroloval jsem správnost udržování výstupního napětí.
Volnoběh, napětí 10,00 Voltů
1. Zatěžovací proud 1 Ampér, napětí 10,00 Voltů
2. Zatěžovací proud 2 A, napětí 9,99 Voltů
3. Zatěžovací proud 3 Ampéry, napětí 9,98 Voltů.
4. Zatěžovací proud 3,97 Ampér, napětí 9,97 Voltů.
Vlastnosti jsou docela dobré, v případě potřeby je lze ještě trochu zlepšit změnou bodu připojení napěťových zpětnovazebních odporů, ale pro mě to stačí tak, jak je.

Zkontroloval jsem také úroveň zvlnění, test probíhal při proudu 3A a výstupním napětí 10V

Úroveň zvlnění byla asi 15 mV, což je velmi dobré, ale myslel jsem si, že ve skutečnosti vlnění zobrazené na snímku obrazovky pocházelo spíše z elektronické zátěže než ze samotného napájení.

Poté jsem začal s montáží samotného zařízení jako celku.
Začal jsem instalací radiátoru s deskou napájecího zdroje.
K tomu jsem označil místo instalace ventilátoru a napájecí konektor.
Otvor byl označen ne zcela kulatý, s malými „řezy“ nahoře a dole, které jsou potřeba pro zvýšení pevnosti zadního panelu po vyříznutí otvoru.
Největším problémem bývají otvory složitého tvaru, například pro napájecí konektor.

Z velké hromady malých je vyříznutá velká díra :)
Vrták + 1mm vrták dělá někdy zázraky.
Vrtáme díry, spoustu děr. Může se to zdát dlouhé a zdlouhavé. Ne, naopak je to velmi rychlé, kompletní navrtání panelu trvá asi 3 minuty.

Potom většinou nastavím vrták o něco větší, třeba 1,2-1,3mm a projedu to jako řezačkou, dostanu řez takto:

Poté vezmeme do rukou malý nůž a vyčistíme vzniklé dírky, zároveň plast trochu zastřihneme, pokud je dírka o něco menší. Plast je docela měkký, takže se s ním pohodlně pracuje.

Poslední fází přípravy je vyvrtání montážních otvorů, můžeme říci, že hlavní práce na zadním panelu jsou hotové.

Nainstalujeme radiátor s deskou a ventilátorem, vyzkoušíme výsledný výsledek a v případě potřeby „dokončíme pilníkem“.

Téměř na začátku jsem zmínil revizi.
Trochu na tom zapracuji.
Pro začátek jsem se rozhodl vyměnit původní diody ve vstupním diodovém můstku za Schottkyho diody, k tomu jsem koupil čtyři kusy 31DQ06. a pak jsem zopakoval chybu vývojářů desky, setrvačností nákup diod na stejný proud, ale na vyšší to bylo nutné. Ale přesto bude zahřívání diod menší, protože pokles na Schottkyho diodách je menší než na konvenčních.
Za druhé jsem se rozhodl vyměnit šunt. Nebyl jsem spokojen nejen s tím, že se topí jako žehlička, ale ani s tím, že spadne cca 1,5V, což se dá (ve smyslu zátěže) použít. K tomu jsem vzal dva domácí odpory 0,27 Ohm 1% (to také zlepší stabilitu). Proč to vývojáři neudělali, není jasné, cena řešení je naprosto stejná jako ve verzi s nativním odporem 0,47 Ohm.
No spíše jako doplněk jsem se rozhodl vyměnit původní filtrační kondenzátor 3300 µF za kvalitnější a prostornější Capxon 10000 µF...

Takto vypadá výsledný design s vyměněnými součástkami a nainstalovanou deskou tepelného ovládání ventilátoru.
Ukázalo se, že je to malé JZD a kromě toho jsem omylem utrhl jedno místo na desce při instalaci výkonných odporů. Obecně bylo možné bezpečně použít méně výkonné rezistory, například jeden 2W rezistor, jen jsem neměl na skladě.

Na dno bylo přidáno také pár komponentů.
Rezistor 3,9k, paralelní k nejvzdálenějším kontaktům konektoru pro připojení odporu pro řízení proudu. Je potřeba snížit regulační napětí, protože napětí na bočníku je nyní jiné.
Pár kondenzátorů 0,22 µF, jeden paralelně s výstupem z proudového regulačního rezistoru, aby se snížilo rušení, druhý je prostě na výstupu zdroje, není to zvlášť potřeba, jen jsem omylem vytáhl pár najednou a rozhodl se použít obojí.

Celá výkonová část je připojena a na transformátoru je instalována deska s diodovým můstkem a kondenzátorem pro napájení indikátoru napětí.
Celkově je tato deska v současné verzi volitelná, ale nemohl jsem zvednout ruku, abych napájel indikátor z maximálních 30 voltů, a rozhodl jsem se použít další 16 voltové vinutí.

K uspořádání předního panelu byly použity následující komponenty:
Svorky pro připojení zátěže
Pár kovových rukojetí
Vypínač
Červený filtr, deklarovaný jako filtr pro pouzdra KM35
Pro indikaci proudu a napětí jsem se rozhodl použít desku, která mi zbyla po napsání jedné z recenzí. Ale s malými ukazateli jsem nebyl spokojen a proto byly zakoupeny větší s výškou číslic 14mm a k nim byl vyroben plošný spoj.

Obecně je toto řešení dočasné, ale chtěl jsem to udělat opatrně i dočasně.

Několik fází přípravy předního panelu.
1. Nakreslete rozvržení předního panelu v plné velikosti (používám obvyklé rozvržení Sprint). Výhodou použití identických pouzder je, že příprava nového panelu je velmi jednoduchá, protože požadované rozměry jsou již známy.
Výtisk přiložíme na přední panel a v rozích čtvercových/obdélníkových otvorů vyvrtáme otvory pro značení o průměru 1 mm. Stejným vrtákem vyvrtejte středy zbývajících otvorů.
2. Pomocí vzniklých otvorů označíme místa řezu. Nástroj změníme na tenkou kotoučovou frézu.
3. Stříháme rovné čáry, vepředu ve velikosti jasně, vzadu trochu větší, aby byl střih co nejúplnější.
4. Vylomte nařezané kousky plastu. Většinou je nevyhazuji, protože se mohou ještě hodit.

Stejně jako při přípravě zadního panelu zpracujeme vzniklé otvory pomocí nože.
Doporučuji vrtat otvory o velkém průměru, „neokousá“ plast.

Vyzkoušíme, co jsme dostali, a případně upravíme jehlovým pilníkem.
Musel jsem mírně rozšířit otvor pro vypínač.

Jak jsem psal výše, pro displej jsem se rozhodl použít desku, která zbyla z jedné z předchozích recenzí. Obecně je to velmi špatné řešení, ale pro dočasnou variantu je více než vhodné, později vysvětlím proč.
Odpájíme indikátory a konektory z desky, nazýváme staré indikátory a nové.
Pinout obou indikátorů jsem vypsal, abych se nepletl.
V nativní verzi byly použity čtyřmístné ukazatele, já jsem použil trojmístné. protože se mi už nevešel do okna. Ale protože čtvrtá číslice je potřebná pouze pro zobrazení písmene A nebo U, jejich ztráta není kritická.
Mezi kontrolky jsem umístil LED indikující režim omezení proudu.

Připravím vše potřebné, připájem 50 mOhm rezistor ze staré desky, který se bude používat jako doposud, jako proudově měřící bočník.
To je problém tohoto shuntu. Faktem je, že v této možnosti budu mít úbytek napětí na výstupu 50 mV na každý 1 Ampér zátěžového proudu.
Existují dva způsoby, jak se tohoto problému zbavit: použít dva samostatné měřiče proudu a napětí a zároveň napájet voltmetr ze samostatného zdroje energie.
Druhým způsobem je instalace bočníku na kladný pól zdroje. Obě možnosti mi jako dočasné řešení nevyhovovaly, a tak jsem se rozhodl šlápnout na hrdlo svému perfekcionismu a udělat zjednodušenou verzi, ale zdaleka ne nejlepší.

Pro návrh jsem použil montážní sloupky, které zbyly z desky DC-DC měniče.
S nimi jsem získal velmi pohodlný design: deska indikátoru je připevněna k desce ampérvoltmetru, která je zase připojena k napájecí svorkovnici.
Dopadlo to ještě lépe, než jsem čekal :)
Na silovou svorkovnici jsem umístil i bočník pro měření proudu.

Výsledný design předního panelu.

A pak jsem si vzpomněl, že jsem zapomněl nainstalovat výkonnější ochrannou diodu. Později jsem to musel připájet. Použil jsem diodu, která zbyla z výměny diod ve vstupním můstku desky.
Samozřejmě by bylo fajn přidat pojistku, ale ta už v této verzi není.

Ale rozhodl jsem se nainstalovat lepší odpory pro regulaci proudu a napětí, než jaké navrhuje výrobce.
Ty původní jsou celkem kvalitní a mají hladký chod, ale jedná se o obyčejné odpory a dle mého názoru by laboratorní zdroj měl umět přesněji upravit výstupní napětí a proud.
Už když jsem přemýšlel o objednání desky napájecího zdroje, viděl jsem je v obchodě a objednal je k recenzi, tím spíš, že měly stejné hodnocení.

Obecně pro takové účely obvykle používám jiné odpory; kombinují dva odpory uvnitř sebe pro hrubé a hladké nastavení, ale v poslední době je nemohu najít v prodeji.
Zná někdo jejich importované analogy?

Rezistory jsou poměrně kvalitní, úhel natočení je 3600 stupňů, nebo jednoduše - 10 plných otáček, což poskytuje změnu 3 Volty nebo 0,3 A na 1 otáčku.
S takovými odpory je přesnost nastavení přibližně 11krát přesnější než u konvenčních.

Nové odpory oproti původním, velikost je jistě působivá.
Po cestě jsem trochu zkrátil dráty k odporům, mělo by to zlepšit odolnost proti rušení.

Vše jsem zabalil do pouzdra, v zásadě zbývá i trochu místa, je kam růst :)

Stínicí vinutí jsem připojil k zemnícímu vodiči konektoru, přídavná napájecí deska je umístěna přímo na svorkách transformátoru, to samozřejmě není moc vychytané, ale na jinou možnost jsem zatím nepřišel.

Po sestavení zkontrolujte. Vše začalo téměř napoprvé, omylem jsem si spletl dvě číslice na ukazateli a dlouho jsem nemohl pochopit, co je na úpravě špatně, po přepnutí bylo vše jak má.

Poslední fází je nalepení filtru, instalace úchytů a montáž korpusu.
Filtr má po svém obvodu tenčí okraj, hlavní část je zapuštěna do okénka pouzdra a tenčí část je přilepena oboustrannou páskou.
Rukojeti byly původně navrženy pro průměr hřídele 6,3 mm (pokud se nepletu), nové rezistory mají tenčí hřídel, takže jsem musel na hřídel nanést několik vrstev tepelného smrštění.
Rozhodl jsem se prozatím přední panel nijak nenavrhovat a má to dva důvody:
1. Ovládání je tak intuitivní, že v nápisech zatím není žádný konkrétní bod.
2. Plánuji úpravu tohoto zdroje, takže změny v provedení předního panelu jsou možné.

Pár fotek výsledného designu.
Čelní pohled:

Zpětný pohled.
Pozorní čtenáři si pravděpodobně všimli, že ventilátor je umístěn tak, že vyfukuje horký vzduch ven ze skříně, místo aby pumpoval studený vzduch mezi žebra chladiče.
Rozhodl jsem se to udělat, protože radiátor je o něco menší na výšku než skříň, a aby se dovnitř nedostal horký vzduch, nainstaloval jsem ventilátor obráceně. To samozřejmě výrazně snižuje účinnost odvodu tepla, ale umožňuje trochu větrat prostor uvnitř zdroje.
Dále bych doporučil udělat několik otvorů ve spodní části spodní poloviny těla, ale to je spíše doplněk.

Po všech úpravách jsem skončil s o něco menším proudem než v původní verzi a byl asi 3,35 A.

Pokusím se tedy popsat klady a zápory této desky.
klady
Vynikající zpracování.
Téměř správný obvodový návrh zařízení.
Kompletní sada dílů pro sestavení desky stabilizátoru napájení
Vhodné pro začínající radioamatéry.
V minimální podobě navíc vyžaduje pouze transformátor a radiátor, v pokročilejší podobě navíc ampérvoltmetr.
Po sestavení plně funkční, i když s některými nuancemi.
Žádné kapacitní kondenzátory na výstupu zdroje, bezpečné při testování LED atd.

Mínusy
Typ operačních zesilovačů je špatně zvolen, proto musí být rozsah vstupního napětí omezen na 22 Voltů.
Nepříliš vhodná hodnota odporu pro měření proudu. Funguje v normálním tepelném režimu, ale je lepší jej vyměnit, protože zahřívání je velmi vysoké a může poškodit okolní komponenty.
Vstupní diodový můstek funguje na maximum, je lepší vyměnit diody za výkonnější

Můj názor. Při montáži jsem nabyl dojmu, že obvod navrhovali dva různí lidé, jeden aplikoval správný princip regulace, zdroj referenčního napětí, zdroj záporného napětí, jištění. Druhý k tomuto účelu špatně zvolil bočník, operační zesilovače a diodový můstek.
Obvodový návrh zařízení se mi velmi líbil a v sekci úprav jsem chtěl nejprve vyměnit operační zesilovače, dokonce jsem si koupil mikroobvody s maximálním provozním napětím 40 Voltů, ale pak jsem si úpravy rozmyslel. ale jinak je řešení celkem správné, úprava plynulá a lineární. Samozřejmostí je topení, bez toho se nedá žít. Obecně, pokud jde o mě, jde o velmi dobrý a užitečný konstruktér pro začínajícího radioamatéra.
Určitě se najdou lidé, kteří napíšou, že je jednodušší koupit si hotovou, ale myslím si, že sestavit si to svépomocí je jednak zajímavější (to je asi nejdůležitější), tak i užitečnější. Navíc spousta lidí má doma docela snadno trafo a radiátor ze starého procesoru a nějakou tu krabici.

Již při psaní recenze jsem měl ještě silnější pocit, že tato recenze bude začátkem série recenzí věnovaných lineárnímu napájecímu zdroji; mám myšlenky na zlepšení -
1. Převod indikačního a ovládacího obvodu do digitální verze, případně s připojením k počítači
2. Výměna operačních zesilovačů za vysokonapěťové (zatím nevím jaké)
3. Po výměně operačního zesilovače chci udělat dva automaticky spínací stupně a rozšířit rozsah výstupního napětí.
4. Změňte princip měření proudu v zobrazovacím zařízení tak, aby nedocházelo k poklesu napětí při zátěži.
5. Přidejte možnost vypnout výstupní napětí tlačítkem.

To je asi vše. Možná si ještě na něco vzpomenu a něco doplním, ale spíš se těším na komentáře s dotazy.
Plánujeme také věnovat několik dalších recenzí designérům pro začínající radioamatéry, možná bude mít někdo návrhy týkající se určitých designérů.

Ne pro slabé povahy

Nejdřív jsem to nechtěl ukazovat, ale pak jsem se rozhodl, že to stejně vyfotím.
Vlevo je napájecí zdroj, který jsem používal mnoho let předtím.
Jedná se o jednoduchý lineární zdroj s výkonem 1-1,2 A při napětí až 25 Voltů.
Tak jsem to chtěl nahradit něčím výkonnějším a správnějším.


Produkt byl poskytnut k napsání recenze obchodem. Recenze byla zveřejněna v souladu s článkem 18 Pravidel webu.

Plánujete nákup +249 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +160 +378

Každý radioamatér, ať už je začátečník nebo dokonce profesionál, by měl mít zdroj na kraji stolu. Momentálně mám na stole dva napájecí zdroje. Jeden produkuje maximálně 15 voltů a 1 ampér (černá šipka) a druhý 30 voltů, 5 ampérů (vpravo):

No, existuje také vlastní napájecí zdroj:


Myslím, že jste je často viděli v mých pokusech, které jsem ukazoval v různých článcích.

Tovární zdroje jsem koupil už dávno, takže mě moc nestály. Ale v současné době, kdy se píše tento článek, dolar již proráží hranici 70 rublů. Krize, svině, má všechny a všechno.

Dobře, něco se pokazilo... Tak o čem to mluvím? Ach ano! Myslím, že ne každému se sypou peníze do kapsy... Tak proč si vlastníma rukama nesestavíme jednoduchý a spolehlivý napájecí obvod, který nebude horší než zakoupená jednotka? Ve skutečnosti to udělal náš čtenář. Vykopal jsem schéma a sestavil napájecí zdroj sám:


Dopadlo to velmi dobře! Takže dále jeho jménem...

Nejprve si ujasněme, v čem je tento napájecí zdroj dobrý:

– výstupní napětí lze nastavit v rozsahu od 0 do 30 voltů

– můžete nastavit proudový limit až 3 ampéry, po kterém jednotka přejde do ochrany (velmi pohodlná funkce, ti, kteří ji používali, vědí).

– velmi nízká úroveň zvlnění (stejnosměrný proud na výstupu napájecího zdroje se příliš neliší od stejnosměrného proudu baterií a akumulátorů)

– ochrana proti přetížení a nesprávnému zapojení

– na napájecím zdroji se zkratováním „krokodýlů“ nastaví maximální přípustný proud. Tito. proudový limit, který nastavíte proměnným rezistorem pomocí ampérmetru. Přetížení proto není nebezpečné. Rozsvítí se kontrolka (LED) signalizující překročení nastavené úrovně proudu.

Takže, teď první věci. Diagram koluje internetem již delší dobu (klikněte na obrázek, otevře se v novém okně na celou obrazovku):


Čísla v kruzích jsou kontakty, ke kterým je třeba připájet dráty, které půjdou do rádiových prvků.

Označení kruhů v diagramu:
- 1 a 2 k transformátoru.
- 3 (+) a 4 (-) DC výstup.
- 5, 10 a 12 na P1.
- 6, 11 a 13 na P2.
- 7 (K), 8 (B), 9 (E) k tranzistoru Q4.

Vstupy 1 a 2 jsou napájeny 24V střídavým napětím ze síťového transformátoru. Transformátor musí mít slušnou velikost, aby mohl lehce dodávat zátěži až 3 ampéry. Můžete si to koupit, nebo to můžete natočit).

Diody D1...D4 jsou zapojeny do diodového můstku. Můžete si vzít diody 1N5401...1N5408 nebo nějaké jiné, které vydrží stejnosměrný proud až 3 A a vyšší. Použít můžete i hotový diodový můstek, který by vydržel i stejnosměrný proud do 3A a vyšší. Použil jsem diody tabletu KD213:

Mikroobvody U1, U2, U3 jsou operační zesilovače. Zde je jejich pinout (umístění kolíků). Pohled shora:

Na osmém kolíku je uvedeno „NC“, což znamená, že tento kolík není třeba nikam připojovat. Ani mínus, ani plus výživy. V obvodu se piny 1 a 5 také nikde nezapojují.

Tranzistor Q1 značky BC547 nebo BC548. Níže je jeho pinout:

Tranzistor Q2 je lepší vzít sovětský, značka KT961A


Nezapomeňte ji dát na radiátor.

Tranzistor Q3 značky BC557 nebo BC327

Tranzistor Q4 musí být KT827!


Zde je jeho pinout:

Obvod jsem nepřekresloval, takže existují prvky, které mohou vést k záměně - jedná se o proměnné rezistory. Protože je napájecí obvod bulharský, jejich proměnné rezistory jsou označeny takto:

Tady to máme:


Dokonce jsem naznačil, jak jeho závěry zjistit otáčením sloupku (twist).

No, vlastně, seznam prvků:

R1 = 2,2 kOhm 1W
R2 = 82 Ohm 1/4W
R3 = 220 Ohm 1/4W
R4 = 4,7 kOhm 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kOhm 1/4W
R7 = 0,47 Ohm 5W
R8, R11 = 27 kOhm 1/4W
R9, R19 = 2,2 kOhm 1/4W
R10 = 270 kOhm 1/4W
R12, R18 = 56 kOhm 1/4W
R14 = 1,5 kOhm 1/4W
R15, R16 = 1 kOhm 1/4W
R17 = 33 Ohm 1/4W
R22 = 3,9 kOhm 1/4W
RV1 = 100K víceotáčkový trimrový rezistor
P1, P2 = 10KOhm lineární potenciometr
C1 = 3300 uF/50V elektrolytický
C2, C3 = 47uF/50V elektrolytické
C4 = 100 nF
C5 = 200 nF
C6 = 100pF keramika
C7 = 10uF/50V elektrolytický
C8 = 330pF keramika
C9 = 100pF keramika
D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = zenerovy diody na 5,6V
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 dioda 1A
Q1 = BC548 nebo BC547
Q2 = KT961A
Q3 = BC557 nebo BC327
Q4 = KT 827A
U1, U2, U3 = TL081, operační zesilovač
D12 = LED

Teď vám řeknu, jak jsem to sbíral. Transformátor byl již připraven ze zesilovače. Napětí na jeho výstupech bylo asi 22 voltů. Pak jsem začal připravovat pouzdro pro můj PSU (napájecí zdroj)


leptané


vypral toner


vyvrtané otvory:


Připájel jsem lůžka pro operační zesilovače (operační zesilovače) a všechny ostatní rádiové prvky, kromě dvou výkonných tranzistorů (budou ležet na radiátoru) a proměnných rezistorů:


A takto vypadá deska po sestavení:


V naší budově připravujeme místo pro šátek:


Připevnění radiátoru k tělu:


Nezapomeňte na chladič, který bude chladit naše tranzistory:


No, po instalatérských pracích jsem dostal velmi pěkný zdroj energie. Tak co si myslíte?


Na konci článku jsem vzal popis práce, pečeť a seznam rádiových prvků.

No, pokud je někdo líný se trápit, pak si podobnou stavebnici tohoto obvodu můžete vždy koupit za drobné na Aliexpressu na tento odkaz


V procesu vývoje a oprav všech druhů elektronických zařízení se používá různá zařízení. Mezi nimi je velmi oblíbený regulovaný napájecí obvod, používaný v mnoha variantách. Tyto regulované jednotky jsou známé jako laboratorní napájecí zdroje a přicházejí v mnoha variantách.

Lineární napájecí zdroje

Jako úplně první se objevily lineární zdroje, které se používají dodnes a patří k zařízením s tradičními principy fungování.

Hlavními konstrukčními prvky těchto zařízení jsou snižovací transformátor a autotransformátor. Přeměna střídavého napětí na stejnosměrné napětí se provádí pomocí usměrňovače. Většina známých modelů používá usměrňovače s jednou nebo čtyřmi diodami spojenými navzájem ve formě.

Některé modely mohou mít individuální konstrukční prvky, ale taková schémata se používají mnohem méně často a jsou určena pro konkrétní situace. U některých zařízení je obvod doplněn speciálním filtrem instalovaným bezprostředně za usměrňovačem. Samotný filtr je vysokokapacitní kondenzátor. Někdy jsou lineární napájecí zdroje doplněny o napěťové, vysokofrekvenční filtry šumu a další prvky.

Mezi specialisty zabývajícími se opravami a údržbou elektroniky a rádiových zařízení jsou nejoblíbenější lineární napájecí zdroje s možností nastavení napětí v rozsahu od 0 do 30 voltů a proudu od 0 do 5 ampér. Zpravidla se jedná o vysoce přesné přístroje se snadným a jemným nastavením v rámci zavedených jmenovitých hodnot. Většina z nich se vyznačuje duálním režimem provozu, kdy digitální indikátor současně zobrazuje hodnoty výstupního proudu a napětí. Mnoho modelů je vybaveno ochranou proti proudovému přetížení a zkratu.

Schéma a princip činnosti pulzních napájecích zdrojů

V dnešní době se stále více preferuje spínaný typ napájecích zdrojů. Princip činnosti těchto zařízení je zcela odlišný od principu lineárního zařízení. V tomto případě se střídavé síťové napětí o frekvenci 50 Hz převádí na vysokofrekvenční napětí. Je transformován na požadované parametry, poté je narovnán a filtrován.

Přímá konverze se provádí pomocí výkonného tranzistoru pracujícího ve spínacím režimu. Spolu s pulzním transformátorem tvoří obvod vysokofrekvenčního měniče. Toto zařízení umožňuje vytvořit frekvenci v rozsahu 20-50 kHz, což zase umožňuje výrazně zmenšit rozměry pulzního transformátoru. Díky tomu se samotný napájecí zdroj stává lehkým a kompaktním.

Princip činnosti pulzní jednotky lze vidět na uvedeném schématu:

  • Nejprve je napětí přiváděno do přepěťové ochrany, po které vstupuje do usměrňovače. Zde je napětí usměrněno a filtrováno pomocí kondenzátoru.
  • Dále přes primární vinutí W1 vstupuje napětí do kolektoru tranzistoru VT1, který je ovlivněn pravoúhlým impulsem. Výsledkem je, že tranzistor zaujímá otevřenou polohu a prochází jím rostoucí proud.
  • Současně stejný proud prochází primárním vinutím transformátoru, čímž dochází ke zvýšení magnetického toku a indukci samoindukčního emf v sekundárním vinutí.

Změnou doby trvání pulsu směrem nahoru se také zvýší napětí v sekundárním okruhu v důsledku většího množství uvolněné energie. A naopak s klesající dobou trvání pulsu dojde k poklesu napětí. Takové manipulace umožňují upravit a stabilizovat výstupní napětí na požadovanou úroveň. Pulzy jsou generovány a řízeny pomocí PWM regulátoru.

Seřízení a stabilizace

Aby se stabilizovalo výstupní napětí, musí PWM regulátor obdržet informace o potřebných parametrech. Tato činnost se provádí pomocí zpětnovazebního nebo sledovacího obvodu.

Tento logický obvod funguje následovně: když napětí klesá, prodlužuje dobu trvání pulzu, dokud výstupní napětí nedosáhne specifikovaných parametrů. Pokud se napětí zvýší, dojde k opačnému procesu. Předložené schéma lze tedy považovat za regulační a stabilizační prvek.

U spínaných zdrojů mohou být sledovací obvody organizovány dvěma způsoby - přímým a nepřímým. Výše diskutovaná metoda přesně patří k první možnosti, protože sekundární usměrňovač se přímo používá k odlehčení zpětnovazebního napětí. Pro odstranění stejného napětí se ve verzi s nepřímým sledováním používá přídavné vinutí pulzního transformátoru.

Klady a zápory různých typů zařízení

V současné době jsou stále populárnější pulzní zařízení, která aktivně vytlačují nepohodlná a objemná lineární zařízení z elektronického trhu. Navzdory tomu má každé z těchto zařízení své výhody a nevýhody.

Pulzní bloky mají vysoký stabilizační koeficient a účinnost. Ve srovnání s lineárními zařízeními se vyznačují širším rozsahem vstupních napětí a vysokým výkonem. Pulzní zařízení vůbec nereagují na kvalitu dodávaného napětí a jeho frekvenci. Mají malé rozměry a hmotnost, díky čemuž jsou velmi pohodlné na přepravu a obsluhu. Náklady na taková zařízení jsou dostupné téměř všem spotřebitelům.

Regulovaný obvod spínaného zdroje má však řadu znatelných nevýhod. Především se jedná o impulsní šum, který negativně ovlivňuje elektronická zařízení. Složité obvody snižují spolehlivost zařízení. Z tohoto důvodu není vždy možné opravit zařízení svépomocí.

Lineární nebo transformátorové jednotky se používají dodnes díky jednoduché a spolehlivé konstrukci všech modelů. Lze je snadno opravit pomocí levných náhradních dílů a nevytvářejí rušení v okolí.

Pokles poptávky po těchto produktech je způsoben především jejich velkou hmotností a celkovými rozměry, které způsobují nepříjemnosti při manipulaci a přepravě. Samotné provedení se vyznačuje vysokou spotřebou kovu. Stabilita výstupního napětí je nepřímo úměrná účinnosti zařízení.

Díky široké nabídce je možné vybrat to či ono zařízení pro konkrétní účely. Pro použití v určitých podmínkách mohou specialisté samostatně vyrobit napájecí zdroj podle daného obvodu se všemi potřebnými parametry.

Nastavitelný napájecí zdroj: jak si to vyrobit sami

Před montáží je třeba vzít v úvahu všechny faktory, které mohou práci pomoci nebo naopak brzdit. Jakýkoli napájecí zdroj se skládá z transformátoru, převodníku, indikátoru s ampérmetrem a voltmetrem, tranzistoru a dalších částí, bez kterých zařízení nemůže fungovat. Je třeba předem myslet na ochranu před silnými a slabými proudy, aby se předešlo nouzovým situacím. Při nesprávném připojení, pájení nebo instalaci může zařízení jednoduše shořet.

Typické schéma uvedené na obrázku je určeno pro univerzální typ montáže a zvládne jej sestavit i začínající specialista. Všechny díly jsou dostupné, jednoduše a rychle sestavené, další nastavení je jednoduché.

Hotové zařízení musí splňovat určité požadavky, které musíte vědět předem. Regulace a stabilizace výkonu je zajištěna v rozsahu od 3 do 24 voltů, s minimální proudovou zátěží 2 ampéry. Kromě toho je k dispozici neregulované výstupní zařízení 12 nebo 24 V s vysokým proudovým zatížením. První výstup je vybaven integrovaným stabilizátorem a druhý - za diodovým můstkem, který obchází stabilizační prvek.

Typická konstrukce se skládá z výkonného transformátoru, kondenzátoru, stabilizačního čipu, páskování a dalších prvků konkrétního obvodu. Napájecí zdroj je sestaven v předepsaném pořadí, všechny akce se provádějí v určitém pořadí.

Schéma regulovatelného zdroje 0...24 V, 0...3 A,
s regulátorem omezujícím proud.

V tomto článku vám poskytneme jednoduché schéma zapojení regulovatelného zdroje 0 ... 24 V. Omezení proudu je regulováno proměnným rezistorem R8 v rozsahu 0 ... 3 A. V případě potřeby lze tento rozsah zvýšit snížením hodnoty odporu R6. Tento omezovač proudu chrání napájecí zdroj před přetížením a zkratem na výstupu. Výstupní napětí se nastavuje proměnným rezistorem R3. A tak schématický diagram:

Maximální napětí na výstupu zdroje závisí na stabilizačním napětí zenerovy diody VD5. Obvod využívá importovanou zenerovu diodu BZX24, její stabilizace U leží v rozsahu 22,8 ... 25,2 Voltů dle popisu.

Datashit pro všechny zenerovy diody této řady (BZX2...BZX39) si můžete stáhnout přes přímý odkaz z našeho webu:

V obvodu můžete použít i domácí zenerovu diodu KS527.

Seznam prvků napájecího obvodu:

● R1 – 180 Ohm, 0,5 W
● R2 – 6,8 kOhm, 0,5 W
● R3 - 10 kOhm, variabilní (6,8…22 kOhm)
● R4 – 6,8 kOhm, 0,5 W
● R5 – 7,5 kOhm, 0,5 W
● R6 – 0,22 Ohm, 5 W (0,1…0,5 Ohm)
● R7 – 20 kOhm, 0,5 W
● R8 - 100 Ohm, nastavitelný (47…330 Ohm)
● C1, C2 – 1000 x 35V (2200 x 50V)
● C3 - 1 x 35V
● C4 - 470 x 35V
● 100n – keramika (0,01…0,47 µF)
● F1 - 5 A
● T1 - KT816, můžete dodat importovaný BD140
● T2 - BC548, lze dodat s BC547
● T3 - KT815, můžete dodat importovaný BD139
● T4 - KT819, můžete dodat importovaný 2N3055
● T5 - KT815, můžete dodat importovaný BD139
● VD1…VD4 – KD202 nebo importovaná sestava diod pro proud alespoň 6 ampér
● VD5 - BZX24 (BZX27), lze nahradit domácím KS527
● VD6 – AL307B (ČERVENÁ LED)

O volbě kondenzátorů.

C1 a C2 jsou rovnoběžné, takže jejich nádoby se sčítají. Jejich jmenovité hodnoty jsou vybírány na základě přibližného výpočtu 1000 μF na 1 ampér proudu. To znamená, že pokud chcete zvýšit maximální proud napájecího zdroje na 5...6 ampér, pak lze jmenovité hodnoty C1 a C2 nastavit každý na 2200 μF. Provozní napětí těchto kondenzátorů se volí na základě výpočtu Uin * 4/3, to znamená, že pokud je napětí na výstupu diodového můstku asi 30 Voltů, pak (30 * 4/3 = 40) musí být kondenzátory navržena pro provozní napětí nejméně 40 voltů.
Hodnota kondenzátoru C4 se volí přibližně rychlostí 200 μF na 1 ampér proudu.

Napájecí obvod 0...24 V, 0...3 A:

O detailech napájení.

● Transformátor – musí mít odpovídající výkon, to znamená, pokud maximální napětí vašeho napájecího zdroje je 24 voltů a očekáváte, že váš napájecí zdroj musí poskytovat proud přibližně 5 ampér, odpovídajícím způsobem (24 * 5 = 120) bude výkon transformátoru musí být alespoň 120 wattů. Obvykle se volí transformátor s malou rezervou výkonu (od 10 do 50 %).Další informace o výpočtu si můžete přečíst v článku:

Pokud se rozhodnete použít v obvodu toroidní transformátor, jeho výpočet je popsán v článku:

● Diodový můstek - dle zapojení je sestaven na samostatných čtyřech diodách KD202, jsou určeny pro propustný proud 5 A, parametry jsou v tabulce níže:

5 ampérů je maximální proud pro tyto diody, a to i tehdy, instalované na radiátorech, takže pro proud 5 ampér nebo více je lepší použít dovážené sestavy diod 10 ampér.

Alternativně můžete zvážit 10 Amp diody 10A2, 10A4, 10A6, 10A8, 10A10, vzhled a parametry na obrázcích níže:

Podle našeho názoru by nejlepší možností usměrňovače bylo použití importovaných sestav diod, např. typu KBU-RS 10/15/25/35 A, snesou vysoké proudy a zaberou mnohem méně místa.

Parametry si můžete stáhnout pomocí přímého odkazu:

● Tranzistor T1 - může se mírně zahřívat, proto je lepší jej instalovat na malý radiátor nebo hliníkovou desku.

● Tranzistor T4 se bude určitě zahřívat, takže potřebuje dobrý chladič. To je způsobeno výkonem rozptýleným tímto tranzistorem. Uveďme příklad: na kolektoru tranzistoru T4 máme 30 voltů, na výstupu napájecího zdroje nastavíme 12 voltů a proud teče 5 ampérů. Ukazuje se, že na tranzistoru zůstává 18 voltů a 18 voltů vynásobených 5 ampéry dává 90 wattů, což je výkon, který bude rozptýlen tranzistorem T4. A čím nižší napětí nastavíte na výstupu napájecího zdroje, tím větší bude ztrátový výkon. Z toho vyplývá, že tranzistor by měl být vybrán pečlivě a věnovat pozornost jeho vlastnostem. Níže jsou uvedeny dva přímé odkazy na tranzistory KT819 a 2N3055, můžete si je stáhnout do počítače:

Nastavení limitního proudu.

Zapneme zdroj, na výstupu v klidovém režimu nastavíme regulátor výstupního napětí na 5 Voltů, na výstup připojíme sériově zapojeným ampérmetrem rezistor 1 Ohm o výkonu alespoň 5 Wattů.
Ladicím rezistorem R8 nastavíme požadovaný omezovací proud a aby omezení fungovalo, vytočíme regulátor úrovně výstupního napětí až do krajní polohy, tedy na maximum, přičemž hodnota výstupního proudu by měla zůstat beze změny. Pokud nepotřebujete měnit omezovací proud, nainstalujte místo rezistoru R8 propojku mezi emitor T4 a základnu T5 a poté s hodnotou odporu R6 0,39 Ohmů dojde k omezení proudu při proud 3A.

Jak zvýšit maximální proud napájecího zdroje.

● Použití transformátoru vhodného výkonu, schopného dodávat požadovaný proud do zátěže po dlouhou dobu.

● Použití diod nebo sestav diod, které vydrží požadovaný proud po dlouhou dobu.

● Použití paralelního zapojení řídicích tranzistorů (T4). Schéma paralelního připojení je níže:

Výkon rezistorů Rш1 a Rш2 je minimálně 5 Wattů. Oba tranzistory jsou instalovány na chladiči, počítačový ventilátor pro proudění vzduchu nebude zbytečný.

● Zvýšení hodnocení kontejnerů C1, C2, C4. (Pokud k nabíjení autobaterií používáte napájecí zdroj, není tento bod kritický)

● Dráhy desky s plošnými spoji, po kterých budou protékat velké proudy, by měly být pocínovány silnějším cínem nebo na horní části drah připájet další drát pro jejich zesílení.

● Použití silných spojovacích vodičů podél vedení vysokého proudu.

Vzhled sestavené desky napájecího zdroje:

Pokyny pro vytvoření laboratorního napájecího zdroje krok za krokem - schéma, potřebné díly, tipy na instalaci, video.


Laboratorní zdroj je zařízení, které po připojení do sítě generuje potřebné napětí a proud pro další použití. Ve většině případů převádí střídavý proud ze sítě na stejnosměrný proud. Každý radioamatér má takové zařízení a dnes se podíváme na to, jak jej vytvořit vlastníma rukama, co k tomu budete potřebovat a jaké nuance je důležité vzít v úvahu při instalaci.

Výhody laboratorního zdroje


Nejprve si všimněme vlastností napájecí jednotky, kterou budeme vyrábět:
  1. Výstupní napětí je nastavitelné v rozmezí 0–30 V.
  2. Ochrana proti přetížení a nesprávnému zapojení.
  3. Nízká úroveň zvlnění (stejnosměrný proud na výstupu laboratorního zdroje se příliš neliší od stejnosměrného proudu baterií a akumulátorů).
  4. Možnost nastavit proudový limit až 3 ampéry, po kterém přejde napájení do ochrany (velmi pohodlná funkce).
  5. Na zdroji se zkratováním krokodýlů nastaví maximální přípustný proud (limit proudu, který nastavíte proměnným rezistorem pomocí ampérmetru). Proto přetížení není nebezpečné, protože v tomto případě bude fungovat LED indikátor, který indikuje překročení nastavené úrovně proudu.

Laboratorní napájecí zdroj - schéma


Laboratorní schéma napájení


Nyní se podívejme na schéma v pořadí. Na internetu je to už dlouho. Pojďme mluvit samostatně o některých nuancích.

Takže čísla v kruzích jsou kontakty. Musíte k nim připájet dráty, které půjdou do rádiových prvků.

  • Podívejte se také, jak na to
Označení kruhů v diagramu:
  • 1 a 2 - k transformátoru.
  • 3 (+) a 4 (-) - DC výstup.
  • 5, 10 a 12 - na P1.
  • 6, 11 a 13 - na P2.
  • 7 (K), 8 (B), 9 (E) - k tranzistoru Q4.
Vstupy 1 a 2 jsou napájeny střídavým napětím ze síťového transformátoru 24 V. Transformátor musí být velkých rozměrů, aby mohl bez problémů dodávat do zátěže až 3 A (můžete si ho koupit nebo navinout).

Diody D1...D4 jsou zapojeny do diodového můstku. Můžete si vzít 1N5401...1N5408, některé další diody a dokonce i hotové diodové můstky, které vydrží dopředný proud až 3 A a vyšší. Použili jsme diody tabletu KD213.


Mikroobvody U1, U2, U3 jsou operační zesilovače. Umístění jejich pinů při pohledu shora:


Osmý kolík říká „NC“ - to znamená, že nemusí být připojen k mínus ani plusu napájecího zdroje. V obvodu se piny 1 a 5 také nikde nezapojují.
  • Viz také podrobné pokyny pro vytvoření
Tranzistor Q1 značky BC547 nebo BC548. Níže je jeho pinout:


Schéma zapojení tranzistoru Q1


Je lepší vzít tranzistor Q2 ze sovětského KT961A. Nezapomeňte ji ale dát na radiátor


Tranzistor Q3 značky BC557 nebo BC327:


Tranzistor Q4 je výhradně KT827!


Zde je jeho pinout:


Schéma zapojení tranzistoru Q4


Proměnné odpory v tomto obvodu jsou matoucí - to je. Jsou zde označeny takto:

Vstupní obvod s proměnným odporem


Zde jsou označeny takto:


Zde je také seznam součástí:
  • R1 = 2,2 kOhm 1W
  • R2 = 82 Ohm 1/4W
  • R3 = 220 Ohm 1/4W
  • R4 = 4,7 kOhm 1/4W
  • R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kOhm 1/4W
  • R7 = 0,47 Ohm 5W
  • R8, R11 = 27 kOhm 1/4W
  • R9, R19 = 2,2 kOhm 1/4W
  • R10 = 270 kOhm 1/4W
  • R12, R18 = 56 kOhm 1/4W
  • R14 = 1,5 kOhm 1/4W
  • R15, R16 = 1 kOhm 1/4W
  • R17 = 33 Ohm 1/4W
  • R22 = 3,9 kOhm 1/4W
  • RV1 = 100K víceotáčkový trimrový rezistor
  • P1, P2 = 10KOhm lineární potenciometr
  • C1 = 3300 uF/50V elektrolytický
  • C2, C3 = 47uF/50V elektrolytické
  • C4 = 100 nF
  • C5 = 200 nF
  • C6 = 100pF keramika
  • C7 = 10uF/50V elektrolytický
  • C8 = 330pF keramika
  • C9 = 100pF keramika
  • D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
  • D5, D6 = 1N4148
  • D7, D8 = zenerovy diody na 5,6V
  • D9, D10 = 1N4148
  • D11 = 1N4001 dioda 1A
  • Q1 = BC548 nebo BC547
  • Q2 = KT961A
  • Q3 = BC557 nebo BC327
  • Q4 = KT 827A
  • U1, U2, U3 = TL081, operační zesilovač
  • D12 = LED

Jak vyrobit laboratorní napájecí zdroj vlastníma rukama - deska s plošnými spoji a postupná montáž

Nyní se podívejme na postupnou montáž laboratorního napájecího zdroje vlastníma rukama. Ze zesilovače máme připravený transformátor. Napětí na jeho výstupech bylo asi 22 V. Skříň připravujeme na zdroj.


Vyrábíme desku plošných spojů pomocí LUT:


Schéma desky plošných spojů pro laboratorní napájení


Pojďme to vyleptat:


Smyjte toner:
Pokud najdete chybu, vyberte část textu a stiskněte Ctrl+Enter.