Интернет журныл о промышленности в Украине

Блок живлення для домашньої лабораторії 0 ... 30В, струмом навантаження 4А і цифровою індикацією напруги і струму.

Даний блок живлення побудований на поширеною радіоелементной базі і не містить дефіцитних деталей. Особливістю блоку є те, що регульована мікросхема DA4 не вимагає двополярного харчування. На мікросхемі DA1 введена плавне регулювання вихідного струму в інтервалі 0 ... 3А (згідно зі схемою). Ця межа можна розширити і до 5А, перерахувавши резистор R4. В авторському варіанті резистор R7 замінений на підлаштування, тому що плавне регулювання струму не була потрібна. Обмеження струму при встановлених номіналах деталей настає при струмі 3,2А і вихідна напруга впаде до 0. обмеження струму підбирається резистором R7. Під час обмеження струму включається світлодіод HL1, сигналізуючи про коротке замикання в навантаженні блоку живлення або перевищенні цього значення струму резистором R7. Якщо резистором R7 обраний поріг спрацьовування 1,5А, то при перевищенні даного порогу на виході мікросхеми з'явитися низька напруга (-1,4В) і на базі транзистора VT2 встановиться 127мВ. Напруга на виході блоку живлення ставати рівним »1мкВ, що для більшості радіоаматорських завдань нормально, а на блоці індикації напруги буде стояти 00,0 вольт. Світлодіод HL1 буде світитися. При нормальній роботі вузла перевантаження по струму на базі мікросхеми DA1 буде напруга »5,5В і діод HL1 світитися не буде.

Характеристики блоку живлення наступні:

Вихідна напруга регулюється від 0 до 30 В.

Вихідний струм 4А.

Робота мікросхеми DA4 особливостей не має і працює вона в режимі однополярного харчування. На ніжку 7 подається 9В, ніжка 4 з'єднана із загальною шиною. На відміну від більшості мікросхем серії 140УД ... домогтися нульового рівня на виході блоку живлення при такому включенні вельми важкувато. Експериментальним шляхом вибір зроблений на мікросхему КР140УД17А. При такому схемном вирішенні вдалося отримати на виході блоку живлення напруга 156 мкв, що на індикаторі буде відображатися як 00,0В.

Конденсатор С5 запобігає збудження блоку живлення.

При справних деталях і безпомилковому монтажі блок живлення починає працювати відразу. Резистором R12 встановлено верхню рівень вихідної напруги, в межах 30,03В. Стабілітрон VD5 застосований для стабілізації напруги на регулюючому резисторі R16 і, якщо блок живлення працює без збоїв, від стабілітрона можна відмовитися. Якщо резистор R7 застосований як підлаштування, то їм встановлюють поріг спрацьовування при перевищенні максимального струму.

Транзистор VT1 встановлюється на радіатор. Площа радіатора розраховується за формулою: S = 10In * (Uвх. - U вих.), Де S - площа поверхні радіатора (см2); In - максимальний струм споживаний навантаженням; Uвх. - вхідна напруга (В); U вих. - вихідна напруга (В).

Схема блоку живлення показана на рис.1, друкована плата на малюнках 2 і 3.

рис.1

рис.2

рис.3

Резистори R7 і R12 багатооборотні СП5-2. Замість діодним збирання RS602 можна застосувати діодні збірку RS407, RS603, в залежності від струму споживання, або діоди 242 з будь-яким буквеним індексом, але розмістити їх треба окремо від друкованої плати. Вхідна напруга на конденсаторі C1 може варіюватися в межах 35 ... 40В без зміни номіналів деталей. Трансформатор Т1 повинен бути розрахований на потужність не менше 100 Вт. Ток обмотки II не менше 5 А при напрузі 35 ... 40 В. Струм обмотки III не менше 1 А. Обмотка III може бути з відведенням від середини, який підключається до загальної шині блоку харчування. У друкованій платі передбачена для цієї мети контактна площадка. Розмір друкованої плати блоку живлення 110 х 75 мм. Транзистор КТ825 складовою. Його можна замінити транзисторами, як показано на малюнку 4. Резистори R7 і R12 багатооборотні СП5-2

Транзистори можуть бути з літерними індексами Б - Г, з'єднаних за схемою Дарлінгтона.

В авторському варіанті застосовано транзистор TIP147. Його зовнішній вигляд показаний на рис. 5.

Резистор R4 - відрізок ніхромового дроту діаметром 1 мм і довжиною близько 7 см (підбирається експериментально). Мікросхеми DA2, DA3 і DA5 допустимо замінити вітчизняними аналогами К142ЕН8А, КР1168ЕН5 і К142ЕН5А. Якщо панель цифрової індикації застосовуватися не буде, то замість мікросхеми DA2 можна застосувати КР1157ЕН902, а мікросхему DA5 виключити. Резистор R16 змінний із залежністю групи А. В авторському варіанті застосовано змінний резистор ППБ-3А номіналом 2,2К - 5%. Резистор R4 - відрізок ніхромового дроту діаметром 1 мм і довжиною близько 7 см (підбирається експериментально)

Якщо не пред'являти до вузла захисту великих вимог, а турбуватися він буде тільки для захисту блоку живлення від перевантаження по струму і КЗ, то такий вузол можна застосувати за схемою на рис.6, а друковану плату трохи переробити.

Вузол захисту зібраний на транзисторах VT1 і VT2 різної структури, резисторах R1 - R3 і конденсаторі С1. Струм короткого замикання 16травня. Резистором R1 регулюють поріг спрацьовування захисного блоку. При нормальній роботі блоку на еміторе транзистора VT2 напруга близько 7 В і на роботу блоку живлення не впливає. При спрацьовування захисту напруга на еміторе транзистора VT2 падає до 1,2 В і через діод VD4 подається на базу транзистора VT2 блоку живлення. Напруга на виході блоку живлення падає до 0 В. Світлодіод HL1 сигналізує про спрацьовування захисту. При нормальній роботі блоку живлення і вузла захисту світлодіод - горить, при спрацьовуванні захисту - гасне. При використанні вузла захисту на рис.6 мікросхему DA3 і конденсатори С3, С5 можна зі схеми виключити.

Цифрова панель служити для візуального контролю напруги і струму блоку живлення Цифрова панель служити для візуального контролю напруги і струму блоку живлення. Вона може бути використана окремо від блоку живлення з іншими конструкціями, виконуючи вищезгадані завдання.

Основою Цифровий панелі служить мікросхема ICL7135CPL - АЦП подвійного інтегрування.

На елементах DD1.1 і DD1.2, резисторах R1, R2, конденсаторі С1 зібраний генератор, що виробляє прямокутні імпульси з частотою приблизно 120 кГц. Частоту генератора можна розрахувати за формулою F = 0,45 / R2C7.

На елементах DD1.3 і DD1.4, конденсаторах С2, С3, диодах VD1, VD2 зібраний інвертор напруги, який перетворює вихідну напругу генератора в негативне, яке цілком достатньо для мікросхеми DA2 рис.6. З виходів мікросхеми DA2 В1 - В8 сигнали подаються на перетворювач двійково-десяткового коду в семисегментний на мікросхемі DD1. З виходів мікросхеми DD1 (9 - 15) перетворений сигнал подається через резистори, що гасять на аноди сегментів індикаторів, які з'єднані між собою паралельно. З виходів D1 - D5 мікросхеми DA2 подаються керуючі сигнали на бази транзисторів VT2 - VT6, які, в свою чергу, посилюючи їх, подають на катоди семисегментних світлодіодів, змушуючи кожен світлодіод відображати певну цифру. На відміну від мікросхеми К572ПВ2, керуючу індикацією на 31/2 знака, мікросхема ICL7135CPL управляє індикацією на 41/2 знака. Тобто, за допомогою даної мікросхеми можна розробляти вимірювальні пристрої, індиціюється напруга до 1000,9 вольта і струм до 19,999А або 199,99А.

Резистор R16 за допомогою третьої секції перемикача керує розрядними точками, в отжатом положенні відображається розрядність напруги, в натиснутому положенні розрядність струму. За допомогою даної цифрової панелі можна спостерігати значення струму від 1 мА до 10 А.

Вхідний дільник напруги і струму, показані на рис.6 зібрані на резисторах R11 - R15 і датчику струму, резистор R10. Датчик струму можна виготовити з трьох відрізків константанових дроти Æ = 1 мм і довжиною 50 мм. Різниця в номіналі не повинна перевищувати 15 - 20%. Резистори R11 і R14 типу СП5-2 і СП5-16ВА. Перемикач SB1 типу П2К. При свідомо справних деталях і безпомилковому монтажі цифрова панель починає працювати відразу. Резистором R4 на ніжці 2 мікросхеми DA2 виставляється напруга Uref. = 1,00В.

На індикаторах повинно бути 000,0. Вхід подільника напруги і струму підключається до виходу блоку живлення, тобто безпосередньо до клем вихідної напруги. Резисторами R13 і R15 встановлюється грубо, заданий вихідна напруга блоку живлення, резистором R14 більш точно, потім перемикач SB3 переводять в положення натиснуто і резистором R11 встановлюють значення струму на виході блоку живлення, не забувши, при цьому, підключити еквівалент навантаження і встановити струм в межах 1А. Після регулювання ще раз перевіряють весь діапазон напруги і струму на виході блоку живлення.

Індикатори застосовані із загальним анодом, імпортні, але можна використовувати і аналогічні вітчизняні, типу АЛС321Б або АЛС324Б тощо .. Аналогом мікросхеми ICL7135CPL є вітчизняна мікросхема К572ПВ6, яка прекрасно працювала в даній конструкції. Резистор R7 підлаштування СП3-19б


ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗУ   Зарядний пристрій для автомобільних та мотоциклетних батарей   Зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів   Імітатор для перевірки телефонних апаратів   Прості датчики для охоронної сигналізації   Контролер доступу Tiny KTM - простіше схеми не буває ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗУ
Зарядний пристрій для автомобільних та мотоциклетних батарей
Зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів
Імітатор для перевірки телефонних апаратів
Прості датчики для охоронної сигналізації
Контролер доступу "Tiny KTM" - простіше схеми не буває!
USB Осцилограф
радіо Глушители
Програматор з живленням від LPT-порту для КР1878ВЕ1