Двухполярный блок питания из готовых китайских модулей dc-dc step down LM2596. Блок питания: с регулировкой и без, лабораторный, импульсный, устройство, ремонт Лабораторный двухполярный блок

Данный самодельный двухполярный импульсный блок питания можно применить для питания различных радиоэлектронных устройств, в частности .

Технические параметры импульсного блока питания:

• мощность — 180 Вт
• напряжение на выходе — 2 x 25 вольт
• ток нагрузки — 3,5 А.

Описание работы импульсного блока питания

В первую очередь происходит выпрямление переменного напряжения электросети диодным мостом VD1, пульсация которого сглаживается емкостями C1-C4. Для уменьшения тока заряда, протекающего через эти конденсаторы в момент включения импульсного блока питания, в схему добавлено сопротивление R1.

Далее выпрямленное напряжение идет на полумостовой инвертор (преобразователь напряжения), собранный на транзисторах VT1-VT2. Нагрузкой данного преобразователя служит I обмотка трансформатора T1, он же также служит гальванической развязкой с электросетью. Емкости C3, С4 играют роль ВЧ фильтра. Частота преобразования происходит на частоте 27 кГц.

Напряжение, полученное с третьей обмотки трансформатора T1 идет на первичную обмотку T2, посредством данной обратной связи обеспечивается автоколебательный режим функционирования преобразователя. Для уменьшения напряжения на первичной обмотке добавлено сопротивление R4. Данным сопротивлением в какой-то мере определяется частота работы преобразователя.

Для выполнения стабильного пуска импульсного блока питания и его надежного функционирования собран модуль пуска — генератор на биполярном транзисторе VT3, который работает в лавинном режиме.

В момент подачи питания сквозь сопротивление R6 происходит заряд емкости С9. В случае если на нем напряжение поднимается до 50-70 В, транзистор VT3 мгновенно отпирается и данный конденсатор разряжается. Появившийся в результате разряда импульс тока отпирает VT2 и запускает преобразователь импульсного блока питания.

Каждый транзисторы VT1 и VT2 необходимо разместить на радиаторе с площадью 55 см. Тоже самое нужно проделать и с диодами VD2-VD5.

Параметры трансформаторов импульсного блока питания

Т1: Два кольца марки М2000НМ, К31х18,5х7

• I – 82 вит., ПЭВ-2 диаметр 0,5 мм.
• II – 32 вит. с отводом посередине, ПЭВ-2 диаметр 1 мм.
• III – 2 вит., ПЭВ-2 диаметр 0,3 мм.

Т2: Кольцо марки М2000НМ, К10х6х5

• I – 10 вит., ПЭВ-2 диаметр 0,3 мм.
• II – 6 вит., ПЭВ-2 диаметр 0,3 мм.
• III – 6 вит., ПЭВ-2 диаметр 0,3 мм.

Для стабильного запуска III обмотка Т1 должна быть намотана на месте, не занятом обмоткой II. Обмотки необходимо надежно изолировать друг от друга стеклотканью или любым другим подходящим изоляционным материалом. Диоды КД213А можно заменить на КД213Б. Транзисторы КТ812А возможно поменять на КТ809А, КТ704В, КТ812Б, КТ704А. Конденсаторы C1, C2 на напряжение не менее 160В.

Исправно построенный импульсный блок питания как правило в настройке не нуждается, но в определенных случаях возможно будет подобрать транзистор VT3. Для контроля его работоспособности на некоторое время отсоединяют контакт эмиттера и подключают его к минусовому контакту сетевого выпрямителя.

Двухполярный лабораторный блок питания (см. рисунок ниже) отличается простотой и высокой надежностью. Он обеспечивает независимую регулировку выходного каждого от нуля до 20 В при токе нагрузки до 1 А. Каждое плечо источников питания имеет защиту от перегрузок.

При изменении потребляемого тока, напряжение на выходе нестабилизированного питания может изменяться от 2 до 8 В. Для получения постоянного на нагрузке к выходу выпрямителя подключают стабилизатор, который может быть выполнен по схеме, приведенной на рисунке ниже:

источника питания схема" alt=" питания схема">

Стабилизированный источник питания реализован на регулируемом стабилизаторе положительного DA1. В зависимости от потребляемого тип микросхемы на напряжение 14 В выбирается из таблицы:

Применяемые в некоторых моделях пультов дистанционного управления (ПДУ) батарейки «Крона» имеют малый срок службы. Поэтому целесообразно использовать элементы

Если нужен приличный блоком питания с регулируемым током и напряжением — редакция сайта « » советует вспомнить старый добрый стабилизатор uA723 . Проверен он уже тысячи раз радиолюбителями по всему Миру и показал прекрасные результаты — тогда зачем изобретать велосипед? Схема обеспечивает симметричное двухполярное выходное напряжения в диапазоне до 26 В и токе до 3 А. Превышение максимального значения тока вызывает отключение выходных транзисторов, что можно рассматривать как защиту по току. В каждой мастерской должен быть именно такой двухполярный БП — это полезно например в конструкциях с использованием операционных усилителей, а также для предварительного запуска усилителей мощности с двойным питанием. Преимуществом описываемой здесь конструкции является очень низкая стоимость сборки. В общем данный блок питания станет очень серьезным помощником домашней радиотехнической лаборатории.

Схема блока питания на uA723

Прямому регулированию подвергается плечо положительного напряжения, в то время как отрицательная часть следует за положительной благодаря системе построенной на операционном усилителе TL081.

Описание работы

Стабилизатор U1 (uA723) включает в себя температурно компенсированный источник опорного напряжения, усилитель ошибки и выходной транзистор, обеспечивающий ток до 150 мА. Микросхема работает в типовой конфигурации, в которой его внутренний усилитель ошибки сравнивает напряжение с делителя R0 (5,6 k) — R3 (4,7 k) с напряжением, какое наличествует на выходе блока питания. Резисторы R4 (220R), R5 (6,8 k) и потенциометр P1 (50k) обеспечивают регулирование напряжения выхода.

Усилитель ошибки работающие в петле отрицательной обратной связи регулируется с помощью элементов R1 (560R), T1 (BD911) и T2 (BD139) меняя выходное напряжение так, чтобы его доля была равна установленному напряжению через делитель R0 — R3. Изменение положения ползунка P1 приведет к изменению выходного напряжения, поэтому усилитель ошибки, соответственно, изменит выходное напряжение, чтобы эти изменения компенсировать.

Например: перемещение ручки потенциометра в направлении R4 повысит напряжение на его ползунке, что заставит стабилизатор (через усилитель ошибки) снизить выходное напряжения так, чтобы потенциал регулятора снизился до уровня устанавливаемого делителем R0 — R3.

Резистор R2 (0.2 R/5W) вместе с транзистором Т6(BC548) работает в узле ограничения тока. Если ток, потребляемый от источника питания растет — падение напряжения на R2 также возрастает. Открытый транзистор Т6 при снижении напряжения равным примерно 600 мВ вызовет короткое замыкание между эмиттером и базой транзисторов управления и тем самым ограничит ток, протекающий через T1. Ток будет ограничен значением примерно 0.6/R2, что в данном случае дает 3 Ампера. Номинал резистора следует подобрать самостоятельно, учитывая трансформатор и его характеристики. В роли T1 в большинстве случаев потребуется применение нескольких транзисторов соединенных параллельно, чтобы распределить протекающий ток и мощность на несколько элементов.

За регулирование отрицательной половины питания отвечает операционный усилитель U2 (TL081). Его выход управляет транзисторами T3 (BD140) и T4(BD912). Резистор R9 (560R) ограничивает ток базы Т3, выполняя аналогичную роль, как R1 в положительной половине питания. Делитель R6 (100k), R7 (100k) и P2 (10k) подобран таким образом, чтобы в состоянии, установленном на регуляторе P2 был потенциал массы. Увеличение напряжения на выходе положительной части блока питания приведет к увеличению потенциала на ползунке потенциометра P2, одновременно ОУ U1 стремясь уровнять потенциал на обоих своих выходах приведет к снижению отрицательной половины питания с помощью регулировочных элементов T3 и T4. Напряжение на отрицательной половине, соответственно, будет следовать за положительным, если только делитель R6, R7, P2 будет установлен на деление 1:1.
Транзистор T5 (BC557) ограничивает ток в отрицательной половине питания таким же образом, как и T6 в положительной половине. Максимальное значение тока в данном случае это 0.6/R8.

К разъемам IN1 и IN2 подключаются две независимые обмотки трансформатора питания. Напряжение будет одинаково на мостах Br1 (5А) и Br2 (5А) и будет фильтроваться с помощью емкости C1, C2 (4700uF) и C3, C4 (100nF), после чего попадает на транзисторы T1 и T4 (напоминаем, что каждый из них может состоять из нескольких транзисторов, соединенных параллельно). На выходе напряжение фильтруют конденсаторы C6, C7 (470uF) и C9, C10 (100nF). Выходом блока является разъем OUT на котором и будет регулируемое напряжение симметрично относительно массы. Кроме того, на плате можно установить делитель R10-R13, благодаря которому возможно измерение выходного напряжения с помощью микроконтроллера с преобразователем ADC.

На вход схемы необходимо подключить трансформатор с двумя обмотками напряжением 2×24 В и мощности в зависимости от ваших потребностей.

Сборка лабораторного блока питания

Схема паяется на печатной плате (). Монтаж не сложен, элементы на ней находятся далеко друг от друга. Однако необходимо определить значения R3, Р1 и R5. Резистор R3 определяет уровень напряжения на входе усилителя ошибки (pin 5 U1) и его подбор является простым. По расчётам резистор R3 равен 4,7 k, что дает напряжение на усилителе ошибки около 3,2 В. Второй шаг-это подбор значения потенциометра P1 и резистора R5, от которых зависит максимальное выходное напряжение блока питания. Предполагая, что требуемый диапазон регулирования выходного напряжения от 3 В до 26 В легко рассчитаем значение R5 чуть ниже 7к. Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда и получаем R5 = 6,8 к.

После сборки мелких элементов на плате, пришло время для установки силовых транзисторов T1 и T4, они должны быть установлены на отдельный радиатор. Если по какой-то причине будет только один радиатор — примените изоляционные прокладки под транзисторы. Если потребление тока от блока питания не будет большим — до 0.5 А, можно поставить только один транзистор. Если таки нагрузки планируются несколько ампер — можно использовать параллельное соединение транзисторов в соответствии со схемой их соединения.

С описью древностей возникла ожидаемая проблема, ни черта не помню, потому описание может быть не точным, поправлю в процессе.
Блок выполнен на tl494 и LM337 в стандартном включении. Хотел было поменять на lm2576 но, как выяснилось, не смотря на отличную стабилизацию, для лабораторного блока она абсолютно не пригодна, так как самоуничтожается при запуске на короткое замыкание, да и кпд у неё никудышный.
Никакой необходимости делать каналы симметричными нет, значит можно сделать двухполярный блок пригодный для любых задач. Плюсовой канал содержит стабилизатор тока и может использоваться для зарядки аккумуляторов, или работы на любую сильноточную нагрузку с высоким кпд. Линейный минусовой канал предназначен для питания радиочастотных устройств и содержит триггерную защиту от перегрузок. Предусмотрено отключение источников ВЧ помех. Нагрузка может подключаться как относительно общего провода так и относительно противоположного канала. Для питания УНЧ выведено нестабилизированное напряжение.

Технические характеристики:
Плюсовой канал-
Напряжение 0,5-18В при токе 2А
0,5-15 при токе 4А
Стабилизация тока 0,03-4А

Минусовой канал-
Напряжение 0-18В при токе 1.5А
Триггерная
токовая защита 0,12А 0,9А

Для стабилизации напряжения + канала используется встроенный в 494 усилитель ошибки. Образцовое напряжение 0.5В сравнивается с напряжением на регулируемом делителе r8r9r10r11r16. Такая регулировка чрезвычайно удобна конструктивно и позволяет увеличивать точность регулировки последовательным включением любого числа резисторов. Но имеет и досадный недостаток -- при потере контакта в регуляторе стабилизатор полностью открывается с фатальными последствиями для нагрузки. В качестве пассивной защиты от подобных ситуаций здесь применяются сдвоенные резисторы подключенные последовательно, при обрые любого напряжение вырастет не более чем на треть. Использовать одинарные сопротивления в регулируемом блоке недопустимо. Использовать проволочные то же.

Поскольку все китайские сопротивления хуета изначально, их перед установкой необходимо подготовить. Сопротивления разбираются, все доступные участки зачищаются тряпкой с пастой гои, особенно возле выводов. Далее резистор щедро смазывается литолом или циатимом для предотвращения коррозии, и собирается.

Регулировка отрицательного канала выполнена аналогичным образом, но для регулировки от нуля применяется смещение +1,25В стабилизатором DA1. Наиболее удобно использовать регуляторы одного номинала, чтобы ручки были равнозначны, и не нужно было смотреть что крутишь, но для более точной установки сопротивления выбраны с отношением 1/2, что позволяет выставлять напряжение с точностью до 10мВ, правда этого не позволяет применённый вольтметр.

Важное значение имеют цепи обратной связи с2r6r5, от их номиналов зависит коэффициент стабилизации, и при их отсутствии просадка под нагрузкой может превышать 1/2 вольта. Часто в любительских конструкциях ими пренебрегают, хотя при большой скважности шим возможно это не имеет значение, другое дело в стабилизаторе с широким интервалом выходных напряжений. Номиналы подобраны опытным путём.

Индуктивность дросселя составляет около 10мкГн. Дроссель намотан на кольце Е106-26 (жёлто-белое, внешний D 27мм) с распределённым немагнитным зазором. Провод 2.5мм^2. Использовать ферритовые кольца не допустимо. Дроссель фильтра аналогичен.


Для стабилизации тока применён внешний усилитель ошибки da3, питающийся с выхода стабилизатора, и работающий в линейном режиме неинвертирующего усилителя (попытка использовать стабилизатор тока по даташиту к успеху не привела, ток сильно плавает при любых выходных напряжениях ). Оптроном U1 у.о. воздействует прямо на вход компаратора. Последовательно с транзистором оптрона включен индикатор стабилизации тока.

Для минимизации помех предусмотрено полное отключение импульсного стабилизатора и вольтметра. Чтобы при включении в минусовой канал вольтметр не включился через обратный диод микросхемы 494 установлен развязывающий диод VD1. Вольтметр может включаться на плюсовой, минусовой или оба канала одновременно индицируя сумму напряжений.

Так как традиционный стабилизатор тока в качестве защиты от перегрузки полное говно, в качестве эксперимента в отрицательном канале для этих целей применена триггерная защита на тиристоре VS1. Диод шотки vd4 отвязывает управляющий электрод от измерительного сопротивления после срабатывания, без этого ток удержания возрастает в несколько раз. С6 относительно малой ёмкости разряжается транзистором VT2 через r29r28 до нуля за время не более 10 мс.

Элементы стабилизаторов смонтированы на отдельной плате, силовой транзистор и lm337 установлены на внешних радиаторах за пределами корпуса. lm337 без изолирующей прокладки для увеличения рассеиваемой мощности, которая может достигать 30Вт. крен12а снабжён теплоотводом площадью 10см кв.

Цепи стабилизатора тока расположены на плате выпрямителя. Платы рисованные. Восстанавливать топологию, пожалуй, не имеет смысла терять время, разберусь и по схеме. Триггерная защита на отдельной макетной плате. Токоизмерительный r33 на переключателе уставок. Монтаж без разъёмов.
Силовой трансформатор от унч Вега 120.

Индикация срабатывания токовых защит

Этот двухполярный блок питания имеет симметричный выход +12В и -12В с током до 100мА. Он был построен для питания 3-х операционных усилителей OPA627 моего аудио ЦАП-а на чипах PCM1792 и PCM1794.

Описание схемы

Схема имеет в первичной цепи только один предохранитель. Я не смог найти меньше, чем 50мА. Мы можем подключить шнур питания непосредственно к разъему X1 или с помощью выключателя питания на шасси. Ко вторичной обмотке трансформатора подключены два предохранителя по 100 мА и после них идет выпрямительный мост. Конденсаторы C1 и C2 для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

Далее идут положительный и отрицательный интегральные стабилизаторы напряжения 78L12 и 79L12 с конденсаторами развязки С3-С6, припаянных близко к выводам стабилизаторов. Далее идут небольшие конденсаторы фильтра, а также сигнальные светодиоды, подключенные через резисторы. Выходные напряжения выведены на 3-х контактный разъем. Для сигнализации наличия напряжения достаточен только один светодиод. Также можно использовать 2-х контактные разъемы для подключения светодиодов.

Монтаж

Сначала мы проверяем, все ли отверстия просверлены правильно. Припаиваем детали в порядке от малогабаритных к крупным. Начинаем с резисторов, небольших конденсаторов, светодиодов, регуляторов, предохранителей и выпрямителя. Далее – разъемы, трансформатор и большие конденсаторы. Будьте внимательны с полярностью электролитических конденсаторов, ориентацией диодов и стабилизаторов.

Печатная плата

Плата односторонняя. Это позволит сделать ее в любительских условиях. Я постарался спроектировать ее симметрично.

Если напряжение на больших конденсаторах не выше14.5В, то следует использовать трансформатор с вторичными обмотками 2 х 15В, чтобы получить 12В на выходе. При использовании светодиодов с током 2мА, следует увеличить номинал резисторов до 1.5кОм.

Правильно собранный блок не нуждается в наладке и работает при первом же включении.
Если требуется другое напряжение, например +/- 15В, то надо заменить трансформатор и стабилизаторы, а также обратить внимание на допустимое рабочее напряжение электролитических конденсаторов.

И ещё хочу отметить один момент, если у вас автомобиль RENAULT Duster и вы хотите немного его усовершенствовать или сделать так сказать тюнинг, то есть отличный ресурс, который поможет вам в этом плане. Заходите, смотрите и выбирайте, много чего интересного.