Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 вольт


Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. У каждого радиолюбителя, в его домашней лаборатории, обязательно должен быть регулируемый блок питания, позволяющий выдавать постоянное напряжение от 0 до 14 Вольт при токе нагрузки до 500mA. Причем такой блок питания должен обеспечивать защиту от короткого замыкания на выходе, чтобы не «сжечь» проверяемую или ремонтируемую конструкцию, и не выйти из строя самому.

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

1. Принципиальная схема блока питания.

Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 1417 Вольт. Это напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (II) трансформатора, выпрямляется диодами VD1VD4, включенными по мостовой схеме, и сглаживается фильтрующим конденсатором С1. Если не будет конденсатора, то при питании приемника или усилителя в динамиках будет слышен фон переменного тока.

Диоды VD1VD4 и конденсатор С1 образуют выпрямитель, с выхода которого постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора напряжения, состоящего из нескольких цепей:

1. R1, VD5, VT1;
2. R2, VD6, R3;
3. VT2, VT3, R4.

Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.

На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.

Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.

При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.

Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.

Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.

Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.

Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.

Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.

На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.

При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.

2. Детали.

В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.

В оригинале статьи используется готовый трансформатор от кадровой развертки Советских телевизоров — типа ТВК-110ЛМ.

Диоды VD1 – VD4 могут быть из серии 1N40011N4007. Также подойдут диоды, рассчитанные на обратное напряжение не менее 50 Вольт при токе нагрузки не менее 0,6 Ампер.
Диод VD5 желательно германиевый из серии Д226, Д7 — с любым буквенным индексом.

Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.

Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.

Транзисторы VT1 и VT2 германиевые — любые из серии МП39 – МП42 с любым буквенным индексом.

Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.

Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.

Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.

Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:

Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.

На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!

Регулируемая цепь источника питания 0-40 В - Учебное пособие по конструкции

Этот многоцелевой источник питания общего назначения вырабатывает до 2,5 ампер от нуля до 20 вольт или до 1,25 ампера от 0-40 вольт. Ограничение тока может изменяться во всем диапазоне для любого варианта вывода.

Trupti Patil

Основные характеристики источника питания:

ИДЕАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ должен обеспечивать переменное в широком диапазоне напряжение, которое должно оставаться в заданном напряжении независимо от напряжения сети или неравенство нагрузки.

Источник питания также должен быть защищен от короткого замыкания по всему выходу и иметь возможность ограничивать ток нагрузки, чтобы гарантировать, что устройства не будут повреждены в результате сбоя.

В этом конкретном проекте описывается источник питания, рассчитанный на выдачу 2,5 ампер при напряжении до 18 вольт (до 20 вольт при более низких токах). В то же время несколько базовых модификаций сделают предложение питания до 40 вольт при 1,25 ампера.

Напряжение питания регулируется в диапазоне от нуля до «максимально возможного», а ограничение тока также можно отрегулировать во всем заданном диапазоне.Режим работы блока питания индицируется двумя светодиодами.

Значок рядом с ручкой управления напряжением показывает, находится ли блок в нормальном режиме регулирования напряжения, а значок рядом с ручкой ограничения тока показывает, находится ли блок в режиме ограничения тока. Кроме того, большой измеритель показывает выходной ток или напряжение, выбранное переключателем.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

На стадии предварительного проектирования мы исследовали различные типы регуляторов, а также положительные стороны и недостатки каждого, чтобы иметь возможность выбрать тот, который обеспечивает максимальную рентабельную функциональность.Конкретные стратегии и их особенности можно резюмировать следующим образом.

Шунтирующий регулятор:

Эта схема будет работать в основном для источников питания малой мощности от 10 до_15 Вт. Он обеспечивает отличную регулировку и устойчив к внутреннему короткому замыканию, однако рассеивает весь объем энергии, на который способен работать в условиях холостого хода.

Регулятор серии.

Этот регулятор подходит для источников средней мощности примерно 50 Вт.

Может и предназначен для более мощных источников питания, хотя рассеяние тепла может быть проблемой, особенно при очень высоком токе с низким выходным напряжением.

Регулировка отличная, как правило, выходной шум незначителен, а стоимость сравнительно невысока.

Регулятор SRC:

Этот регулятор идеально подходит для целей средней и высокой мощности, обеспечивает низкое рассеивание мощности, хотя пульсации на выходе и время отклика не так хороши, как у последовательного регулятора.

Предварительный регулятор и последовательный регулятор SCR.

Самые лучшие характеристики SCR и последовательных регуляторов объединены в этой схеме источника питания, используемой для приложений средней и большой мощности.Предрегулятор SCR используется для обеспечения примерно регулируемого напряжения питания примерно на пять вольт выше рекомендованного, в сопровождении подходящего последовательного регулятора.

Это уменьшает потери мощности в последовательном регуляторе. Однако его строительство намного дороже.

Импульсный регулятор.

Также применяется для приложений средней и большой мощности, этот метод обеспечивает доступное регулирование и низкое рассеивание мощности в регуляторе, тем не менее, его конструкция является дорогостоящей и имеет высокочастотную пульсацию на выходе.

Импульсный источник питания.

Самый успешный метод из всех, этот регулятор выпрямляет сеть для работы инвертора на частоте 20 кГц или даже больше. Для понижения или повышения напряжения обычно используется недорогой ферритовый трансформатор, выход которого выпрямляется и фильтруется, чтобы получить предпочтительный выход постоянного тока.

Линейное регулирование очень хорошее, но оно, несомненно, имеет недостаток, заключающийся в том, что его нельзя удобно применять в качестве переменного источника, поскольку он просто адаптируется в относительно меньшем диапазоне.

НАШ СОБСТВЕННЫЙ ДИЗАЙН

Наш первоначальный принцип конструкции заключался в использовании источника питания около 20 вольт при выходном токе от 5 до 10 ампер.
При этом, учитывая разнообразие доступных регуляторов, а также стоимость, было решено ограничить ток примерно до 2,5 ампер.
Такой подход помог нам использовать серийный регулятор, наиболее экономичную модель. Требовалось хорошее регулирование, наряду с регулируемой функцией ограничения тока, плюс было дополнительно выбрано, чтобы источник питания мог работать вплоть до практически нулевого вольт.

Для получения окончательной квалификации необходима отрицательная шина питания или компаратор, который может работать с использованием своих входов при нулевом напряжении. Вместо использования отрицательной шины питания мы приняли решение использовать в качестве компаратора операционный усилитель CA3l30 IC.

CA3l 30 требует однополярного питания (максимум 15 вольт), и вначале мы использовали резистор и стабилитрон l 2 вольта, чтобы получить питание 12 вольт. Опорное напряжение было затем создано из этого источника стабилитрона с помощью еще одного резистора и 5 вольтого стабилитрона.

Считалось, это было бы представлено адекватное регулирование опорного напряжения, однако практически на выходе из выпрямителя был идентифицирован, чтобы изменить от 21to 29 вольт, плюс некоторые пульсации и напряжения переключения, которое имело место в течение 12 вольт стабилитрон, в результате , в конечном итоге отражаясь в обращение стабилитрона 5 вольт.

По этой причине стабилитрон на 12 В был заменен регулятором LC, который устранил проблему.

Во всех серийных регуляторах транзистор с последовательным выходом, исходя из характеристик схемы, должен рассеивать много энергии, особенно при низком выходном напряжении и большом токе.В этом смысле респектабельный радиатор является важной частью конструкции.

Промышленные радиаторы невероятно дороги, и их часто сложно установить. В результате мы создали наш собственный радиатор, который был не только более доступным, но и функционировал намного лучше, чем коммерческий вариант, о котором мы думали, - его было проще установить.

Тем не менее, при полной нагрузке радиатор продолжает работать, как и трансформатор. а в условиях сильноточного и низкого напряжения транзистор может даже стать слишком горячим, чтобы его можно было коснуться.
Это вполне нормально, поскольку в этих ситуациях транзистор продолжает работать в выбранном диапазоне температур.

Вместе с любой чрезвычайно регулируемой поставкой стабильность может быть проблемой. Для этого используется режим регулирования напряжения, конденсаторы C5 и C7 включены, чтобы минимизировать усиление контура на высоких частотах и, следовательно, избежать колебаний источника питания.

Значение C5 выбрано для идеальной экономии между стабильностью и периодом реакции.Когда значение C5 слишком низкое, скорость реакции увеличивается.

Однако существует большая вероятность отсутствия стабильности. Если чрезмерное время реакции чрезмерно увеличено. В режиме ограничения тока идентичные функции выполняются C4 и реализуются те же мнения, что и для сценария напряжения.

Поскольку источник питания может выдавать относительно высокий выходной ток, несомненно, может быть некоторое падение напряжения в проводке к выходным клеммам.Это компенсируется измерением напряжения на выходных клеммах через независимый набор проводов.

Хотя источник питания был в основном рассчитан на 20 В при 2,5 А, в конечном итоге было рекомендовано использовать точно такой же источник для подачи 40 В при 1,25 А, и что это может быть более подходящим для многих конечных пользователей.

Этого можно достичь, изменив настройки выпрямителя и изменив несколько компонентов. Некоторая идея была предложена для создания переключаемого предложения, однако из-за дополнительных сложностей и цены это было проигнорировано как выгодное.

Следовательно, вам нужно в основном выбрать конфигурацию, которая соответствует вашему спросу, и при необходимости наращивать предложение.

Максимальное регулируемое напряжение ограничено доступными, возможно, с помощью входного напряжения к регулятору слишком снижается (с более чем 18 вольт и 2,5 ампер) или, возможно, из соотношения R14 / R15 и значением опорного напряжения. (Выход = R14 + R15 / R15) V ref

Из-за допуска ZD1 полные 20 вольт (или 40 вольт), вероятно, недоступны.Если это идентифицируется как ситуация, R14 необходимо увеличить до следующего предпочтительного значения.

Однооборотные потенциометры предназначены для регуляторов напряжения и тока в связи с их доступностью. Тем не менее, если требуется точная регулировка напряжения или тока, вместо них следует использовать десятиоборотные потенциометры.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Сетевое напряжение 240 В понижается до 40 В переменного тока через трансформатор и, в зависимости от разработанного источника питания, выпрямляется до 25 или 5 В постоянного тока.

Это напряжение на самом деле умеренное, поскольку фактическое напряжение будет отличаться от 29 В (58 В) на холостом ходу до 21 В (42 В) при полной нагрузке.

В обоих случаях используются идентичные конденсаторы фильтра. Они подключены параллельно для вашего варианта на 25 В (5000 мкФ) и последовательно для модели на 50 В (1250 мкФ). В модели на 50 В центральный отвод трансформатора будет соединен с центральным отводом конденсаторов, что гарантирует точное напряжение.разделение между конденсаторами. Эта установка дополнительно обеспечивает подачу напряжения 25 В на регулятор lC.

Стабилизатор напряжения, по сути, представляет собой регулятор последовательного типа, в котором импеданс последовательного транзистора регулируется таким способом, что это напряжение во всей нагрузке поддерживается постоянным на заданном уровне.

Транзистор Q4 рассеивает большую мощность, особенно при низких выходных напряжениях и большом токе, поэтому он устанавливается на радиаторе на задней стороне изделия.

Транзистор Q3 обеспечивает усиление по току на Q4, при этом совместная работа работает как мощный PNP-транзистор с высоким коэффициентом усиления. С помощью интегрального регулятора ICI напряжение 25 вольт снижается до 12 вольт. Это напряжение обычно используются в качестве напряжения питания для CA3130 ЛВПА и дополнительно снижено до 5,1 вольтого стабилитрона ZDI для использования в качестве опорного напряжения.

Регулировка напряжения осуществляется lC3, который проверяет напряжение, определяемое RV3 (от 0 до 5,1 "вольт), с выходным напряжением, разделенным на R14 и R15.Делитель обеспечивает деление на 4,2 (от 0 до 21 вольт) или восемь (от 0 до 40 вольт).

С другой стороны, в верхнем диапазоне доступное напряжение ограничено до такой степени, что стабилизатор теряет управление при высоком токе, когда напряжение через конденсатор фильтра достигает выходного напряжения, плюс также могут быть обнаружены пульсации порядка 100 Гц. Выход IC3 регулирует транзистор Q2, который впоследствии управляет выходным транзистором таким образом, чтобы выходное напряжение оставалось постоянным независимо от разницы между линиями и нагрузкой.Упоминание 5,1 вольта предлагается эмиттером Q2 через Q1.

Этот транзистор фактически является буферным каскадом для предотвращения нагрузки на линию 5,1 В. Контроль тока осуществляется IC2, который анализирует напряжение, определяемое -RV1 (от 0 до 0,55 вольт), используя напряжение, создаваемое вокруг R7 током нагрузки.

Если, скажем, на RV1 определено 0,25 В, а ток, снимаемый с источника питания, небольшой, выход IC2 будет около 12 В. Это приводит к тому, что светодиод 2 загорается, поскольку эмиттер Q1 находится на 5.7 вольт.

Этот светодиод, следовательно, означает, что этот источник питания работает в режиме регулятора напряжения. Однако, если управляемый ток повышается так, что напряжение вокруг R7 составляет немногим более 0,25 В (на нашем рисунке), выход IC2 может упасть. Как только выходное напряжение IC2 упадет ниже примерно 4 вольт, Q2 начнет отключаться через светодиоды 3 и D5. Результатом этого будет минимизация выходного напряжения, чтобы напряжение на резисторе R7 не могло увеличиваться больше.

Пока это происходит, компаратор напряжения IC3 пытается решить проблему, и его выход резко возрастает до 12 вольт.Затем IC2 потребляет больше тока для подпитки, и этот ток вызывает свечение светодиода 3, что означает, что источник питания работает в режиме ограничения тока.

Для обеспечения точной регулировки клеммы измерения напряжения поставляются на выходные точки независимо от тех, которые передают ток нагрузки. Измеритель включает в себя движение на один миллиампер и считывает выходное напряжение (непосредственно вдоль выходных клемм) или ток (путем измерения напряжения около R7), как выбирается переключателем на передней панели SV2

Схема печатной платы для цепи источника питания 40 В

.

Сильноточная бестрансформаторная цепь питания

Простая конфигурация бестрансформаторной цепи питания, представленная ниже, способна обеспечить высокий ток при любом заданном фиксированном уровне напряжения. Идея, похоже, решила проблему получения высокого тока от емкостных источников питания, которая раньше казалась сложной задачей. Я предполагаю, что я первый, кто это изобрел.

Введение

В этом блоге я обсуждал несколько бестрансформаторных цепей питания, которые подходят только для приложений с низким энергопотреблением и имеют тенденцию становиться менее эффективными или бесполезными при сильноточных нагрузках.

В вышеуказанной концепции используются высоковольтные полипропиленовые конденсаторы для понижения сетевого напряжения до необходимого уровня, однако она не может повысить уровни тока в соответствии с любым желаемым конкретным применением.

Хотя, поскольку ток прямо пропорционален реактивному сопротивлению конденсаторов, это означает, что ток можно снять, просто подключив больше конденсаторов параллельно. Но это создает риск возникновения высоких начальных импульсных токов, которые могут мгновенно разрушить задействованную электронную схему.

Добавление конденсаторов для увеличения тока

Таким образом, добавление конденсаторов может помочь увеличить текущие характеристики таких источников питания, но необходимо сначала позаботиться о коэффициенте перенапряжения, чтобы схема была пригодной для практического использования.

Схема сильноточного бестрансформаторного источника питания, описанная здесь, мы надеемся, эффективно справляется с перенапряжениями, возникающими из-за переходных процессов питания, таким образом, что выход становится свободным от опасностей, и обеспечивает требуемый источник тока при номинальных уровнях напряжения.

Все в цепи остается таким же, как и его старая копия, за исключением включения симистора и стабилитрона, который на самом деле представляет собой ломовую сеть, используемую для заземления всего, что превышает номинальное напряжение.

В этой схеме выход, как мы надеемся, обеспечит стабильное напряжение около 12+ вольт при токе около 500 мА без опасности случайного притока напряжения или тока.

ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ И ПОЭТОМУ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ПОВЫШЕННЫЙ РИСК ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ, НЕОБХОДИМО ПРИНЯТЬ СОБЫТИЕ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ.

ОБНОВЛЕНИЕ: В этой бестрансформаторной цепи питания с контролируемым переходом через нуль можно узнать о лучшей и более совершенной конструкции.

Список деталей

  • R1 = 1M, 1 / 4W
  • R2, R3 = 1K, 1 / 4 Вт
  • C1 ---- C5 = 2 мкФ / 400 В PPC, КАЖДЫЙ
  • C6 = 100 мкФ / 25 В
  • Все ДИОДЫ = 1N4007
  • Z1 = 15 В, 1 Вт
  • TRIAC = BT136

Аккуратно нарисованная печатная плата для вышеупомянутого сильноточного бестрансформаторного источника питания можно увидеть ниже, он был разработан Mr.Патрик Брюн, один из ярых последователей этого блога.

Обновление

Более глубокий анализ схемы показал, что симистор сбрасывает значительную величину тока, ограничивая выбросы и контролируя ток.

Подход, используемый в приведенной выше схеме для управления напряжением и выбросом, является отрицательным с точки зрения эффективности.

Чтобы получить желаемые результаты, как предложено в приведенной выше схеме, и без шунтирования драгоценных усилителей, необходимо реализовать схему с прямо противоположным откликом, как показано выше.

Интересно, что здесь симистор не настроен на сброс мощности, а он подключен таким образом, что он отключает питание, как только выход достигает указанного безопасного предела напряжения, который определяется каскадом BJT.

Новое обновление:

В приведенной выше модифицированной конструкции симистор может не работать должным образом из-за его довольно неудобного расположения. На следующей диаграмме предлагается правильно настроенная версия вышеуказанного, которая, как ожидается, будет работать в соответствии с ожиданиями. В эту конструкцию мы включили тиристор вместо симистора, так как устройство расположено после мостового выпрямителя, и поэтому вход имеет форму пульсаций постоянного тока, а не переменного тока.

Улучшение вышеуказанной конструкции:

В вышеупомянутой схеме бестрансформаторного источника питания на основе SCR выход защищен от перенапряжения через SCR, но BC546 не защищен.Чтобы обеспечить полную защиту всей схемы вместе с каскадом драйвера BC546, к каскаду B546 необходимо добавить отдельный каскад запуска с низким энергопотреблением. Измененную конструкцию можно увидеть ниже:

Вышеупомянутую конструкцию можно дополнительно улучшить, изменив положение SCR, как показано ниже:

До сих пор мы изучили несколько конструкций бестрансформаторных источников питания с сильноточными характеристиками, а также узнали об их различных режимах конфигурации.

Ниже мы пойдем немного дальше и узнаем, как создать схему с переменной версией, используя SCR. Описанная конструкция не только обеспечивает возможность получения бесступенчато регулируемого выходного сигнала, но также имеет защиту от перенапряжения и, следовательно, становится более надежной при использовании предполагаемых функций.

Схема может быть понята из следующего описания:

Работа схемы

Левая часть схемы нам хорошо знакома, входной конденсатор вместе с четырьмя диодами и конденсатор фильтра образуют части общего, ненадежная схема бестрансформаторного питания фиксированного напряжения.

Выход из этой секции будет нестабильным, подверженным импульсным токам и относительно опасным для работы чувствительных электронных схем.

Часть схемы на правой стороне предохранителя превращает его в совершенно новый, изысканный дизайн.

The Crowbar Network

На самом деле это ломовая сеть, введенная для некоторых интересных функций.

Стабилитрон вместе с R1 и P1 образует своего рода фиксатор напряжения, который определяет, при каком уровне напряжения должен срабатывать тиристор.

P1 эффективно изменяет напряжение стабилитрона от нуля до максимального значения, поэтому здесь предполагается, что оно равно нулю до 24 В.

В зависимости от этой настройки устанавливается напряжение зажигания SCR.

Предположим, что P1 устанавливает диапазон 12 В для затвора SCR, как только сеть включается, выпрямленное напряжение постоянного тока начинает развиваться на D1 и P1.

В момент, когда он достигает отметки 12 В, тиристор получает достаточное напряжение срабатывания и мгновенно проводит ток, замыкая выходные клеммы.

Короткое замыкание на выходе приводит к падению напряжения до нуля, однако в тот момент, когда падение напряжения становится ниже установленной отметки 12 В, SCR блокируется от требуемого напряжения затвора, и он возвращается в непроводящее состояние .... ситуация снова позволяет напряжению повышаться, и SCR повторяет процесс, следя за тем, чтобы напряжение никогда не превышало установленный порог.

Включение конструкции лома также обеспечивает выход без перенапряжения, поскольку тиристор никогда не пропускает перенапряжения на выход при любых обстоятельствах, а также позволяет работать с относительно более высокими токами.

Принципиальная схема
О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

LM324 Схема переменного источника питания

Представленная универсальная схема источника питания может быть использована для чего угодно, вы можете использовать ее в качестве зарядного устройства для солнечных батарей, настольного источника питания, схемы зарядного устройства от сети или для любого другого применения, независимо от напряжения и напряжения. диапазон тока, который чрезвычайно гибкий и полностью регулируемый.

Основные характеристики:

Основные характеристики этого источника питания заключаются в том, что он очень гибкий и позволяет получать переменное напряжение от 0 до 30 В и переменный ток от 0 до 3 ампер.Оба параметра можно контролировать с помощью потенциометра.

Ограничение тока можно повысить, соответствующим образом увеличив рейтинг VT1 и изменив значение R20.

Использование одного LM324 в качестве основного управляющего устройства

Конструкция простого источника питания на базе операционного усилителя не является сложной и использует обычные детали, такие как IC LM324, несколько BJT и другие связанные пассивные компоненты, но она слишком гибкая и может быть откалиброванным для любого желаемого диапазона напряжения и тока, от 0 до 100 В или от 0 до 100 ампер.

Я случайно нашел этот дизайн на онлайн-сайте и нашел его довольно интересным, хотя у меня уже есть похожий дизайн, опубликованный на этом сайте под названием «Схема солнечного зарядного устройства с нулевым падением напряжения», показанная выше схема выглядит более тщательно разработанной и, следовательно, более точный.

Ссылаясь на предложенную выше универсальную принципиальную схему источника питания, функциональные детали можно понять с помощью плавных точек:

Как работает схема

Микросхема LM324 образует сердце схемы и отвечает за все задействована сложная обработка.

Это ИС с четырьмя операционными усилителями, что означает, что он имеет четыре операционных усилителя в одном корпусе, и все 4 операционных усилителя (OP1 ---- OP4) из этой ИС могут эффективно использоваться для своих соответствующих функций.

Подачи входа, который является производной либо от сети трансформатора или от солнечной панели соответственно ступенчатой ​​вниз с помощью шунта стабилитрона VD1 сети, чтобы обеспечить безопасное рабочее напряжение для IC LM324, а также для генерирования стабилизированных ссылок для ОР1 не- инвертирующий вход, через R5 и заданный R4.

OP1 в основном сконфигурирован как компаратор, в котором на его контакт 3 подается заданное задание, а на его контакт 2 подается делитель потенциала на выходе источника питания для определения конечного напряжения на нагрузке.

В зависимости от настройки R4, который может быть потенциометром, OP1 сравнивает уровень выходного напряжения, выдаваемого VT1, и снижает его до указанного уровня. Таким образом, потенциометр R4 становится ответственным за определение эффективного выходного напряжения и может непрерывно регулироваться для получения желаемого напряжения на указанных выходных клеммах схемы.

Вышеупомянутая операция учитывает функцию переменного напряжения предлагаемой универсальной схемы питания. VT1 и VT2 должны быть правильно выбраны в соответствии с диапазоном входного напряжения, чтобы устройства могли работать правильно без повреждений.

Функция переменного тока в конструкции реализуется через оставшиеся три операционных усилителя, которые совместно используются операционными усилителями OP2, OP3 и OP4.

OP4 сконфигурирован как датчик напряжения и усилитель, и он контролирует напряжение, возникающее на R20.

Обнаруженный сигнал подается на вход OP2, который сравнивает уровень с опорным уровнем, установленным потенциометром (или предустановкой) R13.

В зависимости от настройки R13, OP2 постоянно переключает OP3, так что выход из OP3 отключает каскад привода VT1 / VT2 всякий раз, когда выходной ток стремится превысить фиксированный уровень (установленный R13).

Таким образом, R13 можно эффективно использовать для установки максимально допустимого тока на выходе для подключенной нагрузки.

Резистор R20 может иметь соответствующие размеры для калибровки максимально допустимого тока нагрузки, который может быть настроен с помощью R13 от 0 до максимума.

Вышеупомянутые универсальные особенности делают эту универсальную схему источника питания чрезвычайно эффективной, точной и отказоустойчивой, поэтому ее можно использовать для большинства электронных приложений, о которых можно только подумать.

Можно ожидать, что конструкция будет полностью защищена от короткого замыкания и перегрузки при условии, что VT1 и VT2 должным образом охлаждаются путем установки их над соответствующими радиаторами.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также