Схема лабораторного блока питания работа и настройка

Схема лабораторного блока питания с регулировкой напряжения от 1 до 40 вольт

На биполярном транзисторе VT1 собрана схема модуля сравнения лабораторного блока: с бегунка переменного сопротивления R3 на базу первого транзистора проходит образцовое напряжение, которое задается источником образцового напряжения на радиокомпонентах VD5, VD6, HL1, R1. На эмиттерный переход VT1 поступает входное напряжение с делителя на сопротивлениях R14 и R15. В результате сравнения обоих уровней, сигнал рассогласования поступает на базу второго транзистора, который включен по схеме усилителя тока и управляет силовым транзистором VT4.

Если произойдет случайное короткое замыкание в схеме лабораторного источника или нагрузка превысит разрешенный предел, увеличится падение напряжения на мощном сопротивление R8. В результате чего третий транзистор откроется и тем замкнет базовую цепь VT2, лимитируя нагрузочный ток на выходе блока питания. Сигнализирует о перегрузки по току светодиод HL2.

Если потребуется отрегулировать нагрузочный ток, то можно в разрыв цепи между резисторами R7 и R9 подсоединить переменное сопротивление номиналом 250 Ом, причем бегунок его нужно подсоединить к базе третьего транзистора. Нагрузочный тока можно регулировать в диапазоне от 400 мА до 1,9 А.

Трансформатор можно использовать любой с вторичной обмоткой на 20-40 вольт. Дроссель L1 можно намотать на каркас диаметром 8 мм и 120 витков провода ПЭЛ 0,6 мм.

Схема лабораторного блока питания с регулировкой на LM317

Почти универсальным блоком может стать простой линейный БП 1,3 – 30 Вольт и токовой регулировкой от 0 до 5 Ампер, который будет работать в режиме стабилизации напряжения и тока. В случае необходимости им можно будет, как зарядить аккумуляторную батарею, так и запитать радиолюбительскую схему.

Ниже представлена схема оригинал. На ее базе мы и сделаем лабораторный блок своими руками.

Схема выполнена на операционном усилителе LM317, работающим в режиме стабилизации, которым можно регулировать вольты в интервале от 1,3 до 37 В. Работая вместе с мощным биполярным транзистором КТ818, схема может пропустить через себя приличный ток. Стабилизатор тока и ограничитель в одном лице, так называемая схема защиты БП, базируется на микросхеме LM301.

Пример такой схемы и прочитать ее работу можно в культовой радиолюбительской книге Хоровиц Хилл «Искусство схемотехники» том первый, страница 358.

В остальной схемотехнической части мы видим парочку фильтрующих конденсаторов, два диодных моста и весьма оригинальный способом включения измерительной головки. Также используется довольно устаревший транзистор КТ818.

Немного подумав, немного изменили оригинал. Повысили емкость на входе схемы, выкинули компоненты измерительной головки и добавили немного защитных диодиков. КТ818 заменили более функциональной парой недорогих транзисторов типа TIP36C, которые соединили параллельно.

Настройку и регулировку схемы блока питания необходимо осуществлять в несколько шагов: Первое включение должно быть без схемы на LM301 и составном транзисторе. Переменным резистором Р3 проверяем, как происходит регулировка напряжения. За это отвечают электронные компоненты LM317, Р3, R4 и R6, С9.

Если регулировка прошла нормально, тогда к схеме подключаем нашу пару транзисторов, желательно их подобрать с максимально близкими параметрами h_FE. Для правильной работы схемы параллельно включенным биполярным транзисторам, в эмиттерной цепи должны быть балансировочные сопротивления R7 и R8. Номинал их рекомендуется подбирать, чтобы бы ток проходящий через Т1 был равен току через Т2, при этом сопротивление резисторов должно быть минимально возможным. На данном шаге к выходу самодельного источника можно подсоединить нагрузку, но ни в коем случае не устраивать режим короткого замыкания, иначе транзисторы почти сразу сгорят, скорей всего вместе с LM317.

Следующим шагом подключим схему собранную своими руками на микросхеме LM301. Важно проверить, что на 4-м выводе ОУ имеется потенциал в минус 6 В. Если там плюс, то проверьте подключение диодного моста BR2 и правильность подсоединения электролитического конденсатор С2. Питание операционника LM301 можно взять с выхода БП.

Дальнейшая настройка блока сводится к подгону сопротивления Р1 под максимальный рабочий ток. Как видим, собрать эту схему лабораторного блока питания своими руками достаточно просто, главное не допустить монтажных ошибок.

Мной был использован для схемы старый советский трансформатор ТПП 306-127/220-50 между выводами 3 и 4, 8 и 9 его вторичных обмоток 20 Вольт, при токе до 2,56 А, включив их параллельно получим уже 5,12 А

Конструкцию БП разместил на нескольких макетных платах и запихнул в подходящий самодельный корпус.

Чуть позже в голову пришла идея модернизировать схему и немного расширив рабочий интервал напряжений от 0 В. В принципе, схема лабораторного источника дополнилась лишь небольшим количеством радио компонентов.

Как видим на схеме, , та же микросборка LM317 усиленная парой мощных биполярников TIP36C, ограничение и токовая стабилизация также выполнено на LM301. Но добавился стабилизатор 7905 и дополнительный делитель состоящий из резисторов R9 и Р4, который формирует отрицательный потенциал на 1,2 В.

Для регулировки вольтажа с помощью операционного усилителя LM317 он нуля вольт на такой схеме лабораторного блока питания используем опорное стабилизированное напряжение минус 1,2 Вольта.

С учетом того, что отрицательное питание LM301 в нашей схеме и так стабилизированное с помощью стабилизатора 7905, то нам нужно дополнить конструкцию только делителем состоящий из R9 и Р4. А с помощью Р4 уже можно легко получить нужные нам — 1,25 В.

Диоды D3 и D4. D3 защищают вход блока от всплесков обратной полярности, т.к. работа устройства будет происходить в разных условиях эксплуатации. Диод D4 защищает выход микросхемы LM317 от неприятной ситуации, когда потенциал на выходе LM317 превышает напряжение на ее входе.

С помощью резистора Р2 будет доступен токовый интервал от 0 до 5 А.

Для тонкой настройки тока и напряжения можно добавить переменные сопротивления номиналом около 5% от основного регулятора. Например, с Р3 можно последовательно подсоединить переменное сопротивление на 220 Ом, а с Р2 - резистор на 20 кОм.

Чертеж печатной платы в формате Sprint Layout можно взять здесь:

Небольшая подборка схем лабораторных блоков питания с регулировкой от 0 до 30 вольт

Основа первой схемы лабораторного блока питания является операционный усилитель TLC2272. Выпрямленное напряжение 38 вольт проходя через фильтрующий конденсатором попадает на параметрический стабилизатор. Он собран на транзисторе VT1, диоде VD5 и конденсаторе С2 и сопротивлениях R1, R2. Через этот стабилизатор включен операционный усилитель.

Лабораторный двухполярный БП

Диоды VD5 и VD8 устанавливать не обязательно Сопротивление резисторов R1 и R5 можно увеличить в три раза. Транзистор VT6 лучше установить кремниевый, например, КТ818В или КТ818Г. Между выводами 7, 1 микросхем DA1 и DA2 и общим проводом желательно установить керамические конденсаторы емкостью 0,1 мкф. Современной заменой транзисторов МП114 и П309 в данном устройстве могут служить КГ502В, КТ502Г и КГ503В, КТ503Г соответственно. Для уменьшения мультипликативных помех каждую половину вторичной обмотки трансформатора Т1 полезно зашунтировать конденсатором емкостью 0,47 мкф.

Переделка блока питания ATX в лабораторный

Наглядное пошаговое руководство по переделки компьютерного БП в мощный лабораторный.

Схема лабораторного блока питания с регулировкой напряжения от 2 до 28 вольт

Схема его очень проста, но обеспечивает получение переменного напряжения в диапазоне от 2 до 28В и постоянного напряжения от 3 до 37В. Сетевое напряжение, коммутируемое включателем SA1, через понижающий трансформатор Т1 с многоступенчатой вторичной обмоткой поступает на переключатель SA2, которым выбирается нужный уровень выходного напряжения. Тумблер SA3 служит для включения постоянного или переменного напряжения. При выбранном положении "Переменное" напряжение поступает, на контакты Х2 с включенных секций вторичной обмотки Т1. В положении SA3 "ПОСТ" напряжение выпрямляется диодным мостом VD1- VD4, сглаживается конденсатором С1 и подается на контакты ХЗ. По прибору PV1 контролируется выходное напряжение, светодиод HL1 сигнализирует о включении блока в сеть.

Схема простого лабораторного блока с регулируемым выходным напряжением постоянного тока от 1 до 9 В

Эта схема лабораторного блока питания способна работать с нагрузкой, потребляющей до 1,6 А. Конструкция имеет защиту от перегрузки и КЗ, а также защиту от возможного повышенного напряжения сети, что особенно актуально при проживании в сельской местности.

Напряжение сети через плавкий предохранитель идет на первичную обмотку понижающего трансформатора. Пониженное до 9 В напряжение со второй обмотки проходит на мостовой выпрямитель, на диодах Шотки VD2 - VD5. Пульсации напряжения сглаживаются большой ёмкостью С5, после чего идет на компенсационный стабилизатор напряжения, построенный с использованием дискретных компонентов.

Работа компенсационного стабилизатора: С увеличением входного напряжения или снижением тока нагрузки выходное напряжение пытается увеличиться. Из-за этого транзистор VT3 открывается сильнее, следовательно, сильнее откроется и VT1, который, шунтируя затвор-исток полевого транзистора VT2 и сопротивление канала сток-исток возрастает, напряжение на выходе стабилизатора понижается. Регулировку выходного напряжения осуществляют переменным сопротивлениемс R9. Стабилитрон VD6 защищает полевой транзистор

Тумблером SB2 выбирают диапазон выходных напряжений 1...4 В или 2,3...9 В. Следует отметить, что схем лабораторных блоков питания с низким выходным напряжением от 1 В немного. Тумблером SB1 задают ток срабатывания защиты. Светодиод HL3 сигнализирует о сработавшем самовосстанавливающем предохранителе. Варистор RU1 защищает трансформатор и выпрямитель от возможных всплесков сетевого напряжения.

Сверхъяркие светодиоды HL1 и HL2 говорят о том, что блок питания включен в сеть, а также, являются подсветкой вольтметра.

Вместо микросхемы L7805ACV можно использовать отечественную микросхему КР142ЕН5 А, В, МС7805, МС32267, LM330T-5,0, LM2940T-5,0, LM9073. Вместо стабилизатора L7808CV можно использовать МС7808, UVI2940-8,0

Понижающий трансформатор ТП112-3-1 с напряжением ХХ на вторичной обмотке 11 В можно заменить на ТП114-2, ТП121-17. ТПП112-6. Понижающий трансформатор типа ТПП-224М от старого импульсного блока питания от отечественного компьютера «Электроника МС».