Лабораторный блок питания своими руками

Лабораторный блок питания своими руками

Довольно часто приходится, на время тестирования, запитывать различные поделки или устройства. И пользоваться аккумуляторами, подбирая соответствующее напряжение, стало уже не в радость.

Потому решил собрать регулируемый блок питания.

Из нескольких вариантов которые пришли в голову, а менно: переделать из компьютерного ATX блока питания, или собрать линейный, или приобрести KIT набор, или собрать из готовых модулей — я выбрал последнее.

Данный вариант сборки мне приглянулся из-за нетребовательных познаний в облати электроники, скоростью сборки, и в случае чего, быстрой замены или добавления какого-либо из модулей. Общая стоимость всех комплектующих вышла около $15, а мощность в итоге получилась ~100 Ватт, при максимальном выходном напряжении 23В.

Для создания данного регулируемого блока питания понадобится:

Лабораторный блок питания своими руками Лабораторный блок питания своими руками Лабораторный блок питания своими руками

После нахождения и приобретения всех комплектующих приступаем к сборке по схеме ниже. По ней у нас получится регулируемый блок питания с изменением напряжения от 1.25В до 23В и ограничением тока до 5А, плюс дополнительная возможность зарядки устройств через порты USB, потребляемое количество силы тока, которых, будет отображаться на В-А метре.

Лабораторный блок питания своими руками

Предварительно размечаем и вырезаем отверстия под вольт-амперметр, ручки потенциометров, терминалы, выходы USB на лицевой стороне корпуса.

Лабораторный блок питания своими руками

В виде площадки для крепления модулей используем кусок пластика. Он защитит от нежелаемого короткого замыкания на корпус.

Размечаем и сверлим расположение отверстий плат, после чего вкручиваем стойки.

Лабораторный блок питания своими руками

Прикручиваем пластиковую площадку к корпусу.

Лабораторный блок питания своими руками

Выпаиваем на блоке питания клемму, и впаиваем по три провода на + и -, зараннее отрезаной длины. Одна пара пойдет на основной преобразователь, вторая на преобразователь для питания вентилятора и вольт-амперметра, третья на преобразователь для выходов USB.

Лабораторный блок питания своими руками

Устанавливаем разъем питания 220В и кнопку вкл/выкл. Подпаиваем провода.

Лабораторный блок питания своими руками

  • Прикручиваем блок питания и подключаем к клемме провода 220В.
  • С основным источником питания разобрались, теперь переходим к главному преобразователю.
  • Выпаиваем клеммы и подстроечные резисторы.
  • Припаиваем провода к потенциометрам, отвечающим за регулировку напряжения и тока, и к преобразователю.
  • Подпаиваем толстый красный провод от В-А метра и выходной плюс от основного пробразователя к выходной плюсовой клемме.

Готовим USB выход. Соединяем дата + и — у каждого USB отдельно, чтобы подключаемое устройство могло заряжаться, а не синхронизироваться. Припаиваем провода к запаралеленным + и — контактам питания. Провода лучше взять потолще.

  1. Припаиваем желтый провод от В-А метра и минусовой от USB-выходов к выходной минусовой клемме.

Провода питания вентилятора и В-А метра подключаем к выходам дополнительного преобразователя. Для вентилятора можно собрать терморегулятор (схема ниже).

Понадобится: силовой MOSFET транзистор (N канальный) (его я достал из обвязки питания процессора на материнской плате), подстроечник 10 кОм, сенсор температуры NTC с сопротивлением 10 кОм (термистор) (его достал из сломанного блока питания ATX).

Термистор крепим термоклеем к микросхеме основного преобразователя, или к радиатору на этой микросхеме. Подстроечником настраиваем на определенную температуру срабатывания вентилятора, например, 40 градусов.

  • Подпаиваем к выходному плюсу другого, дополнительного преобразователя плюс выходов USB.

Берем одну пару проводов из блока питания и подпаиваем на вход основного преобразователя, потом вторую — на вход доп. преобразователя для USB, для обеспечения входящего напряжения.

  1. Прикручиваем вентилятор с решеткой.

Припаиваем третью пару проводов из блока питания к доп. преобразователю для вентилятора и В-А метра. Прикручиваем все к площадке.

  • Подключаем провода к выходным клеммам.
  • Прикручиваем потенциометры на лицевую сторону корпуса.

Крепим USB-выходы. Для надежной фиксации было сделано П-образное крепление.

Настраиваем выходные напряжения на доп. преобразователях: на 5.3В, с учетом падения напряжения при подключении нагрузки к USB, и на 12В.

  1. Стягиваем провода для аккуратного внутреннего вида.
  2. Закрываем корпус крышкой.
  3. Клеим ножки для устойчивости.
  4. Регулируемый блок питания готов.
  5. Видеоверсия обзора:

Источник: http://kitay-doma.in.ua/475-reguliruemyj-ili-laboratornyj-blok-pitaniya-iz-modulej-svoimi-rukami

Лабораторный блок питания из компьютерного

Лабораторный блок питания своими руками

    В этой статье расскажу как из старого компьютерного блока питания сделать очень полезный для любого радиолюбителя лабораторный блок питания. 
Компьютерный блок питания можно очень дешево купить на местной барахолке или выпросить у друга или знакомого, сделавшего апгрейд своего ПК.  Прежде прежде чем начать работу над БП, следует помнить, что высокое напряжения опасно для жизни и нужно соблюдать правила техники безопасности и проявлять повышенную осторожность. 
    Сделанный нами источник питания будет иметь два выхода с фиксированным напряжением 5В  и 12В и один выход с регулируемым напряжением 1,24 до 10,27В. Выходной ток зависит от мощности используемого компьютерного блока питания и в моем случае составляют около 20А для выхода 5В, 9А для выхода 12В и около 1.5А для регулируемого выхода. 

Лабораторный блок питания своими руками

1. Блок питания от старого Пк (любой ATX) 
2. Модуль ЖК вольтметра 
3. Радиатор для микросхемы(любой, подходящий по размеру) 
4. Микросхема LM317 (регулятор напряжения) 
5. электролитический конденсатор 1мкФ 
6. Конденсатор 0.1 мкФ 
7. Светодиоды 5мм — 2шт.
8. Вентилятор 
9. Выключатель 
10. Клеммы — 4шт.
11. Резисторы 220 Ом 0.5Вт — 2шт.
12. Паяльные принадлежности, 4 винта M3, шайбы, 2 самореза и 4 стойки из латуни длиной 30мм. 

   Я хочу уточнить, что список примерный, каждый может использовать то, что есть под рукой. 

   Блоки питания ATX, используемые в настольных компьютерах являются импульсными источниками питания с применением ШИМ-контроллера. Грубо говоря, это означает, что схема не является классической, состоящей из трансформатора, выпрямителя и стабилизатора напряжения. Ее работа включает следующие шаги: 
а) Входное высокое напряжение сначала выпрямляется и фильтруется. 
б) На следующем этапе постоянное напряжение преобразуется последовательность импульсов с изменяемой длительностью или скважностью (ШИМ) с частотой около 40кГц.
в) В дальнейшем эти импульсы проходят через ферритовый трансформатор, при этом на выходе получаются относительно невысокие напряжения с достаточно большим током. Кроме этого трансформатор обеспечивает гальваническую развязку между 
высоковольтной и низковольтными частями схемы.  
г) Наконец, сигнал снова выпрямляется, фильтруется и поступает на выходные клеммы блока питания. Если ток во вторичных обмотках увеличивается и происходит падение выходного напряжения БП контроллер ШИМ корректирует ширину импульсов и таким образом осуществляется стабилизация выходного напряжения.

Основными достоинствами таких источников являются: 
— Высокая мощность при небольших размерах 
— Высокий КПД 
   Термин ATX означает, что включением блока питания управляет материнская плата. Для обеспечения работы управляющего блока и некоторых периферийных устройств даже в выключенном состоянии на плату подаётся дежурное напряжение 5В и 3.3В. 

К недостаткам можно отнести наличие импульсных, а в некоторых случаях и радиочастотные помех. Кроме того при работе таких блоков питания слышен шум вентилятора. 

   Электрические характеристики блока питания напечатаны на наклейке (см. рисунок) которая, обычно, находится на боковой стороне корпуса. Из нее можно получить следующую информацию: 

Лабораторный блок питания своими руками

  • Напряжение — Ток 
  • 3.3В   —   15A 
  • 5В   —   26A 
  • 12В   —   9А 
  • -5 В   —   0,5 А 
  • 5 Vsb   —   1 A

Для данного проекта нам подходят напряжения 5В и 12В. Максимальный ток, соответственно будет 26А и 9А, что очень неплохо. 

Выход блока питания ПК состоит из жгута проводов различных цветов. Цвет провода соответствует напряжению:

Лабораторный блок питания своими руками

Нетрудно заметить, что кроме разъемов с питающими напряжениями +3.3В, +5В, -5В, +12В, -12В и земли, есть еще три дополнительных разъема: 5VSB, PS_ON и PWR_OK. 

Разъем 5VSB используется для питания материнской платы, когда блок питания находится в дежурном режиме. 
Разъем PS_ON (включение питание) используется для включения блока питания из дежурного режима. При подаче на этот разъем напряжения 0В блок питания включается, т.е. чтобы запустить блок питания без материнской платы его нужно соединить с общим проводом (землей).
Разъем POWER_OK в дежурном режиме имеет состояние близкое к нулю. После включения блока питания и формировании на всех выходах напряжений нужного уровня на разъеме POWER_OK появляется напряжение около 5В.

ВАЖНО: Чтобы блок питания работал без подключения к компьютеру необходимо соединить зеленый провод с общим проводом. Лучше всего это сделать через переключатель.

Лабораторный блок питания своими руками
Лабораторный блок питания своими руками

Нужно разобрать и хорошо очистить блок питания. Лучше всего для этого подойдет пылесос включенный на выдув или компрессор. Нужно проявлять повышенную осторожность, т.к. даже после отключения блока питания от сети на плате остаются напряжения, опасные для жизни.
Лабораторный блок питания своими руками

Отпаиваем или откусываем все провода, которые не будут использованы. В нашем случае, мы оставим два красных, два черных, два желтых, сиреневый и зеленый. 
Если есть достаточно мощный паяльник — лишние провода отпаиваем, если нет — откусываем кусачками и изолируем термоусадкой. 

Лабораторный блок питания своими руками
   Сначала нужно выбрать место для размещения передней панели. Идеальным вариантом та будет сторона блока питания, с которой выходят провода. Затем делаем чертеж передней панели в Autocad или другой аналогичной программе. При помощи ножовки, дрели и резака из куска оргстекла изготавливаем переднюю панель.

Лабораторный блок питания своими руками

   Согласно отверстий для крепления в чертеже передней панели просверливаем аналогичные отверстия в корпусе блока питания и прикручиваем стойки, которые будут держать переднюю панель.

    Для возможности регулировки выходного напряжения нужно добавить схему регулятора. Была выбрана знаменитая микросхема LM317 из-за ее простоты включения и невысокой стоимости.
LM317 представляет собой трехвыводный регулируемый стабилизатор напряжения, способный обеспечить регулировку напряжения в диапазоне от 1.2В до 37В при токе до 1.5А. Обвязка микросхемы очень простая и состоит из двух резисторов, которые необходимы для задания выходного напряжения. Дополнельно данная микросхема имеет защиту перегрева и перегрузки по току. 
Схема включения и распиновка микросхемы приведены ниже: 

Лабораторный блок питания своими руками

   Резисторами R1 и R2 можно регулировать выходное напряжение от 1.25В до 37В. Т.е в нашем случае, как только напряжение достигнет 12В, то дальнейшее вращение резистора R2 напряжение регулировать не будет. Чтобы регулировка происходила на всему диапазону вращения регулятора необходимо рассчитать новое значение резистора R2. Для расчета можно использовать формулу, рекомендуемую производителем микросхемы: 

   Либо упрощенная форма этого выражения: 

Vout = 1.25(1+R2/R1) 

   Погрешность при этом получается очень низкой, так что вторую формулу вполне можно использовать.

Читайте также:  Темпер, аксессуар для приготовления кофе, своими руками

   Принимая во внимание полученную формулу можно сделать следующие выводы: когда переменный резистор установлен на минимальное значение (R2 = 0) выходное напряжение составляет 1.25В. При вращении ручки резистора выходное напряжение будет возрастать, пока не достигнет масимального напряжения, что в нашем случае составляет чуть меньше 12В. Другими словами максимум у нас не должен превышать 12В. 

 
   Приступим к расчету новых значений резисторов. Сопротивление резистора R1 возьмем равным 240 Ом, а сопротивление резистора R2 рассчитаем: 
R2=(Vout-1,25)(R1/1.25) 
R2=(12-1.25)(240/1.25) 
R2=2064 Ома 

Ближайшее к 2064 Ом стандарное значение сопротивления резистора равно 2 кОм. Значения резисторов будут следующие: 
R1=240 Ом,  R2=кОм 

На этом расчет регулятора закончен. 

Сборку регулятора выполним по следующей схеме: 

Ниже приведу принципиальную схему: 

   Сборку регулятора можно выполнить навесным монтажем, припаивая детали напрямую к выводам микросхемы и соединяя остальные детали при помощи проводов. Также можно специально для этого вытравить печатную плату или собрать схему на монтажной. В данном проекте схема была собрана на монтажной плате. 

   Еще обязательно нужно прикрепить микросхему стабилизатора к хорошему радиатору. Если радиатор не имеет отверстия для винта, тогда оно делается сверлом 2.9мм, а резьба нарезается тем же винтом М3, которым будет прикручена микросхема. 

Если радиатор будет прикручен напрямую к корпусу блока питания, тогда необходимо изолировать заднюю часть микросхемы от радиатора кусочком слюды или силикона. В этом случае винт, которым прикручена LM317 должен быть изолирован с помощью пластиковой или гетинаксовой шайбы. Если же радиатор не будет контактировать с металлическим корпусом блока питания, микросхему стабилизатора обязательно нужно посадить на термопасту. На рисунке можно увидеть, как радиатор крепится эпоксидной смолой через пластину оргстекла:

Перед пайкой необходимо установить светодиоды, выключатель, вольтметр, переменный резистор и разъемы на переднюю панель.

Светодиоды отлично вставляются в отверстия, просверленные 5мм сверлом, хотя дополнительно их можно закрепить суперклеем.

Переключатель и вольтметр держатся крепко на собственных защелках в точно выпиленных отверстиях  Разъемы крепятся гайками. Закрепив все детали, можно приступать к пайке проводов в соответствии со следующей схемой: 

    Для ограничения тока последовательно с каждым светодиодом припаивается резистор сопротивлением 220 Ом. Места соединений изолируются при помощи термоусадки. Коннекторы припаиваются к кабелю напрямую или через переходные разъемы  Провода должны быть достаточно длинными, чтобы можно было без проблем снять переднюю панель. 

    Перед подключением вольтметра, нужно внимательно разобраться со схемой подключения, рекомендованной производителем. 

Встречаются модели с внешним питанием и питанием от измеряемого напряжения.

В нашем случае для питания индикатора необходимо было постоянное напряжение 9-12В. Для этих целей подойдет плата от любого блока питания, способная выдавать требуемое напряжение или зарядное устройство от старого телефона. Также возможно использовать одно из фиксированных напряжений блока питания ATX.  

   Первое, что мы можем сделать, так это приклеить четыре силиконовый ножки-подставки, чтобы не царапать стол, понизить уровень шума и способствовать лучшему охлаждению БП.

   Далее, необходимо закрыть боковые грани между блоком питания и передней панелью полосками оргстекла.  Ширина полосок должна быть такой же, как и высота стоек, которые мы использовали.

Боковые панели соединяем с передней панелью при помощи дихлорэтана или клея. Для улучшения охлаждения сверлим отверстия напротив радиатора охлаждения.

Так же, чтобы улучшить охлаждение нижнюю полоску можно не ставить.  

   Наш лабораторный блок питания почти готов, но для начала проведем с ним некоторые тесты. 

Измерения: 

При помощи мультиметра нужно измерить напряжение между общим разъемом и разъемами с напряжением. При измерении регулируемого выхода измерения проводятся минимального и максимального напряжения. Результаты следующие: 

Защита: 

Поскольку блок питания компьютера имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, мы можем это проверить. Для этого закорачиваем проводом общий разъем и разъем 5В или 12В. Блок питания должен отключиться.

Для повторного его включения необходимо выключить и снова включить выключатель подачи 220В.  Регулируемый выход защищен микросхемой LM317.

Защита в зависимости от температуры микросхемы срабатывает при превышении тока нагрузки 2-3А.

   В процессе эксплуатации было замечено, что на микросхеме LM317 рассеивается очень большое количество тепла и радиатор достаточно горячий. Поэтому дополнительно, при помощи двух шурупов, был установлен 12-ти вольтовый вентилятор от видеокарты.

   Питание вентилятора берется с выхода 12В, и желательно запитать его через дополнительный выключатель, чтобы вставить его только тогда, когда это необходимо.

В основу написания легла статья с испанского сайта http://www.taringa.net

Источник: http://mynobook.blogspot.com/2017/02/labatx.html

Лабораторный блок питания: схемы, разновидности, описание и рекомендации по изготовлению своими руками

Лабораторный блок питания своими рукамиЛабораторный блок питания необходим каждому радиолюбителю. Благодаря этому устройству возможно получать любые напряжения постоянного тока для питания того или иного изделия, а также производить подбор соответствующих параметров питания, тестовую проверку изделия или определенного узла цепи. Давайте ознакомимся с вариантами изготовления лабораторных блоков питания, которые являются самодельными вариантами.

Схемы блоков питания

Лабораторный блок питания своими рукамиЗаводские источники питания не каждый радиолюбитель может себе позволить, да это им и не нужно. Ведь нормальный источник питания имеет высокую цену, а покупать обыкновенный не имеет смысла, потому что зачастую они выходят из строя. Поэтому радиолюбители нашли выход — разработка бп самостоятельно, причем широкое распространение получили регулируемые модели (универсальный блок питания с регулировкой напряжения), в которых нет необходимости использовать трансформатор питания с множеством выводов II обмотки, можно регулировать напряжение. В интернете можно найти схемы лабораторных блоков питания своими руками в большом количестве.

Существуют много разновидностей, но среди всех можно выделить те, которые получили широкое применение.

Простой лабораторный

Состав источника питания:

  1. Понижающий трансформатор, выпрямитель и фильтр. Мощность самого блока питания зависит прямо пропорционально от параметров трансформатора.
  2. Регулятор напряжения, который может быть выполнен на транзисторе или стабилитроне.
  • Лабораторный блок питания своими руками
  • Схема 1 — Простой источник питания с регулируемым диапазоном напряжений
  • Перечень радиодеталей, которые необходимы для изготовления бп:
  1. Трансформатор T1 — источник питания для всей схемы (параметры выбираются согласно применению БП, на выходе должно быть не более 36 — 40 В, напряжение уменьшается при выпрямлении диодным мостом). Необходимо получить на выходе диодного моста не более 30 В.
  2. Предохранитель (ставится на I обмотку трансформатора для защиты от КЗ 5а).
  3. Выпрямитель (можно диодные мосты или спаять его самому), диоды выбираются исходя из обратного напряжения (напряжения пробоя) диода.
  4. Стабилитрон лм317 (lm317) или lm338t позволяет стабилизировать напряжение.
  5. Конденсаторы C1 (2200mkF), C2 (0,1mkF), C3 (1mkF).
  6. R1 = 4.7 k (переменный), R2 = 200 .
  7. А также можно еще и подключить светодиод на выход бп для индикации его работоспособности.

Важно использовать вольтметр для измерений и наладки бп, а можно подключить его в схему бп, для того чтобы точно выставлять напряжения питания.

  Как проверить емкость конденсатора мультиметром

После подбора соответствующих элементов схемы, а также подготовки рабочего места и инструмента приступаем к работе.

Изготовление бп разбить на этапы:

  1. Изготовление платы, на которую монтируются радиодетали (рис. 1). В интернете есть много способов изготовления печатных плат.
  2. Впаивание элементов согласно схеме.
  3. Подключаем плату к трансформатору.
  4. Подготовка и монтаж в корпус.
  1. Лабораторный блок питания своими руками
  2. Рисунок 1 — Пример печатной платы

Двухполярный источник питания

За основу взять распространенную схему бп. Она обеспечивает выдачу напряжения диапазоном от 0 до 30 В, с ограничением по току 0,002−3А. Схема бп однополярная, так что для обеспечения двухполярности — соберем две одинаковые. Это и будет двухполярный лабораторный блок питания своими руками .

Лабораторный блок питания своими руками

Схема 2 — Двуполярный блок питания своими руками

Транзистор Q4 (2N3055) не подходит из-за частого выхода из строя при токах КЗ, и ток в 3А слишком велик! Надёжнее поменять его на КТ819 или КТ827А (транзистор составной и транзистор Q2 можно выкинуть из схемы, а также резистор R16 подкинуть на место базы Q2.

Транзистор и резистор удалять нет необходимости. Меняем транзистор Q2 на BD139 (КТ815), теперь греться не будет, также надо заменить R13 = 33кОм. Выпрямительные диоды должны иметь запас по мощности. В исходной схеме диоды 3А заменяем на 5А (можно и больше).

  • Перечень деталей бп:
  • Резисторы:
  • R1=2,2 к 2Вт; R2=82 Om 0,25Вт; R3=220 Ом 0,25Вт; R4=4,7 к 0,25Вт; R5, R6, R20, R21=10 к 0,25Вт; R13=10k; R7 = 0,47 Om 5Вт; R8, R11=27 к ¼W; R9, R19=2,2 к ¼W; R10=270 кОм ¼W R12, R18=56кОм ¼W R14=1,5 к ¼W R15, R16=1 к ¼W R17=33 Ом ¼W R22=3,9 к ¼W RV1=100k.
  • Триммер: P1, P2 =10k — линейный потенциометр.
  • Конденсаторы: C1=3300 mF /50V электролитический C2, C3 (47mkF/50V), C4 (100н), полиэстр C5 (200н), полиэстр C6 (100п), C7 (10mF/50V), C8 (330п), C9 (100п).
  • Диоды: D1, D2, D3, D4 (1N5402,3,4 диод 2A), D5, D6 (1N4148), D7, D8 (5,6V), зенеревский D9, D10 (1N4148), D11 (1N4001 диод 1A), Q1 (BC548).

  Особенности плазменной резки металла при помощи плазмореза

Транзисторы: (BC547), Q2 (2N2219) (допустимая замена BD139), Q3 (BC557 или BC327), Q4 (2N3055 или КТ819 или КТ 827А). Убрать Q2, R16.

ОУ(TL081) D12 + LED- диод.

Перечень деталей индикации, в штуках:

Резисторы: триммеры (10K — 2 шт., 3K3 — 3 шт.), 100кОм ¼W, 51кОм ¼W — 3 шт., 6,8кОм ¼W, 5,1кОм ¼W — 2 шт., 1,5кОм ¼W, 200 Ом ¼W — 2 шт., 100 Ом ¼W, 56 Ом ¼W.

Диоды:1N4148 — 3 шт., 1N4001 (мост) — 4 шт.

  1. Стабилизатор напряжения: 7805 — 2 шт.
  2. Конденсаторы: 1000 мкF/16V, C4 (100н).
  3. Операционный усилитель(МСР502) — 2, микроконтроллер (ATMega8 LCD 2/16 или контроллер HD44780).
  4. Лабораторный блок питания своими руками
  5. Рисунок 2 — Печатная плата

В качестве измерителя использована схема на микроконтроллере Atmega8, благодаря которой можно использовать 2 вольтметра и 2 амперметра на один дисплей. Корпус — корпус с ИБП. Для монтажа силовых транзисторов на радиаторы необходимо использовать термопасту КТП-8 или другой аналог.

После сборки необходимо еще раз визуально все проверить, в том числе даже тестером на предмет короткого замыкания (обычный Омметр или мультиметр со звуковым сигналом).

Для лучшей вентиляции бп, можно разместить в корпусе кулер с импульсного бп персонального компьютера.

После монтажа и завершения всей работы приступаем к перепрошивке микроконтроллера (в интернете такой информации много). Однако, если нет опыта в этих делах, то нужно предоставить это специалисту, в противном случае, можно его испортить, но это редкость, ведь любой неверно прошитый контроллер можно восстановить с помощью специальной аппаратуры.

Необходимо отметить, что трансформатор используется с двумя вторичными обмотками (со средним выводом не подойдёт), если такового нет, то необходимо его сделать. Стабилизатор напряжения 7805 нагревается и поэтому садим его на радиатор. Диоды тоже по возможности необходимо использовать с радиатором.

  • Лабораторный блок питания своими руками
  • Схема 3 — Доработанный вариант двуполярного лабораторного бп
Читайте также:  Вертикальная стойка для болгарки своими руками

Лабораторный импульсный бп

У каждого человека есть бп АТХ (бп персонального стационарного компьютера). Кое-что придётся докупить, но это сильно не ударит по кошельку радиолюбителя. За основу желательно брать формфактор АТХ с выходной мощностью 350 Вт.

  1. Лабораторный блок питания своими руками
  2. Схема 4 — Импульсный бп на основе Power Master FA-5 мощностью 300 Вт
  3. Порядок действий:
  1. Удаляем диод D29.
  2. Удаляем перемычку J13.
  3. Перемычку PS ON на землю убираем.
  4. Включаем бп только на короткое время, ведь импульсные бп нельзя подключать без нагрузки.
  5. Выходные электролиты, рассчитанные на 16 В, немного нагреются. Провода убрать, они мешают, кроме GND и +12 В.
  6. Удалим 3.3 В: цепь R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21 .
  7. Удалить 5В: HS2, C17, C18, R28, L5 Удалить -12 В -5В: цепь D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.
  8. Заменяем С11, С12 (С11 — 1000mF, C12 — 470mF) С16 (на 3300mF х 35V на 2200mF x 35V обязательно!) и R27 заменить более мощным (2Вт) и 360−560 Ом.
  9. Удаляем: R49−51, R52−54, С26, J11 R38 перерубить. R37 перекусываем.
  10. Изолируем ноги (15 и 16) микросхемы.
  11. Подпаиваем шлейф на плату регулятора в точке согласно схеме. Жилу (шлейф 7 -питание регулятора) запитываем +17 В.

Лабораторный блок питания своими руками

Схема 5 — Окончательный вариант

Рекомендации по улучшению надежности

Заменить С1 и С2 на 680 мкФ 200 В. Плюс неплохо дроссель L3 переделать, использовав обмотки 5 В, соединив их последовательно или намотать его заново проводом 3−4мм 2. Также необходимо запитать вентилятор для охлаждения бп, который питается 12 В, крен12а (крен8б), кр142ен22а или 7812 импортный аналог) .

  • Для регулятора напряжения необходимы амперметр и вольтметр, при этом необходимо ограничить ток, согласно максимальному значению показаний приборов.
  • /media/dima/Windows 7 Ultim x64 7DB by OVG/½/reg.gif
  • Схема 6 — Регулятор

Регулировка ограничения тока достигается путем замены R7 и R8 на переменный 10кОм, также как R9. Сопротивление R5 = 5,6кΩ, шунт амперметра 50mΩ. Рассчитывается по формуле R5=280/Rш.

Важное правило — GND бп и выходной цепи не соприкасаются.

Таким образом, каждый радиолюбитель может собрать себе собственный бп любой сложности — простой (линейный), и заканчивая более сложным вариантом. Выбор соответствующей модели самодельного бп зависит от задач, на которые ориентируется конкретный радиолюбитель.

Как правило, более сложные бп обладают защитой от короткого замыкания, способны при регулировке выдавать 0 В. Начинающему радиолюбителю стоит начать с простого варианта, так как, если взяться за более сложный вариант, то будут разочарования.

Опыт приходит постепенно.

Источник: https://101sovet.guru/sovetyi-mastera/laboratornyiy-blok-pitaniya

Двухполярный лабораторный блок питания своими руками

Собираем простой двухполярный лабораторный блок питания для лаборатории начинающего радиолюбителя

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Лаборатория радиолюбителя.
Собираем лабораторный блок питания.

Часть 1.

На этом занятии Школы начинающего радиолюбителя мы начнем создавать лабораторию радиолюбителя. Для более-менее качественного исполнения задуманной конструкции радиолюбителю необходим минимальный набор приборов для настройки и проверки работоспособности собираемой им схемы.

Кроме мультиметра (тестера) необходимо иметь: лабораторный блок питания (для проверки работоспособности и настройки схемы, и чтобы для каждой схемы, прежде чем наладить ее, не собирать отдельный источник питания); генератор импульсов (прямоугольных, пилообразных, синусоидальных – для настройки схемы); частотомер (для измерения частотных характеристик собираемой схемы или ее настройки). Это основные приборы.

Начнем мы с лабораторного блока питания.

Очень часто в публикуемых электрических схемах требуется двухполярный источник питания (к примеру: +9 вольт, общий провод, -9 вольт), поэтому мы будем сразу создавать двухполярный лабораторный блок питания. За основу возьмем схему простого в исполнении двухполярного источника питания опубликованного на сайте в разделе “Источники питания“:

  • На всякий случай еще раз привожу схему блока питания:
  • Лабораторный блок питания своими руками
  •  Лабораторный блок питания своими рукамиЛабораторный блок питания своими руками

Схема проста в изготовлении, не требует дефицитных деталей  и позволяет получать на выходе ± 1,5…37 вольт при выходном токе до 1,5 ампер.

Основа конструкции – микросхемные стабилизаторы напряжения типа КРЕН – КР142ЕН12А (регулируемый стабилизатор положительного напряжения) и КР142ЕН18А (регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения).

Рассмотри схему более подробнее, чем она описана в статье.

Для того, чтобы схема выдавала заявленные максимальные 37 вольт на вход стабилизаторов надо подавать напряжение на 2-3 вольта больше, т.е. около 40 вольт. Поэтому силовой понижающий трансформатор должен выдавать на своих двух вторичных обмотках около 40 вольт.

Но надо учитывать, что при  использовании в схеме выпрямителя по мостовой схеме (как у нас) выпрямленное (постоянное) напряжение на сглаживающем конденсаторе (С1 и С5) примерно получается в 1,4 раза больше чем переменное напряжение на обмотках трансформатора, и это надо учитывать при выборе трансформатора.

Вообще, при выборе деталей надо исходить из двух основных принципов: 1) деталь должна быть как можно дешевле и 2) лучше использовать то что “бог послал”. В данном случае нам нужен трансформатор обеспечивающий на двух вторичных обмотках примерно 25…30 вольт и номинальную силу тока 1,5 ампера, то есть мощность его должна быть около 40 ватт.

Новый трансформатор, выдающий такие характеристики довольно-таки дорог, поэтому надо исходить из того, что имеется в данный момент у радиолюбителя. Мне, например, “бог послал” трансформатор ТП-115 К12, кторый выдает переменное напряжение ±18 вольт при максимальном токе нагрузке 0,7 ампер.

Вы можете использовать любой другой подходящий трансформатор, даже с одной вторичной обмоткой (получится блок питания с регулируемым положительным напряжением) а в дальнейшем уже заменить его на более подходящий. И еще немного о деталях.

Радиолюбитель должен стремиться к тому, чтобы себестоимость его конструкции была как можно меньше, а для этого надо не только покупать новые детали, но и смело использовать детали бывшие в употреблении.

Поэтому, мой вам совет, проходя мимо “помойки” и заметив что там валяется какая-либо плата с деталями, выброшенный старый телевизор или что-то другое, не стесняйтесь, подойдите, посмотрите и если эта штука в нормальном состоянии заберите ее домой на детали. Посещайте “блошиные рынки”, радиомастерские, на всем этом вы сможете сэкономить круглую сумму.

Если только покупать детали в магазинах, то можно разориться. Цены в магазинах сейчас дикие, очень кусачие и часто вызывающие недоумение. К примеру, к блоку питания нам потребуются измерительные головки (аналоговые или цифровые) визуально отображающие напряжения (и токи на выходе), так вот, в моем “любимом магазине” стрелочный индикатор с пределом измерения 30 вольт стоит 520 рублей а цифровой (с выводом результата на дисплей) около 600 рублей, при том, что на рынке можно купить цифровой мультиметр приличного качества за 300 рублей! Но, продолжим.

С выхода вторичных обмоток трансформатора переменное напряжение подается на выпрямители собранные по мостовой схеме. В схеме можно использовать выпрямительные диоды или диодные сборки какие есть под рукой.

Единственное они должны соответствовать требованиям: рабочее напряжение не ниже 50 вольт и ток нагрузки не менее 1,5 ампера (лучше больше, с запасом). С выпрямителей пульсирующее постоянное напряжение подается на сглаживающие конденсаторы С1 и С5. Задача этих конденсаторов как можно больше снизить пульсацию постоянного напряжения.

Если у вас нет конденсаторов таких номиналов,  можно использовать другие, большего номинала или меньшего (соединив несколько конденсаторов параллельно). Конденсаторы С2 и С6 нужны, если длина проводников от сглаживающих конденсаторов до стабилизаторов более 15 сантиметров, если менее, то их можно не ставить.

Резистор R1 и  светодиод HL1 нужны для световой сигнализации включенного блока питания. Далее постоянное напряжение поступает на микросхемные стабилизаторы напряжения.

Вы наверное заметили, что у них несколько странное обозначение выводов, связано это с тем, что первоначальном варианте планировалось выпускать их в многовыводном корпусе, но потом от этой затеи отказались а нумерацию оставили старой.

С помощью делителя напряжения на резисторах R2, R3  и R4, R5, где R2 и R4 переменные регулируется напряжение на выходе стабилизаторов. Для нормальной работы стабилизаторов и обеспечения их температурного режима, рекомендуется установить их на радиаторы. Радиаторы также можно применить из тех что имеются в наличии, и даже сделать самодельные из алюминиевых уголков. Но при этом надо учитывать, что чем меньше радиатор тем меньше должен быть ток нагрузки. Оптимально радиаторы должны иметь площадь не менее 100 см?.

  1. Ниже приведена фотография используемых радиоэлементов, согласно схеме (у вас может отличаться):
  2. Лабораторный блок питания своими рукамиВот такой, в принципе, у вас должен получиться набор радиодеталей для сборки двухполярного лабораторного источника питания. Как видно на фотографии на резисторах нанесена цветовая маркировка и чтобы проверить их номинал можно использовать программу, представленную в статье “Резисторы“,  или воспользоваться мультиметром:
  3. Лабораторный блок питания своими рукамиКак видим мультиметр показывает сопротивление проверяемого резистора около 240 Ом.
  4. Если на “мелких” конденсаторах трудно различить маркировку или она совсем затерлась, емкость также можно проверить мультиметором:
  5. Лабораторный блок питания своими рукамиКак видим емкость проверяемого конденсатора – 0,1 мкФ.
  6. А вот так выглядят микросхемные стабилизаторы:

Лабораторный блок питания своими рукамиИзвиняюсь за качество фотографии, в дальнейшем это дело будет поправлено. Маркировка выводов (для ЕН12 и ЕН18 она отличается) слева на право: для ЕН12 – 1 (регулирование), 2 (выход), 3 (вход); для ЕН18 – 1 (регулирование), 2 (вход), 3 (выход).

А вот так маркируются электролитические конденсаторы:

Лабораторный блок питания своими рукамиНапоминаю, что у импортных маркируется минусовой вывод (как на фотографии), а у родных маркируется положительный вывод знаком “+”.

Теперь делаем перерыв на несколько дней, в течении которых вы должны собрать необходимые радиодетали, материал для изготовления печатных плат. (Для рисования дорожек в мы будем использовать цапонлак (и обычный шприц), или другой имеющийся у вас в наличии и быстросохнущий).

Источник: http://radio-stv.ru/nachinayushhim-radiolyubitelyam/dvuhpolyarnyiy-laboratornyiy-blok-pitaniya

Лабораторный блок питания своими руками 0…30в

В радиолюбительской практике всегда необходим лабораторный источник питания с широким диапазоном выходных напряжений и достаточным запасом тока нагрузки. Предлагается одна из таких несложных конструкций, позволяющая подключать несколько разных устройств одновременно.

Лабораторный блок питания своими рукамиПри ремонте, разработке либо моделировании радиолюбительских конструкций иногда возникает необходимость иметь несколько источников питания. Предлагаемый блок питания позволяет получить четыре ступени регулируемого стабилизированного напряжения, плюс четыре ступени фиксированного нестабилизированного напряжения. Также есть возможность одновременно подключать нагрузку по переменному току выборочно от 6 до 28 В.

В радиолюбительской литературе встречается много схем (конструкций) лабораторных источников питания с большим диапазоном регулируемого выходного напряжения и большим максимальным током нагрузки.

Однако авторы всегда обходят вниманием тот факт, что чем меньше выходное напряжение, тем, соответственно, меньше и максимальный выходной ток.

Это связано с тем, что чем больше разница между входным и выходным напряжением при одном и том же токе нагрузки, тем большая мощность, рассеиваемая транзистором.

Так, например, при входном напряжении 20В и выходном 15В падение напряжения на транзисторе составит 5 Вт. При токе нагрузки 5А на транзисторе будет выделяться мощность 25 Вт.

Если же установить выходное напряжение 5В при неизменном входном, падение напряжения на транзисторе составит 15 В.

Соответственно, при том же токе нагрузки, равном 5 А, на транзисторе будет выделяться уже 75 Вт мощности, что потребует увеличения площади охлаждающего радиатора, либо применения более мощного силового транзистора.

Чтобы не превысить мощность, рассеиваемую транзистором в данном примере (25 Вт), ток нагрузки при выходном напряжении 5В не должен превышать 1,66 А. Чтобы получить максимальный ток нагрузки при уменьшении выходного напряжения, необходимо снижать входное напряжение, выполнив отводы от вторичной обмотки трансформатора.

Схема лабораторный блок питания

Предлагаемая принципиальная электрическая схема (рис. 1) позволяет получить четыре ступени регулируемого стабилизированного выходного напряжения с возможностью получения максимального тока на каждой ступени. Входное напряжение переключается с помощью SA2.

1, SA3.1, в качестве которых используются тумблеры. Преимущество использования тумблеров — малые габариты (по сравнению с галетными переключателями), возможность коммутировать большие токи, двумя тумблерами можно получить четыре варианта выходного напряжения.

При изменении входного напряжения потребуется изменять и источник опорного напряжения для каждой ступени.

В качестве источника опорного напряжения используется стабилитрон VD2, который питается от отдельного выпрямителя, выполненного на диодной сборке VDS1, подключенного к дополнительной обмотке трансформатора.

Такое подключение стабилитрона улучшает стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки.

Лабораторный блок питания своими рукамиОпорное напряжение со стабилитрона через делители R2…R5, переключатели SA2.2, SA3.2 и потенциометр R11 поступает на базу VТ1. Наличие отдельного выпрямителя и делителя R2…R5 позволяет обойтись одним стабилитроном для получения четырех ступеней опорного напряжения. SA2 и SA3 на схеме показаны в нижнем положении, варианты выходных напряжений — на рис. 2.

На тиристоре VS1 выполнена защита стабилизированного блока питания от КЗ в нагрузке.

В цепь нагрузки включен резистор R12, при превышении определенного тока падающее на нем напряжение поступает на управляющий электрод VS1, который открывается, шунтируя опорное напряжение на потенциометре R11.

В результате транзисторы VT1…VT3 запираются, напряжение на выходе пропадает. Для возврата защиты в исходное состояние необходимо кратковременно нажать кнопку SB1.

Из-за высокого быстродействия защиты при подключении нагрузки, имеющей на входе емкость (начиная от 1,5…2 мкФ), из-за броска зарядного тока происходит ложное срабатывание защиты.

В этом случае необходимо сначала подключить нагрузку, и лишь потом выставить нужное напряжение.

Полностью отключить защиту можно с помощью SB2, при этом функцию защиты выполняет только предохранитель FU2 (расположен на передней панели).

С клеммы XS6 снимается регулируемое стабилизированное напряжение. Клемма XS7 подключена к выходу диодного моста VD1… VD4, напряжение на ней не стабилизировано, и зависит от положения переключателей SA2.1, SA3.1.

Здесь можно подключать нагрузку, не требующую стабильности напряжения, защита от КЗ в нагрузке — предохранитель FU2.

Вольтметр PV1 контролирует выходное стабилизированное напряжение, амперметр РА1 — ток нагрузки как стабилизированного, так и нестабилизированного напряжения.

Со вторичной обмотки трансформатора выведены клеммы XS1…XS4, напряжение с которых можно использовать для подключения низковольтного паяльника либо лампы подсветки. Лампа HL1, расположенная на передней панели, индицирует включенное состояние блока питания.

Настройка

Настройка схемы заключается в подборе величины резистора R12, который одновременно выполняет роль шунта амперметра РА1, на максимальный ток отсечки защиты (обычно тиристоры имеют большой разброс по чувствительности), подбору дополнительных резисторов R10, R14 в цепи приборов РА1, PV1 для калибровки показаний шкал приборов.

В авторском варианте при номинале резистора R12 0,2 Ом ток отсечки равнялся 8 А, шкала РА1 — 2,5 А, шкала PV1 — 25 В. Также желательно подобрать резисторы делителей R3, R4, R5 для того, чтобы в крайнем верхнем по схеме положении потенциометра R11 максимальные напряжения на каждом пределе соответствовали заданным.

Детали

Лабораторный блок питания своими руками

Трансформатор TV1 выполнен на Ш-образном сердечнике сечением 5×2,5 см. Сетевая обмотка I — 836 витков ПЭВ-1 диаметром 0,31 мм, вторичная обмотка II: 6 В — 25 витков, 10В — 42 витка, 12В — 50 витков ПЭВ-1 диаметром 1,0 мм. Дополнительная обмотка III (40 В) — 155 витков ПЭВ-1 диаметром 0,2 мм. Тумблеры SA1 — ТП1-2, SA2, SA3 — ТЗ.

В качестве приборов РА1 и PV1 использованы микроамперметры М5-2 с током отклонения 300 µА. Резистор R12 выполнен из отрезка нихромового провода диаметром 1,5 мм. Транзистор VT3 установлен на литом радиаторе, диоды VD1…VD4 — на отдельных П-образных радиаторах (рис. 3), остальные детали — на печатной плате размером 100×70 мм.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ815, VT2 — КТ817, VT3 — КТ808, КТ819.

Блок питания выполнен в корпусе размером 190x140x90 мм (рис. 4). Для улучшения охлаждения на левой боковой стенке корпуса (со стороны расположения радиатора транзистора VT3), а также на задней стенке просверлены отверстия диаметром 7 мм.

Для получения большего выходного тока необходимо применить трансформатор TV1 большей мощности, увеличить емкость конденсаторов С2, С3 и, возможно, применить более мощный транзистор VT3.

Несмотря на простоту конструкции, для автора блок питания уже много лет является неизменным помощником, а тиристорная защита многократно спасала от аварийных режимов не только блока питания, но и в испытуемых устройствах.

Блок питания с защитой на транзисторах →

Источник: http://www.radiochipi.ru/laboratornyiy-blok-pitaniya-svoimi-rukami/

Самодельный лабораторный блок питания. Схема и описание

Приведенный в данной статье самодельный лабораторный блок питания изготовлен из широко распространенных элементов.

Он практически  не требует настройки, работает в широком диапазоне подводимого переменного напряжения, обладает  защитой от перегрузки по току.

 Данный лабораторный блок питания обеспечивает выходное напряжение от 1 В и практически до величины выпрямительного напряжения с вторичной обмотки трансформатора.

На основе транзистора  VT1 составлен модуль сравнения: с бегунка потенциометра R3 на базу VT1 поступает доля образцового напряжения, которое определяется источником образцового напряжения на элементах VD5, VD6, HL1, R1.

На эмиттер VT1 поступает входное напряжение делителя на элементах R14 и R15.

В результате сравнения образцового и выходного уровня,  сигнал рассогласования попадает на базу транзистора VT2 являющийся усилителем тока, который в свою очередь управляет силовым транзистором VT4.

Работа защиты самодельного блока питания

В результате случайного замыкания выходных выводов самодельного лабораторного блока питания или при нагрузки превышающий допустимый предел, повышается падение напряжения на мощном резисторе R8. В результате чего  VT3 открывается и тем самым замыкает базовую цепь транзистора VT2, лимитируя  Iнагр. на  выходе БП. Визуальным сигналом о перегрузки по току в цепи служит светодиод HL2.

В случае короткого замыкания в лабораторном блоке питания, активация режима ограничения протекающего тока происходит не сразу. Установленный в схему дроссель L1 мешает стремительному увеличению тока через  VT4, а диод VD7 понижает скачок напряжения при неосторожном выключении нагрузки от блока питания.

 Лабораторный блок питания своими руками

Если есть необходимость в регулировании Iнагр., то можно в разрыв между  сопротивлениями  R7 и R9 включить переменный резистор номиналом 250 Ом, причем движок его нужно подключить к базе VT3. Таким образом, в данном самодельном лабораторном блоке будет возможно регулировать Iнагр. от 400 мА до 1,9 А.

Детали лабораторного блока питания

В самодельном лабораторном блоке питания допустимо применить любой понижающий трансформатор с Uвых. на вторичной обмотке в районе  от 9 до 40 В.

Единственное, что может потребоваться при низком напряжении на вторичной обмотке, уменьшить номиналы сопротивлений  R1, R2, R9, R13-R14 примерно в два раза.

А также нужно поставить стабилитроны VD5 и VD6 с другими параметром, чтобы напряжение на резисторе R1 было приблизительно равно половине напряжения на конденсаторе C2.

Дроссель L1 самодельный, намотан на каркасе диаметром 8 мм и имеет 120 витков провода ПЭЛ0,6 мм. Транзистор VT1 (КТ209М) можно заменить на КТ502, КТ209, КТ208, КТ3107. Заменой транзистора VT2 (КТ815Г) может служить любой транзистор серии КТ817.

Транзистор VT4 на  КТ809А, КТ808А, КТ803А, КТ829 с максимальным Iкол. не меньше 5А и максимально-допустимым напряжением коллектор-эмиттер превышающим напряжения на выходе вторичной обмотки трансформатора.

 Диоды VD1-VD4 — могут быть любыми выпрямительными с максимальным обратным напряжением больше U вторичной обмотки и максимальным прямым током более 5А.

Узел ограничения Iнагр. лабораторного блока питания можно улучшить. Для этого необходимо убрать сопротивление R7, а вместо постоянного резистора R8 установить переменный.

Его сопротивление подбирают так, чтобы при наименьшем токе ограничения падение напряжения на этом резисторе было примерно 0,6 В.

Для диапазона тока ограничения от 0,2 до 2 А сопротивление переменного резистора должно быть 3 Ом, а мощность не менее 12 Вт.

Источник: http://www.joyta.ru/3524-samodelnyj-laboratornyj-blok-pitaniya/

Ссылка на основную публикацию