Обикновено лабораторно захранване с регулиране на тока. Захранване с регулиране на напрежението и тока. Разположение на елементите на платката на PSU

При създаването на различни електронни устройства рано или късно възниква въпросът какво да се използва като източник на захранване за домашна електроника. Да предположим, че сте сглобили някакъв LED мигач, сега трябва внимателно да го захранвате от нещо. Много често за тези цели се използват различни зарядни устройства за телефони, компютърни захранвания, всякакви мрежови адаптери, които по никакъв начин не ограничават тока, подаван към товара.

И ако, например, на борда на този LED мигач две затворени писти случайно останаха незабелязани? Свързвайки го към мощно компютърно захранване, сглобеното устройство може лесно да изгори, ако има грешка при монтажа на платката. Именно за да се избегнат такива неприятни ситуации има лабораторни захранвания с токова защита. Знаейки предварително колко ток ще консумира свързаното устройство, можем да предотвратим късо съединение и в резултат на това изгаряне на транзистори и деликатни микросхеми.
В тази статия ще разгледаме процеса на създаване на точно такова захранване, към което можете да свържете товара, без да се страхувате, че нещо ще изгори.

Схема на захранване

Веригата съдържа чип LM324, който комбинира 4 операционни усилвателя, вместо това можете да поставите TL074. Операционният усилвател OP1 отговаря за регулирането на изходното напрежение, а OP2-OP4 следи тока, консумиран от товара. Чипът TL431 генерира референтно напрежение от приблизително 10,7 волта, което не зависи от величината на захранващото напрежение. Променливият резистор R4 задава изходното напрежение, с резистора R5 можете да регулирате рамката за промяна на напрежението, за да отговаря на вашите нужди. Текущата защита работи по следния начин: товарът консумира тока, който протича през резистора с ниско съпротивление R20, който се нарича шунт, количеството на спад на напрежението върху него зависи от консумирания ток. Операционният усилвател OP4 се използва като усилвател, увеличавайки малкия спад на напрежението на шунта до ниво от 5-6 волта, напрежението на изхода OP4 варира от нула до 5-6 волта в зависимост от тока на натоварване. Етапът OP3 действа като компаратор, сравнявайки напрежението на своите входове. Напрежението на един вход се задава от променлив резистор R13, който задава прага на защита, а напрежението на втория вход зависи от тока на натоварване. По този начин, веднага щом токът надвиши определено ниво, на изхода на OP3 ще се появи напрежение, отваряйки транзистора VT3, който от своя страна издърпва основата на транзистора VT2 към земята, затваряйки го. Затвореният транзистор VT2 затваря мощността VT1, отваряйки захранващата верига на товара. Всички тези процеси се извършват за части от секундата.
Резистор R20 трябва да се вземе с мощност от 5 вата, за да се предотврати възможното му нагряване по време на продължителна работа. Тримерният резистор R19 задава текущата чувствителност, колкото по-голяма е стойността му, толкова по-голяма чувствителност може да се постигне. Резисторът R16 задава защитния хистерезис, препоръчвам да не се увличате с увеличаване на стойността му. Съпротивление от 5-10 kΩ ще осигури ясно прихващане на веригата при задействане на защитата, по-голямо съпротивление ще даде ефект на ограничаване на тока, когато напрежението на изхода няма да изчезне напълно.
Вътрешен KT818, KT837, KT825 или внесен TIP42 може да се използва като мощен транзистор. Особено внимание трябва да се обърне на охлаждането му, тъй като цялата разлика между входното и изходното напрежение ще се разсее под формата на топлина върху този транзистор. Ето защо не трябва да използвате захранването при ниско изходно напрежение и висок ток, отоплението на транзистора ще бъде максимално. И така, нека да преминем от думи към дела.

Производство и монтаж на печатни платки

Печатната платка е изработена по метода LUT, който е многократно описан в интернет.

На печатната платка е добавен светодиод с резистор, които не са посочени на схемата. Резисторът за светодиода е подходящ с номинална стойност 1-2 kOhm. Този светодиод светва при задействане на защитата. Също така са добавени два контакта, маркирани с думата „Jamper“, когато са затворени, захранването излиза от защита, „щраква“. В допълнение, 100 pF кондензатор е добавен между щифт 1 и 2 на микросхемата, той служи за защита от смущения и осигурява стабилна работа на веригата.

Изтегляне на дъска:

(изтегляния: 941)

Настройка на захранването

Така че, след като сглобите веригата, можете да започнете да я настройвате. На първо място, доставяме мощност от 15-30 волта и измерваме напрежението на катода на чипа TL431, то трябва да бъде приблизително равно на 10,7 волта. Ако напрежението, подадено към входа на захранването, е малко (15-20 волта), тогава резисторът R3 трябва да бъде намален до 1 kOhm. Ако референтното напрежение е в ред, проверяваме работата на регулатора на напрежението, когато променливият резистор R4 се върти, той трябва да се промени от нула до максимум. Освен това завъртаме резистора R13 в най-крайната му позиция, защитата може да се задейства, когато този резистор издърпа входа OP2 към земята. Можете да инсталирате резистор 50-100 ома между земята и изхода на R13, който е свързан към земята. Свързваме всеки товар към захранването, настройваме R13 в крайна позиция. Увеличаваме изходното напрежение, токът ще се увеличи и в един момент защитата ще работи. Постигаме желаната чувствителност с настройващ резистор R19, след което вместо него можете да спойкате постоянен. Това завършва процеса на сглобяване на лабораторното захранване, можете да го инсталирате в кутията и да го използвате.

Индикация

За да посочите изходното напрежение, е много удобно да използвате глава на показалеца. Въпреки че цифровите волтметри могат да показват напрежение до стотни от волта, постоянно работещите числа се възприемат слабо от човешкото око. Ето защо е по-рационално да се използват върхове на стрели. Много е лесно да направите волтметър от такава глава - просто поставете резистор за настройка с номинална стойност 0,5 - 1 MΩ последователно с него. Сега трябва да приложите напрежение, чиято стойност е известна предварително, и с резистор за настройка регулирайте позицията на стрелката, съответстваща на приложеното напрежение. Успешно сглобяване!

Да направите захранване със собствените си ръце има смисъл не само за ентусиазиран радиолюбител. Самоделно захранване (PSU) ще създаде удобство и ще спести значителна сума и в следните случаи:

• За захранване на електроинструмент с ниско напрежение, за да спестите ресурса на скъпа батерия (батерия);
• За електрифициране на особено опасни по степен на токов удар помещения: мазета, гаражи, навеси и др. Когато се захранва от променлив ток, голямата му стойност в кабелите за ниско напрежение може да попречи на домакинските уреди и електрониката;
• В дизайна и креативността за прецизно, безопасно и безотпадно рязане на пенопласт, дунапрен, нискотопими пластмаси с нагрят нихром;
• В дизайна на осветлението използването на специални захранвания ще удължи живота на LED лентата и ще получи стабилни светлинни ефекти. Захранването на подводни осветители и т.н. от домакинско захранване е принципно неприемливо;
• За зареждане на телефони, смартфони, таблети, лаптопи далеч от стабилни източници на захранване;
• За електроакупунктура;
• И много други цели, които не са пряко свързани с електрониката.

Допустими опростявания

Професионалните захранвания са предназначени за захранване на товари от всякакъв вид, вкл. реактивен. Сред възможните потребители - прецизно оборудване. Зададеното напрежение на pro-PSU трябва да се поддържа с най-висока точност за неопределено дълго време, а неговият дизайн, защита и автоматизация трябва да позволяват работа от неквалифициран персонал в тежки условия, например. биолози, за да захранват своите инструменти в оранжерия или на експедиция.

Аматьорското лабораторно захранване е свободно от тези ограничения и следователно може да бъде значително опростено, като същевременно поддържа показатели за качество, достатъчни за собствена употреба. Освен това, чрез също прости подобрения, е възможно да се получи захранващ блок със специално предназначение от него. Какво ще правим сега.

Съкращения

1. Късо съединение - късо съединение.
2. XX - празен ход, т.е. внезапно изключване на товара (консуматор) или прекъсване на неговата верига.
3. KSN - коефициент на стабилизиране на напрежението. То е равно на отношението на изменението на входното напрежение (в% или пъти) към същото изходно напрежение при постоянна консумация на ток. напр. мрежовото напрежение падна "напълно", от 245 на 185V. Спрямо нормата при 220V това ще бъде 27%. Ако PSV на PSU е 100, изходното напрежение ще се промени с 0,27%, което при стойност от 12V ще даде дрейф от 0,033V. Повече от приемливо за любителска практика.
4. PPN е източник на нестабилизирано първично напрежение. Това може да бъде трансформатор върху желязо с токоизправител или импулсен инвертор на мрежовото напрежение (IIN).
5. IIN - работят при повишена (8-100 kHz) честота, което позволява използването на леки компактни трансформатори на ферит с намотки от няколко до няколко десетки оборота, но не са без недостатъци, вижте по-долу.
6. RE - регулиращият елемент на стабилизатора на напрежението (SN). Поддържа определената изходна стойност.
7. ION е източник на референтно напрежение. Задава референтната си стойност, според която заедно със сигналите за обратна връзка на ОС управляващото устройство на блока за управление влияе на RE.
8. CNN - непрекъснат стабилизатор на напрежението; просто "аналог".
9. ISN - превключващ стабилизатор на напрежението.
10. UPS - импулсно захранване.

Забележка: както CNN, така и ISN могат да работят както от PSU с честота на захранване с трансформатор на желязо, така и от IIN.

Относно компютърните захранвания

UPS устройствата са компактни и икономични. А в килера мнозина имат захранване от стар компютър, остарял, но доста работещ. Така че възможно ли е да се адаптира импулсно захранване от компютър за любителски / работни цели? За съжаление компютърният UPS е доста високо специализирано устройство и възможностите за използването му в ежедневието / на работа са много ограничени:

Препоръчително е обикновен любител да използва UPS, преобразуван от компютър, може би само за захранване на електроинструмент; вижте по-долу за повече информация. Вторият случай е, ако любител се занимава с ремонт на компютър и / или създаване на логически схеми. Но тогава той вече знае как да адаптира PSU от компютъра за това:

1. Заредете основните канали + 5V и + 12V (червени и жълти проводници) с нихромови спирали за 10-15% от номиналния товар;
2. Зелен проводник за плавен старт (с бутон за ниско напрежение на предния панел на системния модул) компютър на късо към общо, т.е. на някой от черните проводници;
3. Включване / изключване за механично производство, превключвател на задния панел на захранването;
4. С механичен (желязо) I / O "дежурна стая", т.е. независимото +5V USB захранване също ще бъде изключено.

За бизнес!

Поради недостатъците на UPS, плюс тяхната фундаментална и схемна сложност, ние ще разгледаме само няколко от тях, но прости и полезни, и ще говорим за метода за ремонт на IIN. Основната част от материала е посветена на SNN и PSN с индустриални честотни трансформатори. Те позволяват на човек, който току-що е взел поялник, да изгради много висококачествено захранване. И като го имате във фермата, ще бъде по-лесно да овладеете „по-тънката“ техника.

IPN

Нека първо разгледаме PPI. Ще оставим импулсните по-подробно до раздела за ремонт, но те имат нещо общо с "железните": силов трансформатор, токоизправител и филтър за потискане на пулсациите. Заедно те могат да бъдат изпълнени по различни начини според предназначението на PSU.

поз. 1 на фиг. 1 - полувълнов (1P) токоизправител. Падът на напрежение върху диода е най-малък, прибл. 2B. Но пулсацията на изправеното напрежение е с честота 50 Hz и е „накъсана“, т.е. с интервали между импулсите, така че кондензаторът на пулсационния филтър Cf трябва да бъде 4-6 пъти по-голям, отколкото в други схеми. Използването на силов трансформатор Tr по отношение на мощността е 50%, т.к само 1 полувълна се изправя. По същата причина възниква изкривяване на магнитния поток в магнитната верига Tr и мрежата го „вижда” не като активен товар, а като индуктивност. Поради това 1P токоизправителите се използват само за ниска мощност и там, където е невъзможно да се направи друго, например. в IIN на блокиращи генератори и с демпферен диод, вижте по-долу.

Забележка: защо 2V, а не 0.7V, при които p-n преходът се отваря в силиций? Причината е чрез ток, който се обсъжда по-долу.

поз. 2 - 2-половин вълна със средна точка (2PS). Загубите на диоди са същите като преди. случай. Пулсацията е 100 Hz непрекъсната, така че SF е възможно най-малката. Използвайте Tr - 100% Недостатък - двойна консумация на мед във вторичната намотка. Едно време, когато токоизправителите се правеха на кенотронни лампи, това нямаше значение, но сега е определящо. Следователно 2PS се използва в токоизправители за ниско напрежение, главно при повишена честота с диоди на Шотки в UPS, но 2PS нямат фундаментални ограничения на мощността.

поз. 3 - 2-половълнов мост, 2PM. Загуби на диоди - удвоени спрямо поз. 1 и 2. Останалото е както при 2PS, но за вторичната е необходима почти половината мед. Почти - защото трябва да се навият няколко оборота, за да се компенсират загубите на чифт "допълнителни" диоди. Най-често срещаната схема за напрежение от 12V.

поз. 3 - биполярно. „Мостът“ е изобразен условно, както е обичайно в електрическите схеми (свикнете с него!) И е завъртян на 90 градуса обратно на часовниковата стрелка, но всъщност това е двойка 2PS, включени в различни полярности, както може ясно да се види по-нататък на фиг. 6. Консумация на мед като в 2PS, диодни загуби като в 2PM, останалото като в двата. Изграден е главно за захранване на аналогови устройства, които изискват симетрия на напрежението: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC и др.

поз. 4 - биполярно по схемата на паралелно удвояване. Дава, без допълнителни мерки, повишена симетрия на напрежението, т.к. асиметрията на вторичната намотка е изключена. Използвайки Tr 100%, пулсация 100 Hz, но разкъсана, така че SF се нуждае от двоен капацитет. Загубите на диодите са приблизително 2,7 V поради взаимния обмен на проходни токове, виж по-долу, а при мощност над 15-20 W те рязко се увеличават. Те се изграждат предимно като маломощни спомагателни за самостоятелно захранване на операционни усилватели (op-amps) и други маломощни, но взискателни към качеството на захранването на аналогови възли.

Как да изберем трансформатор?

В UPS, цялата верига най-често е ясно обвързана с размера (по-точно с обема и площта на напречното сечение Sc) на трансформатора / трансформаторите, тъй като използването на фини процеси във ферит прави възможно опростяването на веригата с по-голяма надеждност. Тук "някак си по свой начин" се свежда до стриктно спазване на препоръките на разработчика.

Трансформаторът на основата на желязо се избира, като се вземат предвид характеристиките на CNN или е в съответствие с тях при изчисляването му. Падането на напрежението в RE Ure не трябва да се приема по-малко от 3V, в противен случай KSN ще падне рязко. С увеличаване на Ure, KSN се увеличава донякъде, но разсейваната RE мощност нараства много по-бързо. Следователно, Ure вземете 4-6 V. Към него добавяме 2 (4) V загуби на диодите и спада на напрежението на вторичната намотка Tr U2; за диапазон на мощност от 30-100 W и напрежение от 12-60 V, ние го приемаме 2,5 V. U2 възниква главно не от омичното съпротивление на намотката (това обикновено е незначително за мощни трансформатори), а поради загуби, дължащи се на повторно намагнитване на сърцевината и създаване на разсеяно поле. Просто част от енергията на мрежата, "изпомпвана" от първичната намотка в магнитната верига, излиза в световното пространство, което отчита стойността на U2.

И така, преброихме, например, за мостов токоизправител, 4 + 4 + 2,5 \u003d 10,5 V в повече. Добавяме го към необходимото изходно напрежение на PSU; нека бъде 12V и разделете на 1.414, получаваме 22.5 / 1.414 \u003d 15.9 или 16V, това ще бъде най-малкото допустимо напрежение на вторичната намотка. Ако Tr е фабрично, вземаме 18V от стандартния диапазон.

Сега вторичният ток влиза в действие, който, разбира се, е равен на максималния ток на натоварване. Нека имаме нужда от 3A; умножете по 18V, ще бъде 54W. Получихме общата мощност Tr, Pg и ще намерим паспорта P, като разделим Pg на ефективността Tr η, в зависимост от Pg:

• до 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, η = 0,7.
• 20-40 W, η = 0,75.
• 40-60 W, η = 0,8.
• 60-80 W, η = 0,85.
• 80-120 W, η = 0,9.
• от 120 W, η = 0,95.

В нашия случай това ще бъде P \u003d 54 / 0,8 \u003d 67,5W, но няма такава типична стойност, така че трябва да вземем 80W. За да получите 12Vx3A = 36W на изхода. Парен локомотив и само. Време е да се научите сами да броите и навивате „трансове“. Освен това в СССР бяха разработени методи за изчисляване на железни трансформатори, които позволяват да се изтръгне 600 W от ядрото без загуба на надеждност, което, изчислено според радиолюбителските справочници, е в състояние да произведе само 250 W. "Iron Trance" изобщо не е толкова глупав, колкото изглежда.

SNN

Изправеното напрежение трябва да бъде стабилизирано и най-често регулирано. Ако товарът е по-мощен от 30-40 W, е необходима и защита срещу късо съединение, в противен случай неизправност на PSU може да причини повреда в мрежата. Всичко това заедно прави SNN.

проста поддръжка

По-добре е за начинаещ да не навлиза веднага в големи мощности, а да направи прост високостабилен CNN за 12V за тестване съгласно схемата на фиг. 2. След това може да се използва като източник на референтно напрежение (точната му стойност е зададена на R5), за проверка на инструменти или като висококачествен CNN ION. Максималният ток на натоварване на тази верига е само 40 mA, но KSN на допотопния GT403 и същия древен K140UD1 е повече от 1000, а при замяна на VT1 със силиций със средна мощност и DA1 на някой от съвременните оп-усилватели, той ще надхвърлят 2000 и дори 2500. Токът на натоварване също ще се увеличи до 150 -200 mA, което вече е добре за бизнеса.

0-30

Следващата стъпка е захранване с регулиране на напрежението. Предишната е направена по т.нар. схема за компенсаторно сравнение, но е трудно да се преобразува това в голям ток. Ще направим нов CNN на базата на емитерен повторител (EF), в който RE и CU са комбинирани само в 1 транзистор. KSN ще бъде пуснат някъде около 80-150, но това е достатъчно за любител. Но CNN на EP ви позволява да получите изходен ток до 10A или повече без специални трикове, колко Tr ще даде и издържи RE.

Диаграма на прост захранващ блок за 0-30V е показана на поз. 1 Фиг. 3. PPN за него е готов трансформатор тип TPP или TS за 40-60 W с вторична намотка за 2x24V. Токоизправител тип 2PS на диоди от 3-5A или повече (KD202, KD213, D242 и др.). VT1 е инсталиран на радиатор с площ от 50 кв. см; старият от компютърния процесор е много подходящ. При такива условия този CNN не се страхува от късо съединение, само VT1 и Tr ще се затоплят, така че предпазител 0,5 A в веригата на първичната намотка Tr е достатъчен за защита.

поз. 2 показва колко удобно е за аматьорски CNN на електрическо захранване: има захранваща верига за 5A с настройка от 12 до 36 V. Този захранващ блок може да достави 10A към товара, ако има Tr при 400W 36V. Първата му характеристика - интегрираният CNN K142EN8 (за предпочитане с индекс B) действа в необичайна роля на UU: към собствените си 12V на изхода, всички 24V се добавят, частично или напълно, напрежението от ION към R1, R2, VD5, VD6. Капацитетите C2 и C3 предотвратяват възбуждането на RF DA1, работейки в необичаен режим.

Следващата точка е защитното устройство (UZ) срещу късо съединение на R3, VT2, R4. Ако спадът на напрежението през R4 надвиши приблизително 0,7 V, VT2 ще се отвори, затворете основната верига VT1 към общ проводник, той ще се затвори и ще изключи товара от напрежението. R3 е необходим, така че допълнителният ток да не деактивира DA1, когато се задейства ултразвукът. Не е необходимо да се увеличава номиналната му стойност, т.к. когато ултразвукът се задейства, VT1 трябва да бъде надеждно заключен.

И последното - очевидният излишен капацитет на изходния филтърен кондензатор C4. В този случай е безопасно, т.к. максималният колекторен ток VT1 от 25A осигурява зареждането му при включване. Но от друга страна, този CNN може да достави ток до 30A към товара в рамките на 50-70 ms, така че това просто захранване е подходящо за захранване на електроинструменти с ниско напрежение: стартовият му ток не надвишава тази стойност. Просто трябва да направите (поне от плексиглас) контактна обувка с кабел, да поставите петата на дръжката и да оставите "акумича" да почива и да спести ресурса, преди да тръгне.

Относно охлаждането

Да кажем, че в тази схема изходът е 12V с максимум 5A. Това е само средната мощност на прободния трион, но за разлика от бормашината или винтоверта, той отнема цялото време. На C1 се държи около 45V, т.е. на RE VT1 остава някъде 33V при ток 5А. Разсейваната мощност е повече от 150W, дори над 160W, като се има предвид, че и VD1-VD4 трябва да се охлажда. От това става ясно, че всяко мощно регулирано захранване трябва да бъде оборудвано с много ефективна охладителна система.

Оребрен/иглен радиатор с естествена конвекция не решава проблема: изчислението показва, че повърхност на разсейване от 2000 кв. вижте и дебелината на корпуса на радиатора (плочата, от която излизат ребрата или иглите) от 16 мм. Да получиш толкова много алуминий във фасонен продукт като собственост за любител беше и си остава мечта в кристален замък. Издуханият процесорен охладител също не е подходящ, той е проектиран за по-малко мощност.

Една от опциите за домашен майстор е алуминиева плоча с дебелина 6 mm или повече и размери 150x250 mm с отвори с нарастващ диаметър, пробити по радиусите от мястото на монтаж на охладения елемент в шахматна дъска. Той също така ще служи като задна стена на корпуса на PSU, както е на фиг. 4.

Задължително условие за ефективността на такъв охладител е, макар и слаб, но непрекъснат въздушен поток през перфорацията отвън навътре. За да направите това, в кутията (за предпочитане отгоре) е монтиран изпускателен вентилатор с ниска мощност. Подходящ е например компютър с диаметър 76 mm или повече. добавете. охладител HDD или видео карта. Свързва се към пинове 2 и 8 на DA1, винаги има 12V.

Забележка: всъщност един радикален начин за преодоляване на този проблем е вторичната намотка Tr с кранове за 18, 27 и 36V. Първичното напрежение се превключва в зависимост от това кой инструмент работи.

И все пак UPS

Описаният PSU за работилницата е добър и много надежден, но е трудно да го носите със себе си до изхода. Тук компютърното захранване ще бъде полезно: електроинструментът е нечувствителен към повечето от своите недостатъци. Известно усъвършенстване се свежда най-често до инсталиране на изходен (най-близък до товара) електролитен кондензатор с голям капацитет за описаната по-горе цел. Има много рецепти за преобразуване на компютърни захранвания в електрически инструменти (главно отвертки, тъй като те не са много мощни, но много полезни) в Runet, един от методите е показан във видеото по-долу, за 12V инструмент.

Видео: PSU 12V от компютър

С 18V инструменти е още по-лесно: със същата мощност те консумират по-малко ток. Тук може да бъде полезно много по-достъпно устройство за запалване (баласт) от икономична лампа от 40 или повече W; може да се постави изцяло в кутията от неизползваемата батерия, а отвън ще остане само кабелът с щепсела. Как да направите захранване за 18V отвертка от баласт от изгоряла икономка, вижте следното видео.

Видео: PSU 18V за отвертка

висок клас

Но да се върнем на СНН на ЕП, техните възможности далеч не са изчерпани. На фиг. 5 - биполярно мощно захранване с регулиране 0-30 V, подходящо за Hi-Fi аудио техника и други взискателни потребители. Настройката на изходното напрежение се извършва с едно копче (R8), като симетрията на каналите се поддържа автоматично при всяка стойност и всякакъв ток на натоварване. Педант-формалист при вида на тази схема може да стане сив пред очите му, но такъв BP работи правилно за автора от около 30 години.

Основният препъни камък при създаването му беше δr = δu/δi, където δu и δi са съответно малки моментни увеличения на напрежението и тока. За разработването и настройката на оборудване от висок клас е необходимо δr да не надвишава 0,05-0,07 Ohm. Казано по-просто, δr определя способността на PSU незабавно да реагира на пикове в текущото потребление.

За SNN на EP, δr е равно на това на ION, т.е. ценеров диод, разделен на коефициента на пренос на ток β RE. Но за мощните транзистори β пада рязко при голям колекторен ток и δr на ценеровия диод варира от няколко до десетки ома. Тук, за да компенсирам спада на напрежението в RE и да намаля температурния дрейф на изходното напрежение, трябваше да набера цялата им верига наполовина с диоди: VD8-VD10. Следователно референтното напрежение от ION се премахва чрез допълнителен EP на VT1, неговият β се умножава по β RE.

Следващата характеристика на този дизайн е защитата от късо съединение. Най-простият, описан по-горе, не се вписва в биполярната схема по никакъв начин, следователно проблемът със защитата се решава съгласно принципа „без приемане срещу скрап“: няма защитен модул като такъв, но има излишък в параметрите на мощни елементи - KT825 и KT827 за 25A и KD2997A за 30A. T2 не е в състояние да даде такъв ток, но докато се загрее, FU1 и / или FU2 ще имат време да изгорят.

Забележка: не е необходимо да се прави индикация за изгорял предпазител на миниатюрни лампи с нажежаема жичка. Просто тогава светодиодите все още бяха доста оскъдни и имаше няколко шепи SMok в тайника.

Остава да се защити RE от допълнителните токове на разряда на пулсационния филтър C3, C4 по време на късо съединение. За да направите това, те са свързани чрез ограничаващи резистори с ниско съпротивление. В този случай във веригата могат да възникнат пулсации с период, равен на времеконстантата R(3,4)C(3,4). Те се предотвратяват от C5, C6 с по-малък капацитет. Техните допълнителни токове вече не са опасни за RE: зарядът ще се изтощи по-бързо, отколкото кристалите на мощния KT825/827 ще се затоплят.

Изходната симетрия осигурява операционен усилвател DA1. RE на отрицателния канал VT2 се отваря с ток през R6. Веднага щом минусът на изхода надвиши плюса по модул, той леко ще отвори VT3 и ще затвори VT2 и абсолютните стойности на изходните напрежения ще бъдат равни. Оперативният контрол на изходната симетрия се извършва от стрелково устройство с нула в средата на скалата P1 (във вмъкването - нейният външен вид) и регулиране, ако е необходимо, - R11.

Последният акцент е изходният филтър C9-C12, L1, L2. Такава конструкция е необходима, за да абсорбира възможните радиочестотни сигнали от товара, за да не си разбивате мозъка: прототипът е бъги или захранващият блок е „затънал“. При някои електролитни кондензатори, шунтирани с керамика, тук няма пълна сигурност, голямата вътрешна индуктивност на „електролитите“ пречи. И дроселите L1, L2 споделят "връщането" на товара над спектъра и - на всеки свой.

Този PSU, за разлика от предишните, изисква известна настройка:

1. Свържете товара към 1-2 A при 30V;
2. R8 се настройва на максимум, на най-високата позиция според схемата;
3. Използвайки референтен волтметър (всеки цифров мултицет ще свърши работа сега) и R11, напреженията на канала се задават равни по абсолютна стойност. Може би, ако операционният усилвател е без възможност за балансиране, ще трябва да изберете R10 или R12;
4. Тример R14 настройва P1 точно на нула.

Относно ремонта на PSU

Захранващите блокове се повреждат по-често от други електронни устройства: те поемат първия удар от мрежови пренапрежения, те получават много неща от товара. Дори и да не възнамерявате да правите свой собствен PSU, има UPS, освен за компютър, в микровълнова печка, пералня и други домакински уреди. Способността да се диагностицира захранващ блок и познаването на основите на електрическата безопасност ще направи възможно, ако не сами да коригирате неизправността, тогава с познания по въпроса да се пазарите за цена с ремонтници. Затова нека да видим как се диагностицира и ремонтира PSU, особено с IIN, защото над 80% от отказите се дължат на тях.

Наситеност и течение

На първо място, за някои ефекти, без разбиране на които е невъзможно да работите с UPS. Първият от тях е насищането на феромагнетици. Те не са в състояние да приемат енергии с повече от определена стойност, в зависимост от свойствата на материала. На желязото аматьорите рядко срещат насищане, то може да бъде магнетизирано до няколко T (Tesla, единица за измерване на магнитна индукция). При изчисляване на железни трансформатори индукцията се приема 0,7-1,7 T. Феритите могат да издържат само 0,15-0,35 T, тяхната хистерезисна верига е „правоъгълна“ и работят при по-високи честоти, така че вероятността от „скачане в насищане“ е с порядъци по-висока.

Ако магнитната верига е наситена, индукцията в нея вече не расте и ЕМП на вторичните намотки изчезва, дори ако първичната вече се е стопила (помните ли училищната физика?). Сега изключете първичния ток. Магнитното поле в меките магнитни материали (твърдите магнитни материали са постоянни магнити) не може да съществува неподвижно, като електрически заряд или вода в резервоар. Той ще започне да се разсейва, индукцията ще спадне и във всички намотки ще се индуцира ЕМП с обратен спрямо първоначалния поляритет. Този ефект се използва широко в IIN.

За разлика от насищането, пропускащият ток в полупроводниковите устройства (просто - тяга) определено е вредно явление. Възниква поради образуването/поглъщането на пространствени заряди в областите p и n; за биполярни транзистори - главно в основата. Полевите транзистори и диодите на Шотки са практически без течение.

Например, при прилагане / премахване на напрежение към диода, докато зарядите се съберат / разрешат, той провежда ток в двете посоки. Ето защо загубата на напрежение върху диодите в токоизправителите е по-голяма от 0,7 V: в момента на превключване част от заряда на филтърния кондензатор има време да се отцеди през намотката. В паралелен удвояващ токоизправител тягата преминава през двата диода едновременно.

Тягата на транзисторите причинява скок на напрежението върху колектора, което може да повреди устройството или, ако е свързан товар, да го повреди с допълнителен ток. Но дори и без това транзисторната тяга увеличава динамичните загуби на енергия, подобно на диода, и намалява ефективността на устройството. Мощните транзистори с полеви ефекти почти не са обект на това, т.к. не натрупват заряд в основата при нейно отсъствие и следователно превключват много бързо и плавно. „Почти“, защото техните вериги източник-гейт са защитени от обратно напрежение чрез диоди на Шотки, които са малко, но виждат.

Видове TIN

UPS се спускат от блокиращ генератор, поз. 1 на фиг. 6. Когато Uin е включен, VT1 е отворен от ток през Rb, токът протича през намотката Wk. Не може незабавно да нарасне до границата (отново си спомняме училищната физика), ЕМП се индуцира в основата Wb и намотката на товара Wn. При Wb форсира отключването на VT1 през Sat. Според Wn, токът все още не тече, не пуска VD1.

Когато магнитната верига се насити, токовете в Wb и Wn спират. След това, поради разсейването (резорбцията) на енергията, индукцията пада, в намотките се индуцира ЕМП с противоположна полярност и обратното напрежение Wb моментално блокира (блокира) VT1, като го спасява от прегряване и термичен срив. Следователно такава схема се нарича блокиращ генератор или просто блокиране. Rk и Sk прекъсват високочестотните смущения, което блокиране дава повече от достатъчно. Сега можете да премахнете малко полезна мощност от Wn, но само чрез 1P токоизправител. Тази фаза продължава, докато Sb се зареди напълно или докато съхранената магнитна енергия изтече.

Тази мощност обаче е малка, до 10W. Ако се опитате да вземете повече, VT1 ще изгори от най-силната тяга, преди да блокира. Тъй като Tr е наситен, ефективността на блокиране не е добра: повече от половината от енергията, съхранявана в магнитната верига, отлита, за да загрява други светове. Вярно е, че поради същата наситеност блокирането до известна степен стабилизира продължителността и амплитудата на импулсите му и схемата му е много проста. Поради това базираният на блокиране TIN често се използва в евтини зарядни устройства за телефони.

Забележка: стойността на Sat до голяма степен, но не напълно, както се казва в аматьорските справочници, определя периода на повторение на импулса. Стойността на неговия капацитет трябва да бъде свързана със свойствата и размерите на магнитната верига и скоростта на транзистора.

Блокирането по едно време доведе до линейно сканиране на телевизори с електроннолъчеви тръби (CRT), а тя е TIN с амортисьор диод, поз. 2. Тук CU, въз основа на сигнали от Wb и DSP веригата за обратна връзка, принудително отваря/затваря VT1 преди Tr да е наситен. Когато VT1 е заключен, обратният ток Wk се затваря през същия амортисьор VD1. Това е работната фаза: вече повече, отколкото при блокиране, част от енергията се отстранява в товара. Голям, защото при пълно насищане цялата излишна енергия отлита, но тук това не е достатъчно. По този начин е възможно да се премахне мощност до няколко десетки вата. Въпреки това, тъй като CU не може да работи, докато Tp не достигне насищане, транзисторът все още черпи силно, динамичните загуби са високи и ефективността на веригата оставя много да се желае.

IIN с амортисьор все още е жив в телевизори и CRT дисплеи, тъй като IIN и изход за линейно сканиране са комбинирани в тях: мощен транзистор и Tr са често срещани. Това значително намалява производствените разходи. Но, честно казано, IIN с амортисьор е фундаментално закърнял: транзисторът и трансформаторът са принудени да работят през цялото време на ръба на авария. Инженерите, които са успели да доведат тази схема до приемлива надеждност, заслужават най-дълбоко уважение, но силно не се препоръчва да залепите поялник там, освен за занаятчии, които са професионално обучени и имат подходящ опит.

Push-pull INN с отделен трансформатор за обратна връзка е най-широко използван, т.к. има най-добро качество и надеждност. Въпреки това, по отношение на високочестотните смущения, той греши ужасно в сравнение с „аналоговите“ захранвания (с трансформатори на желязо и CNN). В момента тази схема съществува в много модификации; мощните биполярни транзистори в него са почти напълно заменени от полеви, контролирани специални. IC, но принципът на действие остава непроменен. Тя е илюстрирана от оригиналната схема, поз. 3.

Ограничителното устройство (UO) ограничава зарядния ток на капацитетите на входния филтър Cfin1(2). Тяхната голяма стойност е задължително условие за работата на устройството, т.к. в един работен цикъл от тях се отнема малка част от съхранената енергия. Грубо казано, те играят ролята на резервоар за вода или въздушен приемник. При зареждане на "късо" зареждане допълнителният ток може да надхвърли 100A за до 100 ms. Rc1 и Rc2 със съпротивление от порядъка на MΩ са необходими за балансиране на напрежението на филтъра, т.к най-малкият дисбаланс на раменете му е неприемлив.

Когато Sfvh1 (2) е зареден, ултразвуковият пусков механизъм генерира задействащ импулс, който отваря едно от рамената (кое няма значение) на инвертора VT1 VT2. Ток протича през намотката Wk на голям силов трансформатор Tr2 и магнитната енергия от сърцевината му през намотката Wn почти изцяло отива за коригиране и към товара.

Малка част от енергията Tr2, определена от стойността Rolimit, се взема от намотката Wos1 и се подава към намотката Wos2 на малък основен трансформатор с обратна връзка Tr1. Той бързо се насища, отвореното рамо се затваря и поради разсейване в Tr2, затвореното рамо се отваря, както е описано за блокиране, и цикълът се повтаря.

По същество двутактовият IIN е 2 блокировки, които се „натискат“ един друг. Тъй като мощният Tr2 не е наситен, тягата VT1 VT2 е малка, напълно "потъва" в магнитната верига Tr2 и в крайна сметка отива в товара. Следователно, двутактов IMS може да бъде изграден за мощност до няколко kW.

По-лошо, ако е в режим XX. След това, по време на половин цикъл, Tr2 ще има време да се насити и най-силната тяга ще изгори едновременно VT1 и VT2. Сега обаче се продават мощни ферити за индукция до 0,6 T, но те са скъпи и се разграждат от случайно повторно намагнитване. Феритите се разработват за повече от 1 T, но за да може IIN да достигне "желязна" надеждност, са необходими поне 2,5 T.

Техника за диагностика

При отстраняване на неизправности в "аналогов" PSU, ако е "глупаво тих", първо проверяват предпазителите, след това защитата, RE и ION, ако има транзистори. Те звънят нормално - продължаваме елемент по елемент, както е описано по-долу.

В IIN, ако се „стартира“ и веднага „се спре“, първо проверяват UO. Токът в него се ограничава от мощен резистор с ниско съпротивление, след което се шунтира от оптотиристор. Ако „резикът“ очевидно е изгорял, оптронът също се променя. Други елементи на UO се провалят изключително рядко.

Ако IIN е „мълчалив, като риба на лед“, диагностиката също започва с UO (може би „rezik“ е напълно изгорял). След това - УЗ. В евтините модели те използват транзистори в режим на лавина, което далеч не е много надеждно.

Следващата стъпка във всеки PSU са електролитите. Унищожаването на кутията и изтичането на електролит не са толкова чести, колкото казват в Runet, но загубата на капацитет се случва много по-често от повредата на активните елементи. Проверете електролитните кондензатори с мултицет с възможност за измерване на капацитет. Под номиналната стойност с 20% или повече - спускаме „мъртвеца“ в утайката и поставяме нов, добър.

След това има активни елементи. Вероятно знаете как да звъните на диоди и транзистори. Но тук има 2 трика. Първият е, че ако диод на Шотки или ценеров диод се извика от тестер с 12V батерия, тогава устройството може да покаже повреда, въпреки че диодът е доста добър. По-добре е да извикате тези компоненти с манометър с 1,5-3 V батерия.

Вторият е мощни полеви работници. По-горе (забелязахте ли?) се казва, че техните I-Z са защитени с диоди. Следователно мощните транзистори с полеви ефекти изглеждат като изправни биполярни, дори неизползваеми, ако каналът не е напълно "изгорял" (деградирал).

Тук единственият достъпен начин вкъщи е да ги замените с заведомо добри, и то двете наведнъж. Ако остане изгоряла във веригата, веднага ще дръпне нова изправна със себе си. Електронните инженери се шегуват, че мощните полеви работници не могат да живеят един без друг. Друг проф. шега - "замяна на гей двойка." Това се дължи на факта, че транзисторите на раменете на IIN трябва да бъдат строго от същия тип.

И накрая, филмови и керамични кондензатори. Те се характеризират с вътрешни прекъсвания (локализирани от същия тестер с проверката на "климатиците") и изтичане или повреда под напрежение. За да ги „хванете“, трябва да сглобите проста схема според фиг. 7. Поетапната проверка на електрическите кондензатори за повреда и изтичане се извършва, както следва:

• Поставяме на тестера, без да го свързваме никъде, най-малката граница за измерване на постоянно напрежение (най-често - 0,2V или 200mV), откриваме и записваме собствената грешка на инструмента;
• Включваме границата на измерване от 20V;
• Свързваме подозрителен кондензатор към точки 3-4, тестера към 5-6, а към 1-2 прилагаме постоянно напрежение от 24-48 V;
• Превключваме границите на напрежението на мултиметъра до най-малките;
• Ако на който и да е тестер е показал поне нещо различно от 0000.00 (при най-малкото - нещо различно от собствената грешка), тестваният кондензатор не е добър.

Тук свършва методологичната част на диагностиката и започва творческата част, където всички указания са вашите собствени знания, опит и съображение.

Двойка импулси

UPS артикулът е специален, поради тяхната сложност и разнообразие на вериги. Тук първо ще разгледаме няколко примера за широчинно-импулсна модулация (PWM), която ви позволява да получите най-доброто качество на UPS. Има много схеми за PWM в RuNet, но PWM не е толкова ужасен, колкото се рисува ...

За дизайн на осветление

Можете просто да запалите LED лентата от всяко PSU, описано по-горе, с изключение на това на фиг. 1 чрез задаване на необходимото напрежение. Подходящ SNN с поз. 1 Фиг. 3, те са лесни за правене 3, за канали R, G и B. Но издръжливостта и стабилността на светенето на светодиодите не зависи от напрежението, приложено към тях, а от тока, протичащ през тях. Следователно доброто захранване за LED лента трябва да включва стабилизатор на тока на натоварване; технически - стабилен източник на ток (IST).

Една от схемите за стабилизиране на тока на лека лента, достъпна за повторение от аматьори, е показана на фиг. 8. Сглобен е на интегрален таймер 555 (домашен аналог - K1006VI1). Осигурява стабилен лентов ток от захранващ блок с напрежение 9-15 V. Стойността на стабилния ток се определя по формулата I = 1 / (2R6); в този случай - 0.7A. Мощен транзистор VT3 е непременно полеви, той просто няма да се образува от течение поради заряда на основата на биполярния PWM. Индукторът L1 е навит на феритен пръстен 2000NM K20x4x6 със сноп 5xPE 0,2 mm. Брой навивки - 50. Диоди VD1, VD2 - всеки силиций RF (KD104, KD106); VT1 и VT2 - KT3107 или аналози. С KT361 и др. входното напрежение и диапазоните на затъмняване ще намалеят.

Веригата работи по следния начин: първо, капацитетът за настройка на времето C1 се зарежда през веригата R1VD1 и се разрежда през VD2R3VT2, отворен, т.е. в режим на насищане, през R1R5. Таймерът генерира поредица от импулси с максимална честота; по-точно - с минимален работен цикъл. Безинерционният ключ VT3 генерира мощни импулси, а неговата лента VD3C4C3L1 ги изглажда до DC.

Забележка: работният цикъл на поредица от импулси е отношението на техния период на повторение към продължителността на импулса. Ако например продължителността на импулса е 10 µs, а интервалът между тях е 100 µs, тогава работният цикъл ще бъде 11.

Токът в товара се увеличава, а спадът на напрежението през R6 леко отваря VT1, т.е. превключва от режим на изключване (заключване) в активен (усилващ) режим. Това създава верига за утечка на базов ток VT2 R2VT1 + Upit и VT2 също преминава в активен режим. Токът на разреждане C1 намалява, времето на разреждане се увеличава, работният цикъл на серията се увеличава и средната стойност на тока пада до нормата, определена от R6. Това е същността на ШИМ. При сегашния минимум, т.е. при максимален работен цикъл C1 се разрежда през веригата VD2-R4 - вътрешния ключ на таймера.

В оригиналния дизайн не е предвидена възможност за бързо регулиране на тока и съответно яркостта на сиянието; Няма потенциометри 0,68 ома. Най-лесният начин за регулиране на яркостта е да включите празнината между R3 и емитер VT2 потенциометър R * 3.3-10 kOhm след настройка, подчертана в кафяво. Премествайки плъзгача му надолу по веригата, ще увеличим времето за разреждане на C4, работния цикъл и ще намалим тока. Друг начин е да шунтирате базовия преход VT2 чрез включване на потенциометъра с около 1 MΩ в точки a и b (маркирани в червено), по-малко за предпочитане, т.к. корекцията ще бъде по-дълбока, но груба и рязка.

За съжаление е необходим осцилоскоп, за да се установи това полезно не само за ICT светлинни ленти:

1. Минимумът + Upit се прилага към веригата.
2. Чрез избиране на R1 (импулс) и R3 (пауза) се постига работен цикъл от 2, т.е. продължителността на импулса трябва да е равна на продължителността на паузата. Невъзможно е да се даде работен цикъл по-малък от 2!
3. Сервирайте максимум + Upit.
4. Чрез избор на R4 се постига номиналната стойност на стабилния ток.

За зареждане

На фиг. 9 - диаграма на най-простия PWM IS, подходящ за зареждане на телефон, смартфон, таблет (лаптоп, за съжаление, няма да дръпне) от домашна слънчева батерия, вятърен генератор, мотоциклетна или автомобилна батерия, магнито на фенерче „бъг“ и други захранващи устройства от нестабилни произволни източници с ниска мощност. Вижте обхвата на входното напрежение на диаграмата, това не е грешка. Този ISN наистина може да изведе напрежение, по-голямо от входното. Както и в предишния, има ефект на промяна на полярността на изхода спрямо входа, това обикновено е собствена характеристика на PWM схемите. Да се ​​надяваме, че след като прочетете внимателно предишния, вие сами ще разберете работата на този мъничък.

По пътя за зареждане и зареждане

Зареждането на батериите е много сложен и деликатен физико-химичен процес, чието нарушаване намалява живота им няколко пъти и десетки пъти, т.е. брой цикли на зареждане-разреждане. Зарядното устройство трябва чрез много малки промени в напрежението на батерията да изчисли колко енергия получава и съответно да регулира зарядния ток според определен закон. Следователно зарядното в никакъв случай и в никакъв случай не е захранващ блок, а от обикновени захранвания могат да се зареждат само батерии в устройства с вграден контролер за зареждане: телефони, смартфони, таблети и някои модели цифрови фотоапарати. И зареждането, което е зарядно устройство, е предмет на отделна дискусия.

Question-remont.ru каза:

Ще има искри от токоизправителя, но вероятно няма за какво да се притеснявате. Въпросът е т.нар. диференциален изходен импеданс на захранването. За алкалните батерии той е от порядъка на mOhm (милиом), за киселинните батерии е още по-малък. Транс с мост без изглаждане има десети и стотни от ома, т.е. приблизително. 100-10 пъти повече. А пусковият ток на постояннотоков колекторен двигател може да бъде 6-7 или дори 20 пъти повече от работния.Вашият най-вероятно е по-близък до последния - бързоускоряващите двигатели са по-компактни и икономични, а огромният капацитет на претоварване на батериите ви позволяват да дадете ток на двигателя, колко ще яде за ускорение. Транс с токоизправител няма да даде толкова моментен ток, а и двигателя ускорява по-бавно от предвиденото и с голямо приплъзване на котвата. От това, от голямо приплъзване, възниква искра и след това се поддържа в действие поради самоиндукция в намотките.

Какво може да се посъветва тук? Първо: погледнете по-отблизо - как блести? Трябва да гледате на работа, под натоварване, т.е. по време на рязане.

Ако на отделни места под четките танцуват искри, нищо страшно. Имам мощна бормашина Конаково, която толкова искри от раждането и най-малкото къна. За 24 години смених веднъж четки, измих със спирт и полирах колектора - просто нещо. Ако сте свързали 18V инструмент към 24V изхода, малко искри е нормално. Развийте намотката или изгасете излишното напрежение с нещо като заваръчен реостат (резистор приблизително 0,2 Ohm за мощност на разсейване от 200 W), така че двигателят да работи с номиналното напрежение и най-вероятно искрата ще изчезне. Ако обаче са се свързали към 12 V, надявайки се, че след изправяне ще бъде 18, тогава напразно - изправеното напрежение под товар пада много. И колекторният електродвигател, между другото, не се интересува дали се захранва от постоянен или променлив ток.

Конкретно: вземете 3-5 м стоманена тел с диаметър 2,5-3 мм. Разточете на спирала с диаметър 100-200 мм, така че завоите да не се допират. Поставете върху незапалима диелектрична подложка. Оголете краищата на жицата до блясък и навийте „ушите“. Най-добре е веднага да се смажат с графитна грес, за да не се окисляват. Този реостат е включен в прекъсването на един от проводниците, водещи към инструмента. От само себе си се разбира, че контактите трябва да са винтови, затегнати плътно, с шайби. Свържете цялата верига към изхода 24V без коригиране. Искрата изчезна, но мощността на вала също падна - реостатът трябва да се намали, единият контакт трябва да се превключи на 1-2 оборота по-близо до другия. Все още искри, но по-малко - реостатът е твърде малък, трябва да добавите обороти. По-добре е веднага да направите реостата очевидно голям, за да не завинтвате допълнителни секции. По-лошо е, ако огънят е по цялата линия на контакт на четките с колектора или зад тях се влачат искри. Тогава токоизправителят има нужда от изглаждащ филтър някъде, според вашите данни, от 100 000 микрофарада. Евтино удоволствие. „Филтърът“ в този случай ще бъде устройство за съхранение на енергия за ускоряване на двигателя. Но може да не помогне - ако общата мощност на трансформатора не е достатъчна. Ефективност на DC колекторни двигатели прибл. 0,55-0,65, т.е. транс е необходим от 800-900 вата. Тоест, ако филтърът е инсталиран, но все още искри с огън под цялата четка (под двете, разбира се), тогава трансформаторът не издържа. Да, ако сложиш филтър, тогава мостовите диоди също трябва да са на троен работен ток, в противен случай могат да излетят от удара на зарядния ток при свързване към мрежата. И тогава инструментът може да се стартира след 5-10 секунди след свързване към мрежата, така че „банките“ да имат време да „изпомпват“.

И най-лошото е, ако опашките от искри от четките достигнат или почти достигнат противоположната четка. Това се нарича кръгъл огън. Много бързо изгаря колектора до пълна неизправност. Може да има няколко причини за кръглия огън. Във вашия случай най-вероятно двигателят е включен на 12 V с коригиране. Тогава при ток от 30 A електрическата мощност във веригата е 360 вата. Приплъзването на котвата е повече от 30 градуса на оборот и това непременно е непрекъснат всеобхватен огън. Също така е възможно арматурата на двигателя да е навита с проста (не двойна) вълна. Такива електродвигатели по-добре преодоляват моментните претоварвания, но пусковият им ток е майка, не се притеснявайте. Не мога да кажа по-точно задочно и нямам нужда от нищо - едва ли е възможно да поправя нещо със собствените си ръце. Тогава вероятно ще бъде по-евтино и по-лесно да намерите и закупите нови батерии. Но първо, въпреки това, опитайте да включите двигателя при леко повишено напрежение чрез реостат (вижте по-горе). Почти винаги по този начин е възможно да се свали продължителен всеобхватен огън с цената на малко (до 10-15%) намаляване на мощността на вала.

Нужда от лабораторно захранванес възможност за регулиране на изходното напрежение и прага на защита за текущо потребление от товара възникнаха отдавна. След като разгледах куп материали в интернет и натъпках неравности от собствения си опит, се спрях на следния дизайн. Диапазонът на регулиране на напрежението е 0-30 волта, токът, даден на товара, се определя главно от използвания трансформатор, в моята версия спокойно премахвам повече от 5 ампера. Има настройка на прага на защита за тока, консумиран от товара, както и срещу късо съединение в товара. Индикацията се извършва на LCD дисплей LSD16x2. Единственият недостатък на този дизайн е невъзможността този източник на захранване да се трансформира в биполярен и неправилната индикация на тока, консумиран от товара в случай на комбиниране на полюсите - заедно. Моите цели бяха да захранвам предимно еднополярни захранващи вериги, според това дори два канала, както се казва, с глава. И така, диаграмата на дисплея на MK с неговите функции, описани по-горе:

Измервания на ток и напрежение I - до 10 A, U - до 30 V, веригата е двуканална, на снимката показанията на напрежението са до 78L05 и след това е възможно калибриране за налични шунтове. Във форума има няколко фърмуера за ATMega8, не всички са тествани от мен. Във веригата чипът MCP602 се използва като операционен усилвател, възможната му замяна е LM2904 или LM358, след което трябва да свържете захранването на операционния усилвател към 12 волта. На платката смених диода на входа на стабилизатора и индуктора за захранване с джъмпер, стабилизатора трябва да се постави на радиатора - загрява значително.

За правилно показване на текущите стойности е необходимо да се обърне внимание на напречното сечение и дължината на проводниците, свързани от шунта към измервателната част. Съветът е следният - дължината е минимална, сечението е максимално. За самото лабораторно захранване беше сглобена верига:

Стартира веднага, регулирането на изходното напрежение е плавно, както и прага на защита по ток. Печатът за LUT трябваше да бъде персонализиран, ето какво се случи:

Свързване на променливи резистори:

Разположение на елементите на платката на PSU

Pinout на някои полупроводници

Списък на лабораторните IP елементи:

R1 = 2,2 KOhm 1W

R2 = 82 ома 1/4W
R3 = 220 ома 1/4W
R4 = 4,7 KOhm 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 KOhm 1/4W
R7 = 0,47 ома 5 W
R8, R11 = 27 KOhm 1/4W
R9, R19 = 2,2 KOhm 1/4W
R10 = 270 KOhm 1/4W
R12, R18 = 56KOhm 1/4W
R14 = 1,5 KOhm 1/4W
R15, R16 = 1 KOhm 1/4W
R17 = 33 ома 1/4W
R22 = 3,9 KOhm 1/4W
RV1 = 100K тример
P1, P2 = 10 KOhm
C1 = 3300uF/50V
C2, C3 = 47uF/50V
C4 = 100nF полиестер
C5 = 200nF полиестер
C6 = 100pF керамика
C7=10uF/50V
C8 = 330pF керамика
C9 = 100pF керамика
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 диод 2A - RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5.6V Zener
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 диод 1A
Q1 = BC548, NPN транзистор или BC547
Q2 = 2N2219 NPN транзистор
Q3 = BC557, PNP транзистор или BC327
Q4 = 2N3055 NPN мощен транзистор
U1, U2, U3 = TL081
D12 = LED

Готовите дъски изглеждат така в моята версия:

Проверих го с дисплея, работи перфектно - и волтметър и амперметър, тук проблема е друг, а именно: понякога има нужда от двуполярно захранващо напрежение, имам отделни вторични намотки на трансформатора, вижда се от на снимката има два моста, тоест напълно двама независими приятели от друг канал. Но тук измервателният канал е общ и има общ минус, следователно няма да работи за създаване на средна точка в захранването, поради общия минус през измервателната част. Така че мисля или да направя своя собствена независима измервателна част за всеки канал, или може би не толкова често имам нужда от източник с биполярно захранване и обща нула ... След това давам печатната платка, тази, която има т.н. далеч гравирано:

След сглобяването, първото нещо: настройте предпазителите точно така:

След като събрах един канал, бях убеден в ефективността му:

Докато днес левият канал на измервателната част е включен, десният виси във въздуха, поради което токът показва почти максимума. Охладителят на десния канал все още не е монтиран, но същността е ясна отляво.

Вместо диоди, досега в левия канал (той е отдолу под дясната платка) на диодния мост, който по време на експериментите изхвърли, въпреки че 10А, постави моста на 35А на радиатора под охладителя.

Проводниците на втория канал на вторичната обмотка на трансформатора все още висят във въздуха.

Резултат: стабилизиращото напрежение скача в рамките на 0,01 волта в целия диапазон на напрежението, максималният ток, който можех да премахна, е 9,8 A, достатъчно с главата ми, особено след като очаквах да получа не повече от три ампера. Грешка на измерване - в рамките на 1%.

недостатък: Не мога да трансформирам това захранване в биполярно поради общия минус на измервателната част и като се замислих, реших, че не трябва да конфигурирам клемите, така че изоставих схемата на напълно независими канали. Друг недостатък, според мен, на тази измервателна схема е, че ако свържете полюсите - заедно на изхода, губим информация за текущата консумация на товара поради общото тяло на измервателната част. Това се случва в резултат на паралелизиране на шунтовете на двата канала. Но като цяло захранването не се оказа никак лошо и скоро ще бъде. Автор на дизайна: ГУБЕРН

Обсъдете статията СХЕМА НА ЛАБОРАТОРНОТО ЗАХРАНВАНЕ

Добър ден форумци и гости на сайта радио вериги! Искайки да сглобя прилично, но не твърде скъпо и готино захранване, така че всичко да е в него и да не струва нищо, . В резултат на това избрах най-добрата според мен схема с регулиране на тока и напрежението, която се състои само от пет транзистора, без да броим няколко дузини резистори и кондензатори. Въпреки това работи надеждно и има висока повторяемост. Тази схема вече е разгледана на сайта, но с помощта на колеги успяхме да я подобрим донякъде.

Сглобих тази схема в оригиналната й форма и се натъкнах на един неприятен момент. Когато регулирам тока, не мога да задам 0,1 A - минимум 1,5 A при R6 0,22 Ohm. Когато увеличих съпротивлението на R6 до 1,2 Ohm, токът на късо съединение се оказа най-малко 0,5 A. Но сега R6 започна да се нагрява бързо и силно. След това използвах малко усъвършенстване и получих много по-широка корекция на тока. Приблизително 16 mA до максимум. Можете също да го направите от 120 mA, ако прехвърлите края на резистора R8 към основата T4. Долната линия е, че преди спада на напрежението на резистора се добавя спад в прехода B-E и това допълнително напрежение ви позволява да отворите T5 по-рано и в резултат на това да ограничите тока по-рано.

Въз основа на това предложение той проведе успешни тестове и в крайна сметка получи прост лабораторен PSU. Публикувам снимка на моето лабораторно захранване с три изхода, където:

• 1-изход 0-22v
• 2-изход 0-22v
• 3 изхода +/- 16v

Също така, в допълнение към платката за регулиране на изходното напрежение, устройството беше допълнено с платка за захранващ филтър с кутия с предпазители. Какво се случи в крайна сметка - вижте по-долу.