Простой лабораторный блок питания

Каждый любитель хочет разнообразить свою мастерскую различным оборудованием, которое облегчит его жизнь. До сих пор в своей радиолаборатории использовал довольно примитивный регулируемый источник питания на основе микросхемы LM317. Решил создать что-то более практичное и приличное, поэтому взялся за типа «лабораторный» источник питания по этой схеме.

Принципиальная схема ЛБП

Это простейший блок питания с регулировкой 0…30 В / 0…3 А. Конечно же у этого устройства есть серьезные недостатки:

  1. Это одноканальный стабилизатор. Приличный же лабораторный блок питания обычно имеет несколько независимых регулируемых каналов (с возможностью совместной работы).
  2. Это линейный стабилизатор. Нагревается при работе с большой нагрузкой. Количество потерянной мощности зависит от параметров выхода — чем больше ток и напряжение — тем больше потеря мощности. Способность эффективно рассеивать тепло также будет полезна при проектировании БП.
  3. Простота решений это хорошо, но аппетит растет во время еды — если делаете базовую версию, стоит дополнить ее рядом интересных и полезных добавлений — вентилятором с терморегулятором, автоматическим выключателем трансформатора, цифровым потенциометром управляемым энкодером, отображение рабочих параметров: тока, напряжения, мощности, заряда, температуры, тепловой защиты, защиты от обратной полярности, системой плавного пуска, сигнализации рабочего состояния (стабилизация напряжения / стабилизация тока / стабилизация температуры / стабилизация мощности / защита сработала), акустическая сигнализация, память настроек и так далее.

Кстати, схема хороша тем, что на её основе можно даже сделать блок питания для напряжения от 0 до 300 В. Понадобится изменить следующее:

  • T2 на FQI2P40 (QFET P-Chanel);
  • T1 — BUL416 (можете использовать практически любой NPN, например с умножителя в телевизорах с ЭЛТ);
  • T3 — BUT11A (транзистор весьма популярный);
  • R5 7,5 Ом (для диапазона до 200 мА);
  • R12 600 кОм / 1 Вт (для диапазона от 0 до 300 В)
  • R11 47 Ом (максимум 30 мА протекает через полевой транзистор при нагрузке 200 мА).

Питание US1 от независимого напряжения + 18 В. Электролиты на входе и выходе блока питания конечно от 450 В. В принципе этого достаточно.

Простой лабораторный блок питания — версия 2

Существует и специальная версия блока питания 2,0. Полевого транзистора в ней нет. Параметры отслеживаются хуже, но все еще на высоком уровне. Транзистор Т2 теперь имеет относительно низкую мощность. Свойства малого падения напряжения на схеме (Low Drop Ouput — LDO) были сохранены.

Преимущества использования полевого транзистора с P-каналом в регулируемом источнике питания очевидны: упрощение применения и отличные параметры стабилизации напряжения и тока. Правила выбора значений элементов приведены на каждой принципиальной схеме. Можете использовать IRF9540 в качестве T2.

Софт старт трансформатора

Принципиальная схема автоматического старта трансформатора прилагается.

Она работает довольно хорошо, потому что:

  1. Трансформатор оснащен схемой плавного пуска, которая эффективно уменьшает импульс тока;
  2. 2. МОП-транзистор может быть перегружен в импульсном режиме, то есть он может пропускать гораздо более высокие токи, чем номинально. Здесь он работает с постоянным напряжением, пульсирующим от 0 В до максимального значения.
  3. Сам МОП-транзистор имеет низкое сопротивление (0,2 Ом) и последовательно с сопротивлением ЭПС электролитического конденсатора и другими паразитными сопротивлениями (например, от трансформатора, диодного моста, проводов) эффективно ограничивает значение максимального тока.

В общем такой БП конечно не предел мечтаний для профессионального радиолюбителя, но в данном случае это вполне приличный и не очень сложный блок питания, как раз для бытовых нужд.

Для создания источника питания использовался трансформатор ТС 120/14, дающий напряжение 2x 24 В и ток 2x 2 А. Подключены обе вторичные обмотки параллельно и получилось солидных 4 ампера. Мост выпрямительный GBU10M и конденсаторы.

Транзисторы: управляющие, как по на схеме BC337, управляемый IRF9540, и 2SC4288A поддерживает его. Помещены оба этих транзистора на довольно большой радиатор от процессора, оборудованного вентилятором.

Корпус раньше служил в качестве корпуса простого усилителя. Из-за большого количества пустого пространства внутри (на вырост) решено было использовать именно его.

Ещё вариант сборки блока питания

Поскольку до этого паял обычным сетевым паяльником, заодно решил построить паяльную станцию.

На боковой стороне корпуса розетка для подключения паяльника, выключатель, позволяющий использовать только станцию или блок питания. Есть также два разъёма, в которые можно подключить мультиметр и в любое время считывать температуру с термопары. Файлы проекта в архиве.

Оставьте комментарий

Внимание! Форум переехал на Tehnodium.ru