Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.
Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт итог до полутора Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню как это сделать.snimok6В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникнет трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймем принцип ее работы.

Схема состоит из трех основных частейsnimok3Сетевой понижающий трансформатор (красным обозначен) он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона,snimok11 подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. snimok12Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки посвящены параллельно то есть общий ток около полутора ампер.
Вторая часть из себя представляет выпрямитель для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор для сглаживания напряжение после выпрямителя и фильтрации помех.

И наконец третий узел это плата самого стабилизатора, давайте ее рассмотрим поподробнее

snimok13Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. В режиме стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания.
Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.

snimok14

snimok15Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1 выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.snimok16Изменяя сопротивление каждого из них мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.

snimok17Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.

snimok18Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.

Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве также сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.

Блок питания с регулировкой напряжения и токаможно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.

Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.

snimok23Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 мм в случае если стабилитрон одноваттный.

Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, Блок питания с регулировкой напряжения и токав итоге сумма их напряжение будет равняться конечному напряжению стабилизации.
Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.

А теперь давайте проверим конструкцию в работе

snimok25 и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт

snimok26

Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о каретной работе функции ограничения.

Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.

Максимальный выходной ток в моём случае составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.snimok27Несмотря на простоту конструкции при токах около одного Ампера наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.

Монтаж при желании можно сделать навесным,snimok28но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,snimok29а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.

snimok8В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, snimok30чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.

По мне это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.

snimok4 Архив к статье: скачать…
Автор; АКА КАСЬЯН

20 thoughts on “Блок питания с регулировкой напряжения и тока”

  1. Здравствуйте. А как происходит регулировка по току как бы заранее, если я ещё не замнул нагрузочный контур ? Допустим мне надо ~0 ампер и шесть вольт. Вольты то можно сразу померить на выходе БП, без подключения нагрузки; но амперы то будут уже зависеть от нагрузки. Как же быть если сразу нужно 0 ампер ?

    1. Сила тока измеряется только при подключённой нагрузке, если вы сразу не хотите подключать испытуемую нагрузку возьмите похожий аналог.

      1. т.е. в фабричных ЛБП с жк экранами, когда я кручу ручку выставления силы тока, то я на самом деле кручу сопротивление «реостата» включённого последовательно ? как же тогда мне сделать 0 ампер ? ток то полюбому тогда течь будет и источника чисто напряжения у меня не будет.

          1. Я не знаю, но коммент этот я повторяю уже несколько раз: Очевидно что бесконечная по сопротивлению. Но мой вопрос не о нагрузке, а о источнике. Просто кроме последовательно-паралельно соединёного балласта, да биметаллических ограничителей; других способов ограничить ток на выходе БП я не знаю.

  2. Как в эту схему подключить светодиод перегрузки по току? Не фотолюбителей, а радиолюбителей наверно? (в начале статьи)

  3. Подскажите пожалуйста, что делать, если схему напечатать не как нарисовано, а зеркально? Можно ли подключать?

  4. При переделке под 12 вольт я так понимаю нужен стабилитрон на 12 вольт,но с остальными номиналами как подобрать?
    И еще хотел спросить,радиатор по площади какой надо ставить при продолжительной работе на больших амперах(1,5А)?

Добавить комментарий