Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только
Лабораторный блок питания

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только

просьба собирать её по печатной плате, которую я для вас сделал, чтобы избежать всевозможных ошибок при монтаже.

Печатная плата для схемы

Основа схемы была взята из зарубежного журнала, только я увеличил немного мощности, более детально протестировал её, в итоге от себя добавил дополнительный силовой транзистор, ну и сама плата естественно была модернизирована. Получился отличный блок питания с хорошей нагрузочной способностью, а стабилизация осталась на достаточно высоком уровне.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Основной недостаток линейных схем заключается в их малом КПД, а при конструировании таких источников питания возникают проблемы с охлаждением силовых транзисторов, поэтому очень желательно использовать трансформатор с несколькими обмотками и систему коммутации.

Наиболее простейший вариант показан на фото.

Схема система коммутации.

Стоит указать то, что сейчас многие отдают предпочтение импульсным лабораторным источником питания у которых кпд может доходить до 90 и более процентов, но больше ценится именно линейные источники питания. Профессиональные линейные блоки питания всегда дополняют узлом коммутации обмоток.

Блок питания может обеспечить на выходе стабильное напряжение от 0 до 35-38 вольт, а выходной ток может доходить до 5-6 ампер.

Измерение нагрузки.

Кстати ток также стабилизирован, то есть выставленное значение тока будет сохраняться при изменениях входного и выходного напряжения, и не зависит от выходной нагрузки.

Выставили ток в 1 ампер и даже при коротком замыкании у вас он будет ограничен одним амперам.

Измерение в 1 ампер.

А вот собственно и модернизированная схема.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, схема

Я снизил сопротивление датчика тока до 0,1 оМа,

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

добавил второй силовой транзистор параллельно первому,

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

но в эмиттерных цепях каждого транзистора стоит токо-выравнивающий или балластный резистор.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Силовые транзисторы можно любые соответствующей мощности, ток коллектора транзистора желательно 10 ампер и выше, при этом мощность рассеивания должна быть 100 и более ватт.

Читайте также:  Делаем простую светомузыку своими руками. Схема.

Так как данная схема — линейная, я очень советую использовать транзисторы в металлических корпусах, на крайняк транзисторы в корпусе ТО247, чтобы не возникли проблемы с теплоотдачей.

Транзисторы в железных корпусах.

В схеме имеем три мощных резистора, балластные советую взять на 5 ватт, а вот датчик тока и на 10 ватт не помешает.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Балластные резисторы советую взять сопротивлением 0,22 Ома у меня они к сожалению закончились, поэтому поставил на 0,1 Ом, но если транзисторы имеют максимально идентичные параметры, то такое решение даже лучше.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

В моём случае, в качестве силовых транзисторов изначально использовал ключи 2SD209 по сути это аналог ключей MJE13009, оба варианта очень часто применяются в компьютерных блоках питания.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Каждый такой транзистор может рассеивать 100-130 ватт мощности, но лишь в том случае, если имеется хорошее охлаждение и вы уверены в подлинности транзисторов, но их основная проблема слишком низкий коэффициент усиления по току, всего около 20.

Аналогичное ключи ставить я крайне не рекомендую по нескольким причинам. Во-первых регулировка будет нелинейной из за малого усиления ключей, по этой же причине управлять такими транзисторами тяжело, поэтому драйверный ключик будет жестко нагреваться и ему будет нужен небольшой радиатор.

Очень советую транзисторы в металлических корпусах, наподобие 2N3055, для таких схем они идеально подходят. Металлический корпус, приличная мощность и ток коллектора, а коэффициент усиления по току около 200, как раз то, что нужно.

Я в итоге поставил ключи 2SD1047, они обладают приличным усилением, применяются как в источниках питания, так и в выходных каскадах усилителей мощности низкой частоты.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Радиатор для ключей удобно использовать общий, притом изолировать ключи прокладками не нужно, так как подложки или коллекторы в нашей схеме общие.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока
Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

После подачи питания на схему стабилизатора нужно путём вращения данного, подстроечного резистора выставить максимальный выходной ток,

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

допустим 5 ампер, далее выставляем максимальное напряжение на выходе, тут всё зависит от того, какой у вас источник питания, какой у него ток и напряжение на выходе, то есть данный стабилизатор без проблем можно скорректировать под любой источник питания.

Теперь подаем питание на вход стабилизатора и проверяем минимальное, выходное напряжение — оно как видим 0 вольт, что и требовалось доказать, регулировка очень плавная во всём диапазоне.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Теперь проверим ток, минимальный выходной ток можно скинуть вплоть до 0, а максимальных 5 ампер схема выдают без проблем.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Один из самых важных тестов — насколько просядет выходное напряжение при определенных токах, ну давайте посмотрим, но перед этим важно указать, что на проводах, измерительном шунте амперметра и на самом стабилизаторе, а также на токо-выравнивающих резисторах будут падения напряжения, то есть на указанных участках будут просадки, это в случае любого источника питания.

Ток 1 ампер, просадка около 0,1 вольта,

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

ток 3 ампера просадка всего 0,4 вольта

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

и наконец максимальный ток 5 ампер, просадка 0,65 вольт, без измерительного оборудования эти цифры были бы гораздо меньше.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Проверим стабильность выходного напряжения при резких изменениях входного, ну например перепады в сети.

Как видим стабилизатор держится молодцом, при изменении входного напряжения на 10 вольт выходное изменяется лишь на 50-70 милливольт.

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

А теперь пульсации на выходе, при итоге в 1 ампер пульсации не более 20 милливольт, при токе в 3 ампера — около 25-30 милливольт,

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

а при максимальном токе в 5 ампер, пульсации на выходе около 50-60 милливольт, согласитесь это неплохой показатель для блока питания такого уровня.

Архив к статье; скачать.

Автор; Ака Касьян.

Как вам статья?

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Поделки своими руками для автолюбителей
Комментарии: 12
  1. Александр

    Сделал такой блок питания. Поставил силовые транзисторы 2N3055 в металлическом корпусе. В холостую работает отлично. Но при подключении нагрузки двухконтактной автомобильной лампочки в 12 вольт 25 ватт напряжение падает до 0. Лампочка вообще не светится при установленном напряжении в 14 вольт. Что может быть не так?

    1. GoldFaer

      Регулятор тока ,поверни хотя-б до середины,а транзисторы КТ827 будут работать лючши.

    2. BADG

      Ток ограничивает схема, замени транзистор который отвечает за ограничение тока, побалуйся с коэффициентом усиления транзистора Т7 в обе стороны.
      Ещё причиной может быть трансформатор — банально не вытягивает напряжение.

  2. Аноним

    И диод лучше поставить барьер Шотки ампера на 1-3

  3. Сергей

    подскажите, а что за диоды d2 d3

  4. ildar

    Собрал. Работает. При замыкании накоротко на полной мощности перестал давать ток в нагрузку. на холостом все регулируется. вышибло транзистор BD140.После замены снова заработал.

  5. Ильдар

    Поаккуратней с настройкой максимального тока. Данная схема похоже рассчитана на ток не более 5 Ампер. У меня при настройке большего тока пробило оба силовых и транзистор «управления» это при установке КТ816Г вместо BD140. Если установлен BD140,то выгорает только он.

  6. Олег

    Кто пульсации замерял? На симуляторе эта схема даёт плохие результаты. Напряжение стабилизируется плохо даже с большим электролитом на входе. Проще взять lm723 и сделать такое же, и проще.

  7. DRV

    Хочу сделать себе такой. Кто делал, ответьте на вопрос : — сколько вольт он РЕАЛЬНО «съедает» на себя (вход — выход)

    1. BADG

      У меня два таких. Один собран на макете на 315 и 361 и выдаёт 12 вольт из 13 на входе, второй же выдаёт 18 вольт при 39 на входе, при этом h21 выходных транзисторов ни на что не влияет, я брал с большим коефициентом и с маленьким, всё дело, вероятно в стабилитронах. Замена транзисторов (всех маломощных кроме токового зеркала (их я ещё менять не пробовал, (как и номинал стабилитронов)) тоже результата не дало. Но блок замечательный, особенно если взять другую печатку, а она гуляет по сети, поищите. Более аккуратная печатка без перемычек.
      Ну и транзисторы можно любые применить с напряжением около 100 Вольт и от 50Ватт рассеиваемой мощности.

  8. Аноним

    перечислите какие нужны детали к лабараторному блоку питания с регулировкой напряжения и тока

  9. TwistER

    Интересно, а можно две таких собрать, и включить последовательно по выходу, чтобы получить двухполярку +-30?

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector