Блок питания на l200 с регулировкой напряжения и тока своими руками

Обновлено: 18.05.2024

Всем здравствуйте. В качестве примера зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов представляется очень простая конструкция, в которой используются микросхема стабилизатор L200 который до сих пор можно найти в продаже.

На различных зарубежных форумах и не только, посвященных зарядке аккумуляторных батарей, эта схема не рекомендуется для использования в конструкциях в этой области.

Решение проверить обоснованность претензий, собрав очень простое зарядное устройство, у которого максимальный зарядный ток составляет 1А. После более чем трех лет использования и проверки требуемых параметров можно сказать, что недостатки, описанные на зарубежных форумах, в этой конструкции не проявились.

Схема зарядного устройства представлена на рисунке.

Принципиальная схема зарядного устройства на стабилизаторе L200 Принципиальная схема зарядного устройства на стабилизаторе L200

Сетевое напряжение 220 В подается через переключатель, который не показан на схеме, на входную клеммную колодку U1. Напряжение подается от клеммной колодки на сетевой трансформатор, рассчитанный на мощность около 40-60 ватт и предназначенному для монтажа на печатной плате, но можно использовать любой подходящий.

Вторичное напряжение две обмотки по 15 вольт выпрямляется двумя диодами D2 и D3, сглаживается и фильтруется конденсаторами C1 и C2. На положительном выводе конденсатора C1 мы замеряем напряжение, которое должно быть в пределах от 21 до 23В. Предварительная нагрузка, которая разряжает конденсатор C1, когда мы отключаем зарядное устройство от сети, формируется зеленым или желтым светодиодом D1. Светодиод D1 также сигнализирует о том, что устройство включено. Ток светодиода D1 подбираем сопротивлением резистора R1.

Стабилизатор I01 включен по типовой схеме, рекомендованный производителем. Чтобы стабилизатор не возбуждался, выход блокируется параллельной комбинацией электролитического конденсатора C3 и керамического конденсатора C4. Оба этих конденсатора можно заменить танталовым конденсатором с емкостью 2,2 мкф / 25 В.

Максимальный зарядный ток устанавливается сопротивлением параллельной комбинации резисторов R2 и R6 и составляет около 1А. Согласно спецификации, разница напряжений между контактами 5 и 2 стабилизатора I01 находится в диапазоне от 0,38 до 0,52В. Эта неточность заданного напряжения постоянного тока вовсе не является неисправностью. Другой зарядный ток можно установить, изменив сопротивление резистора R2.

Стабилизатор I01 обеспечивает на своем выходе постоянное напряжение 14,5В, которое не изменяется во время цикла зарядки. Таким образом, зарядный ток уменьшается с увеличением заряда аккумулятора. Выходное напряжение стабилизатора I01 определяется резистивным делителем R3, R4 и R5. R5 — это многооборотный подстроечный резистор, который устанавливает точное значение выходного напряжения. Выходное напряжение измеряется цифровым мультиметром.

Диод Шоттки D4 (в другой ситуации также можно заменить обычным выпрямительным диодом 1N5408) защищает стабилизатор при изменении полярности аккумуляторной батареи. Предохранитель F1 с номинальным током от 1,5 до 2А и выходная клеммная колодка U2 подключены после диода D4.

О предохранителе F1 сигнализирует красный светодиод D5, рабочий ток которого определяется резистором R7. Сигнализация срабатывания предохранителя светодиодом необходима, потому что в зарядном устройстве нет измерительного прибора, который бы указывал на отсутствие зарядного тока. Зарядные устройства, схем которых достаточное количество конечно можно просто купить так многие говорят. Так вот, приведу примеры зарядных устройств которые есть в продаже, посмотреть можно ниже.

Зарядное устройство собрано на односторонней печатной плате, расположение компонентов показано на рисунке.

В статье предложен лабораторный блок питания с выходным напряжением 2,8. 15 В на микросхеме L200C с функцией ограничения тока нагрузки 12. 600 мА. Это устройство также можно применять для зарядки аккумуляторов и аккумуляторных батарей.

Споры о том, какой стабилизатор напряжения, импульсный или линейный, лучше применить в лабораторном блоке питания (БП), наверное, не стихнут никогда. И тот и другой имеют свои преимущества, и ответ зачастую зависит от конкретных условий применения. Но кроме стабильного выходного напряжения, лабораторный БП должен обязательно иметь защиту по току или ограничитель тока нагрузки. Плавная установка тока ограничения в широком интервале имеет важное значение при налаживании маломощных устройств, например, на основе микроконтроллеров, и позволит предотвратить их выход из строя в аварийной ситуации.

Для построения несложного БП с ограничением выходного тока можно применить микросхему L200C, которая представляет собой управляемый комбинированный стабилизатор напряжения и тока [1]. В её состав входят элементы стабилизации выходного напряжения и тока, а также узлы защиты от превышения входного напряжения, выходного тока и перегрева. Максимальное входное напряжение микросхемы - 40 В, допустима подача напряжения 60 В в течение не более 10 мс. Максимальное напряжение между входом и выходом - 32 В. Минимальное напряжение между входом и выходом - 2. 2,5 В. Максимальный выходной ток - 2 А, ток замыкания выхода - 3,6 А. Собственный потребляемый ток - 4,2. 9,2 мА.

Рис. 1. Схема включения микросхемы L200C

Эту микросхему можно с успехом применить в простом лабораторном БП, который к тому же будет выполнять функции зарядного устройства различных аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Схема БП показана на рис. 2. Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 через выключатель питания SA1 и плавкую вставку FU1. Варистор RU1 совместно с плавкой вставкой FU1 защищают трансформатор и остальные элементы БП от повышенного сетевого напряжения. Напряжение вторичной обмотки выпрямляет диодный мост VD1, конденсаторы С1, С2 и С4 подавляют высокочастотные помехи, поступающие из сети. Конденсатор Сз сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Схемавключения микросхемы DA2 - стандартная. Переменными резисторами R5 и R6 устанавливают ток стабилизации (или ток ограничения) в интервале от 12 до 600 мА. В данном случае этот ток ограничен возможностями сетевого понижающего трансформатора. Оси этих резисторов выведены на переднюю панель и снабжены ручками со шкалами, с помощью которых можно приближённо установить ток стабилизации. Точное значение индицирует цифровой амперметр.

Поскольку сопротивления переменных резисторов R5 и R6 отличаются в десять раз, преимуществом в задании тока обладает резистор R6, поэтому установку тока ограничения проводят в следующей последовательности. Переместив движок резистора R5 в положение "120 мА", резистором R6 можно проводить установку тока в интервале 12. 120 мА. Если же движок переменного резистора R6 переместить в положение "120 мА", резистором R5 можно задать ток ограничения в интервале 120. 600 мА.

Выходное напряжение устанавливают переменным резистором R3. От его сопротивления зависит максимальное выходное напряжение. Минимальное выходное напряжение определяется встроенным в микросхему источником образцового напряжения, оно приблизительно равно 2,8 В. Резистор R3 размещен на передней панели устройства и шкалой не снабжен, поскольку выходное напряжение индицирует встроенный цифровой вольтметр.

На микросхеме DA1 и светодиодах HL1, HL2 собран индикатор режима работы БП. В режиме стабилизации напряжения на входе VR (вывод 4) микросхемы DA2 поддерживается постоянное напряжение около 2,8 В. При этом напряжение на движке подстроечного резистора R2 оказывается немногим более 2,5 В, поэтому микросхема DA1 открыта и через неё протекает ток, приводящий к свечению зелёного светодиода HL1 "Напряжение".

Когда ток нагрузки достигнет значения, установленного резисторами R5 и R6, устройство перейдёт в режим стабилизации тока. При этом напряжение на резисторе R2 уменьшится, на его движке напряжение станет менее 2,5 В, поэтому микросхема DA1 станет закрываться, а светодиод HL1 - гаснуть. В этом случае станет светить красный светодиод HL2 "Ток".

Для работы в режиме зарядного устройства необходимо сначала установить конечное напряжение U_a, до которого следует зарядить аккумулятор, а затем - ток зарядки I_з. При подключении разряженного аккумулятора устройство должно перейти в режим стабилизации тока, а амперметр - индицировать ток зарядки. Резисторами R5 и R6 устанавливают его точное значение. По мере зарядки аккумулятора (или батареи аккумуляторов) напряжение на нём увеличивается, а зарядный ток постепенно уменьшается. Когда напряжение на аккумуляторе приблизится к напряжению Ua, устройство перейдёт в режим стабилизации напряжения, светодиод HL2 погаснет, а светодиод HL1 загорится. Переключение светодиодов происходит не скачком, а плавно, поэтому некоторое время они могут светить вместе.

Для индикации выходных напряжения и тока можно применить самые различные встраиваемые вольтметры- амперметры как с жидкокристаллическим, так и со светодиодными индикаторами, которые можно недорого приобрести через Интернет. Поскольку в наличии оказалось такое доработанное устройство [2], оно и встроено в этот БП. Схема его подключения к стабилизатору на микросхеме L200C показана на рис. 2 цветом. Преимуществами этого вольтметра-амперметра является то, что датчик тока включён в плюсовую линию питания, а его сопротивление мало, и кроме того, можно скорректировать показания амперметра, устранив индикацию тока, потребляемого самим стабилизатором. Для других индикаторов схема включения может быть другой, обычно её приводят в описании конкретного вольтметра-амперметра.

Рис. 3. Печатная плата блока питания и размещение элементов на ней

Часть элементов размещена на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, чертёж которой показан на рис. 3. В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4, переменный R3 - СП4-1, СПО, переменные R5 и R6 - проволочные ППБ, подстроечный R2 - СП3-19. Оксидные конденсаторы - импортные, остальные - плёночные импортные или отечественные серии К73. Стабилитрон КС156А можно заменить любым маломощным с напряжением стабилизации 3,3. 6,2 В. Светодиоды - маломощные любых, но разных цветов свечения с диаметром корпуса 3. 5 мм. Интервал выходных напряжений и максимальный выходной ток зависят от применённого трансформатора, но при этом следует учесть предельные параметры микросхемы L200C и возможности теплоотвода. В авторском варианте применён сетевой трансформатор от импортного блока питания с напряжением холостого хода на вторичной обмотке 15 В и максимальным током нагрузки 600 мА. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4.

Рис. 4. Внешний вид смонтированной платы

Устройство размещено в металлическом корпусе размерами 150x90x55 мм
от переключателя цифровых данных Data Switch. На задней панели установлены ребристый теплоотвод размерами 57x52x33 мм от процессора персонального компьютера и держатель плавкой вставки. На передней панели размещены переменные резисторы, переключатель, выключатель питания, светодиоды и выходные гнёзда. Внешний вид устройства показан на рис. 5.

Рис.5. Внешний вид устройства

Рис. 6. Вариант совмещённой шкалы для резисторов R5 и R6

Налаживание сводится к установке максимального выходного тока подборкой резистора R4, максимальное значение выходного напряжения зависит от сопротивления резистора R3. Вариант совмещённой шкалы для резисторов R5 и R6 показан на рис. 6 в натуральную величину. Яркость свечения светодиодов можно изменить подборкой резистора R1.

2. Нечаев И. Встраиваемый вольтметр- амперметр для регулируемого БП. - Радио, 2019, №3, с. 37-39.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

Это нужно к Хоровицу с Хиллом сходить и к Шкритеку. Если посмотреть УН Никитина, то там еще и диод термокомпенсирующий включен.

Для микрофонного преда чип INA115 вообще не подходит, т.к. он сильно шумит. По сравннию с INA217 (который, кстати, тоже далеко не самый лучший) его шум почти в 10 раз больше - на 19 дБ. Но если достаточно чувствительный микрофон использовать для умеренно громкой речи или для вокала, то можно и попробовать, может и устроит. По крайней мере, потом можно будет поменять на что-то более приличное. Лучший в серии INA - это INA103, затем INA163. 217 - так себе. Также хорош SSM2019. THAT1510 и 1512 лучшие в про-аудио, но они дорогие и дефицитные.

Для этих целей есть специальные динамики. Им короба не нужны по-моему.

Добро, прекращу я глумление И даже раскаюсь я в нем А то, что мое преступление Гори оно адским огнем

Про грубую ошибку знаю, превёрнут транзистор Q205, это во всех схемах серии GTA, по факту стоит правильно. А вот про отличие не успел спросить, только картинку подготовил На схеме эмиттеры УН на Q205 и Q206 не идут сразу на шину питания, а идут на коллекторы Q203 и Q204 дифкаскада, и вместе они через резисторы R251 и R252 идут на шины питания. С какой целью могло быть применено такое решение?

Попался в руки mag 255 rev. 04 04.14, который при подключении к PuTTY не выдает ничего в терминал, так понимаю в этой ревизии что-то сделали чтобы нельзя было залить прошивку от Aura HD. На другой приставке все работает, терминал работает.

Линейный актуатор IP54, 2-20 дюймов, 400N, 12 В, 25 мм/сек

Технические характеристики L200c

Интегральный стабилизатор L200c выпускается в корпусе Pentawatt и TO-3:

Назначение выводов стабилизатора

Типовая схема включения L200c

Необходимый ток ограничения рассчитывается по формуле: Io(max)=(V_5-2)/R3, где V_5-2 = 0,45В (напряжение между выводами 5 и 2).

Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором для L200c:

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров.

Примеры использования

Все эти замечательные характеристики электронного стабилизатора L200c можно использовать в разнообразных электронных устройствах для сборки схем блоков питания стабильного напряжения и тока.

Один из примеров применения микросхемы L200c – применение ее в регулируемом стабилизаторе тока и напряжения. Фиксация определенной величины выходного тока выполняется потенциометром R2. Помимо этого, с данным резистором реализуется схема источника стабильного тока с ограничением max напряжения на подключенной нагрузке, который выполняет переменный резистор R5.

Следующий пример подключения L200c – использование данной микросхемы в зарядном устройстве со стабилизированным током.

Величина сопротивления резистора R3 (задающего выходной ток) выбирается в соответствии с нужным выходным током заряда аккумулятора. Данное сопротивление вычисляется по следующей формуле:

R=0,45/I

где I – необходимый ток заряда.

Диод VD1 препятствует процессу разрядки аккумулятора через выводы стабилизатора. Если при подключении заряжаемого аккумулятора к заряднику случится пере-полюсовка, то сопротивление R1 предотвратит увеличение обратного тока в стабилизаторе.

Читайте также: