Как увеличить мощность лабораторного блока питания до 10 ампер

Обновлено: 01.07.2024

C ежегодным апгрейдом процессора, материнки, памяти, видео, я давно смирился, как с неизбежным. Но апгрейд блока питания меня почему-то здорово нервирует. Если железо прогрессирует кардинально, то в схемотехнике блока питания таких принципиальных изменений практически нет. Ну, транс побольше, провода на дросселях потолще, диодные сборки помощнее, конденсаторы. Неужели нельзя купить блок питания помощнее, так сказать на вырост, и жить хотя бы пару лет спокойно. Не задумываясь о такой относительно простой вещи, как качественное электропитание.

Казалось чего бы проще, купи блок питания самой большой мощности, какую найдешь, и наслаждайся спокойной жизнью. Но не тут то было. Почему-то все работники компьютерных фирм уверены, что 250-ти ваттного блока питания хватит вам с избытком. И, что бесит больше всего, начинают безапелляционно поучать и безосновательно доказывать свою правоту. Тогда на это резонно замечаешь, что знаешь, чего хочешь и готов за это платить и надо побыстрее достать то, чего спрашивают и заработать законную прибыль, а не злить незнакомого человека своими бессмысленными, ничем не подкрепленными уговорами. Но это только первое препятствие. Идем дальше.

Допустим, вы все же нашли мощный блок питания, и тут вы видите, например, такую запись в прайсе

Power Man PRO HPC 420W – 59 уе
Power Man PRO HPC 520W – 123 уе

При разнице в 100 ватт цена выросла вдвое. А уж если брать с запасом, то нужно 650 или больше. Сколько это будет стоить? И это еще не все!

В подавляющем большинстве современных блоков питания используется микросхема SG6105. А схема включения ее, имеет одну очень неприятную особенность – она не стабилизирует напряжения 5 и 12 вольт, а на ее вход подается среднее значение этих двух напряжений, полученное с резисторного делителя. И стабилизирует она это среднее значение. Из-за этой особенности часто происходит такое явление, как "перекос напряжений". Ранее использовали микросхемыTL494, MB3759, KA7500. Они имеют ту же особенность. Приведу цитату из статьи господина Коробейникова.

". Перекос напряжений возникает из-за неравномерного распределения нагрузки по шинам +12 и +5 Вольт. Например, процессор запитан от шины +5В, а на шине +12 висит жёсткий диск и CD привод. Нагрузка на +5В во много раз превышает нагрузку на +12В. 5 вольт проваливается. Микросхема увеличивает duty cycle и +5В приподнимается, но ещё сильнее увеличивается +12 – там меньше нагрузка. Мы получаем типичный перекос напряжений. "

На многих современных материнских платах процессор питается от 12 вольт, тогда происходит перекос наоборот, 12 вольт понижается, а 5 повышается.

И если в номинальном режиме компьютер нормально работает, то при разгоне потребляемая процессором мощность увеличивается, перекос усиливается, напряжение уменьшается, срабатывает защита блока питания от понижения напряжения и компьютер отключается. Если не происходит отключения, то все равно пониженное напряжение не способствует хорошему разгону.

Так, например, было у меня. Даже написал на эту тему заметку – "Лампочка оверклокера" Тогда у меня в системнике работали два блока питания – Samsung 250 W, Power Master 350 W. И я наивно верил, то 600 ватт более чем достаточно. Достаточно может и достаточно, но из-за перекоса все эти ватты бесполезны. Этот эффект я по незнанию усилил тем, что от Power Master подключил материнку, а от Samsung винт, дисководы и т.д. То есть вышло – с одного блока питания берется, в основном 5 вольт, с другого 12. А другие линии "в воздухе", что и усилило эффект "перекоса".

Дешевая 3070 Gigabyte Gaming - успей пока не началось

После этого я приобрел 480 ваттный блок питания Euro case. Из-за своего пристрастия к тишине, переделал его в безвентиляторный, о чем тоже писал на страницах сайта. Но и в этом блоке стояла SG6105. При его тестировании я тоже столкнулся с явлением "перекоса напряжений". Только что приобретенный блок питания непригоден для разгона!

И это еще не все! Мне все хотелось приобрести второй компьютер, а старый оставить "для опытов", но элементарно "давила жаба". Недавно я эту зверюгу все же уговорил и приобрел железо для второго компа. Это конечно отдельная тема, но я для него купил блок питания – PowerMan Pro 420 W. Решил проверить его на предмет "перекоса". А так как новая мать питает процессор по шине 12 вольт, то по ней я и проверил. Как? Узнаете, если дочитаете статью до конца. А пока скажу, что при нагрузке 10 ампер, двенадцать вольт провалилось до 11.55. Стандарт допускает отклонение напряжений плюс-минус 5 процентов. Пять процентов от 12 это 0.6 вольта. Иными словами при токе 10 ампер напряжение упало почти до предельно допустимой отметки! А 10 ампер соответствует 120-ти ваттам потребления процессора, что при разгоне вполне реально. В паспорте к этому блоку по шине 12 вольт заявлен ток 18 ампер. Я думаю, не видать мне этих ампер, так как от "перекоса" блок питания выключится гораздо раньше.

Итого – четыре блока питания за два года. И надо брать пятый, шестой, седьмой? Нет, хватит. Надоело платить за то, что заранее не нравится. Что мне мешает самому сделать киловаттный блок питания и пожить спокойно пару лет, с уверенностью в качестве и количестве питания своего любимца. К тому же я затеял изготовление нового корпуса. Корпус я начал делать преогромный и блок питания, нестандартного размера, должен поместиться там без проблем. Но и обладателям стандартных корпусов может пригодиться такое решение. Всегда можно сделать внешний блок питания, тем более прецеденты уже есть. Кажется, Zalman выпустил внешний блок питания.

Конечно, делать блок питания такой мощности "с нуля" - сложно, долго, да и хлопотно. Поэтому и появилась идея собрать один блок из двух фабричных. Тем более они уже есть и, как выяснилось, в теперешнем виде непригодны для разгона. На эту мысль меня натолкнула все та же статья господина Коробейникова.

". Для введения раздельной стабилизации нужен второй трансформатор и вторая микросхема ШИМ, так и делается в серьёзных и дорогих серверных блоках. "

В компьютерном блоке питания существует три сильноточные линии с напряжением 5, 12 и 3.3 вольта. У меня есть два стандартных блока питания, пусть один из них вырабатывает 5 вольт, а другой, помощнее, 12 и все остальные. Напряжение 3.3 вольта стабилизируется отдельно и явления перекоса не вызывает. Линии вырабатывающие -5, -12 и т.д. – маломощны и эти напряжения можно взять с любого блока. А для осуществления этого мероприятия, использовать принцип, изложенный в той же статье г. Коробейникова – отключать ненужное напряжение от микросхемы, а нужное подрегулировать. То есть, теперь SG6105 будет стабилизировать только одно напряжение и, следовательно, явление "перекоса напряжений" не будет.

Так же облегчается режим работы каждого блока питания. Если посмотреть силовую часть, типовой схемы блоков питания (Рис.2), то видно, что обмотки 12, 5 и 3.3 вольта представляют собой одну общую обмотку с отводами. И если с такого транса брать не сразу все три, а только одно напряжение, то мощность трансформатора останется прежней, но на одно напряжение, а не на три.

К примеру, блок по линиям 12, 5, 3.3 вольта выдавал 250 ватт, то теперь практически эти же 250 ватт мы получим по линии, например, 5 вольт. Если раньше общая мощность делилась между тремя линиями, то теперь всю мощность можно получить на одной линии. Но на практике для этого нужно заменить диодные сборки на используемой линии на более мощные. Или включить параллельно дополнительные сборки, взятые с другого блока, на котором эта линия использоваться не будет. Так же максимальный ток будет ограничивать сечение провода дросселя. Может сработать и защита блока питания от перегрузки по мощности (хотя этот параметр можно подрегулировать). Так что полностью утроенную мощность мы не получим, но прибавка будет, да и греться блоки будут гораздо меньше. Можно, конечно, перемотать дроссель проводом большего сечения. Но об этом позже.

Так же необходимо сказать, что все переделки оборудования вы производите на свой страх и риск. Любые модификации лишают вас гарантии. И естественно, автор, за любые последствия ответственности не несет. Не лишним будет сказать, что человек, берущийся за такую модификацию, должен быть уверен в своих силах, и иметь соответствующий инструмент. Данная модификация выполнима на блоках питания собранных на основе микросхемы SG6105 и немного устаревших TL494, MB3759, KA7500.

Для начала пришлось поискать datasheet на микросхему SG6105 – это оказалось не так уж сложно. Привожу из datasheet нумерацию ног микросхемы и типовую схему включения.

Рис. 2. Типовая схема включения.

Рис. 3. Схема включения SG6105

Опишу сначала общий принцип модернизации. Сначала модернизация блоков на SG6105. Нас интересуют выводы 17(IN) и 16(COMP). К этим выводам микросхемы и подключен резисторный делитель R91, R94, R97 и подстроечный резистор VR3. На одном блоке отключаем напряжение 5 вольт, для этого выпаиваем резистор R91. Теперь подстраиваем величину напряжения 12 вольт резистором R94 грубо, а переменным резистором VR3 точно. На другом блоке наоборот, отключаем 12 вольт, для этого выпаиваем резистор R94. И подстраиваем величину напряжения 5 вольт резистором R91 грубо, а переменным резистором VR3 точно.

Провода PC – ON всех блоков питания соединяются между собой и подпаиваются к 20-ти контактному разъему, который потом подключаем к материнке. С проводом PG сложнее. Я взял этот сигнал с более мощного блока питания. В дальнейшем можно реализовать несколько более сложных вариантов.

Рис. 4. Схема распайки разъема

Теперь об особенностях модернизации блоков на основе микросхемы TL494, MB3759, KA7500. В этом случае сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений 5 и 12 вольт подается на вывод 1 микросхемы. Поступаем немного по-другому – перерезаем дорожку печатной платы около вывода 1. Другими словами отключаем вывод 1 от остальной схемы. И на этот вывод подаем нужное нам напряжение через резисторный делитель.

Рис 5. Схема для микросхем TL494, MB3759, KA7500

В этом случае номиналы резисторов одинаковы и для стабилизации 5 вольт и для 12. Если вы решили использовать блок питания для получения 5-ти вольт, то резисторный делитель подключаете к выходу 5В. Если для 12, то к 12.

Наверно хватит теории и пора приступать к делу. Сначала надо определиться с измерительными приборами. Для измерения напряжений я применю одни из самых дешевых мультиметров DT838. Точность измерения напряжения у них 0.5 процента, что вполне приемлемо. Для измерения тока использую стрелочный амперметр. Токи нужно мерить большие, поэтому придется самому изготовить амперметр из стрелочной измерительной головки и самодельного шунта. Готовый амперметр с фабричным шунтом приемлемого размера я найти не смог. Нашел амперметр на 3 ампера, разобрал его. Вытащил из него шунт. Получился микроамперметр. Дальше была небольшая сложность. Для изготовления шунта и калибровки амперметра, сделанного из микроамперметра, был нужен образцовый амперметр, способный мерить ток в пределах 15-20 ампер. Для этих целей можно было бы применить токовые клещи, но у меня таковых не оказалось. Пришлось искать выход. Выход я нашел самый простой, конечно, не очень точный, но вполне. Шунт я вырезал из стального листа толщиной 1мм, шириной 4мм и длиной 150 мм. К блоку питания через этот шунт подключил 6 лампочек 12V, 20W. По закону Ома через них потек ток равный 10 амперам.

Один провод от микроамперметра соединил с концом шунта, а второй двигал по шунту, пока стрелка прибора не показала 7 делений. До 10 делений не хватило длины шунта. Можно было подрезать шунт потоньше, но из-за нехватки времени решил оставить, как есть. Теперь 7 делений этой шкалы соответствуют 10 амперам.

Фото 1 Бюджетный стенд для подбора шунта.

Фото 2. Стенд с включенными 6-ю лампочками 12вольт 20 ватт.

На последней фотографии видно, как просело напряжение 12 вольт при токе 10 ампер. Блок питания PowerMan Pro 420 W. Минус 11.55 показывает из-за того, что я перепутал полярность щупов. На самом деле конечно плюс 11.55. Этот же стенд я буду использовать как нагрузку для регулировки готового блока питания.

Новый блок питания я буду делать на основе PowerMaster 350 W, он будет вырабатывать 5 вольт. Согласно наклейке на нем, он по этой линии должен давать 35 ампер. И PowerMan Pro 420 W. С него я буду брать все остальные напряжения.

В этой статье я покажу общий принцип модернизации. В дальнейшем я планирую переделать полученный блок питания в пассивный. Возможно, перемотаю дроссели проводом большего сечения. Доработаю соединительные кабели на предмет уменьшения наводок и пульсаций. Сделаю мониторинг токов и напряжений. И возможно многое другое. Но это в будущем. Все это описывать в данной статье я не буду. Цель статьи – доказать возможность получения мощного блока питания, путем модернизации двух-трех блоков меньшей мощности.

Немного о технике безопасности. Все перепайки производятся, естественно, при выключенном блоке. После каждого выключения блока, перед дальнейшими работами, разряжайте большие конденсаторы. На них присутствует напряжение 220 вольт, и заряд они накапливают очень приличный. Не смертельный, но крайне неприятный. Электрический ожог заживает долго.

Начну с PowerMaster. Разбираю блок, вынимаю плату, отрезаю лишние провода.

Нахожу микросхему ШИМ, она оказалась TL494. Нахожу вывод 1, осторожно перерезаю печатный проводник и подпаиваю к выводу 1 новый резисторный делитель (см. Рис5). Подпаиваю вход резисторного делителя к пятивольтовому выходу блока питания (обычно это красные провода). Еще раз проверяю правильность монтажа, это никогда не бывает лишним. Подключаю модернизированный блок к своему бюджетному стенду. На всякий случай, спрятавшись за стул, включаю. Взрыва не произошло и это даже вызвало легкое разочарование. Для запуска блока соединяю провод PS ON с общим проводом. Блок включается, лампочки загораются. Первая победа.

Переменным резистором R1 на малой нагрузке блока питания (две лампочки по 12V, 20W и спот 35W) выставляю выходное напряжение 5 вольт. Напряжение замеряю непосредственно на выходном разъеме.

Фотоаппарат у меня не самый лучший, мелкие детали не видит, поэтому прошу прощения за качество снимков.

Блок питания на непродолжительное время можно включать без вентилятора. Но нужно следить за температурой радиаторов. Будьте осторожны, на радиаторах некоторых моделей блоков питания присутствует напряжение, иногда высокое.

Не выключая блок, начинаю подключать дополнительную нагрузку – лампочки. Напряжение не меняется. Блок стабилизирует хорошо.

На этой фотографии я подключил к блоку все лампочки, какие были в наличии – 6 ламп по 20w, две по 75 w, и спот 35w. Ток, текущий через них по показаниям амперметра в пределах 20 ампер. Никакого "проседания", никаких "перекосов"! Полдела сделано.

Теперь берусь за PowerMan Pro 420 W. Так же разбираю его.

Принципиальная схема, приведенная в статье г. Коробейникова, соответствует моему блоку, нумерация и номиналы резисторов те же. Для отключения 5-ти вольт выпаиваю резистор R40 и R41. Вместо R41 впаиваю два переменных резистора соединенных последовательно. Номинал 47 кОм. Это для грубой регулировки напряжения 12 вольт. Для точной регулировки используется резистор VR1 на плате блока питания

Рис 6. Фрагмент схемы блока питания PowerMan

Включаю, подстраиваю напряжение. Затем, не выключая блок питания, подключаю дополнительные лампочки. Напряжение не меняется. Блок прекрасно работает. По показаниям амперметра ток достигает 18 ампер и никакого "проседания" напряжения.

Второй этап закончен. Теперь осталось проверить, как будут работать блоки в паре. Перекусываю провода красного цвета идущие от PowerMan к разъему и молексам, изолирую их. А к разъему и молексам подпаиваю пятивольтовый провод от PowerMaster 350 W, так же соединяю общие провода обоих блоков. Провода Power On блоков питания объединяю. PG беру с PowerMan. И подключаю этот гибрид к своему системному блоку. На вид он несколько странен и если кому-то захочется узнать о нем поподробнее, прошу на ПС.

Мать Epox KDA-J
Процессор Athlon 64 3000
Память Digma DDR500, две планки по 512Mb
Винт Samsung 160Gb
Видео GeForce 5950
DVD RW NEC 3500

Включаю, все прекрасно работает.

Опыт удался. Теперь можно приступать к дальнейшей модернизации "объединенного блока питания". Перевод его на пассивное охлаждение. На фотографии видна панель с приборами – это все будет подключено к данному блоку. Стрелочные приборы – мониторинг токов, цифровые приборы в круглых отверстиях под стрелочными – мониторинг напряжений. Ну и тахометр, и все такое, об этом я уже писал на своей персоналке. Но это в дальнейшем.

Влияние "объединенного блока питания" на дальнейший разгон я не проверял. Доделаю, тогда и проверю. Процессор уже разогнан до 2.6 гигагерц по шине, при напряжении на проце 1.7 вольта. Гнал я его на безвентиляторном блоке питания, но при таком разгоне 12 вольт на нем проседали до 11.6 вольта. А гибрид выдает ровно 12. Так что, возможно, еще немного мегагерц я из него выжму. Но это будет другая история.

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

Стабилизатор напряжения LM317
Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
Конденсатор С1 4700mf 50V
Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
Переменный резистор Р1 5К
Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

ЛБП 0-30в/3А (китайский кит)

Достался по случаю такой наборчик, собрал - работает. Тюнинговал по мотивам.
Все бы ничего, но только регулировка напряжения получилась очень грубой (переменник штатный - 10 кОм "В"). Как сделать более точную?
Походу девайс боится козы (ограничение тока при этом работает корректно) - уже две пары транзюков спалил! Как сделать защиту?
Схемко прилагаеццо.

Миниатюры

Верните резистор 0,47 ома назад, если заменили на 0,15.

А потому, что он определяет ток, который будет течь через транзистор в режиме КЗ.
И будет этот ток в 3 раза больше, чем при 0,47 Ом.
Транзистор при этом выйдет за ОБР (область безопасной работы).
И вообще, при низких выходных напряжениях и больших токах очень легко выйти за ОБР. Выходом из этой ситуации может быть включение нескольких транзисторов впараллель, с небольшими резисторами в эмиттерной цепи.
Растянуть регулировку можно либо многооборотным переменным резистором, либо сделать двухступенчатую регулировку двумя потенциометрами - грубо и точно.

Понятно. Хотя две пары транзисторов, при КЗ, спалил еще с резистором 0.47 Ом.
Как рассчитать резисторы в эмиттерной цепи, в случае нескольких транзисторов в параллель?
Двумя потенциометрами - грубо и точно. В моем случае второй потенциометр включать вот так? (картинко)
А какой номинал и характеристика? Извиняюсь за подобные вопросы, но экспериментировать нет возможности - потенциометров в наличии нет, придется покупать, так что хотелось бы наверняка.
Спасибо.

Миниатюры

Схема с потенциометрами правильная. Дополнительный потенциометр я бы взял 1 кОм. А можно и меньше.
Особой точности здесь не нужно.
Эмиттерные резисторы - сколько не жалко. На них упадет чуток напряжение, но это скомпенсируется стабилизатором.
Можно брать 0.1 . 0.5 Ом. Мощность на каждом из них будет ((I/n)^2)*R, где I - максимальный выходной ток стабилизатора, n - количество включенных параллельно транзисторов, R - ну, это понятно.
Чтобы не сильно грелись, номинальную мощность резистора брать хотя-бы в 2 раза больше, чем предполалагаемая максимальная мощность.

регулировка напряжения получилась очень грубой (переменник штатный - 10 кОм "В"). Как сделать более точную?

Поставить вместо родного переменника многооборотный BOURNS (довольно дорогой).

Родная схема очень сбалансирована, не надо её модернизировать. Замена транзисторов тоже чревата, т.к. корректировать надо заново.
Я заменил ОУ на моторолы, защитные и выпрямительные диоды заменил на шотки. Остальное из набора.Работает отлично.

Можно ли питать вот такой вольтметр от рабочей вторички трансформатора через свой отдельный выпрямитель и стабилизатор 7812 ? Где то читал что для этих вольтметров нужно отдельное питание, иначе врут в части измерения тока.

Миниатюры

Последний раз редактировалось Alex-L; 29.10.2017 в 17:34 .

Блок питания для лаборатории этот источник питания, разработанный на микросхеме LM723, способный выдавать выходное напряжение от 0 до 30В с максимальным током до 10 Ампер. Защита от короткого замыкания и настройка выходного тока отключения от 50 мА до 10 А. Конденсатор, используемый в фильтре на 20 000 микрофарад, автоматическое переключение входного напряжения с трансформатора.

Блок питания является неотъемлемым в радиолюбительской лаборатории, будь то для работы или для хобби. Основными характеристиками источника питания должны быть, универсальность, то есть возможность питания любого устройства, будь то цифровая схема, работающая от напряжения 3 или 5 В, автомобильный радиоприемник, усилитель, работающий на напряжении 18 ÷ 24 В и т. д.

Блок питания, который обладает такими свойствами, должен быть снабжен эффективной защитой для предотвращения выхода из строя силовых транзисторов в случае случайного короткого замыкания, порог срабатывания защиты должен быть регулируемым, чтобы имелась возможность устанавливать ток на минимум.

Лабораторный блок питания на 10А обладает действительно профессиональными характеристиками, регулирование напряжения от 0 до 30 вольт, регулировка ограничения тока до минимума 50 мА, полная защита от коротких замыканий до 10 ампер, автоматическое переключение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Принципиальная схема блока питания показана на рисунке в статье, отметим, что трансформатор TF1 оборудован 3-мя совершенно независимыми вторичными обмотками, первая подает напряжение 35В и 20В при токе 10 ампер, вторая обеспечивает напряжение 8В при токе 100 мА, третья обмотка с напряжением 35В 100 мА.

Напряжение с первой обмотки подается через контакты реле RL1 на выпрямительный диодный мост D4 ÷ D11. Таблица номиналов деталей в тексте статьи.

Как видно, для каждой цепи моста два диода были включены параллельно для увеличения рассеиваемой мощности. Затем напряжение фильтруется электролитическими конденсаторами С10 и С11 в общей сложности до 20000 мкФ, следовательно, это напряжение подается на параллельные транзисторы T1 ÷ T5.

Напряжение второй обмотки выпрямляется диодом D1, фильтруется конденсатором C1 и стабилизируется интегральной микросхемой U1, выход которой подключен к отрицательной цепи. Это делается для получения отрицательного напряжения по отношению к общему проводу, которое, подаваемое на интегральную микросхему U2, позволяет производить регулировку напряжения ниже минимального уровня (2 В) практически от нуля.

Таким образом, можно достичь нулевого выходного напряжения, т.е. можно запитать цепи, которые требуют напряжения питания от 1-1,2 до 1,5 В. Напряжение третьей обмотки выпрямляется диодным мостом PT1, стабилизированным стабилитроном DZ2.

Выходное напряжение регулируется с помощью многооборотного потенциометра P1, подстроечный резистор R19, установленный последовательно с ним, определяет максимальное выходное напряжение, которое должно быть на выходе.

Ограничение тока (для определения уровня срабатывания защиты) осуществляется с помощью потенциометра P2, подстроечный резистор R20 устанавливает максимальное значение порога срабатывания. Выход U2 (вывод 10) управляет базой транзистора T6, который, в свою очередь, управляет параллельно включенных транзисторов T1 ÷ T5.

Диоды D12 ÷ D15 используются для дальнейшего выпрямления любых импульсных помех (пульсации, шум и т. д.), а дроссели J1 и J2 образуют необходимый фильтр, при питании радиочастотного оборудования. Если происходит возврат радиочастотной составляющей (по линии электропитания), это обнаруживается германиевым диодом D16 и отображается при зажигании светодиодного диода DL4.

Транзисторы T7 и T8, стабилитрон DZ3 и связанные с ними компоненты определяют порог срабатывания и управление катушкой реле RL1. При используемых значениях катушка реле включается, когда выходное напряжение превышает 13-14 В, следовательно, переключая свои контакты на высоковольтную катушку (35 В) силовой вторичной обмотки, тем самым уменьшая рассеивание транзисторов при подаче тока с низким напряжением питания. Вторичные светодиоды питания DL2 и DL3 вставлены параллельные шунтирующие транзисторы T1 ÷ T5.

Необходимо соблюдать осторожность на протяжении всей фазы сборки, чтобы избежать неприятных сюрпризов при подаче питания. Помните, что диоды, электролитические конденсаторы, стабилитроны, светодиоды имеют полярность, которую необходимо соблюдать при монтаже.

Светодиоды должны быть установлены на переднюю панель корпуса, светодиод DL1 не предназначен для внешнего монтажа. После сборки мы советуем вам еще раз проверить точное положение и полярность компонентов, а также пайку, которая должна быть идеальной. Печатная плата и расположение компонентов далее в тексте статьи.

Читайте также:

Как увеличить мощность лабораторного блока питания до 10 ампер

реклама

реклама

реклама

реклама

реклама

реклама

реклама

реклама

ЛБП 0-30в/3А (китайский кит)