Меню

Блок питания три транзистора



БП НА ТРАНЗИСТОРАХ С РЕГУЛИРОВКОЙ

Схема этого блока питания очень простая и интересная, но имеет свои тонкости в настройке. Поэтому многие её повторяют и натыкаясь на грабли пишут, что схема плохая или просто забрасывают её. Мне же она очень понравилась как для БП простого и надёжного для начинающих. До полноценного лабораторного она конечно не дотягивает, но это уже уровень выше. Если хотите собирать БП с точной регулировкой тока и напряжения, плюс хорошая стабильность выхода, то только на микросхемах.

В общем очень понравился гибрид параметрического и компенсационного стабилизатора напряжения. Благодаря этому в данной схеме можно применить практически любые стабилитроны, без подбора, примерно на 8-24 В, и подбором делителя на выходе подобрать выходное напряжение.

Сначала спаял на макетной плате. Стабилизация напряжения желала лучшего. Защита от КЗ вообще не работала. Спалил пару диодов, стабилитронов, но хоть ни одного силового транзистора.

Решил всё же разобраться. Промоделировал в Мультисиме. Разобрался что к чему и затем реализовал в железе — всё прекрасно работает. Схема оказалась вполне стоящая.

Самое важное в ней это узел защиты от КЗ на двух диодах, о которую все спотыкаются. Здесь надо правильно подобрать диоды защиты. Диод, который идёт на базу транзистора, должен имень меньшее падение напряжение на нём. Проверяется элементарно цифровым прибором в режиме прозвонки. Я выяснил, что оптимально установить германиевый типа Д9. А второй кремниевый, типа КД522.

Для улучшения стабилизации выходного напряжения нужно стабилизировать узел опорного напряжения или применить ГСТ (генератор стабильного тока), или использовать TL431. Исходил из имеющихся в наличии радиодеталей и простоты схемы.

Сделал ГСТ на двух КТ315. Самый простой вариант. Регулировку по току или узел ограничения по току пока не стал делать. Для этого блока это не даст качественной и точной настройки ограничения по току, но усложнит схему. Поэтому оставил только узел полной защиты от КЗ. Он точно нужен, особенно для начинающих или для гаража, где коротнут раз десять за день. Плата получилась маленькая и компактная.

Ещё одной особенностью схемы является Uмин на уровне 1-2 В (из-за диодов защиты). Можно подбором диодов добиться Uмин 0,7-0,8 В, но думаю для очень простого БП этого вполне хватит.

При КЗ силовой транзистор надёжно закрывается и на выходе 0 В и почти 0 мА, где то на уровне 20-200 мкА. В таком состоянии схема может находится бесконечно долго, а после устранения КЗ всё возвращается в нормальное состояние. Иногда нужно лишь кратковременно отключить нагрузку (это тоже особенность этой схемы, иногда с подключенной нагрузкой не запускается).

Резисторы R2 и R6 являются частью узла стабилизации совместно со стабилитроном. Они образуют делитель напряжения для установки максимального выходного напряжения. Оно будет равно примерно (Uст+Uled) + (Uст+Uled) х (R2/R6) – (UкэQ1+ UкэQ3). (13+2) + (13+2) х (5,1/4,7) — (1,3+0,65) = 29,33 В. Это приблизительный расчёт.

Я рассчитывал делитель на Uвых = 32 В при Uст = 15 В. Резисторы R2 = 5K6 и R6 = 4K3. От суммарного сопротивления этих резисторов зависит и ток холостого хода (без нагрузки) и выделяемая на них мощность. При Uвых = 32 В и R2 = 5K6 и R6 = 4K3 на них выделяется мощность 61 mW и 47 mW соответственно. Можно применять резисторы 0,25 Вт (1/4W) или даже 0,125 Вт (1/8W).

При делителе 390/390 Uвых будет Uст*2 — 2Uкэ, то есть примерно в два раза больше напряжения стабилизации стабилитрона Uвых = 5 х 2 — 2 х 0,65 = 28,65 В. Ток через делитель будет порядка Iд = 36 мА и выделяемая мощность на этих резисторах будет порядка 515 mW. То есть нужно применять резисторы мощностью 1 Вт

Читайте также:  Блок питания Corsair AX860i 860W Отзывы

Вывод: подбором резисторов делителя можно подбирать Uвых.макс, для уменьшения нагрева нужно их выбирать в килоОмах.

Вот скриншоты для примера:

Сила тока должна оставаться на уровне установленного, но она тоже будет плавать. На счёт защиты при КЗ. Всё зависит от мощности питающего трансформатора, ёмкости фильтрующего конденсатора и силового транзистора. При напряжении 20 В и токе 3 А при замыкании на силовом транзисторе будет мгновенно 60 Вт выделяемой мощности плюс кратковременный бросок (импульс) тока с фильтрующего конденсатора (20 х 1,41 х 3 = 84,6 Вт), а это для большинства транзисторов китайских полный тепловой или токовый пробой. Даже наши советские типа КТ803, КТ805, КТ809 и так далее, через 10-20 секунд пробьются. А может и быстрее.

Для линейной схемы напряжением до 24-28 В, лучше брать ток не более 1,5-2 А, дабы не рисковать сжечь транзисторы. Вот как вариант:

Ограничение тока будет на уровне 3-х ампер. А полная мощность будет равна мощности потребляемой нагрузкой плюс остальное будет в виде тепловых потерь выделяться на силовом транзисторе. При КЗ вся мощность, которую сможет выдать трансформатор, выделится в виде тепла на силовом транзисторе. Автор материала TohaT.

Источник

Блок питания 0-30В — 5А

Всем здравствуйте. Представленная схема блока питания выполнена на известной микросхеме LM723. Микросхема работает в одной из двух основных конфигураций. В приведенном случае была выбрана конфигурация, позволяющая регулировать выходное напряжение от 2В до 7В. Формулы для расчета резисторов есть в технической документации, и я не будем их здесь приводить. Все желающие могут посмотреть. Принципиальная схема блока питания представлена на рисунке.

Как упоминалось ранее, базовая конфигурация включения микросхемы LM723 допускает выходное напряжение от 2 до 7В. Для того чтобы получить регулирование выходного напряжения от 0В, опорное напряжение должно быть снижено до примерно -5V. Практически это было реализовано на стабилизаторе отрицательного напряжения LM7905 и нескольких элементах C1, C2, C3, C3, R1, D1, D2. Конденсатор С1 пропускает переменный ток от трансформатора. Положительная половина соединена с землей через диод D1, а отрицательная проходит через диод D2.

После получения отрицательного напряжения его стабилизируем. И для этого нужен стабилизатор отрицательного напряжения LM7905. Теперь достаточно подать -5В на 7 вывод микросхемы LM723 и выходное напряжение будет не от + 2В, а от 0В. Получить выходное напряжение более + 7В просто. Достаточно использовать три дополнительных транзистора. В этой схеме блока питания это Т1, Т2, Т3. Выходное напряжение регулируется резистором P1. Ограничение тока устанавливается потенциометром P2.

Сигнализация перегрузки схемы реализована на транзисторах Т4 и Т5. Когда ток, установленный потенциометром P2, превышает установленный порог, на базе транзистора T5 возникает положительный потенциал, и транзистор открывается. Таким образом коллекторный ток транзистора T5 открывает T4, и, таким образом, зуммер B1 начнет генерировать звук с частотой около 1 кГц. Подбирая резистор R11, мы можем точно определить порог срабатывания зуммера. Возможный вариант печатной платы, а также разводка проводников представлена на рисунке ниже.

После сборки всей платы у нас осталось четыре элемента, диодный мост MG1, транзистор T3 и два конденсатора C5. Из-за высокой температуры, которая может возникать во время работы источника питания, диодный мост MG1 и транзистор T3 размещаются за пределами платы. Точнее на одном большом радиаторе. В схеме использовался радиатор с ребрами 20×8 см. Использование такого большого радиатора очень важно. Если блок питания будет работать непрерывно при нагрузке 5А, радиатор должен быть в два раза больше. Если нет места для большого радиатора, можно использовать вентилятор.

Читайте также:  Открытый блок питания ESVI EVK AD1210K

Размещение конденсаторов C5 вне печатной платы было продиктовано габаритными размерами. Два конденсатора 4700 мкФ / 50В довольно высокие и могут не поместиться в низкопрофильных корпусах. Однако, когда они находятся за пределами платы, их можно разместить в любой части корпуса.

Элементы MG1, T3 и C5 подключаются к печатной плате медным проводом с минимальным сечением 2,5 мм. По окончании сборки необходимо было подключить трансформатор с мощностью 180Вт и напряжением около 30В. Не забываем подключить один (любой) трансформаторный выход к точке MR, если об этом забыть, то наш блок питания может выйти из строя.

Все внимательно проверяем перед первым запуском. Запуск источника питания сводится к подключению вольтметра к выходным клеммам, включению питания, установке потенциометра P1 на минимальное выходное напряжение, а затем настройке выходного напряжения на 0В при помощи потенциометра PR1. Еще один нюанс настройке помните, что нельзя устанавливать отрицательное напряжение.

Лучше пусть на выходе блока питания будет 10мВ положительного напряжения, чем 1мВ отрицательного напряжения. И в заключении подбираем значение резистора R11 так, чтобы при превышении установленного потенциометром P2 потребляемого тока включалось звуковое оповещение. На этом все, всем спасибо.

Источник

Блок питания три транзистора

Всем здравствуйте. Представленная схема блока питания выполнена на известной микросхеме LM723. Микросхема работает в одной из двух основных конфигураций. В приведенном случае была выбрана конфигурация, позволяющая регулировать выходное напряжение от 2В до 7В. Формулы для расчета резисторов есть в технической документации, и я не будем их здесь приводить. Все желающие могут посмотреть. Принципиальная схема блока питания представлена на рисунке.

Как упоминалось ранее, базовая конфигурация включения микросхемы LM723 допускает выходное напряжение от 2 до 7В. Для того чтобы получить регулирование выходного напряжения от 0В, опорное напряжение должно быть снижено до примерно -5V. Практически это было реализовано на стабилизаторе отрицательного напряжения LM7905 и нескольких элементах C1, C2, C3, C3, R1, D1, D2. Конденсатор С1 пропускает переменный ток от трансформатора. Положительная половина соединена с землей через диод D1, а отрицательная проходит через диод D2.

После получения отрицательного напряжения его стабилизируем. И для этого нужен стабилизатор отрицательного напряжения LM7905. Теперь достаточно подать -5В на 7 вывод микросхемы LM723 и выходное напряжение будет не от + 2В, а от 0В. Получить выходное напряжение более + 7В просто. Достаточно использовать три дополнительных транзистора. В этой схеме блока питания это Т1, Т2, Т3. Выходное напряжение регулируется резистором P1. Ограничение тока устанавливается потенциометром P2.

Сигнализация перегрузки схемы реализована на транзисторах Т4 и Т5. Когда ток, установленный потенциометром P2, превышает установленный порог, на базе транзистора T5 возникает положительный потенциал, и транзистор открывается. Таким образом коллекторный ток транзистора T5 открывает T4, и, таким образом, зуммер B1 начнет генерировать звук с частотой около 1 кГц. Подбирая резистор R11, мы можем точно определить порог срабатывания зуммера. Возможный вариант печатной платы, а также разводка проводников представлена на рисунке ниже.

После сборки всей платы у нас осталось четыре элемента, диодный мост MG1, транзистор T3 и два конденсатора C5. Из-за высокой температуры, которая может возникать во время работы источника питания, диодный мост MG1 и транзистор T3 размещаются за пределами платы. Точнее на одном большом радиаторе. В схеме использовался радиатор с ребрами 20×8 см. Использование такого большого радиатора очень важно. Если блок питания будет работать непрерывно при нагрузке 5А, радиатор должен быть в два раза больше. Если нет места для большого радиатора, можно использовать вентилятор.

Читайте также:  БП 1000Вт Chieftec Silicon SLC 1000C ATX12V V2 3

Размещение конденсаторов C5 вне печатной платы было продиктовано габаритными размерами. Два конденсатора 4700 мкФ / 50В довольно высокие и могут не поместиться в низкопрофильных корпусах. Однако, когда они находятся за пределами платы, их можно разместить в любой части корпуса.

Элементы MG1, T3 и C5 подключаются к печатной плате медным проводом с минимальным сечением 2,5 мм. По окончании сборки необходимо было подключить трансформатор с мощностью 180Вт и напряжением около 30В. Не забываем подключить один (любой) трансформаторный выход к точке MR, если об этом забыть, то наш блок питания может выйти из строя.

Все внимательно проверяем перед первым запуском. Запуск источника питания сводится к подключению вольтметра к выходным клеммам, включению питания, установке потенциометра P1 на минимальное выходное напряжение, а затем настройке выходного напряжения на 0В при помощи потенциометра PR1. Еще один нюанс настройке помните, что нельзя устанавливать отрицательное напряжение.

Лучше пусть на выходе блока питания будет 10мВ положительного напряжения, чем 1мВ отрицательного напряжения. И в заключении подбираем значение резистора R11 так, чтобы при превышении установленного потенциометром P2 потребляемого тока включалось звуковое оповещение. На этом все, всем спасибо.

Источник

Простой БП своими руками

Вот и собрано очередное устройство, теперь встаёт вопрос от чего его питать? Батарейки? Аккумуляторы? Нет! Блок питания, о нём и пойдёт речь.

Схема простого блока питания на транзисторах

Схема его очень проста и надёжна, она имеет защиту от КЗ, плавную регулировку выходного напряжения.
На диодном мосте и конденсаторе C2 собран выпрямитель, цепь C1 VD1 R3 стабилизатор опорного напряжения, цепь R4 VT1 VT2 усилитель тока для силового транзистора VT3, защита собрана на транзисторе VT4 и R2, резистором R1 выполняется регулировка.

Трансформатор я брал из старого зарядного от шуруповерта , на выходе я получил 16В 2А
Что касается диодного моста (минимум на 3 ампера), брал его из старого блока ATX также как и электролиты, стабилитрон, резисторы.

Стабилитрон использовал на 13В, но подойдёт и советский Д814Д.
Транзисторы были взяты из старого советского телевизора, транзисторы VT2, VT3 можно заменить на один составной например КТ827.

Резистор R2 проволочный мощностью 7 Ватт и R1 (переменный) я брал нихромовый, для регулировки без скачков, но в его отсутствии можно поставить обычный.

Печатная плата блока питания

Состоит из двух частей: на первой собран стабилизатор и защита и, а на второй силовая часть.
Все детали монтируются на основной плате (кроме силовых транзисторов), на вторую плату припаяны транзисторы VT2, VT3 их крепим на радиатор с использованием термопасты, корпуса (коллекторы) изолировать ненужно .Схема повторялась много раз в настройке не нуждается. Фотографии двух блоков приведены ниже С большим радиатором 2А и маленьким 0,6А.

Фото платы блока питания

Индикация
Вольтметр: для него нам нужен резистор на 10к и переменный на 4,7к и индикатор я брал м68501 но можно и другой. Из резисторов соберём делитель резистор на 10к не даст головке сгореть, а резистором на 4,7к выставим максимальное отклонение стрелки.

После того как делитель собран и индикация работает нужно от градуировать его , для этого вскрываем индикатор и наклеиваем на старую шкалу чистую бумагу и вырезаем по контуру, удобнее всего обрезать бумагу лезвием.

Фото платы блока питания

Когда все приклеено и высохло, подключаем мультиметр параллельно нашему индикатору, и всё это к блоку питания, отмечаем 0 и увеличиваем напряжение до вольта отмечаем и т.д.

Амперметр: для него берём резистор на 0,27 ома . и переменный на 50к, схема подключения ниже, резистором на 50к выставим максимальное отклонение стрелки.

Градуировка такая-же только изменяется подключение см ниже в качестве нагрузки идеально подходит галогеновая лампочка на 12 в.

Источник

Adblock
detector