ЛАБОРАТОРНІ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

Л. МОРОХІН, с. Макарово Ногінського р-ну Московської обл.

Пропонований лабораторний джерело живлення дозволяє плавно регулювати вихідну напругу, забезпечений критичної захистом від замикання виходу і перевищення струмом навантаження встановленого значення. Від описаних раніше конструкцій блок живлення відрізняється простотою і надійністю.

Лабораторний джерело живлення забезпечує стабілізовану напругу на виході з можливістю регулювання в межах 1,25 … 14 В при струмі навантаження до 2 А. Якщо вихідний струм перевищить це значення – Спрацює захист, яка відключає навантаження.

./240820101200001718.gif Рис.1

Схема описуваного блоку живлення наведена на рис. 1 – Пристрій складається з двох функціональних частин: власне стабілізатора напруги та вузла захисту [1]. Стабілізований джерело живлення складається з понижуючого трансформатора Т1, потужного випрямні мосту VD1, згладжуючого конденсатора С1 і стабілізатора постійної напруги на мікросхемі DA1. Вихідна напруга регулюють змінним резистором R6, а його значення визначають за показаннями мікроамперметра РА1, шкала якого проградуірована в вольтах.

Використана мікросхема цікава тим, що допускає роботу при малому напрузі вхід-вихід – близько 1 В (lowdrop).

Вузол захисту виконаний на транзисторі VT1 і тріністоре VS1. Резистор R1, включений в ланцюг навантаження, є датчиком, з падіння напруги на якому транзистор "стежить" за вихідним струмом. Якщо з якої-небудь причини значення струму навантаження перевищить 2 А, падіння напруги на резисторі R1 виявляється достатнім для відкривання транзистора. Виникаючий імпульс струму через діод VD2 відкриває тріністор. У результаті спрацює реле К1 і своїми контактами розімкнеться ланцюг живлення навантаження; одночасно включиться світлодіод HL1, сигналізуючи про аварійному режимі.

Для того щоб знову підключити навантаження, необхідно короткочасно натиснути на кнопку SB2. Напруга на тріністоре зменшиться до нуля, і він закриється. Якщо в процесі налагодження питомого пристрої виникне необхідність відключити його, слід натиснути на кнопку SB1: тріністор відкриється, і навантаження відключиться.

Блок живлення змонтований на двох друкованих платах з одностороннього фольгованого склотекстоліти. На одній платі зібраний стабілізований джерело (рис. 2), на іншій – вузол захисту (мал. 3), який при бажанні можна виключити. Плати розраховані на установку резисторів МЛТ-0, 125, С1-4-0, 125. Оксидний конденсатор С1 – К50-46 або імпортний. Конденсатори С2, СЗ бажано застосувати тантаповие – наприклад, К52-1Б або подібні. Вони замінимі оксидними алюмінієвими конденсаторами (К50-6, К50-16 і т. д.), при цьому їх ємність слід збільшити в кілька разів. Конденсатор СЗ може бути складений з двох, включених паралельно, ємністю 50 і 100 мкФ. На платі стабілізованого джерела передбачені відповідні отвори.

./240820101200001719.gif Рис. 2

Діодний міст – імпортний, але можливе застосування випрямляючі блоку вітчизняного виробництва або моста з окремих діодів. Важливо лише, щоб їх допустимий прямий струм був не менш 3 А. Змінний резистор R6-ППЗ-40. Мікросхема DA1 встановлена на задній стінці корпусу, яка виконує функцію тепловідведення. Вона виготовлена з алюмінієвого листа товщиною 2,5 … 3 мм і площею приблизно 180 см2. Мікроамперметр РА1 застосований малогабаритний; його шкала проградуірована з точністю 1 В. Можна використовувати мікроамперметр М4248 з границею вимірювання 100 мкА. У цьому випадку опір резистора R7 следуетувелічіть до 200 кОм. Інтегральний стабілізатор SD1084 замінимо мікросхемою SD1083, у якої максимальний вихідний струм дорівнює 7,5 А. Реле К1 також імпортне: можливо використанню належного реле з робочою напругою 9 … 15 В. При необхідності послідовно з обмоткою включають резистор (R8). Його підбирають, виходячи з струму спрацьовування, значення якого повинно бути близько 40 мА. Можна застосувати реле РЕЗ-10 з паспортами РС4.529.031-04, РС4.529.031-19 і їм подібні [2].

./240820101200001720.gif Рис. 3

Номінальна потужність трансформатора Т1 – 30 Вт; напруга на його вторинної обмотці – 15 В. Для зменшення розмірів можна застосувати трансформатор з тороїдальним магнітопрово-будинок. Кнопки SB1, SB2 – будь-які малогабаритні. Вимикач SA1 – ПТ17-1, ТВ2-1 та інші, ще краще застосувати з'явилися на ринку імпортні мережеві вимикачі з вбудованою лампою, яка відображає режим включення. Резистор R1 – Відрізок ніхромового дроту діаметром 0,5 мм і довжиною приблизно 5 см.

Всі пристрій розміщено в пластмасовому корпусі розмірами 150x110x70 мм. На верхній кришці, з боку задньої стінки радіатора, просвердлені 80 отворів діаметром 3,5 мм. На задній стінці розташовані гнізда для запобіжників FU1, FU2 і гумова втулка введення кабелю. До неї ж зсередини прикріплений гвинтом МОЗ стабілізатор DA1. Для поліпшення умов відведення тепла задню стінку краще пофарбувати чорною нітроемаллю. На лицьовій панелі мають у своєму розпорядженні мікроамперметр РА1, вимикач SA1, резистор R6, світлодіод HL1, вихідні клеми і кнопки SB1.SB2.

Налагодження джерела живлення починають з перевірки правильності монтажу. Далі движок змінного резистора встановлюють у нижнє за схемою положення, включають пристрій в мережу і вимірюють напругу на конденсаторі С1. Воно повинно складати близько 20 В. За зразковому вольтметри градуіруют шкалу мікроамперметра РА1 підбіркою резистора R7. Натискаючи кнопки SB1 і SB2, переконуються, що реле спрацьовує і відключає навантаження.

Потім перевіряють спрацьовування вузла захисту при збільшенні струму навантаження. Для цього необхідно до вихідний ланцюга підключити послідовно включені амперметр на струм 10 А і резистор опором 5,1 Ом, потужністю не менше 20 Вт. Поступово збільшуючи вихідну напругу, перевіряють спрацьовування захисту при струмі близько 2 А. підбіркою опору резистора R1 встановлюють необхідне значення струму. Для перевірки замикають вихід блоку живлення – захист повинен спрацювати. Гідність, а одночасно й недолік вузла захисту – його високу швидкодію. При підключенні до джерела живлення пристрою з фільтруючими конденсаторами великої ємності протікає імпульсний струм їх зарядки, що приводить до спрацьовування захисту. Запускають джерело з таким навантаженням, натискаючи на кнопку, SB2.

Не рекомендується довготривале використовувати режим роботи блоку живлення, коли Розсіювана стабілізатором потужність перевищує 25 Вт (тобто при найменшому вхідній напрузі 1,25 … 5 В і близькому до максимального струмі навантаження 1,5 … 2 А).

Подібний джерело можна зібрати на вітчизняній мікросхемі КР142ЕН22 (повний аналог) або на КР142ЕН12А [3], але в останньому випадку максимальний струм навантаження не перевищує 1,5 А, а мінімальна напруга вхід-вихід цієї мікросхеми – 2 … 2,5 В.

ЛІТЕРАТУРА

1. Іванов Б. С. Енциклопедія початківця радіоаматора. – М.: Патріот, с. 286.

2. Терещук P. M-, Терещук К. М, Сєдов С. А. Напівпровідникові приймально-усі-неністю пристрою. – Київ: Наукова Думка, 1981, с. 77.

3. Бірюков С. Лабораторний блок живлення 0 … 20 В. – Радіо, 1998, № 5, с. 55. 56.

Від редакції. У ланцюг бази транзистора VT1 доцільно включити обмежувальний резистор опором 100 Ом.

РАДІО № 2, 1999 р., с. 35-36.