Блок питания для любой конструкции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

[an error occurred while processing this directive]

Начинающие радиолюбители собирают в радиокружках самые разнообразные электронные устройства, для питания которых требуется постоянный ток напряжением 1,5; 3; 4,5; 6; 9 и 12 В. Чтобы проверить практически любую из конструкций, можно воспользоваться имеющимся в продаже импортным блоком питания, скажем, типа "ELECA", с набором указанных напряжений либо собрать предлагаемый блок, который, во-первых, обойдется дешевле и, во-вторых, обладает лучшими параметрами.

Простейшие блоки питания, получившие название адаптеров, состоят, как правило, из понижающего сетевого трансформатора, выпрямителя и сглаживающего конденсатора. Большинство импортных адаптеров рассчитано на фиксированное выходное напряжение, но есть модели, например "ELECA", в которых выходное напряжение можно устанавливать ступенями от 1,5 до 12 В при токе нагрузки до 1 А. Правда, как показала практика, это напряжение на холостом ходу и под нагрузкой несколько разнится, но пользоваться таким блоком питания все же допустимо.

Тем не менее наиболее удобным для коллективного пользования в радиокружке следует считать стабилизированный блок питания с регулируемым выходным напряжением. При налаживании и испытании конструкций практически неизбежны ошибки, приводящие к коротким замыканиям по цепи питания. Вряд ли есть смысл тратить время, силы и внимание, надеясь избежать таких ошибок. Целесообразнее изготовить блок питания с защитой от коротких замыканий на выходе.

Именно такой блок (рис. 1) предлагается для повторения. Он позволяет получить выходное напряжение в диапазоне от 1,5 до 15 В, который разбит на четыре поддиапазона. В пределах каждого из поддиапазонов выходное напряжение можно плавно регулировать двумя переменными резисторами. Допустимый ток нагрузки - 0,2 А, но при необходимости его несложно увеличить. Стабилизатор напряжения защищен от короткого замыкания цепи выходного напряжения, причем применена защита триггерного типа - при коротком замыкании стабилизатор отключается и вновь запускается нажатием на кнопку "Пуск".

(нажмите для увеличения)

Рассмотрим устройство и работу блока питания. Переменное напряжение со вторичных обмоток понижающего трансформатора Т1 подается через секцию SA2.1 переключателя поддиапазонов на выпрямитель, собранный на диодах VD1 - VD4. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсатором С1 и поступает через плавкий предохранитель FU2 на стабилизатор напряжения, выполненный на транзисторах VT1 - VT3. Причем транзисторы VT1, VT2 разной структуры образуют составной транзистор, выполняющий роль регулирующего элемента, а на транзисторе VT3 собран узел сравнения, вырабатывающий ток управления составным транзистором.

Конденсатор С2 обеспечивает устойчивость работы стабилизатора. Выходное напряжение можно устанавливать переключателем поддиапазонов SA2 и переменными резисторами R4 (грубо) и R5 (точно).

В качестве источников опорного напряжения на поддиапазоне "1" (пределы изменения выходного напряжения под нагрузкой с током потребления 0,2 А - от 1,18...2,94В) использованы последовательно соединенные диоды VD6, VD7, на поддиапазоне "2" (1,8...3,62 В) - свето-диод HL1, на поддиапазоне "3" (4,04...9,25 В) - последовательно соединенные светодиоды HL1, HL2, на поддиапазоне "4" (6,25...15,08 В) - светодиоды HL1 - HL3. Как видите, выбирая тот или иной поддиапазон, можно получить любое нужное для питания конструкции напряжение в пределах от 1,18 до 15,08 В.

При коротком замыкании между гнездами разъема Х2, к которым подключают нагрузку, стабилизатор отключается, т. е. практически закрывается составной транзистор. Повторно запускают стабилизатор нажатием кнопки SB1. Ее контакты SB1.1 подключают резистор R1 к составному транзистору, а SB1.2 отключают на это время нагрузку. Но прежде нужно проверить цепь питания и устранить короткое замыкание. Если после отпускания кнопки напряжение на выходных гнездах не появится (стрелка вольтметра PV1 не отклонится), придется повторить поиск замыкания.

В целях упрощения конструкции блока питания в него не введена защита от перегрузки по потребляемому нагрузкой току, при которой может перегреться и выйти из строя транзистор VT2. Для такой критической ситуации введен плавкий предохранитель FU2, "срабатывающий" при токе, превышающем 0,5 А.

В блоке питания применен унифицированный накальный трансформатор ТНЗО с несколькими вторичными обмотками, рассчитанными на питание нагрузки током до 0,58 А. Переключением обмоток (секцией SA2.1) изменяют подаваемое на выпрямитель напряжение. В свою очередь, переключение напряжения необходимо для того, чтобы уменьшить рассеиваемую на транзисторе VT2 мощность - ведь она зависит от падения напряжения между коллектором и эмиттером транзистора и потребляемым нагрузкой током.

Подойдет любой другой понижающий трансформатор мощностью 10...15 Вт с напряжением на обмотках 12,6 В (между выводами 7, 10), 5 В (11, 12 и 14, 15), 1,3 В (15, 16).

Кроме указанных на схеме, на месте VT1 допустимо использовать любые транзисторы серий КТ501, КТ502, КТ3107, на месте VT2 - КТ815, КТ817, КТ805М (в пластмассовом корпусе), на месте VT3 - КТ - 315. Следует помнить, что чем меньше коэффициент передачи транзисторов, тем больше выходное сопротивление стабилизатора. Кроме того, для транзистора VT2 необходимо изготовить из листового алюминия толщиной 1,5...3 мм П-образный теплоотвод (его устанавливают вертикально), ширина и высота которого 30 мм, а ширина отгибов 10 мм. Транзистор на нем крепят так, чтобы его выводы удобно было припаять к проводникам печатной платы.

Диоды VD1- VD4 - любые из серий КД105, КД209, КД258 или другие с допустимым прямым током не менее 300 мА, VD5 - VD7 - любые маломощные кремниевые. Светодиоды HL1 - HL3 - любые из серии АЛ307, важно, чтобы HL1 был красного цвета свечения, а остальные - зеленого. Подойдут светодиоды и других серий соответствующего цвета свечения и с максимальным рабочим током до 20 мА. Конденсаторы С1, C3 - К50 - 16, К50-35 или аналогичные оксидные, С2 - керамический любого типа.

Постоянные резисторы - МЛТ - 0,25 (R2), МЛТ - 0,125 (остальные), переменные - любого типа, возможно, меньших габаритов, обязательно группы А (с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота). Можно вообще обойтись без резистора R5, но тогда придется уменьшить сопротивление резистора R3 до 510 Ом. Переключатель SA2 - галетный (он более надежен по сравнению с кнопочным П2К), кнопка SB1 - КМ1 - 2 или аналогичная с двумя группами контактов. Вольтметр PV1 можно составить из любого микроамперметра (и даже миллиамперметра) и добавочного резистора. Сопротивление добавочного резистора в килоомах определяют делением максимального напряжения, измеряемого вольтметром, на предельный ток использованного стрелочного индикатора в миллиамперах. Часть деталей (в основном стабилизатора) смонтирована на плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Плата размещена внутри корпуса прибора (рис. 3), где установлен также трансформатор.

На передней стенке корпуса (рис. 4) укреплены вольтметр, переменные резисторы, кнопка "Пуск". Через отверстие в передней стенке выпущены многожильные проводники в изоляции, подпаянные к разъему Х2.

Работу собранного блока питания проверяют под нагрузкой, обеспечивающей потребление тока до 0,2 А при заданном выходном напряжении на всех поддиапазонах. Пределы регулирования напряжения можно изменить подбором резистора R3, а надежность запуска стабилизатора - подбором резистора R1 (возможно, для этого режима придется сымитировать короткое замыкание выходных проводов блока). Кроме того, резистор R1 должен быть такого сопротивления, чтобы при нажатии кнопки SB1 (при работающем стабилизаторе) выходное напряжение возрастало незначительно.

Автор: Д.Турчинский, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Устройство стирания памяти 18.11.2021 Ученые разработали "стиратель памяти", подобный тому, что демонстрировался в фильме "Люди в черном". Сотрудники университета Киото провели удачный эксперимент по удалению воспоминаний на мышах. Грызуны изучали новую задачу, затем подвергались оптическому воздействию специальным устройством и в результате полностью теряли воспоминания о том, что с ними до этого было. Технология основана на разрушении белка кофилина, который отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную. Возможно ли тем же образом стереть память человека? На самом деле не совсем так, как в этом фильме, когда просто каким-то приборчиком в глаза светят. Во-первых, эти животные генетически модифицированы. Они производят видоизмененный белок, который под воздействием света генерирует молекулы, которые приводят к локальному разрушению. А во-вторых, у них есть еще и второй модифицированный белок, который помогает этот свет воспринимать. Плюс им же нужно этот источник света вживить. То есть это мыши не просто генетически модифицированы, а им в голову, прямо в череп, сделано окошечко и вставлено туда оптоволокно, которое передает свет определенной частоты, который светит на те нервные клетки, которые там работают. Конечно, для человека это не годится. Потому что, во-первых, нам нужно вставлять это оптоволокно, которое будет светить в мозг. И если так светить на обычного человека, не модифицированного, то ничего не произойдет. Мы же точно пока не знаем, как работает память - мы знаем кусочки этого процесса. Мы знаем определенные узлы, через которые сигнал проходит. И там, когда у мышей вмешивались, воздействовали как раз на один из узловых частей системы. А у нас эта узловая часть в глубине мозга сидит, туда чтобы пролезть, нужно сантиметров десять мозговой ткани пройти.

Другие интересные новости:

▪ Камера Xiaomi Mi PTZ для гироскутера

▪ Infineon начал производство NAND-памяти емкостью 512 Мбит

▪ Не только потепление

▪ Настольный жесткий диск Seagate Innov8 8 ТБ

▪ Попробовать яблоко можно рукой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья История меня оправдает! Крылатое выражение

▪ Как происходило развитие Англии в конце 1950-х гг. и 1960-е гг.? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела ИТ инфраструктуры департамента информационных технологий. Должностная инструкция

▪ статья Эффект Fade Out для LED на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Запасливый помощник. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025