Импульсный блок питания на базе блока питания ПК. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство, помимо неплохих технических характеристик, привлекательно тем, что за его основу взят импульсный блок питания отслужившего свой срок IBM-совместимого персонального компьютера. При этом отпадает необходимость в приобретении многих специфических радиоэлементов, изготовлении импульсных трансформаторов и дросселей.

Описываемый блок позволяет питать стабилизированным напряжением радиолюбительские конструкции и заряжать стабильным током различные аккумуляторные батареи.

Блок питания оснащен цифровой шкалой для индикации выходного напряжения и тока нагрузки, имеет регуляторы выходного напряжения для грубой и точной установки, регулятор ограничения выходного тока, индикатор максимального тока, предохранитель для защиты выходных цепей в случае неправильной полярности включения заряжаемого аккумулятора.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2.55, где "БП ПК" -импульсный блок питания компьютера; "Приставка" - устройство индикации с узлом стабилизации тока нагрузки.

Рис. 2.55 (нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики.

• входное напряжение, В.....110-220;
• выходное стабилизированное напряжение, В.....5-15;
• напряжение пульсаций при токе 5 А, мВ, не более.....25;
• выходной стабилизированный ток, А.....1-10.

В блок питания компьютера необходимо внести некоторые изменения. Его узел управления обычно выполнен на специализированной микросхеме (ШИ-контроллере) TL494 или ее аналогах МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4.

На вывод 1 этой микросхемы подан сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений "+5 В" и "+12 В", а на вывод 2 - образцовое напряжение от внутреннего стабилизатора с вывода 14. Обратную связь от источника напряжения "+5 В" следует отключить, удалив резистор R4 (здесь и далее нумерация элементов условная), а R6 и R8 заменить резисторами указанных на схеме номиналов.

Вместе с переменным резистором R1 они образуют делитель напряжения обратной связи, благодаря чему становится возможной регулировка (грубая) выходного напряжения блока. Его точное значение устанавливают переменным резистором R2, подключенным к выводу 2 ШИ-контроллера.

Блок питания оснащен встроенным вентилятором, питающимся от источника напряжения 12 В. Так как выходное напряжение будет меняться в широких пределах, вентилятор необходимо подключить через гасящий резистор R7 к выпрямителю, питающему ШИ-контроллер не меняющимся напряжением около 24 В.

К выходу "+ 12 В" нужно добавить резистор R5, который обеспечит устойчивую работу блока питания в отсутствие нагрузки при низком выходном напряжении. Желательно также поменять местами выпрямительные диоды источников "+ 5 В" и "+ 12 В", потому что в первом из них применены более мощные диоды.

Стабилизатор выходного тока собран на операционном усилителе DA1. На его неинвсртируюшии вход подано напряжение с резистора R17, включенного в минусовый провод выходной цепи блока питания.

На инвертирующий вход DA1 поступает образцовое напряжение с переменного резистора R4, которым задают уровень стабилизации тока. Резистор R9 и конденсатор С2 в цепи ООС, охватывающей ОУ, обеспечивают устойчивость работы этого узла. Через диод VD1 напряжение обратной связи поступает на вывод 3 ШИ-контроллера.

Светодиод HL1 - индикатор максимального тока, он светится при токе нагрузки, близком или равном заданному значению.

Измеритель напряжения и тока выполнен на АЦП DA3, включенном по типовой схеме, и цифровых индикаторах HG1-HG4. Режим его работы выбирают переключателем SA1. Контактная группа SA1.1 коммутирует измеряемое напряжение, SA1.2 -запятые цифровой шкалы.

В положении переключателя "U" на вход АЦП поступает выходное напряжение блока питания через предохранитель F1 и резистивный делитель R11 -R13, благодаря чему при перегорании предохранителя индикатор показывает 0 В. В режиме контроля тока (переключатель в положении I) АЦП измеряет падение напряжения на датчике тока - резисторе R17.

Напряжение питания "+ 5 В" стабилизировано интегральным стабилизатором DA1, напряжение "-5 В" - параметрическим стабилизатором VD3, R8, подключенным через диод VD2 к выпрямителю отрицательного напряжения импульсного блока.

Наладка устройства

Налаживание блока питания начинают с проверки пределов регулирования выходного напряжения (переключатель SA1 - в положении "U") по образцовому вольтметру. Стабилизатор тока на это время отключают, отпаяв провод, идущий от вывода 3 печатной платы к выводу 3 ШИ-контроллера. Если необходимо, пределы корректируют подбором резисторов R4 и R8. Затем к блоку подсоединяют нагрузку с током потребления 5 -10 А, переводят переключатель в положение "1" и по образцовому амперметру подстроечным резистором R12 устанавливают необходимое показание. Далее, переключив индикатор на измерение напряжения, корректируют его показания по образцовому вольтметру подстроенным резистором R9.

После этого восстанавливают цепь обратной связи стабилизатора тока, переключают индикатор на измерение тока и, изменяя сопротивление нагрузки, убеждаются в работоспособности стабилизатора. При необходимости границы интервала регулирования тока устанавливают подбором резисторов R1 и R4.

При нагрузке током 15 А и напряжении 15 В, может несколько увеличивался нагрев обмотки дросселя L2 в импульсном блоке питания. Этот недостаток можно устранить, перемотав его обмотку проводом вдвое большего сечения.

При зарядке батареи аккумуляторов стабильным током сначала следует установить регуляторами R1 и R2 напряжение окончания зарядки, а затем, подключив батарею, переменным резистором R4 - требуемый ток. Во время зарядки должен светиться светодиод HL1. По ее окончании, когда напряжение на батарее возрастет до заданного значения, ток уменьшится, светодиод погаснет и блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, в котором она может находиться длительное время. Таким образом, нет необходимости контролировать процесс зарядки и момент ее окончания, не нужно отключать батарею по окончании зарядки.

Детали

Детали устройства индикации с узлом стабилизации тока нагрузки вместе с переменными резисторами R1, R2, R4 и гнездами X1 и Х2 смонтированы на печатной плате (рис. 1.1), закрепленной с помощью резьбовых стоек и винтов на передней стенке блока. На ней же (за печатной платой) установлен без изолирующей прокладки интегральный стабилизатор напряжения DA1.

В блоке питания применены постоянные резисторы МЛТ, переменные СПЗ-9а, подстроенные СПЗ-38.

Резистор R3 выполнен из трех отрезков константанового провода диаметром 1 и длиной примерно 50 мм, согнутых в виде П-образных скоб и припаянных к соответствующим печатным проводникам платы. Отклонение сопротивления этого резистора от указанного на схеме значения (0,01 Ом) не должно превышать ± 20%.

Конденсаторы С1...С3- К50-35, С9 + C11 - К73-17, остальные - КМ.

Диод VD1 - любой германиевый.

Операционный усилитель DA2 - КР140УД608 с любым буквенным индексом, КР140УД708.

Цифровые индикаторы HG1 - HG4 - АЛС324Б, АЛС3ЗЗБ, АЛС321Б.

Переключатель S А1 - кнопочный малогабаритный для печатного монтажа B170G или аналогичный.

Предохранитель F1 - плоский автомобильный на ток 10 А.

Автор: Шелестов И.П.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

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 Подводный квантовый коммуникационный канал 29.08.2017 Эксперименты по созданию безопасных каналов квантовых коммуникаций были проведены уже не раз на Земле и в космосе. А недавно группа китайских исследователей создала первый в своем роде "подводный" квантовый коммуникационный канал, не требующий никаких оптических кабелей, используя для этого свет лазера и явление квантовой запутанности. Проведенные китайскими исследователями эксперименты являются всего лишь первой "пробой пера" для технологий подводных квантовых коммуникаций. А дальнейшее развитие этого направления позволит передавать совершенно безопасным способом зашифрованные сообщения на субмарины или производить обмен данными между двумя коммуникационными пунктами, отделенными друг от друга обширными водными пространствами. Для создания коммуникационного канала исследователи использовали свет лазера, пропущенный через сложную оптическую систему, состоящую из кристаллов, оптических фильтров и зеркал. На первом этапе оптическая система выделила из лазерного света только фотоны со строго определенной поляризацией. Затем луч света был расщеплен на два луча, в которых содержались запутанные на квантовом уровне фотоны. Один из лучей был направлен в кольцевой резонатор, а второй был направлен сквозь прозрачную трубу, длиной 3 метра, которая была заполнена обычной морской водой. Вся эта система работала и ученые выяснили, что состояние квантовой запутанности сохраняется после "путешествия" фотонов сквозь морскую воду. "Полученные нами данные позволяют надеяться на то, что точной такой же метод будет работать и на больших расстояниях, что мы и собираемся проверить в самом ближайшем времени" - пишут исследователи. Тем не менее, некоторые из сторонних ученых не очень уверены в положительном результате экспериментов с подводными квантовыми коммуникациями на больших расстояниях. "Соленая морская вода интенсивно поглощает и рассеивает свет. Поэтому реализация оптических квантовых коммуникаций под водой будет сопряжена с рядом трудностей, некоторые из которых могут оказаться неразрешимыми на сегодняшний день" - пишет Джеффри Улман (Jeffrey Uhlmann), ученый из университета Миссури, специализирующийся в данном направлении, - "Тем не менее, все исследования в области подводных оптических коммуникаций важны, и когда-нибудь в будущем кому-нибудь из ученых все же удастся найти способ сделать все это реальностью".

Другие интересные новости:

▪ Паровой шар облегчит запуск спутников

▪ Осы против клещей

▪ Интернет приходит в телевизоры

▪ Интеллект и социальные контакты

▪ Создан самый маленький транзистор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Томограф. История изобретения и производства

▪ статья Что такое плазма? Подробный ответ

▪ статья Санитарка-мойщица аптечной посуды. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Помехоподавляющий фильтр для автомагнитолы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения. Часть 1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025