|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Маломощный лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства, 220/1,25…14 вольт 150…400 миллиампер
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания В радиолюбительской практике, несомненно, будет востребован маломощный
лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и ограничением
выходного тока в интервале от нескольких до нескольких сотен миллиампер. Его
можно применить для питания налаживаемой аппаратуры, собранной на чувствительных
к перегрузке по току элементах, а также для зарядки отдельных аккумуляторов или
аккумуляторных батарей.
Схема такого устройства показана на рис. 1. На микросхеме DA2 собран
регулируемый стабилизатор с выходным напряжением 1,25...14 В. Устанавливают
выходное напряжение переменным резистором R7. На микросхеме DA1 - параллельном
стабилизаторе напряжения, транзисторе VT1 и датчике тока - резисторах R5, R6 -
собран ограничитель-стабилизатор тока. Его значение в интервале 6...190 мА
устанавливают переменным резистором R5.
Напряжение сети поступает на первичную обмотку трансформатора через кнопочный
выключатель SB1 и плавкую вставку FU1. Напряжение вторичной обмотки
трансформатора выпрямляет мостовой выпрямитель на диодах Шоттки VD1-VD4.
Конденсатор С3 - сглаживающий, светодиод HL1 сигнализирует о наличии
выпрямленного напряжения.
При отключенной защите по току подвижный контакт кнопочного переключателя SB2
находится в нижнем по схеме положении, датчик тока замкнут и через микросхему DA1
протекает небольшой ток (не более 0,3 мА). На выводе 3 этой микросхемы
напряжение близко к выпрямленному (около 17 В). Это напряжение поступает на
затвор транзистора VT1, поэтому он открыт, сопротивление его канала не превышает
сотых долей ома, и все стабилизируемое микросхемой DA2 напряжение поступает на
выходные гнезда XS1, XS2. В этом режиме с трансформатором ТП-112-3 выходной ток
при напряжении до 5 В не должен превышать 600 мА, до 10 В - 400 мА, до 14 В -
150 мА.
В режиме "Защита" подвижный контакт переключателя SB2 находится в верхнем по
схеме положении и светодиод HL3 сигнализирует о включении этого режима. В этом
случае на управляющий вход (вывод 1) микросхемы DA1 поступает напряжение с
датчика тока. Когда это напряжение превысит 2,5 В, на выводе 3 этой микросхемы и
затворе транзистора VT1 напряжение уменьшится и транзистор закроется. В
результате устройство переходит в режим ограничения (стабилизации) тока,
значение которого зависит от сопротивления резистора R6 и введенной части
резистора R5: Iогр. мин = 2,5/(R5 + R6), Iогр. макс = 2,5/R6. При этом
включается светодиод HL2, сигнализируя о том, что устройство работает в режиме
стабилизации тока.
Для устройства использован корпус от часов "Электроника 12-41А" (рис. 2),
поэтому для него и разработана односторонняя печатная плата, чертеж которой
показан на рис. 3. В этом корпусе уже имеется держатель плавкой вставки. В
устройстве применены постоянные резисторы С2-33, Р1-4, переменные - СП3-4аМ,
полярные конденсаторы - импортные, остальные - К10-17, К73, светодиоды могут
быть любые с диаметром корпуса 3 мм, желательно разных цветов свечения: HL1 -
зеленого, HL2 - красного, HL3 - желтого, переключатели - П2К. Полевой транзистор
IRFZ44N можно заменить транзистором IRFZ34N или аналогичным. Конденсатор С8
установлен на выводах гнезд XS1 и XS2. Полевой транзистор и микросхема КР142ЕН12
закреплены на ребристых теплоотводах размерами 25x16x8 мм. Переменные резисторы
приклеены к плате эпоксидным клеем со стороны печатных проводников, с этой же
стороны припаяны светодиоды.
![]() Рис. 2. Корпус от часов "Электроника 12-41А" ![]() Рис. 3. Чертеж односторонней печатной платы и расположение элементов на ней Оси переменных резисторов выступают из отверстий в передней панели. На оси
надеты ручки с рисками, а на фальшпанели сделаны две шкалы, проградуированные в
миллиамперах и вольтах. Градуировку шкалы регулятора выходного напряжения
проводят с помощью вольтметра, подключенного к выходу устройства, а регулятора
тока ограничения, - подключив к выходу регулируемую нагрузку и миллиамперметр.
Для зарядки аккумулятора (аккумуляторной батареи) устройство переводят в
режим "Защита", устанавливают требуемое напряжение, до которого его необходимо
зарядить, затем устанавливают ток зарядки и подключают аккумулятор. При этом
должен загореться светодиод HL2 "Ток". По мере зарядки яркость свечения этого
светодиода станет уменьшаться, пока он совсем не погаснет. Выходное напряжение
устанавливают исходя из расчета 1,4...1,45 В на один Ni-Cd или Ni-MH
аккумулятор, а ток зарядки (в миллиамперах) - Iзар = 0,1·Са, где Са - емкость
аккумулятора в мА·ч. Для удобства измерения выходного напряжения на задней или
одной из боковых стенок устройства можно установить дополнительные гнезда XS3 и
XS4 "Контроль", к которым подключают мультиметр. Если планируется эксплуатация
устройства на максимальном токе и продолжительное время, на боковых и задней
стенках корпуса желательно сделать несколько десятков вентиляционных отверстий.
Если применить другой корпус, элементы можно установить на плате, чертеж
которой показан на рис. 4. В этом случае светодиоды, переменные резисторы,
гнезда, переключатель и выключатель могут быть других типов, их устанавливают
непосредственно на корпусе. Кроме того, размеры теплоотводов лучше увеличить.
![]() Рис. 4. Чертеж печатной платы и расположение элементов на ней Микросхему TL431CLP можно заменить транзистором серии КТ817 (у него
максимальный ток базы - 1 А): вывод 1 - база, вывод 2 - эмиттер, вывод 3 -
коллектор. В этом случае интервал тока ограничения изменится (Iогр. мин =
0,7/(R5 + R6), Iогр.макс = 0,7/R6) и придется подобрать резисторы R5 и R6 для
получения требуемых переделов. Положительная сторона такой замены - уменьшение
падения напряжения на датчике тока, отрицательная - ухудшение стабильности тока
ограничения.
Автор: И. Нечаев
раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей журналы Elektor Electronics (годовые архивы) книга Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. Беляев А.В., 1988 книга Осциллографические электронно-лучевые трубки. Справочник. Пароль Н.В., Берштейн А.С., 1990 статья Раса господ - раса рабов сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Benq-Siemens
|