Следящий импульсно-линейный блок с КПД 90%
Приветствую, Самоделкины!
Думаю, вы не раз встречали такую штуку, как переключатель обмоток для линейного блока питания.
А что если можно сделать все намного технологичнее? Заинтригованы? Обязательно дочитайте до конца.
Автором данной самоделки является Роман (автор YouTube канала «Open Frime TV»). В прошлых своих роликах он собирал линейный и импульсный блоки питания. И вот он придумал следующее: а что если объединить эти 2 блока питания в один и получить совершенное устройство с очень большим КПД?
Смысл такой схемы похож на переключатель обмоток. Такой как-то делал AKA KASYAN, автор одноименного канала на всеми любимом видео хостинге YouTube.
Заключается он в том, что на вход линейного блока питания подается разное напряжение со ступеней трансформатора. Если нам на выходе нужно допустим напряжение 8В, то работаем на первой ступени, при которой на вход подается допустим 12В.
Если нам вдруг понадобилось на выходе получить напряжение равное 15В, то устройство переключает нас на вторую ступень, которая подает на вход напряжение равное 24В.
Все это классно, КПД по сравнению с обыкновенным линейником вырос, но все равно приходится рассеивать довольно много тепла. Плюс ко всему нужен трансформатор с отводами.
И тут назревает вопрос: А что если объединить линейный блок питания и импульсный? Блок схема выглядит таким образом:
На выход импульсного блока вешаем линейный и делаем обратную связь с выхода линейника.
Основная задача состоит в том, чтобы на выходе импульсного блока питания напряжение было всегда на пару вольт выше, чем на выходе линейного блока питания.
А сейчас предлагаю рассмотреть, как это реализовал автор.
Схема и плата линейного блока питания остались практически без изменений. Обратная связь будет браться с выхода блока и еще, как видим, автор убрал 7812, из-за того, что на выход данной схемы может приходить напряжение меньше чем 12В.
Поэтому убираем 7812 и припаиваем сюда провод. Он будет подключен к плате импульсника, на котором установлена такая же 7812.
Вот и все изменения для линейного блока питания, теперь смотрим схему импульсника.
Тут уже изменений побольше будет. Во-первых, давайте посмотрим, как реализована идея следящей системы.
А реализована она естественно на операционном усилителе.
Он включен по схеме с сумматора, тут происходит сложение 2-ух напряжений: одно опорное, заданное стабилитроном; другое с выхода линейного блока питания.
Изменяя номинал стабилитрона можно изменить напряжение приращения.
С выхода сумматора напряжение идет на 2-ой операционный усилитель, который, как и в обыкновенной схеме импульсника, пытается выровнять напряжение на свои входах, одно напряжение, которое мы задаем, а второе — непосредственно с выхода микросхемы.
Как видим, смысл работы очень прост и при любом напряжении, выставленном на линейном блоке, мощность рассеивания не будет превышать 10Вт. По мнению автора — это шикарный результат.
В данную схему можно установить микросхему lm2596 без каких-либо изменений.
Если же нужен больший ток, то по данной топологии можно сделать схему на xl4016.
А теперь переходим к следующему этапу — создание печатной платы и реализация в железе.
Вы можете сказать, что глупо так увеличивать устройство, делать 2 платы, которые занимают лишнее место. Автор тоже так подумал и решил сделать все очень компактно. Плату линейного блока он не стал переделывать, она остается без изменений. А вот плату импульсника сделаем по размерам точно такую, как и плату линейного блока питания только перевернутую.
И теперь из 2-ух плат можно собрать вот такой бутерброд, который будет устанавливаться на один радиатор, не занимая при этом много места.
Силовые элементы расположены таким образом, что не будут друг другу мешать при такой установке. Теперь можно приступить к изготовлению печатной платы. Думаю, все вы знаете, как происходит этот процесс.
Как видим, плата вытравилась. Сейчас запаяем ее и приступим к тестам. Элементов тут мало. Все запаиваем.
Затем автор сразу хотел подцепить платы на радиатор, но подумал, что лучше продемонстрировать работу в разобранном состоянии — так нагляднее будет видно. В качестве тестовых радиаторов он подцепил на линейный блок вот такой миниатюрный радиатор:
А на импульсник просто пластину, которую даже радиатором тяжело назвать.
Таким образом автор хочет показать минимальный нагрев схемы. А для самого теста нам понадобятся 2 мультиметра. Один из них подключаем к выходу импульсника, а второй к выходу линейника.
Затем цепляем нагрузку (лампочку на 36В, мощностью 100Вт) и смотрим, что происходит.
Как видим, когда на выходе линейного блока 0, на импульснике держится напряжение около 2,8В. Теперь вращаем переменный резистор, увеличивая напряжение на выходе линейного блока, и как видим, импульсник на это реагирует и в свою очередь увеличивает напряжение на своем выходе.
Да, тут заметна некая нелинейность, так как плохо подобраны резисторы сумматора, но автор полагает, что это не смертельно. По его мнению, даже такая схема будет намного практичнее, чем обыкновенный переключатель обмоток. Вы не подумайте, автор не пытается сказать, что переключатель плохая штука, просто есть более интересное решение.
Ну а на этом все. Надеюсь вам понравилась такая идея. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Надежный лабораторный блок питания
Не так давно, я собирал мини регулируемый блок питания. В принципе он меня устраивает. Подходит для всяких маломощных самоделок. Иногда нужно контролировать ток потребления устройства, особенно в ремонте. Так же регулировка тока необходима при работе с аккумуляторами. Решил собрать такой себе лабораторный блок питания. Покопавшись в закромах, нашел необходимые компоненты.
Для ЛБП нам понадобится:
— трансформатор;
— DC-DC преобразователь;
— два диодных моста;
— два электролитических конденсатора;
— выходные клеммы;
— Вольт-Амперметр;
— линейный стабилизатор на 5 В;
— корпус;
— отрезок листового пластика;
— инструменты.
О комплектующих.
Понижающий трансформатор почетного возраста, лежит очень давно. Трансформатор с обмоткой на 27 В, имеет отвод в районе 22 В. Так же домотал отдельную обмотку на 7-8 В, для питания Вольт-Ампер метра.
DC-DC преобразователь я применил готовый из Китая.
Преобразователь питается напряжением до 40 В, при этом обеспечивает на выходе 35 В. Ток заявлен 9 А, видимо предельные и с хорошим охлаждением.
Кстати, более 30 В подавать на преобразователь не советую. На нем установлен маломощный стабилизатор на 5 В, максимальное входное напряжение которого 30 В, против заявленных 40 В. Проработает он не долго. Можно конечно доработать схему на более высокое напряжение, но не об этом.
Диодный мост у меня из отдельных диодов. Остался со старого проекта. Установлены диоды Д242. Можно применить сборку, но у меня какой есть, такой и применю.
Конденсатор фильтра на 63 В и емкостью 4700 мкФ. Так же преобразователь имеет своих два по 470 мкФ. Подбирал из расчета на 1 Ампер — 1 мкФ. Планирую нагружать блок питания до 5 А.
Выходные клеммы нужны надежные. Нашел в закромах старенькие, ток в 5 А выдержат на ура.
Вольт-Амперметр из Китая. Имеет три сегмента, не совсем удобно, но меня устроит. Приходит в комплекте с проводами. Максимально измеряемое напряжение 100 В, ток 10 А. Напряжение питания 30 В в максимуме. Тут, как и у преобразователя, тот же стабилизатор по питанию.
Питать Вольт-Амперметр буду через диодный мост с конденсатором и линейный стабилизатор на 5 В.
Корпус от старого регулятора паяльника, что-то типа советской паяльной станции. Корпус добротный, полностью из алюминия. Скобу на задней панели сниму.
Передняя панель буду изготавливать из композитного пластика. Набрал его у рекламщиков. Состоит их ПВХ пластика зажатого между листов алюминия.
О схеме.
Схема имеет два плеча.
Верхнее плечо силовое. Состоит из: диодного моста, сглаживающего конденсатора, DC-DC преобразователя. Силовой, минусовой провод идет через Амперметр.
Нижнее плечо, питающее Вольт-Ампер метр. Имеет диодный мост с конденсатором и линейный стабилизатор. Если его не ставить, показания будут «плавать».
Сборка.
Предварительно разметив и просверлив отверстия, устанавливаю силовые элементы. Резисторы регулировки напряжения и тока вынесу за пределы платы преобразователя. Так же соединил вместе силовую обмотку трансформатора, диодный мост и преобразователь. Между трансформатором и диодным мостом закрепил конденсатор. Между правой боковиной оставил зазор. Если будет сильно нагреваться, установлю вентилятор.
На задней панели корпуса будут установлены сетевой разъем и плавкий предохранитель. Первоначально разъем не планировал ставить, сетевой шнур хотел сделать не съемным. Но все же решил установить, благо разъемов и сетевых шнуров достаточно.
Размечаем под органы управления переднюю панель. На композитном пластике наклеена защитная пленка, удобно размечать обычно шариковой ручкой. Вырезаю отверстия и окошки.
Распаиваю провода на резисторы. Стыкую провода Вольт-Ампер метра и устанавливаю его питание, состоящее из трех деталей. Креплю прям на шпильку трансформатора. Нагреваться в данной цепи ничего не будет.
Осталось снять защитную пленку и установить все на переднюю панель. Так же нашел другую ручку резистора, точней другого цвета. Как раз по цвету отображения цифрами Вольт(красного цвета). Напряжение регулируется не равномерно, заказал в Китае многооборотный резистор. Поэтому, не наносил пока что маркировку органов управления. Блок питания отлично стабилизирует ток. На плюсовой клемме имеется метка краской, на фото не отображено.
Лабораторный Блок Питания собран и работает как ожидалось. Вместо трансформатора, можно применить импульсный источник. У меня был трансформатор и корпус под него, я их и применил.
Видео по сборке:
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Набор для сборки линейного регулируемого блока питания 35 Вольт 5 Ампер
Честно говоря заказал я данный набор скорее по остаточному принципу, добить посылку, но в итоге оказалось что он может быть весьма полезен, особенно для начинающих радиолюбителей. Некоторое время назад я делал обзор простого регулируемого блока питания и как выяснилось, он оказался полезным, а теперь представьте что это примерно такой же БП но:На большее напряжение
На больший ток
С переключением обмоток трансформатора
С управлением вентилятором
Интересно? Тогда думаю не прогадаете.
Начну я сегодняшний обзор с того, что расскажу сначала о продавце, а точнее о том, что случайно выяснилось что это уже четвертый обзор его товаров, предыдущие думаю также запомнились и в них были описаны:
1. LCR-метр
2. Простой осциллограф
3. Электронная нагрузка
Собственно потому могу посоветовать заказывать у этого продавца сразу несколько товаров, особенно выгодна комбинация нагрузка + БП. 
Приходит от посредника это все в одном пакете, судя по информации от него же весит комплект 175 грамм, для покупок с Тао вес имеет значение.
В итоге вы должны получить печатную плату и большой пакет с деталями, коробок в комплект не входит и приведен для понимания размера 🙂
Как и в случае с электронной нагрузкой схема в комплект не входит, вся необходимая для сборки информация нанесена на плату в виде шелкографии. Здесь указаны номиналы каждого компонента, потому проблем со сборкой быть не должно.
Монтаж полностью односторонний, SMD компоненты отсутствуют, что на мой взгляд может быть важно для начинающего радиолюбителя.
Качество шелкографии очень хорошее, печать четкая, все отлично видно.
А вот трассировка не очень оптимальна, на торец платы вынесены места под силовые транзисторы и там же расположен разъем подключения трансформатора, потому что-то одно придется подключать проводами в плату, впрочем к этому я еще вернусь.
Существует четыре варианта комплектации лота:
1. Полный комплект, детали плюс плата, мой вариант, цена около $8.64
2. Все то же самое, но без пары выходных транзисторов, цена около $7.76
3. Все компоненты, но без печатной платы, цена около $6.73
4. Плата без компонентов, цена около $1.9 доллара.
Так как компонентов довольно много, то я бы рекомендовал первый вариант, но так как компоненты не все хорошего качества (например конденсаторы), то возможно подойдет и вариант 4, варианты 2 и 3 как по мне смысла особо не имеют.
А вот здесь проявился минус ТаоБао, у меня в комплекте забыли положить ручки переменных резисторов, стоят копейки, но жалко 🙁
На странице товара приведена схема блока питания, что также может помочь в сборке, мне все таки пару раз пришлось к ней обращаться, но о нюансах я напишу в разделе сборки. Качество схемы не очень высокое, продавец предлагает ее "в HD", но как скачать, а не понял.
В общем-то схема ничего принципиально нового не содержит, на одном ОУ собран сам БП, на втором переключатель обмоток, внизу виде узел управления питанием вентилятора. Немного смущает "кривое" питание ОУ и обмотка со средней точкой для питание внутренней электроники, которая в данном случае вообще смысла не имеет.
Также несколько непривычно включение переменных резисторов, двумя проводами, при чем увеличение напряжения/тока соответствует увеличению сопротивления резистора.
Основные узлы блока питания.
1. Зеленый — собственно регулируемый стабилизатор напряжения и тока, слаботочная часть плюс цепь питания
2. Красный — силовая часть регулятора, выпрямители и реле
3. Синий — Схема управления реле переключения обмоток
4. Фиолетовый — управление вентилятором.
Не буду ходить вокруг и перейду к сборке, но так как описание процесса нужно скорее в качестве дополнения, то спрячу эту часть под спойлер.
В комплекте идет 10 номиналов мелких резисторов. При монтаже проще было быстро измерить тестером, чем искать по маркировке.
Вот здесь вылезла мелкая проблемка, у двух резисторов маркировка на плате попала под лужение и пришлось искать их по схеме. В данном случае это пара резисторов 100 Ом, собственно с них я и начинал монтаж. Кроме того рекомендую немного приподнять их над платой, так как китайской краске на резисторах доверия у меня нет.
Вид платы с запаянными резисторами. Больше проблем у меня на этом этапе не возникло.
Также дали диоды и стабилитроны, с диодами и стабилитронами проблем не возникло, маркировка есть на них самих, при этом 1N5408 и 4007 внешне спутать крайне тяжело, а по стабилитронам есть даташит с вариантами маркировки.
Сложности возникли только с компонентом в мелком стеклянном корпусе, я сначала решил что это 4148 со стертой маркировкой, но это термистор и к диодам он отношения не имеет, будьте внимательны.
Маркировка есть, но местами найти место довольно сложно, диоды и стабилитроны стоят на плате вертикально.
У стабилитронов совсем мелкая маркировка на плате, ниже на фото показано как устанавливать компонент.
Все компоненты я обычно устанавливаю единообразно, часто катодом (полоска на корпусе), но в случае с диодом 5408 пришлось поступить наоборот, решил что так он меньше будет мешать подключениям к плате. Диод в работе не греется, потому конденсаторам также мешать не будет, он стоит параллельно выходу для защиты.
1. Дальше паяем конденсаторы, благо их на плате мало, а маркировка указана в том же формате что и на самих конденсаторах.
2. Слева на фото регулируемый стабилитрон TL431 и три транзистора SS8050, устанавливать их лучше после конденсаторов, перед монтажом габаритных компонентов.
3. С подстроечными резисторами также проблем не возникло, единственно маркировка на плате указана как 501 (500 Ом) у одного и 10к и 100к у остальных, на фото это резисторы с обозначением 103 и 104 соответственно.
4. Также есть шесть мощных резисторов, здесь можно ошибиться, у средних на плате написано 7.5 кОм, а резисторы дали 2.2 кОм, у продавца это написано, но кто там читает 🙂 Резисторы 2.2 кОм (средние) стоят параллельно входу питания и выходу БП.
Резисторы в работе могут нагреваться, потому чтобы они не грели плату я их немного поднял отформовав выводы.
В установленном виде.
В качестве источника опорного напряжения используется TL431, но расположен он совсем не оптимально, как раз между мощными резисторами, которые хоть и не сильно, но греются в работе, особенно правый.
Разъемы, клемники и панельки. Здесь меня немного запутало то, что разъемов дали как-то слишком много, а кроме того не совсем понятно как его планировал ставить производитель.
Кстати, клемники довольно хорошего качества, с "лифтовым" механизмом. На заявленном для БП токе проблем быть не должно.
В итоге у меня осталось два трехконтактных разъема, которые я не нашел куда пристроить, возможно производитель планировал сделать некий переходник для питания вентиляторов или еще что-то.
Двухконтактные разъемы можно установить в почти произвольном порядке, но я рекомендую это делать так, как показано на фото,.
Мелкие разъемы ставим для подключения светодиода, термистора и переменных резисторов, более крупные для вентилятора и ампервольтметра. Трехконтактный на плате один, потому здесь вариантов мало.
С разъемом подключения вентилятора возникла небольшая заминка. Если ставить как показано на фото, то цвета родного кабеля не будут соответствовать полярности, но будут соответствовать расположению контактов на разъеме стандартного вентилятора, ну а чтобы не путаться, разъем питания ампервольтметра был установлен также как разъем вентилятора.
Вот уже пошли и габаритные детали. В пакете нашлись конденсаторы:
2200 мкФ 50 Вольт, 3шт
2200 мкФ 25 Вольт, 2шт (на плате указан как 1000мкФ 25 Вольт)
680 мкФ 35 Вольт, 1шт (на плате указан как 470 мкФ 35 Вольт)
470 мкФ 25 Вольт, 1шт (на фото не попал, закатился).
220 мкФ 16 Вольт, 3шт
100 мкФ 50 Вольт, 1шт
4.7 мкФ 50 Вольт, 1шт.
Конденсаторы все "китайские", если хочется "как лучше", то можно заменить на фирменные.
Реле самые обычные, безымянные, по заявленному току подходят с запасом.
Свободного места на плате явно стало гораздо меньше, фактически она почти собрана.
Из того, что устанавливается еще на плату остались только мощные транзисторы и стабилизаторы. В комплекте к ним идут (неожиданно) изолирующие прокладки.
Прокладки ставить можно даже не пытаться, крайне неудобно, они больше чем место внутри радиатора, в итоге я их заменил на слюду, у кого ее нет, могут просто подрезать родные прокладки. Также можно сразу выкинуть родные винты, они имеют потайную шляпку и просто расколят изолирующие втулки, заменил их на винты от материнской платы с большой головкой.
У одного радиатора отверстие было чуть чуть смещено, из-за чего корпус микросхемы почти касался радиатора, но прозвонка показала что все в порядке. Думаю изоляторы нужны потому, что под радиаторами на плате есть дорожки и радиатор может процарапать маску над ними. Как вариант, можно не изолировать сам компонент, а обеспечить изоляцию под радиатором.
На этом же этапе сборки установил и операционные усилители, метки для установки есть на плате.
Собственно плата полностью собрана. по итогам сборки предварительно могу сказать, что особых каких-то проблем не возникло, но сама плата выглядит немного… неэстетично, нет в ней красоты. 
Кроме того разъемы хорошо было бы вынести на край платы, а не размещать в середине. Ну и небольшой минус, выяснилось что выход БП подключается пайкой, а не клемником.
После пайки флюс лучше смыть, но не столько из-за влияния на электронику, сколько из-за внешнего вида. по желанию потом можно покрыть лаком Пластик-70
Паяется плата на отлично, я использовал припой с флюсом и самый обычный паяльник с контролем температуры.
А это судя по всему фото прототипа, найденное на странице товара, вид попроще, но вот радиаторы заметно больше.
И так, у меня остались провода, выходные транзисторы, диодный мост и прочая мелочь. 
А вот теперь подключение и регулировки платы.
1. 0-15-25-35 Вольт — подключение силового трансформатора. Напряжения считаются относительно точки 0.
2. Диодный мост и транзисторы, думаю понятно и так
3. Рег реле 25 и 35 Вольт, регулировка напряжения при котором подключаются дополнительные соответствующие обмотки.
4. Рег температуры и термистор, соответственно регулировка включения вентилятора и разъем подключения термистора, полярность термистора значения не имеет.
5. 12-15 Вольт, вход дополнительного питания переменного тока 12-15 Вольт, можно использовать одну обмотку.
6. Пит Амперметра — подключение питания амперметра для измерения выходного тока, стабилизированные 12 Вольт
7. Вентилятор — разъем подключения вентилятора.
8. Корр тока — установка диапазона регулировки выходного тока
9. Уст тока — Регулировка выходного тока. (резистор 10к)
10. LED CC, светодиод индикации режима ограничения тока
11. Корр напряжения — установка диапазона регулировки выходного напряжения.
12. Уст напряжения — Регулировка выходного напряжения (резистор 10к)
13. Выход — Выходные площадки для подключения нагрузки к БП.
14. Амперметр — подключение амперметра, если не используется, то закоротить перемычкой.
Теперь о регулировках.
Напряжение переключения обмоток.
1. Крутим резисторы влево до крайнего положения или около того, как вариант до выключения обоих реле.
2. Выставляем на выходе напряжение около 9-10 Вольт и крутим резистор 25 Вольт вправо пока не включится первое реле.
3. Выставляем на выходе напряжение около 20-22 Вольт и крутим вправо резистор 35 Вольт пока не включится второе реле.
4. Всё.
Диапазон регулировки выходного напряжения/тока.
1. Крутим вправо до упора резистор регулировки напряжения.
2. Вращением соответствующего подстроечного резистора добиваемся на выходе требуемого нам напряжения, например 35 Вольт
3. Повторяем то же самое с регулировкой тока, в качестве нагрузки можно использовать мультиметр.
Для увеличения тока вращать подстроечный резистор влево, напряжения — вправо.
Включение вентилятора.
1. Под нагрузкой разогреваем радиатор до той температуры когда он начинает обжигать руку, это около 50-55 градусов
2. Вращаем влево резистор пока не включится вентилятор. Температуру можно поднять до 60-70 градусов, но уже с измерением при помощи термометра.
Кстати вентилятором управляет довольно мощный транзистор, который установлен скорее из-за большого корпуса, вентилятор имеет примитивную схему управления и у него нет четкого включения/выключения, переход плавный и он может работать на малой скорости, но диапазон температур от выкл до полной мощности довольно узкий.
Если у вас трансформатор только с двумя обмотками, например от БП усилителя где к примеру пара обмоток по 18 Вольт со средней точкой, то можно использовать и его, хотя нагрев конечно будет больше. В этом случае вместо второго реле ставится перемычка.
У переменных резисторов соединяются два левых вывода, а сам резистор подключается двумя проводами.
Термистор также имеет двухпроводное подключение, после припаивания изолируем термоусадкой.
Вход подключения дополнительного питания рассчитан на обмотку с отводом от середины, как по мне, то крайне неудобно, можно соединить крайние выводы разъема и питать от одной обмотки 12-15 Вольт, работать будет так же.
Провод подключения вентилятора и ампервольтметра я не использовал, остальные перед пайкой свил чтобы было аккуратнее и меньше наводилось помех. Черная термоусадка была в комплекте.
Здесь я сделаю небольшое отступление, на плате есть место под установку диодного моста, но при токе в 5 Ампер он быстро поджарится и я решил вынести его за пределы платы, потому на этом фото не только транзисторы, а и диодный мост.
Транзисторы TIP3055, 15 Ампер 60 Вольт 90 Ватт, при этом в БП каждый транзистор работает при токе 2.5 Ампера, напряжении до 50 Вольт и рассеивает мощность до 35-40 Ватт, потому небольшой запас еще есть.
Для тестов я использовал относительно небольшой радиатор, в реальной эксплуатации можно вполне применить компьютерный кулер от более-менее мощного процессора. Из-за того что есть переключение обмоток, то даже в самом худшем режиме (КЗ) на нем будет рассеиваться около 75-80 Ватт что вполне сопоставимо с процессором.
Транзисторы от радиатора изолированы, если этого не сделать, то тепловое сопротивление будет меньше, но на радиаторе будет плюс силового питания.
Можно сказать что к тестам готовы 🙂
В ходе тестов был применен вентилятор с трехконтактным разъемом, в этом случае он подключается контактами с красным и черным проводом так, как показано на фото.
Производитель на странице товара выложил вариант применения с не очень распространенным, но интересным ампервольтметром, но вот что-то он мне на момент написания обзора не попался, там вроде ток был до 5 Ампер и цена доступная.
Зато у другого продавца видел не менее интересный приборчик, давно хочу купить поиграться, тем более что он имеет диапазон измерения тока до 10 Ампер, напряжения до 95 Вольт и может подключаться к компьютеру для мониторинга. Но стоит 13 баксов — ссылка .
Ладно, что то я увлекся. Подключаю к плате проверенный комплект из двух трансформаторов + небольшой для вспомогательного питания. Трансформаторы дают в сумме три напряжения кратные 12 Вольт. Кстати, производитель платы рекомендует не комбинацию 12+12+12, а 15+10+10, как я примерно писал в обзоре платы для мощного регулируемого БП, такая комбинация напряжений более оптимальна.
А теперь проверим на что способна данная платка.
1. Минимально можно выставить -0.1 Вольта. Да, именно отрицательное, я с таким встречают не впервые.
2. Максимум 21 Вольт в минимально положении подстроечного резистора диапазона.
3. Дальше я попытался отрегулировать максимальное напряжение подстроечным резистором и получил всего 26 Вольт, маловато.
4. Сначала думал припаивать какие нибудь резисторы для проверки, но помня что резистор регулировки при увеличении сопротивления увеличивает значение напряжения или тока, то просто выдернул разъем и без проблем получил полное выходное.
5. По току минимум 0, при этом светодиод индикации СС светит, нагрузкой является выходной резистор БП.
6. Здесь проблем с калибровкой не было, выставил 5 Ампер.
Потом решил покрутить подстроечный резистор дальше и также без проблем получил и 6 Ампер.
Но мне не нравилась ситуация с ограничением по выходному напряжению и ее как-то надо было решать. Подозрение пало на вспомогательное питание, измерил напряжение на выходе трансформатора и выяснил что там всего 11 Вольт, взял другой трансформатор, с выходным около 24 Вольта, с ним легко выставил на выходе даже 42 Вольта.
Дело в том, что вспомогательное напряжение стабилизируется при помощи стабилизатора 12 Вольт, а ей на выходе надо хотя бы 15, кроме того на плате есть питание со стабилитроном на 15 Вольт. Но при входном 11 Вольт получить напряжение более 15-16 Вольт сложно и в итоге была просадка.
После этого захотелось проверить максимальную выходную мощность, которую можно получить в таком варианте, но примерно через 20 секунд теста раздался громкий хлопок и я получил такое чудо….
Да, когда я заменил трансформатор, то как-то совсем забыл об этих конденсаторах и потому получил вполне закономерный результат, на них было около 32 Вольт.
Но "шоу должно продолжаться" и пострадавшие были заменены на более фирменные Samwha 1000мкФ 35 Вольт.
В итоге я получил на выходе более 200 Ватт, при токе нагрузки 5 Ампер и напряжении 41 Вольт. По моему совсем неплохо.
Далее тест проверки стабильности поддержания выходного напряжения в зависимости от тока нагрузки. Здесь также довольно неплохо, хотя напряжение все таки немного плыло, но возможно это было из-за контакта между нагрузкой и платой так как нагрузка была подключена к щупам мультиметра, а те в свою очередь были просто вставлены в отверстия платы.
Тест с током 1, 2, 3.5 и 5 Ампер.
В процессе работы плата заметно греется. Наиболее всего греются мощные резисторы.
1. При низких напряжениях греются резисторы вспомогательного питания, которые включены совместно со стабилитронами 6.2 и 15 Вольт, особенно греется ближний к краю платы, через который питается стабилитрон 6.2 Вольта.
2. Если на выходе выставить напряжение более 20-30 Вольт, то начинают сильно греться резисторы 2.2 кОм, расположенные в правом верхнем углу. Нагрев одного зависит от выходного напряжения, а нагрев второго от входного которое максимально когда выходное более 20-22 Вольт. Думаю что лучше их заменить на что нибудь около 3.3-4.7 кОм.
Температура резисторов в обоих случаях порядка 100-110 градусов.
И последний тест, оценка размаха пульсаций на выходе. К сожалению они есть, с частотой 100 Гц. В обоих случаях нагрузка была около 4 Ампер (автомобильная лампа), но в первом стоят только родные входные конденсаторы, во втором я параллельно им подключил еще один, емкостью 10000мкФ, правда на проводах длиной около 10см.
В первом случае размах 50 мВ, во втором 25 мВ.
На мой взгляд пульсации на выходе являются следствием не столько недостатка входной емкости, здесь я считаю как раз все в порядке, сколько несколько странной схемой обратной связи (отмечена красным).
Кроме того мне не нравится что по выходу стоит конденсатор емкостью целых 100 мкФ (помечено зеленым), думаю что лучше его уменьшить до 10-22 мкФ. На пульсации он по сути не влияет, но влияет на бросок тока при переходе с режима CV к режиму СС.
Видеоверсия обзора
И конечно некоторые выводы основанные на результатах процесса сборки и тестов.
Для начала о самом конструкторе.
Нареканий не очень много, но они есть. Забыли положить ручки к резисторам, неудобные изолирующие прокладки, диодный мост надо выносить на радиатор, конденсаторы посредственного качества.
Но есть и достоинства, все собирается без особых сложностей, мало того, оно потом еще и работает обеспечивая даже больше заявленных 35 Вольт 5 Ампер, я смог получить напряжение до 42 Вольт, а ток до 6 Ампер и не думаю что это предел.
По результатам тестов можно реально придраться только к повышенному уровню пульсаций, но думаю что есть шанс это доработать.
В общем и целом набор немного сыроват, но на мой взгляд интереснее чем известная плата 30 Вольт 3 Ампера, обзор которой я как-то делал. Ключевые отличия:
1. Напряжение до 35 Вольт, реально можно поднять и больше.
2. Ток до 5 Ампер, но также можно увеличить.
3. Емкость входного конденсатора 6600 мкФ против 3300 у 3 Ампера варианта
4. В 3 Ампера БП был один силовой транзистор, здесь два.
5. Есть переключение обмоток трансформатора, три ступени.
6. Добавлено управление вентилятором в зависимости от температуры.
7. Шунт измерения тока стоит в положительном полюсе, а не земляном.
Существенный недостаток только один, у обозреваемого варианта выше уровень пульсаций, скорее всего обусловленный схемными недоработками.
Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость комплекта с учетом доставки к посреднику вышла $11.09, вес комплекта 175 грамм, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов, например количества, а также наличия других товаров в заказе.
Товар на Алиэкспресс — ссылка
Простой лабораторный блок питания
В этой статье будет детально разобрано и показано на примере как и из каких деталей можно собрать простенький лабораторный блок питания. Довольно часто радиолюбители сталкиваются проблемой получения определенного напряжения для запитывания различных самодельных устройств, с такой же проблемой столкнулся и автор данной самоделки, которая как раз и позволяет решить проблемы подобного рода.
Материалы и инструменты, которые использовались автором для создания простейшего лабораторного блока питания:
1) Для плат блока питания необходим корпус, его можно приобрести в магазинах электроники, либо как и автор взять от ненужного компьютерного блока питания.
2) Так же необходим трансформатор с напряжением на выходе до 30 В и силой тока 1.5 А. Мощность трансформатора стоит рассчитывать из того, какие именно границы напряжения вы хотите сделать для данного блока питания.
3) Диодный мост на 3 А
4) конденсатор электролитический 50 В 2200 мкф
5) конденсатор керамический на 0.1 мкф, он будет нужен, чтобы сгладить пульсации.
6) Микросхема LM317 (автор использовал 2 таких микросхемы в своем блоке питания)
7) Резистор переменный на 4.7кОм.
8) Резистор на 200ом 0.5Ват.
9) Конденсатор керамический на 1мкф.
10) В качестве вольтметра автор использовал имеющийся у него старый аналоговый тестер.
11) Текстолит и хлор железа, который будет нужен для травления платы.
12) Клеммы
13) Провода
14) Паяльная лампа и паяльные принадлежности.
15) ДВП либо пластик
16) дрель
Рассмотрим основные этапы создания и конструктивные особенности лабораторного блока питания собранного автором.
Первым делом автор взял корпус от ненужного блока питания компьютера и занялся подготовкой его к использованию в качестве корпуса для своей самоделки. Для этого корпус был разобран и из него были вытащены внутренности. Затем автор отпилил переднюю панель, с которой выходят провода.
Все это показано на фотографиях приведенных ниже:
После этого корпус блока питания был собран обратно. Чтобы сделать переднюю панель для лабораторного блока питания автор использовал ДВП, из которого вырезал небольшую дощечку, которая была подогнана по размерам для корпуса. При желании панель можно так же сделать и из пластика, что может положительно сказаться на внешнем виде устройства.
Далее автор отрезал крепления платы с одной из сторон и выгнул их так, чтобы имелась возможность в последующем закрепить на них подготовленную переднюю панель.
Затем автор приступил к созданию места под трансформатор. Для этого при помощи дрели были просверлены отверстия в нижней части корпуса, через которые и будет крепиться трансформатор.
После этого автор приступил к созданию платы для устройства. Для начала ее было необходимо вытравить. Для этого заранее распечатанная плата была перенесена на текстолит, после чего она была кинута в хлорное на 15 минут. После того как плата была вытравлена, автор приступил к сверлению отверстий и лужению платы.
Далее автор приступил к пайке элементов согласно схеме устройства, которая приведена ниже.
Далее припаивались провода и производилась сборка всей схемы в единый корпус. Очень важно внутреннее расположение сделать таким образом, чтобы микросхема была установлена на радиатор, так как при сильных нагрузках она может прилично нагреваться и без должного охлаждения быстро придет в негодность.
По сути прибор полностью собран и готов к использованию, но для начала необходимо провести испытания, чтобы убедиться в правильной работе блока питания и при необходимости устранить его недостатки.
Далее автор занялся переделкой старого тестера в вольтметр. Чтобы это сделать автор просто отрезал сам индикатор от пластикового корпуса, после чего
установил перемычку на плате тестера в диапазоне 50 В. Затем автор вырезал в передней панели устройства отверстие под получившийся вольтметр и подключил все необходимые провода. После чего плата была изолирована.
После окончательной сборки корпуса автор решил установить вентилятор сверху устройства, чтобы осуществлять обдув радиатора и охлаждать микросхему закрепленную на нем.
После всех этих действий получился неплохой лабораторный блок питания с довольно простой конструкцией и сборкой.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.