Три простые схемы регулятора тока для зарядных устройств
Мы уже рассматривали много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, сегодня же я вам покажу три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так как они универсальны и могут быть использованы не только в зарядных устройствах, но и во многих самодельных конструкциях, включая и лабораторные блоки питания.
Регулятор тока по идее не многим отличается от регулятора напряжения, стоит заметить, что есть понятие стабилизатор тока.
В отличие от регулятора он поддерживает стабильный выходной ток независимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.
Сегодня мы рассмотрим пару вариантов стабилизатора и один регулятор общего применения, стабилизатор тока неотъемлемая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого в нагрузку.
Важный момент… во всех трех вариантах в качестве датчика тока использованны шунты, по сути это низкоомные резисторы, для увеличения выходного тока любой из перечисленных схем нужно будет снизить сопротивление шунта экспериментальным образом.
Кстати ссылки на все печатные платы найдёте в конце статьи. Нужное значение тока выставляют вручную, как правило вращением переменного резистора.
Все три варианта которые мы сегодня рассмотрим работают в линейном режиме, а значит силовой элемент — транзистор. При больших нагрузках будет нагреваться и нуждается в охлаждении.
Постараюсь пояснить принцип работы схем максимально простыми словами…
Первая схема отличается максимальной простотой и доступностью компонентов, всего два транзистора, один из них управляющий, второй же является силовым, по которому протекает основной ток.
Датчик тока или шунт представляет из себя низкоомный проволочный резистор, при подключении выходной нагрузки на этом резисторе образуется некоторое падение напряжения, чем мощнее нагрузка, тем больше падение.
Такого падения напряжения достаточно для срабатывания управляющего транзистора, чем больше падение, тем больше приоткрыт этот транзистор.
Резистор R1 задаёт напряжение смещения для силового транзистора, именно благодаря ему основной транзистор находится в открытом состоянии.
Ограничение тока происходит за счет того, что напряжение на базе силового транзистора, которое было образовано резистором R1, грубо говоря затухается или замыкается на плюс питания через открытый переход маломощного транзистора. Этим силовой транзистор будет закрываться, следовательно ток протекающий по нему уменьшается вплоть до полного нуля.
Резистор R2 по сути обычный делитель напряжения, которым мы можем задать как бы степень приоткрытости управляющего транзистора, а следовательно управлять и силовым транзистором, ограничивая ток протекающий по нему.
Увеличить общий ток коммутации этой схемы, можно дополнительными силовыми транзисторами, подключенных параллельно. 
Так как характеристики даже одинаковых транзисторов будут отличаться, в их коллекторную цепь добавлены резисторы, они предназначены для выравнивания токов через транзисторы, чтобы последние были нагружены равномерно.
Вторая схема построена на базе операционного усилителя, её неоднократно использовал в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, в отличие от первого варианта эта схема является именно стабилизатором тока.
Как и в первой схеме, тут также имеется датчик тока или шунт, операционный усилитель фиксирует падение напряжения на этом шунте, всё по уже знакомой нам схеме.
Усилитель сравнивает напряжение на шунте с опорным, которое задается стабилитроном. 
Переменным резистором мы искусственно меняем опорное напряжение, операционный усилитель в свою очередь постарается сбалансировать напряжение на входах, путём изменения выходного напряжения.
Выход операционного усилителя управляется мощным полевым транзистором.
То есть, принцип работы мало, чем отличается от первой схемы за исключением того, что тут имеется источник опорного напряжения в лице стабилитрона.
Эта схема также работает в линейном режиме и силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться и ему необходим радиатор, кстати возможно применение биполярных транзисторов.
Последняя схема построена на базе популярной интегральной микросхемы стабилизатора LM317, это линейный стабилизатор напряжения но имеется возможность использовать микросхему в качестве стабилизатора тока.
Нужный ток задается переменным резистором. Недостатком схемы является то, что основной ток протекает именно по ранее указанному резистору и естественно тот нужен мощный, очень желательно использование проволочных резисторов.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Максимально допустимый ток для микросхема LM317 составляет около полтора ампера, увеличить его можно дополнительным силовым транзистором, 
в этом случае микросхема уже будет в качестве управляющей, следовательно нагреваться она не будет.
Взамен будет нагреваться транзистор и от этого никуда не денешься.
Архив к статье; скачать…
Автор; АКА Касьян
xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai
Приставка-регулятор к блоку питания | Мастер-класс своими руками
Это хороший и бюджетный способ сделать регулируемый блок питания без особых затрат и усилий. К примеру, у меня есть в наличии хороший блок питания на 12 В и 2 А. Я соберу к нему приставку, с помощью которой можно будет регулировать напряжение в широких пределах. Все будет построено на готовых китайских модулях, мне останется сделать только корпус для устройства и соединить все проводами.
Необходимые материалы
Список деталей (ссылки на покупку):
Подготовка частей корпуса регулятора
Брем фанеру и выпиливаем части корпуса. Размеры прикинете сами, чтобы все входило. Конечно можно взять готовый корпус и эти действия пропустить, но я собираю бюджетный регулятор.
Мажем торцы клеем по дереву и зажимаем все струбциной. Ждем пока высохнет клей.
Сборка корпуса
Передняя и задняя панели будут из пластмассы, так как её проще обрабатывать и выглядит она солиднее.
Вклеил стойки в углы из реек для жесткости все конструкции.
Зачищаем выступы.
Корпус готов.
Доработка понижающего преобразователя
Это понижающий преобразователь. На него можно подать до 30 В и он будет из без проблем регулировать. Ток нагрузки у него 1,5 А. Причем без радиаторов- имеется встроенная защита от перегрева. Так как он импульсный у него очень высокий КПД. Плюс, выходное напряжение отлично стабилизированно.
Вся его доработка сводится к тому, чтобы заменить подстроечный резистор на плате, на выносной переменный.
Выпаиваем подстроечный резистор.
Припаиваем на проводах переменный резистор.
Вот и вся доработка.
Сборка схемы регулятора
Вот сама схема включения.
Собираем схему.
Все работает. Ампервольтметр отлично отображает напряжение и ток.
Сборка приставки регулятора
Врезаем ампервольтметр в лицевую панель. Сверлим отверстия под разъемы и переменный резистор. Все вставляем и лицевая часть готова. Закрепляем панель.
Подключаем все части. На заднюю стенку крепим разъем для входа блока питания.
Модуль сажаем на горячий клей, чтобы внутри не болтался.
Все готово. Но я забыл сказать, что на всякий случай добавил выключатель. Он не нужен, но вдруг я захочу подключить приставку к аккумуляторной батареи.
Последний шаг — закручиваем винты передней и задней панели.
Проверка регулятора напряжения
Подключаем блок питания в разъем. Подключаем нагрузку. Все работает изумленно! Регулировка плавная.
Конечно вольтметр с амперметром можно было бы и не ставить, но как же без него.
Смотрите видео изготовления и проверки простого регулятора
sdelaysam-svoimirukami.ru
Мощный блок питания с защитой по току
Каждому человеку, собирающему электронные схемы, необходим универсальный источник питания, позволяющий в широких пределах изменять напряжение на выходе, контролировать ток и при необходимости отключать питаемое устройство. В магазинах подобные лабораторные блоки питания стоят весьма недёшево, но зато собрать такой можно самостоятельно из распространённых радиодеталей. Представленный блок питания включает в себя:
- Регулировку напряжения до 24 вольт;
- Максимальный ток, отдаваемый в нагрузку, до 5 ампер;
- Защиту по току с выбором нескольких фиксированных значений;
- Активное охлаждение для работы при больших токах;
- Стрелочные индикаторы тока и напряжения;
Схема регулятора напряжения
Самый простой и доступный вариант регулятора напряжения – схема на специальной микросхеме, называемой стабилизатором напряжения. Наиболее подходящим вариантом является LM338, она обеспечивает максимальный ток в 5 А и минимум пульсаций на выходе. Также сюда подойдут LM350 и LM317, но максимальный ток в этом случае составит 3 А и 1,5 А соответственно. Переменный резистор служит для регулировки напряжения, его номинал зависит от того, какое максимальное напряжение необходимо получить на выходе. Если максимальное выходное требуется 24 вольта – необходим переменный резистор сопротивлением 4,3 кОм. В этом случае нужно взять стандартный потенциометр на 4.7 кОм и соединить параллельно с ним постоянный на 47 кОм, общее сопротивление получится примерно 4.3 кОм. Для питания всей схемы необходим источник постоянного тока с напряжением 24-35 вольт, в моём случае это обычный трансформатор со встроенным выпрямителем. Также можно применять зарядные устройства ноутбуков или другие различные импульсные источники, подходящие по току.
Данный регулятор напряжения является линейным, а значит, вся разница между входным и выходным напряжением приходится на одну микросхему и рассеивается на ней в виде тепла. При больших токах это весьма критично, поэтому микросхема должна быть установлена на большом радиаторе, лучше всего для этого подойдёт радиатор от процессора компьютера, работающий в паре с вентилятором. Для того, чтобы вентилятор не вращался всё время зря, а включался только при нагреве радиатора, необходимо собрать небольшой датчик температуры.
Схема управления вентилятором
В его основе лежит NTC термистор, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры — при увеличении температуры сопротивление значительно уменьшается, и наоборот. Операционный усилитель выполняет роль компаратора, регистрируя изменение сопротивление термистора. При достижении порога срабатывания на выходе ОУ появляется напряжение, транзистор отпирается и запускает вентилятор, вместе с которым загорается светодиод. Подстроечный резистор служит для настройки порога срабатывания, его номинал стоит выбирать исходя из сопротивления термистора при комнатной температуре. Допустим, термистор имеет сопротивление 100 кОм, подстроечный резистор в этом случае должен иметь номинал примерно 150-200 кОм. Главное преимущество этой схемы – наличие гистерезиса, т.е. разницы между порогами включения и выключения вентилятора. Благодаря гистерезису не происходит частого включения-выключения вентилятора при температуре, близкой к пороговой. Термистор выводится на проводках непосредственно на радиатор и устанавливается в любое удобное место.
Схема защиты по току
Пожалуй, самая важная часть всего блока питания – защита по току. Работает она следующим образом: падение напряжение на шунте (резистор сопротивлением 0.1 Ом) усиливается до уровня 7-9 вольт и с помощью компаратора сравнивается с эталонным. Эталонное напряжение для сравнения задаётся четырьмя подстроечными резисторами в диапазоне от нуля до 12 вольт, вход операционного усилителя подключается к резисторам через галетный переключатель на 4 положения. Таким образом, меняя положение галетного переключателя мы можем выбирать из 4-х заранее установленных вариантов токов защиты. Например, можно установить следующие значения: 100 мА, 500 мА, 1,5 А, 3 А. При превышении тока, заданного галетным переключателем, сработает защита, напряжение перестанет поступать на выход и загорится светодиод. Для сброса защиты достаточно кратковременно нажать на кнопку, напряжение на выходе появится вновь. Пятый подстроечный резистор необходим для установки коэффициента усиления (чувствительности), его нужно установить так, чтобы при токе через шунт 1 Ампер напряжение на выходе ОУ было примерно 1-2 вольта. Резистор настройки гистерезиса срабатывания защиты отвечает за «чёткость» защёлкивания схемы, его нужно настраивать в том случае, если напряжение на выходе не пропадает полностью.Данная схема хороша тем, что имеет высокую скорость срабатывания, моментально включая защиту при превышении тока.
Блок индикации тока и напряжения
Большинство лабораторных блоков питания оснащено цифровыми вольтметрами и амперметрами, показывающими величины в виде цифр на табло. Такой вариант компактен и обеспечивает неплохую точность показаний, однако совершенно неудобен для восприятия. Именно поэтому для индикации решено использовать стрелочные головки, показания которых легко и приятно воспринимаются. В случае с вольтметром всё просто – он подключается к выходным клеммам блок питания через подстроечный резистор с сопротивлением примерно 1-2 МОм. Для правильной работы амперметра необходим усилитель шунта, схема которого показана ниже.
Подстроечный резистор необходим для настройки коэффициента усиления, в большинстве случаев его достаточно оставить в среднем положении (примерно 20-25 кОм). Стрелочная головка подключается через галетный переключатель, с помощью которого можно выбирать один из трёх подстроечных резисторов, с помощью которых задаётся ток максимального отклонения амперметра. Таким образом, амперметр может работать в трёх диапазонах – до 50 мА, до 500 мА, до 5А, это обеспечивает максимальную точность показаний при любом токе нагрузки.
Сборка платы блока питания
Плата печатная:
Теперь, когда все теоретические аспекты учтены, можно приступать к сборке электронной части конструкции. Все элементы блока питания – регулятор напряжения, датчик температуры радиатора, блок защиты, усилитель шунта для амперметра собираются на одной плате, размеры которой 100х70 мм. Плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлены несколько фотографий процесса изготовления.
Силовые дорожки, по которым течёт ток нагрузки, желательно залудить толстым слоем припоя для уменьшения сопротивления. Сперва на плату устанавливаются мелкие детали.
После этого все остальные компоненты. Микросхему 78L12, питающую датчик температуры и кулер, необходимо установить на небольшой радиатор, место для которого предусмотрено на печатной плате. В последнюю очередь на плату запаиваются провода, на которых выводятся вентилятор, термистор, кнопка сброса защиты, галетные переключатели, светодиоды, микросхема LM338, вход и выход напряжения. Вход напряжения удобнее всего подключить через DC разъём, при этом необходимо учитывать, что он должен обеспечивать большой ток. Все силовые провода необходимо использовать соответствующего току сечения, желательно медные. Плюс выхода с печатной платы идёт к выходным клеммам не напрямую, а через тумблер с двумя группами контактов. Вторая группа при этом включает и выключает светодиод, показывающий, подаётся ли на клеммы напряжение.
Сборка корпуса
Корпус можно как найти готовый, так и собрать самостоятельно. Изготовить его можно, например, из фанеры и ДВП, как я и сделал. В первую очередь вырезается прямоугольная передняя панель, на которой будут установлены все органы управления.
Затем изготавливаются стенки и днище ящика, конструкция скрепляется воедино саморезами. Когда готов каркас, можно устанавливать внутрь всю электронику.
Органы управления, стрелочные головки, светодиоды устанавливаются на свои места в передней панели, плата укладывается внутри корпуса, радиатор с вентилятором крепятся на заднюю панель. Для крепления светодиодов используются специальные держатели. Выходные клеммы желательно продублировать, тем более что место позволяет. Размеры корпуса получились 290х200х120 мм, внутри корпуса остаётся ещё много свободного пространства, и туда может уместиться, например, трансформатор для питания всего аппарата.
Настройка
Несмотря на множество подстроечных резисторов, настройка блока питания довольно проста. Первых делом калибруем вольтметр, подключив к выходным клеммам внешний. Вращая подстроечный резистор, включенный последовательно со стрелочной головкой вольтметра добиваемся равенства показаний. Затем подключаем на выход какую-либо нагрузку с амперметром и калибруем усилитель шунта. Вращая каждый и трёх подстрочных резисторов добиваемся совпадений показаний на каждом из трёх диапазонов измерений амперметра – в моём случае это 50 мА, 500 мА и 5А. Далее устанавливаем необходимые токи защиты с помощью четырёх подстроечных резисторов. Сделать это несложно, учитывая, что штатный амперметр уже откалиброван и показывает точный ток. Плавно повышаем напряжение (при этом повышается и ток) и смотрим, при каком токе срабатывает защита. Затем вращаем каждый из резисторов, устанавливая четыре нужных тока защиты, между которыми можно переключаться с помощью галетного переключателя. Теперь осталось лишь установить нужный порог срабатывания датчика температуры радиатора – настройка закончена.
Смотрите видео
sdelaysam-svoimirukami.ru
Блок регулирования напряжения и тока для простого лабораторного источника питания
Описание
В любой радиолюбительской мастерской не обойтись без источника питания с возможностью изменения величины напряжения в широких пределах. Представленное устройство предназначено для регулирования напряжения от полвольта почти до величины входного напряжения и регулирования величины ограничения тока нагрузки. При наличии готового нерегулируемого источника питания напряжением 20-30 В и допустимым током нагрузки до 5 А, этот блок позволит сделать источник универсальным.
Схема
За основу взята распространённая схема (рис.1), обсуждаемая на некоторых радиолюбительских форумах.
| Рисунок 1. Вырезка из журнала Радио. |
Честно говоря, стабилизированной эту схему назвать нельзя однозначно, но тем не менее я рекомендую её для начинающих радиолюбителей, нуждающихся в регулируемом источнике питания. Схема хороша тем, что позволяет регулировать напряжение в широких пределах, а также ограничивать ток нагрузки, что исключает перегрузку источника питания при коротких замыканиях.
У этой схемы есть один существенный недостаток. При регулировании напряжения, оно изменяется не равномерно. От минимума напряжение нарастает очень медленно, но ближе к максимуму процесс становится настолько стремительным, что точная установка требуемого значения весьма затруднительна. По этому поводу на многих форумах не мало соплей и плевков. Не советую уподобляться истерикам и размазывать сопли по этому поводу, всё, что требуется от настоящего радиолюбителя – включать мозг.
Суть проста. Чтобы получить линейный характер регулирования при нелинейном изменении величины регулирования линейным элементом, нужно скорректировать его характеристику в сторону обратной нелинейности… Вот такая не шуточная шутка получилась 🙂
Предлагаю Вам свой вариант схемы, в котором применена отечественная элементная база и добавлен элемент коррекции нелинейности регулировки напряжения – рисунок 2.
| Рисунок 2. Схема блока регулирования напряжения и ограничения тока нагрузки. |
Обратите внимание на подстроечный резистор R7. Его роль как раз и заключается в коррекции характеристики регулирования.
В качестве регулирующего элемента я применил транзистор КТ819ГМ (просто оказался в наличии). Он выполнен в массивном металлическом корпусе и рассчитан на ток коллектора до 15А. Этот транзистор необходимо размещать на радиаторе для эффективного теплоотвода.
В качестве шунта R2 я использовал параллельную спайку пяти двухваттных резисторов 5,1 Ом по 2 Вт каждый. Этот шунт я так же вынес за пределы платы, расположив рядом с радиатором транзистора.
У меня не оказалось переменного резистора 470 Ом, поэтому мне пришлось для R5 использовать резистор 1 кОм, но и при этом номинале ток регулируется достаточно равномерно.
Настройка схемы
Исходная схема (рисунок 1) практически не нуждается в настройке. Переработанная схема (рисунок 2) требует настройки коррекции характера регулирования напряжения. Настройка очень проста.
Подайте на вход напряжение питания (желательно от того источника, который будете брать за основу). Переменный резистор R6 выведите в крайнее положение, при котором напряжение выхода будет максимальным. Измерьте напряжение на выходе схемы. Переведите движок резистора R6 как Вам кажется точно в среднее положение. Подстроечным резистором R7 добейтесь на выходе схемы ровно половины того напряжения, которое измеряли при установке на максимум. Собственно – всё.
Данная коррекция не гарантирует абсолютную линейность регулировки, но визуально Вам покажется, что напряжение меняется идеально равномерно.
Применение
Плюс этой схемы заключается в ограничении максимального тока. Её можно использовать для сборки относительно бюджетного варианта источника питания. Для примера, я использовал в качестве преобразователя сетевого напряжения электронный трансформатор для галогенных ламп. У них есть серьёзный недостаток – отсутствие защиты от перегрузки. Но поскольку регулирующая схема ограничивает ток нагрузки, то практически защищает схему первичного преобразования от КЗ.
Файлы
Схема достаточно проста для повторения даже начинающими радиолюбителями, но, если кого интересует готовая печатка, качайте файл — Регулируемый БП 24 В 5 А
Кроме схемы и печатки в архиве содержится файл таблица с графиком, визуально отражающий изменение харауеристики равномерности регулирования при введении в схему корректирующего резистора, может кому то будет интересно, или даже полезно. Там в красных ячейках можно задавать величину сопротивлений переменного и корректирующего резистора. Изменение характеристики визуально можно наблюдать по представленным в файле графикам.
Предупреждение
Показанный в данной статье способ коррекции пригоден далеко не во всех случаях и может быть непреемлем для отдельного ряда задач!
ВНИМАНИЕ!!! Показанный способ коррекции следует использовать с особой осторожностью, зная принцип работы настраиваемого устройства и хорошо представляя, что Вы делаете! В других схемах при определённых положениях движка резисторов могут возникать недопустимые токи, способные вывести из строя резисторы или иные детали рабочего устройства!!!
Используя описанный способ коррекции в своём устройстве вы действуете на свой страх и риск, а ещё лучше, представляете, что делаете. Ни какой ответственности за возможные причинённые неисправности Ваших устройств при применении корректирующего резистора по моей схеме лично я не несу.Данный способ коррекции в конкретной представленной схеме на рисунке 2 абсолютно безопасен при любых номиналах корректирующего резистора и любых положениях движков корректирующего и переменного резисторов R7 и R6.
Пользуйтесь и наслаждайтесь творческим процессом 🙂
Регулятор напряжения, тока, мощности | Все своими руками
— Эдуард Орлов Просмотры 1 761
Здравствуйте. Сегодня зачищая мелкую заготовку, болгаркой с шлиф кругом, чуть не попортил себе шкуру. Болгарка держит 10000 оборотов и круг все время норовит сорваться с…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 3 956
Здравствуйте. В сегодняшней статье я закончу то что начал собирать два месяца назад, а именно регулируемый блок питания из Китая. В предыдущей статье Регулируемый блок…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 1 375
Здравствуйте. Сегодня хочу рассказать о нестандартном применении импульсного преобразователя LM2596. Это понижающий модуль, подробней рассказывал совсем недавно в статье Понижающий преобразователь LM2596. Сегодня же я превращу…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 2 973
Приветствую. В первой части я рассказывал как собрал блок питания из кит набора. Выставил максимальное напряжение 25В, спалил ОУ и восстановил его приспособив LM358, выяснил…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 2 409
Здравствуйте. В интернете немало прочитал статей про этот набор лабораторного блока питания, вот ссылка на него. Кто то собирал, кто то дорабатывал, а кто то…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 1 222
Привет. Сегодня постараюсь порадовать обзором понижающего модуля на микросхеме LM2596. Уже как то я писал про понижающий преобразователь на XL4015, LM2596 это примерно такой же…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 25 921
В сегодняшней статье хочу сделать небольшой обзор понижающего преобразователя на XL4015. Этот дешевый модуль на удивление очень мощный для своего маленького размера.
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 7 576
Написал мне недельки две назад один из посетителей из республики Башкортостан. Понравилась ему на Радиокоте схема электронного регулятора оборотов для микро дрели, только есть в…
Загрузка…— Эдуард Орлов Просмотры 4 061
Вчера я написал статью о лабораторном блоке питания и буквально через пару часов мне написал письмо один из посетителей мастерской. Ему очень понравился представленный блок питания,…
Загрузка… 
— Эдуард Орлов Просмотры 14 184
Для питания различных схем нужны разные блоки питания с разными напряжениями и токами, для таких целей в мастерской необходим регулируемый блок питания, то есть лабораторный…
Загрузка…rustaste.ru
Регулируемый блок питания своими руками
Приветствую, Самоделкины!Сегодня мы займёмся изготовлением одного очень важного инструмента для электронщиков. Мы сделаем блок питания с регулировкой напряжения и тока. Автором данной самоделки является Михаил (YouTube канал Arturos TV).
Итак, давайте приступим. Автор будет использовать блок питания от ноутбука, который выдает напряжение 15В и ток до 8А. Этого будет вполне достаточно.
К шнуру блока питания он припаял подходящий разъем, с помощью которого будет подсоединять блок питания к понижающий схеме.
В качестве понижающего преобразователя был выбран достаточно распространенный модуль, на котором можно изменять как напряжение, так и ток, с помощью вот этих вот 2-ух потенциометров.
Однако автор посчитал такие потенциометры не совсем удобными и поэтому решил заменить их на другие, так как скорее всего потребуется очень точная настройка напряжения. Было решено взять многооборотистый потенциометр, чтобы в дальнейшем облегчить себе задачу.
Настройку тока же будем производить обычным потенциометром, так как тут не нужна большая точность. Но в принципе, вам решать какие потенциометры использовать. Далее очень важный компонент — это вольтамперметр вместе с дисплеем, на котором будут отображаться значения. Для подключения разного рода нагрузок были выбраны банановые штекеры.
Так же было решено, что брать 5В из порта USB тоже достаточно удобно, потому что таким образом можно запитывать, например, arduino. Поэтому давайте добавим еще один модуль.
Ну что ж, с компонентами разобрались, теперь давайте приступим к работе. Корпус будем изготавливать из фанеры толщиной 8 мм.
А так как у автора в наличие имеется 3d принтер, то он не смог удержаться и использовал его в этом проекте для печати лицевой панели. 3d принтер также использовался потому, что большинство отверстий передней панели абсолютно нестандартного размера, и найти сверла правильного диаметра почти невозможно, а без конца работать напильником тоже не хочется.
Далее следует деревообработка. Тут лучше воспользоваться циркулярной пилой (конечно если она у вас есть), а также можно использовать электролобзик.
Передняя панель печаталась примерно полтора часа.
В итоге большинство отверстий оказались как раз по размеру, но к сожалению расстояние между отверстиями для банановых штекеров оказались не точными и автору пришлось немножко поработать дрелью. Далее необходимо склеить корпус.
Ну и пока клей сохнет, давайте посмотрим на схему:
Итак, на вход мы получаем 15В. Есть выключатель, с помощью которого мы включаем-выключаем схему, и когда он замкнут сразу же запитывается модуль с USB портом. На нем есть понижающий преобразователь, поэтому он запитывается напрямую. Также автор добавил предохранитель. Как только выключатель замыкается, то также запитывается и дисплей с вольтамперметром. Далее главная часть — это основной преобразователь.
Тут у нас конечно же 2 потенциометра, минусовой контакт от преобразователя подключается к дисплею как бы в разрыв цепи, и далее идет на минусовой контакт бананового штекера. Таким образом мы можем измерять ток. А плюсовой же контакт от преобразователя идёт напрямую к контакту бананового штекера, и параллельно к нему подсоединяется контакт от вольтамперметра. Таким образом, мы измеряем напряжение. И в общем то, все, согласитесь, очень просто. Сначала выпаиваем родные потенциометры.
Ну и теперь просто собираем все по схеме.
Итак, все собрано, первый тест.
Для первого теста автор решил подключить мотор.
Как видим, все очень хорошо заработало. Мы также видим, что вольтамперметр показывает какой ток потребляет мотор.
Настройка напряжения тоже отлично работает, но одна из особенностей этого dc-dc преобразователя, это возможность настроить еще и ток. Для этого нам нужно закоротить плюс и минус.
После этого мы можем с помощью нижнего потенциометра настроить ток.
Это очень полезная функция если мы хотим, например, зарядить аккумуляторы или протестировать мощный светодиод.
Ну а на этом, пожалуй, все. 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.usamodelkina.ru
Линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях
Приветствую, Самоделкины!Сейчас мы вместе с автором YouTube канала «Open Frime TV» соберем довольно простой и надежный лабораторный блок питания на операционных усилителях.
Думаю, все кто хотел собрать линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях часто натыкались на вот такую распространенную схему:
Китайцы даже начали серийно ее выпускать.
Как видно тут для стабилизации выходного напряжения применены операционные усилители, но есть одно — но, которое делает эту схему весьма непривлекательной. Это то, что входное напряжение не может превышать 30В. Большинство людей такое ограничение ставит в тупик, потому что трансформаторы обычно бывает на 24В и 36В. Найти трансформатор на 30В проблематично, а переделать трансформатор под блок питания нерационально.
Почему же так получается? А все потому, что операционные усилители в этой схеме подключены напрямую к напряжению питания, а у них есть верхний предел по входному напряжению.
Конечно, может кому и подходит данный вариант, но автора он не устроил, и тогда начались поиски хороший схемы. Нужная схема таки была найдена на одном из форумов.
Там было предложено несколько вариантов, автор же попробовал и ту, и другую, и в итоге остановился на вот такой схеме:
Характеристики: внушительное входное напряжение (может достигать 50В), выходной ток может составлять 5А (но это значение переменное, подробнее при тестах).
Теперь пару слов про работу схемы. Один операционный усилитель сравнивает заданное опорное напряжение и выходное, и в зависимости от этого приоткрывает или закрывает силовой транзистор.
Второй же операционный усилитель, следит за падением напряжения на шунте.
Смысл его работы такой же, как и первого, как только напряжение падения на шунте станет выше определенного уровня, он сбросит напряжение для первого операционного усилителя. Этот начнет закрывать транзистор до тех пор, пока напряжение падения на шунте не сравняется с заданным значением тока.
Так же на форуме люди делились своими вариантами печатных плат.
Но по размерам они были довольно большие, и тогда автор решил набросать вот такую печатную плату.
По размерам она получилась очень компактная. Сначала он сделал тестовый вариант способом ЛУТ и все проверил.
Схема в работе понравилась. После этого автор решил ее красиво оформить и отправил на изготовление китайской компании.
И вот платы доставили. Автор с нетерпением открывает коробку. Они отлично запакованы. Давайте достанем платки и рассмотрим поближе.
Ну что же, качество как всегда на высоте. Сразу же захотелось собрать эту плату и проверить в работе. Количество деталей тянет на уровень средний. Пайка занимает минут 20 от силы.
В итоге получаем вот такую красивую плату:
Можно ее протестировать. Для этого нам понадобится источник питания, также нам понадобится электронная нагрузка.
В первую очередь проверим минимальное и максимальное напряжение на выходе.
Как видим, минимальный порог 0В, а максимальный всего на пару вольт меньше входного. Теперь можно проверить насколько проседает выходное напряжение под нагрузкой. Для этого не убираем щупы с измерения напряжения и вешаем туда лампочку на рассчитанную на напряжение 36В, мощностью 100Вт.
Как видим, стабилизация на уровне. Теперь проверим какой ток может выдать схема. Но для начала некоторая оговорка: максимальный ток, который можно получить из данной схемы варьируется. Сейчас подробнее: выходной ток при 40 вольтах ограничен 5-ю амперами, но это еще не все, при выставлении максимального тока нужно следить за тем, чтобы мощность рассеиваемой транзистором не превышала 100Вт.
Рассчитать эту мощность можно по вот такой формуле:
Подставляем значение разницы входного и выходного напряжения и умножаем на ток потребления. К примеру, если у нас входное напряжение составляет 40В, а на выходе выставлено напряжение 2В и ток 5А, то на транзисторе будет рассеиваться 190Вт. А как вы понимаете, он не выдержит такой нагрузки.
Поэтому нужно или уменьшать входное напряжение или снизить ток потребления. Вот теперь можно подключать нагрузку. Выставляем на блоке питания напряжение равное 30В. На выходе линейника напряжение составит 20В. Нагрузим током в 2А. Смотрим на стабилизацию напряжения и тока.
Как видим, картина отличная. Блок справляется на ура. Так же не забываем ставить на транзистор радиатор довольно больших размеров, так как нагрев будет и очень сильный, от этого не убежишь, линейный блок по-другому не работает.
Ну а на этом, пожалуй, все. 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.usamodelkina.ru