Машинка на Arduino своими руками - самые нужные самоделкиЛабораторный блок питания необходим каждому радиолюбителю. Благодаря этому устройству возможно получать любые напряжения постоянного тока для питания того или иного изделия, а также производить подбор соответствующих параметров питания, тестовую проверку изделия или определенного узла цепи. Давайте ознакомимся с вариантами изготовления лабораторных блоков питания, которые являются самодельными вариантами.

Схемы блоков питания

Лабораторный блок питанияЗаводские источники питания не каждый радиолюбитель может себе позволить, да это им и не нужно. Ведь нормальный источник питания имеет высокую цену, а покупать обыкновенный не имеет смысла, потому что зачастую они выходят из строя. Поэтому радиолюбители нашли выход — разработка бп самостоятельно, причем широкое распространение получили регулируемые модели (универсальный блок питания с регулировкой напряжения), в которых нет необходимости использовать трансформатор питания с множеством выводов II обмотки, можно регулировать напряжение. В интернете можно найти схемы лабораторных блоков питания своими руками в большом количестве.

Существуют много разновидностей, но среди всех можно выделить те, которые получили широкое применение.

Простой лабораторный

Состав источника питания:

  1. Понижающий трансформатор, выпрямитель и фильтр. Мощность самого блока питания зависит прямо пропорционально от параметров трансформатора.
  2. Регулятор напряжения, который может быть выполнен на транзисторе или стабилитроне.

Лабораторный блок питания 0-30В со стабилизацией тока

Схема 1 — Простой источник питания с регулируемым диапазоном напряжений

Перечень радиодеталей, которые необходимы для изготовления бп:

  1. Трансформатор T1 — источник питания для всей схемы (параметры выбираются согласно применению БП, на выходе должно быть не более 36 — 40 В, напряжение уменьшается при выпрямлении диодным мостом). Необходимо получить на выходе диодного моста не более 30 В.
  2. Предохранитель (ставится на I обмотку трансформатора для защиты от КЗ 5а).
  3. Выпрямитель (можно диодные мосты или спаять его самому), диоды выбираются исходя из обратного напряжения (напряжения пробоя) диода.
  4. Стабилитрон лм317 (lm317) или lm338t позволяет стабилизировать напряжение.
  5. Конденсаторы C1 (2200mkF), C2 (0,1mkF), C3 (1mkF).
  6. R1 = 4.7 k (переменный), R2 = 200 .
  7. А также можно еще и подключить светодиод на выход бп для индикации его работоспособности.

Важно использовать вольтметр для измерений и наладки бп, а можно подключить его в схему бп, для того чтобы точно выставлять напряжения питания.

Читайте также:  Тахометр своими руками: устройство и принцип работы. Электронный

После подбора соответствующих элементов схемы, а также подготовки рабочего места и инструмента приступаем к работе.

Изготовление бп разбить на этапы:

  1. Изготовление платы, на которую монтируются радиодетали (рис. 1). В интернете есть много способов изготовления печатных плат.
  2. Впаивание элементов согласно схеме.
  3. Подключаем плату к трансформатору.
  4. Подготовка и монтаж в корпус.

Изготовление бп

Рисунок 1 — Пример печатной платы

Двухполярный источник питания

За основу взять распространенную схему бп. Она обеспечивает выдачу напряжения диапазоном от 0 до 30 В, с ограничением по току 0,002−3А. Схема бп однополярная, так что для обеспечения двухполярности — соберем две одинаковые. Это и будет двухполярный лабораторный блок питания своими руками .

Двуполярный блок питания своими руками

Схема 2 — Двуполярный блок питания своими руками

Транзистор Q4 (2N3055) не подходит из-за частого выхода из строя при токах КЗ, и ток в 3А слишком велик! Надёжнее поменять его на КТ819 или КТ827А (транзистор составной и транзистор Q2 можно выкинуть из схемы, а также резистор R16 подкинуть на место базы Q2. Транзистор и резистор удалять нет необходимости. Меняем транзистор Q2 на BD139 (КТ815), теперь греться не будет, также надо заменить R13 = 33кОм. Выпрямительные диоды должны иметь запас по мощности. В исходной схеме диоды 3А заменяем на 5А (можно и больше).

Перечень деталей бп:

Резисторы:

R1=2,2 к 2Вт; R2=82 Om 0,25Вт; R3=220 Ом 0,25Вт; R4=4,7 к 0,25Вт; R5, R6, R20, R21=10 к 0,25Вт; R13=10k; R7 = 0,47 Om 5Вт; R8, R11=27 к ¼W; R9, R19=2,2 к ¼W; R10=270 кОм ¼W R12, R18=56кОм ¼W R14=1,5 к ¼W R15, R16=1 к ¼W R17=33 Ом ¼W R22=3,9 к ¼W RV1=100k.

Триммер: P1, P2 =10k — линейный потенциометр.

Конденсаторы: C1=3300 mF /50V электролитический C2, C3 (47mkF/50V), C4 (100н), полиэстр C5 (200н), полиэстр C6 (100п), C7 (10mF/50V), C8 (330п), C9 (100п).

Диоды: D1, D2, D3, D4 (1N5402,3,4 диод 2A), D5, D6 (1N4148), D7, D8 (5,6V), зенеревский D9, D10 (1N4148), D11 (1N4001 диод 1A), Q1 (BC548).

Читайте также:  Причины неисправности перфораторов их разборка и ремонт

Транзисторы: (BC547), Q2 (2N2219) (допустимая замена BD139), Q3 (BC557 или BC327), Q4 (2N3055 или КТ819 или КТ 827А). Убрать Q2, R16.

ОУ(TL081) D12 + LED- диод.

Перечень деталей индикации, в штуках:

Резисторы: триммеры (10K — 2 шт., 3K3 — 3 шт.), 100кОм ¼W, 51кОм ¼W — 3 шт., 6,8кОм ¼W, 5,1кОм ¼W — 2 шт., 1,5кОм ¼W, 200 Ом ¼W — 2 шт., 100 Ом ¼W, 56 Ом ¼W.

Диоды:1N4148 — 3 шт., 1N4001 (мост) — 4 шт.

Стабилизатор напряжения: 7805 — 2 шт.

Конденсаторы: 1000 мкF/16V, C4 (100н).

Операционный усилитель(МСР502) — 2, микроконтроллер (ATMega8 LCD 2/16 или контроллер HD44780).

Лабораторный блок питания - как паять правильно

Рисунок 2 — Печатная плата

В качестве измерителя использована схема на микроконтроллере Atmega8, благодаря которой можно использовать 2 вольтметра и 2 амперметра на один дисплей. Корпус — корпус с ИБП. Для монтажа силовых транзисторов на радиаторы необходимо использовать термопасту КТП-8 или другой аналог.

После сборки необходимо еще раз визуально все проверить, в том числе даже тестером на предмет короткого замыкания (обычный Омметр или мультиметр со звуковым сигналом).

Для лучшей вентиляции бп, можно разместить в корпусе кулер с импульсного бп персонального компьютера.

После монтажа и завершения всей работы приступаем к перепрошивке микроконтроллера (в интернете такой информации много). Однако, если нет опыта в этих делах, то нужно предоставить это специалисту, в противном случае, можно его испортить, но это редкость, ведь любой неверно прошитый контроллер можно восстановить с помощью специальной аппаратуры.

Необходимо отметить, что трансформатор используется с двумя вторичными обмотками (со средним выводом не подойдёт), если такового нет, то необходимо его сделать. Стабилизатор напряжения 7805 нагревается и поэтому садим его на радиатор. Диоды тоже по возможности необходимо использовать с радиатором.

Доработанный двуполярный блок питания своими руками

Схема 3 — Доработанный вариант двуполярного лабораторного бп

Лабораторный импульсный бп

У каждого человека есть бп АТХ (бп персонального стационарного компьютера). Кое-что придётся докупить, но это сильно не ударит по кошельку радиолюбителя. За основу желательно брать формфактор АТХ с выходной мощностью 350 Вт.

Схема импульсного блока питания(исходник)

Схема 4 — Импульсный бп на основе Power Master FA-5 мощностью 300 Вт

Читайте также:  Сущность автоматической дуговой сварки под слоем флюса

Порядок действий:

  1. Удаляем диод D29.
  2. Удаляем перемычку J13.
  3. Перемычку PS ON на землю убираем.
  4. Включаем бп только на короткое время, ведь импульсные бп нельзя подключать без нагрузки.
  5. Выходные электролиты, рассчитанные на 16 В, немного нагреются. Провода убрать, они мешают, кроме GND и +12 В.
  6. Удалим 3.3 В: цепь R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21 .
  7. Удалить 5В: HS2, C17, C18, R28, L5 Удалить -12 В -5В: цепь D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.
  8. Заменяем С11, С12 (С11 — 1000mF, C12 — 470mF) С16 (на 3300mF х 35V на 2200mF x 35V обязательно!) и R27 заменить более мощным (2Вт) и 360−560 Ом.
  9. Удаляем: R49−51, R52−54, С26, J11 R38 перерубить. R37 перекусываем.
  10. Изолируем ноги (15 и 16) микросхемы.
  11. Подпаиваем шлейф на плату регулятора в точке согласно схеме. Жилу (шлейф 7 -питание регулятора) запитываем +17 В.

Окончательный вариант

Схема 5 — Окончательный вариант

Рекомендации по улучшению надежности

Заменить С1 и С2 на 680 мкФ 200 В. Плюс неплохо дроссель L3 переделать, использовав обмотки 5 В, соединив их последовательно или намотать его заново проводом 3−4мм 2. Также необходимо запитать вентилятор для охлаждения бп, который питается 12 В, крен12а (крен8б), кр142ен22а или 7812 импортный аналог) .

Для регулятора напряжения необходимы амперметр и вольтметр, при этом необходимо ограничить ток, согласно максимальному значению показаний приборов.

/media/dima/Windows 7 Ultim x64 7DB by OVG/½/reg.gif

Схема 6 — Регулятор

Регулировка ограничения тока достигается путем замены R7 и R8 на переменный 10кОм, также как R9. Сопротивление R5 = 5,6кΩ, шунт амперметра 50mΩ. Рассчитывается по формуле R5=280/Rш.

Важное правило — GND бп и выходной цепи не соприкасаются.

Таким образом, каждый радиолюбитель может собрать себе собственный бп любой сложности — простой (линейный), и заканчивая более сложным вариантом. Выбор соответствующей модели самодельного бп зависит от задач, на которые ориентируется конкретный радиолюбитель. Как правило, более сложные бп обладают защитой от короткого замыкания, способны при регулировке выдавать 0 В. Начинающему радиолюбителю стоит начать с простого варианта, так как, если взяться за более сложный вариант, то будут разочарования. Опыт приходит постепенно.