1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Универсальный импульсный источник питания на 24 вольта 5а; схема простого блока, регулируемого по постоянному току и напряжению

Универсальный импульсный источник питания на 24 вольта 5а — схема простого блока, регулируемого по постоянному току и напряжению

Я сделал простой компьютерный блок питания на 24 вольта для использования дома. Он может выдавать напряжение 17В с силой постоянного тока до 3А. По этой схеме вы сможете сделать своими руками такой же универсальный регулируемый источник питания для дома.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В этом проекте идет работа с высоким напряжением, будьте осторожны!

на 100В и 10А (подробное описание дам в отдельной статье):

Инструменты, которые пригодятся при изготовлении нашего прибора:

1. Паяльник.
2. Отвертки.
3. Сверлильный станок или дрель.
4. Сверла.
5. Напильник или надфиль.
5. Наждачная шкурка.
6. Канцелярский нож.
7. Гаечные ключи.
8. Измерительный инструмент, как минимум линейка.
9. Начертательный инструмент, карандаш.
10. Кернер.
11. Пассатижи или плоскогубцы.
12. Отрезная машинка (болгарка) с отрезным кругом и шлифовальным.

Нужные Расходные материалы:

1. Припой.
2. Паяльная кислота.
3. Болты и гайки.
4. Монтажные провода.
5. Повышающий преобразователь напряжения.
6. Вольтамперметр 100В, 10А.
7. Вилочки, разъемчики и прочая мелочь.
8. Выключатель.
9. Переменный резистор.
10. Термоусадочные трубки.

Порядок изготовления регулируемого блока питания:


















1. Найти старый, рабочий компьютерный блок питания.
2. Вскрыть, основательно, но аккуратно почистить от накопившейся пыли и грязи.
3. Выпаять из связки лишние провода, оставить черный минус питания, желтый 12В плюс, оранжевый 3.3В плюс, красный 5В плюс, и зеленый для включения блока питания.
4. На лицевой панели блока питания высверлить и развернуть напильником отверстия для монтажа приборов контроля, ручек управления и разъемов снятия напряжения с нашего прибора.
5. Выпаять из повышающего преобразователя напряжения подстроечный резистор, на его место впаять переменный резистор 10 ком.
6. Провести пайку проводов блока питания, подробно показано в видео ролике, не пугайтесь, все очень просто, главная проблема не обжечь пальцы паяльником :-).
7. На лицевой панели разместить и закрепить вольтамперметр, ручку управления, выключатель и разъемы снятия напряжения.
8. Подключить подготовленные провода к вольтамперметру, ручке управления, выключателю и разъемам снятия напряжения.
9. Подключенный через монтажные провода повышающий преобразователь напряжения разместить и зафиксировать в нашем блоке питания. Штатное место показано в видеоролике.
10. Собрать корпус получившегося блока питания.
11. Подключить блок питания к сети 220В.
12. Щелкнуть тумблером включения прибора.
13. На вольтамперметре должно высветится напряжение.
14. Провести настройку и тестирование регулируемого блока питания под нагрузкой.

Читать еще:  Как сделать сумку с автономным зарядным устройством

Технический анализ:

1. бюджетные затраты на комплектующие конструкции.
2. достаточная компактность.
3. Простота изготовления.
4. Простота эксплуатации.

1. Недостаточная точность прибора, от 10 мА.
2. Напряжение регулируется от 12В. 3.3 и 5В фиксированное напряжение. Но над этим работаем.

Стабилизатор на К142ЕН5 — с регулируемым выходным напряжением

В заметке С. Савина «Вариант включения стабилизатора К142ЕН5», опубликованной в «Радио» 1989, № 12, с, 66, речь шла о том, что если вывод 8 этой микросхемы подключить к общему проводу через стабилитрон, то напряжение на выходе стабилизатора увеличится на напряжение стабилизации включенного стабилитрона. Подобный совет повторил А. Гвоздак в статье «Доработка радиоконструктора «Юниор-1», помещенной в «Радио» № 6, с. 81—83 за 1991 г. Опыт показывает, что подборкой соответствующего стабилитрона можно в необходимой мере повысить выходное напряжение стабилизатора, но оно, как и при традиционном включении стабилизатора К142ВН5, фиксированное. Вместе с тем читатели нашего журнала сообщают, что аналогичный способ включения микросхемных стабилизаторов К142ЕН5 позволяет получить на выходе стабилизатора повышенное регулируемое напряжение. Об этом, в частности, рассказывают в своих письмах радиолюбители А. Чумаков из г. Йошкар-Ола и А. Черкасов из Караганды.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Простой источник питания на компонентах Diotec Semiconductor

Каким должен быть источник питания? Очевидно, что ответ на этот вопрос зависит от требований конкретного применения. При этом у каждого из существующих решений есть как достоинства, так и недостатки. Например, линейные стабилизаторы отличаются простой схемой включения и минимальным уровнем собственных шумов. Вместе с тем их КПД оказывается относительно низким, а диапазон входных напряжений, как правило, не превышает 36 В. Импульсные понижающие преобразователи, напротив, могут похвастаться высоким КПД и широким диапазоном входных напряжений (100 В и даже выше), зато их схемная реализация сложна, а шумовые характеристики оставляют желать лучшего.

В статье рассматривается схема простого источника питания, построенного с использованием компонентов от Diotec. Данный источник, как и линейный стабилизатор, характеризуется простой схемой включения, минимальным уровнем шумов и высокой стабильностью выходного напряжения. При этом от линейного стабилизатора он отличается расширенным диапазоном входных напряжений и высокой степенью защиты от внешних помех.

Разобраться в особенностях предлагаемого решения помогает отладочная плата Demoboard 3990 от Diotec (рис. 1). Ключевыми элементами рассматриваемого источника питания являются стабилизатор тока CL10MD и шунтовый стабилизатор напряжения MMTL431 от Diotec.

Читать еще:  Кусудама «Тройной блинчик»

Рис. 1. Внешний вид и электрическая схема оценочной платы Demoboard 3990 от Diotec

Обзор элементов питания Diotec

CL10MD — ограничительный диод (current limiting diode, CLD) с широким диапазоном рабочих напряжений и током стабилизации 20 мА.

Рис. 2. Внешний вид и BAX стабилизатора тока CL10MD

Принцип работы CL10MD легче всего пояснить с помощью его вольт-амперной характеристики (рис. 2). Как видно из ВАХ, стабилизатор позволяет ограничить величину входного тока в широком диапазоне напряжений. Стабилизация тока (80% от номинала) начинается при напряжениях выше 3 В (VL). Максимальное падение напряжения для CL10MD составляет 90 В. Важно отметить, что реальный диапазон рабочих напряжений сильно зависит от условий конкретного применения, в частности от температуры окружающей среды и качества теплоотвода. CL10MD изготавливается в корпусном исполнении DO-213AA и способен рассеивать около 1 Вт мощности.

MMTL431 — шунтовый регулируемый стабилизатор напряжения с максимальным входным напряжением 37 В и шунтовым током –100…+150 мА. Схема включения MMTL431, а также формула расчета выходного напряжения представлены на рис. 3.

Главное преимущество MMTL431 заключается в том, что в отличие от обычных стабилитронов его выходное напряжение слабо зависит от величины тока.

При совместном использовании CL10MD и MMTL431 можно получить простой и универсальный источник питания с широким диапазоном рабочих напряжений и минимальным набором внешних компонентов. Рассмотрим два демонстрационных примера с помощью отладочной платы Demoboard 3990 от Diotec.

Рис. 3. Схема включения стабилизатора MMTL431

Простой источник питания для светодиодов

Для создания источника питания светодиода с входным напряжением 6–60 В потребуется лишь один стабилизатор CL10MD. При этом пассивные компоненты окажутся и вовсе не нужны. Для демонстрации данного решения используется отладочная плата Demoboard 3990.

Для проведения опыта необходимо установить перемычку (jumper), как показано на рис. 4. Чтобы дезактивировать стабилизатор MMTL431, плюс входного источника питания следует подключать к выводу 1 разъема К1, а минус — к выводу 2 разъема K2.

Рис. 4. Схема питания светодиода на базе CL10MD

Принцип работы схемы очень прост. При изменении входного напряжения в диапазоне 6–60 В стабилизатор CL10MD ограничивает ток через светодиод на уровне 20 мА.

Нижний порог напряжения 6 В определяется минимальным падением напряжения CL10MD (3 В) и падением самого светодиода (3 В). Верхний порог 60 В ограничен допустимым перегревом стабилизатора (рис. 5). Согласно спецификации, CL10MD может работать при температуре кристалла +150 °С, однако для сохранения длительного срока службы следует как можно меньше его нагружать.

Рис. 5. Перегрев стабилизатора тока CL10MD

Комментарий специалиста

инженер по внедрению PT Electronics

Обеспечение электропитания любого электронного устройства — важнейшая задача при конструировании технического изделия. Инновационное решение от компании Diotec является беспрецедентным на рынке электронных компонентов для устройств небольшой мощности. В этой статье рассматривается принцип работы источника питания на основе компонентов CL10MD и MMTL431A от Diotec, а также ключевые особенности и преимущества перед классическими LDO- и импульсными регуляторами напряжения. Компания PT Electronics дает возможность почувствовать простоту и эффективность данного схемного решения с помощью отладочных плат, которые мы предоставляем инженерам и конструкторам.

Читать еще:  Мужская мини-коробочка для подарка

Простой источник питания для маломощных устройств

Как было сказано выше, шунтовый стабилизатор MMTL431 способен работать с напряжениями до 37 В. Однако с помощью CL10MD диапазон входных напряжений источника питания можно расширить до 60 В. Продемонстрировать работу этого источника можно посредством Demoboard 3990.

При проведении испытаний следует использовать конфигурацию платы, изображенную на рис. 6. Для этого следует удалить перемычку. Входное напряжение подается на разъем K1, а выходное напряжение 3,3 В снимается с разъема К2.

Рис. 6. Схема источника питания 3,3 В с широким диапазоном входных напряжений 60 В

Величина входного тока ограничивается входным стабилизатором CL10MD на уровне 20 мА. Стабилизацию выходного напряжения осуществляет MMTL431. Величина напряжения определяется положением потенциометра Р1.

В данном случае CL10MD способен обеспечивать выходной ток до 20 мА при входном напряжении более 6,3 В (собственное падение 3 В плюс выходное напряжение 3,3 В), однако уже при напряжении свыше 3,5 В удается запитать нагрузку током до 1 мА.

Схема демонстрирует отличную стабильность в широком диапазоне входных напряжений даже при повышении температуры вследствие саморазогрева (рис. 7). Это позволяет использовать ее для питания маломощных потребителей, в том числе микроконтроллеров, датчиков и аналоговых микросхем.

Рис. 7. Перегрев элементов схемы источника питания

Достоинства и недостатки предлагаемой схемы

Как и для любой другой линейной схемы, основным недостатком предлагаемого источника питания являются высокие собственные потери при высоких входных напряжениях. Однако у него есть достоинства, которые делают его весьма интересным для целого ряда приложений:

  • широкий диапазон входных напряжений вплоть до 60 В;
  • высокая точность выходного напряжения;
  • высокая степень защиты от статики;
  • отсутствие значительных ограничений по емкости входного и выходного фильтров;
  • низкая стоимость.

В качестве примера в таблице приведены результаты сравнения характеристик различных источников питания.

Заключение

Источник питания, построенный на базе стабилизатора тока CL10MD и стабилизатора напряжения MMTL431, является интересной альтернативой традиционным линейным и импульсным регуляторам напряжения и может быть использован для питания маломощной нагрузки, в том числе микроконтроллеров.

К основным преимуществам предлагаемого решения относятся: широкий диапазон входных напряжений 3–60 В, высокая точность выходного напряжения, высокая степень защиты от статики, простота схемной реализации.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector