Įtampos stabilizatorius 10 voltų rankiniu būdu. Galinga maitinimo grandinė

Anksčiau ar vėliau bet kuriam radijo mėgėjui prireiks galingo maitinimo šaltinio tiek įvairiems elektroniniams komponentams ir blokams tikrinti, tiek galingiems naminiams radijo mėgėjų gaminiams maitinti.

Grandinėje naudojama įprasta LM7812 mikroschema, tačiau išėjimo srovė gali siekti 30A ribą, ji sustiprinama naudojant specialius TIP2955 Darlington tranzistorius, jie dar vadinami kompozitiniais. Kiekvienas iš jų gali išvesti iki 5 amperų, ​​o kadangi jų yra šeši, bendra išėjimo srovė yra apie 30 A. Jei reikia, galite padidinti arba sumažinti kompozitinių tranzistorių skaičių, kad gautumėte reikiamą išėjimo srovę.

LM7812 lustas suteikia apie 800 mA. Saugiklis naudojamas apsaugoti jį nuo didelių srovės šuolių. Tranzistoriai ir mikroschema turi būti dedami ant didelių radiatorių. 30 amperų srovei mums reikia labai didelio radiatoriaus. Emiterio grandinių varžos yra naudojamos kiekvienos sudėtinio tranzistoriaus rankos srovėms stabilizuoti ir išlyginti, nes jų stiprinimo lygis kiekvienu konkrečiu atveju bus skirtingas. Rezistoriaus vertė yra 100 omų.

Lygintuvų diodai turi būti skirti mažiausiai 60 amperų srovei, o geriausia – didesnei. Tinklo transformatorius, kurio antrinė srovė yra 30 amperų, ​​yra sunkiausia konstrukcijos dalis. Stabilizatoriaus įėjimo įtampa turėtų būti keliais voltais didesnė už 12 V išėjimo įtampą.

Maitinimo šaltinio išvaizdą galite pamatyti žemiau esančiame paveikslėlyje, deja, spausdintinės plokštės brėžinys nebuvo išsaugotas, bet rekomenduoju tai padaryti patiems programoje.

Schemos nustatymas. Iš pradžių geriau nejungti apkrovos, o multimetro pagalba įsitikinkite, kad grandinės išvestyje yra 12 voltų. Tada prijunkite apkrovą su įprastu 100 omų atsparumu ir bent 3 vatais. Multimetro rodmenys neturėtų keistis. Jei nėra 12 voltų, atjunkite maitinimą ir atidžiai patikrinkite visus laidus.

Siūlomas maitinimo šaltinis turi galingą lauko tranzistorių IRLR2905. Atviroje būsenoje kanalo varža yra 0,02 Ohm. VT1 išsklaidoma galia yra daugiau nei 100 vatų.

kintamasis tinklo įtampa seka lygintuvą ir išlyginamąjį filtrą, o tada jau išfiltruotas eina į lauko tranzistoriaus kanalizaciją ir per varžą R1 į vartus, atidarant VT1. Dalis išėjimo įtampos per skirstytuvą seka mikroschemos KR142EN19 įvestį, uždarydama neigiamą OS grandinę. Stabilizatoriaus išėjimo įtampa didėja tol, kol įtampa valdymo įėjime DA1 pasiekia 2,5 V slenkstinį lygį. Tuo momentu, kai ji pasiekiama, atsidaro mikroschema, sumažindama įtampą vartuose, todėl maitinimo grandinė patenka į stabilizavimą. režimu. Norint sklandžiai reguliuoti išėjimo įtampą, varža R2 pakeičiama į potenciometrą.

Reguliavimas ir reguliavimas: Nustatome reikiamą išėjimo įtampą R2. Stabilizatoriaus savaiminio sužadinimo patikriname osciloskopu. Jei taip, tada lygiagrečiai su bakais C1, C2 ir C4 turite prisijungti keraminiai kondensatoriai nominali 0,1 uF.

Tinklo įtampa per saugiklį patenka į maitinimo transformatoriaus pirminę apviją. Iš jo antrinė apvija jau ateina žemos įtampos esant 20 voltų, srove iki 25A. Jei pageidaujate, šis transformatorius gali būti pagamintas savo rankomis, remiantis maitinimo transformatoriumi iš seno vamzdinio televizoriaus.

Viename iš savo parodžiau, kaip pats pasigaminti gerą maitinimo šaltinį ir skundžiausi, kodėl parduodami geri maitinimo šaltiniai retai randami. Šis maitinimo blokas man patiko vien pagal paveikslėlį, bet kadangi vaizdas gali apgauti, nusprendžiau atidžiau pažiūrėti ir išbandyti.
Apžvalgoje bus aprašymas, nuotraukos, bandymai ir nedidelės projektavimo klaidos analizė.
Tęskite skaitymą po pjūviu.

Mano skaitytojai tikrai prisimins apžvalgą „12 voltų 5 amperų maitinimo šaltinis arba kaip tai būtų galima padaryti“. Šis maitinimo šaltinis man priminė tą, kurį dariau apžvalgos pabaigoje :)

Bet testai ir patikrinimai tikrai geri, bet kaip visada pradėsiu nuo to, kaip sekėsi ir kaip atkeliavo.
Atvyko ne vienas maitinimo blokas, apie antrą produktą papasakosiu kitą kartą, manau, bus ne mažiau įdomu. Važiavau greitai, į trasą patekau per 8 dienas.
Bet buvo priekaištas dėl pakuotės, bet kadangi ne visi mėgsta įpakavimą, tai paslėpsiu kelias nuotraukas po spoileriu.

Paketas

Užsakymas buvo įprastame pilkame maišelyje, apvyniotame putplasčio juosta.

Dėl tokios pakuotės turėjau priekaištų. Pakuotojas tiesiog sulankstė mano du maišus, apvyniojo juos lipnia juosta ir suklijavo juostele, tačiau kraštai liko atviri.
Dėl to maišeliai ir juostos rulonas keliavo atskirai. Labai pasisekė, kad jie ilgai nevažiavo ir buvo patys supakuoti į atskiras pakuotes, antraip su radiatoriais galėjo pralaužti pakuotę ir išlipti.

Lenta buvo supakuota į daugeliui pažįstamą antistatinį maišelį su ne mažiau pažįstamu lipduku.

Trumpos charakteristikos:
Įėjimo įtampa 85-265 voltai
Išėjimo įtampa - 12 voltų
Apkrovos srovė - 6 amperai vardinė, 8 amperai maksimali.
Išėjimo galia - 100 vatų (maksimali)

Lentos išmatavimai nėra labai dideli, 107x57x30mm.

Yra brėžinys su tikslesniais matmenimis, manau pravers.

Pati lenta atrodo labai tvarkingai, pilnai atitinka parduotuvėje esančią nuotrauką, kuri mane maloniai nustebino.

Ant lentos yra gana dideli radiatoriai, o pati lenta pagaminta atviras vykdymas, t.y. Jis skirtas montuoti į kažkokį įrenginį ir neturi savo dėklo.
Ėmiau ne veltui, bet verslo reikalais :) Yra mintis perdaryti vieną iš savo įrenginių, bet kadangi nebuvau tikras dėl šio maitinimo šaltinio kokybės, nusprendžiau iš pradžių užsisakyti ir išbandyti tik jį, tad tikrai bus būti tęsiniu. Na, bent jau aš taip tikiuosi.

Plokštė turi įvesties filtrą, ribotuvą paleidimo srovė ir bevaržtinis gnybtų blokas 220 voltų įėjimui.
Ant galios transformatorius yra DC12V-8 lipdukas.
Transformatoriaus išėjimo apvija apvyniota 5 laidais

Litavimas labai tvarkingas, laidai gana trumpai nugraužti, niekas neišlipa, fliusas pilnai nusiplauna. Netrūksta komponentų.
Plokštė yra dviejų sluoksnių su dvipusiu tvirtinimu.
Bet yra maža pastaba, ant kiekvieno radiatorių prilituotas tik vienas tvirtinimo kaištis.
Mano nuomone, tai nėra labai gerai. Kas jiems trukdė sulituoti abu, neaišku.
O parduotuvės nuotraukoje viskas lygiai taip pat.
Atkreipiu dėmesį, kad išėjimo įtampa matuojama taške, kuris yra kuo arčiau išvesties jungties, šiam pliusui tai turi įtakos išėjimo įtampos laikymo tikslumui.

Pagrindiniai lentos komponentai yra arčiau.
Įdiegtas PWM valdiklis CR6842S, kuris yra pilnas labiau žinomo valdiklio analogas
Beveik visi sumontuoti rezistoriai yra tikslūs, ne blogesni nei 1%, tai rodo keturių skaitmenų žymėjimas.

Galios tranzistorius 600 voltų 20 amperų, ​​0,19 omo, gamintojas Infineon.
Dar viena nedidelė pastaba, tvirtinimo varžtas buvo per stipriai priveržtas ir prispaudė izoliacinę įvorę. Tranzistorius liko izoliuotas nuo radiatoriaus, o pats radiatorius – nuo ​​kitų komponentų, tačiau įspūdis kiek sugadintas.
Tranzistorius yra izoliuotas nuo radiatoriaus žėručio plokštele.

Šiek tiek nukrypsiu, nuotraukoje rodomas mažas elektrolitinis kondensatorius, sprendžiant iš litavimo jis buvo arba vėliau lituotas, arba pakeistas, tai niekaip neturėjo įtakos veikimui (na arba beveik nieko).
Faktas yra tas, kad smarkiai pasikeitus apkrovai nuo nulio iki 4 amperų ar daugiau, PSU gali išsijungti 0,5 sekundės. Patarčiau šį elektrolitą pakeisti tokiu, kaip 47uFx50 V.
Jei tokie režimai neplanuojami, galite tai palikti.

Išėjimo diodų mazgas 100 voltų 2x20 amperų gamintojas ST.
Radiatorius realiai lygus, toks ir išėjo nuotraukoje :)

Taip pat galite pamatyti porą išėjimo kondensatorių 1000uF x 35 voltų, išvesties filtro induktorių ir šviesos diodą, rodantį, kad maitinimas įjungtas.
Čia jungtis jau sumontuota įprastu, varžtu.
Nors, kaip man, jungtys paprastai yra nereikalingos įterptajai plokštei.

Išvesties kondensatoriai yra nustatyti su gera įtampos atsarga, kuri yra labai gera.
Pakeliui patikrinau šių kondensatorių talpą ir ESR, taip pat pasirodė.
Įrenginys rodė bendrą talpą ir ESR, jei skaičiuojant kiekvienam atskirai, tai bus maždaug 1050uF ir 30mOhm.
Kondensatoriai vargu ar firminiai, bet charakteristikos gana normalios, mane džiugino 35 voltų darbinė įtampa, dažniausiai savo maitinimo šaltiniuose naudoju 25 voltų kondensatorius.

Na, „kad nepabėgčiau du kartus“, patikrinau įvesties elektrolitą.
Rašoma 82uF 400 voltų 105 laipsnių.
Talpa beveik normali, ESR normalus.
Kondensatorių gamintojas Taicon.

Ir, žinoma, nupiešiau šio maitinimo šaltinio schemą. Daugumos komponentų numeracija atitinka spausdintinės plokštės numeraciją.

Norėdami išbandyti maitinimo šaltinį, paruošiau tokią krūvą įvairių dalykų :)
Nieko neįprasto:
Apkrovos rezistoriai 3 vienetai 10 omų ir vienas komplektas, iš viso 3 omai (5 vnt. 15 omų sujungti lygiagrečiai) + ventiliatorius.
multimetras
Bekontaktis termometras
Osciloskopas
Bet kokios jungtys ir laidai.

Maitinimo šaltinio bandymas

Testavimo procesas apėmė nuoseklų apkrovos didinimą, o po kiekvieno apkrovos padidinimo laukiau apie 15 minučių, tada išmatavau pagrindinių komponentų temperatūrą ir pereinau prie kito apkrovos didinimo žingsnio.
Osciloskopo daliklis visą šį laiką buvo 1:1 padėtyje.

1.Režimas tuščiąja eiga. Įtampa 12,29 voltai.
2. Prijungtas vienas 10 omų rezistorius, įtampa šiek tiek sumažėjo iki 12,28 voltų.

1. Sujungti 2 10 omų rezistoriai, įtampa 12,28 voltai.
2. Sujungti 3 10 omų rezistoriai, įtampa 12,27 voltai.

1. Prijungtas komplektas su 3 omų varža + ventiliatorius, įtampa 12,27 voltai
2. 3 omų komplektas + 10 omų rezistorius, įtampa 12,27 volto.

Maža pastaba, prijungus didesnę nei 4 amperų apkrovą, PSU gali išsijungti 0,5 sekundės ir vėl įsijungti. Tai atsitinka tik perjungiant iš tuščiosios eigos režimo, net ir nedidelė apkrova visiškai pašalina šį efektą.

1. Rinkinys 3 omų + 2 rezistoriai 10 omų, įtampa 12,27 voltai.
2. Maksimalios apkrovos režimas, 3 omų rinkinys + 3 rezistoriai 10 omų, įtampa 12,27 voltai.

Kaip jau rašiau aukščiau, testavimo metu matavau įvairių komponentų temperatūras.
Temperatūra buvo matuojama:
Galios tranzistorius
transformatorius
išvesties diodas
Pirmasis pagal išėjimo kondensatoriaus grandinę.

Norint gauti tikslesnius rodmenis, buvo matuojama paties tranzistoriaus ir diodo mazgo, o ne jų radiatorių temperatūra.
Esant 80 vatų apkrovos galiai, temperatūra buvo matuojama du kartus, antrasis matavimas buvo po papildomo 10 minučių pašildymo.

Santrauka:
privalumus
Kokybiška konstrukcija
Gana geros kokybės komponentai.
Atitiktis deklaruotiems parametrams.
Puikus išėjimo įtampos stabilizavimo tikslumas
Nematau reikalo tobulėti.
Žema kaina.

Minusai
Pakavimo pažyma (atėmus parduotuvę)
Nelituotas ant vieno montavimo kontakto ant radiatoriaus.

Mano nuomonė.
Tiesą pasakius, šis PSU man patiko jau išoriškai parduotuvės nuotraukoje ir jau buvo kažkoks pasitikėjimas, kad galų gale jį gausiu, bet viena yra pamatyti, o kita – išbandyti.
PSU paliko teigiamas emocijas, puikiai tinka kaip įmontuotas vienas iš namų gamybos įrenginių.
Žinoma, buvo ir minusų, bet jie labai maži, palyginti su pliusais.

Apžvalgos maitinimo šaltinį suteikė banggood.

Tikiuosi, kad mano apžvalga bus naudinga.
Aišku, galima sakyti, kad giriu prekę, bet galiu pasakyti, kad su maitinimo šaltiniais užsiimu apie 15 metų, per tą laiką surinkau daugiau nei 1000 vnt, kiek suremontavau ir perdariau, pamečiau paskyra. Todėl negaliu girti normalaus dalyko. Esu matęs geresnių dalykų, ypač BP išleistuvių seriją, bet yra kitokia kaina.
Taip pat galite apsvarstyti tokį PSU, bet mažesnio galingumo.

Maža pastaba Kinijos inžinieriams

Maitinimo šaltinis parodė labai gerus rezultatus, tačiau yra nedidelis komentaras apie dizainą, tiksliau - apie spausdintinę plokštę.
Kai kurios grandinės yra nukreiptos neteisingai, o jei tai būtų teisinga, pulsacijos lygis gali būti dar labiau sumažintas.
Parodysiu su pavyzdžiu.
1. Kaip daroma maitinimo bloke, šis skyrius matomas lentoje, aiškumo dėlei aš jį šiek tiek supaprastinau.
2. Kaip tai padaryti geriau nejudinant lentos komponentų
3. kaip tai padaryti dar geriau, bet su judančiais komponentais.
Faktas yra tas, kad maitinimo grandinėse nepageidautina turėti sekcijų, kuriose srovė gali tekėti dviem kryptimis, nes tai padidina trukdžių lygį.
Srovė turėtų tekėti tik viena kryptimi.
Pradinėje versijoje kondensatoriaus įkrovimo srovė pirmiausia teka tais pačiais takeliais, o po to jais teka iškrovimo srovė.