Лабораторный блок питания 0-30В/0-5А

Однополярный лабораторный блок питания 0-30В/0-5А с "грубой" и "плавной" регулировками выходного напряжения, регулировкой выходного тока (ограничения по току) и индикацией режима работы - регулировка напряжения или включение ограничения тока. В качестве регулирующего элемента используется пара полевых транзисторов IRF840 (9NK50Z).

Если диодный мост не нужен (будет применён внешний), то на плате вместо него необходимо просто установить перемычки.

Технические характеристики:

Входное напряжение (для платы с диодным мостом): 7...32В переменного тока;

Входное напряжение (для платы без диодного моста): 9...45В постоянного тока;

Ток нагрузки: 0-5А (с индикацией включения режима ограничения тока) (Максимум 10А);

Нестабильность выходного напряжения: не более 1%.

ВАЖНО!!! Защита работает как ограничение тока ! При КЗ блок питания переходит в режим ограничения тока (стабилизации тока).

Краткое описание конструкции:

Для однополярного блока питания разработана две печатная плата размерами 92х60 мм. Регулирующие транзисторы необходимо установить на большой радиатор с площадью поверхности не менее 300 см.кв. Транзисторы Q1, Q3 необходимо закрепить с применением теплопроводящей пасты и, при необходимости, с применением изолирующих теплопроводящих подложек. Переменные резисторы регулировки тока и напряжения можно закрепить на передней панели блока питания непосредственно при помощи штатных гаек.

Схема электрическая принципиальная:

На печатной плате предусмотрены четыре отверстия. Два из них в верхней части платы для крепления радиатора и для крепления платы в корпусе блока питания. Радиатор необходимо выбрать с площадью поверхности не менее 300 см кв.

Транзисторы Q1, Q3 необходимо закрепить, при необходимости, с применением изолирующих теплопроводящих подложек. Переменные резисторы RV2.1, RV2.2 и RV1 можно закрепить на передней панели блока питания непосредственно при помощи штатных гаек.

Размещение компонентов на печатной плате:

Работа схемы:

Схема стабилизации напряжения собрана на U1.3 и U1.4. На U1.4 собран дифференциальный каскад, усиливающий напряжение делителя обратной связи, образованного резисторами R14 и R15. Усиленный сигнал поступает на компаратор U1.3, сравнивающий выходное напряжение с образцовым, сформированным стабилизатором U2 и потенциометром RV2. Полученная разница напряжений поступает на транзистор Q2, управляющий регулирующим элементом Q1, Q3. Ограничение тока осуществляется компаратором U1.1, который сравнивает падение напряжения на шунте R16 с опорным, сформированным потенциометром RV1. При превышении заданного порога, U1.1 изменяет опорное напряжение для компаратора U1.3, что приводит к пропорциональному изменению выходного напряжения. На операционном усилителе U1.2 собран узел индикации режима работы устройства. При понижении напряжения на выходе U1.1 ниже напряжения сформированного делителем R2 и R3, светится светодиод D1, сигнализирующий о переходе схемы в режим стабилизации тока.

Примечание:

В случае работы устройства от питающего напряжения ниже 23В, стабилитрон D3 необходимо заменить перемычкой. Так же, возможно питать слаботочную часть схемы от отдельного источника, подав напряжение 9-35В непосредственно на вход стабилизатора U3 и удалив стабилитрон D3.

Правильная настройка БП:

1. Подаем питание;

2. Ручки всех переменных резисторов ставим в минимальное положение;

3. Выставляем нужное напряжение;

4. Подключаем нагрузку;

5. Аккуратно поднимаем ток (желательно).

При такой последовательности действий КЗ держит!

Так же допускает случайные КЗ во время работы!

Не превышайте допустимых уровней напряжения и тока!

Не желательно долго нагружать большими токами при большом перепаде питающего и выходящего из БП напряжений, в противном случае есть вероятность теплового пробоя силового транзистора.

Так же лабораторный блок питания имеет места для установки вольтамперметра, что очень удобно (если это необходимо).

Измерительный токовый шунт вольтамперметра должен находится по минусовому проводу.

При подключении вольтамперметра перемычку LK5 нужно убрать и на ее место запаять вход и выход шунта вольтамперметра.

На плате места подключения силовой части вольтамперметр это точки 1, 2, 3:

1 - плюс;

2 - минус (вход на шунт);

3 - минус (выход шунта).

Запитать вольтамперметр можно от точек "+ 6В" и "-" рядом с конденсатором С2.

Схема подключения вольтамперметра к плате блока питания: