Импульсный блок питания на базе БП PC
(Фотки и схемы будут чуть поже качество убогое надо пределать)
Описываемый блок питания позволяет питать стабилизированным напряжением радиолюбительские конструкции и заряжать стабильным током различные аккумуляторные батареи.
Основные технические характеристики
Входное напряжение, В..................................................110, 220
Выходное стабилизированное напряжение, В.....................5-15
Напряжение пульсаций при токе 5А, мВ, не более.................25
Выходной стабилизированный ток, А....................................1-10
Размеры, мм................................................................190x150x90
Масса, кг...................................................................................1,4
Блок питания оснащен цифровой шкалой для индикации выходного напряжения и тока нагрузки, имеет регуляторы выходного напряжения для грубой и точной установки, регулятор ограничения выходного тока, индикатор максимального тока, предохранитель для защиты выходных цепей в случае неправильной полярности включения заряжаемого аккумулятора.
Принципиальная схема устройства изображена на рис 1, где А1 импульсный блок питания компьютера; А2 устройство индикации с узлом стабилизации тока нагрузки.
В блок питания компьютера необходимо внести некоторые изменения (рис 2). Его узел управления обычно выполнен на специализированной микросхеме (ШИ - контроллере) TL494 или ее аналогах МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4. На вывод 1 этой микросхемы подан сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений +5 и +12В, а на вывод 2 образцовое напряжение от внутреннего стабилизатора с вывода 14. Обратную связь от источника напряжения +5В следует отключить, удалив резистор R1 (здесь и далее нумерация элементов условная), a R4 и R8 заменить резисторами указанных на схеме номиналов. Вместе с переменным резистором R1 (см, рис, 1) они образуют делитель напряжения обратной связи, благодаря чему становится возможной регулировка (грубая) выходного напряжения блока. Его точное значение устанавливают переменным резистором R2 (см. рис. 1), подключенным к выводу 2 ШИ - контроллера.
Блок питания оснащен встроенным вентилятором, питающимся от источника напряжения 12В. Так как выходное напряжение будет меняться в широких пределах, вентилятор необходимо подключить через гасящий резистор R7 к выпрямителю, питающему ШИ - контроллер не меняющимся напряжением около 24В. К выходу +12В нужно добавить резистор R6, который обеспечит устойчивую работу блока питания в отсутствие нагрузки при низком выходном напряжении. Желательно также поменять местами выпрямительные диоды источников +5В и +12В, потому что в первом из них применены более мощные диоды.
Стабилизатор выходного тока собран на ОУ DA1 (рис. 3). На его неинвертирующий вход подано напряжение с резистора R3, включённого в минусовый провод и выходной цепи блока питания. На инвертирующий вход DA1 поступает образцовое напряжение с переменного резистора R4 (см, рис. 1), которым задают уровень стабилизации тока. Резистор R5 и конденсатор С1 в цепи ООС, охватывающей ОУ обеспечивают устойчивость работы этого узла, Через диод VD1 напряжение обратной связи поступает на вывод 3 ШИ - контроллера (см. рис. 2), Светодиод HL1 индикатор максимального тока, он светится при токе нагрузки, близком или равном заданному значению.
Рис 1
Измеритель напряжения и тока выполнен на АЦП А2, включенном по типовой схеме, и цифровых индикаторах HG1- HG4. Режим его работы выбирают переключателем SB1. Контактная группа SB1,1 коммутирует измеряемое напряжение, SB 1,2 - запятые цифровой шкалы. В положении переключателя «U» на вход АЦП поступает выходное напряжение блока питания через предохранитель FU1 и резистивный делитель R8-R10, благодаря чему при перегорании предохранителя индикатор показывает 0В, В режиме контроля тока (переключатель в положении «I») АЦП измеряет падение напряжения на датчике тока резисторе R3. Напряжение питания +5В стабилизировано интегральным стабилизатором DA1 (см. рис, 1), напряжение -5В параметрическим стабилизатором VD3, R6, подключенным через диод VD2 к выпрямителю отрицательного напряжения импульсного блока (см. рис. 2).
Детали устройства индикации с узлом стабилизации тока нагрузки вместе с переменными резисторами R1, R2, R4 и гнездами розетки XS1 (см. рис. 1) смонтированы на печатной плате (рис. 4). Печатная плата закреплена с помощью резьбовых стоек и винтов на передней стенке блока, На ней же (за печатной платой) установлен без изолирующей прокладки интегральный стабилизатор напряжения DA1 (см, рис. 1).
В блоке питания применены постоянные резисторы МЛТ, переменные СПЗ - 9а5 подстроечные СПЗ-38. Конденсаторы С2, СЗ - К50-35, С9 - С11 - К73-17, остальные КМ. Диод VD1 любой германиевый, ОУ DA1 КР140УД608 с любым буквенным индексом, КР140УД708, цифровые индикаторы HG1 - HG4 - АЛС324Б, АЛСЗЗЗБ, АЛС321Б, переключатель SA1 кнопочный малогабаритный для печатного монтажа 8170G или аналогичный, предохранитель FU1 - плоский автомобильный на ток 10А. Резистор R3 выполнен из трех отрезков константанового провода диаметром 1 и длиной примерно 50мм, согнутых в вида П - образных скоб и припаянных к соответствующим печатным проводникам платы. Отклонение сопротивления этого резистора от указанного на схеме значения (0,01 Ом) не должно превышать ±20 %,
Рис 2
Налаживание блока питания начинают с проверки пределов регулирования выходного напряжения (переключатель SB1 - в положении «U») по образцовому вольтметру. Стабилизатор тока на это время отключают, отпаяв провод, идущий от вывода 3 печатной платы к выводу 3 ШИ котроллера. Если необходимо, пределы корректируют подбором резисторов R4 и R8 (см. рис. 2).
Рис 3
Затем к блоку подсоединяют нагрузку с током потребления 5 - 10А, переводят переключатель в положение «I» и по образцовому амперметру подстроечным резистором R12 устанавливают необходимое значение тока.
Далее, переключив индикатор на измерения напряжения, корректируют его показания по образцовому вольтметру подстроечным резистором R9. После этого восстанавливают цепь обратной связи стабилизатора тока, переключают индикатор на измерение тока и, изменяя сопротивление нагрузки, убеждаются в работоспособности стабилизатора. При необходимости границы интервала регулирования тока устанавливают подбором резисторов R1 и R4 (см. рис. 3).
Во время экспериментов блок питания нагружался током 15А, при напряжении 15В. При этом лишь несколько увеличивался нагрев обмотки дросселя L2 в импульсном блоке питания (см. рис; 2) Этот недостаток можно устранить, перемотав его обмотку проводом вдвое большего сечения.
При зарядке батареи аккумуляторов стабильным током сначала следует установить регуляторами R1 и R2 напряжение окончания зарядки, а затем, подключив батарею, переменным резистором R4 - требуемый ток. Во время зарядки должен светиться светодиод HL1. По её окончании, когда напряжение на батарее возрастет до заданного значения, ток уменьшится, светодиод погаснет, и блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, в котором она может находиться длительное время. Таким образом, нет необходимости контролировать процесс зарядки и момент ее окончания, не нужно отключать батарею по окончании зарядки.
Отредактировано alexval2007 (2008-05-28 23:10:41)
