Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Блоки питания » Линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях

    Линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях

    Приветствую, Самоделкины!
    Сейчас мы вместе с автором YouTube канала «Open Frime TV» соберем довольно простой и надежный лабораторный блок питания на операционных усилителях.


    Думаю, все кто хотел собрать линейный лабораторный блок питания на операционных усилителях часто натыкались на вот такую распространенную схему:

    Китайцы даже начали серийно ее выпускать.

    Как видно тут для стабилизации выходного напряжения применены операционные усилители, но есть одно - но, которое делает эту схему весьма непривлекательной. Это то, что входное напряжение не может превышать 30В. Большинство людей такое ограничение ставит в тупик, потому что трансформаторы обычно бывает на 24В и 36В. Найти трансформатор на 30В проблематично, а переделать трансформатор под блок питания нерационально.

    Почему же так получается? А все потому, что операционные усилители в этой схеме подключены напрямую к напряжению питания, а у них есть верхний предел по входному напряжению.



    Конечно, может кому и подходит данный вариант, но автора он не устроил, и тогда начались поиски хороший схемы. Нужная схема таки была найдена на одном из форумов.

    Там было предложено несколько вариантов, автор же попробовал и ту, и другую, и в итоге остановился на вот такой схеме:

    Характеристики: внушительное входное напряжение (может достигать 50В), выходной ток может составлять 5А (но это значение переменное, подробнее при тестах).

    Теперь пару слов про работу схемы. Один операционный усилитель сравнивает заданное опорное напряжение и выходное, и в зависимости от этого приоткрывает или закрывает силовой транзистор.


    Второй же операционный усилитель, следит за падением напряжения на шунте.


    Смысл его работы такой же, как и первого, как только напряжение падения на шунте станет выше определенного уровня, он сбросит напряжение для первого операционного усилителя. Этот начнет закрывать транзистор до тех пор, пока напряжение падения на шунте не сравняется с заданным значением тока.

    Так же на форуме люди делились своими вариантами печатных плат.

    Но по размерам они были довольно большие, и тогда автор решил набросать вот такую печатную плату.

    По размерам она получилась очень компактная. Сначала он сделал тестовый вариант способом ЛУТ и все проверил.



    Схема в работе понравилась. После этого автор решил ее красиво оформить и отправил на изготовление китайской компании.

    И вот платы доставили. Автор с нетерпением открывает коробку. Они отлично запакованы. Давайте достанем платки и рассмотрим поближе.


    Ну что же, качество как всегда на высоте. Сразу же захотелось собрать эту плату и проверить в работе. Количество деталей тянет на уровень средний. Пайка занимает минут 20 от силы.
    В итоге получаем вот такую красивую плату:


    Можно ее протестировать. Для этого нам понадобится источник питания, также нам понадобится электронная нагрузка.


    В первую очередь проверим минимальное и максимальное напряжение на выходе.

    Как видим, минимальный порог 0В, а максимальный всего на пару вольт меньше входного. Теперь можно проверить насколько проседает выходное напряжение под нагрузкой. Для этого не убираем щупы с измерения напряжения и вешаем туда лампочку на рассчитанную на напряжение 36В, мощностью 100Вт.


    Как видим, стабилизация на уровне. Теперь проверим какой ток может выдать схема. Но для начала некоторая оговорка: максимальный ток, который можно получить из данной схемы варьируется. Сейчас подробнее: выходной ток при 40 вольтах ограничен 5-ю амперами, но это еще не все, при выставлении максимального тока нужно следить за тем, чтобы мощность рассеиваемой транзистором не превышала 100Вт.



    Рассчитать эту мощность можно по вот такой формуле:

    Подставляем значение разницы входного и выходного напряжения и умножаем на ток потребления. К примеру, если у нас входное напряжение составляет 40В, а на выходе выставлено напряжение 2В и ток 5А, то на транзисторе будет рассеиваться 190Вт. А как вы понимаете, он не выдержит такой нагрузки.


    Поэтому нужно или уменьшать входное напряжение или снизить ток потребления. Вот теперь можно подключать нагрузку. Выставляем на блоке питания напряжение равное 30В. На выходе линейника напряжение составит 20В. Нагрузим током в 2А. Смотрим на стабилизацию напряжения и тока.

    Как видим, картина отличная. Блок справляется на ура. Так же не забываем ставить на транзистор радиатор довольно больших размеров, так как нагрев будет и очень сильный, от этого не убежишь, линейный блок по-другому не работает.



    Ну а на этом, пожалуй, все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

    Видео:

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Намотка импульсного трансформатора своими руками

    Блок питания с регулировкой напряжения и тока своими руками

    8.5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.6
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.9
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.67 из 10 (голосов: 8 / История оценок)

    Добавить комментарий

    9 комментариев
    Гость Сергей
    Не схема, а полная непонятка. Сигнал обратной связи по напряжению сравнивается с сигналом датчика тока. Что стабилизируется? Напряжение? Ток? Ответ очевиден - стабилизации нет никакой. Ни напряжения, ни тока. Есть только регулирование. Причем взаимно-зависимое. Для стабилизации (не важно чего) сигнал обратной связи должен сравниваться с эталоном (источником опорного сигнала). Для нормальной стабилизации и тока и напряжения должно быть два независимых канала стабилизации с перехватом управления по принципу "старшинства". Т.е. управляет регулирующим транзистором тот канал, у которого сигнал рассогласования (ошибки) больше. В этой схеме даже источника опорного сигнала (эталона) нет!!!
    Joice
    Добрый день. Не знаю пригодится ли мне БП по мощнее, но решил запаралелить ещё один транзистор в эту схему. Подскажите, резисторы в эмитеры по 0,18Ом/2W будут достаточными? И каково назначение HER508  параллельно силовому транзистор 5200? Спасибо за схему и готовую лейку. 
    Сергей Евгеньевич
    Цитата: Иван_Похмельев
    Сергей Евгеньевич, как вопрос задан, так и отвечаю.;)
    А вот на вопрос "Если поднять его вдвое, до 10А, надо уменьшить ..." - ответ "да".
    Про транзистор - не знаю, смотрите справочник.

    Добрый день.
    Все же вопрос с питанием LM не совсем ясен. На этом же сайте подобная схема https://usamodelkina.ru/16613-prostoj-laboratornyj-blok-pitanija.html (не пойму, как ссылку воткнуть). Там питание м/с по общему проводу выглядит более логично. Не пойму, чем или как входной минус "ниже" общего провода стабилизатора. По идее они вообще должны быть объединены. Нет? Просто плата еще не доведена, неохота потом дорожки резать.
    Иван_Похмельев
    Сергей Евгеньевич, как вопрос задан, так и отвечаю.;)
    А вот на вопрос "Если поднять его вдвое, до 10А, надо уменьшить ..." - ответ "да".
    Про транзистор - не знаю, смотрите справочник.
    Сергей Евгеньевич
    Иван_Похмельев,
    Спасибо. Совершенно понятно, что 7812 стоит для ограничения напряжения питания микросхемы. Но про шунт вы не ответили. Мощность источника и радиатор это само собой. Кстати, надеюсь возможно заменить силовой транзистор на MJW21194?
    ino53
    Смотрю, Иван_Похмельев, дай, думаю, зайду в тему, может, поцапаемся немного...
    А тут и темы то толком нет... Ну, не последний день на свете... drinks
    Иван_Похмельев
    Цитата: Сергей Евгеньевич
    1. Почему 11 нога микросхемы подключена к минусу питания, а не к общему проводу стабилизатора 7812? Он ведь специально для ее питания установлен. 3. Про вариант увеличения выходного тока. Чтобы поднять его вдвое, до 10А, надо уменьшить сопротивление шунта вдвое?
    1. Питание микросхемы подключено к самому низкому напряжению, чтобы обеспечить точный и безопасный контроль выходного тока. 7812 нужен не столько для стабилизации (коэффициент подавления влияния напряжения питания у ОУ очень большой), сколько для ограничения напряжения питания.
    3. Для увеличения выходного тока в первую очередь надо обеспечить параметры входного напряжения и силовых транзисторов, в том числе радиаторов.
    Сергей Евгеньевич
    Схема привлекла отсутствием индуктивностей, которые надо пересчитывать под имеющийся магнитопровод и мотать. Стал подрисовывать печатку под свой вариант. Столкнулся с недопониманием. 1. Почему 11 нога микросхемы подключена к минусу питания, а не к общему проводу стабилизатора 7812? Он ведь специально для ее питания установлен. 2. На печатке номинал регулятора напряжения указан 5кОм, а в схеме 10кОм. Где правильно? В видео тоже 5кОм, подозреваю, что все-таки 5кОм. 3. Про вариант увеличения выходного тока. Чтобы поднять его вдвое, до 10А, надо уменьшить сопротивление шунта вдвое?
    Иван_Похмельев
    ... входное напряжение не может превышать 30В. Большинство людей такое ограничение ставит в тупик, потому что трансформаторы обычно бывает на 24В и 36В. Найти трансформатор на 30В проблематично

    Во-первых, не входное напряжение, а напряжение питания при однополярном подключении. Максимальное входное напряжение, как правило, близко к максимальному напряжению питания, но несколько отличается от него. Но речь далее идёт о напряжении питания.
    Во-вторых, возможно, Вы удивитесь, но на выходе выпрямителя после понижающего трансформатора на 24 В напряжение будет 32 В при номинальном сетевом напряжении. Я уж не говорю о допустимых отклонениях и о том, на какое сетевое напряжение рассчитан трансформатор.

    Касательно самого изделия. Решение не идеальное, но вполне пристойное, учитывая простоту схемы. Отдельный плюс автору за то, что уделил достойное внимание необходимости обеспечения работы силового транзистора в рамках ОБР.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии