Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Блоки питания » Регулируемый стабилизатор на TL431 с автоматическим охлаждением

    Регулируемый стабилизатор на TL431 с автоматическим охлаждением


    Всем привет! Сегодня я расскажу вам, как самостоятельно можно сделать регулируемый блок питания на микросхеме TL431, в котором присутствует автоматическое охлаждение.

    Перед началом хочу посоветовать вам свой видеоролик, тут я показывал весь процесс сборки данной схемы.

    Первое что нам потребуется найти так, это понижающего трансформатора, именно от него будут зависеть максимальные характеристики блока питания.

    Я взял вот такого тороидального трансформатора (на одном стриме его прозвали ёжиком smile ) с выходной обмоткой 19В. Напряжение на трансформаторе не должно превышать 25В!

    Напряжение потребуется выпрямить и с этой задачей хорошо справляется диодный мост. Я взял китайского моста KBU8K он на 8А и с него можно спокойно снимать 5А.

    Его также можно сделать самостоятельно из четырех отдельных диодов.

    Паять всё на я буду на самодельной печатной плате, которую сделал самостоятельно методом лут. Файл платы можете скачать по этой ссылке архив с платой и схемами.
    Кстати зеркалить её не нужно, я забыл и отзеркалил, поэтому вход будет справа, а выход слева. Не допустите моей ошибки!

    Диодный мост во время работы будет греется поэтому я вынесу его на проводах, потом нам потребуется его прикрутить к радиатору.

    На выходе моста будут 100-герцовые пульсации и чтобы их убрать нам потребуется поставить конденсатор.

    Я взял два электролита по 4700мкф каждый. Грубо говоря можно сказать так: на 1А нам нужен конденсатор на 1000мкф.

    Для лучшей фильтрации неплохо было бы поставить ещё один конденсатор, но уже плёночный или керамический. Я взял плёнку на 2.2мкф этого должно хватить.

    Напряжение должно вырасти в 1.4 раза, связано это с тем, что конденсаторы заряжаются до амплитудного напряжения, допустим у нас на трансформаторе напряжение 19В, а на конденсаторах напряжение уже будет 26.6В, при таком напряжении ничего не сгорит и всё будет хорошо. А если у нас на трансформаторе будет 30В то на конденсаторах будет напряжение 42В, при таком напряжении микросхема TL431 выйдет из строя, если кто-то не знал то эта микросхема выдерживает максимальное напряжение 36В, а при 42В она сгорит.

    С первой частью БП мы закончили, предоставляю вам принципиальную схему данного узла.

    Дальше нам потребуется сделать регулятор напряжения. Схему вы можете видеть перед собой, она не сложная и запуститься должна с первого раза.

    Первое что нам потребуется запаять на плату так это три резистора: 2 резистора на 1К и один резистор на 100Ом.

    Мощность резисторов не важна. Идеально подойдут резисторы с мощностью 0.125Вт.

    Для регулировки напряжения нам потребуется найти резистор на 10К но можно взять и на 20К хоть на 50К работать будет, просто диапазон регулировки напряжение будет разным.

    Его я рекомендую вынести на проводах. У меня завалялся вот такой разъем и я решил его сюда поставить.

    Главным элементом схемы является микросхема TL431 она дешёвая и найти её будет просто.

    Простыми словами можно сказать так, TL431 это управляемый стабилитрон и со своей задачей она справляется хорошо.

    В дело пошли транзисторы. Один транзистор нужен маломощный я взял КТ602 но подойдут любые другие транзисторы с схожими характеристиками. Рекомендую брать BD139.

    Ну а главным силовым транзистором у меня будет 2SC5200 он мощный и для БП в принципе подходит. Схема линейная, то есть всё лишнее напряжение транзистор перерабатывает в тепло! Не стоит брать транзисторы в корпусе ТО-220 они могут отдать 30-40Вт тепла не больше, мой транзистор может рассеять примерно 70Вт, рекомендую брать транзисторы в корпусе ТО-3 они спокойно могут отдать 100Вт тепла. Лучше всего брать транзистор КТ827 он составной и ток коллектора у него хороший и тип корпуса тоже хороший. Про него мы потом чуть позже вспомним.

    2SC5200 тоже выведу на проводах. Также не забывайте изолировать все контакты в термоусадку.

    На данном этапе схему можно уже проверять. Она у меня заработала, минимальное напряжение 2.5 вольта а максимальные почти 25в. На но самом деле максимальное напряжение около 17 вольт. Мы уже знаем что схема работает, поэтому можем паять дальше.

    На базу транзистора кт602 желательно припаять конденсатор на 100мкф с ним схема будет работать лучше.

    Дальше на выходе схемы припаиваем резистор на 10К он будет создавать небольшую нагрузку на выходе.

    Ну и параллельно к резистору припаиваем электролит на 100мкф. Ну и про неполярный конденсатор тоже не забываем я взял пленку на 470 нФ. Без резистора на 10к конденсаторы будут долго разряжаться напряжение будет показываться некорректно.

    Вторая часть блока питания готова.

    Нам осталось всего на всего спаять схему терморегулятора, она не сложная, но работает хорошо. Скажу сразу, светодиод я подключил неправильно.

    Схема питается от 12В, а на диодном мосту у нас целых 25В - это много. Поэтому схему мы будем запитывать через стабилизатор напряжения КРЕН8Б но вы можете брать любой другой современный аналог.

    Стабилизатор я тоже выведу на проводах, потом мы его прикрутим к радиатору, так как при работе он будет греется. Микросхема греется из за того что она работает в линейном режиме.
    На 1 и 3 ногу стабилизатора желательно припаять керамические конденсаторы 0.1мкф с ними будет лучше.

    На выход стабилизатора я припаяю светодиод с токоограничительным резистором на 22К.

    Теперь у нас есть индикатор работы блока питания.

    В качестве датчика температуры у нас выступает терморезистор, при нагреве его сопротивление будет падать.

    Для регулировки чувствительности схемы мы используем подстроечный резистор на 10К. Можно взять обычного переменника но я вам советую брать именно подстроечного резистора. С ним мы сможем более точно выставить нужную температуру срабатывания схемы.

    А пропускать всю нагрузку через себя будет полевой транзистор irfz44n он поддельный но для данного случая он подходит сюда идеально, греется он не должен поэтому к радиатору мы его не будем прикручивать.

    Также нам потребуются найти вентилятор я нашел его в компьютерном блоке питания. Он на 12В и дует более-менее нормально.

    Подаём питание и проверяем схему и она у меня работает. Я настроил схему так что от температуры тела вентилятор начнет крутиться.

    За кадром я тестировал схему и к сожалению китайский транзистор вышел из строя. Он не выдержал нагрузки 4А при напряжении 12В, транзистор к радиатору был прикручен.

    Поэтому я возьму ранее упомянутого кт827 он точно оригинальный и по своим характеристикам он даже лучше.

    Для охлаждения деталей нам потребуется радиатор чем он будет больше тем лучше. Все-таки схема работает в линейном режиме.

    Сначала я прикручу транзистор, термопасту я не буду использовать так как корпус транзистора это коллектор.

    Из обычного провода делаем клемму, должно получиться что-то типо такого.

    Этот провод нужно прикрутить к радиатору.

    Стабилизатор напряжения обязательно прикручиваем через специальную изолирующую прокладку с пластиковой шайбой.

    Не забываем про диодный мост, тут я уже взял и намазал немного термопасты.

    Термодатчик я прижал вот такой вот штукой, не очень красиво, но держится крепко. Но будьте внимательны датчик довольно хрупкий и может треснуть.

    Ну и можно сказать что уже всё готово осталось только протестировать схему.
    Большой мультиметр измеряет входное напряжение которое есть на трансформаторе, а мультиметр поменьше измеряет напряжение на выходе схемы. Схема прекрасно работает, напряжение регулируется. И это очень и очень хорошо.

    Вместо трансформатора я подключу регулируемый блок питания и на входе буду регулировать напряжение и мы увидим как схема стабилизирует напряжение на выходе. На схеме я выставил напряжение 12 В на входе было почти 24В, сейчас я это напряжение буду менять, схема напряжение стабилизирует хорошо.

    При напряжении 14В уже пошла просадка на выходе. Дальше на выходе я выставил 5В и на входе начал регулировать напряжение и уже при напряжении 7В пошла просадка на выходе. Получается так что на входное напряжение должно быть на несколько вольт выше чем выходное напряжение.

    Ну а сейчас проведем тест под нагрузкой, в качестве нагрузки у нас будет вот такая традиционная лампочка.
    Выставляем 12В и подключаем нагрузку.

    При токе 3 А напряжение просело но не очень сильно, стабилизация хорошая.

    Измерять температуру радиатора мы будем вот такой вот штукой.

    Сейчас я хочу провести десятиминутный тест схемы под нагрузкой. Напряжение тоже самое 12В и ток тоже 3А ну, а входное напряжение на трансформаторе примерно будет 19В. Температура на радиаторе растет, напряжение на трансформаторе меняется в ту или иную сторону ну, а на выходе напряжение стабильное.

    При температуре 38°C вентилятор начал крутиться, конечно он стоит неправильно но температура перестала расти, всё таки что-то вентилятор помогает.

    Десяти минутный тест схема прошла без никаких проблем

    Сейчас будет очень жёсткий тест схемы, вместо лампочки я подключил толстую нихромовую спираль. Под нагрузкой напряжение сильно не просело а ток был аж 15А. Ну схему я не буду мучать этим током так как она не рассчитана на него.

    А на этом всё, надеюсь вам понравилась моя статья, всем пока!
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: TL431 БП Стабилизатор

    Сборка двухполярного блока питания с трансформатором для усилителя

    Как сделать пауэр-банк (powerbank) большой емкости с функцией быстрой зарядки QC4.0 3.0

    6.5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7.5
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    6.7
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 6.89 из 10 (голосов: 15 / История оценок)

    Добавить комментарий

    25 комментариев
    Гость Евгений
    maksim292003,
    Зачем в 17 лет какая-то подежов? Схема работать будет. Но кпд нуль целых три десятых. Поставь одну LD1083 c обвесом по даташиту.
    0wod
    Человек делает первые шаги в электронике. Работать будет, но схемотехнические решения какие-то не отшлифованные.
    ino53
    Цитата: maksim292003
    Да, я заметил, несколько "маленьких" придирок
    Именно маленьких, вот если бы попал под руку Похмельеву, вот тут перья полетели бы! smile
    Часть напряжения конечно упадёт на резисторе, тут не поспоришь, 
    Ох, боюсь, недопонимаешь ты работу этой схемы (без обид!) pardon


    Korolev
    maksim292003,
    Кому-то нравится, кому-то не нравится... 
    Всем не угодишь! smile

    maksim292003 Автор
    Korolev,
    это ещё не значит, что не нужна никому!
    Многие люди иногда просят сделать длинное и подробное  видео, точно так и с статьями... Кому-то нравится, кому-то не нравится...
    maksim292003 Автор
    Боб,
    Слишком много фото
    Ну я решил сделать статью подробной с кучей фотографий но больше делать так не буду! Больше текста меньше фоток.
    maksim292003 Автор
    Гость иван,
    а где автоматическое охлаждение
    Схема есть, смотрите более внимательно! Схема простая но работает хорошо.
    maksim292003 Автор
    Гость Дмитрий,
    меняйте стиль подачи информации
    Хорошо попробую сделать так как вы написали!  
    или автор дитё
    Ну как сказать... Мне как бы 17 лет, может для кого-то я ещё дитё а для кого-то уже нет. smile
    maksim292003 Автор
    Anatoly,
    Автор хорошо знает русский язык? С падежами знаком?
     Нет не знаю и никогда его не учил, просто его понимаю хорошо и вроде бы более менее говорю правильно, ну с текстом похуже конечно но тут практика нужна. Думаю ещё 5-10 статей и будет всё чётко smile 
    maksim292003 Автор
    ino53,
    Ну вентилятор у меня начинает крутиться при температуре 38°С, возле транзистора возможно будет 50°С это ещё допустимая температура, а во вторых у меня на радиаторе было ещё одно лишнее отверстие вот и решил его использовать  smile  не хотел сверлить, нарезать резьбу уже....
    maksim292003 Автор
    Иван_Похмельев,
    Ну как всегда... Нужно обязательно что-то попутать... Хорошо что это светодиод, а не какой то транзистор или микросхема... Я исправлю схему и скину её админу пусть заменит, если ему будет не тяжело. Но это я уже буду делать завтра.
    maksim292003 Автор
    ino53,
    Несколько мелких придирок. 
    Да, я заметил, несколько "маленьких" придирок smile
    Не совсем так, часть входного напряжения падает.... 
    Часть напряжения конечно упадёт на резисторе, тут не поспоришь, но я всё-таки не буду рисковать и не буду подавать напряжение больше 36В. 
    нестандартно построена цепь регулировки
    Мне один человек посоветовал так сделать, ну типо сказал что это "защита от плохого переменника" если с ним что-то случиться то на выходе не будет максимального напряжения как раньше, будет минимальное напряжение 2.5В 
     Ха! ... выделяющаяся мощность 33 В*33 мА = примерно 1 Вт.
    Ну тут я лоханулся  sorry Я не думаю что кто-то будет делать линейник на напряжение 36В это же кипятильник настоящий получиться...  heat
    Эти клеммы сажаются обычно под винт крепления транзистора
    На щет радиатора, я знаю что клемму лучше прикрутить к транзистору сразу, но я хотел использовать уже готовое отверстие которое было в радиаторе поэтому сделал так. 
    7812, КМК, на вентилятор 80 мм будет работать и без радиатора.
    Стабилизатор будет работать и без радиатора, это я знаю, но она без радиатора прилично греется,  примерно до 60°С, лучше всё-таки её прикрутить к радиотору, места хватает. 
    Ну-ну, а марка мостика и его доп. ток каковы?
    Мостик на 8А, меня за это могут закидать помидорами... ну что я типо эго завёл в жёсткий режим. Но скажу что с ним всё хорошо, он жив и здоров! 
    Неудобно схему описывать, когда нет позиционных обозначений - R1, C2 и т.д.  
    В следующий раз схема будет иметь обозначения!


    Боб
    Зачем на каждый чих фотографию выкладывать??? Статья по замыслу интересная, но получилась трудночитаемая. Слишком много фото. Ты б еще выложил как винты прикручивать...

    Гость иван
    то есть.....а где автоматическое охлаждение....я к нему еще и радиатор прикрутить должен...я то думал он сам......((
    Korolev
    maksim292003,
    Какая-то неудачная статья получилась 
    Неудачная - это когда никому не интересно, и никто не комментирует! smile
    Korolev
    Гость Дмитрий,
    Но многим ли эта информация нужна? 
    Если не нужна лично Вам, это ещё не значит, что не нужна никому! Мы все проходили этапы познания, никто ещё не рождался сразу грамотным специалистом. yes  

    maksim292003 Автор
    Какая-то неудачная статья получилась и походу схема тоже и как я сделал людям не нравится...  smiles попозже постараюсь всем ответить!

    ino53
    Anatoly, ну зачем так... smile Здесь такое сочетание - контакт у него не с корпусом (коллектором), а с радиатором; паста - изолятор; пасту они (молодые) кладут слой толще, чем мы масло на хлеб мажем. Так что правильно сделал... pardon

    Гость Дмитрий
    Пожелание автору - меняйте стиль подачи информации или позиционируете, что статья для детей (или автор дитё). Описание должно быть ёмкое, понятное но лаконичное. Возможно и интересно кому, какого цвета провода и кембрики использовать и какого цвета нужна зажигалка или температура фена, для использования ТУТ (термоусадки). Но многим ли эта информация нужна?
    Anatoly
    У меня кровь из глаз пошла, когда я это читал... Автор хорошо знает русский язык? С падежами знаком?
    Основные ляпы Ino53 уже разобрал, не пойму какая связь термопасты с коллектором регулирующего транзистора? "термопасту я не буду использовать так как корпус транзистора это коллектор" А если бы был эмиттер или база, то использовать можно? 

    ino53
    И еще, сразу не заметил. Термодатчик должен стоять на радиаторе максимально близко, желательно вплотную к источнику тепла, в данном случае самый мощный источник тепла - транзистор.
    Иван_Похмельев
    В схеме терморегулятора светодиод не будет светиться, это надо было не в тексте описывать, а тупо схему исправить. Какая проблема-то?

    И нижний конец регулировочного резистора надо на минусовую шину посадить.
    ino53
    Цитата: pyyramid
    У меня такой работает.
    То же самое, только вместо биполярных транзисторов, включенных по схеме Дарлингтона, стоит полевик со своими достоинствами и недостатками, типовой компенсационный стабилизатор. pardon

    pyyramid
    У меня такой работает.
    ino53
    Несколько мелких придирок. smile
    "...на трансформаторе будет 30В то на конденсаторах будет напряжение 42В, при таком напряжении микросхема TL431 выйдет из строя..." Не совсем так, часть входного напряжения падает на первом резисторе 1 к и, если не превышать 35 В на выходе (поставить ограничительный резистор в цепи регулировки), то и на 431-й напр. не превысит максимума, 37 В.
        Как-то очень нестандартно построена цепь регулировки, работать она будет, но классика выглядит вот так. И резистор Б-Э 4к7 здесь не зря нарисован. А вот на выходе 10 к вообще не нужен, регулятор выполняет его функцию, т.к. стоит параллельно выходу.
    "...Мощность резисторов не важна. Идеально подойдут резисторы с мощностью 0.125Вт."  Ха! Считаем первый резистор 1к. Когда на входе (на С=4700,0) 36 В, а на 431-й 3 В, к нему (резистору 1 к) будет приложено 33 В, соотв., ток через него будет 33 мА и выделяющаяся мощность 33 В*33 мА = примерно 1 Вт.
        В схеме управления вентилятором резистор 22 к великоват, ток через светодиод будет всего около 5 мА при номинале, в зависимости от марки, 10...20. И если его или такой-же включить параллельно вентилятору, красиво будет...
    "...Из обычного провода делаем клемму, должно получиться что-то типо такого. Этот провод нужно прикрутить к радиатору." Эти клеммы сажаются обычно под винт крепления транзистора, контакт получается не с радиатором, а с корпусом транзистора. Тогда и паста не помеха. Да, 7812, КМК, на вентилятор 80 мм будет работать и без радиатора.
    "...Под нагрузкой напряжение сильно не просело а ток был аж 15А." Ну-ну, а марка мостика и его доп. ток каковы?
        И последнее. Неудобно схему описывать, когда нет позиционных обозначений - R1, C2 и т.д. pardon

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии