Каждый радиолюбитель знает: без источника постоянных и переменных напряжений различных величин в практической работе не обойтись. Он нужен, чтобы налаживать радиоконструкции, ремонтировать аппаратуру, заряжать аккумуляторы, испытывать электродвигатели и реле, проводить физические опыты. Все это возможно делать с помощью универсального блока питания, описание которого мы предлагаем вниманию читателей.
Устройство позволяет получать плавно изменяющиеся напряжения в интервале 2-300 В до 900 мА переменного и 600 мА постоянного тока или 2-22 В при токе до 6 А.
Рис. 1. Принципиальная схема блока питания
С помощью переключателя S6 (рис. 1) на пять положений устанавливают режим работы блока питания, о чем сигнализируют соответствующие лампы Н1-Н5.
Напряжение в пределах 2-22 В выбирают ступенчато через 2 В переключением S4, а в интервале 2-300 В - S3 через 26 В.
Тумблером S2 трансформатор Т1 переводят в автотрансформаторный режим для питания более мощных потребителей тока.
Переменный ток преобразуют в постоянный мостовые выпрямители на диодах V1-V4 и V5-V8. Чтобы исключить возможность выхода из строя фильтра С1, V9, С2, установлен тумблер S5, который должен находиться в положении "выключено", когда высоковольтная нагрузка отсоединена.
Выпрямитель V1-V4 работает в универсальном режиме. В четвертом положении переключателя S6.1 подается напряжение 2-22 В. В третьем положении S6.1 при замкнутом тумблере S5 к мосту подсоединяется высоковольтная обмотка трансформатора.
Выпрямленное напряжение в режиме 2-300 В с фильтра С1, V9, С2 поступает к выходным зажимам блока питания. В режиме 2-22 В постоянное напряжение поступает на второй фильтр, выполненный на транзисторах V12, V13.
Выпрямитель на диодах V5-V8 подключен к Т1 постоянно.
Величины напряжений и токов контролируют по двум стрелочным индикаторам PV1 и PA1. Шкала амперметра имеет два предела измерений: 0-900 мА и 0-6 А. Для измерения токов величиной до 90 мА тумблером S7 включают дополнительный шунт, который делит показания прибора на 10.
Конструкция и детали. Пожалуй, самый трудоемкий процесс - изготовление трансформатора. За основу взят ТС-180-2 - силовой трансформатор от телевизоров черно-белого изображения. Он имеет ленточный магнитопровод СЛ21Х45 из стали Э-310-0,35.
Трансформатор разбирают, сматывают с его каркасов вторичные и дополнительные сетевые обмотки по 58 витков (выводы 2-3). А сетевые обмотки по 375 витков провода ПЭВ-1 0,69 (выводы 1-2) оставляют без изменений. Затем на одном из каркасов размещают в указанной последовательности секции ХХIII-XVII, XII, XI, X, IV, III, II (563 витка), на втором - XVI- XIII, IX-V (508 витков).
Секции со II по XI содержат по 96 витков, а XII имеет 34 витка провода ПЭВ-1 0,69. Обмотка ХХШ-XIII намотана проводом ПЭВ-1 1,5 по 7 витков в каждой секции. Ее можно намотать двумя проводами меньшего сечения, например, ПЭВ-1 0,74.
Каждый ряд намотки изолируют 2-3 слоями промасленной трансформаторной бумаги. Выводы припаивают к лепесткам, расположенным на каркасах, и маркируют.
Между стыками П-образных половин ленточного магнитопровода при необходимости проложите 2-3 слоя конденсаторной бумаги, чтобы зазор составлял 15-30 мк. Тогда "гудение" трансформатора станет намного слабее. Закончив сборку, соедините между собой сетевые обмотки так, как показано на схеме.
Транзисторы и диоды Д242 установлены на теплоотводах (см. рис. 2) - алюминиевая пластина размером 90Х50Х1 мм у первых и две сложенные вместе алюминиевые пластины толщиной 2 мм у вторых.
Рис. 2. Силовой трансформатор с установленными элементами:
1 - теплоотвод для диодов Д242, 2 - теплоотвод для транзисторов, 3 - панель с
диодами КД202М, 4 - панель с резисторами R3-R6, 5 - гетинаксовая плата.
Вместо транзистора П4БЭ допустимо применить ГТ701А, П209, П210, а взамен П201 подойдут П213, П214, П216, П217 с любым буквенным индексом. Диоды КД202М можно заменить на КД202К, КД202Л или на Д226Б, КД105, соединенные по два параллельно; Д242 - на КД206 с любым буквенным индексом или Д243, Д244, Д245; Д9Е - любыми серии Д2 или Д9.
Конденсаторы С1, С2 К50-12 имеют общий корпус. Их можно заменить на любые другие с рабочим напряжением не менее 350 В. Вместо конденсаторов К50-6 (С3, С4) можно применить К50-3. Постоянные резисторы МЛТ-1 или ВС-1.
S1 - кнопочный выключатель от бытовых электроприборов, S2 - тумблер ТП-1-2, S3, S4, S6 - галетные переключатели, S5, S7 - тумблеры ТВ2-1.
PV1 - вольтметр Ц4200 с током полного отклонения стрелки 250 мкА, РА1 - микроамперметр М4207 с током полного отклонения 50 мкА. Эти измерительные приборы можно заменить любыми другими в пределах указанной чувствительности. Шкалы Индикаторов изготавливают самостоятельно в соответствии с рисунком общего вида.
Шунты R7, R9, R10 намотаны нихромовым проводом Ø 0,3 мм на корпусах резисторов ВС-0,5 с, предварительно удаленным токопроводящим слоем. Таким же проводом, но Ø 0,15 мм намотан и шунтирующий резистор R11. Шунты R8 и R12 представляют собой отрезки нихромового провода Ø 0,7 мм и длиной 2-3 см. Нихромовый провод можно заменить манганиновым или константановым, но длину намотки тогда потребуется увеличить в два раза, поскольку удельное сопротивление этих материалов меньше. Шунты установлены на переключателе S6.
Н1-Н5 - коммутаторные лампы КМ 2 рассчитаны на напряжение 24 В. Их можно заменить на любые другие, сняв соответствующее напряжение с трансформатора.
Блок питания размещен в дюралюминиевом корпусе размером 190Х180Х125 мм. В его боковых стенках сделаны по 7-8 продольных вентиляционных прорезей размером 80х2 мм, а в основании - 2-3 отверстия Ø 20 мм.
Специального шасси блок не имеет. Несущими элементами служат лицевая панель и силовой трансформатор. Монтаж выполнен многожильными проводами, собранными в жгуты.
Лицевая панель размером 180х170 мм сделана из листового дюралюминия толщиной 2 мм. На нее наложен лист ватмана с надписями, выполненными черной тушью, и накрыт сверху оргстеклом толщиной 2 мм.
Кнопочный выключатель S1 крепится сверху корпуса.
Если монтаж выполнен правильно и все детали исправны, блок питания начинает работать сразу же после включения его в сеть. Потребуется подогнать лишь величины дополнительных резисторов и шунтов у стрелочных индикаторов.
Автор: А.Медведев