Пропоноване пристрій, крім непоганих технічних характеристик, привабливо тим, що за його основу взято імпульсний блок живлення відслужило свій термін IBM-сумісного персонального комп'ютера. При цьому відпадає необхідність в придбанні багатьох специфічних радіоелементів, виготовленні імпульсних трансформаторів і дроселів.
Описуваний блок дозволяє живити стабілізованою напругою радиолюбительские конструкції і заряджати стабільним струмом різні акумуляторні батареї.
Блок живлення оснащений цифровою шкалою для індикації вихідної напруги і струму навантаження, має регулятори вихідного напруги для грубої і точної установки, регулятор обмеження вихідного струму, індикатор максимального струму, запобіжник для захисту вихідних ланцюгів у разі неправильної полярності включення заряджає акумулятор.
Принципова схема пристрою зображена на рис. 2.55, де "БЖ ПК" -імпульсний блок живлення комп'ютера; "Приставка" - пристрій індикації з вузлом стабілізації струму навантаження.
Рис. 2.55 (натисніть для збільшення)
Основні технічні характеристики.
- вхідна напруга, В.....110-220;
- вихідну стабілізовану напругу, В.....5-15;
- напруга пульсацій при струмі 5 А, мВ, не більш.....25;
- вихідний стабілізований струм, А.....1-10.
В блок живлення комп'ютера необхідно внести деякі зміни. Його вузол керування зазвичай виконаний на спеціалізованій мікросхемі (ШИ-контролері) TL494 або її аналоги МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4.
На вивід 1 цієї мікросхеми поданий сигнал зворотного зв'язку з вихідних випрямлячів напруг "+5 В" і "+12 В", а на вивід 2 - зразкове напруга від внутрішнього стабілізатора з виводу 14. Зворотний зв'язок від джерела напруги "+5 В" слід відключити, видаливши резистор R4 (тут і далі нумерація елементів умовна), а R6 і R8 замінити резисторами вказаних на схемі номіналів.
Разом з перемінним резистором R1 вони утворюють дільник напруги зворотного зв'язку, завдяки чому стає можливою регулювання (груба) вихідного напруги блоку. Його точне значення встановлюють змінним резистором R2, підключеним до висновку 2 ШИ-контролера.
Блок живлення оснащений вбудованим вентилятором, що живиться від джерела напруги 12 Ст. Так як вихідна напруга буде мінятися в широких межах, вентилятор необхідно підключити через гасить резистор R7 до випрямителю, живлячої ШИ-контролер не змінним напругою близько 24 Ст.
До виходу "+ 12 В" потрібно додати резистор R5, який забезпечить стійку роботу блоку живлення в відсутність навантаження при низькому вихідному напрузі. Бажано також поміняти місцями випрямні діоди джерел "+ 5 В" і "+ 12 В", тому що в першому з них застосовані більш потужні діоди.
Стабілізатор вихідного струму зібраний на операційному підсилювачі DA1. На його неинвсртируюшии вхід подана напруга з резистора R17, включеного до мінусовий провід вихідний ланцюга блоку живлення.
На інвертуючий вхід DA1 надходить зразкове напруга з змінного резистора R4, яким задають рівень стабілізації струму. Резистор R9 і конденсатор С2 в ланцюзі ООС, що охоплює ОУ, що забезпечують стійкість роботи цього вузла. Через діод VD1 напруга зворотного зв'язку надходить на вивід 3 ШИ-контролера.
Світлодіод HL1 - індикатор максимального струму, він світиться при струмі навантаження, близький або дорівнює заданому значенню.
Вимірювач напруги і струму виконаний на АЦП DA3, включеному за типовою схемою, і цифрові індикатори HG1-HG4. Режим його роботи вибирають перемикачем SA1. Контактна група SA1.1 комутує вимірювана напруга, SA1.2 -коми цифрової шкали.
У положенні перемикача "U" на вхід АЦП надходить вихідна напруга блоку живлення через запобіжник F1 і резистивний дільник R11 -R13, завдяки чому при перегорання запобіжника індикатор показує 0 Ст. В режимі контролю струму (перемикач у положенні I) АЦП вимірює падіння напруги на датчику струму - резистор R17.
Напруга живлення+ 5 В" стабілізоване інтегральним стабілізатором DA1, напруга "-5" - параметричним стабілізатором VD3, R8, підключеним через діод VD2 до випрямлячу негативного напруги імпульсного блоку.
Налагодження пристрою
Налагодження блоку живлення починають з перевірки меж регулювання вихідної напруги (перемикач SA1 - у положенні "U") по зразковому вольтметру. Стабілізатор струму на цей час відключають, отпаяв провід, що йде від виведення 3 друкованої плати до висновку 3 ШИ-контролера. Якщо необхідно, коригують межі підбором резисторів R4 і R8. Потім до блоку під'єднують навантаження з струмом споживання 5 -10 А, перекладають перемикач у положення "1" і по зразковому амперметру підлаштування резистором R12 встановлюють необхідне показання. Далі, переключивши індикатор на вимірювання напруги, коригують його свідчення по зразковому вольтметру подстроенным резистором R9.
Після цього відновлюють ланцюг зворотного зв'язку стабілізатора струму, перемикають індикатор на вимірювання струму і, змінюючи опір навантаження, переконуються в працездатності стабілізатора. При необхідності межі інтервалу регулювання струму встановлюють підбором резисторів R1 і R4.
При навантаженні струм 15 А і напрузі 15 В, може дещо збільшувався нагрів обмотки дроселя L2 в імпульсному блоці живлення. Цей недолік можна усунути, перемотавши його обмотку проводом вдвічі більшого перерізу.
При зарядці батареї акумуляторів стабільним струмом спочатку слід встановити регуляторами R1 і R2 напруга закінчення зарядки, а потім, підключивши батарею, змінним резистором R4 - необхідний струм. Під час зарядки повинен світитися світлодіод HL1. По її закінченні, коли напруга на батареї зросте до заданого значення, струм зменшиться, світлодіод згасне і блок живлення перейде в режим стабілізації напруги, в якому вона може перебувати тривалий час. Таким чином, немає необхідність контролювати процес зарядки і момент її закінчення не потрібно відключати батарею після закінчення зарядки.
Деталі
Деталі пристрою індикації з вузлом стабілізації струму навантаження разом з змінними резисторами R1, R2, R4 і гніздами X1 і Х2 змонтовані на друкованій платі (рис. 1.1), закріпленої за допомогою різьбових стійок і гвинтів на передній стінці блоку. На ній же (за друкованою платою) встановлений без ізолюючої прокладки інтегральний стабілізатор напруги DA1.
В блоці живлення застосовані постійні резистори МЛТ, змінні СПЗ-9а, підлаштовані СПЗ-38.
Резистор R3 виконаний з трьох відрізків константанового дроту діаметром 1 і довжиною приблизно 50 мм, зігнутих у вигляді П-подібних скоб і припаяних до відповідним друкованим провідникам плати. Відхилення опору цього резистора від зазначеного на схемі значення (0,01 Ом) не повинно перевищувати ± 20%.
Конденсатори С1...С3 - К50-35, С9 + C11 - К73-17, інші - КМ.
Діод VD1 - будь-германієвий.
Операційний підсилювач DA2 - КР140УД608 з будь-яким буквеним індексом, КР140УД708.
Цифрові індикатори HG1 - HG4 - АЛС324Б, АЛС3ЗЗБ, АЛС321Б.
Перемикач S А1 - кнопковий малогабаритний для друкованого монтажу B170G або аналогічний.
Запобіжник F1 - плоский автомобільний на струм 10 А.
Автор: Шелестов В. П.