Armenian English French German Irish Spanish Turkish


EasyEDA: 
 бесплатный редактор схем

• Создание схем 
• Симуляции схем
• Создание печатных плат 
• Интуитивно понятный интерфейс

Создать схему!
 
   Заказать печатную плату

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Мы в соцсетях

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Всех приветствую. Эта статья является дополнением к видео. Рассмотрим мы мощный лабораторный блок питания, который пока не полностью завершен, но функционирует очень хорошо.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8АМощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А
 

Лабораторный источник одноканальный, полностью линейный, с цифровой индикацией, защитой по току , хотя тут имеется еще и ограничение выходного тока.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

ю

Блок питания может обеспечить выходное напряжение от нуля до 20 вольт и ток от нуля до 7,5-8 Ампер, но можно и больше, хоть 15, хоть 20 А, а напряжение может быть до 30 Вольт, мой же вариант имеет ограничение в связи с трансформатором .

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

На счет стабильности и пульсаций - очень стабильный, на видео  видно, что напряжение при токе в 7Ампер не проседает даже на 0,1В, а пульсации при токах 6-7Ампер около 3-5мВ! по классу он может тягаться с промышленными профессиональными источниками питания за пару-тройку сотен долларов.


Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

При токе в 5-6 Ампер пульсации всего 50-60 милливольт, у бюджетных китайских блоков питания промышленного образца - такие же пульсации, но при токах всего в 1-1,5 ампера, то есть наш блок гораздо стабильней и по классу может тягаться с образцами за пару тройку сотен долларов

Не смотря на то, что бок линейный, у него высокий кпд, в нем предусмотрена система автоматического переключения обмоток, что позволит снизить потери мощности на транзисторах при малых выходных напряжениях и большом токе.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Эта система построена на базе двух реле и простой схемы управления, но позже плату убрал, поскольку реле не смотря на заявленный ток более 10 Ампер не справлялись, пришлось купить мощные реле на 30 Ампер, но плату для них пока не сделал, но и без системы переключения блок работает отлично.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Кстати, с системой переключения блок не будет нуждаться в активном охлаждении, хватит и громадного радиатора сзади.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Корпус от промышленного сетевого стабилизатора, стабилизатор куплен новый, с магазин, только ради корпуса.


Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

 

Оставил только вольтметр, сетевой тумблер, предохранитель и встроенную розетку.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

 

Под вольтметром два светодиода, один показывает то, что на плату стабилизатора поступает питание, второй, красный, показывает, что блок работает в режиме стабилизации тока.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Индикация цифровая, разработана моим хорошим другом. Это именной индикатор, о чем свидетельствует приветствие, прошивку с платой найдете в конце статьи, а ниже схема индикатора 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

А по сути это вольт/ампер ваттметр, под дисплеем три кнопки, которые позволят выставить ток защиты и сохранить значение, максимальный ток 10 Ампер, Защита релейная, реле опять же слабенькое, и при больших токах наблюдается довольно сильное нагревание контактов.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Снизу клеммы питания, и предохранитель по выходу, тут к стати реализована защита от дурака, если использовать БП в качестве зарядного устройства и случайно перепутать полярность подключения, диод откроется спалив предохранитель.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Теперь о схеме. Это очень популярная вариация на базе трех ОУ, также китайцы штампуют массово, в этом источнике применена именно китайская плата, но с большими изменениями.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

 Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Вот схема, которая у меня получилась, красным выделено то, что было изменено.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Начнем с диодного моста. Мост двухполупериодный, выполнен на 4-х мощных сдвоенных диодах шоттки типа SBL4030, на 40 вольт 30 ампер, диоды в корпусе TO-247.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

В одном корпусе два диода, я их запараллелил, в итоге получил мост, на котором очень малое падение напряжение, следовательно и потерь, при максимальных токах 'тот мост еле теплый, но не смотря на это диоды установлены на алюминиевый теплоотвод , в лице массивной пластины. Диоды изолированы от радиатора слюдяной прокладкой.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Была создана отдельная плата для этого узла.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Далее силовая часть. Родная схема всего на 3 Ампера, переделанная спокойно может отдать 8 Ампер с таким раскладом. Ключей уже два Это мощные составные транзисторы 2SD2083 с током коллектор 25 Ампер. уместно замена на КТ827, они покруче.
Ключи, по сути запараллеляны, в эмиттерной цепи стоят выравнивающие резисторы на 0,05 Ом 10 ватт, а точнее для каждого транзистора использовано 2 резистора по 5 ватт 0,1Ом параллельно.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Оба ключа установлены на массивный радиатор, их подложки изолированы от радиатора, этого можно не сделать, поскольку коллекторы общие, но радиатор прикручен к корпусу, а любое короткое замыкание может иметь плачевные последствия.

 

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Далее заменил токовый шунт в лице низкоомного резистора, в родной схеме он на 0,47Ом, заменил на 4 резистора, сопротивление каждого 0,33ом плюс минус, мощность 5 ватт, все резисторы стоят параллельно.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Сглаживающие конденсаторы после выпрямителя имеют суммарную емкость около 13.000 мкФ, подключены параллельно .
Токовый шунт и указанные конденсаторы расположены на одной печатной плате.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А  

Поверх (на схеме) переменного резистора, отвечающего за регулировку напряжения, был добавлен постоянный резистор. Дело в том, что при подачи питания (скажем 20Вольт) от трансформатора, мы получаем некоторое падение на диодном выпрямителе, но затем конденсаторы заряжаются до амплитудного значения ( около 28 Вольт), то есть на выходе блока питания максимальное напряжение будет больше, чем напряжение отдаваемое трансформатором. Поэтому при подключении нагрузки на выход блока будет большая просадка, это неприятно. Задача ранее указанного резистора ограничить напряжение до 20 Вольт, то есть если даже крутить переменник на максимум, более 20Вольт выставить на выходе невозможно.

Трансформатор - переделанный ТС-180, обеспечивает переменное напряжение около 22-х вольт и ток не менее 8 А, имеются отводы на 9 и 15 вольт для схемы переключения. К сожалению, под рукой не было нормального обмоточного провода, поэтому новые обмотки были намотаны монтажным, многожильмым медным проводом 2,5кв.мм, Такой провод имеет толстую изоляцию, поэтому мотать обмотку на напряжение более 20-22В было невозможно (это с учетом того, что оставил родные обмотки накала на 6,8В, а новую подключил параллельно с ними).

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Дисплей и плату с кнопками прикрепил к лицевой панели хитрым способом, вместо того, чтобы сверлить отверстия под винты , решил эти же винты запаять к корпусу с обратной стороны, в итоге все получилось отлично за исключением того, что от перегрева местами пострадала кожаная пленка, которой обклеена лицевая панель.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Чтобы и вовсе убрать всякие шумы с от трансформатора, последний прикручен через резиновые прокладки, это обеспечивает снижение вибраций и одновременно шума.

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А Мощный лабораторный БП 0-30В, 0-8А

На этом думаю все, следите за новостями, поскольку статья будет дополняться по мере завершения проекта

Скачать архив можно тут

 

 

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...