Вторник, 17.07.2018, 20:03
Приветствую Вас Гость | RSS

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 193

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
счетчик посещений

Форма входа

Стабилизированный блок питания повышенной мощности

Выходное напряжение блока можно плавно регу­лировать, кроме того, введена защита по току с переключаемым порогом сра­батывания.

Основные технические характеристики

Выходное напряжение, В .. .3,2...16,2

Максимальный выходной ток, А........................16

Порог срабатывания защиты по выходному напряже­нию. В .....................16,5

Порог срабатывания защиты потоку, А .........0,1; 1; 5; 10; 20

Габаритные размеры (без выступающих частей), мм.................210x110x220

Схема БП показана на рис. 1. Его отличительной особенностью является то, что коллекторы регулирующих тран­зисторов VT2, VT3 и VT4 соединены с общим проводом. Поэтому транзис­торы крепят к теплоотводу без изолиру­ющих прокладок, что улучшает их ох­лаждение и позволяет соединить их коллекторные выводы с корпусом уст­ройства. Выпрямитель собран на диод­ном мосте V01—VD4 и сглаживающем конденсаторе С1. Светодиод HL1 вы­полняет функции индикатора включе­ния. Собственно стабилизатор напря­жения собран на транзисторах VT1— VT6. При этом транзисторы VT5 и VT6 образуют дифференциальный усили­тель. Выбор такой схемы обусловлен тем, что при своей простоте она обла­дает хорошей термостабильностью и обеспечивает достаточную точность установки и поддержания заданного значения выходного напряжения. На­грузкой транзистора VT6 служит эмиттерный повторитель на транзисторе VT1, он необходим для согласования дифференциального усилителя с регу­лирующими транзисторами VT2—VT4. В качестве источника образцового на­пряжения использован параметричес­кий стабилизатор напряжения R24VD9.

Регулируют выходное напряжение ре­зистором R21.

Для предотвращения выхода из строя сетевого трансформатора и ди­одного моста VD1—VD4 при зарядке конденсатора С1 в момент включения БП применен узел ограничения пуско­вого тока. Он собран на элементах R7, К1, С2, R14, VD6, VD7 и работает следу­ющим образом. При включении БП се­тевое напряжение на первичную обмот­ку трансформатора Т1 поступает через токоограничивающий резистор R1. На­чинается "мягкая" зарядка конденсато­ра CI. Когда напряжение на нем станет достаточным для срабатывания реле К1. его контакты К1.1 замыкаются и на первичную обмотку трансформатора Т1 поступит полное напряжение сети. Дан­ный процесс продолжается около 1 с, после этого БП готов к работе. Одно­временно контакты К1.2 размыкаются, и напряжение питания поступает на ре­ле К1 через гасящий резистор R14. При этом ток, потребляемый реле, уменьшается, но остается больше тока удержания. Это снижает его нагрева­ние во время работы БП.

Для защиты нагрузки, в первую оче­редь трансивера, от аварийных ситуа­ций, связанных с превышением выход­ного напряжения, в БП есть узел защи­ты, собранный на элементах U1, VS1. VT7, К2, VD10, HL3. Работает он так. Ес­ли выходное напряжение превысит за­ранее установленное значение, в на­шем случае это около 16,5 В, то стаби­литрон VD10 откроется и начнет проте­кать ток через светодиод HL3 и излуча­ющий диод оптопары U1. Фототранзис­тор оптопары также откроется, что при­ведет к открыванию транзистора VT7 и увеличению тока управляющего элек­трода тринистоpa VS1. Последний включится, реле К2 сработает и своими контактами К2.1 отключит нагрузку от стабилизатора напряжения. При этом будут светить два светодиода HL2 "Ава­рия Г и HL3 "Авария U".

В БП узел защиты по току совмещен со стрелочным индикатором выходного тока и собран на транзисторе VT8, ре­зисторах R28, R30—R38, переключате­ле SA2 и "защитных" диодах VD11— VD14. Работает узел так, что при дости­жении выходным током максимального значения на каждом из поддиапазонов происходит отключение нагрузки от стабилизатора с помощью контактов К2.1. Пределы измерения тока нагрузки и одновременно порога срабатывания защиты устанавливают переключате­лем SA2. Всего таких пределов пять: 0.1; 1; 5; 10; 20 А. Диоды VD11, VD12 обеспечивают "безразрывное" пере­ключение пределов при подключенной нагрузке и. кроме того, защищают стрелочный прибор РА1 в аварийных ситуациях. Диоды VD13, VD14 также служат для его защиты.

В момент, когда ток нагрузки пре­высит значение, установленное пере­ключателем SA2, то падение напряже­ния на резисторе R31, стрелочном ин­дикаторе, а также на одном из резис­торов R33—R36 (если один из них под­ключен) окажется достаточным для от­крывания транзистора VT8. Ток кол­лектора возрастет, поэтому увеличит­ся ток управляющего электрода тринистора VS1, он включится, реле К2 сработает и своими контактами К2.1 отключит нагрузку от стабилизатора. При этом станет светить светодиод HL2 "Авария Г. После устранения при­чин аварийной ситуации, например, короткого замыкания, необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1 "'Сброс", и БП вернется к нормальному режиму работы.

По мнению автора статьи, примене­ние электромагнитного реле в узле за­щиты удобно тем, что в аварийных си­туациях происходит полное и надеж­ное отключение нагрузки от стабили­затора напряжения. Кому-то такая за­щита может показаться несколько инерционной, но тем не менее она проста и надежна.

Основание и передняя панель кор­пуса БП изготовлены из стального лис­та толщиной 1,2 мм. Задняя стенка представляет собой дюралюминиевый ребристый теплоотвод размерами 210x105 мм от старой венгерской ра­диостанции "FM 301/160" и отпиленный по длине до указанных выше размеров. Он удобен тем, что в нем есть готовые отверстия под три транзистора КТ827Б. П-образная крышка изготовлена из ли­стовой стали толщиной 1 мм, к ней при­крепляют ручку для переноски. Внеш­ний вид собранного БП показан на рис. 2, а со снятой крышкой — на рис. 3.

Крупногабаритные детали закреп­лены непосредственно на основании корпуса. К ним относятся трансформа­тор Т1, конденсатор С!, резистор R7, реле и некоторые другие. Транзисторы VT1—VT4 размещают на теплоотводе, к их выводам припаяны резисторы R1 — R6, R8—R11. На передней панели установлены микроамперметр РА1, выключатель питания SA1, светодиоды, подстроечный резистор R21, вы­ходные гнезда, переключатель SA2. предохранитель и кнопка SB1. К выво­дам переключателя SA2 припаяны ре­зисторы R33—R36, диоды VD11, VD12 и конденсатор СЮ. На выводах микро­амперметра РА1 установлены диоды VD13. VD14, конденсатор С11 и резис­тор R31, а на гнездах Х1, Х2 — конден­саторы С13, С14. Диоды VD1 — VD4 на­до установить на теплоотвод с общей площадью не менее 500 мм7. Боль­шинство остальных деталей смонтиро­ваны на печатной плате из односто­ронне фольгированного стеклотексто­лита, ее чертеж показан на рис. 4

Транзистор КТ805БМ можно заме­нить на КТ817 с любыми буквенными индексами, КТ827Б — на КТ827 с лю­бым буквенным индексом, если есть возможность, то надо подобрать их с близкими параметрами, КТ502Г — на КТ208К—КТ208М, КТ209К—КТ209М. КТ501К. КТ503Б - на КТ3102А, КТ3102Б. Транзистор VT8 должен быть обязательно германиевым — МП25, МП26 с любым буквенным индексом. Светодиоды — серий АЛ307. КИПД24, оптопара РС817 — 4N35, тринистор КУ202Б — серии КУ202 с любыми бук­венными индексами, предварительно необходимо подобрать экземпляр, ко­торый открывается при токе управляю­щего электрода не более 10 мА. Диоды Д132-50 заменимы на Д122-25. Резис­тор R7 — ПЭВ-7,5. остальные постоян­ные — МЛТ, С2-33, подстроечные R21 — СП, СПО, R37 — СПЗ-1в. Конденсатор С1 — СЕ 1074 венгерского производст­ва. С4, С7 — К50-24, остальные оксид­ные — К50-6, К50-35, неполярные — К10-17, К73-24. Кнопка SB1 - КМ-1. выключатель SA1 — ТП1-2. SA2 — галетный ПКГ-5П8Н, контакты всех четырех галет соединены параллельно мед­ным луженым проводом диаметром 1 мм, чтобы обеспечить надежную ком­мутацию большого тока.

Реле К1 — РЭС22 паспорт РФ4.500.129, К2 — контактор типа 8Э123М с рабочим напряжением 27 В, но он надежно срабатывает при на­пряжении питания 15 В. Можно при­менить также автомобильные реле, рассчитанные на коммутацию тока не менее 20 А, но в таком случае после­довательно с обмоткой реле необхо­димо установить гасящий резистор для того, чтобы напряжение на обмот­ке не превысило рабочего. Микроам­перметр — М42305 на ток полного от­клонения 100 мкА. Каждый из резисто­ров R5, R9 и R11 изготовлен из нихромового провода (диаметр — 1,2 мм, длина — 100 мм), который намотан на оправке диаметром 5 мм. Резистор R31 изготовлен из нихромового прово­да диаметром 0,31 мм. Резисторы R33—R36 изготовлены из медного об­моточного провода ПЭВ-2 или анало­гичного диаметром 0,4; 0,6; 1 и 1,4 мм соответственно. Сопротивления рези­сторов R31, R33—R36 подбирают при налаживании БП. Трансформатор Т1 — ТН61-127/220-50, для монтажа силь­ноточных цепей необходимо приме­нить провод с площадью сечения не менее 2,5 мм2.

Налаживание начинают с подбора сопротивления резистора R31. Для этого необходим стабилизированный источник питания с регулируемым вы­ходным напряжением 3...12 В, током до 100 мА. резистор сопротивлением 51. ..100 Ом и мощностью 2 Вт. К выхо­ду этого источника последовательно подключают резистор, эталонный ам­перметр (например, цифровой аво-метр) и стрелочный прибор с припаян­ными к его выводам диодами VD13, VD14 и отрезком высокоомного прово­да с сопротивлением около 1 Ом. Из­меняя выходное напряжение источни­ка, устанавливают ток 100 мА и подбором сопротивления отрезка провода уравнивают показания стрелочного прибора и эталонного амперметра. Затем провод наматывают на корпус резистора МЛТ-0,5 или ВС-0,5 и уста­навливают стрелочный прибор в кор­пус БП.

Затем проверяют работоспособ­ность БП и проводят настройку узлов защиты от превышения напряжения и по току. Для налаживания узла защи­ты от превышения напряжения после­довательно со стабилитроном VD9 на­до временно установить стабилитрон КС439А или аналогичный. Движок подстроечного резистора R21 устанавли­вают в нижнее по схеме положение, а выходное напряжение БП контроли­руют вольтметром. Плавно увеличивая выходное напряжение, определяют, при каком значении произошло сраба­тывание реле К2. При необходимости это значение можно изменить подбо­ром стабилитрона VD10 с другим на­пряжением стабилизации. После этого временный стабилитрон удаляют.

Налаживание узла защиты по току проводят в следующей последова­тельности. Движок подстроечного ре­зистора R37 устанавливают в левое по схеме положение, переключатель SA2 "Ток, А" — в положение 0,1 А, к выходу БП подключают резистор сопротивле­нием 100 Ом и мощностью 2 Вт. Из изменяя выходное напряжение, устанавли­вают выходной ток БП 100 мА и, плав­но перемещая движок резистора R37, добиваются срабатывания реле К2. Затем подбирают сопротивления ре­зисторов R33—R36. Для этого отрезок провода ПЭВ-2 диаметром 0,4 мм и длиной около 1 м припаивают на ме­сто резистора R33, а переключатель SA2 устанавливают в положение "1 А". К выходу БП подключают последова­тельно включенные амперметр и на­грузочные резисторы с таким сопро­тивлением (и соответствующей мощ­ностью рассеивания), чтобы выходной ток был примерно 0,8...0,9 А. Изменяя длину провода, устанавливают одинаковые показания ампер­метра и микроамперметра  РА1. После этого провод нама­тывают на оправку диаметром около 4 мм и припаивают к вы­водам переключателя SA2 на место резистора R33. Анало­гично проводят подбор сопро­тивлений резисторов R34— R36, но при соответствующем положении переключателя SA2. При этом выходной ток желательно установить в пре­делах 80...90 % от максималь­ного значения для данного поддиапазона.

 







Для повышения} надежности срабатывания защи­ты сопротивление резисторов R23 и R28 следует уменьшить до 300 5100м.

 


Поиск