РадіоКот :: Блок живлення від 1,5 до 35 вольт

Наши партнеры ArtmMisto

>>>>

Блок живлення від 1,5 до 35 вольт

Періодично виникає потреба живити всілякі пристрої, що мають як правило різні вимоги до величини напруги живлення, спонукало нарешті створити універсальний блок живлення на навантаження до 1,5 А.
В інеті маса схем подібного роду пристроїв. Я взяв за основу одну просту і відповідну для мене (radioskot.ru/publ/bp/blok...tanija_na_lm317/7-1-0-721) на основі стабілізатора LM317, вирішив дещо доопрацювати її і втілити в життя.
Справа в тому, що в цій схемі регулювання вихідної напруги здійснюється змінним резистором 4,7 ком. Зібравши схему на макетної платі, я зрозумів, що таке регулювання вже дуже незручна, - дуже складно точно виставити потрібне напруження обертаючи движок резистора. Занадто велика чутливість, і будь-який дотик до ручки викликає значну зміну напруги на виході. Я його замінив на дискретний галетний перемикач ось такого типу: www.chipdip.ru/product/rcl371-1-2-6/. В результаті потрібне напруження вибирається положенням цього перемикача, комутуючого відповідні постійні резистори. Вийшла ось така схема (Рис 1).

Лінійний регульований стабілізатор LM317 дозволяє регулювати напруги в діапазоні від 1,2 до 35 вольт. Мені потрібен був наступний ряд - 1,5; 5; 9; 12; 15в. Це було виконано шляхом підбору опорів резисторів відповідних положенню перемикача на напруги цього ряду. Правда один висновок перемикача я залишив поза задіяним (фактично розрив в керуючої ланцюга мікросхеми). Це я залишив свідомо (нехай буде), так як в цьому положенні на виході з'являється вхідна напруга за мінусом незначного падіння на мікросхемі. У мене це - 33 вольта. Може коли стане в нагоді.
Тепер про харчування. У мене застосований тороидальний трансформатор ТТП-40 з чинним напругою вторинної обмотки 25в. Після вхідного фільтра (конденатор С1) напруга на вході мікросхеми 35в. Це майже межа по вхідній напрузі даного стабілізатора, більше подавати на нього не бажано.
При роботі мікросхеми на навантаженнях з низькою напругою на ній виділяється значна тепло. Тому вона поміщена на ребристий радіатор з площею поверхні близько 300 см2. Але його потрібно чимось охолоджувати в закритому корпусі. Вирішив поставити вентилятор, що не дуже злісний, 60х60мм. Але бажано, щоб він працював, коли на те є підстави, то є відповідна температура радіатора, інакше навіщо ганяти даремно повітря з пилом.
З'явилася схема управління кольором, Рис.2.

Підлаштування резистором Р1 налаштовується температура спрацьовування реле на включення вентилятора. Я налаштував приблизно на 40 градусів по виміру пірометром Fluke. Але харчування схеми - 12в. . Значить потрібно десь його брати. Після діодним збирання випрямляча і конденсатора фільтра основний схеми блоку живлення - 35в. Можна звичайно його подати на мікросхемний стабілізатор типу L7812 і отримати на виході жадані 12в, але в такому режимі стабілізатор буде успішно працювати ще і нагрівачем повітря, просажівая на собі цю дельту. Що ж городити і під нього ацкий радіатор з гектар? Ні звичайно. Потрібно робити ще одну обмотку на трансформаторі з виходом приблизно 15в.
А це друга частина мого марлезонського балету. Трансформатор тороидальний і намотати на нього дуже не просто. Але почнемо. Бо очі боятися, а руки сверблять.
Для початку потрібно визначити, скільки витків мотати. Адже кількість витків на первинній обмотці мені не відомо. Робимо наступне. Наметовому поверх обмоток 10-20-30 (хто на скільки спроможеться) витків будь-якого проводу і заміряємо напруга на вийшла нової мініобмотке. Я намотав 10 витків і отримав 1, 28в. Отже, щоб отримати 15в потрібно 15 розділити на 1,28 і помножити на 10. Результат - 117 витків. Це не десять і не двадцять, козячі танці на лузі гарантовані!
Незважаючи на майбутній жах робимо наступне пристосування, - човник типу рибальського мотовильца (Рис.3).

Його я зробив з того, що було під рукою - вирізав з блістерної упаковки і для жорсткості примотано ізолентою до одержали човнику невеликий гайковий ключ (якби був ключ ріжковий з двох сторін, то можна було б використовувати його в якості човника). При цьому, коли вирізав ножицями по кінцях блистерні човника пази для укладання дроти, я не став відрізати середні частини, а просто їх загнув, щоб було за що закріпити початок дроти. Довжина човника за середніми вирізам вийшла 15 см, тобто 30 см - один виток на човнику. Заміряв довжину одного витка проводу на самому трансформаторі. Перерахував, скільки витків намотати на човник, щоб гарантовано вистачило намотати на трансформатор 117 витків плюс запас відсотків 5, який як відомо, щось там не тре і не робить і того гірше, прости господи. Це не складно. Намотав на човник необхідну довжину проводу, Рис.4 (перетин дроту розраховується з передбачуваної навантаження на обмотку і потужності трансформатора, я мотав діаметром 0,4 мм).

І, власне, закріпивши ізолентою початок обмотки, почав акуратно мотати 117 витків. Ось що вийшло (Рис.5).

У процесі намотування я вирішив не домативать 10 витків, щоб отримати напруга десь около14в, враховуючи, що вхідний фільтр підніме його до 15-16в, що мені і треба. Зайві вольти на вході - зайві калорії тепла на мікросхемі стабілізатора. Після намотування закріпив обмотку ізоляційною стрічкою, зробив відводи і заміряв напругу - 14,08в. Ок! Не дарма намагався! Рис.6.

Так, забув. Коли збирав схему, щоб не шукати клеми Vago (на фото) щоб з'єднати щупи тестера і кінці обмотки трансформатора, в поганому пориві поєднав їх зажимами типу "крокодил" від вимкненого лабораторного блоку живлення. Дивлюся, що таке ?! Напруга трохи вище 6 вольт і транс почав грітися, як конфорка стрімко. Відключив. Секунди чухав ріпу, а потім наздогнав, - я ж навантажив його потрохами вимкненого лабораторніка. Трохи не спалив. Знайшов клеми, з'єднав, як годиться, без дурного фанатизму. Результат на фото. Мораль - ніколи не роби швидше, ніж думаєш.

Швидко зібрав схему стабілізатора на мікросхемі L7812 за типовою схемою його включення, встановивши на вході елетроліт 2200мкФ 35в, а на виході 100мкф 35в, попередньо на макетної платі (Рис.7), щоб перевірити його роботу від нової обмотки. Як навантаження підключив 5 ватний резистор 51 ом. Струм навантаження в результаті вийшов 235ма, що приблизно відповідає споживанню вентилятора охолодження.

Далі зібрав схему стабілізатора живлення блоку управління вентилятором на платі і встановив в корпус пристрою, щоб перевірити роботу всього в цілому. Універсальний блок живлення працював штатно. Як навантаження використовувався резистор 25вт 10 ом. На напружених від 9 до 15вольт ток змінювався від 1 до 1,5 А в суворій відповідності з законом Ома. L317-я благополучно грілася в своєму троні на радіаторі, але під контролем блоку управління кольором, який включав вентилятор при нагріванні в зоні мікросхеми понад 40 градусів і відключав його при охолодженні нижче оного межі з невеликим гистерезисом (Рис.8).

Як індикації напруги і струму я застосував цифровий китайський вольтамперметр. Дуже зручна фішка. Єдино, що при виставленні перемикача на 1,5в індикація пропадає. Девайс розрахований на мінімальне напруження 4 ст.
Попередньо я відкалібрував його на лабораторному блоці живлення. Для цього в його схемі передбачено два підлаштування резистора.
Хочу звернути увагу на один важливий момент щодо тороїдальних трансформаторів. В основному вони передбачають їх кріплення за допомогою центрального болта і верхньої шайби. Так ось, дуже легко створити короткозамкнутий ацкий типу виток, зміцнюючи його в сталевому або будь-якому корпусі з магнітного матеріалу з усіма наслідками, що випливають з цього мерзенними наслідками. Струм, індукований в цьому витку піде через центральний болт, корпус і повернеться, звідки прийшов з офигительно ефектом.
У мене застосований сталевий корпус. Я не став кріпити тор штатно через центральний болт, щоб не гнівити долю і не думати, а раптом верхній торець болта торкнеться верхньої кришки, коли на неї поставиш пляшку або ще чого притулиш не дай боже (за нижню то адже він надійно з дивовижним контактом закріплений !). Вступив по іншому. Просвердлив в днище отвори і закріпив тор чотирма діаметрально протилежними кабельними поліетиленовими хомутами (Рис.9). І тримає добре, і «кози» не буде.

Ось загалом-то і все. Тепер є і що живити, і чим живити. На передню панель корпусу виготовив в програмі Front Desinger лицьову частину з урахуванням розташування елементів, роздрукував на папері, заламинировать і наклеїв. А це готовий виріб (Рис.10).

Всі питання в Форум .