Мощный блок питания на напряжение 5-35В и ток 5A-30A и более (LM338, 741)

Приведена принципиальная схема простого в изготовлении стабилизированного и мощного блока питания с регулируемым выходным напряжением от 5В до 35В и током нагрузки 5А, 10А, 20А, 30А, 40А и более (в зависимости от количества микросхем).

Источник питания может обеспечить токи до 5А (одна микросхема), 10А(две микросхемы), 20А(4шт), 30А(6шт), 40А(8шт) и т.д. Напряжение можно регулировать, например можно выставить часто используемые напряжения 5В, 12В, 24В, 28В, 30В и другие.

Принципиальная схема

В основе блока питания лежат мощные интегральные стабилизаторы LM338, каждый из которых может обеспечить выходной ток до 5А при напряжении от 1,2 до 35В (данные из даташита).

Внешний вид мощных интегральных стабилизаторов LM338

Рис. 1. Внешний вид мощных интегральных стабилизаторов LM338.

Цоколевка (расположение выводов) у микросхем LM338

Рис. 2. Цоколевка (расположение выводов) у микросхем LM338.

Принципиальная схема мощного блока питания на напряжение 5В-30В и ток 5А, 10А, 20А, 30А и более

Рис. 3. Принципиальная схема мощного блока питания на напряжение 5В-30В и ток 5А, 10А, 20А, 30А и более.

Вторичная обмотка силового трансформатора должна выдавать переменное напряжение со значением не менее 18-25В. Мощность трансформатора желательно выбрать с запасом, в зависимости от требуемого напряжения и тока на выходе будущего блока питания.

Детали

Транзистор BD140 нужно установить на небольшой радиатор. Все интегральные стабилизаторы LM338 должны быть установлены на отдельные радиаторы достаточной площади для надежного отвода тепла.

Также все мощные микросхемы можно установить на один общий радиатор через слюдяные прокладки, поскольку корпуса микросхем не должны соединяться вместе.

Ток, выдаваемый на выходе блока питания может быть увеличен или уменьшен соответственно добавлением или уменьшением количества применяемых пар "стабилизатор LM338 + резистор Rx".

К радиатору можно применить активное охлаждение - установить небольшой вентилятор от компьютера, подав для него питание через стабилизатор на 5-12В (7805, 7812), это позволит уменьшить размеры радиатора и увеличить эффективность теплоотвода.

Диодный мост можно применить готовый, а можно собрать из четырех отдельных мощных диодов (D1-D4). Диоды должны быть рассчитаны на ток, который планируется получить на выходе стабилизатора.

Например, диодный мост из четырех выпрямительных диодов Д242 обеспечит рабочие токи до 10А. Диодный мост желательно установить на отдельный небольшой радиатор.

В качестве резисторов R3, R4...Rx лучше всего использовать проволочные, поскольку на каждом таком резисторе будет рассеиваться порядка 4-7 Ватт мощности (в зависимости от общей нагрузки на стабилизатор).

Также каждый резистор можно собрать из нескольких, параллельно соединенных резисторов меньшей мощности, чтобы их общее сопротивление равнялось примерно 0,3 Ома.

Печатная плата

Разводку печатной платы в формате Sprint Layout 6 нам прислал Александр. На ней отсутствует конденсатор С4 - его припаиваем к выводам переменного резистора R1, который будет крепиться на корпусе устройства и послужит для регулировки напряжения.

Печатная плата для схемы мощного блока питания на микросхемах LM338

Рис. 4. Печатная плата для схемы мощного блока питания на микросхемах LM338.

Печатная плата в формате Sprint Layout 6 - Скачать (243 КБ).

Даташит на микросхему LM338 - Скачать (220 КБ).

Подготовлено для сайта RadioStorage.net.

4 1709 Блок питания
блок питания стабилизатор напряжения
pcbway
х (мм)
Получи купон на $5.00!
Комментарии (24):
#1 Александр Январь 25 2017
0

Скажите, а есть ли печатка для этой схемы? Очень надо!

#2 Бкгкмот Январь 27 2017
+9

мост из Д242 способен отдать 10 А, замените на что нибудь более серьёзное.ну типа KBPC5002 ,KBPC5010

#3 root Январь 28 2017
+4

Александр, спасибо за присланную печатную плату! Разместили ее в публикации.

#4 Антон Март 19 2017
+2

Бкгкмот, д242 с радиаторами 15 ампер выдают и больше

#5 Игорь Апрель 20 2017
0

Спасибо за схему и печатку. Все собрал, но к сожалению не регулируется напряжение и при нагрузке на выходе просаживается с 25В до 6В. Подскажите пожалуйста в чем может быть причина.

#6 root Апрель 20 2017
+1

Игорь, сперва узнайте какой ток потребляет ваша нагрузка при необходимом значении напряжения, возможно что  значение тока превышает возможности собранного стабилизатора напряжения.
Внимательно осмотрите монтаж, проверьте соответствие номиналов всех резисторов на плате, прозвоните тестером транзистор и диод, сверьте монтаж со схемой.
Также обратите внимание на резисторы Rx - они должны быть одинакового сопротивления. В схеме указаны 0.3 Ома, но можно попробовать установить по 0,1-0,2 Ома. Корпуса всех микросхем (и транзистора) не должны быть соединены вместе!

#7 Алексей Апрель 28 2017
0

Ребят, подскажите начинающему, пожалуйста. Все вроде реально собрать, но что за элемент 741? Тот, что в центре схемы. Спасибо!

#8 root Апрель 29 2017
+2

Микросхема 741 (LM741) - это одноканальный операционный усилитель.

#9 Almas Май 04 2017
+4

Добрый день! сделал. работает.
прошу подскажите пожалуиста, как в этой схеме сделать регулируемое ограничение по току.

#10 Владимир Май 13 2017
+15

Добрый день! В печатной плате есть ошибка, полдня убил пока разобрался. Пятая нога операционного усилителя должна висеть в воздухе. На печатке она соединена с шестой и в таком виде не работает... После выкусывания этой пятой ноги все заработало на ура!

#11 root Май 15 2017
0

Здравствуйте, Владимир! Благодарим за замечание, внесли исправление в печатную плату.

#12 Александр Июль 06 2017
+1

Подскажите микросхема LM78H24K как подключить правильно или она такая как у LM 388.
Корпус то же ( то-3).

#13 Олег Июль 14 2017
0

а можно сделать так:
Если у трансформатора 3 напряжения (+25,0,-25)
К + первого стабилизатора, 0 к - первого стабилизатора и +второго , -25 к - второго стабилизатора, а выход - первого соединить с +второго и поставить сдвоенный резистор регулировки, то можно добиться того, чтобы на выходе было 0..50В 10А(между +первого и - второго)?

#14 Сергей Июль 14 2017
+1

Добрый вечер. Собрал схему на операционном усилителе UA741 и трёх LM338, все компоненты перед монтажом проверил мультиметром все номиналы совпадают со схемой. Но регулировка напряжения не работает и при нагрузке в 2А просаживается напряжение с 34В до 30В. Подскажите пожалуйста в чём может быть причина, и можно ли отладить схему после монтажа.

#15 Алексей Сентябрь 09 2017
0

Привет, коллеги!
Собрал эту схему для питания от источника постоянного напряжения 28 В. Поэтому конденсаторы не применял. На выходе полное входное напряжение и не регулируется. Сильно греется резистор R5 100 Ом. В чем проблема? Какой мощности должен быть R5?

#16 root Сентябрь 09 2017
0

Алексей, возможно вышел из строя или был установлен неисправным один из компонентов: транзистор, диод VD5 или микросхема. Внимательно сверьте весь монтаж с принципиальной схемой, осмотрите нет ли лишних соединений и замыканий.

#17 Alex Октябрь 28 2017
0

Доброго времени суток всем какой мощности нужны резисторы в этой схеме (0.5 ват хватит)??

#18 root Октябрь 28 2017
0

Мощность резисторов для приведенной схемы:

  • R1, R5, R6 - 0,5 Вт;
  • R3, R4 .. Rx - минимум 5 Вт;
  • R7, R8 - от 0,25 Вт и более.
#19 Юрий Октябрь 30 2017
0

Добрый день root. А можно ли собрать эту схему с трансформатором, на выходе которого 12 вольт? После диодной напряжение - 14,6 вольта. Мне нужно 12 вольт.

#20 root Октябрь 30 2017
0

Добрый день, Юрий. Напряжение на входе стабилизатора должно превышать напряжения на его выходе, у вас получается запас: 14.6-12 = 2,6В. При значительном токе нагрузки и не достаточно мощном трансформаторе напряжение на вторичной обмотке может опуститься ниже 12В.
Желательно поднять напряжение на вторичной обмотке - домотать к ней некоторое количество витков такого же провода чтобы получить хотя бы 14В, после выпрямителя и конденсаторов получится примерно 19В.
Также можно собрать схему стабилизатора на макетной панели и измерить насколько будет проседать напряжение на вторичной обмотке трансформатора при нужной нагрузке.
Для минимизации потерь, соединительные проводники линий питания и земли должны быть большого сечения!

#21 Андрей Январь 05 2018
+1

Здраствуйте! Собрал схему ,все детали по номиналу.Подскажите почему не регулируется напряжение на выходе?

#22 Александр Январь 06 2018
0

Здравствуйте! Я собрал выложенную Вами схему, но регулировки нет, проверил все связи и номиналы, всё соответствует схеме! Подскажите в чём проблема?

#23 root Январь 07 2018
0

Изготавливая печатную плату по технологии "лазерный принтер + утюг" нужно внимательно отнестись к распечатке трафарета в зеркальном отображении.

Если печатная плата изготовлена не верно, то запаять микросхему-ОУ с верным расположением ножек не получится, схема работать не будет. При верно изготовленной печатной плате ножка 2 операционного усилителя должна быть подключена к двум резисторам - R7 и R8 (по 4,7кОм).

Если схема не работает:

  1. Отключить от схемы выпрямитель, собранный на Т1, D1-D4, C1-С3. Проверить на исправность все диоды. Измерить напряжение на его выходе без нагрузки и с нагрузкой хотя-бы 1-2А, оно не должно сильно проседать, мощность трансформатора и диодов должны быть с достаточным запасом. Желательно чтобы значение напряжения на выходе достигало не более 35-37В;
  2. Прозвонить тестером на исправность VT1, D5 и все сопротивления;
  3. Проверить и при необходимости заменить ОУ;
  4. Проверить исправность конденсатора С4, попробовать его заменить.

Для проверки работоспособности ОУ можно собрать схему не сложного генератора:
Схема генератора для проверки работоспособности операционных усилителей (ОУ)

Возможно попалась бракованная микросхема LM338. Для проверки можно собрать простую схему и проверить работает ли регулировка напряжения у каждой из микросхем-стабилизаторов:
/uploads/Image/comments/lm338-shema-vklucheniya.png
Если вывод ADJ микросхемы подключить к минусу, то на выходе у нее должно быть напряжение примерно 1,2В.

Схема каскадного включения микросхем LM338 из даташита:
/uploads/Image/comments/lm338-shema-stabilizatora-napryazhenia-iz-datashita.png
Она практически повторяет схему приведенную в этой публикации.

#24 Александр Январь 08 2018
0

Здравствуйте! Скажите, в классической схеме нет диода между 6й ногой мс и базой, может ли это влиять на управление?

Написать комментарий:

cashback