Стабилизированный лабораторный блок питания на 1,3-30V при токе 0-5A
Приводится принципиальная схема самодельного блока питания позволяющего получить напряжения от 1,3 до 30V при токах от 0 до 5A, работает в режиме стабилизации напряжения и тока.
Принципиальная схема
Этот блок питания не импульсный, он линейный. Позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение с возможностью регулировки, а также стабильный ток с возможностью его ограничения.
Основную часть этой схемы можно встретить на многих зарубежных сайтах, а также в книгах, например в [1].
Рис. 1. Принципиальная схема лабораторного БП на напряжения от 1,3V до 30V при токах от 0 до 5A, собран на LM317 и КТ818.
Основа схемы - интегральный стабилизатор LM317 и операционный усилитель LM301A. Главным силовым элементом здесь выступает мощный кремниевый транзистор КТ818.
Детали
Вместо собранных на диодах мостов Br1 и Br2 можно использовать готовые. Br1 - должен быть рассчитан на токи 10А и больше, а Br2 - любой маломощный, он используется для подачи отрицательного напряжения питания на ОУ.
Микросхема LM317 и транзистор КТ818 могут быть установлены на отдельные радиаторы. В случае установки на один общий радиатор, подкладки компонентов нужно изолировать друг от друга, например через термопрокладки.
Между корпусами транзистора и микросхемы контакта быть не должно! Дело в том что подкладка LM317 соединена с ее выходом, а подкладка КТ818 - с коллектором. Если соединить их вместе, перестанет работать схема контроля за током, поскольку резистор R5 окажется замкнут накоротко.
Рис. 2. Внешний вид и цоколевка транзисторов КТ818 (А...Г) в пластиковом корпусе.
Рис. 3. Внешний вид и цоколевка транзисторов КТ818 (А...Г) в металлическом корпусе TO-3.
Для получения выходного тока 4-5А транзистор Т1 желательно использовать в металлическом корпусе TO-3.
Рис. 3. Расположение выводов у микросхемы-стабилизатора LM317.
Резисторы R5 и R7 - проволочные или цементные, мощностью минимум 5 Ватт.
Микросхемы ОУ, которые можно применить в схеме:
- LM301A +/- 22V (до 30v);
- К140УД7 +/- 15V (до 20V).
Рис. 4. Расположение выводов у микросхемы LM301A.
Налаживание
Установить потенциометр P2 на максимальное сопротивление, а подстроечный резистор P1 - на минимальное. Установить напряжение на выходе от 4-10V.
Подключить к блоку питания нагрузку порядка 3-4A, близкую к максимальной. Плавно увеличивая сопротивление резистора P1 выйти на порог загорания светодиода LED1. Это будет максимальный ток, выдаваемый блоком питания.
Если этого не сделать, то в случае короткого замыкания или перегрузки выйдут из строя транзистор КТ818 и микросхема LM317.
Сопротивления резисторов P1 и P2 может изменяться 20К - 220К, в зависимости от сопротивления резистора R5.
Если защита срабатывает слишком рано, то нужно уменьшить сопротивление резистора R5 или увеличить сопротивления резисторов P1 и P2.
Конденсатор С12 устанавливается, если появляется возбуждение при ограничении тока.
Усовершенствования схемы
Емкость электролитического конденсатора С1 увеличить до 10 000 мкФ, а для С2 лучше будет 470 мкФ. Резистор R1 установить на мощность 2 Ватта.
Силовой транзистор КТ818 можно заменить на более мощные современные транзисторы, например MJ4502 или MJ2955.
Стрелочный индикатор V-A с переключателем A\V и резистором R7 можно заменить на два отдельных индикатора напряжения и тока или использовать комбинированный цифровой индикатор.
Для получения больших выходных токов можно использовать несколько включенных параллельно силовых транзисторов.
Рис. 5. Схема увеличения мощности блока питания, добавление дополнительных силовых транзисторов.
В качестве T1-T2 можно применить TIP36C [2] или другие мощные со структурой P-N-P.
Емкость С1 нужно увеличить до 10 000 мкФ и больше.
Такое умощнение позволит получать на выходе токи до 7А, поэтому и предохранитель FU2 должен быть рассчитан на ток 7А.
Литература:
- Г. Шрайбер - "300 схем источников питания", страница 39
- http://diodnik.com.
- PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
- Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
- Проекты с открытым исходным кодом - доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!
- Интегральные стабилизаторы для микроконтроллеров, схемы
- Источник питания электролюминесцентной панели
- Звуковой сигнализатор перегрузки блока питания
- Мощный импульсный стабилизатор с высоким КПД 8-16В 10А
