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:

1. Г. Шрайбер - "300 схем источников питания", страница 39
2. http://diodnik.com.

3 3519 Блок питания

блок питания защита питания питание источник питания лабораторный источник питания блок питания с защитой