Регулируемый блок питания на 24 вольта, схема сборки источника постоянного тока

Я сделал простой компьютерный блок питания на 24 вольта для использования дома. Он может выдавать напряжение 17В с силой постоянного тока до 3А. По этой схеме вы сможете сделать своими руками такой же универсальный регулируемый источник питания для дома.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В этом проекте идет работа с высоким напряжением, будьте осторожны!

После того, как из строя вышел мой очередной блок питания, было решено в его корпусе собрать более мощный лабораторный блок.

Требования к новому блоку были такие:

Регулировка выходного напряжения от 0 до 24-х Вольт;
Отдаваемый ток до 5Ампер;
Защита от перегруза и КЗ;
Ограничение по току.

После этого я собрал ряд схем блоков питания и поочередно напишу статьи про эти схемы, а сейчас мы рассмотрим самую первую схему которую собрал буквально за 20 минут. Хочу сразу заметить, что эта схема не соответствует указанным нормам, но как вариант простого блока питания, пожалуй рассмотрим.

Схема довольно проста и содержит силовой транзистор для регулировки, верхний диапазон выходного напряжения определяется по номиналу (напряжению стабилизации) использованного стабилитрона, в моем случае стабилитрон на 15 Вольт.

При желании силовой ключ можно заменить на более мощный, в моем случае был использован транзистор типа 2N3055, мощность рассеяния 115 ватт (он остался у меня еще с первого блока питания.

Если нет нужного стабилитрона, то можно использовать два последовательно подключенных, для получения нужного напряжения стабилизации. Электролит на 100мкФ (параллельно стабилитрону) нужен для того, чтобы последний не шумел.

Регулирующий транзистор обязательно устанавливаем на теплоотвод, в ходе работы через него проходит ток до 3-х Ампер, поэтому будет довольно сильно перегреваться. Диодный мост — подбираем только с учетом допустимого тока, лучше взять с запасом на пару Ампер, в итоге мост должен быть рассчитан на ток не менее 3-х Ампер. При этом можно использовать как сборку из 4-х диодов, так и готовый диодный мост, которым можно снять из компьютерных блоков питания. Диоды Д226 можно заменить на любые штатные выпрямители с током не менее 1А. Переменный резистор может иметь номинал от 1кОм до 22кОм.

Выходное напряжение регулируется плавно, нижняя грань — 0, это довольно хорошо, поскольку у многих блоков питания эта грань 0,8-1.5 Вольт.

Трансформатор должен отдавать выходное напряжение на 3-5 Вольт выше, чем расчетное напряжение на выходе нашего блока, к примеру, если ожидаете получить 15 Вольт на выходе, то трансформатор нужен с напряжением 18-22 Вольт. Пожалуй, 3А — это максимум, что можно получить с такой схемы, схема не имеет защиту от КЗ и перегруза, также нет возможности ограничивать ток, а так блок довольно хороший, можно использовать для радиолюбительских нужд.

С уважением — АКА КАСЬЯН

Поделки своими руками для автолюбителей

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только

просьба собирать её по печатной плате, которую я для вас сделал, чтобы избежать всевозможных ошибок при монтаже.

Основа схемы была взята из зарубежного журнала, только я увеличил немного мощности, более детально протестировал её, в итоге от себя добавил дополнительный силовой транзистор, ну и сама плата естественно была модернизирована. Получился отличный блок питания с хорошей нагрузочной способностью, а стабилизация осталась на достаточно высоком уровне.

Основной недостаток линейных схем заключается в их малом КПД, а при конструировании таких источников питания возникают проблемы с охлаждением силовых транзисторов, поэтому очень желательно использовать трансформатор с несколькими обмотками и систему коммутации.

Наиболее простейший вариант показан на фото.

Стоит указать то, что сейчас многие отдают предпочтение импульсным лабораторным источником питания у которых кпд может доходить до 90 и более процентов, но больше ценится именно линейные источники питания. Профессиональные линейные блоки питания всегда дополняют узлом коммутации обмоток.

Блок питания может обеспечить на выходе стабильное напряжение от 0 до 35-38 вольт, а выходной ток может доходить до 5-6 ампер.

Кстати ток также стабилизирован, то есть выставленное значение тока будет сохраняться при изменениях входного и выходного напряжения, и не зависит от выходной нагрузки.

Выставили ток в 1 ампер и даже при коротком замыкании у вас он будет ограничен одним амперам.

А вот собственно и модернизированная схема.

Я снизил сопротивление датчика тока до 0,1 оМа,

добавил второй силовой транзистор параллельно первому,

но в эмиттерных цепях каждого транзистора стоит токо-выравнивающий или балластный резистор.

Силовые транзисторы можно любые соответствующей мощности, ток коллектора транзистора желательно 10 ампер и выше, при этом мощность рассеивания должна быть 100 и более ватт.

Так как данная схема — линейная, я очень советую использовать транзисторы в металлических корпусах, на крайняк транзисторы в корпусе ТО247, чтобы не возникли проблемы с теплоотдачей.

В схеме имеем три мощных резистора, балластные советую взять на 5 ватт, а вот датчик тока и на 10 ватт не помешает.

Балластные резисторы советую взять сопротивлением 0,22 Ома у меня они к сожалению закончились, поэтому поставил на 0,1 Ом, но если транзисторы имеют максимально идентичные параметры, то такое решение даже лучше.

В моём случае, в качестве силовых транзисторов изначально использовал ключи 2SD209 по сути это аналог ключей MJE13009, оба варианта очень часто применяются в компьютерных блоках питания.

Каждый такой транзистор может рассеивать 100-130 ватт мощности, но лишь в том случае, если имеется хорошее охлаждение и вы уверены в подлинности транзисторов, но их основная проблема слишком низкий коэффициент усиления по току, всего около 20.

Аналогичное ключи ставить я крайне не рекомендую по нескольким причинам. Во-первых регулировка будет нелинейной из за малого усиления ключей, по этой же причине управлять такими транзисторами тяжело, поэтому драйверный ключик будет жестко нагреваться и ему будет нужен небольшой радиатор.

Очень советую транзисторы в металлических корпусах, наподобие 2N3055, для таких схем они идеально подходят. Металлический корпус, приличная мощность и ток коллектора, а коэффициент усиления по току около 200, как раз то, что нужно.

Я в итоге поставил ключи 2SD1047, они обладают приличным усилением, применяются как в источниках питания, так и в выходных каскадах усилителей мощности низкой частоты.

Радиатор для ключей удобно использовать общий, притом изолировать ключи прокладками не нужно, так как подложки или коллекторы в нашей схеме общие.

После подачи питания на схему стабилизатора нужно путём вращения данного, подстроечного резистора выставить максимальный выходной ток,

допустим 5 ампер, далее выставляем максимальное напряжение на выходе, тут всё зависит от того, какой у вас источник питания, какой у него ток и напряжение на выходе, то есть данный стабилизатор без проблем можно скорректировать под любой источник питания.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Теперь подаем питание на вход стабилизатора и проверяем минимальное, выходное напряжение — оно как видим 0 вольт, что и требовалось доказать, регулировка очень плавная во всём диапазоне.

Теперь проверим ток, минимальный выходной ток можно скинуть вплоть до 0, а максимальных 5 ампер схема выдают без проблем.

Один из самых важных тестов — насколько просядет выходное напряжение при определенных токах, ну давайте посмотрим, но перед этим важно указать, что на проводах, измерительном шунте амперметра и на самом стабилизаторе, а также на токо-выравнивающих резисторах будут падения напряжения, то есть на указанных участках будут просадки, это в случае любого источника питания.

Ток 1 ампер, просадка около 0,1 вольта,

ток 3 ампера просадка всего 0,4 вольта

и наконец максимальный ток 5 ампер, просадка 0,65 вольт, без измерительного оборудования эти цифры были бы гораздо меньше.

Проверим стабильность выходного напряжения при резких изменениях входного, ну например перепады в сети.

Как видим стабилизатор держится молодцом, при изменении входного напряжения на 10 вольт выходное изменяется лишь на 50-70 милливольт.

А теперь пульсации на выходе, при итоге в 1 ампер пульсации не более 20 милливольт, при токе в 3 ампера — около 25-30 милливольт,

а при максимальном токе в 5 ампер, пульсации на выходе около 50-60 милливольт, согласитесь это неплохой показатель для блока питания такого уровня.

Архив к статье; .

Автор; Ака Касьян.

Универсальный импульсный источник питания на 24 вольта 5а — схема простого блока, регулируемого по постоянному току и напряжению

Поделки своими руками для автолюбителей

Популярное;