Схема подключения блока питания 24 вольта
Всем здравствуйте! Сегодня, по нескольким, просьбам решил написать краткую статью в которой мы слегка "пробежимся" по некоторым схемам блоков питания. И немного сравним плюсы и минусы тех и других.
В схемах первых блоков питания использовались понижающие (повышающие) трансформаторы. В зависимости от того что требовалось. Повысить или понизить напряжение. Схемы были достаточно просты, надёжны и имели не большое количество деталей. По большому счету можно обойтись всего тремя деталями. Трансформатор, диодный мост и фильтрующий электролитический конденсатор.
Вот схема простого не стабилизированного блока питания. Минус - не стабилизированное напряжение. Для некритичных схем.
Не стабилизированный он считается по тому, что если входное напряжение будет занижено, то и выходное напряжение станет ниже заявленного. Выходное напряжение зависит от данных трансформатора.
Так-же были простейшие схемы со стабилизацией.
Стабилизация данного блока осуществляется подбором стабилитрона VD2. В зависимости от напряжения стабилизации стабилитрона можно "настроить" выходное напряжение блока питания.Минусом этой схемы является слабый выходной ток такого блока.
Так-же были схемы со стабилизацией и защитой от короткого замыкания на транзисторах. Такие схемы можно использовать для изготовления лабораторных блоков питания. Минусом таких блоков является относительно бОльшее количество деталей, но есть и свои плюсы в защите и более высоком выходном токе.
И по проще ,с регулировкой, стабилизацией, но без защиты.
Ещё есть схемы со стабилизацией на микросхемах типа КРЕН или их современных собратьях типа LM78xx KIA78xx и прочих.
Есть стабилизаторы типа LM79xx- всё то-же самое но другой полярности .
Схема без регулировки выходного напряжения. Плюс - стабилизированное выходное напряжение до 35 вольт (зависит от включения крен) и хороший выходной ток до1,5 ампера, есть внутренняя защита. Минусом является то, что нужен хороший радиатор для охлаждения стабилизатора и мощный трансформатор.
Также на этих стабилизаторах (крен) можно собрать и регулируемую схему.Плюсы- плавная регулировка напряжения, хороший ток. Минусы - хороший радиатор и наличие трансформатора с большИм выходным напряжением и током.
Есть схемы блоков питания с более высоким выходным током. Так-же регулируемые. На стабилизаторах типа LM317- аналог крен. Выходной ток повышается за счёт добавления выходного транзистора.
Так-же есть схемы с двухполярным питанием. Эти схемы имеют так-же бОльший выходной ток. Так-как на "выходе" блока установлены силовые транзисторы.
А сейчас подведём краткий итог использования трансформаторных блоков питания.
Минусами является то, что в большинстве случаев требуется хороший трансформатор.С достаточно высоким КПД. А это в обычных трансформаторах требует большИх размеров. В таких блоках желательно примерять тороидальные трансформаторы. Нужно хорошее охлаждение для элементов. И конечно относительно не большой выходной ток. Хотя для начинающего радиолюбителя в начале практики вполне себе достаточно. Для схем на стабилизаторах типа КРЕН(LM78xx) выходное напряжение трансформатора должно быть выше стабилизируемого примерно на 15-20% выше! Пример если блок питания на 12 вольт, то трансформатор должен быть примерно 15 вольт.
Плюсами этих блоков является всё-же относительно не большое количество деталей, лёгкость в сборке схемы, практически не требуют никакой отладки и как правило работают с первого раза. Схемы сами по себе достаточно надёжны! Что опять-же важно и не только для начинающих, но и для профессионалов!
Ну вот вкратце и всё чем хотел на данный момент поделится.
В следующих публикациях рассмотрим другие схемы блоков питания, в том числе будут и импульсные.
Надеюсь для начинающих радиолюбителей статья будет полезна.
Всем спасибо за внимание!
Если статья поможет вам в решении некоторых проблем, буду очень рад.
Остались вопросы или пожелания? Не стесняйтесь, пишите в комментариях, с удовольствием пообщаемся.
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал и вы всегда будете в курсе новых публикаций.
Приходите почаще будет много интересного, а также читайте и другие статьи нашей странички и смотрите видео.
Обзор очень любительский. К электричеству и к электроники отношения не имею, БП и пайка как любимое хобби. Возможны технические и грамматические ошибки.
Фото БП из коробки не делал, все фото уже после небольшой доработки. Сейчас все народные БП на 24V-4A идут только в таком исполнении. Последняя партия правильных БП была в обзоре uncle_sem.
Ссылку на БП дал случайную, где брал свой БП, ссылка уже нерабочая. Все основные элементы БП остались почти без изменений. Поменяли только ключевой транзистор, в моём случае это FQPF10N60C (600V/9.5A) (корпус пластик). Микросхема ШИМ CR6842S, высоковольтный конденсатор 82uF/400V (16/25mm). Термистор 5D9. Диодная сборка на выходе — MBR20100 (20А/100V). Диодный мост KBP307 (3A/700V). «Токовый» резистор -шунт R300 ( 1Вт, 0.3 Ом). Нагрузочный smd-резистор (1Вт, 1 Ком). Два китайских, якобы Low Esr, конденсатора 1000uF/35V (10/20мм).
Элементы снаббера — зеленый пленочный конденсатор 2J472J (4.7nF/ 630V), smd-диод RS1M ( 1000V/1A), большой smd-резистор 104 (1Вт,100кОм).
Теперь про то, что мне категорически не нравится именно в этой версии БП.
Главный момент — китайцы урезали место под конденсаторы. Если в первой версии БП от Кirich(а) был точно такой же конденсатор 82uF/400V (16/25mm), только место там было отведено под конденсатор с диаметром 18мм. На выход подходили стандартные конденсаторы 35V/1000uF с зазором с радиатором (на 12,5/13mm диаметром). Здесь такой номер уже не пройдёт. Первое фото из обзора Kirich(а), второе фото моё старое, с правильной (двухсторонней) версии БП. Конденсаторы, на выходе, ставил диаметром 13мм (простые Jamicon TK 35V/1000uF).
Общий недостаток этих БП — на выходе установлены китайские конденсаторы 35V/1000uF. У них смешной размер 10/20mm. Не бывает нормальных конденсаторов с таким размером. Есть, у фирм, миниатюрные серии, типа Rubycon PX с такими размерами. Но там речи нету о Low Esr. По характеристикам Rubycon PX, это самые обычные конденсаторы. А здесь в БП, просто чистый Китай. Для примера, недорогие обычные конденсаторы Samwha RD имеют такой размер в конденсаторах 25V/1000uF. Фото из обзора Uncle_sem.
Есть претензии к диодной сборке, особенно в случае применения БП в самодельных ЛБП (при увеличении напряжения) — эта сборка всего на 100V. По подбору диодной сборки — ток берём с запасом в 3 раза, напряжение берём с 5-кратным запасом.
Придирки — нагрузочный резистор на 1кОм (греется), большой размах пульсаций (было известно) и отсутствие термопасты (легко поправимо). А вот увеличить ёмкость конденсатора до 100/120uF (фирменного 400V) теперь очень проблематично, из-за отведенного размера на 16мм.
Что делал по этому БП.
Нашёл в коробке конденсатор 100uF/400V, от старого «любимого китайца с Али», диаметром 16мм (высота 30мм, серия PAG). На выход пришлось заказывать редкие конденсаторы 35V/1000uF (10/28мм). Этих конденсаторов нет в ДАТАШИТЕ, но именно такие конденсаторы серии YXG ставят в некоторые дорогие компьютерные БП. И там они (16V/2200uF) имеют размер которого тоже нет в даташите. Заменил диодную сборку — не было в наличии на 150V, поставил из магазина MBR30200CT (30А/200V). На крайние выводы диодной сборки поставил ферритовые бусины.
Убрал родной нагрузочный smd/резистор 1 кОм — поставил обычный 1Вт на 1,5 кОм. Сделал его выводы горизонтально, примерил на родные пятаки, откусил лишнее и припаял на штатное место. Потом пайку намазал лаком и зафиксировал этот резистор герметиком (резистор с выводом сделал в термоусадку). Разъём для подключения проводов (на выходе) просто убрал. Добавил smd-керамику на выход и добавил высоковольтную smd-керамику к конденсатору 100uF/400V. Высоковольтная smd-керамика больше баловство — ёмкость совсем небольшая, так видел у Kirich(а) в обзорах, в небольших БП Mean Well. Тоже самое и с Y-конденсатором, поставил на его выводы ферритовые бусины (лежат дома два пакетика без дела). Заменил мелкий конденсатор по питанию ШИМ (всегда их меняю на фирменные) — хотел поставить блатной Samwha WL 33uF/50V, но дома первым попался Jamicon TK 47uF/50V, поставил его. На БП 100Вт уже ставлю термистор 5D11 (в термоусадке).
Изначально сделал план по доработке — поднять выходное напряжение (родное 24,07V), заменить нагрузочный резистор, поменять диодную сборку с конденсаторами. Просто очень не люблю ровное напряжение у БП. Всегда делаю напряжение минимум в + 0.5V, учитываем потери на проводах и разъёмах. Поэтому было решено выпаивать радиатор. Сначала не врубился, радиатор не хотел демонтироваться. Оказалось, что китайцы его приклеили — на всю подошву был нанесён клей (имейте в виду). С переделками прошло всё быстро, кроме операции по небольшому повышению напряжения. Для повышения напряжения нам нужно поменять резисторы по TL431. Вроде ничего сложного. Но именно на БП на 24V это очень проблематично, нужны точные резисторы. Там такое соотношение резисторов под 24V, что их малейшее отклонение и напряжение улетает на большую величину. То есть можно взять два одинаковых резистора, но из разных пакетиков (от разных продавцов) и получить очень разное напряжение у БП. Уже несколько раз мне БП на 24V нервы делали.
Здесь это резисторы R18 и R19 (типоразмер 0805). В итоге поставил R18 — 27кОм (2702) и R19- 3кОм (3001). Несколько раз игрался с этими резисторами (с одинаковыми ) — сначала напряжение улетало сильно за 25V. Брал другой (другие) 27кОм и 3кОм. С нескольких попыток получил 24,89V. Сразу остановился — считаю нормальное напряжение. Если будете смотреть эти резисторы для TL431, например в калькуляторе у Kirich(a) в блоге, то R1 из таблицы — это наш R18 ( R1 с плюса выходного питания ), а R2 из таблицы — это наш R19 (R2 с минуса выходного питания). В первую колонку (U B out) ставим наше напряжение 24V (или 24.5 обязательно через точку). В колонку (U B fb) всегда ставим 2.5 (V). Редчайший случай для TL431, чтобы вместо 2.5V, было на 1.25 Вольта (такие даже не встречались). Подробней ЗДЕСЬ.
В окончании, обезжирил поверхность платы под радиатор, приклеил на плату (под радиатор) термоскотч на 20мм (ширина). На подошву радиатора нанёс немного клея-герметика и запаял его на место.
Включил БП под нагрузкой на 30 минут — пока плата была горячая, в синфазный дроссель и в обмотки трансформатора намазал лак KO-921 (Rexant 09-3789). Когда лак подсох, то перевернул плату и полностью намазал лаком PLASTIK 71 обратную сторону платы, кроме пятака под запайку вых. проводов. В принципе, если ничего не собираетесь делать по плате, то можно и лицевую сторону платы намазать лаком. Лак KO-921 гуще чем лак PLASTIK 71. Кисточку использую от старого флюса ФКСп (20мл).
Потом закрепил герметиком крупные элементы. Дома сейчас чаще использую «Герметик-прокладка (фирма KERRY)». По герметику — оптимален по цена/качество, нейтральный серый RTV. Температура от-50 до 330°C. Вес 85гр. Есть большой (длинный) носик дозатор и лопатка в комплекте. Минус герметика- дороже Казанского герметика, но у Казанского нет в комплекте носика- дозатора. Покупал герметик в обычном ларьке в автомагазине.
Сразу про покупку фирменных конденсаторов на Али и по ссылками на продавцов.
У меня, долгое время, был «любимый китаец» на Али. Его сильно не светил, ссылки оставлял только у Krich(а) в блоге и давал в личку. При простом поиске конденсаторов на Али, этот продавец не выпадал в поиске.
Несколько раз мне предлагали дать на него ссылку на Муське, в комментариях у популярного автора. Не хотел давать и отвечал, что думаю, что это плохо закончится или китаец резко поднимет цены. Китаец был вполне адекватный. Доставка 80% заказов была 20 дней и менее (в Зап.Сибирь, через Москву). К чему это — у меня не было претензий вообще по конденсаторам. Внешний вид, полиграфия, размер — всё соответствовало даташиту. Цена, особенно с купонами Али, была просто отличная. Но была особенность, брать надо было только по 25/30- 50 штук. Доставка не увеличивалась, а цена на партию резко падала.
И однажды совпало — вышел ЭТОТ ОБЗОР от Uncle_sem. И я аж психанул (про себя) — " Вот как так-то? Я же тебе пару раз давал ссылку, в личку, на правильного китайца. Объяснял как надо у него покупать. И ведь именно покупка у этого китайца для тебя подходит (для покупки с братом). А ты взял и опять закупил хлам".
Короче дал ссылку, в комментариях, на своего китайца. Кто-то успел закупиться. Wyfinger даже СДЕЛАЛ ОБЗОР на конденсаторы от этого китайца. Но итог печальный, случилось то, чего опасался — китаец прикрыл лавочку по продаже конденсаторов.
Wyfinger в своём обзоре коснулся вопроса медных выводов у конденсаторов. Так я порылся в столе и нашёл конденсаторы с медными выводами, от этого китайца. Конденсаторы 2200uF/25V. Серия KZM — ДАТАШИТ. Выводы медные — не магнитятся, один из выводов (кончик) немного зачистил надфилем, там медь. Выводы мягкие, сразу отличаются в руке по восприятию. Сами конденсаторы немного выше тех же новых Samwha RD 2200uF/25V. У Samwha RD выводы стандартные-жесткие, хорошо магнитятся. Потом добавил комментарий в обзор.
Возвращаемся к нашему БП.
Проверял БП после доработки. Мощность сделал как у Kirich(а) в таблице — 110Вт (в таблице 108Вт). Температура силовых элементов совпадает с данными Kirich(а). За исключением температуры ключевого транзистора, у меня упорно выходило, на несколько градусов, меньше. Предположение — возможно Kirich неточно указал температуру или разница в температуре в помещении. Другое предположение — дело в самом транзисторе. Мне непонятно зачем на этот БП был установлен транзистор 20N60C3. По мне, он сильно «тяжелый» для этого БП (ёмкость затвора). Сам транзистор 20N60C3, с той версии БП, я разбирал, он очень похож на оригинальный, кристалл огромный.
Проверил и размах пульсаций. Примерно такую картину и ожидал увидеть. Щупы под Kirich(а) — керамика 0,1uF и простой мелкий конденсатор 1uF. Делитель 10X и 200mV на клетку.
Недавно возникла необходимость получить напряжение примерно 24В при токе до 3А. Сначала решил собрать стабилизатор на транзисторах, но как оказалось этот вопрос можно решить ещё проще. В этом мне хорошо помогла микросхема LT1083 предназначенная для установки в стабилизаторы с низким падением напряжения для токов нагрузки вплоть до 7А.
В микросхеме LT1083 падение напряжения составляет всего 1В, поэтому на ней выделяется тепла меньше, чем на других аналогичных микросхемах серии 78Lхх и трансформатор нужно на меньшее напряжение. Подробнее параметры LT1083, LT1084, LT1085 смотрите в даташите. Схема блока питания на 24В:
Микросхемы LT1083, LT1084, LT1085 могут выпускаться в разных вариантах корпусов. Ниже приведена цоколёвка выводов для них.
Трансформатор для такого напряжения и тока, надо на мощность от 100 ватт. Например ТС-160 или из линейки ТАН/ТН. Питание на них подаётся с серединного отвода вторичной обмотки. Для защиты микросхемы LT1083 от бросков тока во время переходных процессов, используется диод IN4002. Точно установить напряжение выхода нужно подстроечным резистором, после чего заменить его на постоянный такого же номинала.
Готовый БП разместил в корпус из оргстекла с подсветками. Подсветка блока питания выполнена на индикаторной лампе и синих светодиодах. Один выключатель для сети, а вторым - переключается режим 12-24В. Соединение с нагрузкой многожильными проводами, с сечением более 1мм. Материал прислал: Гость.
Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ 24В
Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.
Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.
Обзор электромагнитного пистолета из китайского набора для самостоятельной сборки.
Микрофоны MEMS - новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.
Попалась мне вот такая схемка простого но довольно неплохого блока питания начального уровня:
В приложенном архиве есть новая печатная плата и документ, где приведено описание простой настройки блока и есть ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание..
Изначально на фото печатки автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки были устранены.
И вот фото моего БП, но пока ещё полностью не законченного, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно можно применить корпус от старого компьютерного БП. Регулировка сделана 0-20В 1,5А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100мкф 35В.
Простая хорошая схемка, вижу регулировку тока, тройной составной. Пойдёт для начинающих. Тут недавно человек игрался с подключением мощного светодиода в авто - вот на таких БП и надо их для начала тестировать, чтоб не спалить.
Igoran, дособрал такой еще вчера, захожу на форум и тут даже темка о нем есть. При кз максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на панель. Кстати, ошибки я не заметил, когда собирал, но тут сравнил, есть маленькая. Но и при ошибке все работает без перегревов и все отлично регулируется.
BFG5000, Просто попросили простой БП собрать, вот и искал что то такое этакое, наткнулся на этот блок и собрал, вполне неплохие параметры при простоте схемы.
Ошибка не критическая, я даже прикидывал что так и надо было, просто привык всё делать как надо и строго по схеме.
Печатку брал авторскую?
BFG5000, Надо будет сравнить и так и так работу блока, может так и должно быть. По сути, в схемном включении этот малый электролит роли не играет, а вот между коллектором Т5 и базой Т2 смысл просматривается. Вот и думал, влияет ли это на работу блока в целом или нет, но поставил как по схеме. В принципе, тоже всё регулирует как надо, ограничение срабатывает, но сей нюанс всё же надо проверить..
Блок собрал считай, сейчас на кулер опять платку на гасящем конденсаторе поставлю, кренки тут не прокатят.. Хотел поставить простенький стрелочник по вольтам, ищу вот что притулить..
Исправил ошибку, прорез дорожки и перемычка. Ток мин. ограничения спал до 3 А, было 3.5А. Макс. ток огр. был 4.5А стал более 10А. Все проверял при КЗ и макс напряжении.
Вот что получилось:
На кулер - кренка 12в + температурный регулятор оборотов (с 40 градусов увеличивает обороты).
Ошибка особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ - прирост проходящей мощности.
Ага, значит непростая ошибка.. Буду иметь ввиду, и наверное поставлю конденсатор как был установлен на печатке автора.
Я ставил крен12, греется, решил не греть дополнительно радиатор силового транзистора, прикидывал ещё на корпус его кинуть, потом попробую.
Печатку уже подкорректировал, при желании конденсатор там можно поставить и так и так..
А мощный транзистор у себя какой поставил?
Igoran, 2n3055, все остальное зарубежные аналоги, кроме BC548 - поставил кт3102. Получился неубиваемый БП. Вот для новичков самое-то. Но напряжение скачет. Надо мне емкость увеличить на входе. Передатчики и МК таким не запитать пока.
BFG5000, Ясно, надо тоже поменять КТ819 на 2N3055, тепловой режим будет получше, поскольку с радиатором на 1,5А поскупился.
Поменял расположение конденсатора С3, изменений особых не заметил, но и ток у меня не сильно большой, так и оставил.
У меня выходной кондёр поставлен на 100мкф, напряжение не скачет, регулировка плавная без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором, 100мкф на 1А.
Провёл у себя ревизию, нарыл пару простеньких стрелочников М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.
Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в lay файле на индикаторе.
Если потребуются другие напряжения, шкалу можно подкалибровать, это уже проще будет..
Maestro, Подумал, пусть будет рекламка на хороший сайт.
Ну, ежели такие индикаторы ещё есть а других нету, используем тогда то, что есть.. И так замечательно смотрится..
Вот и собрано очередное устройство, теперь встаёт вопрос от чего его питать? Батарейки? Аккумуляторы? Нет! Блок питания, о нём и пойдёт речь.
Схема его очень проста и надёжна, она имеет защиту от КЗ, плавную регулировку выходного напряжения.
На диодном мосте и конденсаторе C2 собран выпрямитель, цепь C1 VD1 R3 стабилизатор опорного напряжения, цепь R4 VT1 VT2 усилитель тока для силового транзистора VT3, защита собрана на транзисторе VT4 и R2, резистором R1 выполняется регулировка.
Трансформатор я брал из старого зарядного от шуруповерта , на выходе я получил 16В 2А
Что касается диодного моста (минимум на 3 ампера), брал его из старого блока ATX также как и электролиты, стабилитрон, резисторы.
Стабилитрон использовал на 13В, но подойдёт и советский Д814Д.
Транзисторы были взяты из старого советского телевизора, транзисторы VT2, VT3 можно заменить на один составной например КТ827.
Резистор R2 проволочный мощностью 7 Ватт и R1 (переменный) я брал нихромовый, для регулировки без скачков, но в его отсутствии можно поставить обычный.
Состоит из двух частей: на первой собран стабилизатор и защита и, а на второй силовая часть.
Все детали монтируются на основной плате (кроме силовых транзисторов), на вторую плату припаяны транзисторы VT2, VT3 их крепим на радиатор с использованием термопасты, корпуса (коллекторы) изолировать ненужно .Схема повторялась много раз в настройке не нуждается. Фотографии двух блоков приведены ниже С большим радиатором 2А и маленьким 0,6А.
Индикация
Вольтметр: для него нам нужен резистор на 10к и переменный на 4,7к и индикатор я брал м68501 но можно и другой. Из резисторов соберём делитель резистор на 10к не даст головке сгореть, а резистором на 4,7к выставим максимальное отклонение стрелки.
После того как делитель собран и индикация работает нужно от градуировать его , для этого вскрываем индикатор и наклеиваем на старую шкалу чистую бумагу и вырезаем по контуру, удобнее всего обрезать бумагу лезвием.
Когда все приклеено и высохло, подключаем мультиметр параллельно нашему индикатору, и всё это к блоку питания, отмечаем 0 и увеличиваем напряжение до вольта отмечаем и т.д.
Амперметр: для него берём резистор на 0,27 ома . и переменный на 50к, схема подключения ниже, резистором на 50к выставим максимальное отклонение стрелки.
Градуировка такая-же только изменяется подключение см ниже в качестве нагрузки идеально подходит галогеновая лампочка на 12 в.
Читайте также: