Лучшие лабораторные блоки питания на 2021 год

5 место — UNI-T UTP3303

Встречайте серьезный прибор — двухканальный источник питания.

Такой блок питания удобно использовать при сложном ремонте блоков питания. материнских плат и смартфонов, когда на плату нужно подать два независимых напряжения. Если задействован только один канал, то второй можно нагрузить зарядкой для другого аппарата через .

Технические характеристики:

• Установка напряжения 0 — 32 В;
• Пульсации по напряжению до 1 мВ RMS;
• Установка тока 0 — 3 А;
• Пульсации по току до 3 мА RMS;
• Точность установки значений ±0,1 %.

Недостатки:

• Большая масса и габариты;
• Высокая стоимость.

Достоинства:

• Хорошее соотношение цена/качество;
• Малые пульсации напряжения;
• Дополнительный выход 5 В 3 А;
• Есть защита от короткого замыкания, переполюсовки и перенапряжения;
• Контакты под штекер и под зажим.

Стоимость двухканального лабораторного источника питания UNI-T UTP3303 .

Аналоги:

1. Zhaoxin RXN-305D-II имеет стоимость (30 В, 5 А, дополнительный выход 5 В 3 А);
2. YIHUA 3005D-II (30 В, 5 А, популярная модель, уже появились отзывы о покупках);
3. ATTEN TPR3003T-3C (30 В, 3 А, пульсации 1 мВ и 3 мА);
4. MCH 305DII (30 В, 5 A, дополнительный выход 5 В 2 А);

5. МЕГЕОН 32303 за (30 В, 3 А, полный клон Zhaoxin RXN-305D-II с поправкой на ток).

Общее описание

Слово «лабораторные» применяется неспроста, так как их главное предназначение – помогать в лабораториях. Они «живут» там постоянно и даже не транспортируются для проведения ремонта в посторонних помещениях. Специалисты не рекомендуют использовать устройство на открытом воздухе или в автомобиле. Лабораторные также подразумевают корректировку параметров и точную установку показателей.

Продукция российского производства имеет сертификаты соответствия, проходит регулярные поверки, что приводит к удорожанию ее использования. Данные БП могут допустить незначительную погрешность, отличаются надежностью и эффективностью работы, а также длительным сроком эксплуатации.

Особенности интерфейса

В магазинах встречается два типа БП: программируемые и стандартные. В первом случае выходное напряжение задается при помощи специальной клавиатуры или вспомогательными клавишами. После чего в контуре стабилизации тока происходит формирование заданного параметра. Также за качество преобразования отвечает цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). Пользователю достаточно ввести показания, после чего блок питания автоматически подстроиться, но будет присутствовать небольшая погрешность.

В стандартных БП напряжение и ток задаются при помощи переменного резистора. Этот элемент подключается к контуру обратной связи. Вся информация отображается на дисплее в режиме реального времени. Человеку достаточно вращать элемент в нужную сторону, чтобы добиться соответствующего результата. Подобное решение отличается своей экономичностью, поэтому присутствует во многих дешевых приборах.

У некоторых непрограммируемых лабораторных БП присутствует одна особенность: при включении или отключении устройства, возникает кратковременный скачок напряжения. Если в это время было подключено устройство, то это может обернуться для радиоэлементов трагично, так как они сломаются

Поэтому важно уточнить у консультанта наличие такой проблемы, чтобы избавить себя от непредвиденных обстоятельств

Последнее, на что важно обратить внимание, – индикация. Если человек покупает программируемое оборудование, ток и напряжение будут отображаться на удобном жидкокристаллическом дисплее, что упростит работу. Но если приобретается обычный лабораторный блок питания, то следует быть готовым к стрелочной индикации, которая уступает в точности предыдущему экземпляру

Но если приобретается обычный лабораторный блок питания, то следует быть готовым к стрелочной индикации, которая уступает в точности предыдущему экземпляру.

Электроника

Я решил разбить электронику на две части – фальш-панель и управляющая электроника. Причина для такого разбиения – банально не хватило места на лицевой панели, чтобы вместить еще и управляющую электронику.

В качестве основного источника питания для своей электроники я выбрал standby источник. Было замечено, что если его хорошенько нагрузить, то он перестает пищать, поэтому идеальными оказались 7-сегментные индикаторы — и блок питания подгрузят и напряжение с током покажут.

Фальш-панель:

На ней индикаторы, потенциометры, светодиод. Для того, чтобы не тащить кучу проводов к 7-сегментникам, я использовал сдвиговые регистры 74AC164. Почему AC, а не HC ? У HC максимальный суммарный ток всех ножек – 50мА, а у AC – по 25мА на каждую ножку. Ток индикаторов я выбрал 20мА, тоесть 74HC164 точно бы не хватило по току.

 

AtxPower.pdf — схема фальшпанели

Управляющая электроника – тут все слегка посложнее.

В процессе составления схемы, я конкретно налажал, за что и поплатился кучей перемычек на плате. Вам-же предоставляется исправленная схема.

AtxPowerElectronics.pdf — управляющая электроника БП
 
 

Если кратко, то – U1A – диф. усилитель тока. При максимальном тока, на выходе получается 2.56В, что совпадает с опорным у АЦП контроллера.

U1B – собственно токовый компаратор – если ток превышает порог, заданный резисторами, tl494 “затыкается”

U2A – индикатор того, что БП работает в режиме ограничения тока.

U2B – компаратор напряжения.

U3A, U3B – повторители с переменников. Дело в том, что переменники относительно высокоомные, да еще и сопротивление их меняется. Это значительно усложнит компенсацию обратной связи. А вот если их привести к одному сопротивлению, то все становится значительно проще.

С контроллером все понятно – это банальная атмега8, да еще и в дипе, которая лежала в загашнике. Прошивка относительно простая, и сделана между паяниями левой лапой. Но, нем не менее, рабочая.

IAR.rar — прошивка — исходник + hex

Контроллер работает на 8МГц от RC генератора (нужно поставить соответствующие фюзы)

По хорошему, измерение тока нужно перенести на “высокую сторону”, тогда можно будет мереть напряжение непосредственно на нагрузке. В этой схеме при больших токах в измеренном напряжении будет ошибка до 200мВ. Я слажал и каюсь. Надеюсь, вы не повторите моих ошибок.

Форма выходного сигнала

Главная функция лабораторного блока питания в режиме стабилизации напряжения (CV) — это формирование заданного постоянного напряжения и его точное поддержание, даже при изменяющемся токе нагрузки. Аналогично, в режиме стабилизации тока (CC) блок питания должен подавать в нагрузку заданный постоянный ток и обеспечивать его точное поддержание даже при изменяющемся сопротивлении нагрузки.

Но в современных лабораторных и производственных условиях часто появляется необходимость в изменении выходного напряжения по определённому закону. Поэтому, некоторые модели хороших лабораторных блоков питания обеспечивают такую возможность. Этот режим называется: «Режим изменения выходного напряжения по списку заданных значений». С его помощью можно изменять выходное напряжение по заданной программе, которая состоит из последовательности шагов. Для каждого шага задаётся уровень напряжения и его длительность. Этот режим позволяет испытывать оборудование, подавая на него неидеальные сигналы, максимально похожие на те, которые существуют в реальности: скачки и пульсации напряжения питания, кратковременные исчезновения напряжения, плавное нарастание и спад и т.д.

На этой фотографии показана одна из форм напряжения, которую легко можно реализовать с помощью режима изменения выходного напряжения по списку заданных значений (его также называют Режим Списка — List Mode). Фотография получена с помощью осциллографа, подключенного к клеммам блока питания IT6500.

Напряжение на выходе лабораторного блока питания изменяется по сложному закону.
Пример работы режима изменения выходного напряжения по списку заданных значений (List Mode).

Но не все задачи можно решить с помощью лабораторного блока питания постоянного тока, даже если в нём есть режим работы по списку. Есть задачи, где необходимо формирование чисто синусоидального напряжения, причём с уровнем сотни вольт или синусоидального тока с уровнем десятки ампер. Для подобных задач выпускаются специализированные источники переменного напряжения и тока, такие как однофазная серия ITECH IT7300 или трёхфазная серия ITECH IT7600.

При помощи таких приборов можно реализовывать много интересных решений, в основном в сфере проверки устойчивости оборудования при разных отклонениях в сети питания 220 В. В этом коротком видео, на примере модели IT7322, показано формирование переменного напряжения, амплитуда и частота которого изменяется по заданной программе. Форму выходного сигнала наблюдают с помощью осциллографа.

Формирование переменного напряжения с изменяющейся амплитудой и частотой.

ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Лабораторный блок питания ни что иное как высококачественный универсальный источник питания с нормированными и термостабильными характеристиками. Эти устройства имеются на любом предприятии, которое занимается разработкой, изготовлением или ремонтом и/или ремонтом радиоэлектронной аппаратуры.

Используют их во время проверки и/или калибровки различных приборов. Кроме того они необходимы в тех случаях, когда нужно с высокой точностью подать питающее напряжение и ток на радиотехническое устройство.

Как правило, лабораторные блоки питания оснащаются всевозможными устройствами защиты (перегрузка, защита от короткого замыкания и пр.) и органами регулировки выходных параметров (напряжение и ток).

Лабораторные блоки оснащают также специальными входами для подачи модулирующих сигналов, что позволяет пользователю формировать выходное напряжение и ток произвольной формы.

Серийно выпускаемые лабораторные источники питания могут быть как линейными, так и импульсными.

Линейные.

Линейные лабораторные БП строятся на базе больших низкочастотных трансформаторов, которые понижают сетевое напряжение ~220 В частотой 50 Гц до определенного значения. Частота переменного тока при этом остается без изменений. Затем синусоидальное напряжение выпрямляется, сглаживается емкостными фильтрами и доводится до заданного значения линейным полупроводниковым стабилизатором.

Приборы, работающие по такому принципу обеспечивают требуемое значение выходного напряжения с высокой точностью. Оно отличается стабильностью и отсутствием пульсаций. Однако они имеют ряд недостатков:

• большие габаритные размеры и вес, который может быть больше 20 кг. Из-за этого мощность на нагрузке у таких БП редко превышает 200 Вт.;
• низкий КПД (не более 60%), что обусловлено принципом работы линейного стабилизатора, где все избыточное напряжение преобразуется в тепло;
• наличие высокочастотных помех, проникающих из сети ~220 в, 50 Гц., для устранения которых необходим сетевой фильтр;
• относительно небольшое время наработки на отказ, вызванное старением электролитических конденсаторов.

Импульсные.

В основу работы импульсных лабораторных блоков питания положен принцип заряда сглаживающих конденсаторов импульсным током. Он образуется в момент подключения/отключения индуктивного элемента. Переключение происходит под действием специально оптимизированных транзисторов, а выходное напряжение регулируется путем изменения глубины широтно импульсной модуляции (ШИМ).

Основные преимущества импульсных лабораторных источников обеспечиваются за счет:

• плавного изменения глубины ШИМ, что в свою очередь, позволяет закачивать в сглаживающие конденсаторы такое количество энергии, которое соизмеримо с энергопотреблением нагрузки БП. При этом КПД блока питания может достигать 90 и более процентов;
• высокочастотной составляющей, которая дает возможность использования сглаживающих конденсаторов значительно небольшой емкости.

За счет этого габаритные размеры корпуса невелики. Кроме того, за счет более высокого КПД значительно уменьшается выделение тепла и улучшается температурный режим работы источника питания.

Существенным недостатком импульсных лабораторных блоков, несколько ограничивающих их применение являются:

• высокочастотные пульсации на выходе, которые достаточно тяжело отфильтровать;
• радиочастотные наводки и их гармоники, вызванные периодическими токовыми импульсами.

При работе с радиочастотными схемами импульсные блоки питания необходимо располагать на максимальном расстоянии от них или использовать трансформаторные схемотехнические решения.

Основным техническим параметром лабораторных источников электро энергии является мощность. Здесь существует такое подразделение:

• стандартные, мощностью до 700 Вт. Их максимальный вес не превышает 15 кг.;
• большой мощности.

Стандартные исполнения могут быть как трансформаторными, так и импульсными. Предназначены они для работы с напряжениями в диапазоне от 15 до 150 В. При этом максимальный ток ограничивается величиной порядка 25 А. Как правило, они имеют от одного до трех каналов, из которых два являются регулируемыми.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Краткое вступление

На рынке лабораторных блоков питания предлагается множество серий от различных производителей. Одни модели привлекают низкой ценой, другие внушительным видом передней панели, третьи разнообразием функций. Поэтому правильный выбор такого распространённого прибора становится непростой задачей. При этом тщательное сравнение характеристик и возможностей моделей различных производителей может не дать ответа на главный вопрос: какой лабораторный блок питания выбрать для моих задач?

В этой статье, полагаясь на свой опыт работы, мы расскажем о простых критериях выбора оптимального лабораторного блока питания, их разновидностях, отличиях и преимуществах. После этого, мы рассмотрим несколько типовых задач и предложим для каждой из них модели блоков питания, выбрав которые Вы сможете эффективно работать и сбережёте свои деньги, время и нервы.

Как включить блок питания (БП) от компьютера без компьютера

Итак, у нас в руках блок питания ATX компьютера. Прежде всего попробуем его включить. Но для этого нужно знать некоторые тонкости работы этого устройства. Предположим, перед нами компьютер. Включаем его в сеть, но внешне ничего не происходит. Это, казалось бы, понятно – машина отключена, а чтобы ее включить, нужно нажать кнопку питания на лицевой панели системного блока.

На самом деле это не совсем так. Как только мы вставили вилку в розетку, в блоке питания заработала небольшая часть схемы, вырабатывающая дежурное напряжение +5 В. Называется эта часть модулем дежурного питания. Напряжение поступает на материнскую плату и питает ее отдельные узлы, один из которых предназначен для включения компьютера.

Для подачи напряжения на этот БП служит механический выключатель

Нажимая кнопку на лицевой панели системного блока, мы тем самым подаем команду материнской плате (точнее, ее узлу включения) запустить блок питания. Узел подает на БП сигнал Power on, и БП, а значит, и сам компьютер включаются.

Поскольку компьютера у нас нет, этот сигнал нам придется подать самостоятельно. Сделать это несложно. Для этого достаточно найти разъем на блоке питания, который питает материнскую плату, и установить перемычку между зеленым и любым из черных проводов. Итак, устанавливаем перемычку, подключаем блок питания к сети, и он сразу же запускается — это слышно даже по шуму вентилятора.

Изоляция каналов

Гальваническая изоляция (её также называют электрической изоляцией) каналов лабораторного блока питания обеспечивает полную независимость напряжения и тока любого из каналов относительно напряжения и тока остальных каналов, а также сети питания. Внутри такого блока питания, для каждого из каналов, предусмотрена отдельная обмотка трансформатора. В хороших моделях напряжение пробоя между каналами превышает 200 Вольт. На практике это означает, что можно свободно подключать каналы друг к другу по последовательной схеме, а также менять «+» и «-«.

В электронных устройствах, содержащих цифровую и аналоговую части, обычно используют два отдельных контура питания. Это делается для того, чтобы снизить проникновение шума цифровой шины питания в чувствительную аналоговую часть. Поэтому, при разработке и настройке таких устройств надо использовать лабораторный блок питания с гальванически изолированными каналами. Самым универсальным решением являются трёхканальные модели, например Keithley 2230 или ITECH IT6300B. С помощью такого прибора можно запитать аналоговую часть схемы двухполярным питанием (используются первые два канала), а на цифровую часть подать питание от третьего канала.

Ещё один тип устройств, при работе с которыми необходим лабораторный блок питания с изолированными каналами — это устройства, которые сами содержат изолированные части. Изоляция частей таких устройств обычно выполняется с помощью опторазвязок или специальных трансформаторов. Классический пример — это электрокардиограф, у которого чувствительная измерительная аналоговая часть, подключаемая к пациенту, должна выполнять две задачи: точное измерение электропотенциалов, формируемых сердечной мышцей (а это уровень нескольких милливольт) и безопасность самого пациента от поражения электрическим током.

На этой фотографии показана схема подключения модели Keithley 2230G-30-1 к основным узлам кардиографа. Первый канал используется для питания блока очень чувствительного измерителя, находящегося за опторазвязкой, второй канал используется для питания блока первичной обработки сигналов, а третий канал с низким напряжением и большим током питает основную схему цифровой обработки и отображения сигналов. Из-за того, что все три канала модели Keithley 2230G-30-1 полностью изолированы друг от друга, питаемый таким образом кардиограф работает в штатном режиме и исключается влияние одних блоков на другие из-за помех, проходящих по цепям питания.

Пример использования трёх изолированных каналов Keithley 2230G-30-1 для подачи питания на три независимые части медицинского оборудования.

3 место — Long Wei PS-3010DF

Этот лабораторный блок питания также содержит внутри трансформатор для уменьшения шумов. Дополнительные опции, за которые приходится платить: дисплей для отображения потребляемой мощности и USB-разъем на передней панели.

Технические характеристики:

• Установка напряжения 0 — 30 В;
• Пульсации по напряжению до 10 мВ RMS;
• Установка тока 0 — 10 А;
• Пульсации по току до 20 мА.

Недостатки:

• Повышенная цена по сравнению с предыдущими вариантами;
• Уменьшенный диапазон напряжения и тока.

Достоинства:

• Хорошее соотношение цена/качество;
• Малые пульсации;
• Большие цифровые индикаторы, в том числе потребляемая мощность;
• Есть защита от короткого замыкания;
• Дополнительно USB-разъем;
• Контакты под штекер и под зажим;
• Ручка для переноски.

Стоимость источника питания Long Wei PS-3010DF .

Аналоги:

1. KORAD KA3005D (30 В, 5 А, пониженные пульсации 10 мВ и 1 мА, есть память предустановок + режим мультиметра);
2. QJE QJ3005N  (30 В, 5 A, одна большая ручка для грубой и точной установки напряжения и тока, пульсации 2 мВ и 3 мА);

3. МЕГЕОН 31305 за (30 В, 5 А, полный клон предыдущего источника от KORAD).

Характеристики подбора устройства

Существует несколько наиболее важных характеристик, на которые необходимо обратить внимание при подборе лабораторного источника питания:

• габариты;
• рабочие характеристики;
• количество выходов и их мощность;
• наличие или отсутствие защиты;
• стоимость.

Особое внимание следует уделить следующим параметрам:

• уровень шума при работе;
• показатель стабильности в сети питания;
• время, за которое происходит переход к первоначальным параметрам при изменении тока;
• качество измерений и наличие или отсутствие погрешностей;
• наличие или отсутствие разрешения;
• интерфейс управления;
• варианты компенсации потерь при подключении к схеме из 4-рех проводов.

Схема регулируемого блока питания

Наиболее оптимальным вариантом для лаборатории является устройство с минимальным уровнем шума, максимально точной регулировкой и возможностью подключения различных функций.

Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А

Немножко подумав, мы сделали свою интерпретацию данного блока питания. Повысили емкость входных конденсаторов, убрали элементы измерительной головки и добавили парочку защитных диодов. Применения в этой схеме КТ818 было абсолютно неоправданно, он безбожно грелся и безвозвратно издох, пока его не заменили парой недорогих транзисторов TIP36C, которые включили параллельно.

Настройку блока питания необходимо проводить в несколько этапов:

Первое включение производится без LM301 и транзисторов. Регулятором Р3 проверяем, как регулируется напряжение. За регулировку напряжения отвечают LM317, Р3, R4 и R6, С9.

Если регулировка напряжения производиться нормально, тогда к схеме подключаем транзисторы. Пару транзисторов покупать лучше с одной партии, с максимально близким hFE. Для нормальной работы параллельно включенных транзисторов, в цепи эмиттера должны находиться балансировочные резисторы R7 и R8. Номинал R7 и R8 необходимо подбирать, сопротивление должно быть максимально низким, но достаточным, что бы ток проходящий через Т1 был равен току проходящим через Т2. На данном этапе к выходу БП можно подключать нагрузку, но ни в коем случае не стоит устраивать КЗ – транзисторы моментально выйдут из строя, забрав с собой и LM317.

Следующим этапом станет установка LM301

Важно убедиться, что на 4-й ножке операционного усилителя присутствует -6 В. Если там +6 В, то необходимо внимательно осмотреть, как у Вас включен диодный мост BR2 и правильно ли подключен конденсатор С2

Питание LM301 (7я ножка) МОЖНО брать с выхода БП.

Вся дальнейшая настройка сводиться к подгону Р1 под максимальный рабочий ток блока питания. Как видим, настроить лабораторный блок питания своими руками будет совсем не трудно, главное не допустить ошибки при монтаже.

Используемые нами основные компоненты:

• Трансформатор ТПП 306-127/220-50. Позволяет выжать с каждой 20 вольтовой обмотки по 2,56 А, включив их параллельно получим 5,12 А. Остальные обмотки идут на питание операционного усилителя, вентилятора и цифрового вольтамперметра;
• Стабилизатор — LM317К;
• Транзисторы — TIP36C;
• Операционный усилитель — LM301AN;
• Конденсаторы электролитические – номинал см. схему, максимальным напряжением до 50В;
• Диоды BR2 – 1N1007;
• Диоды BR1 — MBR20100CT;
• Резисторы R1 – 33 Ом, 2Вт;
• Резисторы R5, R7, R8 – 0,1 Ом, 5Вт;
• Остальные резисторы мощностью — 0,25Вт;
• Резисторы Р1 – многооборотный подстроечный 470 кОм;
• Предохранитель F2 – самовосстанавливающейся предохранитель от Littelfuse на 7А/30В.

Лабораторный блок питания

Блок питания БП-4А куплен был больше 10 лет назад под один самодельный проект. В паспорте указавалось, что защита от короткого замыкания и перегрева есть. На практике блок питания работал на режимах по току больше рекомендованного (2,7 А), понижающий трансформатор легко отдавал ток до 6А и в конце концов блок сгорел.

С тех пор ему совсем не везло, купленные для ремонта микросхемы стабилизатора сгорали одна за другой и блок питания был заменен импульсным и забыт. Однако прямые стабилизаторы при своей работе не создают помех, что очень удобно для питания радиоаппаратуры.

Под новые проекты решено было переделать блок питания в лабораторный с регулируемым стабилизированным напряжением от 3 до 18 Вольт и током до 5 Ампер.

Как сделать лабораторный блок питания своими руками

Как сделать лабораторный блок питания своими руками / Электронные самоделки Sekretmastera

Для переделки была применена простая, но мощная схема на полевом транзисторе и регулируемом параллельном стабилизаторе TL431. Схема блока питания простая.

От старого блока питания, кроме корпуса и трансформатора, используется выпрямитель с электролитическими конденсаторами и  радиатор. Вся скромная обвязка полевого транзистора размещена на небольшой платке, но может быть легко установлена и навесным монтажом.

Транзистор закреплен на радиаторе, обязательно через штатную изолируюшую прокладку. Термопаста также не помешат. Для удобства монтажа радиатор повернут на 180 градусов. Смотри фото и видео. Регулирующий напряжение потенциометр установлен вместо корпуса плавково предохранителя по сети 220 Вольт.

Так как напряжение питания вольтметра превышало 20 Вольт, то на микросхему питания вольтметра установлен  небольшой радиатор. Вольтметр и резистор регулировки напряжения закреплены на корпусе термоклеем. Конденсатор 5000×25В на выходе стабилизатора не устанавливался в виду избыточности и был заменен конденсаторм в несколько сот мкф.

Лабораторный блок питанияБлок питания БП-4АБлок питания БП-4АВнутренности блока питания БП-4АБлока питания разобранСхема лабораторного блока питанияПроверка макетаОкно под вольтметрВольтметр встроен в панельЭлектроника блока питанияРадиатор вольтметраЛабораторный блок питания

При сборке корпуса блока питания в целях безопасности необходимо проложить изолирующую прокладку со стороны пайки на плату обвязки транзистора. Полевой транзистор может быть типа IRLZ24, IRLZ34, IRLZ44.

Для более надежной защиты на плате выпрямителя установлен предохранитель на 6 А. Полевые транзисторы выдерживают ток десятки ампер и предохранитель скорее всего предназначен для защиты трансформатора и выпрямителя.

Если к блоку питания будет подключаться индуктивная нагрузка (например, электродвигатель), то обязательно подключение параллельно выходу мощного выпрямительного диода (анодом к +) . Испытания показали, что лабораторный блок питания с поставленными задачами справляется.

Понравилась идея строительства лабораторного блока питания своими руками? Добавьте инструкцию в избранное и поделитесь ссылкой с друзьями.

И в заключении для занятых вот ссылки на приобретение готового блока питания на 3-12 Вольт http://ali.pub/2h8tf0 и на 9 — 24 Вольт http://ali.pub/2h8rxc.

Как все работает

Перед тем, как сделать ЛБП самому, необходимо определиться с принципом работы аппарата и используемыми деталями. В комплект входит трансформатор. На вторичной обмотке он имеет выход в 3 А и 24 В. Для контактов используются клемма 1 и 2

Важно учесть, что именно он оказывает влияние на качество выходного сигнала

Лабораторный БП на Ардуино

Собираемый прибор с предрегулятором имеет диодный мост, выпрямляющий напряжение. Он собран из элементов от D1 до D4. Избавиться от возможных пульсаций помогает установленный фильтр. Он включает в себя конденсатор и резистор. В цепи присутствуют определенные особенности, отличающие сборку его из компьютерного железа.

Обычно применяют для управления выходным напряжением обратную связь. В предлагаемой схеме для данной цели к блоку питания в лабораторной схеме предлагается использовать операционный усилитель. Это позволит сформировать необходимый константный вольтаж. На выходных клеммах он будет наддать до уровня U1.

Регулируемый блок питания лабораторный на lm317 (схема)

В цепи участвует диод D8 с напряжением 5,6 В (зенеровский). Он эксплуатируется с нулевым температурным коэффициентом. Также напряжение падает на выходе U1, выключая D8. После такого события происходит стабилизация цепи, а заряженный поток идет к точке сопротивления R5. Протекающий поток по оперусилителю варьируется незначительно, соответственно он тоже пойдет по точке R6, а также R5. При том, что один и другой рассчитаны для одинакового напряжения, то общий их показатель будет удвоен, ведь это сопоставимо с параллельным соединением.

В результате получим в блоке питания с предрегулятором на выходе из усилителя напряжение в 11,2 В. Схема будет иметь значение усиления в трехкратных пределах.

Корректировать выходные параметры в вольтах помогают элемент сопротивления R10 и RV1. Второй является триммером. В такой ситуации удается снизить вольтаж практически до нуля, несмотря на количество имеющихся потребителей.

С помощью такого агрегата удается сформировать наибольший ток на выходе, получаемый из PSU. Для обеспечения такого явления создаем падение вольт на R7. Он имеет прямую связь с нагрузкой. Выход U3 инвертирует сигнал с нулевым вольтажом, отправляя его на R21.

Схематическое изображение функционала

Предположим, что для последнего выхода имеется несколько вольт. Именно Р2 помогает своей установкой в схеме обеспечить на выходе сигнал в 1 В. При повышении нагрузки получим константное напряжение. После этого установленный R7 будет оказывать не такое существенное влияние на процессы. Этому способствует пониженное его значение. Когда потребители и вольтаж стабильны, то система работает слаженно. Если повышать количество потребителей, то вольтаж на R7 повысится более чем одного вольта. U3 функционирует и сбалансирует имеющиеся показатели к исходным значениям.

Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой

Как узнать, на каких проводах какие напряжения формируются? Где, к примеру, 12 вольт на блоке питания компьютера? Для этого не понадобится тестер, поскольку все провода, выходящие из компьютерного блока питания, имеют строго определенную общепринятую расцветку. Поэтому вместо тестера мы вооружаемся табличкой, приведенной ниже.

Расцветка и назначение проводов блока питания ATX

Цвет	Назначение	Примечание
черный	GND	провод общий минус
красный	+5 В	основная шина питания
желтый	+12 В	основная шина питания
синий	-12 В	основная шина питания (может отсутствовать)
оранжевый	+3.3 В	основная шина питания
белый	-5 В	основная шина питания
фиолетовый	+5 VSB	дежурное питание
серый	Power good	питание в норме
зеленый	Power on	команда запустить БП

Табличка особых пояснений не требует. С зеленым проводом (Power on) мы познакомились в предыдущем разделе – на него материнская плата подает сигнал низким уровнем (замыканием на общий) на включение БП. Синий провод в новых моделях БП может отсутствовать, поскольку производители материнских плат отказались от интерфейса RS-232C (COM-порт), требующего -12 В.

Фиолетовый провод (+5 VSB ) – это как раз дежурные +5 В, питающие дежурные узлы материнской платы. По серому проводу (Power good) блок питания сообщает, что все напряжения в норме и компьютер можно включать. Если какое-то из напряжений в процессе работы выходит за допустимые пределы или пропадает, то сигнал снимается. Причем это происходит до того, как успеют разрядиться накопительные конденсаторы БП, давая процессору время на принятие экстренных мер по аварийной остановке системы. Остальные провода – это провода питания материнской платы и периферийных устройств – дисководов, внешних видеокарт и т. д.

Переделка БП ATX в регулируемый или лабораторный блок питания

А теперь самое время сделать из БП компьютера своими руками импульсный лабораторный блок питания. Дорабатывать будем блок питания, ШИМ контроллер которого собран на специализированной микросхеме TL494 (она же: μА494, μPC494, M5T494P, KIA494, UTC51494, AZ494AP, KA7500, IR3M02, AZ7500BP, КР1114ЕУ4, МВ3759 и подобные аналоги).

Для примера мы доработаем блок питания, схема которого приведена ниже. Поняв идею вносимых изменений, подобрать алгоритм переделки любого другого блока не составит особого труда.

Разбираем БП, вынимаем плату. Сразу же отпаиваем все ненужные провода шлейфов питания, оставив один желтый, один черный и зеленый.

Также выпаиваем сглаживающие электролитические конденсаторы по всем линиям питания. На схеме они обозначены как С30, С27, С29, С28, С35. Мы собираемся существенно (до 25 В по шине +12 В) поднять выходное напряжение, на которое эти конденсаторы не рассчитаны. На место того, что стоял по шине +12 В, устанавливаем конденсатор той же или большей емкости на напряжение не менее 35 В. Остальные места оставляем пустыми. Зеленый провод припаиваем на место, где был любой черный, чтобы разрешить блоку питания запускаться. Теперь можно заняться доработкой контроллера.

Взглянем на назначение выводов микросхемы TL494. Нас интересуют два узла – усилитель ошибки 1 и усилитель ошибки 2. На первом собран стабилизатор напряжения, на втором — контроллер тока. То есть нас интересует обвязка выводов 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16.

Изменим схему обвязки таким образом, чтобы усилитель ошибки 1 отвечал за регулировку выходного напряжения, а усилитель 2 – за регулировку тока. В первую очередь перережем дорожки, обозначенные на приведенной ниже схеме крестиками.

Теперь находим резисторы R17 и R18. Первый имеет сопротивление 2.15 кОм, второй 27 кОм. Меняем их на номиналы 1.2 кОм и 47 кОм соответственно. Добавляем в схему два переменных резистора, один постоянный на 10 кОм (отмечены зеленым), клеммы для подключения внешнего потребителя, амперметр и вольтметр. В результате у нас получится вот такая схема.

Как видно из схемы, резистор на 22 кОм позволяет плавно регулировать напряжение в пределах 3-24 В, резистор 330 Ом – ток от 0 до 8 А. Кл1 и КЛ2 служат для подключения нагрузки. Вольтметр имеет предел измерения 25-30 В, амперметр – 10 А. Приборы могут быть как стрелочными, так и с цифровыми шкалами, главное, малогабаритными – ведь они должны войти в корпус блока питания. Можно начинать проверку и градуировку.

Все в порядке? Включаем БП напрямую в сеть, выводим движки резисторов в нижнее по схеме положение. К клеммам КЛ1, Кл2 подключаем нагрузку —  2 лампы дальнего света, включенные последовательно. Вращаем резистор регулировки напряжения и убеждаемся по встроенному вольтметру, что напряжение плавно изменяется от 3 до 24 вольт. Для верности подключаем к клеммам контрольный вольтметр, к примеру, тестер. Градуируем ручку регулятора напряжения, ориентируясь по показаниям приборов.

Возвращаем движок в нижнее по схеме положение, выключаем блок питания, а лампы соединяем параллельно. Включаем блок питания, устанавливаем регулятор тока в среднее положение, а регулятор напряжения — на отметку 12 В. Вращаем ручку регулятора тока. При этом показания амперметра должны плавно изменяться от 0 до 8 А, а лампы — плавно менять яркость. Градуируем регулятор тока, ориентируясь по показаниям амперметра.

Отключаем устройство и собираем его. Наш лабораторный блок питания готов. С его помощью мы можем получить любое напряжение от 3 до 24 вольт и устанавливать ограничение тока через нагрузку в пределах 0-10 А.

Заключение

Мастера по ремонту радиоаппаратуры и электронной техники знают, насколько необходимо иметь в своем арсенале лабораторный источник питания – специальное электронное устройство, благодаря которому происходит регулирование тока и напряжения.

Представляет собой ящик, оснащенный экраном, индикаторами, кнопками, защитными функциями, потенциометрами регулирования и дополнительным функционалом. Достаточно важная составляющая при проведении лабораторных исследований, когда необходимо получить точную и качественную характеристику производимых испытаний.

В большинстве случаев на полках магазинов представлена продукция китайского происхождения или российских компаний. Она отличается не только ценой, но и габаритами, весом, техническими характеристиками, материалом изготовления, надежностью и долговечностью. Критерии выбора у каждого свои, в зависимости от сферы использования данного инструмента и финансовых возможностей покупателя.