Двухканальный лабораторный блок питания

Автор: Celeron
Дата: 30.12.2011

В статье рассматривается ассортимент присутствующих на рынке лабораторных источников питания в доступном ценовом сегменте, от устройств хобби-класса до полупрофессиональных. Анализируются особенности приборов, достоинства и недостатки, сравниваются по критерию цена-качество. Приведены ссылки на источники информации, использованные при составлении обзора.

Содержание

Комментарии ( 34 )

• 
• lleeloo
• 01 апреля 2012, 23:03
• ↓

• 
• Celeron
• 01 апреля 2012, 23:41
• ↑
• ↓

• 
• SpiritKing
• 02 апреля 2012, 05:39
• ↓

• 
• Celeron
• 02 апреля 2012, 14:02
• ↑
• ↓

• 
• murz85
• 02 апреля 2012, 07:12
• ↓

• 
• Alatar
• 02 апреля 2012, 07:37
• ↓

Хм… А картинок принципиально нет? Честно сказать, не помешали бы.

Эта статья больше справочная, чем обзорная — упомянуто множество моделей. Для всех моделей нет никакой возможности привести картинки! И потом, картинки бы очень загромоздили текст — а так всё выглядит, как статья из популярной энциклопедии…
Поэтому ограничился гиперссылками на оригинальные источники — подумал так лучше: не только картинка, но и развёрнутое описание по заинтересовавшей модели…

Но я понял другое: если вам не хватает картинок — значит текст недостаточно хорошо оформатирован, сливается, трудно читать — и мозг устаёт. Поэтому вы привычно ищете картинки, образную информацию, чтобы зацепиться за неё, зафиксироваться… (Как говорят: «многабукаф».)

• 
• Celeron
• 02 апреля 2012, 13:14
• ↑
• ↓

• 
• Alatar
• 02 апреля 2012, 13:27
• ↑
• ↓

еще в первой части после прочтения первого абзаца хотел тебе написать, что более унылого текста еще поискать надо
никогда больше так не делай

если ты описываеш что-то, то нужно обязательно прикладывать фотку
тогда у людей постоянно будет образ в голове, а образ несет во много раз больше информации, чем текст

запомни, что человек нормальный мыслит образами (особенно белый)

советую еще раз почитать статьи дихальтовские и перечитать твои

твой текст оформлен по всем правилам какой-нибудь документации или диссертации
но тут просто сообщество любителей паять и всем глубоко насрать на правила

посмотри статью ди хальта про токовую петлю
там даже есть видео, которое сразу объясняет весь принцип, хотя на первый взгляд может показаться, что уж для этой статьи видео точно не нужно
но стоит его посмотреть и сразу понимаеш, что видео тут является чуть ли не главным компонентом

• 
• kalobyte-ya
• 02 апреля 2012, 17:26
• ↑
• ↓

В статье рассматривается ассортимент присутствующих на рынке лабораторных источников питания в доступном ценовом сегменте, от устройств хобби-класса до полупрофессиональных. Анализируются особенности приборов, достоинства и недостатки, сравниваются по критерию цена-качество. Приведены ссылки на источники информации, использованные при составлении обзора.

• 
• Signaller
• 02 апреля 2012, 22:19
• ↑
• ↓

Исправил форматирование — теперь текст читается.
И вставил мнемонические картинки — всё как для белых людей. 😉

К админам: Очень трудно форматировать сложную статью — движок CMS ограниченный! Сюда бы встроить JavaScript-based WYSIWYG HTML-редактор, как например TinyMCE (используется в Plone).

• 
• Celeron
• 03 апреля 2012, 03:05
• ↑
• ↓

• 
• batman12345
• 05 апреля 2012, 17:32
• ↓

• 
• Vga
• 05 апреля 2012, 18:07
• ↑
• ↓

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 07:58
• ↑
• ↓

• 
• Vga
• 06 апреля 2012, 09:05
• ↑
• ↓

В остальном — самый примитивный вариант

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 14:25
• ↑
• ↓

В вашем городе перевелись трансы. Извините, я вам не верю.

Что с того? Вам шашечки или ехать?

• 
• Vga
• 06 апреля 2012, 19:21
• ↑
• ↓

И да, кренка — это максимум 15Вт рассеиваемой мощности. Маловато даже для блока 15В 1А. Также нету режима стабилизации тока. И регулировка напруги не от нуля.
А еще корпус, клеммы, вольтметр/амперметр…

А вот как только отходишь от кренки начинается веселуха. Самовозбуды, например.

• 
• Vga
• 06 апреля 2012, 09:10
• ↑
• ↓

И да, кренка — это максимум 15Вт рассеиваемой мощности. Маловато даже для блока 15В 1А. Также нету режима стабилизации тока. И регулировка напруги не от нуля.

А еще корпус, клеммы, вольтметр/амперметр…

А вот как только отходишь от кренки начинается веселуха. Самовозбуды, например.

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 14:32
• ↑
• ↓

• 
• Ultrin
• 06 апреля 2012, 15:08
• ↑
• ↓

Хорвиц и Хилл давно решили все эти «проблемы».

Обходя тщательно разложенные грабли, мы теряем драгоценный опыт.

• 
• Vga
• 06 апреля 2012, 19:27
• ↑
• ↓

• 
• Dzhus
• 07 апреля 2012, 01:27
• ↑
• ↓

• 
• kalobyte-ya
• 05 апреля 2012, 22:53
• ↑
• ↓

• 
• treasure
• 06 апреля 2012, 00:46
• ↑
• ↓

• 
• petro-ew
• 06 апреля 2012, 00:55
• ↑
• ↓

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 08:13
• ↑
• ↓

• 
• petro-ew
• 06 апреля 2012, 08:55
• ↑
• ↓

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 14:19
• ↑
• ↓

• 
• petro-ew
• 06 апреля 2012, 15:05
• ↑
• ↓

Да, и потом: хороший промышленный лабораторный блок питания — это просто удобно! Даже если можешь и сам сделать (изобрести велосипед), но зачем (постоянно, во всем)? Ну, один разок сделал — первый, для опыта; а дальше просто пользуешься достижениями других — и идёшь вперёд… (а профессионалам иначе и вовсе нельзя)

Когда Исаака Ньютона спросили, как ему удалось достичь в науке столь многого? Он ответил: «Если я и видел дальше других (и достиг столь многого), то только потому, что стоял на плечах гигантов.» (известная цитата) Вот и здесь стоит придерживаться разумной линии…

Есть правда один исключительный случай, когда и профессионалу есть смысл воссоздать блок питания самому: если нужен сверхмощный лабораторный блок питания, а цены на подходящие промышленные — слишком велики для вашего бюджета. (об этом я упомянул в статье)

• 
• Celeron
• 06 апреля 2012, 01:26
• ↑
• ↓

Зачем постоянно? Я не знаю — спросите у тех кто делает это постоянно.
Зачем во всём? — для тонуса хотя бы.

Но можно и развить вашу мысль. А зачем вообще что-то делать? Самолюбие потешить, ну да, понимаю… ЛЕГО, Барби, деревянные и пластиковые наборы для сборки…

• 
• batman12345
• 06 апреля 2012, 08:23
• ↑
• ↓

Но можно и развить вашу мысль.

А зачем вообще что-то делать? Самолюбие потешить, ну да, понимаю…

Различным блокам питания, которые могут выдать регулируемое в широком диапазоне значение, подходящее для запитки разных устройств, уделено сотни статей. Каждый выбирает себе сам, согласно требуемым параметрам, сложности и предельному току, который можно снять с БП. Лично я остановился в своё время на такой схеме, которой и поделюсь с вами, уважаемые читатели сайта "Радиосхемы".

Схема двухканального лабораторного БП

Это действительно нормальная схемка, проверенная. Собирал, нареканий нет! Она является усовершенствованным вариантам аналогичного блока питания. Тут выходное напряжение регулируется в пределах от нуля до почти 30 вольт, а ток защиты до 4 ампера. В одном корпусе собрано сразу два независимых канала, так как частенько одной линии не хватает, например при настройке УНЧ с двухполярным питанием.

Вот только операционные усилители TL081 в оригинальной конструкции работают на пределе. Поэтому ввёл дополнительные стабилизаторы на +33В и -5В — теперь все хорошо. Желательно ставить мощные транзисторы в параллель (TIP35C в корпусе TO-247, или TIP142 — составные).

Что ещё могу посоветовать — радиатор берите побольше. При напряжении выходном, например 5 В и токе 2 А (потребляемая мощность 10 Вт) на транзисторе КТ827 будет рассеивается около 60-70 Вт. От того и греется как утюг. Вот почему поставил два транзистора, да ещё и с принудительным охлаждением.

За термоблок управляющий кулером, отвечает микросхема DA2. Термистор R6 следит за температурой радиаторов, и при необходимости подаёт сигнал о необходимости включить кулер. А уж если температура совсем вышла за пределы — срабатывает реле К1 отключая напряжение выхода БП полностью.

Диодный мост у меня 25 А — и то греется! Так что когда будете повторять схему, имеет смысл диоды Шоттки ставить (советский пример КД213).

На последнем фото вы видите внешний вид блока питания с цифровым вольтамперметром. Их ставить не обязательно, для простоты достаточно двух стрелочных индикаторов. Автор фото и доработки — sterc.

Обсудить статью СХЕМА ДВУХКАНАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ

Схема простой сигнализации, с функцией прослушки охраняемого объекта.

РУЧНОЙ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР

Предлагается схема с фотографиями готовой конструкции ручного металлодетектора.

ЛЕТАЮЩАЯ РЫБА НА РАДИОУПРАВЛЕНИИ

Новая оригинальная игрушка — большая летающая рыба на радиоуправлении. Описание работы и видео по сборке девайса.

РАДИОУПРАВЛЕНИЕ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Аппаратура 10-ти командного блока радиоуправления устройствами — схема, фото модулей, прошивка.

Требования были следующие: регулируемое выходное напряжение до 30 В с регулируемым токоограничением до 5 А. Разумеется должна применяться цифровая индикация. Дизайн должен напоминать MASTECH HY3005D и им подобные. Единственное — мне никогда не нравилось что первый прибор показывает ток. Ну неправильно это — напряжение всегда первично, соответственно первый прибор должен показывать именно напряжение.

Первоначально проектировал схему на базе линейного стабилизатора К142ЕН2А, но в итоге отказался от этой идеи — низкий КПД, регулирующий силовой транзистор сильно грелся даже с учетом того что был предусмотрен переключатель отпаек на вторичной стороне трансформатора. Да и вообще всё как-то криво работало. Пришлось выпилить.

Второй вариант схемы разработал на базе легендарного ШИМ-контроллера TL494, который в разных вариациях встречается во многих компьютерных блоках питания. На этот раз всё получилось как надо.

Вкратце о конструкции:

Принципиальная схема (кликабельно)

Как уже говорил — девайс собрал из запчастей, большинство которых были в радиусе 5 метров от меня.

Понижающий трансформатор нашелся под столом, марки я его не знаю. Напряжение на вторичке около 40 В.
D1 — TL494, VD1 — диод шоттки и тороидальный дроссель L1 выпаял из неисправного компьютерного блока питания: диод шоттки используется в схеме выпрямления, он установлен на радиаторе возле импульсного трансформатора, тороидальный дроссель расположен рядом с ним.
LM358 — весьма хороший и распространенный операционный усилитель. Продаётся почти на каждом углу. Рекомендован к приобретению.
Шунт R12 — взял из какого-то старого связисткого оборудования: представляет собой 3 толстых изогнутых проволочки.

Резисторы R9, R10 используются для регулирования выходного напряжения (грубо, точно). Резисторы R3, R4 используются для регулирования токоограничения (грубо, точно).
При наладке БП подстроечным резистором R15 регулируется порог переключения светодиодной сигнализации. Еще возникли проблемы с интегральным стабилизатором 7805 — при входном напряжении около 40 В он начинал ужасно глючить — просаживал выходное напряжение, решил проблему установив по входу 1 Вт гасящий резистор R13.

Сам корпус взят от древнего самопишущего регистратора. Компоновка получилась следующей — в середине корпуса установлен силовой трансформатор, который вошел туда как родной, видимо они были созданы друг для друга. В передней части БП расположена электронная схема управления, органы управления и сигнализации. В задней части корпуса расположена вся силовая электроника. Таким образом трансформатор как бы делит БП на 2 части — слаботочную и силовую.

Передняя часть корпуса с откинутой лицевой крышкой. Цифровые измерительные приборы приехали из Китая, они заводского производства. Электронная схема управления состоит из 2 плат: плата регулятора напряжения — TL494 c обвязкой, и плата сигнализации — включает в себя микросхемы D3,D4. Почему не сделал на одной плате? Просто сигнализацию я делал несколько позже чем регулятор, и отдельно доводил её "до ума". Там тоже были свои заморочки.

Задняя часть корпуса. На общем радиаторе установлены диодный мост KBPC 3510, силовой транзистор КТ827А, дроссель L1, шунт R12. Всё это дело изнутри обдувается 12 сантиметровым вентилятором. В задней части корпуса установлены также предохранители, сглаживающие конденсаторы C1, C4 и маленький вспомогательный импульсный блок питания для работы вентилятора и цифровых измерительных приборов.

Конечно, можно было бы купить фирменный БП и не городить огород. Но иногда хочется самому поизобретать велосипед

Если кто-то задумает повторить конструкцию вот здесь выложил принципиальную схему в высоком разрешении и чертежи печатных плат в формате Sprint Layout.

По прошествии времени пользователи в комментариях поделились своими модификациями блоков питания. Рассмотрим подробнее предложенные варианты. Обсуждение всех конструкций по-прежнему доступно в комментариях

Предложена acxat_smr

Драйвер полевика (точнее, двух параллельно — выравниванием токов занимаются сами полевики) запитан от отдельного источника 15в. У себя взял промагрегат 9-36в/15в TEN 12-2413. От него же запитаны кулеры.
TL494 запитана от отдельного источника 24 в.
Потенциометр вольтажа любой, замер тока с шунта амперметра. Трансформатор выдает 34 в, выпрямленного около 45.
Проблема мощности упиралась в дросселе. Если 5-амперник нормально шел, то 20 помучал.
Практическим путем нашел вариант два параллельно на кольцах от компового. 23 витка проводом 1,15мм.

Внешний вид конструкции

Предложена rond_60

Недавно натолкнулся на эту статью про ЛБП на TL494. Загорелся желанием собрать БП по этой схеме, тем более уже давно валялся трансформатор от польского блока питания на 24в и 4а. Вторичка выдает 34в переменки, после моста с кондером 10000х63в — 42в. Собрал навесным монтажом по этой схеме, включил и сразу дым из 494-й. Все проверил, заменил микросхему, включаю — на холостом работает, на выходе напряжение пытается регулироваться, прикоснулся к 494 — горячая! Добавил номинал 4.7к резистору R1 — блок работает, но стоило подключить лампочку 24в 21вт, как взорвалась микросхема в районе 9, 10 ножки. Отмотал с вторичной обмотки транс-ра несколько витков (снизил напряжение на 4 вольта) и все равно горят микросхемы. Питание на 8,11,12 ноги подавал 12в с другого БП, мотал дроссель разным по диаметру проводом и количеством витков — толку нет (сжег 6 микрух). У меня есть кой — какой опыт по переделке компьютерных блоков в зарядные устройства и регулируемые блоки питания на основе TL494 и ее аналогах. Начал собирать обвязку ШИМа по схемам к комповым БП. Изменил управление силовым транзистором, подал питание на ШИМ от отдельного источника на 12в (переделал зарядку от сотового телефона) и все — блок заработал! Пару дней настраивал на регулировки и свист дросселя (оссцила нет) теперь надо отлутить плату управления и можно собирать в корпус.

Сегодня настраивал свой БП. Спасибо большое shc68 за подсказку проверять пульсации на выходе динамиком если нет осциллографа. При малой нагрузке (лампочка 12в, 21вт) из динамика слышался гул и вой когда крутил регулятор тока. Устранил это безобразие установкой дополнительных конденсаторов (на схеме обведено красным цветом).
Как рекомендовал shc68 конденсатор С15 действительно жизненно важный. Еще с помощью динамика определил бракованный потенциометр на регулировку тока. При его вращении из динамика слышался шорох и треск. После его замены и установки доп. конденсаторов из динамика тишина (чуть слышное шипение) при разной нагрузке на выходе БП.
Делал тест на нагрев деталей блока. При такой нагрузке в течении 1.5 часов только транзистор грелся (трогал пальцем его корпус), а радиатор, где он установлен, чуть теплый (обдувается вентилятором). Дроссель — холодный, трансформатор тоже.

Внешний вид конструкции

Предложена andrej_l

За основу была взята схема с полевиком https://ic.pics.livejournal.com/rond_60/78751049/3328/3328_original.jpg
При отладке появились проблемы с управлением полевика через трансформатор. На небольших токах нагрузки он работал, при увеличении более 2 ампер происходил срыв и падение тока (при скважности ШИМ > 30%). Пришлось убрать трансформатор и вместо него поставить оптодрайвер ACPL3180 с питанием от отдельной обмотки трансформатора.
Сделал 2 независимых канала с регулировкой напряжения до 30V и ограничения тока до 10A. Второй канал запустился сразу, только пришлось подстроить максимальные значения напряжения и тока. Регулировочные резисторы — 10 оборотные
https://ru.aliexpress.com/item/Free-Shipping-3590S-2-103L-3590S-10K-ohm-Precision-Multiturn-Potentiometer-10-Ring-Adjustable-Resistor/32673624883.html?spm=a2g0s.11045068.rcmd404.3.de3456a4CSwuV3&pv >В качестве V-A метра применён китайский модуль
https://ru.aliexpress.com/item/DC-100-10A-50A-100A/32834619911.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.466b33edLWGUwZ с доработкой, достигнута точность показаний 2% при больших токах и 10 мА при токах до 1А.
Радиатор на транзисторе и диоде один от компьютерного блока питания. При нагрузке на лампу 15V 150W он нагревается до 80 градусов (больше греется диод). Настроил включение вентилятора охлаждения на 50 град. (один на 2 канала)
Окончательная схема одного канала

Rшунт 0,0015 Ом — Это встроенный шунт прибора, к нему добавляются сопротивление проводов от индикатора до клемм XS104 и "-", при большом токе они оказывают значительное влияние. Провод 1,5 кв.мм
Настройка:
1 Запускаем задающий генератор на TL494 и драйвер с отключенным затвором VT101. На выходе драйвера будет ШИМ около 90%. Настраиваем частоту TL в пределах 80 — 100 кГц подбирая R107
2 Подключаем затвор транзистора (для подстраховки питание +45 подаём через токоограничивающий балласт, я брал 2 лампы 24V 150W последовательно) и смотрим выход БП. Подключаем небольшую нагрузку (я брал 100 Ом). Если напряжение на выходе регулируется то устанавливаем максимальное значение выхода с помощью R122.
3 Убираем токоограничивающий балласт, нагружаем выход сильнотоковой нагрузкой (я брал лампу 15V 150W) и настраиваем максимальный ток в нагрузке: R106 постепенно выводим в нижнее по схеме положение, подбираем R104 и R105 добиваясь срабатывания защиты по току (у меня ограничение по току 10А). При сработке токовой защиты регулировка напряжения с помощью R101 в большую сторону не приводит к его росту на выходе.
4 Узел индикации на операционнике и светодиодах не нуждается в настройке (его единственный недостаток — небольшая подсветка красного светодиода когда горит зелёный, можно исправить включив последовательно с красным обычный диод.
5 настраиваем Р101 на нужную температуру срабатывания вентилятора нагрузив блок питания на приличную нагрузку измеряя температуру диода и транзистора на радиаторе.