Самодельный регулируемый блок питания (+24в) (Часть I). Блок питания 24 вольта своими руками

Блок питания 24 В | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 12 июля, 2016

В статье пойдет речь о простом, самодельном блоки питания на фиксированное напряжение 24 вольта. Максимальный ток нагрузки 2 ампера. Блок имеет защиту по превышению рабочего тока. Схема устройства показана на рисунке 1.

Блок питания, регулируемый, стабилизированный, своими руками В схеме используется унифицированный накальный трансформатор ТН46-220-50.

Данные на трансформатор ТН46-220-50

ТН46-127/220-50, схема включения, данные, параметры

В таблице указан трансформатор ТН-127/220-50, его первичная обмотка имеет несколько обмоток и может быть скоммутирована на напряжение 127 вольт. Для напряжения 220 вольт сеть также подключается к 1 и 5 выводу, но надо еще поставить перемычку между 2 и 4 выводом. Все вторичные обмотки соединены согласно последовательно, в этом случае мы получаем максимально возможное напряжение. Выпрямительный мост можно собрать из диодов КД202В или применить готовый, с током 4 ампера. Например, KBJ4005G, RS401 или KBL005. Вместо конденсатора С1 можно поставить два по 2200 микрофарад на соответствующее напряжение.

Работа схемы стабилизатора

Микросхема DA1 имеет в своем составе стабилизатор напряжения, источник опорного напряжения (вывод 8), усилитель рассогласования (вход вывод 6)и вывод включения – выключения стабилизатор, вывод 9 микросхемы DA1. Причем в выключенном состоянии напряжение выхода стабилизатора, по крайней мере, у меня, всего 4 мВ. Включение стабилизатора в данной схеме обеспечивает RC цепочка R2 ,C2. При появлении напряжения на входе стабилизатора, начинает заряжаться конденсатор С2, ток заряда создает падение напряжения между выводами 9 и 7 микросхемы DA1, этого напряжения достаточно для включения стабилизатора. Вообще оно должно быть не менее двух вольт. Выходное напряжение устанавливается с помощью подстроечного резистора R4.

Преобразователь ток — напряжение

К выходу стабилизатора подключен преобразователь ток-напряжение, реализованный на двойном операционном усилителе LM358N. Схему данного преобразователя можно найти в документации на эту микросхему, можно почитать о нем «Радио» за 2002г. №9 стр.23. И Нечаев, или у меня на сайте в статье «Микросхемы для измерения тока». Эта схема хороша тем, что избавляет от необходимости подгонять сопротивление датчика тока, т.е. шунта. Преобразователь тока собран на одном из ОУ микросхемы DA2 LM358N, R7 – датчик тока, С7 сглаживает форму измеряемого тока при больших пульсациях. Номиналы резисторов выбраны таким образом, что при протекании через шунт тока величиной 1 А, на резисторе R6 упадет напряжение 1 вольт. Величину этого напряжения, т.е. коэффициент преобразования, регулирую резистором R5. С этого резистора R6 можно снимать и оцифровывать сигнал для амперметра. Конденсатор С5 также служит конденсатором фильтра, иначе возможны ложные срабатывания схемы защиты. В случае применения цифрового амперметра, информацию на индикаторе будет трудно проанализировать. На второй половине микросхемы DA2 собран компаратор схемы защиты стабилизатора.

Работа схемы защиты

Исходя из выше сказанного, мы знаем, что при прохождении тока через шунт величиной два ампера, на эмиттерном резисторе R6 выделится напряжение два вольта. Это напряжение подается на не инвертирующий вход ОУ DA2. На инвертирующем входе присутствует напряжение с делителя R9 и R10. Это напряжение равно примерно 2,2 вольта. При дальнейшем увеличении тока нагрузки в определенный момент напряжение на выводе 5 DA2, превысит напряжение на выводе 6 этого ОУ. Компаратор сработает и на его выходе появится открывающее напряжение для транзистора VT1. Транзистор откроется и зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод. Стабилизатор выключится, в этом состоянии он будет находиться сколь угодно долго. Для возврата схемы в рабочий режим, надо обесточить блок питания и включить снова или параллельно конденсатору С2 поставить кнопку с названием «Пуск». В этом случае, вы включаете стабилизатор непосредственно подачей напряжения на вывод 9 через резистор R2. Пока все. К.В.Ю.

Скачать статью.

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

www.kondratev-v.ru

Самодельный регулируемый блок питания (+24в) (Часть I)

Приветствую читателей сего блога. Сегодня хочу рассказать о самодельном регулируемом блоке питания на 24 вольта. Суперсложностью блок питания не блещет, поэтому собрать его сможет почти каждый (у кого детали найдутся). Основой послужил ЭТ (электронный транс для галогенок на 12 В). С ним (с ЭТ) будет проще в плане объема, веса и мощности, в сравнении с железными трансами, НО придется ЭТ переделывать, так как он НЕ ЗАПУСКАЕТСЯ БЕЗ НАГРУЗКИ. В этой части я попытаюсь расписать переделку ЭТ, для защиты от "козы" и запуска, и перемотку трансформатора на нужное напряжение. Кому лень читать или что-то не понятно, видео переделки:

1) Перемотка трансформатора Для начала нужно вынуть плату ЭТ из корпуса, корпус нам не понадобится (хотя корпус от данного ЭТ, я использовал в этой штуке) Нужно будет отпаять трансформатор (бублик на плате) и снять с него вторичную обмотку. Намотать многожильным проводом нужное кол-во витков для 24 В. Рассчитывается это так: Перед отмоткой вторички, считаем сколько витков у нее. У меня 7 витков, и выдавали эти 7 витков 12 В. Нужно рассчитать сколько вольт идет на 1 виток: 12/7=1.7 В- на 1 виток. Надо 24 В : 24/1.7~14 витков нужно для новой вторички.

2) Создание защиты. После перемотки, ставим трансформатор на место. Теперь надо заняться трансом ОС (обратной связи). У всех ЭТ на таких трансформаторах есть 3 обмотки, одно из которых содержит всего 1 виток. Вот ее надо снять и вместо нее поставить перемычку. Далее делаем 1 виток проводом на трансе ОС в ту же сторону, что и удаленный нами виток. Тем же проводом делаем 2 витка на основном трансе, пока не важно в какую сторону. Между концами этого провода надо припаять резистор Ватта на 2-3, сопротивлением 4-7 ом. В следующей части опишу запуск переделанного трансформатора.

radioskot.ru

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатом

В апреле я делал обзор довольно интересного и качественного блока питания на 12 Вольт. Мне он тогда очень понравился соотношением цены и качества. Но в комментариях и потом в личке меня спрашивали про такой же блок питания, но на 24 Вольта. Этим обзором я постараюсь выполнить эту просьбу и покажу что он из себя представляет.

Вообще мне еще и самому было интересно отличие этих блоков питания, но в основном не столько в плане технических характеристик, а самого изготовления, так как сами блоки питания почти одинаковы, но что будет в этот раз…

Небольшое отступление.Блоки питания на 24 Вольта в быту распространены гораздо меньше чем их 12 Вольт собратья, хотя в производстве они применяются очень широко. Но они имеют ряд своих преимуществ.При еще вполне безопасном напряжении, они например могут помочь запитать светодиодную ленту с меньшим падением в кабеле и самой ленте (естественно если лента на 24 Вольта). Также такие блоки питания применяются в небольших самодельных станках (ищется по аббревиатуре CNC).

Сначала как всегда небольшой комментарий по поводу упаковки. К сожалению в магазине не вняли моим слова насчет того, что у упаковки неплохо было бы заматывать и торцы.Правда в этот раз плата никуда не уехала из своего пакета, но вполне могла это сделать как в прошлый раз.

Прислали блок питания в сером пакете замотанный в толстую пленку из вспененного полиэтилена, но как я написал выше, торцы опять не замотали :(24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомЧтобы не плодить много отсылок к предыдущему обзору, я повторю в этом часть информации которая была там, естественно относящуюся уже к этому блоку питания. Думаю так будет корректнее.Для начала несколько общих видов блока питания.

Внешне плата мне показалась более аккуратной, а трансформатор немного больше, чем в прошлом варианте. Но На самом деле в трансформаторе использован тот же сердечник, просто из-за большего количества изоляционной ленты он кажется больше :)

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомПлата имеет такие же радиаторы как и в 12 Вольт версии, только радиатор диода немного смещен к трансформатору, буквально на 2мм. Видно была какая то оптимизация, правда смысл ее от меня как то ускользает.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомНа входе блока питания установлен такой же безвинтовой клеммник как и в прошлый раз, изменился входной дроссель, теперь он намотан чуть более толстой проволокой, соответственно имеет меньшую индуктивность, мне кажется это лишнее, в прошлом было лучше.Так же присутствует помехоподавляющий конденсатор, здесь все в порядке.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомКраткие характеристики:Входное напряжение 85-265 ВольтВыходное напряжение — 24 ВольтаТок нагрузки — указано 4-6 Ампер*Выходная мощность — 100 Ватт (максимальная)

Размеры платы как и в прошлый раз составляют 107х57х30мм.

*- Как мне кажется, насчет 6 Ампер производитель (или магазин) явно загнули, так как 6 Ампер это почти 150 Ватт при заявленной 100. Скорее этот БП по току является половинным вариантом предыдущего, т.е. 3 Ампера номинальная и 4 Ампера максимальная.

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомЧертеж с габаритными размерами платы.Сравнительное фото двух блоков питания, вверху 24 Вольта, внизу 12 Вольт.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомИ соответственно сравнительное фото печатных плат.Вот отсюда начались отличия блоков питания. При почти полном сходстве сверху, они заметно отличаются снизу.Что бросилось в глаза сразу после распаковки, так это некрасивая пайка и грязная плата. Похоже что ее пытались мыть, но видимо попала она в мойку уже после кучи других плат так как имеет почти равномерный белый налет.Пайка же просто матовая, это видно даже на таком фото.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомТопология платы почти не изменилась, хотя разница есть. Правда есть и небольшой плюсик, теперь радиаторы припаяны за оба крепежных вывода, а не по одному, как в прошлый раз.На плате видно, что один из крепежных выводов радиатора диода находится в опасной близости от минусовой дорожки. Сначала я немного заволновался, но потом заметил, что диод то изолирован от радиатора. Это ухудшает теплопередачу с диода на радиатор, но увеличивает безопасность и уровень помех в эфир.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатом«оптимизация» коснулась и элементной базы. В прошлом обзоре я отдельно отметил то, что применены точные резисторы, в этот раз производитель поставил обычные. Я не скажу что это плохо, точные резисторы тут не особо и нужны, но видно что плату «оптимизировали» не только в плане смещения радиатора.Также как и в прошлый раз применен ШИМ контроллер CR6842S, который является аналогом более известного контроллера SG6842.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомЯ не стал чертить новую схему, так как она почти 1 в 1 с 12 Вольт версией, но внес все изменения, которые касаются конкретного БП.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомСлучайно заметил, что на плате присутствуют какие то непонятные следы в районе мощного SMD резистора. Производитель явно стал экономить. С одной стороны экономия это хорошо, с другой, главное чтобы она не сказалась потом на качестве.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВ качестве силового применен немного другой транзистор чем в прошлый раз, 20N60C3Он немного отличается в лучшую сторону, 650 Вольт против 600, 20.7 Ампера против 20 и 2400пФ емкость затвора против 3000пФ у предыдущего. Измерения под нагрузкой покажут, но пока неплохо.

В прошлый раз я заметил, что конденсатор питания ШИМ контроллера стоял с заниженной емкостью. В этом БП все в порядке. Кстати мне потом писали люди, купившие блоки питания после моего обзора, у них так же стоял правильный номинал, а так как мой был перепаян, то думаю что это мне так «повезло».

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВ качестве выходного диода применена диодная сборка 100 Вольт 2х20 Ампер stps41h200ct производства ST.Я бы не сказал что это хорошо, так как точно такая же сборка стояла и в прошлом БП, рассчитанном на 12 Вольт. Программа в которой я рассчитываю свои БП выдает обратное напряжение 110 Вольт при 24 Вольта выходном. Конечно она рассчитана под другой тип ШИМ контроллера. Программа выдает расчет с запасом, но я всегда ставлю в такие цепи диод на 150 Вольт.Так что можно сказать, что здесь выходной диод стоит впритык по обратному напряжению :(Зато в снаббере применили более высоковольтный конденсатор, хотя как по мне его емкость великовата для данного напряжения. Возможно это отчасти и защищает выходной диод.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВыходные конденсаторы также как и в прошлом БП имеют емкость в 1000мкФ и рассчитаны на 35 Вольт. Конденсаторы, как и в прошлый раз, не фирменные, так как Nichicon FW серии имеет золотистый цвет и довольно дорогие, да и позиционируются они для усилителей звука и т.п.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомНо написано это одно, а на самом деле это совсем другое, потому конечно я измерил их реальные характеристики. И они практически сошлись с характеристиками конденсаторов в 12 Вольт БП из чего я могу заключить, что это одни и те же конденсаторы, но в разной «упаковке».Выходные — 1100 мкФ, 30 мОм (на фото измерены два параллельно)Входной — 79.9 мкФ, 0.162 Ома.(этот имеет лучшие характеристики чем в прошлый раз)24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомДальше немного о недостаткахДля начала о более грустном. В качестве межобмотчного конденсатора применен не специальный Y конденсатор, а обычный высоковольтный. Такая картина была и в мелком 12 Вольт БП.В целях безопасности лучше заменить.А менее грустным было то, что на плате был поврежден резистор снаббера диода. Без него Бп лучше не использовать, да и вообще я всегда перед включением осматриваю плату на возможные повреждения.Снаббер необходим по нескольким причинам, уменьшение напряжения выбросов (помогает аналогичной цепи на высоковольтной стороне), защищает выходной диод от коротких импульсов, уменьшает помехи от переключения диода.Резистор был номиналом 5.6 Ома, такого у меня не нашлось, потому поставил 6.8 Ома, значения особого это не имеет, можно поставить даже 10 Ом, работать будет практически так же.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомС внешним осмотром покончили и переходим к более «вкусному», тестированию БП под нагрузкой.Это мне было не менее интересно, чем просто внешнее сравнение.Испытывать блок питания я буду почти так же как и в прошлый раз, за исключением того, что в качестве нагрузки будут использоваться не резисторы, а новая электронная нагрузка.Пока она находится на стадии обкатки, потому я сначала проверю на небольшом блоке питания, но более мощные БП уже на подходе :)24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВ групповое фото не вошел мультиметр, я подключил его потом. Вообще электронная нагрузка неплохо умеет и сама измерять напряжение, но так как она подключена кабелем, с далеко не нулевым сопротивлением (сверхпроводники закончились, увы :( ), то на больших токах он может немного занижать показания.Мультиметр на фото вышел плохо, потому на всякий случай я буду дублировать его показания в тексте.

Тестирование проходило при комнатной температуре, но чуть больше чем в прошлый раз (на улице все таки лето).Первое измерение температуры было через 5 минут после старта, следующее через 15, после этого ток повышался, и следующие циклы были уже по 20 минут.Весь процесс занял 2 часа 20 минут.Делитель щупа был в положении 1:1, цена деления 50мВ.

Итак.1. Старт, холостой ход, напряжение на выходе 23.9 Вольта2. Ток нагрузки 500мА, напряжение на выходе 23.9 Вольта

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатом1. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение на выходе 23.9 Вольта.2. Ток нагрузки 2 Ампера, напряжение 23.9 Вольта24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатом1. Ток нагрузки 3 Ампера, напряжение 23.9 Вольта.2. Ток нагрузки 4 Ампера, напряжение немного просело до 23.8 Вольта, пока отличный результат.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВыходная мощность БП составила около 95 Ватт, но глядя на температуры я решил на этом не останавливаться и повысил ток до 4.5 Ампера и прогнал еще 20 минут, это фото я решил в обзор не добавлять так как дальше я нагрузил блок питания на 5 Ампер.Ток нагрузки 5 Ампер, выходное напряжение 23.8 Вольта, выходная мощность почти 120 Ватт.Температуры выросли (они будут ниже в табличке). Так же увеличились пульсации, что впрочем было вполне ожидаемым.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомВ этом тесте цена деления стоит уже 200мВ, так как при 50мВ осциллограмма не влазила на экран. Напряжение пульсаций было около 0.8 Вольта, если учитывать что БП на 24 Вольта, а не на 12 и работает на мощности выше максимальной, то я считаю это неплохим результатом.После этого я прекратил тест так как температура транзистора достигла верхней границы безопасной зоны и дальнейшее поведение можно было предсказать без тестов.24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатомКаждые 20 минут, перед увеличением тока нагрузки я измерял температуры компонентов бесконтактным термометром. Измерялись температуры — высоковольтного транзистора, трансформатора, выходного диода и выходного конденсатора (того который стоит сразу после диода

www.kirich.blog

cxema.org - Лабораторный блок питания 0-24В 5А

Лабораторный блок питания 0-24В 5А

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

< Назад
Вперёд >

vip-cxema.org

Каталог товаров