Блок питания 3-20В, 0.1-10А

Рассказать в:

 

Схема рассчитана на использование в БП на основе довольно распространенной микросхемы ШИМ - tl494 (аналоги КА7500, МВ3759, mpc494c, ir3m02, М1114ЕУ)
Идея была взята из журнала "Радио 2004/10" стр. 33-34. Но там измерительная схема была реализована на КР572ПВ2А и светодиодных индикаторах, отображалась одна измеряемая величина (ток или напряжение). Почитать статью стоит - там много интересного по переделке БП описано, но повторять схему я не стал. Взял контроллер с АЦП и понеслась....

Схема. (23.01.2009 выложен исправленный вариант схемы, который соответствует печатной плате и прошивке.)
Блок питания 3-20В, 0.1-10А

 

 


Немного пояснений по схеме. В пунктир обведена часть схемы, которая находится на плате БП. Там указаны элементы, которые нужно поставить вместо того, что там стоит. остальную обвязку tl494 не трогать.

В качестве источника напряжения используем канал 12 Вольт, который немного переделаем. Переделка состоит в замене ВСЕХ конденсаторов в цепи 12 Вольт на конденсаторы такой же (или больше) ёмкости, но большего напряжения 25-35 Вольт. Канал 5 Вольт я вообще выкинул - выпаял диодную сборку и все элементы, кроме общего дросселя. Канал -12В также нужно переделать на большее напряжение - мы его тоже будем использовать. Канал 3,3 Вольта тоже нужно убрать, чтобы он нам не мешал. 

Вообщем в идеале нужно оставить только диодную сборку канала 12 Вольт и конденсаторы/дроссели фильтра этого канала. Так же нужно убрать цепи обратной связи по напряжению и току. Если цепь ОС по напряжению найти не трудно - обычно на 1 вывод tl494, то по току (защита от КЗ) обычно приходится искать довольно долго, особенно если нету схемы. Иногда это ОС на 15-16 вывод той же ШИМ, а иногда хитрая связь со средней точки управляющего трансформатора. Но эти цепи необходимо убрать и убедиться, что ничего не блокирует работу нашего БП. Иначе лабораторный не получится. Например - в codegen е я забыл убрать ОС по току... И не мог поднять напряжение выше 14 Вольт - срабатывала защита по ТОКУ и вырубула БП полностью. Ещё одно важное замечание: 

Необходимо изолировать корпус БП от всех внутренних цепей. Это связано стем, что на корпусе БП - общий провод. Если, совершенно случайно, коснуться выходом "+" на корпус, то получается неплохой феерверк. Т.к. теперь нет защиты от КЗ, а есть только ограничение по току, но оно реализовано по отрицательному выводу. Именно так я сжёг первую модель своего БП.

Для измерения тока взят шунт от китайского тестера. "Константанового провода", как в "Радио" я не нашёл, ибо не знаю что это такое. А в китайском тестере как раз нужной толщины, и длины! В качестве регуляторов применены многооборотные резисторы bourns 3590s. Хотя можно поставить и обычные, но точность установки напряжения и тока меня не порадовала. В качестве подстроечных резисторов были применены многооборотные подстроечники той же фирмы: bourns 3266 или bourns 3296.

Печатная плата.

 

 

 


Односторонняя печатная плата размером 145*75 мм. Крепится с помощью болтов прямо на стенку БП. В левой части ПП перемычками указано место установки шунта. 

Внимание! на плате есть две хитрые перемычки - под предохранителем 2 smd перемычки - нужно запаивать ТОЛЬКО ОДНУ - лучше всего правую. Во вложениях можно скачать плату в формате sprint-layout 5.0

Собираем.

Вот как это выглядит в собранном виде:

 

 

Блок питания 3-20В, 0.1-10А
foto_face.jpg (71.56 КБ) Просмотров: 36174

 


Правый переменным резистором устанавливаем необходимое напряжение, левым - ток. Обратите внимание, что установленный ток тоже отображается на индикаторе (set i = 00.86a). 

Немного о настройке измерительной части. 

После сборки рекомендуется включить БП через лампу накаливания 60w. Это позволит избежать фейерверка.

Если всё заработало и не взорвалось, то можно перейти к настройке (предварительно включив БП без лампы), которая сводится к регулировке подстроечных резисторов в цепи измерения тока и напряжения. Так напряжению на выходе БП = 20 Вольтам должно соответствовать напряжение 2,5 Вольта на среднем выводе резистора "Измерение "u"" - 23-й вывод контроллера. Так же с током. 10А соответствует напряжению 2,5 В на среднем выводе резистора "Усиление "i"" - 24-й вывод контроллера. Можно просто на выход БП подключить заведомо точные приборы и, измерив напряжение, подрегулировать по необходимости "Измерение "u"". Так же и ток можно отрегулировать с помощью эталонного амперметра.

С помощью этого БП очень удобно заряжать любые аккумуляторы. Например, для зарядки свинцового 12В / 7А/ч АКБ устанавливаем напряжение = 14,2В, ток = 0,7 - 1,5А (по инструкции к АКБ). Подключаем АКБ к блоку питания, и, если ток заряда будет больше установленного, то он будет ограничиваться (при этом упадёт напряжение). На индикаторе в это время будет отображаться символ "" (пример set i = 00.86a ↓) и гореть красный светодиод. Когда ток упадёт до установленного значения или ниже, то будет ограничиваться напряжение. (При этом светодиод и символ "" погаснут). Таким образом заряд АКБ осуществляется вначале стабильным током, а в конце заряда - стабильным напряжением. 

От этого БП я заряжал литиевые аккумуляторы от мобильных телефонов (иногда зарядку дома забываю, и не только я), фотоаппарата. На фото как раз я закончил заряжать аккумулятор от телефона. Свинцовые АКБ от upsов (в другом применении) 6В и 12В. Даже пришлось один раз заряжать АКБ в своей машине. Поставил 14,4 Вольта, 10А и за ночь аккумулятор был заряжен, а мой БП испытан.

Так же БП использовался для питания 18-ти вольтового шуруповёрта. Ток на старте ограничивался 8 амперами (специально), но сверлить и закручивать шурупы (4,5 * 85 мм) это не мешало - просто получался более плавный старт. Вообщем применений такому БП много. 

В начале статьи я упомянул о ДВУХКАНАЛЬНОМ блоке питания. Так вот - никто не запрещает собрать два таких блока питания и поставить их радом. При этом можно их включать последовательно и получать до 40 Вольт!!! Параллельное включение я не рекомендую.

Ну и в конце добавлю ложку дёгтя. В atmega8 не очень качественный АЦП (всего 10 бит), поэтому показания на индикаторе всё время немного скачут (последний разряд), но я сомневаюсь, что можно добиться лучшего без применения внешнего АЦП или разбиения диапазона измерения на несколько поддиапазонов. Но это уже сложнее... Также хочу добавить что печатную плату не мешает переделать - разделить аналоговое и цифровое питание, по уму развести землю, ну и так далее. 

Отдельно биты конфигурации (fuses), которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4mhz:

 

 

Блок питания 3-20В, 0.1-10А
Биты конфигурации
 
АРХИВ:Скачать
 
 
 

 


Раздел: [Блоки питания (лабораторные)]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru