Мощный лабораторный источник питания

Данный источник питания выдает однополярное регулируемое постоянное напряжение от 5 до 14 В, при токе до 15А. Основное назначение, питание в лабораторных условиях в процессе ремонта или наладки (разработки) различной автомобильной электроники, такой как магнитолы, мощные автомобильные УМЗЧ, электронные системы зажигания и т.д.


принципиальная схема мощного лабораторного источника питания

Источник питания построен по классической схеме, состоящей из силового понижающего трансформатора, диодного выпрямителя с конденсаторным сглаживающим фильтром, и стабилизатора напряжения с регулируемым напряжением стабилизации.

В качестве силового трансформатора используется переделанный силовой трансформатор ТС-180, который применялся в качестве силового трансформатора старых черно-белых, ламповых, телевизоров. Трансформатор имеет два катушки, сетевые обмотки нужно сохранить, а все вторичные удалить. Затем намотать новые вторичные обмотки, — по 56 витков провода ПЭВ-1,0. С такими обмотками на выходе выпрямителя на диодах VD1-VD4 будет напряжение 16-18 В. Для того чтобы обеспечить большой ток диоды выпрямителя включены попарно-параллельно.

Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются батареей конденсаторов емкостью 8000 мкФ, состоящей из двух конденсаторов типа К50-18 по 4000 мкФ, включенных параллельно. Возможна установка одного более емкого конденсатора или составление батареи нужной емкости из большего количества конденсаторов. В любом случае, емкость должна быть не менее 8000 мкФ и допустимое напряжение не менее 20 В.

Стабилизатор напряжения построен на микросхеме КР142ЕН5А, эта микросхема рассчитана на неизменяемое выходное напряжение 5 В. Для того чтобы можно было поднять выходное напряжения такого стабилизатора, обычно в цепи «земляного» вывода микросхемы (вывод 8) включают дополнительный источник стабильного напряжения, значительно менее мощный, построенный по схеме параметрического стабилизатора. Этот источник создает дополнительное напряжение, относительно которого (а не относительно нуля, как по типовой схеме) будет теперь работать микросхема. В результате выходное напряжение такого стабилизатора увеличивается на величину напряжения дополнительного стабилизатора. Таким образом параметрический стабилизатор на R1 и VD5, совместно с переменным резистором R2 создает дополнительное регулируемое напряжение, которое суммируется с напряжением стабилизации D1. Напряжение на движке R2 меняется в пределах 0…9 В, а напряжение на выходе D1 в пределах 5…14В.

Для того чтобы обеспечить высокий ток нагрузки на выходе интегрального стабилизатора D1 включен эмиттерный повторитель напряжения на транзисторах большой мощности VT1 и VT2 включенных параллельно. Транзисторы VT1 и VT2 необходимо установить на радиаторы, площадь которых должна быть не менее 400 см².

Силовые диоды КД243 можно заменить на Д305, КД219. Стабилитрон КС210 можно заменить на Д814В.

При длительной эксплуатации с большой нагрузкой не допускать перегрева трансформатора более 60°C. Если предполагается использовать источник в режиме с продолжительной нагрузкой, близкой к максимальной, нужно в конструкции корпуса предусмотреть установку вентилятора принудительного охлаждения, такого как в источниках питания компьютеров или более мощного.

Снизить пульсации при максимальной нагрузке можно если повысить емкость батареи конденсаторов С1-С2 до 40000-100000 мкФ, используя более емкие современные конденсаторы, или включить параллельно большее количество конденсаторов, но это приведет к увеличению габаритов прибора.

скачать архив

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку. Для получения обновлений по электронной почте, введите ваш e-mail адрес в эту форму (Доставка от FeedBurner):

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *