Пропоноване пристрій, крім непоганих технічних характеристик, привабливе тим, що за його основу взято імпульсний блок живлення, що відслужив свій термін IBM-сумісного персонального комп'ютера. При цьому відпадає необхідність в придбанні багатьох специфічних радіоелементів, виготовленні імпульсних трансформаторів і дроселів.
Описуваний блок дозволяє живити стабілізованою напругою радіолюбительські конструкції і заряджати стабільним струмом різні акумуляторні батареї.
Основні технічні характеристики
- Вхідна напруга, В 220;
- Вихідна стабілізована напруга, В 5 - 15;
- Напруга пульсацій при струмі 5 А, мВ, не більше 25;
- Вихідний стабілізований струм, А 1 -10.
Блок живлення оснащений цифровою шкалою для індикації вихідної напруги і струму навантаження, має регулятори вихідного напруги для грубої і точної установки, регулятор обмеження вихідного струму, індикатор максимального струму, запобіжник для захисту вихідних ланцюгів в разі неправильної полярності включення акумуляторної батареї.
Рис. 1. Зовнішній вигляд імпульсного блоку живлення на базі блоку живлення персонального комп'ютера.
Принципова схема
Рис. 2. Принципова схема імпульсного блоку живлення.
Принципова схема пристрою зображена на рис. 1, де "БП ПК" - імпульсний блок живлення комп'ютера; "Приставка" - пристрій індикації з вузлом стабілізації струму навантаження.
В блок живлення комп'ютера необхідно внести деякі зміни. Його вузол управління зазвичай виконаний на спеціалізованій мікросхемі (ШІ-контролері) TL494 або її аналоги МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4.
На висновок 1 цієї мікросхеми поданий сигнал зворотного зв'язку з вихідних випрямлячів напруги "+ 5В" і "+ 12В", а на висновок 2 - зразкове напруга від внутрішнього стабілізатора з виведення 14. незалежна статистика від джерела напруги "+ 5В" слід відключити, видаливши резистор R4 (тут і далі нумерація елементів умовна), а R6 і R8 замінити резисторами зазначених на схемі номіналів.
Разом зі змінним резистором R1 вони утворюють дільник напруги зворотного зв'язку, завдяки чому стає можливим регулювання (груба) вихідної напруги блоку. Його точне значення встановлюють змінним резистором R2, підключеним до висновку 2 ШИ-контролера.
Блок живлення оснащений вбудованим вентилятором, що живиться від джерела напруги 12 В. Так як вихідна напруга буде змінюватися в широких межах, вентилятор необхідно підключити через резистор R7 до випрямляча, який живить ШИ-контролер не міняв напругою близько 24В.
До виходу «+ 12В» потрібно додати резистор R5, який забезпечить стійку роботу блоку живлення під час відсутності навантаження при низькому вихідному напрузі.
Бажано також поміняти місцями випрямні діоди джерел "+5 В" і "+ 12В", тому що в першому з них застосовані більш потужні діоди.
Стабілізатор вихідного струму зібраний на операційному підсилювачі DA1. На його неінвертуючий вхід подано напругу з резистора R17, включеного в мінусовий дріт вихідний ланцюга блоку живлення. На інвертується вхід DA1 надходить зразкове напруга з змінного резистора R4, яким задають рівень стабілізації струму.
Резистор R9 і конденсатор С2 в ланцюзі ООС, що охоплює ОУ, забезпечують стійкість роботи цього вузла. Через діод VD1 напруга зворотного зв'язку надходить на висновок 3 ШИ-контролера.
Світлодіод HL1 - індикатор максимального струму, він світиться при струмі навантаження, близькому або рівному заданому значенню.
Вимірювач напруги і струму виконаний на АЦП DA3, включеному за типовою схемою, і цифрових індикаторах HG1 - HG4. Режим його роботи вибирають перемикачем SA1. Контактна група SA1.1 комутує вимірюється напруга, SA1.2 -запятие цифрової шкали.
У положенні перемикача "U" на вхід АЦП надходить вихідна напруга блоку живлення через запобіжник F1 і резистивний дільник R11-R13, завдяки чому при перегорання запобіжника індикатор показує Про В. В режимі контролю струму (перемикач в положенні I) АЦП вимірює падіння напруги на датчику струму - резистори R17.
Напруга харчування "+5 В" стабілізовано інтегральним стабілізатором DA1, напруга "-5В" - параметричних стабілізатором VD3, R8, підключеним через діод VD2 до випрямляча негативної напруги імпульсного блоку.
налагодження пристрою
Налагодження блоку харчування починають з перевірки меж регулювання вихідної напруги (перемикач SA1 - в положенні "U") по зразковому вольтметру. Стабілізатор струму на цей час відключають, отпаяв провід, що йде від виведення 3 друкованої плати до висновку 3 ШИ-контролера. Якщо необхідно, межі коректують підбором резисторів R4 і R8.
Потім до блоку під'єднують навантаження зі струмом споживання 5 - 10 А, перекладають перемикач в положення "I" і по зразковому амперметрі підлаштування резистором R12 встановлюють необхідне показання.
Далі, переключивши індикатор на вимір напруги, коректують його свідчення у зразковому вольтметру підстроєні резистором R9. Після цього відновлюють ланцюг зворотного зв'язку стабілізатора струму, перемикають індикатор на вимір струму і, змінюючи опір навантаження, переконуються в працездатності стабілізатора. При необхідності межі інтервалу регулювання струму встановлюють підбором резисторів R1 nR4.
При навантаженні струмом 15 А і напрузі 15 В, може кілька збільшувався нагрів обмотки дроселя L2 в імпульсному блоці живлення. Цей недолік можна усунути, перемотавши його обмотку проводом вдвічі більшого перетину.
При зарядці батареї акумуляторів стабільним струмом спочатку слід встановити регуляторами R1 і R2 напруга закінчення зарядки, а потім, підключивши батарею, змінним резистором R4 - необхідний струм. Під час зарядки повинен світитися світлодіод HL1. По її закінченні, коли напруга на батареї зросте до заданого значення, струм зменшиться, світлодіод згасне і блок живлення перейде в режим стабілізації напруги, в якому вона може перебувати тривалий час. Таким чином, немає необхідності контролювати процес зарядки і момент її закінчення, не потрібно відключати батарею після закінчення зарядки.
деталі
Деталі пристрою індикації з вузлом стабілізації струму навантаження разом зі змінними резисторами R1, R2, R4 і гніздами X1 і Х2 змонтовані на друкованій платі, закріпленої за допомогою різьбових стійок і гвинтів на передній стінці блоку. На ній же (за друкованою платою) встановлено без ізолюючої прокладки інтегральний стабілізатор напруги DA1.
У блоці живлення застосовані постійні резистори МЛТ, змінні СПЗ-9а, підлаштовані СПЗ-38.
Резистор R3 виконаний з трьох відрізків константанових дроту діаметром 1 і довжиною приблизно 50 мм, зігнутих у вигляді П-подібних скоб і припаяних до відповідних друкованим провідникам плати. Відхилення опору цього резистора від зазначеного на схемі значення (0,01 Ом) не повинно перевищувати ± 20%.
Конденсатори С1, С3 - К50-35, С9-г-Cl 1 - К73-17, решта - КМ.
Діод VD1 - будь-який германієвого.
Операційний підсилювач DA2 - КР140УД608 з будь-яким буквеним індексом, КР140УД708.
Цифрові індикатори HG1 -до HG4 - АЛС324Б, АЛСЗЗЗБ, АЛС321Б.
Перемикач SA1 - кнопковий малогабаритний для друкованого монтажу В170G або аналогічний.
Запобіжник F1 - плоский автомобільний на струм 10 А.
Креслення монтажної плати наведено в журналі "Радіо", № 10 за 2004 рік.
Джерело: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. І., Зарядні та пуско-зарядні пристрої, Випуск 2.
