Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

Сайт "Cner"

Четверг, 24.09.2020
Главная » Статьи » Другие статьи » Радиолюбительские статьи

Блок питания

В лаборатории радиолюбителя желательно иметь блок питания, с помощью которого измерительные приборы, входящие в неё, а также налаживаемые или готовые транзисторные конструкции можно было питать от сети переменного тока.

Принципиальная схема такого блока показана на рис. 1. Он состоит из двух стабилизированных выпрямителей, работающих от общего силового трансформатора Тр1. Верхний (по схеме) выпрямитель даёт на выходе (гнёзда Гн1 - Гн2) постоянное напряжение от 0 до 14 в при токе до 300 мА. Первый из них предназначен в основном для питания измерительных приборов лаборатории, второй - налаживаемых конструкций.

Оба выпрямителя выполнены по двухполупериодной мостовой схеме на диодах Д1 - Д4 и Д6 - Д9. В нерегулируемом стабилизаторе применены стабилитрон Д5 и транзистор Т1, в регулируемом - стабилитрон Д10 и транзисторы Т2 и Т3, включённые по схеме составного транзистора. Установка необходимого выходного напряжения второго стабилизатора осуществляется переменным резистором R4 в базовой цепи транзистора Т3. При перемещении движка резистора R4 вверх (по схеме) выходное напряжение увеличивается, и наоборот.

Для уменьшения пульсаций выходных напряжений на входах стабилизаторов включены конденсаторы С2, С3 и С4 большой ёмкости. Чтобы ослабить помехи, проникающие к нагрузкам выпрямителей из электроосветительной сети, между первичной (I) и вторичными (II и III) обмотками имеется электростатический экран и первичная (сетевая) обмотка зашунтирована конденсатором С1. Кроме того, между вторичными обмотками имеется ещё один электростатический экран, устраняющий паразитную связь между конструкциями, питающимися от выпрямителей блока.

Неоновая лампа Л1, подключенная к сетевой обмотке через резистор R1, гасящий избыточное напряжение, служит индикатором включения блока в сеть.

Выпрямители имеют на выходе по две пары параллельно соединённых гнёзд, что позволяет использовать каждый из них для питания двух конструкций одновременно или иметь возможность контролировать вольтметром напряжения, подаваемые к нагрузкам.

Конструкция и детали. Вид на блок питания спереди и на монтаж (крышка корпуса снята) показаны на рис.3. Габариты (за исключением ширины) и конструкция корпуса, гнездовые колодки блока точно такие, как в авометре, описанном в журнале Радио, 1971, №10, с. 42 -44. Только стенки корпуса выполнены не из одного куска листового алюминиевого сплава, а из пластин, скреплённых с помощью уголков и заклёпок, что сделано исключительно для иллюстрации возможности изготовления корпуса из хрупкого дюралюминия. Ширина корпуса увеличена до 67 мм.

Разметка передней панели корпуса показана на рис.2. Прямоугольное отверстие в левой верхней части предназначено для "глазка" индикаторной лампы Л1, а отверстие диаметром 12 мм под ним - для выключателя питания В1. Прямоугольное отверстие в левой верхней части служит "окошком" шкалы выпрямителя с регулируемым выходным напряжением, под ним - отверстие для оси переменного резистора R4. Отверстия диаметром 2,2 и 3,3 мм с зенковкой служат для винтов с потайной головкой и заклёпок, которыми к передней стенке крепят гнездовые колодки, полочку с неоновой лампой, кронштейн переменного резистора R4 уголки для крепления задней стенки корпуса.

Как и в авометре, надписи, поясняющие назначение ручек управления и гнёзд, сделаны на полосках цветной бумаги и прикрыты с лицевой стороны блока накладкой из прозрачного органического стекла толщиной 3 мм. С внутренней стороны на накладке, точно посередине "окна" шкалы выпрямителя с регулируемым напряжением, сделана зачернённая риска, служащая ориентиром при определении выходного напряжения.

Кронштейн, с помощью которого крепится к передней стенке корпуса переменный резистор R4 (см. рис.3), согнут из полосы листового металла шириной 20 и толщиной 2 мм. На ось резистора туго насажена втулка с резьбой, на которой гайками укреплён диск диаметром 60 мм со шкалой, вычерченной на плотной бумаге. Окончательно кронштейн с резистором закрепляют на передней стенке корпуса после того, как будет проградуирована и приклеена к диску шкала.

Зажим заземления закреплён на задней стенке корпуса и соединён с общей шиной регулируемого выпрямителя гибким монтажным проводом (например, МГШВ) сечением 0,35 мм^2.

Диоды, электролитические конденсаторы, стабилитроны, транзисторы и постоянные резисторы выпрямителей смонтированы на плате размерами 195х50 мм (см. рис.3), выпиленной из листового гетинакса толщиной 2 мм. Монтажными стойками служат отрезки медного лужённого провода толщиной 1 - 1.5 мм, запрессованные в отверстия в плате. Корпуса транзисторов Т1 и Т" утоплены в отверстия в плате, транзистор Т3 укреплён на плате винтами.

Монтажная плата закреплена на П-образных стойках, изготовленных из листового металла толщиной 2 мм.

Силовой трансформатор Тр1 укреплён винтами с гайками непосредственно на нижней стенке корпуса. Чтобы исключить возможное замыкание монтажных стоек платы металлической обоймой силового трансформатора, к последней приклеена пластинка из тонкого гетинакса. Проводники, соединяющие обмотки II и III силового трансформатора с соответствующими им выпрямителями, пропущены через отверстие, просверленное в плате между группами диодов выпрямительных мостов. Пружинящие держатели предохранителя и неоновой лампы, вырезанные из листовой твёрдой латуни или бронзы толщиной 0.5 мм, прикреплены к гетинаксовым пластинкам размерами 40х20 мм. Пластинка предохранителя укреплена на нижней стенке корпуса через прокладку из гетинакса толщиной 1.5 мм с помощью винтов М3 с гайками, а пластинка неоновой лампы - на передней стенке корпуса с помощью уголка и заклёпок.

В качестве силового трансформатора применён частично переделанный трёхобмоточный трансформатор ТВК-110 (трансформатор выходной кадров от лампового телевизора), предназначенный для телевизоров "Волна", "Беларусь-110", "Дружба", "Сигнал". Первичная обмотка этого трансформатора содержит 3000 витков провода АЭВ-1 0.12, а вторичные по 146 витков провода ПЭВ-1 0.25 и 0.47, намотанных на сердечнике УШ18х32. Сердечник трансформатора надо разобрать, аккуратно смотать провода обеих вторичных обмоток и 800 витков провода первичной обмотки. Затем поверх первичной обмотки, содержащей теперь 2200 витков (напряжение сети 220 в), следует намотать 100-110 витков провода ПЭВ-1 0.25, снятого с трансформатора, а затем 130-140 витков провода ПЭВ-1 0.47. Первая из этих вторичных обмоток будет обмоткой II, а вторая - обмоткой III силового трансформатора. Роль электростатических экранов выполняет снятый с первичной обмотки провод ПЭВ-1 0.12, намотанный в один слой между обмотками. Изоляционными прокладками между обмотками и электростатическим экранами служат полоски тонкой вощённой бумаги. Если напряжение сети 127 в, первичная обмотка должна содержать 1270 витков.

Рис.3

Пластины сердечника трансформатора собирают вперекрышку.

Для полностью самодельного силового трансформатора можно использовать сердечник с площадью сечения 5-6 см^2, намотав на его каркас такие же обмотки.

Вместо диодов Д226Б можно использовать любые плоскостные диоды, в том числе серии Д7, вместо транзисторов МП40 - любые другие низкочастотные маломощные транзисторы, включая и ныне устаревшие транзисторы типов П13-П16, а вместо транзистора П201А - любой транзистор средней или большой мощности. Статический коэффициент усиления транзисторов может быть 20-30.

Стабилитроны Д809 и Д814Д можно заменить только близкими им по напряжению стабилизации приборами. Иначе максимальные выходные напряжения выпрямителей будут иными.

Электролитические конденсаторы С2-С4, применённые в выпрямителях блока, типа К50-6. Из них конденсаторы С2 и С4 должны быть на рабочее напряжение не менее 15 в, С3 - на рабочее напряжение 25 в. Конденсатор С1 должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 600 в.

Переменный резистор R4, сопротивление которого лежит в пределах 10-30 кОм, обязательно должен быть группы А (сопротивление между одним из крайних и средним выводами изменяется пропорционально углу поворота оси движка), чтобы шкала выходных напряжений выпрямителя была более равномерной. Выключатель питания - тумблер. Предохранитель Пр1 на ток 0.15 А.

Испытания и налаживание. Прежде всего надо проверить монтаж блока по принципиальной схеме, и особо внимательно - полярность включения диодов и электролитических конденсаторов. При этом монтажную плату лучше не крепить на стойках, а соединить её с другими деталями блока изолированными проводниками. Включив питание, сразу же измерьте напряжения на выходе выпрямителей, которые должны соответствовать номинальным напряжениям стабилизации стабилитронов. Напряжение на выходе выпрямителя с регулируемым напряжением должно изменяться от нуля до максимума при вращении оси переменного резистора R4 в направлении движения часовой стрелки. В противном случае проводники, идущие к крайним выводам резистора R4, надо поменять местами.

Далее, включив миллиамперметр сначала в цепь стабилитрона Д5, а затем в цепь стабилитрона Д10, надо подобрать сопротивления резисторов R2 и R3 так, чтобы начальные токи, текущие через стабилитроны, были около 20 мА. При подключении к выпрямителям нагрузок, роль которых могут выполнять резисторы, токи через стабилитроны уменьшаются до 8-12 мА, а выходные напряжения остаются практически неизменными.

Шкалу выпрямителя с регулируемым выходным напряжением градуируют по образцовому вольтметру (авометру, переключенному на режим вольтметра постоянного тока). Медленно вращая ручку переменного резистора R4, точно через середину прямоугольного отверстия в передней стенке корпуса, не прикрытой накладкой, на шкале карандашом делают отметки, соответствующие показаниям вольтметра, подключенного к выходным гнёздам выпрямителя. Образец готовой шкалы показан на вкладке.

После этого можно окончательно закрепить кронштейн резистора R4, поставить на своё место монтажную плату и лицевую накладку.

Автор В. Фролов.

Источник публикации: ж. Радио, 1971, №11, с. 46-48, вкл.

Примечание: За прошедшее с момента публикации этой статьи время, описанная в статье схемотехника устарела, как за счёт появления новой элементной базы, так и за счёт наработки новой схемотехники. Тем не менее в статье достойным образом описана конструкция и её изготовление. А простая схемотехника и небольшое количество электронных компонентов, необходимых для её изготовления позволяют использовать эту схему для работ начинающих радиолюбителей. Причём изготовленный блок питания может служить достаточно долго. А потом может быть модернизирован.

Если схему описанного источника питания разбить на функциональные модули, то возможно сразу после начала изготовления применять более современную элементную базу и более совершенные схемы функциональных узлов. Это позволит получить источник питания более высокого качества сразу и не заниматься его последующей модернизацией.

Пример такого модульного источника питания, наиболее приспособленного для широкого изготовления радиолюбителями можно посмотреть здесь.

 

 

Категория: Радиолюбительские статьи | Добавил: cner (17.02.2016)
Просмотров: 1261 | Рейтинг: 0.0/0