2.1 Стабилизирующий источник питания
2.1.1 Принцип работы
Схема, заложенная в основу стабилизированного источника питания, представляет собой мощный стабилизатор напряжения с защитой от короткого замыкания. Стабилизатор имеет широкий диапазон регулировки выходного напряжения 1,2…30 В и высокую нагрузочную способность – 4 А.
Основой стабилизатора напряжения (рисунок 2.1.1) является интегральный компенсационный стабилизатор, выполненный на микросхеме DA типа LM317.
Рисунок 2.1.1 - Электрическая схема стабилизатора
Для повышения нагрузочной способности в схему добавлен мощный транзистор VT2 – КТ818, который необходим при больших токах нагрузки (более 1,5 А).
Диодный мост выпрямляет напряжения, поступающее от понижающего трансформатора (на схеме не показан), конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
Для повышения нагрузочной способности в схему добавлен мощный транзистор VT2 – КТ818, который вступает в работу при больших токах нагрузки (более 1,5 А). Диодный мост выпрямляет напряжение, поступающее от понижающего трансформатора, конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
Кстати, при выборе трансформатора, необходимо учитывать, что максимально допустимая разница между входным и выходным напряжением микросхемы составляет 40 В. Таким образом, при минимальном выходном напряжении 1,2 В, входное напряжение должно быть не более 41 В. Также необходимо помнить, что постоянное выпрямленное напряжение на конденсаторе С1 в 1,41 раза больше переменного на вторичной обмотке.
Из вышеизложенного следует, что напряжение на вторичной обмотке трансформатора должно быть около 27…28 В при токе 2,5…3 А.
Перечень всех электронных компонентов, входящих в набор, приведен в табл.2.1.1.
Таблица 2.1.1 - Перечень компонентов набора МАСТЕР КИТ NK037
Позиция |
Наименование |
Возможная замена |
R1 |
0,22 Ом/5 Вт кОм |
1 |
R2 |
1,8...2,7 Ом/2 Вт |
1 |
R3 |
4,7 кОм |
1 |
R4 |
22 Ом |
1 |
R5 |
220 Ом |
1 |
C1 |
4700 мкФ/50 В |
1 |
C1 |
4700 мкФ/50 В |
1 |
C2 |
0,1 мкФ |
1 |
C3, С4 |
10 мкФ/50 В |
2 |
VD |
1N4001...1N4007 |
1 |
G |
RS405 |
1 |
DA |
LM317 |
1 |
VT1 |
КТ814 |
1 |
VT2 |
КТ818 |
1 |
Примечание: Совместно с устройством необходимо использовать сетевой трансформатор, который обеспечивает выходное напряжение вторичной обмотки не менее 24 В при токе нагрузки 4 А (в комплект набора не входит). Внешний вид собранного стабилизатора приведен на рис. 2.1.2.
Рисунок 2.1.2 - Общий вид стабилизатора
текст
2.1.2 Сборка устройства
Рассмотрим более подробно процесс сборки устройства. Для этих целей можно использовать кусок пенопласта или поролона (рисунок 2.1.3.).
Рисунок 2.1.3 - Сортировка деталей
Сначала установим все пассивные элементы набора – начнем с перемычек и резисторов.
После перемычек ставим резисторы – обычно начинают с первого элемента, но поскольку здесь R1 и R2 довольно большие, то сначала мы впаяем R4 и R5 (рис. 2.1.4, 2.1.5, 2.1.6).
|
|
|
Рисунок 2.1.4 - Установка пассивных компонентов – резисторов |
Рисунок 2.1.5 - Установка пассивных компонентов - конденсаторов |
Рисунок 2.1.6 - Установка пассивных компонентов - перемычек |
Во время пайки припой должен обтекать выводы детали со всех сторон, при этом не должно оставаться остатков флюса (рис. 2.1.7).
Рисунок 2.1.7 - Пример правильной пайки
Следующий шаг - установка активных компонентов: диода VD, диодного моста G, транзисторовVT1 и VT2 и микросхемы DA (рис.2.1.8).
Рисунок 2.1.8 - Установка на печатную плату активных компонентов
Следим за тем, чтобы пайка была качественной и припой обтекал вывод детали со всех сторон.
После этого берем спирт, вату или кусок бинта, протираем плату со стороны пайки, тщательно удаляя остатки флюса, просматриваем её на предмет короткозамкнутых дорожек и некачественной пайки. Если спирта нет, можно купить в ближайшей аптеке спиртосодержащие салфетки.
Таким образом, с другой стороны платы, у нас должно получиться примерно следующее (рис. 2.1.9).
Рисунок 2.1.9 - Внешний вид спаянной печатной платы
После подключения сетевого трансформатора еще раз проверяем все соединения и включаем питание. Тестер регистрирует выходное напряжение (рис.2.1.10). Сборка стабилизатора прошла успешно.
Рисунок 2.1.10 - Готовый и работающий стабилизатор
Осталось совсем немного – во-первых, надо обязательно установиь микросхему DA и транзистор VT2 на теплоотвод, поскольку, даже на холостом ходу, микросхема прилично греется, и во-вторых, найти подходящий корпус для придания конструкции законченного вида.
Радиатор должен быть площадью около 1200 кв. см, например, И-110, (рис. 2.1.11) который есть в каталоге [1].
Рисунок 2.1.11 - Радиатор
Для уменьшения габаритов, можно взять радиатор меньших размеров, но установить на него вентилятор, например, от видеокарты или процессора персонального компьютера. На рис.2.1.12 и 2.1.13 приведены печатная плата и схема расположения деталей.
|
|
Рисунок 2.1.13 - Печатная плата блока питания |
Рисунок 2.1.14 - Расположение элементов на печатной плате
|
