Самодельный блок питания

В статье пойдет речь о простом, самодельном блоки питания на фиксированное напряжение 24 вольта. Максимальный ток нагрузки 2 ампера. Блок имеет защиту по превышению рабочего тока. Схема устройства показана на рисунке 1.

В схеме используется унифицированный накальный трансформатор ТН46-220-50.

Данные на трансформатор ТН46-220-50

В таблице указан трансформатор ТН-127/220-50, его первичная обмотка имеет несколько обмоток и может быть скоммутирована на напряжение 127 вольт. Для напряжения 220 вольт сеть также подключается к 1 и 5 выводу, но надо еще поставить перемычку между 2 и 4 выводом. Все вторичные обмотки соединены согласно последовательно, в этом случае мы получаем максимально возможное напряжение. Выпрямительный мост можно собрать из диодов КД202В или применить готовый, с током 4 ампера. Например, KBJ4005G, RS401 или KBL005. Вместо конденсатора С1 можно поставить два по 2200 микрофарад на соответствующее напряжение.

Работа схемы стабилизатора

Микросхема DA1 имеет в своем составе стабилизатор напряжения, источник опорного напряжения (вывод 8), усилитель рассогласования (вход вывод 6)и вывод включения – выключения стабилизатор, вывод 9 микросхемы DA1. Причем в выключенном состоянии напряжение выхода стабилизатора, по крайней мере, у меня, всего 4 мВ. Включение стабилизатора в данной схеме обеспечивает RC цепочка R2 ,C2. При появлении напряжения на входе стабилизатора, начинает заряжаться конденсатор С2, ток заряда создает падение напряжения между выводами 9 и 7 микросхемы DA1, этого напряжения достаточно для включения стабилизатора. Вообще оно должно быть не менее двух вольт. Выходное напряжение устанавливается с помощью подстроечного резистора R4.

Преобразователь ток — напряжение

К выходу стабилизатора подключен преобразователь ток-напряжение, реализованный на двойном операционном усилителе LM358N. Схему данного преобразователя можно найти в документации на эту микросхему, можно почитать о нем «Радио» за 2002г. №9 стр.23. И Нечаев, или у меня на сайте в статье «Микросхемы для измерения тока». Эта схема хороша тем, что избавляет от необходимости подгонять сопротивление датчика тока, т.е. шунта. Преобразователь тока собран на одном из ОУ микросхемы DA2 LM358N, R7 – датчик тока, С7 сглаживает форму измеряемого тока при больших пульсациях. Номиналы резисторов выбраны таким образом, что при протекании через шунт тока величиной 1 А, на резисторе R6 упадет напряжение 1 вольт. Величину этого напряжения, т.е. коэффициент преобразования, регулирую резистором R5. С этого резистора R6 можно снимать и оцифровывать сигнал для амперметра. Конденсатор С5 также служит конденсатором фильтра, иначе возможны ложные срабатывания схемы защиты. В случае применения цифрового амперметра, информацию на индикаторе будет трудно проанализировать. На второй половине микросхемы DA2 собран компаратор схемы защиты стабилизатора.

Работа схемы защиты

Исходя из выше сказанного, мы знаем, что при прохождении тока через шунт величиной два ампера, на эмиттерном резисторе R6 выделится напряжение два вольта. Это напряжение подается на не инвертирующий вход ОУ DA2. На инвертирующем входе присутствует напряжение с делителя R9 и R10. Это напряжение равно примерно 2,2 вольта. При дальнейшем увеличении тока нагрузки в определенный момент напряжение на выводе 5 DA2, превысит напряжение на выводе 6 этого ОУ. Компаратор сработает и на его выходе появится открывающее напряжение для транзистора VT1. Транзистор откроется и зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод. Стабилизатор выключится, в этом состоянии он будет находиться сколь угодно долго. Для возврата схемы в рабочий режим, надо обесточить блок питания и включить снова или параллельно конденсатору С2 поставить кнопку с названием «Пуск». В этом случае, вы включаете стабилизатор непосредственно подачей напряжения на вывод 9 через резистор R2. Пока все. К.В.Ю.