NedoPower-12-OP

SfS · Post by **SfS** » 04 May 2006 19:27

Вот сделал блочек питания для работы с операционниками. Двухполярный, немного регулируемый (от 7 до 12 вольт).

Схема в Eagle + разведенная платка. Достоинство - можно как угодно менять выходную мощность (другие ранзисторы, радиаторы), напряжение и т.п.

Ну и начинающщим полезно будет покапаться - разобраться как работают стабилизаторы.

В общем - кому надо - утюгом и лазером за вечер соберет (я часа за 4 собрал - от утюжения платы до запуска).

Если чтото не ясно почитайте ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА в eagle (или файл DESCRIPTION).

Лежит все тут: MultiPower.tar.bz2

Shaos · Post by **Shaos** » 04 May 2006 23:21

SfS wrote:

Перепаковал в ZIP, добавив картинки - MultiPower.zip (95K)

-------
Схема:

-------
Плата:

-------
Описание:

Блок питания двухполярный +/- 7..12 Вольт.

Блок питания рассчитан на работу от понижающего трансформатора со вторичной обмоткой, имеющей среднюю точку. Каждая иж половин обмотки должна давать переменное напряжение 2x12В (действующее значение).

Вход источника - разъем X1.

На вход подается переменное напряжение 2x12В (действующее значение) с понижающего трансформатора.

Средняя точка обмоки подключается к контакту X1-2. Крайние точки обмотки подключаются к X1-1 и X1-3.

Выход блока питания - разъем X2.
X2-1 +12B;
X2-2 0В;
X2-3 -12В.

При необходимости можно изменить выходное напряжение любой каждой полярности отдельно переменными резисторами R3 и R8 от 7 до 12 вольт.

Максимальный выходной ток без радиаторов - 300мА. При необходимости получать больший ток на транзисторы VT1 и VT2 устанавливаются радиаторы.

Shaos · Post by **Shaos** » 06 May 2006 20:05

Я год назад собирал двуполярный блок питания с фиксированными напряжениями +5В и -5В для питания троичных схем:

Теперь можно собрать и подстраиваемый вариант (есть ещё один трансформатор - тока он 16 вольт выдаёт). Если соберу, то подстроечники заменю на переменные резисторы с цивильными ручками и два стрелочных вольтметра приделаю, чтобы видеть чего выдаём

P.S. Кстати минимум ниже 7 вольт низя? Например 5 сделать допустимым минимумом?

jdigreze · Post by **jdigreze** » 06 May 2006 20:57

Минимум опустить наверно (;)) можно, если заменить "7,5В" стабилитроны на поменьше, однако, следуя логике потребуется замена сопротивлений R5 и R10...
Кстати, довольно интересная схема компенсации...

SfS · Post by **SfS** » 09 May 2006 03:05

Shaos wrote: P.S. Кстати минимум ниже 7 вольт низя? Например 5 сделать допустимым минимумом?

Можно как угодно.
Для этого надо стабилитроны например на 3вольтовые заменить (либо делитель параллельно стабилитрону сделать - и поделенное напряжение с него на вход ОУ подавать, а не со стабилитрона). и возможно придется делители (где переменники) другие делать. Схема практически универсальная. Причем (поскольку схема подстраеваемая) не надо точные элементы использовать. Главное чтоб достаточно термостабильные были.

Ball Bess · Post by **Ball Bess** » 09 May 2006 08:14

Схема - классическая.
Изменяя параметры выходного делителя, можно изменить пределы регулирования, но не безгранично. Достижимый при этом минимум зависит от напряжения стабилитрона, а максимум - примерно на 2 - 2,5 вольта меньше минимального входного напряжения, подающегося на коллектор транзистора.
Резисторы, задающие рабочую точку стабилитронов, никогда не лишне подкорректировать, особенно если у ваших новых стабилитронов сильно отличается номинальный ток стабилизации. Чрезмерно низковольтными стабилитронами не увлекайтесь, ухудшается коэффициент стабилизации устройства в целом, особенно в верхней части диапазона регулирования (в области высоких выходных напряжений).

P.S. К Шаосу:

Каждая иж половин обмотки должна давать переменное напряжение 2x12В (действующее значение).

Скорее всего описка, не каждая 2x12, это они вместе 2x12, а каждая - просто 12.

К SfS: Собирал-то в точном соответствии с приведённой схемой? Что-то по моим умозрительным прикидкам при указанных в схеме номиналах не получается минимума в 7 вольт, больше должно быть на пару вольт однако . Диапазон в 9 - 12 вольт звучит более правдоподобно... Аж проверить хочется, да пока лень.

SfS · Post by **SfS** » 09 May 2006 20:03

Ball Bess wrote: P.S. К Шаосу:
Каждая иж половин обмотки должна давать переменное напряжение 2x12В (действующее значение).
Скорее всего описка, не каждая 2x12, это они вместе 2x12, а каждая - просто 12.

Ага. Описался - каждая половина обмотки 12вольт.

Ball Bess wrote: К SfS: Собирал-то в точном соответствии с приведённой схемой? Что-то по моим умозрительным прикидкам при указанных в схеме номиналах не получается минимума в 7 вольт, больше должно быть на пару вольт однако . Диапазон в 9 - 12 вольт звучит более правдоподобно... Аж проверить хочется, да пока лень.

Разумеется. Еще раз описался. 9 -12 вольт на самом деле - ты прав. У меня изначально стояли стабилитроны на 5,6Вольта потому и было от 7 вольт примерно. Пока экспериментировал - клинануло гдето в голове число 7

А потом (посколько КС156 у меня был один, а КС175 - много) заменил на КС175. Вообще изначально было просто 12 вольт. Но хотелось указать возможность подстройки.

Ball Bess · Post by **Ball Bess** » 10 May 2006 00:22

Возможность подстройки есть, конечно. Меня сразу на философию тянет в таких случаях. Программеры знают в своей области, что самые быстрые и компактные программы получаются, если они заточены под "конкретику", в них нет универсальности, они могут только то, что от них требуется в данном конкретном случае. Любая универсализация обычно снижает скорость и раздувает объём кода.
В электронике - та же фигня...

... Захотел любое напряжение на выходе? Пожалуйста, но заплатишь за это либо низким КПД девайса, либо низким качеством выходной напруги (пульсации, коэффициент стабилизации), либо усложнением схемы. В данном случае (при данной нехитрой схеме) 5 - 12 вольт получить можно. В нижней части диапазона (в районе 5 вольт) будет относительно низкий КПД (при том же выходном токе сильнее греются транзисторы), что собственно для настольного любительского блока и не столь важно (греются-то только при больших нагрузках, что редко случается, но зато напруга качественная), а в районе 12 вольт транзисторы не греются, но коэффициент стабилизации пониже будет по причине низковольтных стабилитронов (хотя не всегда ведь и нужен высокий

), и пульсации входного напряжения могут пролезть на выход.
Кстати, касательно пульсаций - тут идёт ярко выраженный баланс между КПД устройства и тем допустимым минимумом напряжения в сети, при котором устройство ещё обязано стабилизировать (поддерживать заданный уровень напряжения на выходе). Этот минимум назначает разработчик, выбирая трансформатор (входное напряжение стабилизитора) с достаточным запасом. Короче, тут трындеть можно долго, хоть роман пиши, поэтому если кому интересны какие-то детали, касательно основ и принципов - спрашивайте. Или, если кто-то уже собрал девайс, но что-то не ладится - то же самое, с удовольствием приму участие в обсуждении. Тема мне близка.

SfS · Post by **SfS** » 10 May 2006 02:07

Ball Bess wrote:Возможность подстройки есть, конечно. Меня сразу на философию тянет в таких случаях. Программеры знают в своей области, что самые быстрые и компактные программы получаются, если они заточены под "конкретику", в них нет универсальности, они могут только то, что от них требуется в данном конкретном случае.

Подстроечники там лишь для одной цели - не использовать точных элементов. Подстроил один раз точно 12Вольт - и все.

Тут универсальность в другом. В плате и схеме. Я сейчас наделаю штуки 4 платы без деталей. А потом какие надо стабилитроны-транзюки туда впихну и какой надо транс присоединю. И КПД будет неплохой и все пучком в общем

Конкретно - мне давно нужен был двухполярник для работы с ОУ. 12 вольт - питание для ОУ обычно вполне оптимальное. Вот оттуда изначально я и плясал.

Shaos · Post by **Shaos** » 10 May 2006 02:14

SfS wrote:
Ball Bess wrote:Возможность подстройки есть, конечно. Меня сразу на философию тянет в таких случаях. Программеры знают в своей области, что самые быстрые и компактные программы получаются, если они заточены под "конкретику", в них нет универсальности, они могут только то, что от них требуется в данном конкретном случае.

Подстроечники там лишь для одной цели - не использовать точных элементов. Подстроил один раз точно 12Вольт - и все.

Тут универсальность в другом. В плате и схеме. Я сейчас наделаю штуки 4 платы без деталей. А потом какие надо стабилитроны-транзюки туда впихну и какой надо транс присоединю. И КПД будет неплохой и все пучком в общем

Конкретно - мне давно нужен был двухполярник для работы с ОУ. 12 вольт - питание для ОУ обычно вполне оптимальное. Вот оттуда изначально я и плясал.

Подскажи чего впаивать дабы получить диапазон от 5 до 15 вольт - очень хочется

SfS · Post by **SfS** » 10 May 2006 03:09

Shaos wrote: Подскажи чего впаивать дабы получить диапазон от 5 до 15 вольт - очень хочется

Стабилитрон на 3 вольта.
Делитель - R1=R6=2Kом, R2=R7=3Kом, R3=R8=12Ком.

Примерно так.

Ball Bess · Post by **Ball Bess** » 10 May 2006 08:19

SfS wrote:
Shaos wrote: Подскажи чего впаивать дабы получить диапазон от 5 до 15 вольт - очень хочется
Стабилитрон на 3 вольта.
Делитель - R1=R6=2Kом, R2=R7=3Kом, R3=R8=12Ком.

Примерно так.

И выпрямитель должен подавать на вход стабилизатора вольт 20 минимум, чтобы на выходе нормальные 15 получились. Это если считать, что в Америке 220 в сети более-менее стабильные и не падают, как у нас, до 180...

... А если сеть нестабильная, то ещё запас нужен. Сколько - зависит от нестабильности сети.

HardWareMan · Post by **HardWareMan** » 10 May 2006 09:42

Народ, при расчете БП, старайтесь чтобы падение на регулирующем елементе было не большим. Иначе весь КПД уйдет в нагрев и пробой.

А вообще, еще с кружка (@1992+) есть у меня несколько проверенных наработок. Их и юзаю.

Ball Bess · Post by **Ball Bess** » 10 May 2006 17:30

HardWareMan wrote:Народ, при расчете БП, старайтесь чтобы падение на регулирующем елементе было не большим ...

Это самая общая рекомендация. Необоснованный избыток напряжения на входе стабилизатора не нужен, так как он только греет транзистор. Но сам принцип работы стабилизаторов рассматриваемого типа предполагает, что такой избыток обязательно должен быть, чтобы устройство могло работать.

HardWareMan wrote:Иначе весь КПД уйдет в нагрев и пробой...

О каком КПД тут вообще можно говорить? Если мы из 20 вольт хотим получить 5 без всякого преобразования энергии, просто сознательно рассеивая 75% этой знергии в виде тепла на регулирующем транзисторе, то это означает, что никакой КПД нас и не заботит вовсе, просто мы выбрали такой способ, потому что нам так проще. Стабилизатор простой. А чтобы не было перегрева и пробоя регулирующего транзистора, он выбирается соответствующего типа и с соответствующим радиатором. Сколько рассеет, столько и рассеет. Не перегружай.
Тут всё зависит большей частью от того, для чего этот девайс вообще будет использоваться, что человек запитывать собирается. Если просто какие-то макеты на операционниках отлаживать, потребляющие несколько миллиампер, то эта штука пойдёт с успехом. Она для таких дел и предназначена. И транзисторы вообще греться не будут. И напряжение качественное, без импульсных помех. И двухполярное.
Если же надо запитать, к примеру, плату, потребляющую 0,5 - 1,0 А при 5 вольтах, то всё изображённое на фотках железо не подойдёт, тут уже надо и трансформатор в несколько раз мощнее, и радиаторы размером с кулак (если мы всё же хотим, чтобы девайс был универсальным и мог при необходимости как 5, так и 15 вольт дать). Похоже, что нецелесообразно это. Для таких вещей можно держать БП от IBM PC. Единственная неприятность, на которую я натыкался с блоками от IBM PC - это то, что некоторые из них не любят холостого хода и слишком слабых нагрузок, поэтому при использовании для настольных целей лучше подстраховаться и подключить к выходам всех каналов балластные резисторы, чтобы блок гарантированно был в режиме стабилизации и напряжения на выходах всех каналов были постоянно в норме.

Shaos · Post by **Shaos** » 10 May 2006 17:40

Ball Bess wrote:
SfS wrote:
Shaos wrote: Подскажи чего впаивать дабы получить диапазон от 5 до 15 вольт - очень хочется
Стабилитрон на 3 вольта.
Делитель - R1=R6=2Kом, R2=R7=3Kом, R3=R8=12Ком.

Примерно так.
И выпрямитель должен подавать на вход стабилизатора вольт 20 минимум, чтобы на выходе нормальные 15 получились. Это если считать, что в Америке 220 в сети более-менее стабильные и не падают, как у нас, до 180... ... А если сеть нестабильная, то ещё запас нужен. Сколько - зависит от нестабильности сети.

в Америке 110 В в розетках и 60 Гц