Блок питания 3-20В,
0.1-10А
Без
чего не может обойтись не один радиолюбитель? Правильно - без ХОРОШЕГО блока
питания, а ещё лучше ХОРОШЕГО ДВУХКАНАЛЬНОГО блока питания. В этой статье я
опишу, как можно сделать неплохой, на мой взгляд, блок питания из обычного
компьютерного (AT или ATX). Идея
хороша тем, что не нужно покупать дорогие трансформаторы, транзисторы, мотать
импульсные трансформаторы и катушки... У нас в городе на радио рынке средний БП
ATX 300W стоит 45-50 грн (~10$).
Естественно это за б/у. Сразу стоит оговориться, что чем качественней БП из
которого Вы будете переделывать, то лучшие характеристики вы сможете получить от
готового БП. Это связано с тем, что в "китайских" БП могут отсутствовать
абсолютно все фильтры на входе, и почти все фильтры на выходе! Поэтому
рекомендуется приглядеться к "жертве". Себе я сделал БП из старого
CODEGEN 300W. Хоть не идеал конечно, но жить можно. На заказ
изготавливал из CHIEFTEC 350W. Вот это уже почти идеал -
фильтры на входе, фильтры (да ещё какие!!!) на выходе, ну и т.д.
Характеристики:
В изготовлении такого БП есть одно "НО": если
Вы ниразу не ремонтировали или хотя бы не разбирали компьютерный БП, то
изготовить лабораторный будет проблематично. Это связано с тем, что
схематических решений компьютерных БП очень много и описать все необходимые
переделки я не смогу. По секрету скажу что сжёг 2 БП прежде чем получил то что
хотел. В данной статье я опишу как изготовить плату для контроля за напряжением
и током, куда её подключить, и что переделать в самом БП, но точной схемы
переделки я Вам не дам. Могу только подсказать, где взять схему на Ваш БП.
Ну и так далее. Думаю первая ссылка поможет
больше всех. Ещё одно "но": схема рассчитана на использование в БП на основе
довольно распространенной микросхемы ШИМ - TL494 (аналоги КА7500, МВ3759,
mPC494C, IR3M02, М1114ЕУ). Может быть и можно прикрутить и к другим, но этого я
не пробовал.
Идея была взята
из журнала "Радио 2004/10" стр. 33-34. Но там измерительная схема была
реализована на КР572ПВ2А и светодиодных индикаторах, отображалась одна
измеряемая величина (ток или напряжение). Почитать статью стоит - там много
интересного по переделке БП описано, но повторять схему я не стал. Взял
контроллер с АЦП и понеслась....
Схема. (кликабельно)
23.01.2009
выложен исправленный вариант схемы, который соответствует печатной плате
и прошивке.
Немного пояснений по схеме. В пунктир обведена часть схемы,
которая находится на плате БП. Там указаны элементы, которые нужно поставить
вместо того, что там стоит. остальную обвязку TL494 не
трогать. В
качестве источника напряжения используем канал 12 Вольт, который немного
переделаем. Переделка состоит в замене ВСЕХ конденсаторов в цепи 12 Вольт на
конденсаторы такой же (или больше) ёмкости, но большего напряжения 25-35 Вольт.
Канал 5 Вольт я вообще выкинул - выпаял диодную сборку и все элементы, кроме
общего дросселя. Канал -12В также нужно переделать на большее напряжение - мы
его тоже будем использовать. Канал 3,3 Вольта тоже нужно убрать, чтобы он нам не
мешал.
Вообщем в идеале
нужно оставить только диодную сборку канала 12 Вольт и конденсаторы/дроссели
фильтра этого канала. Так же нужно убрать цепи обратной связи по напряжению и
току. Если цепь ОС по напряжению найти не трудно - обычно на 1 вывод
TL494, то по току (защита от КЗ) обычно приходится искать
довольно долго, особенно если нету схемы. Иногда это ОС на 15-16 вывод той же
ШИМ, а иногда хитрая связь со средней точки управляющего трансформатора. Но эти
цепи необходимо убрать и убедиться, что ничего не блокирует работу нашего БП.
Иначе лабораторный не получится. Например - в CODEGEN е
я забыл убрать ОС по току... И не мог поднять напряжение выше 14 Вольт -
срабатывала защита по ТОКУ и вырубула БП полностью. Ещё одно важное замечание:
Необходимо
изолировать корпус БП от всех внутренних цепей. Это связано стем,
что на корпусе БП - общий провод. Если, совершенно случайно, коснуться выходом
"+" на корпус, то получается неплохой феерверк. Т.к. теперь нет защиты от КЗ, а
есть только ограничение по току, но оно реализовано по отрицательному выводу. Именно так я сжёг первую
модель своего БП.
Для измерения тока взят шунт от китайского тестера. "Константанового провода",
как в "Радио" я не нашёл, ибо не знаю что это такое. А в китайском тестере как
раз нужной толщины, и длины! В качестве регуляторов применены многооборотные
резисторы BOURNS 3590s.
Хотя можно поставить и обычные, но точность установки напряжения
и тока меня не порадовала. В качестве подстроечных резисторов были применены
многооборотные подстроечники той же фирмы:
BOURNS 3266
или BOURNS 3296.
Печатная плата. (кликабельно)
Односторонняя печатная плата размером 145*75 мм. Крепится с
помощью болтов прямо на стенку БП. В левой части ПП перемычками указано
место установки шунта.
# |
Имя |
Примечание |
Кликов |
· Печатная плата (sPlan v6.0) · |
1. |
pcb.rar |
Печатная плата |
4 490 |
|
Внимание! на плате есть две хитрые
перемычки - под предохранителем 2 SMD перемычки - нужно
запаивать ТОЛЬКО ОДНУ - лучше всего правую. Собираем.
Вот как это выглядит в собранном виде:
Правый переменным резистором устанавливаем необходимое
напряжение, левым - ток. Обратите внимание, что установленный ток тоже
отображается на индикаторе (Set I = 00.86A).
Немного о настройке измерительной части.
После сборки рекомендуется включить БП через лампу
накаливания 60W. Это позволит избежать фейерверка.
Если всё заработало и не взорвалось, то можно перейти к
настройке (предварительно включив БП без лампы), которая сводится к регулировке подстроечных резисторов в цепи
измерения тока и напряжения. Так напряжению на выходе БП = 20 Вольтам должно
соответствовать напряжение 2,5 Вольта на среднем выводе резистора "Измерение
"U"" - 23-й вывод контроллера. Так же с током. 10А соответствует напряжению 2,5 В на среднем выводе
резистора "Усиление "I"" - 24-й вывод контроллера. Можно просто на выход БП подключить заведомо
точные приборы и, измерив напряжение, подрегулировать по необходимости "Измерение
"U"". Так же и ток можно отрегулировать с помощью эталонного амперметра.
С помощью этого БП очень удобно заряжать любые аккумуляторы.
Например, для зарядки свинцового 12В / 7А/ч АКБ устанавливаем напряжение =
14,2В, ток = 0,7 - 1,5А (по инструкции к АКБ). Подключаем АКБ к блоку питания,
и, если ток заряда будет больше установленного, то он будет ограничиваться (при
этом упадёт напряжение). На индикаторе в это время будет отображаться символ "$"
(пример Set I = 00.86A
$) и гореть красный светодиод. Когда ток
упадёт до установленного значения или ниже, то будет ограничиваться напряжение.
(При этом светодиод и символ "$"
погаснут). Таким образом заряд АКБ осуществляется вначале стабильным током, а в
конце заряда - стабильным напряжением.
От этого БП я заряжал литиевые аккумуляторы от мобильных
телефонов (иногда зарядку дома забываю, и не только я), фотоаппарата. На фото
как раз я закончил заряжать аккумулятор от телефона. Свинцовые
АКБ от UPSов (в другом применении) 6В и 12В. Даже
пришлось один раз заряжать АКБ в своей машине. Поставил 14,4 Вольта, 10А и
за ночь аккумулятор был заряжен, а мой БП испытан. Так
же БП использовался для питания 18-ти вольтового шуруповёрта. Ток на старте
ограничивался 8 амперами (специально), но сверлить и закручивать шурупы (4,5 * 85 мм) это не
мешало - просто получался более плавный старт. Вообщем применений такому БП много.
В начале статьи я упомянул о ДВУХКАНАЛЬНОМ блоке питания. Так
вот - никто не запрещает собрать два таких блока питания и поставить их радом.
При этом можно их включать последовательно и получать до 40 Вольт!!!
Параллельное включение я не рекомендую.
Ну и в конце добавлю ложку дёгтя. В ATMega8
не очень качественный АЦП (всего 10 бит), поэтому показания на индикаторе всё
время немного скачут (последний разряд), но я сомневаюсь, что можно добиться
лучшего без применения внешнего АЦП или разбиения диапазона измерения на
несколько поддиапазонов. Но это уже сложнее... Также хочу
добавить что печатную плату не мешает переделать - разделить аналоговое и
цифровое питание, по уму развести землю, ну и так далее.
# |
Имя |
Примечание |
Кликов |
· Прошивки · |
1. |
avm.rar |
HEX |
4 282 |
2. |
src.rar |
Исходник (CodeVisionAVR) |
4 463 |
|
Отдельно биты конфигурации (FUSES),
которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz:
На этом всё - все пожелания и вопросы - на
ФОРУМ.
|