Простой блок питания с регулируемым U и I

БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Попалась в интернете недавно любопытная схемка простого, но довольно неплохого блока питания начального уровня, способного выдавать 0-24 В при ток до 5 ампер. В блоке питания предусмотрена защита, то есть ограничение максимального тока при перегрузке. В приложенном архиве есть печатная плата и документ, где приведено описание настройки данного блока, и ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание.

Схема БП с регулировкой тока и напряжения

Изначально на фото печатной платы автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки устранены.

Вот фото моего варианта БП, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно применить корпус от старого компьютерного ATX. Регулировка сделана 0-20 В 1,5 А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100 мкФ 35 В.

При коротком замыкании максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на переднюю панель.

Индикатор для блока питания

Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

Плёнка – самоклейка типа “бамбук”. Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

Дополнения от BFG5000

Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер – кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов – с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ – появляется прирост проходящей мощности.

Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 – поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы: Igoran и BFG5000.

Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Инфракрасный датчик приближения объектов к транспортным средствам – схема для самостоятельной сборки на базе E18-D80NK.

Предусилитель со стерео темброблоком для усилителя мощности, собранный на ОУ 4558.

Как управлять подъемным электромагнитом – теория и практика создания схемы подходящего контроллера для этих целей.

Блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Всем известно, что мощный регулируемый блок питания с регулировкой напряжения и тока самое популярное и востребованное электронное устройство, с изготовления которого начинают свой творческий путь начинающие радиолюбители. Схем очень много, какую выбрать и с чего начинать многие просто теряются. Одним нужен простой лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, другим мощное зарядное устройство для зарядки автомобильного аккумулятора, а я предлагаю вам собрать своими руками простой универсальный блок питания с регулировкой напряжения и тока, который можно использовать для выполнения любых задач, питания электронных самоделок и зарядки автомобильного аккумулятора. Все, что от вас потребуется это усидчивость, минимальные знания электроники и умение пользоваться паяльником. А если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, я вам обязательно помогу.

Хватит слов приступим к делу!

На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока от 2.4В до 28В и силой тока до 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Важным элементом данной схемы является регулируемый стабилизатор напряжения микросхема TL431 или, как ее еще называют управляемый стабилитрон позволяющий плавно регулировать напряжение от 2.4 вольта до 28 вольт. Благодаря четырем силовым транзисторам, установленным на больших радиаторах, блок питания может выдержать ток до 30А. Также имеется регулировка тока и защита от переполюсовки, поэтому блок питания можно и даже нужно использовать, как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Делитель напряжения, построенный на мощном 5 Вт резисторе R1 и переменном резисторе Р1 ограничивает ток на катоде и на управляющем электроде стабилитрона TL431. Вращением ручки переменного резистора Р1 задается выходное напряжение стабилитрона, стабилизатор напряжения TL431, автоматически стабилизирует напряжение заданное переменным резистором Р1. С микросхемы TL431 ток поступает на базу транзистора Т1. Транзистор выполняет роль ключа и управляет двумя мощными биполярными транзисторами Т2 и Т3 соединенных параллельно для увеличения выходной мощности. В выходной каскад транзисторов установлены уравнительные резисторы R2 и R3. Далее ток поступает на плюсовую клейму блока питания.

Как работает регулировка тока?

В данной схеме реализована функция ограничения тока на двух мощных полевых транзисторах Т4 и Т5 соединенных параллельно. Давайте рассмотрим, как это работает. С диодного моста ток поступает на стабилизатор напряжения L7812CV, напряжение снижается до 12В, это безопасное значение для затворов транзисторов. Далее ток поступает на делитель напряжения собранный на переменном резисторе Р2 и постоянном резисторе R4. С движка переменного резистора Р2 ток проходит через тока ограничительные резисторы R5 и R6 открывая затворы полевых транзисторов Т4 и Т5. Транзисторы проводят через себя определенное количество тока в зависимости от сопротивления переменного резистора Р2. В данной схеме ток регулируется при любом выходном напряжении.

Также предусмотрена защита от переполюсовки, состоящая из двух светодиодов. Зеленый светодиод сигнализирует о правильном подключении автомобильного аккумулятора к выходу блоку питания, а красный светодиод, о ошибке подключения. Резисторы R7 и R8 ограничивают ток для светодиодов.

А, вот и печатная плата!

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатную плату вы можете изготовить с помощью лазерно утюжной технологии для продвинутых, а также навесным монтажом этот способ больше подходит для начинающих радиолюбителей и они о нем прекрасно знают. Для изготовления печатной платы вам понадобиться фольгированный стеклотекстолит размером 100х83 мм. Большинство деталей устанавливаются на печатной плате за исключением транзисторов Т2, Т3, Т4, Т5, а также стабилизатор напряжения L7812CV и резисторы R2, R3, Р1, Р2. Биполярные транзисторы Т2 и Т3 устанавливаются на отдельном радиаторе без изоляционных прокладок, потому, что коллекторы транзисторов все равно по схеме соединяются вместе. Полевые транзисторы Т4, Т5 надо тоже установить на отдельном радиаторе без изоляции.

На этом рисунке изображены два радиатора с установленными транзисторами. Между собой радиаторы скреплены двумя лентами двухстороннего автомобильного скотча выполняющего роль электро изоляции. Сверху к радиаторам прикручена винтами пластиковая скрепляющая пластина, придающая жесткость конструкции. К ней будет крепиться дополнительная пластина с печатной платой и вентилятор.

Поскольку уравнительные резисторы R2 и R3 довольно большого размера для их предусмотрена специальная печатная плата, которая изображена на этом рисунке. Размер печатной платы 85х40 мм.

Печатная плата блока резисторов

Стабилизатор напряжения L7812CV надо закрепить на отдельный радиатор от компьютерного блока питания, потому, что в процессе работы он сильно нагревается. На этой картинке он находится в самом низу на радиаторе от компьютерного блока питания. С правой стороны вы увидите плату с уравнительными резисторами R2 и R3. Транзистор Т1 установлен на маленький радиатор. Переменные резисторы Р1 и Р2 тоже вынесены на верхнюю панель. Диодная сборка установлена на отдельном радиаторе, при большой нагрузке она очень сильно греется.

Для охлаждения радиаторов к установленному в блоке питания стабилизатору напряжения L7812CV я подключил вентилятор размером 120х120 мм, он отлично справляется со своей задачей.

Если вы хотите подключить вентилятор от дополнительной обмотки трансформатора, тогда вам надо поставить дополнительный стабилизатор напряжения по этой схеме.

Схема подключения вентилятора

Как подключить Китайский вольтметр амперметр?

При подключении Китайских электронных вольтметров амперметров возникает очень много различных проблем, то показания скачут, то завышает, то занижает, кому то бракованный прислали, вообщем качество Китайских приборов оставляет желать лучшего. Китайцы продают на АлиЭкспресс две модели чудо приборов. Первая модель имеет два тонких провода красный и черный, три толстых, красный, черный и синий. У второй модели три тонких провода, красный, черный, желтый и два толстых, красный и черный. Чтобы это Китайское чудо правильно работало и не искажало показания, надо знать простое правило, питание у прибора должно быть отдельное потому, что у прибора нет гальванической развязки и поэтому питание на Китайский вольтметр амперметр обязательно надо брать с дополнительной обмотки трансформатора или дополнительного источника питания, для этих целей идеально подойдет зарядка от телефона.

А лучше всего сделать выбор в сторону Китайских стрелочных аналоговых приборов класса точности 2.5. Поставить отдельно вольтметр и амперметр будет намного проще и точнее. Выбор остается за вами.

На этом рисунке изображена схема подключения Китайского вольтметра амперметра.

Схема подключения китайского вольтметра амперметра к блоку питания

Испытания блока питания

Пришло время испытать блок питания в деле. У микросхемы TL431 есть такая особенность, нижний порог напряжения 2.4 вольта, поэтому в блоке питания напряжение регулируется от 2.4 вольта до 27.4 вольта. Без нагрузки я выставил напряжение 12.5 вольт и подключил галогеновую лампу Н4. Напряжение под нагрузкой упало до 12.3 вольта, просадка составила всего 0.2 вольта при силе тока 4.88 ампера. Это очень хороший результат. Микросхема TL431 прекрасно стабилизирует напряжение. Как работает ограничение тока смотрите в видеоролике.

Как заряжать автомобильный аккумулятор?

Ну и самое интересное, это использование блока питания в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. При выключенном блоке питания подключаем аккумулятор. Если горит зеленый светодиод, значит все подключено правильно. Что будет если поменять клеймы местами? А, ничего… Просто загорится красный светодиод, означающий ошибку в подключении.

Далее отключаем минусовую клейму, включаем блок питания и выставляем на блоке 14.5 вольт. Подключаем минусовую клейму к аккумулятору. И ручкой регулировки тока выставляем в начале зарядки ток не более 6 ампер для 60 амперного аккумулятора. К концу зарядки ток упадет до 0.1 ампера, а напряжение поднимется до 14.5 вольт. Это будет говорить о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Для любителей «чем проще, тем лучше,» предлагаю собрать упрощенную схему блока питания на 15А

Данная схема регулируемого блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитана на максимальный ток до 15А. В ней отсутствуют дополнительные силовые транзисторы и уравнительные резисторы, что немного упрощает схему и делает её более бюджетной по сравнению со схемой на 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения 2.4…28В 15А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В. Размер платы 100х60 мм.

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 15А

Радиодетали для сборки

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 30А

• Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
• Диодный мост на 50А KBPC5010
• Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
• Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2, R3 0.1 Ом 20 Вт, R4 100 Ом, R5, R6 47 Ом, R7, R8 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
• Радиатор 100х63х33 мм 2шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
• Стабилизатор напряжения L7812CV
• Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2, Т3 TIP35C, КТ 867А, Т4, Т5 IRFP250, IRFP260
• Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 15А

• Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
• Диодный мост на 25А KBPC2510
• Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
• Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2 100 Ом, R3 47 Ом, R4, R5 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
• Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
• Стабилизатор напряжения L7812CV
• Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2 TIP35C, КТ 867А, Т3 IRFP250, IRFP260
• Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Чем заменить микросхему TL431?

Аналогом микросхемы TL431 является регулируемый стабилитрон КА431, из советских КР142ЕН19А, К1156ЕР5Х

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Как сделать выпрямитель и простейший блок питания

Выпрямитель – это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.

Определение

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.

Различают два типа выпрямителей:

Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.

Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.

Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.

Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.

Выходное напряжение

Основные величины переменного напряжения – амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.

Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.

Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

Схемы

Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.

Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.

Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.

Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.

О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:

Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.

Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.

По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.

Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.

Сглаживание пульсаций

Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.

Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…

Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.

Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.

Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.

Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:

где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.

Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.

Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.

Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.

Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).

Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:

Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.

Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:

Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере. О них мы недавно писали большую статью – Как устроен компьютерный блок питания.

Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.

У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.

Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:

Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.

Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.

Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:

На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.

Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:

Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.6В – это падение на переходе эмиттер база, подробнее об этом мы писали в статье о биполярных транзисторах. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.

Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.

Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.

Регулируемые блоки питания

Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.

Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.

Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.

В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.

Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.

Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:

Заключение

Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.

Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.

По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.

Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.

Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Подборка регулируемых блоков питания для домашнего мастера

Сегодняшний пост посвящен регулируемым блокам питания (их еще называют лабораторные блоки питания). Это полезный инструмент не только для профессионального ремонтника, но и для бытового использования. Всегда можно подать на прибор/плату необходимое напряжение, проверить работоспособность, потребление тока.

Для хорошего регулируемого блока питания есть определенные критерии:

• Стабильное удержание уставки
• Малые пульсации напряжения на максимальной мощности
• Удобное управление и наглядный экран
• Продуманное охлаждение

Будут полезны: качественные провода в комплекте и наличие портов USB для зарядки смартфонов/гаджетов.

Модели будут на разное напряжение и ток и с разными возможностями. Но все продаются на площадке AliExpress у надежных продавцов.

JDT-001

Открывает подборку максимально простой вариант регулируемого блока питания на 5 А. Вот вариант для тех, кто далек от электромонтажных работ, но помнит закон Ома и иногда пользуется блоком питания.

Модель JDT-001 представляет собой блок питания в корпусе ноутбучной зарядки (120х50х30 мм). При компактных размерах есть плавная регулировка напряжения и небольшой экран.

Но нужно выбрать себе диапазон напряжения:

• 3V-12V 5A
• 3V-24V 2A
• 9V-24V 3A
• 3V-24V 3A
• 3V-12V 10A
• 9V-24V 5A
• 12V-24V 5A

В этом лоте есть несколько вариантов комплектации: только блок питания, + 8 типовых коннекторов для приборов, +34 коннектора. Для РФ штекер сетевой вилки EC.

Wanptek GPS3010D

Далее добротный блок питания мощностью 300 Вт от Wanptek. Сам пользуюсь таким же, он и заглавной картинке топика. Пульсации под максимальной нагрузкой не превышают 50 мВ.

Контрастный экран 0.56″ LED 4 разряда и две ручки, одна для регулировки напряжения в режиме (C.V), другая для регулировки тока в режиме (С.С). Ручки многооборотные.

Корпус металлический (220х145х105 мм) и есть активное охлаждение (вентилятор 80х80 мм). Внутри мощный импульсный источник питания с входным фильтром по 220 В и выходной фильтр.

В лоте выбор как распределить эти 300 Вт по напряжению и току: либо версия 30 В 10 А либо 60 В 5 А.

GVDA SPS-H3010

Настольный блок питания 300 Вт горизонтальной компоновки от GVDA. Экран помимо В и А отображает мощность в Вт.

Размеры стального корпуса 252х170х64 мм. Есть даже порт USB для зарядки с параметрами 5 В 2 А. За активное охлаждение отвечает тихий вентилятор на задней стенке.

Поворотные ручки — резисторы. Управление логичное: слева ток — грубо и точно, справа напряжение. Есть индикация режимов CC и CV. Пульсации менее 80 мВ на максимальной нагрузке.

В лоте выбор 30 В 5 А, 30 В 10 А и 60 В 5 А.

Любая модель есть в черном и белом цвете. Так же есть быстрая доставка курьером со склада в РФ.

Wanptek APS3010H

Современный регулируемый блок питания от Wanptek. Компоновка вертикальная, есть функции памяти на 3 ячейки. Экран трехрядный (4 знака) наглядно отображает так же выходную мощность.

Не забыли про порт USB с быстрой зарядкой смартфона.

Встроены защиты от перенапряжения (OVP), от перегрузки по току (OCP), от перегрева. Есть активное охлаждение.

Приятный корпус с скругленными углами размерами 190х145х90 мм.

В лоте четыре модели с мощностью 150 Вт/300 Вт/320 Вт/360 Вт. Максимальное напряжение при этом: 30/60 /120 /160 В.

GOPHERT NPS-1601

Блок питания от GOPHERT. Тут применена немного другая идеология построения и управления блоком питания чем в вариантах выше. Тут задание уставки кнопками и одним энкодером, а корпус устройства из алюминия, он же и радиатор для силовых ключей. Блоки GOPHERT довольно популярны, многим такое управление кажется удобнее.

У модели NPS-1601 максимально на выходе 32 В и 5 А.

Размеры корпуса небольшие 180х150х50 мм.

Есть варианты комплектации с набором цилиндрических переходников на выходные клеммы. У данного продавца есть быстрая доставка из РФ.

RuiDeng RD60ХХ

Далее крутой DIY вариант. Одни из самых функциональных модулей на сегодняшний день — DC-DC модули от Ruideng Technologies (RD), серия 60ХХ. Модульная конструкция, большой экран 2.4″ и удобное управление! В этом лоте комплект: DC-DC модуль + корпус + импульсный блок питания. Через пару часов у Вас будет мощный (до 1080 Вт) и с возможностью управления через мобильное приложение.

У этого решения множество преимуществ:

• Высокая точность по току и напряжению
• ПО для ПК и мобильное приложение
• Измерение емкости аккумуляторов
• Обновление прошивки
• Память уставок

Есть варианты на: 60 В 6 А, 60 В 12 А и 60 В 18 А!

Собрать такой блок питания легко, как конструктор. А главное на выходе отличный результат и стабильное напряжение с низкими пульсациями.

FNIRSI DC6006L

Завершает подборку интересный вариант от FNIRSI. Модель DC6006L это не совсем блок питания, это регулируемый DC-DC преобразователь, для работы еще нужен аккумулятор или первичный импульсный блок питания. Входное напряжение 6-70 В. Выходной ток до 6 А.

Такое часто встречается, когда мощный первичный блок питания уже имеется, но нужно иметь возможно регулировки напряжения. Вот тут DC6006L отличный вариант в корпусе, его нужно только подключить к источнику и получаем полноценный блок питания с регулировкой, памятью и ПК приложением.

Корпус компактный 102х88х38 мм из алюминия, оснащен цветным экраном с диагональю 1,44″.

В наличии три входа первичного напряжения: клеммами, usb тип С и гнездо 5.5х2.1 мм — удобно.

Надеюсь, подборка регулируемых блоков питания для домашнего или рабочего использования была полезна и Вы выберете себе вариант для своего рабочего места с необходимыми функциями.

Приятных покупок! Не забывайте применять купоны и скидки площадки AliExpress.

Регулируемый источник питания из БП ATX на TL494. Часть 1 — железо

Сегодня хотел бы рассказать Вам о своём опыте переделки самого обычного китайского БП ATX в регулируемый источник питания со стабилизацией тока и напряжения(0-20А, 0-24В).

В этой статье мы подробно рассмотрим работу ШИМ контроллера TL494, обратной связи и пробежимся по модернизации схемы БП и разработке самодельной платы усилителей ошибок по напряжению и току.

Честно признаться, сейчас я даже не могу назвать модель подопытного БП. Какой-то из многочисленных дешевых 300W P4 ready. Надеюсь, не нужно напоминать, что на деле эти 300W означают не больше 150, и то с появлением в квартире запаха жареного.

Рассчитываю на то, что мой опыт сможет быть кому-то полезен с практической точки зрения, а потому упор сделаю на теорию. Без нее всё равно не получится переделать БП т.к. в любом случае будут какие-то отличия в схеме и сложности при наладке.

Схема БП ATX
Для начала пройдемся по схеме БП ATX на контроллере TL494(и его многочисленных клонах).
Все схемы очень похожи друг на друга. Гугл выдает их довольно много и кажется я нашел почти соответствующую моему экземпляру.

Ссылка на схему в полном размере

Структурно разделим БП на следующие блоки:
— выпрямитель сетевого напряжения с фильтром
— источник дежурного питания(+5V standby)
— основной источник питания(+12V,-12V,+3.3V,+5V,-5V)
— схема контроля основных напряжений, генерация сигнала PowerGood и защита от КЗ

Выпрямитель с фильтрами это всё что в левом верхнем углу схемы до диодов D1-D4.

Источник дежурного питания собран на трансформаторе Т3 и транзисторах Q3 Q4. Стабилизация построена на обратной связи через опторазвязку U1 и источнике опорного напряжения TL431. Подробно рассматривать работу этой части я не буду т.к. знаю, что слишком длинные статьи читать не очень весело. В конце я дам название книги, где подробно рассмотрены все подробности.

Обратите внимание, в схеме по ошибке и ШИМ контроллер TL494 и ИОН дежурного питания TL431 обозначены как IC1. В дальнейшем я буду упоминать IC1 имея ввиду именно ШИМ контроллер.

Основной источник питания собран на трансформаторе Т1, высоковольтных ключах Q1 Q2, управляющем трансформаторе Т2 и низковольтных ключах Q6 Q7. Всё это дело раскачивается и управляется микросхемой ШИМ контроллера IC1. Понимание принципа работы контроллера и назначения каждого элемента его обвязки — это как раз то, что необходимо для сознательной доработки БП вместо слепого повторения чужих рекомендаций и схем.

Механизм работы примерно таков: ШИМ контроллер, поочередно открывая низковольтные ключи Q6 Q7, создает ЭДС в первичной обмотке трансформатора Т2. Видите, эти ключи питаются низким напряжением от дежурного источника питания? Найдите на схеме R46 и поймете о чем я. ШИМ контроллер также питается от этого дежурного напряжения. Чуть выше я назвал трансформатор Т2 управляющим, но кажется у него есть какое-то более правильное название. Его основная задача — гальваническая развязка низковольтной и высоковольтной части схемы. Вторичные обмотки этого трансформатора управляют высоковольтными ключами Q1 Q2, поочередно открывая их. С помощью такого трюка низковольтный ШИМ контроллер может управлять высоковольтными ключами с соблюдением мер безопасности. Высоковольтные ключи Q1 Q2 в свою очередь раскачивают первичную обмотку трансформатора Т1 и на его вторичных обмотках возникают интересующие нас основные напряжения. Высоковольтными эти ключи называются потому, что коммутируют они выпрямленное сетевое напряжение, а это порядка 300В! Напряжение со вторичных обмоток Т1 выпрямляется и фильтруется с помощью LC фильтров.

Теперь, надеюсь, в целом картину вы себе представляете и мы можем идти дальше.

ШИМ контроллер TL494.
Давайте разберемся как же устроен ШИМ контроллер TL494.
Будет лучше, если вы скачаете даташит www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf, но в принципе я постараюсь вынести из него самое главное с помощью картинок. Для более глубокого понимания всех тонкостей советую вот этот документ: www.ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf

Начнем, как это ни странно, с конца — с выходной части микросхемы.
Сейчас всё внимание на выход элемента ИЛИ (помечен красным квадратом).
Выход этого элемента в конкретный момент времени напрямую управляет состоянием одного или обоих сразу ключей Q1 Q2.
Вариант управления задаётся через пин 13(Output control).

Важная вещь №1: если на выходе элемента ИЛИ лог 1 — выходные ключи закрыты(выключены). Это верно для обоих режимов.
Важная вещь №2: если на выходе элемента ИЛИ лог 0 — один из ключей(или оба сразу) открыт(включен).

Вырисовывается следующая картина: по восходящему фронту открытый ранее транзистор закрывается(в этот момент они оба гарантированно закрыты), триггер меняет своё состояние и по нисходящему фронту включается уже другой ключ и будет оставаться включенным пока снова не придет восходящий фронт и не закроет его, в этот момент опять триггер перещёлкивается и следующий нисходящий фронт откроет уже другой транзистор. В single ended режиме ключи всегда работают синхронно и триггер не используется.

Время, когда выход находится в лог. 1(и оба ключа закрыты) называется Dead time.
Отношение длительности импульса(лог. 0, транзистор открыт) к периоду их следования называется коэффициент заполнения(PWM duty cycle). Например если коэффициент 100% то на выходе элемента ИЛИ всегда 0 и транзистор(или оба) всегда открыт.

Простите, но стараюсь объяснять максимально доступно и почти на пальцах, потому что официальным сухим языком это можно и в даташите прочитать.

Ах да, зачем же нужен Dead time? Если коротко: в реальной жизни верхний ключ будет тянуть наверх(к плюсу) а нижний вниз(к минусу). Если открыть их одновременно — будет короткое замыкание. Это называется сквозной ток и из-за паразитных емкостей, индуктивностей и прочих особенностей такой режим возникает даже если вы будете открывать ключи строго по очереди. Чтобы сквозной ток свести к минимуму нужен dead time.

Теперь обратим внимание на генератор пилы(oscillator), который использует выводы 5 и 6 микросхемы для установки частоты.
На эти выводы подключается резистор и конденсатор. Это и есть тот самый RC генератор о котором наверное многие слышали. Теперь на выводе 5(CT) у нас пила от 0 до 3.3В. Как видим, эта пила подается на инвертирующие входы компараторов Dead-time и PWM.

С терминами и работой выходной части ШИМ контроллера более-менее определились, теперь будем разбираться при чем тут пила и зачем нам все эти компараторы и усилители ошибок. Мы поняли, что отношение длительности импульса к периоду их следования определяет коэффициент заполнения, а значит и выходное напряжение источника питания т.к. в первичную обмотку трансформатора будет вкачиваться тем больше энергии, чем больше коэффициент заполнения.

Для примера разберемся, что нужно сделать чтобы установить коэффициент заполнения 50%. Вы еще помните про пилу? Она подается на инвертирующие входы компараторов PWM и Dead time. Известно, что если напряжение на инвертирующем входе выше чем на неинвертирующем — выход компаратора будет лог.0. Напомню, что пила — это плавно поднимающийся от 0 до 3.3в сигнал, после чего резко падающий на 0в.
Таким образом, чтобы на выходе компаратора 50% времени был лог.0 — на неинвертирующий вход нужно подать половину напряжения пилы(3.3в/2=1,65в). Это и даст искомые 50% duty cycle.

Заметили, что оба компаратора сходятся на том самом элементе ИЛИ, а значит, пока какой-то из компараторов выдает лог.1 — другой не может ему помешать. Т.е. приоритет имеет тот компаратор, который приводит к меньшему коэффициенту заполнения. И если на Dead time компаратор напряжение подается снаружи, то на PWM компаратор можно подать сигнал как извне(3 пин) так и с встроенных усилителей ошибок(это обычные операционные усилители). Они тоже соединяются по схеме ИЛИ, но т.к. мы уже имеем дело с аналоговым сигналом — схема ИЛИ реализуется с использованием диодов. Таким образом контроль над коэффициентом заполнения захватывает тот усилитель ошибки, который просит меньший коэффициент заполнения. Состояние другого при этом не имеет значения.

Обратная связь.
Хорошо, теперь как на всём этом построить источник питания? Очень просто! Нужно охватить БП отрицательной обратной связью. Разница между желаемым(заданным) и имеющимся напряжением называется ошибка. Если в каждый момент времени воздействовать на коэффициент заполнения так, чтобы исправить ошибку и привести ее к 0 — получим стабилизацию выходного напряжения(или тока). Обратная связь является отрицательной до тех пор, пока реагирует на ошибку управляющим воздействием с противоположным знаком. Если обратная связь будет положительной — пиши пропало! В таком случае обратная связь будет увеличивать ошибку вместо того чтобы уменьшать ее.

Всё это работа для тех самых усилителей ошибок. На инвертирующий вход усилителя ошибки подается опорное напряжение(эталон), а на неинвертирующий заводится напряжение на выходе источника питания. Кстати внутри ШИМ контроллера есть источник опорного напряжения 5В, который является точкой отсчёта во всех измерениях.

Компенсация обратной связи
Даже не знаю как бы по-проще это объяснить. С обратной связью всё просто только в идеальном мире. На практике же если вы изменяете коэффициент заполнения — выходное напряжение меняется не сразу, а с некоторой задержкой.

К примеру усилитель ошибки зарегистрировал понижение напряжения на выходе, откорректировал коэффициент заполнения и прекратил вмешиваться в систему, но напряжение продолжает нарастать и потом усилитель ошибки вынужден снова корректировать коэффициент заполнения уже в другую сторону. Такая ситуация происходит из-за задержки реакции. Так система может перейти в режим колебаний. Они бывают затухающими и незатухающими. Блок питания в котором могут возникнуть незатухающие колебания сигнала обратной связи — долго не протянет и является нестабильным.

У обратной связи есть определенная полоса пропускания. Допустим полоса 100кГц. Это означает, что если выходное напряжение будет колебаться с частотой выше 100кГц — обратная связь этого просто не заметит и корректировать ничего не будет. Конечно, хотелось бы, чтобы обратная связь реагировала на изменения любой частоты и выходное напряжение было как можно стабильнее. Т.е. борьба идет за то, чтобы обратная связь была максимально широкополосной. Однако та самая задержка реакции не позволит нам сделать полосу бесконечно широкой. И если полоса пропускания цепи обратной связи будет шире чем возможности самого БП на отработку управляющих сигналов(прямая связь) — на некоторых частотах отрицательная обратная связь будет внезапно становиться положительной и вместо компенсации ошибки будет ее еще больше увеличивать, а это как раз условия возникновения колебаний.

Теперь от задержек в секундах давайте перейдем к частотам, коэффициентам усиления и фазовым сдвигам…
Полоса пропускания это максимальная частота, на которой коэффициент усиления больше 1.
С увеличением частоты коэффициент усиления уменьшается. В принципе это справедливо для любого усилителя.
Итак, чтобы наш БП работал стабильно должно выполняться одно условие: во всей полосе частот, где суммарное усиление прямой и обратной связи больше 1(0дБ), отставание по фазе не должно превышать 310 градусов. 180 градусов вносит инвертирующий вход усилителя ошибки.

Вводом в обратную связь различных фильтров добиваются того, чтобы это правило выполнялось. Если очень грубо, то компенсация обратной связи это подгонка полосы пропускания и ФЧХ обратной связи под реакции реального источника питания(под характеристики прямой связи).

Тема эта очень не простая, под ней лежит куча математики, исследований и прочих трудов… Я лишь стараюсь в доступном виде изложить саму суть вопроса. Могу порекомендовать к прочтению вот эту статью, где хоть и не так на пальцах, но тоже в доступном виде освещен этот вопрос и даны ссылки на литературу: bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-v-impulsnyx-istochnikax-pitaniya-chast-1

От теории к практике
Теперь мы можем взглянуть на схему БП и понять что в ней много лишнего. В первую очередь я выпаял всё, что относится к контролю выходных напряжений(схема формирования сигнала Power good). Нейтрализовал встроенные в ШИМ контроллер усилители ошибок путем подачи +5vref на инвертирующие входы и посадив на GND неинвертирующие. Удалил штатную схему защиты от КЗ. Выпилил все не нужные выходные фильтры от напряжений которые не используются… Заменил выходные диоды на более мощные. Заменил трансформатор! Выпаял его из качественного БП где написанные 400W действительно означают 400W. Разница в размерах между тем, что стояло тут до этого говорит сама за себя:

Заменил дроссели в выходном фильтре(с того-же 400W БП) и конденсаторы поставил на 25В:

Далее я разработал схему, позволяющую регулировать стабилизацию выходного напряжения и устанавливать ограничение тока выдаваемого БП.

Схема реализует внешние усилители ошибок собранные на операционных усилителях LM358 и несколько дополнительных функций в виде усилителя шунта(INA197) для измерения тока, нескольких буферных усилителей для выдачи величины установленного и измеренного тока и напряжения на другую плату, где собрана цифровая индикация. О ней я расскажу в следующей статье. Выдавать на другую плату сигналы как есть — не лучшее решение т.к. источник сигнала может быть достаточно высокоомным, провод ловит шум, мешая обратной связи работать устойчиво. В первой итерации я с этим столкнулся и пришлось всё переделать. В принципе на схеме всё подписано, подробно комментировать ее не вижу смысла и думаю, что для тех кто понял теорию выше, должно быть всё довольно очевидно.

Отмечу лишь, что цепочки C4R10 и C7R8 это и есть компенсация обратной связи о которой я говорил выше. Честно говоря, в ее настройке очень помогла прекрасная статьи эмбэддера под ником BSVi. bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-prakticheskij-podxod Этот подход реально работает и потратив денек-другой мне удалось добиться стабильной работы БП описанным в статье методом. Сейчас, конечно, я бы справился часа за два наверно, но тогда опыта не было и по неосторожности я взорвал не мало транзисторов.

Ах да, обратите внимание на емкость C7! 1uF это довольно много. Сделано это для того, чтобы обратную связь по току зажать в быстродействии. Это такой грязный хак для преодоления нестабильности возникающей на границе перехода от стабилизации напряжения к стабилизации тока. В таких случаях применяют какие-то более навороченные приёмы, но так заморачиваться я не стал. Супер точная стабилизация тока мне не нужна, к тому же к моменту, когда я столкнулся с этой бедой — проект переделки БП успел здорово надоесть!

По этой схеме лазерным утюгом была изготовлена плата:

Она встраивается в БП вот таким образом:

В качестве шунта для измерения тока выбран кусок медной проволоки длинной сантиметров 10 наверно.

Корпус я использовал от довольно качественного БП Hiper. Кажется это самый проветриваемый корпус из всех что я видел.

Также возник вопрос о подключении вентилятора. БП ведь регулируется от 0 до 24В, а значит кулер придется питать от дежурки. Дежурка представлена двумя напряжениями — стабильными 5В, которые идут на материнскую плату и не стабилизированным, служебным питанием около 13.5В которое используется для питания самого ШИМ контроллера и для раскачки управляющего трансформатора. Я использовал обычный линейный стабилизатор чтобы получить стабильные +12В и завёл их на маленькую платку терморегуляции оборотов кулера, выпаянную с того-же Hiper’a. Платку закрепил на радиаторе шурупом просто из соображений удобства подключения кулера.

Радиаторы кстати пришлось изогнуть ибо они не вмещались в корпус нового формата. Лучше перед изгибанием их нагревать паяльной станцией, иначе есть шанс отломать половину зубов. Терморезистор регулятора закрепил на дросселе групповой стабилизации т.к. это самая горячая часть.

В таком виде БП прошел длительные испытания, питая кучу автомобильных лампочек дальнего света и выдерживал нагрузки током порядка 20А при напряжении 14В. А еще он гордо зарядил несколько автомобильных аккумуляторов, когда у нас в Крыму выключали свет.

Будущее уже рядом
Тем временем я задумал немного нестандартную систему индикации режимов работы БП, о чем в последствии немного сожалел, но всё-же она работает!

Так что в следующей статье вас ждет программирование ATMega8 на C++ с применением шаблонной магии, различных паттернов и самописная библиотека для вычислений с фиксированной точкой поверх которой реализовано усреднение отсчётов АЦП и перевод их в напряжение/ток по таблице с линейной интерполяцией. Каким-то чудом всё это уместилось в 5 с копейками килобайт флэша.

Не переключайте канал, должно быть интересно.

Кстати, обещанная в начале книга:
Куличков А.В. «Импульсные блоки питания для IBM PC»
radioportal-pro.ru/_ld/0/15_caf3ebe8f7eaeee.djvu

P.S. Надеюсь, изложенное выше окажется полезным. Строго не судите, но конструктивная критика приветствуется.

Added для RO пользователей которые не могут писать комментарии: email: altersoft_пёс_mail.ру

Что делать, если моргает свет

Нередко в быту возникает ситуация, когда напряжение в сети нестабильное, или, как говорят в просторечии – моргает свет. Это явление не только доставляет дискомфорт, но и может привести к выходу из строя домашних электроприборов, особенно тех, которые чувствительны к перепадам напряжения. Поэтому очень важно в короткий срок найти причину данного негативного явления и устранить ее. В данной статье попробуем разобраться в том, почему моргает свет, и приведем соответствующие варианты решения данной проблемы.

Некачественное электроснабжение или неисправность лампы?

Одной из наиболее распространенных причин, по которым может моргать свет, является некачественное электроснабжение.

В данном случае речь идет о нестабильном напряжении, значение которого скачкообразно изменяется. Но также не стоит забывать, что причиной, по которой может моргать свет, также может быть неисправность лампы или другого бытового электроприбора, который работал в нехарактерном для нормальной работы режиме. Итак, как определить, почему моргает свет?

Рассмотрим наиболее распространенную ситуацию, когда моргает лампа освещения комнаты. Если начал моргать свет в комнате, то сразу нужно проверить, как работают другие лампы. Нестабильная работа других ламп, а также характерные признаки ненормальной работы домашних электроприборов свидетельствуют о том, что в электросети есть перепады напряжения.

Перепады напряжения могут быть кратковременными и не нанести вреда бытовой технике, но также не исключено, что перепады напряжения могут закончиться резким скачком напряжения в случае дальнейшего развития аварийной ситуации в электрических сетях. В данном случае во избежание повреждения электроприборов необходимо без промедления отключить от сети все бытовые электроприборы, обесточив электропроводку.

В качестве примера можно привести ситуацию, когда на одной из опор воздушной линии электропередач нарушается целостность нулевого проводника. Пока контакт полностью не пропадает, в сети наблюдаются скачки напряжения, но после полного разрыва нулевого провода в сети возникает перекос напряжений, так как нагрузка по фазам несимметрична.

В данном случае, чем больше разница нагрузок, тем больше разница напряжений по каждой из фаз. При этом у части потребителей будет наблюдаться пониженное напряжение, у другой части – чрезмерно высокое.

То есть если вовремя не обесточить домашнюю электропроводку, то в случае отсутствия защиты от перенапряжений высока вероятность повреждения бытовых электроприборов, включенных в данный момент в бытовую сеть.

Следует отметить, что опасным может быть не только высокое напряжение, но и очень низкое, так как ряд домашних электроприборов при чрезмерно низком напряжении также быстро выйдут из строя.

Вернемся к примеру с мигающей лампой в комнате. Если другие лампы работают нормально, то причина может быть в неисправности лампы, светильника или участка электропроводки, питающего данный светильник.

В данном случае может быть нарушен контакт цоколя лампы с контактами патрона светильника. Можно взять другую, предварительно проверенную в другом светильнике лампу и попробовать поставить в данный светильник, где наблюдалось мерцание света.

Следует отметить, что лампу необходимо выкручивать после отключения светильника и после того, как она остынет, особенно это касается галогенных ламп и ламп накаливания, которые сильно нагреваются в процессе работы.

Если заменой лампы проблема не решена, то это свидетельствует о том, что старая лампа, которая стояла ранее, была исправна, то есть причина моргания света в данном случае иная.

На данном этапе для человека, не имеющего опыта и соответствующих навыков, дальнейший поиск неисправности не только не принесет результатов, но и может привести к негативным последствиям – поражению электрическим током. Во избежание негативных последствий лучше обратиться за помощью к электрику.

Дальнейший поиск причины моргания лампы следует искать в светильнике. В первую очередь нужно проверить расположение контактных пластин в патроне светильника, можно сравнить их с другим патроном, в котором лампа работает нормально.

Часто причиной плохого контакта является недостаточная упругость контактной пластины либо ее смещение, при котором не обеспечивается должной жесткости контакта лампы с контактными элементами патрона светильника.

При необходимости нужно подправить контактные пластины, предварительно удостоверившись в отсутствии на них напряжения. Также следует обратить внимание на состояние контактирующих поверхностей, очистить поверхности в случае их окисления, которое является одной из причин плохого контакта.

Высока вероятность того, что нарушение контакта произошло в самом светильнике: в месте подключения патрона или самого светильника к линии проводки. Если светильник рассчитан на несколько ламп, то следует проверить надежность контакта в месте разветвления проводников на патроны светильника.

Неисправность домашней электропроводки

Если выяснилось, что светильник полностью исправный, отсутствуют перепады напряжения в электрической сети, то возможно, что свет моргает по причине наличия неисправности домашней электропроводки.

В случае исправности светильника причину следует искать в распределительной коробке, в которой подключена линия проводки, питающая данный светильник. В случае если в распределительной коробке все нормально или же светильник подключен напрямую от распределительного щитка, то следует проверить надежность контактных соединений непосредственно в щитке.

Достаточно редко, но все же имеет место быть такая ситуация, когда мерцает свет по причине нарушения целостности проводников электропроводки. Данная особенность характерна для алюминиевых проводов, так как они достаточно хрупкие и за несколько изгибов могут переломиться. Чаще всего провод переламывается в месте заглубления его под слой штукатурки.

Бывают также случаи, когда в процессе монтажа алюминиевый провод подвергается изгибам, но его жила полностью не изламывается и некоторое время работает, проводя ток. Но спустя некоторое время начинает моргать свет по причине нарушения контакта в месте излома провода.

В данном случае решение проблемы сводится к замене участка проводки, где обнаружен обрыв провода. Если нет возможности произвести полную замену линии проводки, то лучше использовать надежный соединитель или обычный болт с гайкой, шайбами и гровером, при помощи которых можно соединить жилы проводника с последующей изоляцией контактных соединений несколькими слоями изоляционной ленты.

Частичная замена провода нежелательна, так как наращенный участок алюминиевого провода рано или поздно даст о себе знать.

Наращивание провода можно допустить, если эта линия проводки питает один светильник, нагрузка которого очень мала и есть уверенность в надежности выполненного контактного соединения. Если речь идет о нескольких светильниках или розетке, то в данном случае вариантов нет – однозначно необходимо менять линию проводки полностью.

Неисправность бытового электроприбора

Что касается бытового электроприбора, то нестабильная его работа, мигание ламп встроенного освещения может свидетельствовать о его неисправности. Поэтому в случае появления признаков, не характерных для нормальной работы бытового электроприбора, необходимо проверить работу других приборов.

Нормальная работа других электроприборов, а также стабильная работа светильников свидетельствует о том, что напряжение в сети нормальное и причина заключается в неисправности бытового электроприбора. В данном случае необходимо незамедлительно отключить его от электросети для выяснения причин нарушения нормальной работы.

Также возможной причиной нарушения нормальной работы электроприбора, как и в вышеописанном случае со светильником, может быть нарушение контактного соединения в розетке, в которую включен электроприбор, нарушение целостности линии проводки, а также нарушение контактных соединений в распределительной коробке или распределительном электрическом щитке.

Решение проблемы некачественного электроснабжения

Если моргание света происходит систематически, то нужно решать проблему некачественного электроснабжения. Что делать в данном случае?

Прежде всего, следует отметить, что организации, осуществляющие питание бытовых потребителей, должны обеспечивать надежное (в соответствии с категорией надежности) и качественное их электроснабжение. Под качеством электроснабжения подразумевается, прежде всего, поддержание напряжения бытовой электросети в пределах допустимых значений. Для бытовой электрической сети – это диапазон 210-230 В.

В электрической сети возможны кратковременные перепады напряжения, но если напряжение постоянно нестабильное, то это недопустимо.

Электрики (представители энергоснабжающей организации) должны решать данную проблему, то есть обеспечивать свои обязанности в соответствии с договором о предоставлении услуг электроснабжения потребителей. Поэтому при возникновении проблем с электроснабжением, в частности наличия постоянных перепадов напряжения, необходимо сразу обращаться в организацию, которая осуществляет электроснабжение квартиры или частного дома.

Проблема скачков напряжения в электрической сети может быть по причине эксплуатации другими потребителями электроприборов, которые оказывают влияние на электросеть.

Например, мощный сварочный аппарат, которым постоянно производят ремонтные работы в гараже, различные мощные электроприборы, конструктивно имеющие двигатели, при пуске, реверсе, переключении различных режимов работы которых, также возможны перепады напряжения в электрической сети.

Но в любом случае для поиска предварительной причины перепадов напряжения необходимо обращаться в организацию, осуществляющую обслуживание электрических сетей.

Если обращение не помогло, то решать вопрос с перепадами напряжения придется самостоятельно, так как ждать решения вопроса можно долго, а за это время могут повредиться электроприборы. Также не очень комфортно находиться в помещении, если там мигает свет.

Если перепады напряжения, его нестабильность возникает достаточно часто, то проблему можно решить путем установки стабилизатора напряжения. Данное устройство будет осуществлять фильтрацию входного напряжения и на выходе будет стабильное напряжение заданной величины. В таком случае лампы освещения не будут мерцать, а электроприборы будут защищены от перепадов напряжения.

В том случае если моргание света, то есть перепады напряжения в бытовой сети, не частое явление, то устанавливать стабилизатор напряжения на вводе электропроводки нет смысла.

В данном случае можно ограничиться установкой реле напряжения в домашний распределительный щиток. Данное устройство защитит бытовую технику от повреждения, обесточив электропроводку в случае возникновения нежелательных перепадов напряжения.

Что делать, если мигают лампочки в квартире?

Электричество, в частности электрическое освещение, является обязательным атрибутом в нашей повседневной жизни. Трудно встретить помещение, в котором не было бы электрической лампочки. Часто происходят случаи, когда в квартире или в доме начинают моргать некоторые осветительные приборы. Помимо воздействия на нервную систему человека и его зрение такая пульсация электроэнергии способна вывести из строя электрические приборы, привести к короткому замыканию и пожару. При появлении этой проблемы необходимо выяснить, в чем ее причина, и устранить неисправность. Во многих случаях можно обойтись без вызова электрика.

Мигание света в помещении

1. Почему моргает свет в квартире?
2. Меры предосторожности
3. Неполадки с электроснабжением
4. Мерцание лампочки в светильнике
5. Мерцание светильника, подключенного в розетку
6. Старая электрическая проводка
7. Стабилизация некачественного напряжения

Почему моргает свет в квартире?

Выяснить причину мигания света в квартире не всегда получается быстро и легко. Это связано с недоступностью некоторых распаячных коробок и элементов электрической цепи. Даже незначительная неисправность любого элемента электрической проводки может способствовать возникновению аварийной ситуации, у которой могут быть серьезные последствия. Существует несколько явных причин, благодаря которым могли замигать осветительные приборы в помещении:

• авария на электрической подстанции, вследствие чего в сети выдается нестабильное напряжение;
• поврежденный осветительный прибор, это может быть светильник, лампа и т. д.;
• вышедшая из строя лампочка;
• неисправность розетки или целой их группы;
• плохой контакт между соединением проводов в распределительной коробке;
• повреждение оборудования в вводном щитке, который питает все помещение;
• неисправность в квартирном щитке – проблема с автоматическими выключателями или предохранителями;
• изнашивание электрических кабелей, проложенных в помещении;
• нарушение соединительных контактов в электропроводке;
• также освещение может мерцать вследствие подключения в одну сеть с вашей сварочного аппарата, который во время работы создает падение напряжения.

Плохой контакт в распределительной коробке

Существует еще множество факторов, влияющих на описанные проблемы. Рассмотрим вкратце самые часто встречаемые причины, из-за которых моргают лампочки в помещении.

Меры предосторожности

Каждый человек, который сталкивается с такого рода проблемами, и решивший самостоятельно разобраться, в чем причина неисправности, должен помнить об опасности действия электрического тока. Если у вас нет элементарных навыков и понятия об электричестве, отсутствует необходимый инструмент для проведения работ, придется воспользоваться услугами квалифицированного электрика.

Электрический ток опасен тем, что он невидим для человеческого глаза и многие его не боятся. У каждого человека есть определенное сопротивление тела, и оно у всех разное и зависит от множества факторов. Это может быть недосыпание, употребление алкоголя, нервозность, высокая влажность окружающей среды и т. д. В таких случаях лучше не проводить работы, связанные с электричеством.

Неполадки с электроснабжением

В первую очередь необходимо выяснить, качественное ли электроснабжение вашего помещения. Неполадки такого рода и могут быть источником мигающего освещения. Этому способствует нестабильность напряжения в электрической сети, а именно – часто изменяющееся его значение. Помимо этого мерцающий свет может быть результатом выхода из строя лампы, а также любого бытового электроприбора, на который было произведено воздействие перепадов напряжения.

Повышенное напряжение в электрической сети

При кратковременных перепадах электрические устройства могут не получить ощутимого для их работы вреда, это зависит от установленной в них защиты. Не стоит забывать о том, что в результате пульсаций напряжения может возникнуть мощный его скачок, и тогда вероятность возникновения аварийных ситуаций в электросетях увеличивается в разы. При возникновении таких ситуаций правильным решением будет полное обесточивание помещения от входящего напряжения, выключение из сети всей бытовой техники. Это поможет избежать выхода их из строя.

Наиболее распространенным случаем является нарушение контакта соединения нулевого проводника на опоре воздушных линий. Этот фактор и влияет на пульсации освещения. Происходить это будет до тех пор, пока контакт не пропадет совсем, и тогда возникнет перекос фаз из-за несимметричности нагрузки. Перекос прямо пропорционален разнице нагрузок на каждой фазе, на что и указывает пониженное и повышенное напряжение у потребителей, находящихся на разных линиях.

Отсутствие контакта на опоре линий электропередач

При отсутствии установленной защиты от перенапряжения и несвоевременного отключения бытовых приборов последние могут быстро выйти из строя. Важно знать, что некоторые бытовые электрические устройства не рассчитаны на работу с пониженным напряжением, оно также может повлиять на их функциональность.

Мерцание лампочки в светильнике

В этом случае требуется определиться с тем, с одной лампой это происходит или с целой группой, проверить остальные осветительные приборы. При нормальной работе остальных элементов освещения можно сделать вывод, что неисправна лампа, светильник или другие участки электропроводки, например, выключатель.

При неправильной работе выключателя можно услышать характерное потрескивание внутри его корпуса. Это означает, что в нем слабый контакт. Не обязательно, что он уже не пригоден к использованию. Можно подтянуть винты, затягивающие провода. Часто бывает, что попадает мусор на пружину или сами контакты. В этом случае необходимо выкрутить лампочку и попробовать многократно включить и выключить выключатель, грязь может выйти сама. В противном случае придется снять его и прочистить, соблюдая технику безопасности.

Ревизия выключателя

Если эти действия не помогли, стоит заменить лампы на новые. При продолжении пульсации освещения остается два варианта решения проблемы: проверить на исправность арматуру осветительного прибора и электропроводки в целом. При отсутствии опыта разборки светильников лучше обратиться к мастеру.

Если вы решились устранить неисправность сами, необходимо предварительно обесточить источник света. В первую очередь проверяется целостность патрона для лампочки. Его контактные пластины должны быть не подгоревшими и при нормальном рабочем состоянии немного отогнутыми. Разобрав патрон, можно увидеть подключение проводов с помощью винтов, мог нарушиться контакт в этом месте. В этом случае производится их затягивание.

После ревизии осветительного прибора необходимо подать напряжение и проверить его работу. Если освещение опять заморгало, решением может быть проверка соединения проводов светильника с питающим его кабелем. Для этого опять обесточиваем линию и проводим ремонт.

Мерцание светильника, подключенного в розетку

В этом случае необходимо проверить исправность осветительного прибора путем подключения его в другую розетку, которая исправна. Если все в порядке, значит, неисправна исходная розетка. При неудовлетворительном результате необходимо проверять светильник, его отключающую аппаратуру. Ревизия проводится по вышеизложенному принципу.

Розетка, вышедшая из строя

Ремонт розетки необходимо выполнять только после снятия напряжения на этой линии. После этого следует попустить затяжные винты, удерживающие ее в монтажной коробке. И провести визуальный осмотр. Если все в порядке – подтягиваем затяжные болтики, тем самым обеспечивая надежный контакт. В случае дальнейшей неудовлетворительной работы розетки ее потребуется заменить на новую.

Старая электрическая проводка

После выяснения исправности осветительных приборов и нормального электроснабжения следующим шагом будет проверка электропроводки на целостность и качество. Очень частыми стали случаи в домах, которые построены несколько десятков лет назад. У них происходит определенная усадка и частичные разрушения, что может повлиять на целостность электрической проводки, случается временной износ питающих кабелей и нарушение их контактных соединений в распределительных коробках.

Для проверки контакта в распределительной коробке необходимо обесточить линию и разизолировать провода в месте их скрутки. После визуального осмотра и обнаружения слабого контакта на скрутке необходимо ее перезатянуть. Если она подгоревшая – выполнить ее чистку. При удовлетворительном состоянии распределительных коробок следует проверить места подключения проводов в распределительном щитке к автоматическим выключателям и нулевой планке. Первым делом необходимо проконтролировать затяжку винтов на автоматах. При слабом контакте – затянуть.

Перебитый электрический кабель

Наиболее редкими бывают нарушения самой электрической проводки. Особенно это касается алюминиевых проводов из-за их хрупкости и способности переламываться в случае изгибов. В процессе монтажа может нарушиться одна из жил кабеля, и под действием электрической нагрузки будет происходить нагрев в этом месте. Вследствие этого цепь может пропасть совсем, а что еще хуже – произойти короткое замыкание и возгорание проводки.

Решением данной проблемы будет замена электрического кабеля на неисправном участке электрической цепи. При невозможности этих действий, например, из-за недавно выполненного ремонта, можно воспользоваться болтовым соединением в месте разрыва.

Частичная замена проводки путем наращивания куска провода не рекомендуется. Это связано с тем, что со временем под действием нагрузки в месте соединения может опять произойти послабление контакта со всеми вытекающими последствиями. Такой вид ремонта допускается, если в линии будет задействовано освещение малой мощности. Подключение розетки крайне не рекомендуется.

Стабилизация некачественного напряжения

Как уже было описано выше, причиной того, почему мигает свет в квартире, может быть непостоянное напряжение сети. Если это происходит регулярно, стоит обратиться в службы электроснабжения конкретного района. Эти организации обязуются поставлять качественное напряжение к потребителю, которое соответствует определенной категории надежности. Параметр, удовлетворяющий бытовые приборы, колеблется в диапазоне 210–230 В.

Стабилизатор электрической сети

Если электрическая служба утверждает, что с их стороны все нормально, причиной может быть использование мощных электрических приборов в вашей сети другими потребителями. Это могут быть сварочные аппараты, устройства с двигателями, которые при пуске дают посадку напряжения.

При невозможности решить эту проблему обращением в организацию снабжения электроэнергией, придется установить стабилизатор напряжения. Его главной функцией является прием входящего напряжения, которое может быть нестабильным, и выдача стабильной величины. В результате этого бытовые приборы будут защищены от перепадов, а освещение перестанет мерцать. Существует большой выбор стабилизаторов, которые рассчитаны на различную мощность электроприборов. Их можно устанавливать как на отдельные группы, так и на входе питающей линии перед распределением по всему помещению.