Универсальный блок питания — незаменимая вещь, которая обязательно должна присутствовать в мастерской любого радиолюбителя. Протестировать только что разработанную схему, проверить попавшееся под руку устройство, зарядить аккумулятор, срочно запитать какой-нибудь медицинский прибор, у которого родной блок питания внезапно вышел из строя или просто сели батарейки.
Да мало ли для его может потребоваться постоянное напряжение. И хорошо бы, чтобы величину этого постоянного напряжения можно было бы в некоторых пределах регулировать, а еще лучше — наличие у блока питания регулировки тока, чтобы по достижении определенной величины тока, напряжение бы больше не повышалось, а удерживалось бы на таком уровне, чтобы заданный ток нагрузки ни в коем случае не оказался бы превышен.
Описанные потребности в полной мере способен удовлетворить лабораторный блок питания, который по сути и является универсальным источником питания. И не только радиолюбителю, но и любому домашнему мастеру желательно иметь в хозяйстве такой универсальный источник электричества.
Универсальные лабораторные блоки пиатния выпускаются они на различные максимальные ток и напряжение. На лицевой панели такого блока питания, кроме ручек грубой и точной регулировки напряжения и тока, имеются вольтметр и амперметр, а также разъемы для присоединения щупов и кнопка-выключатель. Щупы и сетевой кабель идут в комплекте.
Блоки питания такого плана имеют, как правило, очень нехитрое устройство. Давайте для примера рассмотрим упрощенную схему элементарного лабораторного блока питания, имеющего следующие выходные параметры: постоянное напряжение регулируется в пределах от 0 до 30 В, а ток — от 0 до 5 А. Сетевой трансформатор с выпрямителем, а также вольтметр с амперметром на схеме не показаны.
Исходное постоянное напряжение получается в таких блоках, как правило, путем выпрямления переменного тока, который берется со вторичной обмотки сетевого трансформатора, пропускается через диодный мост и заряжает конденсатор.
Далее это постоянное напряжение, скажем, в районе 35 вольт, подается на схему регулятора напряжения, выполненного на базе микросхемы LM317 – регулируемого интегрального стабилизатора напряжения. Данная трехвыводная микросхема позволяет ограничить выходное напряжение таким образом, чтобы напряжение между ее 2 и 3 выводами сохранялось бы на уровне 1,25 вольт.
Поскольку сама микросхема LM317 имеет ограничение по току до 1,5 А, в схеме блока питания присутствует мощный биполярный транзистор MJ2955, и весь рабочий ток, вплоть до 5 ампер, идет именно через него. Внутри корпуса блока питания данный транзистор закреплен на радиаторе значительной площади. А микросхема LM317 включается в цепь базы этого мощного транзистора, и лишь управляет ее током.
Напряжение выхода задается нижним по схеме регулировочным резистором: чем его сопротивление выше — тем меньшее напряжение будет на выходе, ток базы транзистора MJ2955 при этом ограничивается схемой LM317, как только выходное напряжение достигнет установленного нижним резистором значения (см. даташит на LM317).
Операционный усилитель 301A предназначен здесь для защиты выхода блока питания по току: когда установленный ток превышен (его задает верхний по схеме регулировочный резистор), на выходе операционного усилителя появляется отрицательное напряжение, при этом загорается светодиод СИД, а поскольку потенциал 2 вывода микросхемы LM317 из-за этого понижается, выходное напряжение опять же уменьшается (по тому же механизму, как и ограничение напряжения с помощью нижнего по схеме регулировочного резистора), ток базы транзистора MJ2955 снова ограничен микросхемой LM317.
Смотрите также по этой теме:
Как сделать выпрямитель и прсотейший блок питания
Как сделать блок питания для домашней лаборатории
Самодельный блок питания для гаража
Как устроен компьютерный блок питания и как его включить без компьютера
Простой блок питания на основе электронного трансформатора
Особенности ремонта импульсных блоков питания
Яков Кузнецов
