Регулируемый источник напряжения постоянного тока. Продажа источников питания: у нас Вы можете купить регулируемые источники питания постоянного и переменного напряжения, лабораторные блоки питания

Привет! Это моя первая инструкция! Все мы окружены электрическими приборами с разными спецификациями. Большинство их них работает напрямую от сети 220 В переменного тока. Но что делать, если вы придумываете какой-либо нестандартный прибор, или выполняете проект, для которого требуется конкретное напряжение, да к тому же и с постоянным током. Поэтому у меня и появилось желание изготовить источник питания, выдающий различное напряжение, и использующий регулятор напряжения lm317 на интегральной схеме.

Что делает источник питания?

Вначале необходимо понять назначение источника питания.
Он должен преобразовывать переменный ток, полученный из сети переменного тока, в постоянный ток.
Он должен выдавать напряжение по выбору пользователя, в диапазоне от 2 В до 25 В.

Основные преимущества:
Недорогой.
Простой и удобный в применении.
Универсальный.

Список необходимых компонентов

1. Понижающий трансформатор на 2 А (с 220 В до 24 В).
2. Регулятор напряжения lm317 IC с радиатором теплообменника.
3. Конденсаторы (поляризованные):
2200 микрофарад 50 В;
100 микрофарад 50 В;
1 микрофарада 50 В.
(замечание: номинал напряжения конденсаторов должен быть выше напряжения, подаваемого на их контакты).
4. Конденсатор (неполяризованный): 0.1 микрофарад.
5. Потенциометр 10 кОм.
6. Сопротивление 1 кОм.
7. Вольтметр с ЖК-дисплеем.
8. Плавкий предохранитель 2.5 А.
9. Винтовые зажимы.
10. Соединительный провод с вилкой.
11. Диоды 1n5822.
12. Монтажная плата.

Составление электрической схемы

В верхней части рисунка трансформатор подключен к сети переменного тока. Он понижает напряжение до 24 В, но при этом ток остается переменным с частотой 50 Гц.
В нижней половине рисунка показано соединение четырех диодов в мост выпрямителя. Диоды 1n5822 пропускают ток при прямом смещении, и блокируют прохождение тока при обратном смещении. В результате выходное напряжение постоянного тока пульсирует с частотой в 100 Гц.

На этом рисунке добавлен конденсатор емкостью в 2200 микрофарад, который фильтрует выходной ток и обеспечивает устойчивое напряжение в 24 В постоянного тока.
На этом этапе можно последовательно включить в схему плавкий предохранитель для обеспечения ее защиты.
Итак, мы имеем:
1. Понижающий трансформатор переменного тока до 24 В.
2. Преобразователь перемененного тока в пульсирующий постоянный ток с напряжением до 24 В.
3. Отфильтрованный ток для получения чистого и стабильного напряжения 24 В.
Все это будет подключено к схеме регулятора напряжения lm317, описанной ниже

Введение в Lm317

Теперь наша задача заключается в управлении выходным напряжением, изменяя его в соответствие с нашими нуждами. Для этого мы используем регулятор напряжения lm317.
Lm317, как показано на рисунке, имеет 3 контакта. Это контакт регулировки (pin1 - ADJUST), контакт вывода (pin2 - OUNPUT), и контакт ввода (pin3 - INPUT).
Регулятор lm317 во время работы выделяет тепло, поэтому ему требуется радиатор теплообменника
Радиатор теплообменника представляет собой металлическую пластину, соединенную с интегральной схемой для рассеивания выделяемого ею тепла в окружающее пространство.

Объяснение схемы подключения Lm317

Это продолжение предыдущей электрической схемы. Для лучшего понимания, схема подключения lm317 показана здесь подробно.
Для обеспечения фильтрации на входе рекомендуется использовать конденсатор емкостью в 0.1 микрофарады. Очень желательно не размещать его вблизи основного фильтрующего конденсатора (в нашем случае, это конденсатор емкостью 2200 микрофарад).
Использование конденсатора в 100 микрофарад рекомендуется для улучшения гашения ряби. Он предотвращает усиление ряби, возникающее при увеличении устанавливаемого напряжения.
Конденсатор емкостью в 1 микрофараду улучшает переходную характеристику, но не является необходимым для стабилизации напряжения.
Диоды защиты D1 и D2 (оба - 1n5822) обеспечивают путь разряда с низким импедансом, предотвращая разряд конденсатора в выход регулятора напряжения.
Сопротивления R1 и R2 нужны для установки выходного напряжения
На рисунке приведено уравнение управления. Здесь сопротивление R1 равно 1 кОм, а сопротивление R2 (потенциометр с сопротивлением 10 кОм) является переменным. Поэтому получаемое на выходе напряжение, согласно данному аппроксимированному уравнению, задается изменением сопротивления R2.
При необходимости получить дополнительную информацию по характеристикам lm317 на интегральной схеме, такую информацию найти в Интернете.
Теперь выходное напряжение можно подключить к вольтметру с ЖК-дисплеем, или можно использовать мультиметр для замера напряжения.
Замечание: Величины сопротивлений R1 и R2 выбираются из соображений удобства. Другими словами, нет какого-либо твердого правила, которое говорило бы, что сопротивление R1 должно всегда быть 1 кОм, а сопротивление R2 должно быть переменным до 10 кОм. Кроме того, если нужно фиксированное выходное напряжение, то можно установить фиксированное сопротивление R2 вместо переменного. Используя приведенную управляющую формулу, можно выбирать параметры R1 и R2 по своему усмотрению.

Завершение составления электрической схемы

Окончательная электрическая схема выглядит так, как показано на рисунке.
Теперь, пользуясь потенциометром (т.е. R2), можно получать требуемое напряжение на выходе.
На выходе будет получено чистое, свободное от ряби, стабильное и постоянное напряжение, требуемое для питания конкретной нагрузки.

Пайка печатной платы

Эта часть работы выполняется «руками».
Необходимо убедиться, что все компоненты соединены в точности, как показано на электрической схеме.
На входе и выходе используются винтовые зажимы
Перед включением изготовленного источника питания в электрическую сеть нужно дважды проверить схему.
В целях безопасности перед подключением устройства в электрическую сеть необходимо надеть изолированную или резиновую обувь.
Если все выполнено правильно, то отсутствует вероятность какой-либо опасности. Однако вся ответственность лежит исключительно на вас!
Окончательная электрическая схема показана выше. (Диоды я припаял с обратной стороны монтажной платы. Простите меня за непрофессиональную пайку!).

Сегодня почти каждое электронное устройство нуждается в источнике постоянного тока для нормальной работы, и эти источники должны работать в пределах конкретных ограничений по характеристикам электроснабжения. Требуемое напряжение постоянного тока или питание постоянным током получается из одиночной фазы сети переменного тока.

Регулируемый блок питания может преобразовывать нерегулируемый переменный ток (или напряжение) в постоянный ток (или напряжение). Регулируемый блок питания используется для обеспечения того, чтобы на выходе результат был постоянным, даже если на входе произойдут перемены.

Регулируемый источник постоянного тока также называют линейным источником питания, его схемы встраиваются и содержатся в различных блоках. Регулируемый блок питания принимает на входе переменный ток и даёт на выходе постоянный. На рисунке ниже – диаграмма, демонстрирующая работу типичного регулируемого источника постоянного тока.

Базовое строение блоков регулируемого источника постоянного тока:

1. Понижающий трансформатор.

2. Выпрямитель.

3. Фильтр постоянного тока.

4. Стабилизатор.

Эксплуатация регулируемого блока питания

Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор понижает напряжение из сети с переменным током до необходимого уровня напряжения. Коэффициент преобразования у трансформатора отрегулирован до такой степени, которая достаточна для достижения необходимого значения напряжения. Выход трансформатора является и входом у выпрямителя.

Выпрямление

Выпрямитель – электронная схема, содержащая диоды, которые и осуществляют процесс выпрямления. Выпрямление – процесс, в ходе которого происходит преобразование переменного тока или напряжения в необходимый постоянный ток. На входе у выпрямителя переменный ток, тогда как на его выходе – однонаправленный пульсирующий постоянный ток.

Обычно двухполупериодный выпрямитель или мостовой выпрямитель используется для выпрямления обоих половин циклов подачи переменного тока (двухполупериодное выпрямление). Рисунок внизу демонстрирует двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Мостовой выпрямитель содержит 4 диода с соединением p-n, которые подсоединены также, как и на рисунке выше. В положительной половине цикла подачи напряжение индуцировано через вторичную обмотку электрического трансформатора i.e. VMN имеет положительный заряд.

Поэтому E также имеет положительный заряд по отношению к F. Отсюда диоды D3 и D2 имеют обратное смещение, а диоды D1 и D4 имеют переднее смещение. Диоды D3 и D2 работают как открытые переключатели (фактически, это уменьшение напряжения). Диоды D1 и D4 работают как закрытые переключатели и начинают проведение тока.

Отсюда выпрямленное колебание появляется на выходе выпрямителя, как показано на первом рисунке. Когда напряжение индуцировано на вторичной обмотке i.e.,VMN отрицательнее, чем D3 и D2 с передним смещением вместе с другими двумя с обратным смещением, а напряжение с положительным зарядом возникает на входе у фильтра.

Фильтрация постоянного тока

Выпрямленное напряжение из выпрямителя – это пульсирующее постоянное напряжение с очень высоким колебанием. Но это не то, что нужно. Нужна чистая форма волны. Отсюда и вытекает необходимость использования фильтра. Используются различные типы фильтров, например, ёмкостный фильтр, LC-фильтр, фильтр с дроссельным входом, фильтр типа п. На рисунке ниже ёмкостный фильтр, подключенный вдоль выхода выпрямителя, а также форма волны, которая получалась на выходе.

Когда мгновенное напряжение начинает увеличиваться, конденсатор начинает заряжаться, и он заряжается до тех пор, пока форма волны не достигнет своего максимального значения. Когда мгновенное напряжение начинает уменьшаться, конденсатор начинает разряжаться по экспоненте и медленно через нагрузку (в данном случае это вход стабилизатора). Отсюда почти постоянное значение постоянного тока с намного меньшими колебаниями.

Стабилизация

Это последний элемент в регулируемом источнике постоянного тока. Итоговое напряжение или ток изменяются или колеблются, когда имеется изменение на входе от сетей переменного тока или когда есть изменения тока в нагрузке на выходе блока питания, или из-за других факторов, таких как изменения температуры.

Данная проблема может быть устранена за счёт использования стабилизатора. Стабилизатор сохраняет постоянство на выходе, даже когда изменения на входе или какие-либо другие изменения имеют место быть.

Стабилизатор серии транзисторов, постоянные и переменные стабилизаторы интегральных схем или стабилизирующие диоды, применяющиеся в зоне стабилизации, могут быть использованы в зависимости от их назначения.

На интегральных схемах, таких как 78xx и 79xx используются определённые значения напряжений на выходе.

На интегральных схемах, таких как LM 317 и 723 (и т.д.) можно отрегулировать напряжение на выходе до необходимого постоянного значения. Рисунок внизу показывает стабилизатор напряжения на LM 317. Напряжение на выходе может быть отрегулировано за счёт регулирования значений элементов сопротивления R1 и R2. Обычно соединение конденсаторов со значениями от 0,01 µF до 10 µF нуждается в том, чтобы быть подсоединённым на выходе и входе и перенаправлять шумы на входе и выходе. В идеале напряжение на выходе должно выглядеть так:

Данный рисунок показывает полную схему регулируемого +5V источника постоянного тока:

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Регулируемый источник питания постоянного тока представляет собой устройство преобразующие энергию переменного тока в постоянный с возможностью варьирования параметров в заданных пределах. Регулировка осуществляется плавно, сам ИП может иметь несколько выходных каналов, цифровой дисплей, дополнительные функции и возможности. В зависимости от конструкции он может быть линейным или импульсным.

Основные функции и достоинства

Основная причина купить регулируемые источники питания постоянного тока - это обеспечить работы лабораторного оборудования, провести тестирование систем на работу в различных режимах. Устройства могут быть оснащены различными дополнительными функциями и возможностями.

Особенности регулируемых ИП:

• Параллельное подключение для повышения выходного значения мощности или горячего резервирования.
• Высокий уровень разрешения.
• Изменение коэффициента мощности.
• Защита от перегрузки.
• Контроль и управление каналами.
• Компенсация потерь напряжения.
• Различные режимы работы.
• Удаленное управление и др. функции.

Приобретение регулируемых ИП постоянного тока для обеспечения работы электронных устройств и лабораторного оборудования позволяет оптимизировать исследования и тестирования, использовать один прибор для выполнения различных задач. Вашему вниманию представлены компактные устройства от ведущих мировых брендов, обеспечивающие стабильные и точные выходные параметры, высокую функциональность и возможность работы в проблемных сетях.

Наших заказчиков ожидают бонусы и выгодные предложения, лояльная ценовая политика, квалифицированная техническая поддержка, гарантии и сервисное обслуживание.

Источник питания (от англ. Power supply), который всегда можно купить в компании МаксПрофит, представляет собой измерительный прибор высокого класса точности, который обеспечивает электрическим током различное электронное оборудование. Принцип работы любого ИП основывется на преобразовании электрической энергии. Элементы управления на фронтальной панели позволяют задавать выходные параметры сигнала. Компания МаксПрофит является официальным дистрибьютором большинства компаний, занимающихся производством измерительного обрудования, поэтому мы предлагаем неизменно низкие цены на источники питания , доставку по России, а также расширенный интервал гарантийного обслуживания при необходимости. На современном рынке контрольно - измерительных приборов представлено множество моделей источников питания: это и лабораторные источники питания от Agilent Technologies, и высокопроизводительные ИП GW Instek, и импульсные источники питания производства Rohde & Schwarz. Виды современных источников питания и их отличительные особенности рассмотрены ниже.

Источники питания , используемые в быту, ремонтных мастерских и производственных цехах подразделяются на два типа - частотные и импульсные. Наиболее часто встречаются именно частотные, или обычные, источники питания. Данные ИП имеют простое исполнение, все элементы управления вынесены на переднюю панель. Такие источники питания очень часто называют линейными. Но сразу стоит отметить, что это мнение ошибочно, так как получение постоянного тока из переменного напряжения путем преобразования изначально нелинейно. Далее рассмотрим импульсные источники питания . Эти приборы отличаются более стабильными и точными выходными параметрами, но их устройство гораздо сложнее и следовательно цена на них в несколько раз выше. Теперь подробно рассмотрим самые популярные источники питания.

Источник постоянного питания

В отличии от ИП переменного тока, который используется вместе с трансформатором, источник питания постоянного тока работает с выпрямителем. Делается это для того, чтобы получить постоянное напряжение из переменного тока путем преобразования. Помимо этого, необходим фильтр (один или несколько конденсаторов) для того, чтобы отфильтровать большую часть помех. Но даже самые современные фильтры не позволяют полностью избавиться от помех и это неизбежно сказывается на выходном сигнале. Если источник постоянного питания используется для зарядки аккумуляторов, то данные помехи не оказывают никакого влияния, поэтому большинство зарядных устройств состоит лишь из трансформатора и свето - диода, который соединен с резистором.

Источник переменного тока

Данный ИП как правило требует подключения к электрической сети (розетке). Основным элементом в структуре источника питания переменного тока является трансформатор. После подключения к электрической сети, управлять выходным напряжением можно элементами на передней панели, понижая напряжение до нужного. Так же как и в ИП постоянного тока, в источниках переменного тока часто применяется фильтрация для снижения воздействия помех и пульсаций.

Главным отличием источников питания данного типа от аналогичных приборов является наличие интерфейсов RS232 и GPIB. Данные шины позволяют удаленно управлять выходными параметрами ИП. А именно: силой тока, напряжением и частотой. Основными элементами программируемого источника питания являются ЦП (центральный процессор), плата программирования напряжения или тока и плата обработки выходных параметров. Более дорогие модели оснащены защитой от КЗ, перегрева и перегрузки. Еще одним отличием приборов данного типа является то, что они могут выработывать переменный, а также постоянный ток. На сегодняшний день программируемые источники питания являются самыми популярными приборами в исследовательских лабораториях, ремонтных мастерских и производственных помещениях.

Вы можете ознакомиться с ассортиментом и купить источник питания в