Вернуться к содержанию сайта (>>>>)
1.4.Лабораторный блок питания своими руками ( зарядное устройство)
Лабораторный блок питания был изготовлен по схеме применяемой в блоках питания компьютера на ШИМ TL494 рис.1
Рис.1
В качестве корпуса использован корпус от компьютерного блока питании рис.2
Рис.2 Общий вид БП (слева), расположение деталей внутри корпуса (справа)
По сравнению с компьютерным блоком питания данная схема существенно упрощена. Нет системы защиты по выходным напряжениям. У БП оставлен лишь один выход по напряжению. Силовой трансформатор был взят от компьютерного БП и перемотан. Первичная обмотка состоит из двух обмоток по 20 витков (провод
Сама схема достаточно подробно описана в материалах Интернета. Поэтому остановимся на нюансах данного варианта.
В публикациях в Интернете описывается переделка компьютерного БП в лабораторный с использованием имеющейся в БП платы. И лишние детали выпаиваются. Такая переделка не рациональна. Во первых много работы по поиску не нужных деталей. Во вторых с точки зрения ремонта плата БП компьютера выполнена не лучшим образом.
В данном варианте БП элементы схемы выполнены в виде модулей и соединяются между собой на клеммных разъемах. Это дает возможность практически без паяльника вынуть вышедший из строя модуль и заменить его на запасной или отремонтировать не вынимая всю плату БП. При такой модульной схеме обеспечиватся удобный доступ к деталям схемы, особенно к ключевым транзисторам, как к самому не надежному элементу схемы. Модули показаны пунктирной линией на Рис.1 и общий их вид на рис.3
Рис.3 Общий вид модулей блока питания
1. Модуль с сетевым выпрямителем и дежурным источником питания. 2-инвертор с ШИМ контроллером и радиатор с ключевыми транзисторами. 3 выходной выпрямитель с силовым трансформатором, радиатором с выпрямительными диодами и дросселем.
В Интернете приводятся схемы реализации регулировки выходного напряжения и тока. Некоторые схемы не понятно как работают, поэтому ниже приведены данные варианты в исходном виде с некоторыми комментариями:
В [1, 2, 3] представлена такая схема Рис.2(слева)
Рис.2
По схеме регулировки напряжения вопросов нет. Использована классическая обвязка операционного усилителя на делителях напряжений. А вот по схеме регулировки тока возникают вопросы в работоспособности такой обвязки. Схема приводимая на сайтах (Рис.2 слева) перерисована в более читаемую форму (Рис.2 справа). Итак на схеме вывод 16 ШИМ494 посажен на общий провод (или на массу) . При таком подключении уже не зависимо от вывода 15 компаратор микросхемы ШИМ будет отключен !!!. Т. е регулировки по току не будет. Кроме того, обвязка по выводу 15 то же очень странная. Здесь каким то образом сочетаются два напряжения: одно на выводах микросхемы ШИМ494 (13,14) 5 вольт и второе отрицательное с выходного выпрямителя (обведено на рисунке 2 справа) ???. Данная схема мной не проверялась на работоспособность и возникает вопрос есть ли смысл это делать?.
В [4,5] приведена схема «итальянца» для переделки компьюторного БП в лабораторный Рис.3
Рис.3
По данной схеме практически не возникают вопросов. Эта схема была взята за основу при изготовлении лабораторного БП Рис.1.
Однако в процессе опробования работы БП в данном варианте, регулировка тока работать не стала. После того, как был убран резистор 4,7 ком (отмеченный красной стрелкой на рис.3) регулировка тока заработала. Шунт требуемый для работы схемы регулировки тока использован от Китайского электронного вольтметра амперметра, который установлен в Бп для измерения выходных напряжения и тока. Измерения показали, что сопротивление шунта составляет 0,04 ома, что и требуется для работы схемы регулирования тока.
Испытания БП проводилось без нагрузки и под нагрузкой. Осциллограммы измеренные в точках, показанных на рис.4 приведены в Табл.1. В ячейках таблицы приведены значения осциллограмы, измеренных в точка указанных в шапке таблицы. При измерении в двух плечах схемы указыны оба измерения, а осциллограмма приведена для одного измерения, так как вторая осциллограмма идентична первой. Первое число максимальное напряжение в вольтах, второе число частота, определённая осциллографом.
Рис.4 Фрагмент схемы рис. 1 с указанием точек тестирования
Табл.1
Вольт амперная характеристики данного блока питания приведена на рис.7. На рисунке слева приведена вольт амперная характеристика для максимальных значений тока и напряжения, выставленных переменными резисторами R3 и R10 рис. 1, которые может выдать БП при таких номиналах резисторов, установленных в схеме. Резисторы R15 51 ком и R16 20 ком установлены параллельною. Общее сопротивление 14 ком.
Рис.7
На рис. 7 (справа) приведена вольт амперная характеристика для некоторых промежуточных значений тока и напряжения: выставлено напряжение порядка 15 вольт, сила тока около 3 ампер.
При опробовании БП под нагрузкой выяснилось, что использованный в БП цифровой вольтметр амперметр не показывает силу тока, если он включается под нагрузкой. Нужно подать сначала питание на прибор, а затем подключать нагрузку уже под напряжением. Это крайне не удобно особенно при больших токах. Поэтому было дополнительно поставлено реле с кнопкой которое позволило включать инвертор после подачи напряжения на схему. Т. е. при включении БП в сеть подключается вентилятор и вольтметр амперметр, затем уже кнопкой включается инвертор. Поэтому можно на выключенном БП подключить требуемую нагрузку.
На переменный резистор для регулировки тока лучше установить шкалу с показаниями силы тока, чтобы можно было предварительно устанавливать ориентировочно требуемую силу тока, так как без нагрузки прибор ничего не показывает. Для более точной настройки уже можно регулировать силу тока при подключённой нагрузке, либо закорачивать выводы БП.
Существенный недостаток данной схемы это достаточно частое сгорания ключевых транзисторов при подключении или отключении нагрузки при включённом блоке питания. Особенно это проявляется при коротком замыкании. Поэтому, замыкать выводы БП для проверки установки силы тока при включённом БП не желательно. Выявить причину и способ устранения данного недостатка пока не удалось. При подключении нагрузки при выключенном БП, даже при коротком замыкания, не приводит к сгоранию транзисторов при последующем включении БП.
Ссылки
1. AT блок питания на TL494 своими руками
https://rukami-sam.ru/at-blok-pitania-na-tl494-svoimi-rukami
2. Переделка компьютерного блока питания.
3.Переделка компьютерного блока питания в лабораторный с регулировкой напряжения и тока
https://zapitka.ru/masterskaya/peredelka-kompyuternogo-bloka-pitaniya-v-laboratornyy
4 Схема итальянца. Радиолюбитель.Радиосхемы начинающим ЛБП из компьютерного АТХ на ШИМ TL494.
https://vk.com/wall-161770906_139
5. Переделка блока ATX по схеме «итальянца»
https://forum.cxem.net/index.php?/topic/176218-переделка-блока-атх-по-схеме-итальянца/