Блок питания 12 В 4А с защитой
Блок питания 12 В для гаража с защитой
В статье рассматривается схема не сложного стабилизированного блока питания с унифицированным сетевым трансформатором ТН60 127/220. Ток нагрузки равен 4 амперам. Бок имеет вольтметр и амперметр – китайский модуль ампервольтметра ZFX-U288. Схема блока питания представлена на рисунке 1.
Внешний вид модуля показан на фото 1. Схема его подключения – на рисунке 2, измерение тока нагрузки в модуле производится в отрицательной шине блока питания.
Схема разрабатывалась по просьбе одного товарища. По его просьбе введена неоновая лампочка на входе схемы, сигнализирующая о наличии напряжения в первичной сети. Введен светодиод, свечение которого говорит о наличии напряжения после выпрямителя. Наличие выходного напряжения подтверждается свечением индикаторов в модуле амперметра. Так же в схеме предусмотрен вывод еще двух напряжений, переменных. Для питания автомобильной переноски – 12В и паяльника на 24В.
Работа схемы
При подаче напряжения на трансформатор через выключатель SA1, на его вторичных обмотках, включенных соответственно схеме, появляется напряжение порядка шестнадцати вольт. Это напряжение подается на мостовой выпрямитель VD1. Мост можно применить готовый, например BR101 или KBPC1001. Диоды этих мостов рассчитаны на среднее значение выпрямленного тока 10А. Падение напряжения на одном диоде моста при токе 5А равно 1,1 В. Исходя из этого, на диодах моста выделится, в виде тепла мощность, равная: 5А • 1,1В • 4 = 22 Вт. Теплоотвод необходим! Прикинуть площадь теплоотвода можно по диаграмме, размещенной в статье «Расчет радиаторов». Далее выпрямленное напряжение подается на конденсатор фильтра С1. Напряжение на этом конденсаторе уже будет соответствовать амплитудному значению выпрямленного . Т.е. Uc1 = 16В • 1,41 ≈ 23В. О появлении напряжения проиндицирует светодиод HL1. Далее начнет заряжаться конденсатор запуска стабилизатора C2. через резистор R3 и вывод 9 микросхемы стабилизатора DA1 К157ХП2. Это приводит к переводу стабилизатора в рабочий режим. Время включения, нарастания напряжения на выходе стабилизатора зависит от емкости конденсатора С3. Мягкий запуск стабилизатора. Эта микросхема используется в данной схеме неспроста, так как блок питания предназначен для использования не в домашних условиях, то и микросхема выбрана соответствующая. Она разрабатывалась для схем портативных магнитофонов. Т.е. в ее схеме используется термостабилизированный ИОН. Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить составным транзистором КТ827 или импортными типа TIP140, TIP141, TIP142. Как только появится напряжение на выходе стабилизатора, его часть через резистор обратной связи R4 ,будет поступать на вывод включения стабилизатора 9 микросхемы DA1. И теперь этим напряжением стабилизатор будет удерживаться в рабочем состоянии после того, как закончится ток заряда пускового конденсатора С2. При коротком замыкании в цепи нагрузки выходное напряжение стабилизатора будет стремиться к нулю, будет уменьшаться и напряжение на выводе 9 DA1. В определенный момент стабилизатор выключится и обесточит нагрузку. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. Для возобновления работы схемы потребуется выключение устройства и повторного его включения. Есть еще один вариант запуска стабилизатора после устранения режима КЗ, это включение кнопки запуска параллельно конденсатору С2.
Регулировать выходное напряжение стабилизатора можно подбором величины резистора R6. Емкость фильтрующего конденсатора С1 обычно выбирается 2000мкФ на один ампер тока нагрузки при определенной величине пульсаций на выходе. Если, например, от этого БП запитать автомагнитолу, то емкость фильтра можно уменьшить, так как в ней самой находятся элементы фильтрации питающего напряжения. От емкости С1 зависит, на какой ток срабатывания ставить предохранитель. Предохранитель должен выдерживать ток заряда фильтрующего конденсатора, или конденсаторов.
Монтаж схемы старайтесь выполнять короткими проводниками, если проводники, идущие от конденсатора С1 до микросхемы стабилизатора будут более 8… 10см, то в непосредственной близости от нее надо поставить блокировочный конденсатор емкостью 0,1мкФ… 1,0мкФ. После сборки и настройки БП обязательно проверьте осциллографом выходное напряжение на предмет самовозбуждения. Проверка должна производиться во всем диапазоне выходных токов БП.
Успехов К.В.Ю.