Лабораторный БП Основные технические характеристики источника питания:
плавная регулировка напряжения в диапазоне от 0 до 30 В;
напряжение пульсаций при токе 15 А не более 1 мВ;
плавная регулировка тока ограничения (защиты) от 0 до 15 А;
коэффициент нестабильности по напряжению не хуже 0,001 %/В;
коэффициент нестабильности по току не хуже 0,01 Схема управления (А1) собрана на двух универсальных операционных усилителях (ОУ), расположенных в одном корпусе, и питается от отдельной обмотки трансформатора. Это обеспечивает регулировку выходного напряжения от нуля, а также более стабильную работу всего устройства. А для облегчения теплового режима работы силового регулирующего транзистора применен трансформатор с секционированной вторичной обмоткой . Отводы автоматически переключаются в зависимости от уровня выходного напряжения при помощи реле К1, S1. Что позволяет, несмотря на большой ток в нагрузке, применить теплоотвод для VT3 \VТ6 небольших размеров, а также повысить КПД стабилизатора.
Схема управления (А1) состоит из стабилизатора напряжения и стабилизатора тока. При необходимости устройство может работать в любом из этих режимов. Режим зависит от положения регулятора (R18).
Стабилизатор напряжения собран на элементах DА1 . VT2 – VT3-6 . Работает схема стабилизатора следующим образом. Нужное выходное напряжение устанавливается резисторами “грубо” (R16) и “точно” (R17). В режиме стабилизации напряжения сигнал обратной связи по напряжению (- Uос) с выхода (Х2) через делитель из резисторов R16-R17-R7 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя DА1/2. На этот же вход через резисторы RЗ-R5-R7 подается опорное напряжение +9 В. В момент включения схемы на выходе DА1/12 будет увеличиваться положительное напряжение (оно через транзистор \/Т2 приходит на управление VТЗ-4) до тех пор, пока напряжение на выходных клеммах ХI -Х2 не достигнет установленного резисторами R16-R17 уровня. За счет отрицательной обратной связи по напряжению, поступающей с выхода Х2 на вход усилителя DА1/2, выполняется стабилизация выходного Напряжения источника питания.
Соответственно изменяя сопротивление резисторов R16(“грубо”) и R17 (“точно”), можно менять выходное напряжение (Uвых) от 0 до З0В.
Когда к выходу источника питания подключена нагрузка, в его выходной цепи начинает протекать ток, создающий положительное падение напряжения на резисторе R19 (относительно общего провода схемы). Это напряжение поступает через резистор R18 в точку соединения R6-R8. Со стабилитрона VD2 через R4-R6 подается опорное отрицательное напряжение (—9 В). Операционный усилитель DA1.2 усиливает разность между ними. Пока разность отрицательная (т.е. выходной ток меньше установленной резистором R18 величины), на выходе DA1/10 действует +15 В. Транзистор VT1 будет закрыт и эта часть схемы не оказывает влияния на работу стабилизатора напряжения.
При увеличении тока нагрузки до величины, при которой на входе DA1/7 появится положительное напряжение, на выходе DA1/1О будет отрицательное напряжение и транзистор VT1приоткроется. В цепи R13-R12-HL1 протекает ток, который уменьшит открывающее напряжение на базе регулирующего силового транзистора \/Т3-6.
Свечение красного светодиода (HL1) сигнализирует о переходе схемы в режим ограничения тока. В этом случае выходное напряжение источника питания снизится до такой величины, при которой выходной ток будет иметь значение, достаточное для того, чтобы напряжение обратной связи по току (Uос), снимаемое с резистора R16, и опорное в точке соединения R6-R8-R18 взаимно компенсировались, т.е. появился нулевой потенциал. В результате выходной ток источника окажется ограниченным на уровне, задаваемым положением движка резистора R18.
Диоды (VDЗ) на входах операционных усилителей обеспечивают защиту микросхемы от повреждения в случае включения ее без обратной связи или при повреждении силового транзистора. В рабочем режиме напряжение на входах ОУ близко к нулю и диоды не оказывают влияния на работу устройства.
Конденсатор С3 ограничивает полосу усиливаемых частот ОУ, что предотвращает самовозбуждение и повышает устойчивость работы схемы.
Особенности конструкции Части схемы, выделенные пунктиром (А1 ), располагаются на печатной плате размером 80х65 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1 ...3 мм.
При сборке использованы детали: подстроечные резисторыR5 и R6 типа СПЗ-19а; переменные резисторы R16...R18 типа СП3-4а или ППБ-1