Лабораторный источник питания = 0… 15 В / 1 А для использования при ремонте мобильных телефонов - Блоки питания - Источники питания - Каталог статей - RADIOAMATOR
Изобретатель радио Вторник, 06.12.2016, 12:10
RADIOAMATOR
Поиск позывных в российском Callbook'e:
ON-LINE поиск предоставлен сервером QRZ.RU

Приветствую Вас Гость | RSS
Выбрать язык / Select language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Korean
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish
Поиск по сайту
Меню сайта
Категории раздела
Блоки питания [41]
Ремонт блоков питания [21]
Зарядные устройства [21]
Регуляторы мощности [13]
Преобразователи напряжения [10]
Защита [19]
Стабилизаторы переменного тока [4]
БП для трансивера [8]
Аккумуляторы [6]
Стабилизаторы постоянного тока [4]
Умножители [2]
Друзья сайта
Главная » Статьи » Источники питания » Блоки питания

Лабораторный источник питания = 0… 15 В / 1 А для использования при ремонте мобильных телефонов
Лабораторный источник питания = 0… 15 В / 1 А для использования при ремонте мобильных телефонов
Д.В. Карелов, г. Кривой Рог РА 5'2010
Характеристики представленного в статье источника питания оптимизированы для использования в целях тестирования мобильных телефонов по методике, описанной в [2]. Также его можно с успехом использовать в качестве зарядного устройства для аккумуляторных батарей небольшой емкости и других радиолюбительских задач.
Автору попал в ремонт широко используемый мастерами по ремонту мобильных телефонов источник питания типа YH-1501A китайского производства. Не найдя принципиальной схемы устройства, пришлось срисовать ее с монтажа. Схема оказалась довольно простой, но очень эффективной по качеству стабилизации выходного напряжения и безопасности, поэтому было принято решение повторить ее, используя по возможности детали отечественного производства и устранив некоторые недостатки оригинальной схемы.
Основные технические характеристики источника питания:
•  напряжение питания сети -220 В / 50 Гц;
•  потребляемая мощность - до 30 Вт;
•  выходное напряжение - однополярное 0...15 В постоянного тока;
•  регулировка выходного напряжения - плавная в пределах двух диапазонов регулирования: 0...7,5В и 0...15В;
•  снижение выходного напряжения при изменении тока нагрузки от 0 до 1 А не превышает 0,2%;
•  диапазон выходного тока - 0...1 А;
•  защита по току - токовая отсечка на уровне 1,1 А.
•  индикация выходного напряжения / тока -аналоговая измерительная головка;
• светодиодная индикация рабочего режима и срабатывания защиты по току.
Описание принципиальной электрической схемы источника питания
Принципиальная электрическая схема устройства показана на рис. 1.

Основу устройства составляет микросхема прецизионного регулятора напряжения DA1. Для понимания принципа работы источника питания рассмотрим структуру этой микросхемы, показанную на рис.2.
 
 Регулятор имеет в своем составе источник опорного напряжения Vref = 7,15 В, усилитель ошибки с дифференциальным входом Vin{+), Vin(_), выходы Vc, Vout, Vz. Также в регуляторе есть возможность получения сигналов обратной связи по току через входы СОМР (компенсация), CL (ограничение тока) и CS (датчик тока). Следует отметить, что регулятор работоспособен при напряжении питания в диапазоне от 9,5 до 40 В, а максимальные выходной ток составляет 150 мА.
Работает регулятор следующим образом. Напряжение с выхода источника опорного напряжения Vref через делитель R2/R1 подается на неинвертирующий вход усилителя ошибки Vin(+) , а на его инвертирующий вход Vin(-) через делитель R4/R5-R6 подается сигнал обратной связи с выхода источника питания. Усилитель ошибки сравнивает напряжение на инвертирующем и неинвертирующем входах. Сигнал с усилителя ошибки усиливается и снимается с выхода Vc, откуда через токоограничивающий резистор R7 управляет током базы транзистора VT3. Это приводит к изменению его коллекторного тока и, как следствие, тока базы и коллекторного тока выходного транзистора VT4, что корректирует выходное напряжение до заданного. Дополнительно напряжение с выхода источника опорного напряжения Vref по цепочке R2R3 подается на инвертирующий вход Vin(-) усилителя ошибки. Этим обеспечивается возможность регулирования выходного напряжения до нуля.
Для формирования токовой отсечки используется вход СОМР регулятора. Как видно из рис.2, если на этот вход подать низкий уровень, то выходной каскад регулятора DA1 закроется, и сигнал управления с выхода Vc будет снят. Это приведет к закрытию транзисторов VT3, VT4 схемы и снижения выходного напряжения практически до нуля.
Формирование низкого уровня на входе СОМР регулятора осуществляется триггером на транзисторах VT1, VT2. В рабочем режиме транзисторы VT1 и VT2 закрыты. При увеличении тока в нагрузке увеличивается падение напряжения на датчике тока R13, которое через резистор R8 подается на базу VT2. Когда ток в нагрузке достигает тока уставки, триггер переключится, замыкая вход СОМР DA1 через диод VD1 на общий провод. После срабатывания защиты и снижения напряжения / тока на выходе источника питания до нуля, триггер не может самостоятельно вернуться в исходное положение. Для возобновления работы необходимо отключить источник питания от сети на 5... 10 с.
Для индикации режимов работы источника питания используется светодиод VD2 с кристаллами красного и зеленого цветов свечения, включенных по схеме с общим катодом. Цвет свечения светодиода зависит от состояния триггера VT1-VT2. В рабочем режиме, когда транзисторы VT1 и VT2 закрыты, «плюс» с выпрямительного моста VD3 по цепи R11 R9 поступает на анод «красного» кристалла, а через R10 - на анод «зеленого» кристалла. Ток протекает через оба кристалла светодиода, но из-за разности их характеристик и сопротивлений в цепи преобладает красный цвет свечения VD2. При срабатывании токовой защиты транзисторы VT1 и VT2 открываются и анод «красного» кристалла через резистор R9 и триггер подключается к общему проводу. Таким образом, «красный» кристалл гаснет, а «зеленый» продолжает гореть, индицируя переход в режим защиты.
Резистор R15 создает начальную нагрузку выходного транзистора для получения надежного «нуля» на выходе источника питания. Диод VD4 не позволяет разряжаться фильтрующему конденсатору С5 на схему токовой защиты. Диод VD1 исключает попадание питающего напряжения на вход СОМР DA1. Назначение остальных элементов схемы очевидно.
Для обеспечения плавности регулирования выходного напряжения в источнике питания предусмотрено два диапазона регулирования - 0...7,5 В и 0...15В. Переключение диапазонов осуществляется переключателем SA1. В отличие от оригинальной схемы китайского источника питания, для облегчения теплового режима выходного транзистора при малых выходных напряжениях предусмотрено переключение питания схемы стабилизатора на более низкое напряжение. При переключении в диапазон регулирования 0...7,5 В переключателем SA1.1 снижается предел регулирования выходного напряжения путем изменения сопротивления цепи R5 R6, а спаренным с ним переключателем SA1.2 вход выпрямительного моста VD3 переключается на среднюю точку вторичной обмотки трансформатора TV1 , снижая таким образом питающее напряжение схемы стабилизатора в два раза.
Конструкция и детали
Элементы схемы регулятора/стабилизатора напряжения спаяны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 63x46 мм. Чертеж печатной платы и схема расположения деталей на плате показаны на рис.3 и рис.4 соответственно.
 
 
Плата припаивается к выводам переменного резистора R2, закрепленного на передней панели и дополнительно укрепляется уголком из жести или термоклеем. Выводы светодиода VD2 выгибают для вывода его на переднюю панель. Транзистор VT4 устанавливают на радиаторе с площадью рассеивания не менее 200 см2. В качестве радиатора можно использовать заднюю крышку конструкции, изготовив ее из листа алюминия. Все переключатели, выходные клеммы и измерительная головка закреплены на передней панели и подключаются к плате проводниками. Сопротивления Вд и RШ располагают на отдельной печатной плате или навесным монтажом непосредственно на клеммах измерительной головки. Внешний вид готовой конструкции показан на фото.
В конструкции использованы постоянные резисторы мощностью 0,25 Вт. По возможности устанавливались резисторы для поверхностного монтажа формата 1206. Мощность резисторов R13 - не менее 1 Вт, R15 - 2 Вт. Переменный резистор - СПЗ-4аМ или подобный, номиналом 2...15 кОм. Вместо диодного моста VD3 и диода VD4 можно использовать любые выпрямительные диоды с допустимым обратным напряжением 100 В и допустимым прямым током не менее 3 А. Конденсаторы любые общего применения с номиналами, указанными на схеме. В оригинальной схеме были установлены транзисторы следующих типов: VT1 -- SS8550, VT2 - SS8050, VT3 - 2SA966, VT4 - 2N3055. Микросхема DA1 может быть заменена аналогами МС1723С, LM1723 и т.п. Трансформатор TV1 -мощностью не менее 30 Вт. Вторичная обмотка должна обеспечивать напряжение -19...20 В под нагрузкой током 1 А. Отвод от середины используется для снижения нагрузки на выходной транзистор при малых выходных напряжениях. Если отвода нет, переключатель SA1.2 не ставится, но тогда желательно увеличить площадь рассеивания радиатора выходного транзистора вдвое. В качестве индикатора выходных напряжения / тока РА1 можно использовать любой подходящий микро-или миллиамперметр. Хорошо подходит микроамперметр с током полного отклонения 150 мкА, тогда можно сделать шкалу вольтметра 15 В, амперметра - 1,5 А. Резисторы Rд и РШ подбираются под используемую измерительную головку.
Сборка и наладка
После сборки схемы стабилизатора следует произвести его наладку, которая состоит в установке уровней выходного напряжения и тока срабатывания защиты. Рекомендуется при сборке не впаивать детали R3, R5, R6, R8, VD1 для производства настройки схемы.
Сначала следует подобрать номинал резистора R3, который обеспечит плавность регулирования от нуля. Для нападки вместо резистора R3 впаивают перемычку, движок переменного резистора R2 переводят в верхнее по схеме положение и подают на схему питание. Вольтметром будем контролировать напряжение Vin(+) на выводе 5 DA1. Плавно переводя рычаг резистора R2 вниз, наблюдаем сначала плавное снижение напряжения на выводе 5 DA1, а затем его резкое увеличение. Выставив минимальное напряжение на выводе 5 DA1, выключаем питание, выпаиваем резистор R2 из схемы и измеряем сопротивление между движком и нижним по схеме выводом. Номинал резистора R3 выбираем равным или немного меньшим измеренному сопротивлению. Впаиваем R2 и R3 в схему и проверяем плавность регулирования выходного напряжения.
Теперь, для получения двух диапазонов регулирования выходного напряжения следует подобрать сопротивление резисторов R5 и R6, которыми определяется максимальное напряжение на выходе источника питания. Для этого движок R2 переводят в верхнее по схеме положение, замыкают переключатель SA1.1 и методом подстановки резистора R6 номиналом несколько кОм добиваются получения на выходе источника питания напряжения 15В. Затем переключатель SA1.1 размыкают и подбирают номинал резистора R5 для получения на выходе источника питания напряжения 7,5 В.
Закончив настройку уровней выходного напряжения, следует настроить схему токовой защиты, которая заключается в подборе номинала резистора R8. Для этого удобно вместо R8 временно подключить переменный резистор сопротивлением несколько кОм. Установив сопротивление временного резистора R8 максимальным, подают на схему питание, выводят напряжение на ноль и подключают к выходу источника питания амперметр. Регулятором R2 через подключенный амперметр создают ток, равный 1,1 А. Теперь очень плавно уменьшают сопротивление временного переменного резистора R8 до срабатывания токовой отсечки. Отключив схему и выпаяв временный резистор, измеряем его сопротивление и выбираем R8 номиналом равным или немного больше измеренного.
Подбор номиналов сопротивлений Rд и Rш можно рассчитать по закону Ома, зная ток полного отклонения Iи и сопротивление РИ (можно измерить цифровым омметром) измерительного механизма используемой головки. Тогда для полного отклонения стрелки прибора при токе в нагрузке Iн сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
Rш = Iи * Rи / (Iн  -Iи ).
Для полного отклонения стрелки прибора при измеряемом напряжении Uo добавочное сопротивление рассчитывают по формуле:
Rд = Uо /Iи - Rи.
Исходя из полученных значений, сопротивления резисторов Rд и Rш подбирают по месту, выполняя калибровку по цифровому мультиметру.
Литература
1.  HA17723/F/P Прецизионный регулятор напряжения, техническое описание (на английском языке). - http://kazus.ru/datasheets/43339/HA17723.html.
2.  Гридин А.В., Романов К.Д. Общие принципы и некоторые особенности ремонта мобильных телефонов // Радиоаматор. - 2008. - №1. - С.55.
Категория: Блоки питания | Добавил: admin (26.06.2010)
Просмотров: 4291 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Наша кнопка сайта

Радиолюбителям и электрикам схемы, программы и т.д.

Код кнопки

 

Locations of visitors to this page

 

Статистика

Онлайн всего: 10
Гостей: 10
Пользователей: 0

Счётчик тиц Все для радиотехника! Информационная поддержка ремонта теле-видео-аудиоаппаратуры Сайт :: Паятель.at.ua - статьи и простые схемы, конструкции для начинающих и профессионалов. Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,
 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое! Всё для начинающих. Сборки сабвуферов для машин. Сборки сабвуферов для дома. Лаборатория. Электроника. Программы расчета. Выставка сабвуферов.

Copyright MyCorp © 2016Сайт создан в системе uCoz