Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Друзья, сегодня хочу рассказать вам о своей новой самоделке, это блок питания с регулировкой напряжения и тока о котором мечтают все без исключения начинающие и опытные радиолюбители. Устройство можно использовать, как в качестве лабораторного блока для питания различных самоделок, так и в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Блок питания имеет стабилизированный регулятор напряжения и систему ограничения силы тока, защиту от переполюсовки клейм аккумулятора со световой индикацией, а также автоматический регулятор скорости вентилятора, изменяющий обороты в зависимости от нагрева радиатора. На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитанная на ток до 10А. К этой схеме можно подключать любой трансформатор или импульсный источник питания от 12 до 30В. Для тех кто любит по мощнее, в этой статье вы также найдете схему рассчитанную на ток до 25А. Не буду торопить события. Внимательно читайте статью до конца.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2...30В 10А
Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

Скачать схему блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А Скачать

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 позволяет плавно регулировать напряжение в диапазоне от 1.2 до 30В. Регулировка напряжения выполняется переменным резистором Р1. Транзистор Т1 MJE13009 выполняет роль ключа пропускающего через себя большой ток.

Система ограничения силы тока выполнена на полевом транзисторе Т2 IRFP260, позволяет ограничивать ток от 0 до 10А, управление током осуществляется переменным резистором Р2, что позволяет использовать данный блок питания в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Обратите внимание на то, что резистор R6 состоит из четырех параллельно соединенных керамических резисторов 1 Ом 10Вт. Конечно можно было поставить всего один резистор на 1 Ом 40Вт. Только где такой найти? Да и цена у него будет космическая.

В схеме имеется встроенная защита от переполюсовки. При правильном подключении блока питания к аккумулятору загорается зеленый светодиод Led1. В случае не правильного подключения загорается красный светодиод Led2, сигнализирующий о ошибке подключения. Система корректно работает только при выключенном питании блока питания. То есть сначала подключаем аккумулятор, когда загорится зеленый светодиод включаем блок питания в сеть.

Автоматический регулятор оборотов вентилятора предназначен для уменьшения уровня шума возникающего в процессе работы блока питания. Стабилизатор напряжения L7812CV поддерживает постоянное напряжение 12В поступающее на делитель состоящий из терморезистора R8 установленного на радиаторе и подстроечного резистора Р3. Напряжение с делителя поступает на базу транзистора Т3. В процессе работы блока питания от большой нагрузки радиатор нагревается, сопротивление терморезистора R8 установленного в радиаторе становится меньше сопротивления подстроечного резистора Р3, напряжение на базе транзистора увеличивается и транзистор приоткрывается, тем самым увеличивая скорость вращения вентилятора. Настройка чувствительности регулятора осуществляется подстроечным резистором Р3.

В данной схеме регулируемого блока питания имеется возможность подключения разных моделей вольтметров и амперметров, стрелочных и электронных. С аналоговой классикой обозначенной на схеме буквами V вольтметр и A амперметр все понятно подключаем согласно схеме. Амперметр лучше покупать со встроенным шунтом, так гораздо компактней и дешевле. Класс точности вольтметра и амперметра с Али Экспресс должен быть 2.5 эти приборы работают нормально. А вот с китайскими электронными придется повозиться. На данный момент существует две модели китайских универсальных измерительных приборов (КУИП). Первая модель с синим проводом со встроенным шунтом более точная менее глючная, в последнее время её трудно найти на Али Экспресс. Вторая модель с желтым проводом и встроенным шунтом не точная и очень глючная с прыгающими показаниями амперметра от 0 до 0.25А на холостом ходу без нагрузки. Не понятно зачем её вообще продают? Если вы будете ставить электронный КУИП, тогда надо разорвать участок электрической цепи отмеченный на схеме красным крестиком. По другому в данной схеме электронный КУИП работать правильно не будет .

А эта схема для тех, кто любит мощные блоки питания. Как и обещал до 25А.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2...30В 25А
Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

Скачать схему блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А Скачать

В схему добавлен дополнительный мощный транзистор Т2 TIP35C способный выдерживать ток до 25А и резистор R3 200 Ом. Диодный мост заменен на более мощный. Транзистор IRFP250 выдерживает 30А, а транзистор IRFP260 49А. Так же с увеличением силы тока в схему добавлено ещё четыре керамических резистора. Всего надо соединить параллельно и установить восемь керамических резисторов 1 Ом 10Вт. Остальные элементы остались без изменений.

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2...30В 10А
Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

Скачать печатную плату блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А Скачать

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2...30В 25А
Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

Скачать печатную плату блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А Скачать

А это печатная плата блока резисторов. Для схемы на 10А нужна одна плата, а вот для схемы на 25А надо изготовить две таких платы и соединить между собой параллельно. Все резисторы на платах тоже соединены параллельно.

Печатная плата блока резисторов
Печатная плата блока резисторов

Скачать печатную плату блока резисторов Скачать

Стабилизатор напряжения LM317, транзисторы TIP35C, IRFP250, 260 устанавливаем на радиатор через изолирующие термопрокладки и термошайбы. Транзистор MJE13009 устанавливаем на радиатор без изоляции, иначе от сильного нагрева и плохого отвода тепла через термопрокладку будет перегреваться и выходить из строя. Стабилизатор напряжения L7812CV и транзистор BD139 устанавливаем на разные радиаторы. Терморезистор вставляем в просверленное в радиаторе отверстие и закрепляем с помощью Поксипола или Эпоксидной смолы. В процессе установки терморезистора проверяйте мультиметром отсутствие электрического контакта, между терморезистором и радиатором. Переменные резисторы, а также светодиоды при необходимости можно соединить проводами и вынести за пределы платы.

Блок резисторов соединяется проводами с основной платой. Готовый блок питания начинает работать сразу после подачи питания на плату. Единственное что надо настроить, так это скорость вращения вентилятора. Для этого надо при холодном радиаторе с помощью подстроечного резистора Р3 выставить напряжение на вентиляторе примерно 1 вольт. Вентилятор начнет вращаться при температуре радиатора примерно 45 градусов, обороты будут подниматься прямо пропорционально температуре радиатора. При охлаждении радиатора обороты вентилятора будут снижаться. Так работает автоматический регулятор оборотов вентилятора.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Как же пользоваться блоком питания?
Очень просто. Включаем питание и выставляем регулируемым резистором Р1 нужное вам напряжение. Ручку регулируемого резистора Р2 ставим в крайнее правое положение соответствующее максимальной силе тока. Подключаем нагрузку к блоку питания, при необходимости добавляем напряжение. Если надо резистором Р2 можно ограничить ток.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока подключение нагрузки

Как заряжать аккумулятор?
Легко! При подключении аккумулятора блок питания должен быть выключен из сети. Ставим ручки резисторов Р1 и Р2 в крайнее левое положение, минимальное напряжение и минимальный ток. Подключаем аккумулятор к блоку питания. Должен загореться зеленый светодиод, это означает что аккумулятор подключен правильно. В случае ошибки подключения загорится красный светодиод. После того, как вы убедились в правильности подключения аккумулятора, включите блок питания в сеть. Переменным резистором Р1 установите напряжение 14.5В. Далее резистором Р2 установите силу тока равную 10% от емкости аккумулятора, то есть для 60А/ч батареи начальный ток должен быть не более 6А.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока начало зарядки аккумулятора

После установки силы тока произойдет падение напряжения примерно до 13В. По мере заряда аккумулятора напряжение будет постепенно подниматься до 14.5В, а сила тока будет снижаться до 0.1А это будет означать, что батарея полностью заряжена.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока конец зарядки аккумулятора

Что будет с блоком питания в случае короткого замыкания?
Ничего страшного не произойдет. В случае короткого замыкания сработает защита ограничения тока. Согласно закону Ома: чем больше сопротивление цепи, тем меньше сила тока будет в нем. Следовательно при коротком замыкании будет максимально возможный ток. Напряжение упадет, а сила тока будет той, которую вы ограничили резистором Р2.

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 IRFP250, IRFP260, T3 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2 200R 0.25W, R3 1K 5W, R4 100R 0.25W, R5 47R 0.25W, R6 1R 10W параллельно 4шт, R7 3K 0.25W
  • Терморезистор R8 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 TIP35C, T3 IRFP250, IRFP260, T4 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2, R3 200R 0.25W, R4 1K 5W, R5 100R 0.25W, R6 47R 0.25W, R7 1R 10W параллельно 8шт, R8 3K 0.25W
  • Терморезистор R9 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой напряжения и тока

43 comments on “Блок питания с регулировкой напряжения и тока

  1. Дмитрий

    Сергей собрал ваш бп на 25ампер, все работает, ничего не греется кроме тип35с, причём при нагрузке в 6ампер, изолировал через подложки и термопасту, думаю может стоит на 2х сторонний радиатор его посадить? Так как если на грузить ампер 10 то он не успеет отдавать температуру и скорее всего его разорвет(?

    1. Сергей Автор записи

      Лучше бы на отдельный радиатор транзистор соединить проводами и вынести чтобы без подложек они плохо тепло проводят поэтому он сильно греется. А так его разорвет от перегрева.

      1. Дмитрий

        Да сегодня так и сделал, + спереди тоже радиатор поставил, вместо 5 ватного резистора на 1ком поставил на 2 вата 1 ком, в течении 20 минут гонял с напряжением 14в 5 ампер, все норм не греется, стабилитрон поставил советский на 8 ватт д815д) работает все регулируется, на мак тока не гонял, вместо 8 резисторов 1ом использовал мощное сопротивление с печки маза, думаю шунт поставить) спасибо большое хорошая рабочая схема💪🤝👍

  2. ДМИТРИЙ

    Давно искал хороший многофункциональный бп зарядное, буду собрать) 🍻💪👍

    1. Сергей Автор записи

      Блок очень простой, работает четко, рекомендую! Удачи Вам! 🙂

      1. Аноним

        Сергей а как происходит стабилизация тока на 12вольтовом стабилитроне опорного напряжения при напряжении ниже 11 вольт? Если верить шиту этот стаб работоет при минимальном напряжение 11.5?

        1. Сергей Автор записи

          Стабилитрон в этой схеме стоит, для ограничения напряжения на затворе полевого транзистора, чтобы не спалить транзистор. Если подключить схему к 12В источнику питания стабилитрон можно вообще не ставить. Ток плавно регулируется при любом выходном напряжении, проверено.

          1. Дмитрий

            Ещё думаю что стабилитрон можно не использовать вообще а просто брать 12 волтт с кренки вентилятора) 🤔

          2. Сергей Автор записи

            Нет. Не надо так делать. Тогда не будет работать регулировка тока. Стабилитрон просто ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора, чтобы защитить его от пробоя. Транзистор не любит более 12В на своем затворе. Если схему питать от 12В стабилитрон можно не ставить.

  3. Владимир

    Сергей, а нельзя было вместо восьми мощных резисторов взять кусочек проволоки с высоким удельным сопротивлением сопротивлением, к примеру, 0,1 Ом ? Было бы в десятки раз компактней и нет нужды искать мощные резисторы.

    1. Сергей Автор записи

      Можно. Проволока будет сильно греться надо на керамику мотать или в бетон заливать, тепло отводить, размер тоже большой будет. Резисторы в Чип и Дипе не проблема.

  4. Серьезный умник

    Скажите — какова смысловая нагрузка R6? Отопление в зимний период установки и пользователя? Четыре резистора по 1ом параллельно это примерно 0,25ом. Это просто провод и все. Зачем резистор? Что бы страшнее было?

    1. Сергей Автор записи

      Резистор проволочный керамический выполняет роль шунта. Без него не будет работать ограничение тока. Если не считаете нужным можете не ставить.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.