Доработка блока питания с переключаемым выходным напряжением

14.11.16

[Домашняя]

 

Как-то мне непосчастливилось приобрести универсальный блок питания с переключаемым выходным напряжением для батарейной аппаратуры. В принципе, блок выглядел весьма разумно, - переключатель напряжения с градацией через 1,5V, переключатель полярности, на конце кабеля пять штекеров разного типо­размера, плюс колодка «Кроны». В общем, то, что надо. Однако, под столь благовидной (но безымянной) личиной скрывался злобный вредитель. Хорошо еще, что я не стал ничего к нему подключать, потому что выходные напряжения оказались, завышены в ДВА РАЗА! Обдумав ситуацию, я предположил, что блок питания рассчитан на сеть 120V, потому и выдает при включении в 220V удвоенное выходное напряжение. Но надпись на корпусе утверждала обратное. Вскрытие показало, что внутри есть трансформатор с переключаемыми обмотками и выпрямитель с конденсатором на выходе. Стабилизатора нет. Пришлось доработать блок питания следующим образом. А именно, подать на его выпрямитель самое высокое напряжение, которое есть на вторичной обмотке трансформатора, и между выпрямителем и переключателем полярности включить регулируемый стабилизатор. Сначала стабилизатор планировалось сделать на ИМС LM317 по схеме с плавной регулировкой, как на рисунке 1.

Но затем уже в процессе от этой идеи пришлось отказаться, потому что при плавной регулировке будет довольно сложно установить точное выходное напряжение, либо каждый раз придется пользоваться мультиметром, что далеко не всегда возможно. Впрочем, такой вариант тоже возможен, если переменный резистор заменить подстроечным и не менять слишком часто выходное напряжение, либо пользоваться блоком питания исключительно в мастерской, где всегда есть под рукой свободный мультиметр. Финальная схема показана на рисунке 2.

Это регулируемый стабилизатор с переключаемым выходным напряжением. Величины выходного напряжения выбраны так, чтобы соответствовали номинальному напряжению большинства батарейных источников, применяемых в портативной аппаратуре:

1,5V (один элемент),

3V (два элемента),

4,5V (три элемента),

6V (четыре элемента),

9V («Крона» или импортный аналог),

12V (автомобильная аппаратура).

Стабилизатор напряжения выполнен на основе регулируемого стабилизатора А1 типа LM317. Эта микросхема представляет собой регулируемый интегральный стабилизатор напряжения от 1,25 до 33V при входном напряжении не более 37V. Величина выходного напряжения зависит от соотношения сопротивлений двух резисторов, образующих делитель напряжения на выходе микросхемы, для подачи на регулирующий вход. В схеме на рисунке 2 этот делитель состоит из резистора R1 и резисторов R2-R8, переключаемых переключателем S1. При указанных на схеме величинах сопротивления резисторов R1-R8 фактические выходные напряжения будут следующими: 1,51V, 3,08Vf 4,45V, 5,92V, 9,03V, 11,88V. Но это при условии, что сопротивления резисторов R1-R8 точно такие, как подписано на схеме. На деле существует погрешность сопротивлений постоянных резисторов. Здесь может быть два выхода из положения, - использовать прецизионные резисторы, что дорого и не всегда доступно, или из кучи резисторов общего применения с помощью точного омметра выбрать подходящие, либо набирать необходимые величины сопротивления, составляя их из нескольких резисторов. Есть и третий вариант, не годный для серийного производства, но вполне пригодный для радиолюбительского творчества. Дело в том, что сопротивление резистора зависит от толщины его резистивного слоя. Можно взять резистор немного более низкого сопротивления, чем требуется, а затем с помощью нулевой шкурки подточить его поверхность. При этом сопротивление резистора будет увеличиваться. Как показывает практика, таким образом можно увеличить фактическое сопротивление резистора в пределах 8-10%, но не более, так как при более значительном стачивании резистивного слоя может возникнуть его разрыв и сопротивление станет бесконечно большим. После того как сопротивление резистора подогнано до необходимой величины, его оголившийся резистивный слой нужно защитить от воздействия окружающей среды. Можно залить парафином или замазать клеем БФ-6. Монтаж дополнительного стабилизатора выполнен частично объемным, частично печатным способом в корпусе блока питания, используя его корпус как элемент крепления микросхемы, а резисторы смонтированы на дорожках переключателя, имеющегося на печатной плате, стабилизации напряжения выше 9V.

Радиоконструктор №3 2015г стр. 22

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 14.11.2016