Параметры питания электрической цепи зависят от множества факторов. Конечно, производители бытовой техники и аппаратуры стараются стандартизировать процессы. Но в быту и в самодельных схемах всегда находятся нестандартные задачи.
Так, в качестве простейшего примера – блок питания для лабораторных работ. Во-первых, здесь могут потребоваться разные параметры выходного тока (сила тока и напряжение), то есть пользователям должна быть доступна их регулировка; а, во-вторых, отдаваемый ток необходимо измерять, выдавая наглядную информацию о его силе и уровне напряжения.
Другой пример – ремонтные мастерские бытовой и цифровой техники. Здесь тоже удобно совмещать БП с индикацией напряжения и тока.
Ниже рассмотрим несколько наиболее популярных схем блоков питания, систем организации индикации и их включения в БП.
Типы блоков питания
В зависимости от стоящих задач, требуемых параметров выходного напряжения и силы тока, и других критериев создаются и различные блоки питания.
В бытовом применении нашли наибольшее распространение два основных класса вторичных источников питания:
1.Линейные;
2.Импульсные.
Линейные БП строятся на базе силовых трансформаторов, выполняющих роль гальванической развязки (это значит, что подключаемая к нему цепь будет нечувствительна к высокочастотным помехам, поступающим из основного источника тока). Однако, такой подход имеет явный недостаток – большие габариты и вес БП.
Типовая схема линейного БП выглядит следующим образом.
После трансформатора стоит диодный мост с простейшим фильтром из конденсатора.
Импульсные БП, в отличие от линейных, обеспечивают не постоянное напряжение/ток на выходе, а переменное (импульсный, пульсирующий).
На этом типе БП мы останавливаться не будем, так как в радиоаппаратуре они применяются крайне редко, и только для очень специфичных задач.
Системы индикации
Для большинства задач применяются следующие системы индикации уровня напряжения или силы тока:
1.Шкальные (с классической шкалой и указывающей стрелкой);
2.Пиковые (люминесцентные или светодиодные, аналоговые, на логических элементах или специализированных микросхемах).
Самый простой и доступный всем способ отображения уровня силы тока или напряжения – шкала со стрелкой.
Включение в схему такого индикатора самое элементарное.
Вольтметр (строится на базе амперметра с применением множителя, включается в цепь параллельно измеряемому участку цепи):
Амперметр (включается последовательно):
Самое сложное в стрелочных приборах измерения – калибровка и прорисовка шкалы.
Отдельно стоит упомянуть "растяжение". Для увеличения точности измерения в заданном диапазоне значений, например, у шкальных вольтметров, применяют туннельные диоды, которые фактически отсекают часть неиспользуемого диапазона.
Цифровая индикация намного сложнее в реализации, но гораздо более наглядна. Начинающие радиолюбители могут столкнуться не столько с проблемой составления принципиальной схемы (готовых схем предостаточно), сколько с ее физической реализацией (создание печатной платы и пайка).
Аналоговые индикаторы на светодиодах предполагают наличие компараторов, где напряжения делятся на условные группы срабатывания.
Вот один из примеров реализации индикации из столбика светодиодов (чем выше столбик, тем выше напряжение).
Наиболее быстрый и доступный начинающим способ пиковой индикации – использование специальных готовых микросхем.
Несколько примеров.
БП с индикацией напряжения и тока
В качестве основного примера мы выбрали блок питания, состоящий из самых доступных радиоэлементов, имеющий возможность изменения выходных параметров и оснащенный современной цифровой индикацией. Он предполагает выходное напряжение – до 30 В, силу тока – 5 А.
Итак, непосредственно схема БП.
Все использованные основные элементы указаны на самой схеме.
В данном БП предусмотрен стабилизатор напряжения и тока.
Трансформатор Т1 лучше всего взять мощностью не менее 100 Вт (до 150 Вт), выходные обмотки должны быть рассчитаны на токи:
II-обмотка – 4-6 А,
III-обмотка – 1-2 А.
Ввиду того, что транзистор VT1 будет сильно греться на высоких нагрузках, он требует установки на теплоотвод общей площадью около 1500 см2.
Печатная плата БП.
Принципиальная схема блока индикации выглядит следующим образом.
Семисегментные светодиоды - KINGBRIGT DA 56 – 11 SRWA, могут быть заменены на АЛС324Б.
Если вам требуется большая разрядность – можно рассмотреть применение микросхемы КР572ПВ6.
Использованная выше КР572ПВ2А, легко заменяется на ICL7107CPL.
Печатная плата для блока индикации.
Автор: RadioRadar