четверг, 12 ноября 2009 г.

Регулируемый источник тока и напряжения на базе ИМС LM317

Предлагаю свой вариант исполнения регулируемого источника тока и напряжения с пределами регулировки по току от 1 до 1000mA и напряжения от 0 до 12 V с низким коэффициентом пульсаций.
! (при желании диапазоны регулировок могут быть легко изменены, без изменения схемы можно получить регулировку напряжения от 0 до 15...20 вольт и тока от 1mA до 1.5...2.0A только изменив обмотку трансформатора, правда в этом случае увеличится нагрев DA1 и потребуется более мощный теплоотвод )
Дальше будет приведена электрическая принципиальная схема устройства, рекомендации по настройке и пояснения.
В качестве первоисточников использовались данные на радиоэлементы согласно спецификации производителей и базовые схемотехнические решения.
Существует и ряд решений получения аналогичных параметров от других авторов, но их схемы не отвечают в полной мере требованиям, предъявляемым мной к данному устройству:
  • Малый коэффициент пульсаций
  • Широкий диапазон регулировки напряжения и тока с малой (задаваемой) дискретностью
  • Использование легкодоступных и недорогих компонентов, имеющих много аналогов
  • Работа на импульсную нагрузку
  • Возможность работы как с цифровыми так и стрелочными (электромеханическими) приборами измерения напряжения и тока
  • Минимализация количества радиоэлементов электронной схемы
  • Автоматический переход в режим стабилизации тока при аварийном снижении сопротивления нагрузки и обратно в режим стабилизации напряжения при нормализации
  • Возможность использования только одной обмотки понижающего трансформатора для одного источника
  • Гальваническая развязка между несколькими источниками (в случае применения нескольких стабилизаторов в одном устройстве без необходимости объединения питания отдельных модулей) .
  • Высокий коэффициент стабилизации как напряжения так и тока
  • Легкая повторяемость
  • Недопустимость импульсов напряжения на нагрузке выше установленных, при регулировке и коммутации напряжения и тока из-за переходных процессов в радиоэлементах регулировки и коммутации
  • Исключение сбоев стабилизации тока и напряжения из-за импульсного характера нагрузки
  • Снижение тепловых потерь в регулирующем элементе свойственных схемам с непрерывной стабилизацией (коммутированием диапазона регулировки по напряжению с целью снижения падения напряжения на регулирующем элементе)
  • Зависимость линейности регулировок напряжения и тока только от характеристики регулирующего элемента (переменных резисторов регулировки (группы А или Б))


С целью заполнения этого пробела, мной было разработано и изготовлено данное устройство.  
Сокращения:
БП - блок питания  
ОУ - операционный усилитель
ИМС - интегральная микросхема


Данные на выбранные радиоэлементы и их аналоги можно найти по этой ссылке.
Типичные осциллограммы пульсаций на нагрузке при максимальном токе:
Нагрузка резистивная 10mV / 5mS на деление:

Нагрузка импульсная (электродвигатель) 20mV / 5mS на деление:

Для удобства восприятия схема разделена на функциональные блоки. Краткое описание назначения блоков:
  • Выпрямитель - преобразование переменного напряжения снимаемого с двухсекционной обмотки трансформатора Т1 в постоянное не стабилизированное напряжение
  • Стабилизатор, регулятор напряжения - стабилизация и регулировка выходного напряжения со встроенным датчиком тока на сопротивлении R1
  • Источник -6V - стабилизированный источник отрицательного напряжения 6 вольт для питания ОУ DA3, DA4 и обеспечения необходимого смещения для регулировки выходного напряжения от 0V
  • Усилитель напряжения - усилитель напряжения выделяемого на измерительном сопротивлении R1 при наличии тока нагрузки, которое пропорционально значению этого тока, для измерения электронным вольтметром и для работы регулятора тока
  • Регулятор тока - сравнение напряжений снимаемых с усилителя напряжения и резистора R13 - регулятора ограничения выходного тока устройства для управления ОУ DA1 в режиме стабилизации тока
  • Цифровые вольтметры - отдельные устройства и их параметры на работу схемы влияния не оказывают, предъявляемые к ним требования зависят от желаемой точности контроля выходного тока и напряжения
Описание работы устройства и назначения элементов:
С вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1 через первую группу контактов переключателя S1 переменное напряжение выбранной величины (9 и 16 вольт соответственно без нагрузки) подается на диодный мост D1-D4 где преобразуется в не стабилизированное постоянное напряжение.
Конденсаторы С6 и С7 снижают уровень импульсных помех проникающих из электросети. Далее это напряжение сглаживается конденсатором С1 и фильтруется С2 после чего подается на вход основного регулирующего элемента - DA1.
Для управления выходным напряжением DA1 используется источник отрицательного напряжения -6V а так-же сопротивления R2-R4, R14, R15 и вторая группа контактов переключателя S1 для коммутации выбранного диапазона напряжений. Назначение этих сопротивлений такое: R2 - обратная связь по напряжению ОУ DA1, его значение выбирается из отношения к сумме сопротивлений R3,R4,R14,R5 и определяет значение выходного напряжения. Его значение выбрано вдвое больше обычного (240 Ом) с целью снижения выходного тока ОУ DA4 (в режиме стабилизации тока через светодиод индикации включения режима ограничения тока D8 ток составляет около 2mA при минимальном выходном токе источника питания). R15 - отвечает за нулевое значение выходного напряжения БП при выбранном диапазоне регулировки выходного напряжения от 0 до 6...7 вольт и выкрученном в минимум (в 0Ом) сопротивлении  
R3 регулировки выходного напряжения.
R4 - определяет максимальное выходное напряжение обоих диапазонов.  
R14 - устанавливает минимальное напряжение для диапазона 6...12V.
Изменение этих сопротивление вызывает некоторое взаимное влияние на выходные значения напряжений и для полной калибровки процедуру подбора этих сопротивлений следует повторить несколько раз, используя подстроечные резисторы на момент калибровки. Накопительный конденсатор С3 и фильтрующий С4 используются для снижения уровня выходных пульсаций БП.

Если заменить R1 и С5 перемычкой и исключить блоки усилителя напряжения и регулятора тока получится обычный стабилизатор напряжения без регулировки и контроля выходного тока, для его регулировки и ограничения и введены данные элементы. *
Сопротивление R1 является токоизмерительным, выделяемое на нем напряжение пропорционально выходному току устройства.
Конденсатор С5 служит для шунтирования переменной составляющей выделяемой на сопротивлении R1 в процессе регулирования напряжения при большом токе нагрузки и ее импульсном характере, поскольку источник опорного напряжения привязан к входу этого резистора а не выходу, как предлагается делать в ряде решений других авторов.
Такое включение выбрано из соображений получения минимума пульсаций выделяемых на R1 при работе стабилизатора DA1. В противном случае напряжения пульсаций на входе ОУ DA3 составит около 10 милливольт, что после усиления с выбранным коэффициентом усиления около 200-250 раз (подбирается R7 в зависимости от реального значения сопротивления R1 с целью получить 10 вольт напряжения на выходе DA3 при выходном токе БП в 1A с последующим выводом на цифровой вольтметр) на выходе DA3 мы получим 2...2,5 вольта пульсаций, что сказывается на точности измерений и позволяет осуществлять только грубую регулировку стабилизации тока.
Даже шунтирование обратной связи через R7 конденсатором C13 и тем самым снижение коэффициента усиления DA3 по переменной составляющей до 1 раза оставляет эти пульсации на выходе DA3 и делает невозможным поддерживать точность измерения и регулировки выходного тока лучше чем с точностью определяемой уровнем этих пульсаций. **
Итак соотношение сопротивлений R6 и R7 определяет коэффициент усиления инвертирующего ОУ DA2 по постоянному напряжению. Поскольку неизбежен разброс параметров сопротивления R1, то следует подобрать значение R7 согласно вышеуказанным соображениям. При этом чем ниже будет сопротивление R1, тем меньшее влияние оно будет оказывать на стабильность выходного напряжения, на стабильность выходного напряжения в режиме стабилизации тока оно влияет еще в меньшей степени. Минимальное значение этого сопротивления определяется исходя из того, с какой точностью необходимо поддерживать и измерять минимальный выходной ток и в этом плане зависит от возможностей применяемого ОУ DA3, а именно параметром минимального напряжения смещения нуля.
Для выбранной ИМС оно составляет 75 микровольт.
Далее усиленное напряжение подается на цифровой вольтметр и на делитель R8, R9 опорой которого служит источник -6V.
Сопротивление R8 подбирается из цели получить нулевое напряжение на фильтрующем конденсаторе C16 при необходимом ограничении максимального тока (в данном схеме это +10 вольт на выходе DA3).***
На DA4 собран регулятор тока, напряжение снимаемое с делителя R8, R9 сравнивается с опорным регулируемым посредством R13 напряжением и усиленная разность этих напряжений через светодиод D8 прикладывается к входу управления ОУ DA1 таким образом, что при увеличении выходного тока БП выше выбранного значения, напряжение на управляющем входе DA1 начинает снижаться, при этом начинает светиться светодиод D8, сигнализируя о переходе БП в режим стабилизации тока.
Яркость его свечения обратнопропорциональна выходному току БП. R10 и R11 определяют коэффициент усиления ОУ DA4, при этом R11 подключен не к выходу DA4 а к управляющему входу DA1 что бы уменьшить влияние падения напряжения на D8 на работу устройства, коэффициент усиления по переменной составляющей близок к единице благодаря наличию конденсатора C14. Светодиод D8 целесообразно подобрать с минимальным падением напряжения в открытом состоянии, в противном случае может потребоваться изменение напряжения источника -6V до -7 и более вольт или заменить его обычным выпрямительным диодом отказавшись от индикации режима стабилизации тока. R12 служит для установки минимального тока нагрузки. С12 и С15 устраняют самовозбуждение ОУ. Источник -6V работает следующим образом. Переменное напряжение с контакта 3 (противоположного от не коммутируемого 1) выпрямляется цепочкой С8, D6, D7 включенной по схеме умножителя напряжения и заряжает конденсатор C9, на котором образуется около -32 вольт не стабилизированного напряжения. Далее это не стабилизированное напряжение подается на вход ИМС стабилизатора отрицательного фиксированного напряжения -6V DA2 LM7906, на выходе которого формируется стабилизированное напряжение - 6V. Для правильной работы DA2 требуется наличие нагрузки с током не менее 5mA согласно спецификации производителя, для этой цели установлен R5, кроме того необходимо наличие конденсаторов C11, C12 согласно все тех же рекомендаций производителя во избежание входа ИМС в режим самовозбуждения.
Важно разместить эти конденсаторы как можно ближе к выводам DA2, иначе их применение окажется неэффективным.
Разумеется необходимо установить DA1 и диодный мост на теплоотвод, выделяемая на них тепловая мощность зависит от выбранного напряжения нагрузке и в худшем случае составляет около 8...10 ватт для данной схемы (в режиме стабилизации тока при выбранном верхнем пределе напряжения возможно до 16 ватт на низкоомной нагрузке, что-бы этого не допускать, выбирайте нижний диапазон напряжений).
Как лучше всего соединять блоки и отдельные элементы показано на схеме, при несоблюдении этих рекомендаций возможно повышение уровня пульсаций.
Усилитель напряжения целесообразно экранировать в случае применения пластикового корпуса устройства, корпуса переменных резисторов нужно заземлить на вход R1 (общую точку всех токов устройства).

Примечания:
*Ток в этом случае будет определяться значением сопротивления нагрузки и максимально возможным значением тока для ОУ DA1, что составляет около 2 ампер при падении напряжения на DA1 не более 15 вольт согласно рекомендациям производителя.
Таким образом данная схема потенциально способна выдерживать и регулировать токи до 2 ампер, но значение в 1 ампер выбрано мной их соображений тепловыделения на регулирующем элементе, точностью поддержания выходного тока с разницей в 1-2mA и отсутствия необходимости в токах более 1А. По моему убеждению на бОльшие токи целесообразней применять импульсные стабилизаторы напряжения, а данное устройство призвано заменить гальванические элементы питания переносимых устройств на время их наладки.
**В случае применения цифрового вольтметра о наличии значительного уровня этих пульсаций будет говорить хаотичное 'скакание' цифр в последних разрядах. Поэтому применение цифровых вольтметров целесообразно и для контроля за уровнем пульсаций как самого БП так вызванных работой питаемых устройств.
***Применение этого делителя вызвано целью упростить схему, но имеет побочный эффект в виде снижения выходного напряжения при выкрученном регуляторе тока на минимальное его значение даже в отсутствие нагрузки. Но это не влияет на возможность регулировки тока начиная с единиц миллиампер и на точность поддержания этих значений. В противном случае необходимо заменить этот делитель еще одним инвертирующим усилителем, что представляется нецелесообразным. А для тех, кому не требуется повышенная точность поддержания выходного тока на нагрузке БП, вообще можно исключить блок усилителя напряжения оставив только регулятор тока на DA4 подключив его вход к R1 и увеличив сопротивление последнего, но данная статья направлена на противоположные цели.
Внешний и внутренний вид устройства в моём исполнении:



Привожу свой вариант печатной платы.



В некоторых случаях может понадобится добавить в схему защиту от случайного пропадания напряжения в электросети. Поскольку конденсаторы питания ОУ и силовой части схемы разряжаются с разной скоростью, то на выходе устройства при отключении электроэнергии будут броски напряжения накопленного в конденсаторах С1 кратковременного характера.
Это может повредить чувствительные к повышению напряжения устройства.
С целью устранения этого недостатка была введена небольшая доработка:

 

Переменное напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора Т1 выпрямляется диодами D9, D10 и частью диодного моста схемы (D3,D4) и заряжает накопительный конденсатор С18 ( 100...470мкФ на 25V), далее стабилизируется ИМС DA5, на выходе которой получается +12V постоянного напряжения.
Это напряжение используется для питания ОУ DA3, DA4 обеспечивая лучшую стабильность и меньший уровень пульсаций устройства в целом.
Роль защиты выполняет полевой транзистор VT1, который открыт напряжением снимаемым с делителя R14,R15 при нормальном режиме работы устройства.
Когда электроэнергия в сети пропадает, конденсатор C18 начинает быстро разряжаться, напряжение на затворе VT1 снижается и транзистор закрывается, отключая напряжение на выходе БП.
На печатной плате предусмотрено место для установки этих компонентов.

_______________________________________________________________________

Ниже приведена схема модифицированного блока питания на ток в 1 ампер и напряжение 25 вольт.
Схему прислал  Алексей chern55@yandex.ru (смотрите комментарии ниже).
В схему введен импульсный регулируемый стабилизатор DA1 и после него регулируемый стабилизатор DA2 непрерывного регулирования с целью снижения пульсация и облегчения теплового режима DA2.
Оба стабилизатора охвачены обратной связью через ОУ DA4.
Источником отрицательного напряжения служит ICL7660, что позволяет использовать на входе источника питания только одно не стабилизированное напряжение в 30 вольт.
Схема мной лично не проверялась, но судя по всему является рабочей.

DA1 и DA2 могут обеспечить ток до 3 ампер.






При копировании материала наличие обратной ссылки обязательно.

57 комментариев:

Анонимный комментирует...

А почему мощности резисторов не указаны на схеме?
И печатки нет...

Sunktor комментирует...

Один указан... R16 :)
Все остальные мощностью 0.125W SMD типа 0805. Для справки - 0.05Вт (0201), 0.062Вт (0402), 0.1Вт (0603), 0.125Вт (0805), 0.25Вт (1206), 0.75Вт (2010), 1,0Вт (2512).
Печатная плата не разрабатывалась, все делалось на универсальной.

333 комментирует...

С12 подключен неправильно, ИМХО
Непонятно зачем было так усложнять схему, есть попроще
А есть фотки конструкции?

Sunktor комментирует...

Действительно... исправил

Насчет усложнять, так это как посмотреть, в общем по большому счету всё усложнение заключается в добавлении усилителя напряжения по сравнению с аналогичными схемами. Это усложнение решило две задачи, первая - получение напряжения для цифрового вольтметра пропорционального току нагрузки, как я уже писал и вторая - снижение до минимума измерительного сопротивления R1, что способствовало снижению уровня пульсаций, так как оно теперь в меньшей степени влияет на работу стабилизатора.
Я просмотрел и схемы других авторов, ничего проще для своих целей не нашел.

Насчет фоток, возможно позже.

Анонимный комментирует...

Классная схема, сделай печатную плату, пжлст :)

Sunktor комментирует...

Опубликовал свой вариант печатной платы, но поскольку она рассчитана под мой корпус и СМД компоненты, вряд ли Вам будет полезной.
На плате присутствуют дополнительные элементы для повышения надежности схемы, я добавлю эту часть схемы к описанию.
В любом случае спасибо за внимание к статье.

Kvan комментирует...

спасибо за интересную схему.
а на чем собирал цифровые индекаторы тока и напруги? мож их схемки покажешь?

Sunktor комментирует...

Цифровые вольтметры я просто купил.
По цене не на много дороже обошлось, чем подетально, их у нас в одном радиомагазинчике ребята делают. Схема у них простая до ужаса, сам PIC16F676, динамический трехразрядный цифровой индикатор, стабилизатор напряжения на 5 вольт и входной делитель напряжения.
Вот только прошивы у меня нет, там нужен фирменный программатор, по крайней мере я видел что им шили, я пробовал читать своим самодельным, PIC16F84A читается стабильно, этот не хочет нивкакую хоть подключаю правильно.
Я не спец в PIC-ках, так что увы помочь не могу.
В интернете я встречал много вариантов, только сам не повторял и ручаться не буду.

SergeyK комментирует...

А где фото радиатора и трасформатора?

Sunktor комментирует...

Вот фото радиатора - http://img39.imageshack.us/img39/3803/radiator.gif
Фото трансформатора не привожу, так как это не имеет значения, единственное требование к нему это необходимая вам мощность и указанные на схеме значения напряжений вторичных обмоток.
Эти блоки питания конструктивно входят в состав одного многофункционального устройства, и питаются от общего трансформатора.

Анонимный комментирует...

а вот спасибо за схему и подробное описание!!! давно ищу чтобы и ток и напряжение!!!

Анонимный комментирует...

Скажите пожалуйста номинал С6.1 и назначение С доп.

Анонимный комментирует...

АЛ-107 - светодиоды инфракрасного диапазона. Uпр=1.8В Іпр=100мА

Sunktor комментирует...

Спасибо, описка вышла, АЛ307 красный - http://www.transled.ru/products/led_5mm/
Конечно и тот подошел бы, но как индикатор не годится...

Sunktor комментирует...

>>Скажите пожалуйста номинал С6.1 и назначение С доп.
C6.1 такой-же как и C6, C7 - 0.1 мкф и то-же назначение.
С доп. введен на момент разработки для перестраховки, на случай возникновения значительных пульсаций по цепи положительного питания ОУ, при их отсутствии можно его не использовать.

Анонимный комментирует...

R4, R14, R15 - какой порядок сопротивлений этих резисторов для подстройки?

Какой номинал R14, R15 в схеме защиты?

С19 и С20 - 0,1 мкф?

Sunktor комментирует...

>R4, R14, R15 - какой порядок сопротивлений этих резисторов для подстройки?

Это зависит от двух напряжений, основного и по -6V (если у Вас тоже минус 6 вольт) а так-же от номинала сопротивления R2.
Вам следует ознакомиться с даташитом на LM317 - http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/8619/NSC/LM317.html
Выходное напряжение определяется по формуле - 1.25*(R2/(R3*R4/(R3+R4))) плюс ток входа обратной связи LM317 умноженный на суммарное сопротивление R3, R4.
Что бы это все не считать, берем три подстроечных резистора по 15 кОм и подстраиваем по вышеуказанной методике. Сразу на меньшем напряжении, когда R14 замкнут S1.2, добиваемся нуля и нужного максимального напряжения, затем на максимальном напряжении всеми тремя подстроечниками, после нужно проверить на минимальном напряжении и опять подстроить если нужно.
После отпаиваем подстроечники и замеряем значения этих сопротивлений и заменяем на постоянные.

>>Какой номинал R14, R15 в схеме защиты?

Подстраивается по месту, общее сопротивление подстроечного резистора 1 кОм, регулируем так, что бы VT1 надежно закрывался сразу после выключения из розетки (это зависит от величин емкостей C18 и С9).

>С19 и С20 - 0,1 мкф?

Да, стандартные рекомендуемые для этих стабилизаторов.

Анонимный комментирует...

Спасибо за ответы. У меня еще вопросы накопились.

На печатной плате DA2 нужно наверно перевернуть.

VT1 тоже, по даташиту слева на право затвор-сток-исток. Если я правильно понимаю, то с делителя должно попасть на затвор (gate), "Выход БП -" в цепи стока (drain), "-" в цепи истока (source).

С операционными усилителями мне тоже один момент непонятен. Конденсаторы С12 и С15 к выводам "Балансировка" должны быть подключены? К140УД17 это 1 и 8 вывод, а у К140УД7 (и его импортного аналога uА741) 1 и 5, 8 - коррекция (у аналога этот вывод неподключен).

Sunktor комментирует...

Не за что, Вам спасибо за интерес.
Не плохо бы хоть ник себе какой-нибудь придумать, а то теряется связь между сообщениями.
Выбираете в подписи пункт меню "Название" и вписываете свой ник, это так, для информации.

>>На печатной плате DA2 нужно наверно перевернуть.

Не нужно, вид сквозь плату (радиатором к середине платы), на фото видно этот стабилизатор, радиатор не требуется.

>>VT1 тоже, по даташиту слева на право затвор-сток-исток. Если я правильно понимаю, то с делителя должно попасть на затвор (gate), "Выход БП -" в цепи стока (drain), "-" в цепи истока (source).

Да ошибка, спасибо исправляю, в последний момент дорисовывал, у меня он вообще отдельно паялся, сразу не предусмотрел.

>>С операционными усилителями мне тоже один момент непонятен. Конденсаторы С12 и С15 к выводам "Балансировка" должны быть подключены? К140УД17 это 1 и 8 вывод, а у К140УД7 (и его импортного аналога uА741) 1 и 5, 8 - коррекция (у аналога этот вывод неподключен).

Для к140уд17 этот конденсатор (С12) нужен, для К140УД7 не нужен, при использовании этой микросхемы C15 можно исключить, при использовании других, согласно даташиту производителя.

AQUARIUS комментирует...

У меня есть пару вопросов:
1)Зачем на LM7906 подавать удвоенное напряжение (32В), неужто питания в 16 вольт недостаточно чтобы его стабилизировать в 6В??? Тем более получается, что на LM7906 будет выделятся доплнительная мощность.
2)Можно ли "Источник -6V" упростить используя к примеру TL431??? Или я где то ошибаюсь???
Заранее благодарен за ответ :)

Sunktor комментирует...

1) Да, 16 вольт достаточно, если увеличить емкость С8, возможно удастся добиться достаточного входного напряжения, на самом деле напряжение удваивается только без нагрузки, под нагрузкой меньше, и очень велики пульсации по входу (иногда ниже минимально допустимого по входу стабилизатора с соответствующими последствиями).
Ток через стабилизатор течет небольшой, поэтому даже радиатор не понадобился. Я не хотел ставить больших емкостей и экономил место.
2)Теоретически да, но практически не пробовал, поэтому однозначно не скажу.

Scull комментирует...

>>Не за что, Вам спасибо за интерес.

Очень заинтересовал ваш проект, как раз возникла необходимость в таком блоке питания.

>>Не плохо бы хоть ник себе какой-нибудь придумать, а то теряется связь между сообщениями. Выбираете в подписи пункт меню "Название" и вписываете свой ник, это так, для информации.

Спасибо за подсказку, не знал о такой возможности.

AQUARIUS комментирует...

Какие Вы можете посоветовать операционники на замен К140??? А то наши уже тежеловато доставаемы :(
ЗЫ наверное лучше будет сразу использовать спаренный операционник???
Кто чем силен помогите, а то я не очень в этом шарю, только начинаю :(

Sunktor комментирует...

2 AQUARIUS
Какие Вы можете посоветовать операционники на замен К140???
Аналог К140УД17а - OP-07 (http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/112100/NSC/OP-07.html)
для К140УД7 - 741
В одном корпусе не знаю, если Вы читали описание, для первого усилителя важно иметь минимальное напряжение смещения, что бы не увеличивать сопротивление R1, что плохо скажется на пульсациях, вряд ли такие есть в одном корпусе, мне не известно.

My-way комментирует...

Отличная статья, есть вопрос : можно ли заменить LM317 на LT1084 ? У него ток побольше, будет ли он работать в этой схеме ?

Sunktor комментирует...

2 My-way
LT1084 стабилизаторы фиксированного напряжения.
Конечно можно заставить их изменить уровень выходного напряжения добавив сопротивление в цепь вывода GND, но регулировать от 0 вольт не получится, только от номинального напряжения стабилизации, да и уровень стабилизации пострадает. Я не пробовал, но если исключить из схемы R2 а R14 заземлить, то думаю что можно получить регулировку напряжения от V номинальное до V мах, но это не лучший вариант.
Если нужно получить ток по больше, то ставится дополнительный транзистор, таких схем много.

My-way комментирует...

я имел ввиду 1084 которая регулируется , по паспорту от 0 до 30 вольт . вобщем эта : http://www.htmldatasheet.ru/liner/lt1084adj.htm

Sunktor комментирует...

А, тогда да, не вижу причин, что бы не работала, пересмотрел даташит - http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/191655/LINER/LT1084.html
не вижу никаких противоречий, практически не пробовал, под рукой не было.
Единственно на что следует обратить внимание, так это подбор R1 (диаметр проволоки) и для тока больше 2 ампер падение напряжения на нем увеличится что вызовет увеличение пульсаций.
Но как правило при больших токах пульсации в 10-30 милливольт приемлемы.
Уменьшать же его значение не позволит минимальный уровень напряжения смещения данной микросхемы (DA3).
Так что потребуется небольшая дополнительная настройка.

Анонимный комментирует...

очень интересная схема.хорошобы сделать двуполярный бп на lm317 и lm337 и поставить их попарно

Sunktor комментирует...

Не совсем понял, что значит попарно, это наверно параллельно, если так то это не лучшее решение, так как придется выравнивать разницу в выходных напряжениях этих микросхем.
Для получения большего тока используется схема включения с дополнительным транзистором, таких схем в интернете много.
Или использовать более мощную микросхему стабилизатора вроде LT1084 как писалось выше.

А что касательно двуполярного источника, то если Вы соберете две такие схемы и запитаете каждую от своей обмотки трансформатора, то останется только соединить плюс одного БП с минусом другого, вот вам и двуполярный источник с раздельным регулированием.
Главное что бы обе схемы не имели больше никаких общих цепей.

sonya комментирует...

Возможно ли заменить переменные резисторы ШИМ упралением (с амплитудой после интегратора в 5В).

Обеспечит ли схема линейное упраление напряжением в диапазоне 1-20В с дискретностью 0,1В , и регулировку тока с дискретностью 10мА?

P.S. Система дико глючит, отправил 5 раз коментарий и он никак не добавляется

Sunktor комментирует...

Резисторы как таковые ШИМ модуляцией не заменяются, а вот использование изменяемого напряжения после интегратора возможно, хотя и потребует доработки схемы.
Напряжение нужно регулировать в пределах от Vmin. (-1.25V если нужно регулировать от 0 вольт) до Vmax. (требуемого Вам максимального напряжения БП), в этом случае цепочку резисторов R3,4,13,14 можно заменить одним.

Дискретность регулировки зависит от дискретности модуляции ШИМ, для заданной Вами дискретности это 200 ступеней регулировки по напряжению, а при максимальном токе например в 1 ампер, это 100 ступеней.

Причем с регулировкой тока все проще, достаточно регулировать напряжение на выводе 3 микросхемы DA4 (только не допускать пульсаций).
Для регулировки же напряжения вероятно лучше использовать одну из схем использующуюся в селекторах телевизионных каналов телевизоров, тут важно получить достаточную линейность регулировки напряжения.

Извините за неудобства по добавлению поста, перед публикацией комментарии просматриваются, а я просто не постоянно захожу в блог.
Уже добавил соответствующее пояснение.

Анонимный комментирует...

Повторил схему.Проблема возникла с источником -6в.
Напряжение появляется под нагрузкой когда r16 включен или когда -6в отключено от усилителей.
Заменил умножитель напряжений диодным мостом и запитал от отдельной обмотки ,схема заработала.
В чём может быть причина? Спасибо за ответ.

Sunktor комментирует...

Ну если исключить что есть неисправные компоненты и ошибки при сборке, то остается предположить что Вы использовали иные усилители, которые потребляют больше тока.
Это мне кажется самым вероятным.

А вообще в таком случае стоило измерить напряжение до стабилизатора DA2, если это напряжение то-же меньше рекомендованных значений (7,5-8в), то его не досточно для работы стабилизатора DA2.
Но опять-же такая ситуация возможна только если были внесены какие-либо изменения в предложенный вариант схемы или использованы иные компоненты.

Еще вероятно у Вас отсутствовал или был неисправен резистор r5, или конденсаторы в обвязке стабилизатора.
Дальше гадать не буду, причин может быть достаточно много.

int комментирует...

интересная схема вот единственное не пойму почему DA3 называется инвертирующим по моему он ничего не ивертирует)

int комментирует...

я думаю конденсаторы C3 и С4 лучше включить до R1 что бы не мерять токи их заряда.

Sunktor комментирует...

>>интересная схема вот единственное не пойму почему DA3 называется инвертирующим по моему он ничего не инвертирует)

http://ru.wikipedia.org/wiki/Применение_операционных_усилителей

>>я думаю конденсаторы C3 и С4 лучше включить до R1 что бы не мерять токи их заряда.

Так вырастают пульсации, но если вам важно увеличить быстродействие цепи регулировки тока, то вероятно можно сделать и так.

int комментирует...

на сколько я вижу сигнал подается с R1 на 3 вывод DA3 который не инвертирующий следовательно он не инвертируется в отличии например от DA4 где сигнал подается на вывод 2 который является инвертирующим входом следовательно и сигнал инвертируется. Да я посмотрел вашу ссылочку.Я в принципе пользуюсь книгой Хоровиц-Хилл.

Sunktor комментирует...

>на сколько я вижу сигнал подается с R1 на 3 вывод DA3 который не инвертирующий следовательно он не инвертируется в отличии например от DA4 где сигнал подается на вывод 2 который является инвертирующим входом следовательно и сигнал инвертируется. Да я посмотрел вашу ссылочку.Я в принципе пользуюсь книгой Хоровиц-Хилл.
Хорошо, убедили, не инвертирующий, я как-то не сильно задумывался что первично, очевидно важно то, что измерительный вольтметр тока и усилитель DA4 привязаны к общей земле до измерительного резистора. То-есть уровень сигнала на выходе DA3 привязан к общей земле. Просто падение напряжение на измерительном резисторе R1 настолько пропорционально мало относительно выходного сигнала, что только точка подключения последующих узлов определяет тип схемы включения DA3. Но правильнее таки не инвертирующий. Исправил.

Анонимный комментирует...

Здравствуйту! Очень понравился ваш регулируемый блок питания!Но мне нужно регулировка с 0 до 20 без переключения диапазонов чтобы сразу можно было регулировать как это можно сделать?

Sunktor комментирует...

Да в этом случае схема упрощается даже.
Исключить переключатель диапазонов S1, сопротивление R14 и соединить R15 с R3, R4.
Нужно только подобрать их сопротивления, методика та-же.
И отказаться от доработок схемы по питанию операционных усилителей, иначе при питании от +12 вольт уровень сигнала на их выходе не буде выше тех-же +12 вольт, особенно это важно для DA4, иначе изменится диапазон регулировки тока.

Только следует учесть два последствия такого шага. Первое это то, что на самом регуляторе LM317 будет выделяться больше тепла и понадобится более массивный теплоотвод, второе то трудность при точном регулировании напряжения, конечно если это вам важно, но в целом можно поставить дополнительное переменное сопротивление малого номинала для пострегулировки, но это вам решать.

Анонимный комментирует...

кто-нибудь моделировал в Мультисиме и Протеусе?

Анонимный комментирует...

А схема БП сама где ???

Sunktor комментирует...

>>А схема БП сама где ???
Вверху страницы, или вам не нравится что нарисована не по стандартам? Ну это уж сами тогда перерисовуйте, я старался ее сделать понятнее для начинающих.

>>кто-нибудь моделировал в Мультисиме и Протеусе?
У меня она работает до сих пор и без проблем, один раз поменял только тумблер так как деффективным оказался.

Анонимный комментирует...

Дико извиняюсь, но я не вижу не принципиальной схемы (по любым стандартам) ни функциональной схемы (хотя есть описание блоков).
Есть только схема «небольшой доработки».
Ссылок, по которым схему можно было бы скачать тоже не вижу.

Sunktor комментирует...

0_o
Суслик, он ведь есть..
Да как не видишь?
Ну вот отдельно ссылка на саму картинку - http://1.bp.blogspot.com/_1dWINE6AI_w/S8jhO43v08I/AAAAAAAACzM/XeBMB1H3H6w/s1600/blok-pitaniya1.gif

Ничего не понимаю.
Я то вижу-почему-то.

Ash комментирует...

Sunktor, ваша схема очень нравится, так как используется только один регулирующий элемент ("вентиль"), вместо двух, отдельно на ток и напряжение (как в даташите на ON Semi LM317), что плохо отразилось бы на рассеиваемой мощности. При этом схема не сильно сложная для повторения. Есть вопросы:

1) Возможно ли использование более мощной LM338?
2) Что конкретно нужно изменить в схеме для этого, допустим, для макс. тока в 3А.
3) Подойдет ли LM393? Пусть с некоторым ухудшением параметров.
4) Чем вызван выбор материала для шунта - длинный медный провод. Почему не короткий константановый / нихромовый от какого-нибудь мощного резистора.

Ash комментирует...

Из готовых лабораторных БП очень понравился видео-ролик о Thurlby Thandar PL303. Посмотрите, насколько продуманный девайс ) Конечно, это серьезно усложняет схему, любительский вариант наврядли стоит так "наворачивать"
http://www.youtube.com/watch?v=XCT2OlpKb7s

Unknown комментирует...

подойдёт-ли эта схема для гальваники ?
и если нужно ток поболее, то какие детальки добавить?

Sunktor комментирует...

Для гальваники нужны большие токи и относительно низкие напряжения.
Не думаю что данную схему стоит использовать и дорабатывать под эту задачу.
Думаю для Вашей задачи проще переделать компьютерный блок питания, введя регулировку выходного напряжения, как это сделать, зависит от схемы этого БП и есть сайты, где это подробно описывается.
Впрочем есть много и других вариантов, посоветуйтесь со знакомыми специалистами, это зависит от режимов нанесения покрытия.

Sunktor комментирует...

2 Ash
1) Возможно ли использование более мощной LM338?
Да, там регулировка осуществляется по тому-же соотношению резистивного делителя.
Только нужно учитывать всё, что касается измерительного шунта, конечно при большем токе нужно уменьшать его сопротивление и при этом должно хватать чувствительности (напряжения смещения) операционника DA3. иначе увеличится нижний порог регулировки тока.
3) Подойдет ли LM393? Пусть с некоторым ухудшением параметров.
Подойдет, очень мало увеличится нижняя граница регулировки тока, можно увеличить сопротивление шунта R1, но это приведет к излишнему падению напряжения на нем при больших токах.

4) Чем вызван выбор материала для шунта - длинный медный провод. Почему не короткий константановый / нихромовый от какого-нибудь мощного резистора.

Из соображений термопроводности и рассеивания тепла. Да и так точнее и проще можно подобрать сопротивление. Не так уж много его нужно, около метра.

Анонимный комментирует...

увеличение выходного напряжения до 25V и тока до 2 А потребует увеличение питания микросхем с 12 до 24V ? DA1 - LT1083, перед ней можно поставить импульсный предрегулятор.

Sunktor комментирует...

Микросхемы ОУ по плюсу и так питаются от источника основного питания, а по минусу придется увеличить пропорционально увеличению напряжения, иначе будет ограничен диапазон регулировки тока.

Анонимный комментирует...

http://imgdisk.ru/?v=pd8oK.jpg
http://yadi.sk/d/4G-SelBr6c4oq
вот схема моего варианта (вернее Вашего с моими изменениями), +12 выделил для питания схем индикации и коммутации выхода. 25V 1А даёт уверенно.с уважением, Алексей.
chern55@yandex.ru

Sunktor комментирует...

Посмотрел Вашу схему, интересное решение поставить за импульсным стабилизатором DA1 непрерывного регулирования DA2 с обратной связью через DA4.
Так и падение напряжение на DA2 снижается и улучшается её тепловой режим, и пульсаций при больших токах меньше чем после импульсного стабилизатора да-же с фильтром (на Вашей схеме его нет, но он в таком варианте и не нужен).
У меня на таком стабилизаторе при токе в 3 ампера пульсации прядка 10-15 милливольт, что в общем то на таких токах приемлемо но не желательно, Ваше решение думаю оправдано.
Не ясно назначение R1.

Опубликовал Вашу схему на случай недоступности по Вашим ссылкам.
Вероятно некоторым читателям она может оказаться полезной.

Unknown комментирует...

Пожалуйста выложите архив для закачки. А то тоже какой то косяк с отображением схемы.

Sunktor комментирует...

Не вижу никаких косяков, все на месте как всегда, ищите проблемы с вашей стороны.
Вот прямая ссылка на схему если что - http://1.bp.blogspot.com/_1dWINE6AI_w/S8jhO43v08I/AAAAAAAACzM/XeBMB1H3H6w/s1600/blok-pitaniya1.gif

Отправить комментарий

*Перед публикацией комментарии просматриваются администратором.

Автор

Моя фотография
Ник читается с ударением в первом слоге (Санктор).