Лабораторный блок питания

Собирая новые устройства, радиолюбителю понадобится для них источник питания и чаще всего на разное напряжение. Такой прибор можно купить, а можно и собрать собственными силами. Представленный здесь блок питания может устанавливать напряжение от 1,2 до 30 В, а его максимальный ток - достигать 1,5А.

В блоке питания мы будем использовать трансформатор - устройство для повышения или понижения переменного напряжения. Простейший трансформатор состоит из двух обмоток, одна из которых называется первичной, а другая - вторичной. Обмотки трансформатора расположены на общем сердечнике из электротехнической стали; обычно он изготовляется наборным из листов для уменьшения потерь на вихревые токи.

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда на первичную обмотку подается переменное напряжение, возникающий в результате этого переменный магнитный поток возбуждает во вторичной обмотке (катушке) переменное напряжение той же частоты. Однако напряжение на обмотках будет различным в зависимости от числа витков в каждой из них.

В нашем устройстве использован понижающий трансформатор на ЗО В, т.е. напряжение электросети, которое поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 через вилку VLK1, выключатель S1 и предохранитель F1 (см. Рис.1), понижается до ЗОВ, которые мы получаем на вторичной обмотке. Переменное напряжение с вторичной обмотки поступает на диодный мост, который преобразует его в постоянное. Таким образом, мы получили выпрямленное напряжение, но обладающее массой пульсаций. Чтобы избавится от них, был введен конденсатор С1 большой емкости.

Здесь сделаю отступление и расскажу подробнее о пульсациях. Диодный мост выпрямляет переменный ток: "пропускает" его положительные полуволны и "задерживает" отрицательные. В результате переменный ток становится пульсирующим - током одного направления, но изменяющимся по силе. Для того чтобы сгладить пульсации тока и сделать его практически постоянным, на выходе выпрямителя подключают электрический фильтр. При прохождении тока через фильтр конденсаторы заряжаются и накапливают большой заряд. Как только ток через выпрямитель прекращается, конденсаторы отдают накопленный заряд, поддерживая ток в цепи. Для уменьшения резких колебаний выпрямленного тока в фильтр иногда включают дроссель, который всегда препятствует нарастанию тока и, наоборот, поддерживает убывающий ток. Пульсации постоянного напряжение очень хорошо можно было услышать в советской звуковоспроизводящей аппаратуре. Припоминаете пульсирующий фон в колонках?..

Но вернемся к схеме. В принципе это типичная схема включения микросхемного стабилизатора LM317T, которое нам предлагает зарубежный производитель. Отличие лишь в том, что был введен светодиод LED1, который выступает в качестве индикатора включения устройства. LM317T - это специализированная микросхема, которая выполняет функцию стабилизатора напряжения. Если вы обратитесь к инструкции к данной микросхеме, то увидите, что эта небольшая деталь с тремя выводами содержит в себе целое, совсем не маленькое устройство.

В блоке питания можно использовать практически любые, схожие по параметрам детали. Резисторы мощностью 0,25Вт, конденсаторы на напряжение не ниже 35В. Микросхему стабилизатора LM317T необходимо закрепить на радиаторе - кусочке алюминиевой пластины, т.к. при максимальном токе в 1,5 А, она сильно нагревается. Возможный вариант радиатора представлен на Рис.2.

На монтажной схеме (Рис. 16) предохранитель F1 находится в специальном держателе. Предохранитель (обычно выполнен в виде трубочки - керамической или стеклянной) - это защитное устройство, отключающее электрическую цепь от источника питания, если ток в ней превысит допустимое значение. Основа предохранителя - вставка из легкоплавкого металла (включается последовательно с защищаемой цепью), которая плавится при определенном токе.

Как видите, на схеме появилось новое обозначение . Это так называемый общий провод (в народе - "земля", в английской версии - GROUND). Все выводы, отмеченные данным обозначением, необходимо соединить вместе. Таким простым решением принципиальная схема избавлена от лишних линий.

Перед включением блока питания в сеть, проверьте ещё раз правильность соединений, отсутствие коротких замыканий. Проверьте полярность подключения электролитических конденсаторов, несоблюдение этого требования, особенно, для С1, может закончиться (после включения устройства в электросеть) взрывом. Подключите мультиметр к выходным гнёздам блока питания, предварительно установив измерение постоянного напряжения. Включив блок питания, должен засветиться светодиод LED1. Покрутите переменный резистор R3. На индикаторе мультиметра должны изменяться показания. Если ничего не происходит или вы почувствовали дым, немедленно выключите устройство и внимательно проверьте все соединения.

Как упоминалось ранее, в блоке питания мы использовали микросхемный стабилизатор, который необходимо прикручивать к радиатору. Для лучшей теплоотдачи нужно использовать теплопроводящую пасту. Она должна быть нанесена между корпусом микросхемы и пластиной алюминия. Паста представляет собой белую вязкую массу. Продается обычно в шприцах.