实验室电源由矩阵打印机 PSU、220/24、5 伏 1,5 安培提供。 无线电电子电气工程百科全书

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该设备当然是实验室电源，在任何家庭无线电业余工作室中都非常需要它的存在。 “实验室”这个名字意味着能够在相当宽的范围内调节其输出电压，能够在其帮助下以足够的精度维持设定电压值，以便在其帮助下进行调整的设备，以及能够防止两者发生故障的电子保护的存在如果使用已经超过其使用寿命或已过时的任何现有家用电器的可用电源作为基础，则制造实验室单元的任务会被简化。 在下面发表的文章中，作者分享了他制造基于点阵打印机稳压器的实验室电源的经验。

近几十年来，电子技术发展如此之快，以至于设备过时的时间远远早于失效的时间。 通常，过时的设备会被报废，落入无线电爱好者手中，成为无线电元件的来源。

该设备的部分节点是完全可以使用的。

在一次访问无线电市场时，他几乎不花钱就从退役设备上购买了几块印刷电路板（图 1）。

米。 1.退役设备的印刷电路板

其中一块板包含一个电源变压器。 在互联网上搜索后，可以确定（大概）所有板都来自 EPSON 点阵打印机。 除了许多有用的细节之外，板上还安装了一个良好的两通道电源。

如果该板不打算用于其他用途，您可以基于它构建一个可调实验室电源。 下面描述了如何执行此操作。

电源包含+24V和+5V通道。第一个通道是根据降压脉宽稳定器的方案构建的，设计用于约1,5A的负载电流。超过该值时，保护被触发，稳定器输出电压急剧下降（短路电流 - 约 0,35 A）。 通道的近似负载特性如图 2 所示。 5（黑色曲线）。 +24V通道也是根据开关调节器电路构建的，但与+24V通道不同的是，根据所谓的继电器电路构建。 该稳定器由 +15 V 通道输出供电（设计为在至少 24 V 的电压源下工作），并且没有电流保护，因此，如果输出短路（这在业余无线电爱好者中并不罕见）练习），可能会失败。 尽管+XNUMXV通道中的稳定器电流受到限制，但如果发生短路，关键晶体管会在大约一秒内升温至临界温度。

米。 2.通道负载特性

米。 3.稳压电路（点击放大）

+24V稳压电路如图3所示。 1（元件的字母名称和编号与印在印刷电路板上的字母名称和编号相对应）。 考虑其某些具有特征或与变更相关的节点的工作。 功率开关建立在晶体管 Q2 和 Q1 上。 电阻器 R1 用于降低晶体管 Q4 的功耗。 用于主振荡器电源电压的参数电压调节器建立在晶体管 Q3 上，该晶体管 Q1 是在微电路上制作的，在板上指定为 494A（以下我们将其视为 DA1）。 该微电路完全模拟了计算机电源中著名的 TLXNUMX [XNUMX]。 关于其在各种模式下的操作已经有很多文章，因此我们将只考虑一些电路。

输出电压按如下方式稳定：内置比较器 1 的输入之一（DA2 的引脚 1）通过电阻器 R6 提供来自微电路内部源（引脚 14）的示范电压。 稳定器的输出电压通过电阻分压器R1R16提供给另一个输入端（引脚12），分压器的下臂连接到电流保护比较器的参考电压源（引脚15 DA1）。 只要DA1引脚1的电压小于引脚2的电压，晶体管Q1和Q2上的按键就打开。 一旦引脚 1 处的电压变得大于引脚 2 处的电压，按键就会关闭。 当然，关键的控制过程是由单片机主振荡器的工作情况决定的。

过流保护的工作原理类似，只是负载电流受输出电压的影响。 电流传感器是电阻R2。 让我们更详细地考虑电流保护。 参考电压施加到比较器 2 的反相输入（引脚 15 DA1）。 电阻器 R7、R11 以及 R16、R12 参与其形成。 只要负载电流不超过最大值，DA15的1脚电压就由分压器R11R12R16决定。 电阻R7阻值相当大，对参考电压几乎没有影响。 过载时，输出电压急剧下降。 同时，参考电压也降低，导致电流进一步降低。 输出电压几乎降至零，并且由于串联电阻器 R16、R12 现在通过负载电阻与 R11 并联，因此参考电压以及输出电流也急剧下降。 稳定器+24V的负载特性就是这样形成的。

降压电源变压器 T1 的次级 (II) 绕组上的输出电压在电流高达 29 A 时必须至少为 1,4 V。

+5 V 电压调节器由 Q6 晶体管和集成调节器 78L05 组成，在电路板上指定为 SR1。 类似稳定器及其操作的描述可以在[2]中找到。 电阻R31、R37和电容C26组成PIC电路，形成陡峭的脉冲边沿。

要在实验室设备中使用电源，您需要从印刷电路板上切掉稳定器部件所在的部分（在图 1 中用细线分隔）。 为了能够调节+24V稳压器的输出电压，应稍作修改。 首先，您需要断开 +5 V 稳定器的输入，为此您需要焊接电阻器 R18 并切断通往晶体管 Q6 发射极端子的印刷导线。 如果不需要 +5 V 电源，则可以拆除其部件。 接下来，您应该拆下电阻器 R16，并连接标称电阻为 16 kOhm 的可变电阻器 R68'（与其他新元件一样，它在图中以粗线显示）。

然后，您需要拆下电阻器 R12，并将其焊接在板的反面 DA1 的端子 1 和电容器 C1 的负极端子之间。 现在该装置的输出电压可以从 5 V 更改为 25 V。

您可以通过更改 DA2 引脚 2 的阈值电压将调节下限降低至约 1V。 为此，请拆焊电阻器 R6，并从电阻为 2 kOhm 的微调电阻器 R1 向 DA2 的引脚 6 施加电压（约 100 V），如左图所示（与之前的 R6 相对）。 该电阻器可以从零件侧直接焊接到微电路的相应引脚上。 还有另一种选择 - 代替电阻 R6，焊接标称值为 6 kOhm 的 R100''，并在 DA2 芯片的引脚 1 和公共线之间焊接另一个电阻 - 标称值为 6 kOhm 的 R36'''。

进行这些改动后，应更改稳定器保护电流。 焊接电阻器 R11 后，将标称电阻为 11 kOhm 的变量 R3' 焊接到其位置，电阻器 R11'' 包含在发动机电路中。 可以将电阻R11'的滚轮拉到前面板，以便快速调节保护电流（从约30mA到最大值1,5A）。 添加此内容后，稳定器的负载特性也会发生变化：现在，当超过负载电流时，稳定器将切换到其限制模式（图 2 中的蓝线）。 如果连接电阻R11'到电路板的导线长度超过100mm，建议在电路板上并联一个0,01uF的电容。 还希望晶体管Q1具有小的散热器。 带控制电阻的修改板视图如图 4 所示。 XNUMX.

米。 4. 带控制电阻的修改板视图

这种电源可以在对电压纹波不重要的负载下运行，最大负载电流可能超过 100 mV。

通过添加一个简单的补偿稳定器可以显着降低纹波水平，其示意图如图 5 所示。 431.稳定器基于广泛使用的TL142微电路（国内对应的是KR19EN2）。 控制元件建立在晶体管VT3和VT4上。 电阻器 R1 在此执行与开关调节器中的 R3 相同的功能（见图 1）。 在晶体管VT2上，设有一个反馈节点，用于反馈电阻R16两端的电压降。 必须连接该晶体管的集电极-发射极部分，而不是图 3 电路中的电阻器 R16。 2(当然，这种情况下不需要可变电阻r0,6')。 该节点的工作原理如下。 一旦电阻器 R1 两端的电压超过大约 1V，晶体管 VT1 就会打开，这会导致比较器 DA2 微电路切换到开关调节器中，从而使晶体管 Q0,65、Q2 上的开关闭合。 开关调节器的输出电压降低。 因此，该电阻两端的电压保持在约3V的水平。在这种情况下，调节元件VT2VT3两端的压降等于电阻R1,25两端的压降与发射结处的电压之和。晶体管 VT1,5，即大约 XNUMX ... XNUMX V，具体取决于负载电流。

米。 5.补偿稳定器方案

在这种形式下，电源能够在高达 1,5V 的电压下向负载提供高达 24A 的电流，而纹波水平不超过几毫伏。 需要注意的是，当触发电流保护时，由于补偿稳压器的DA1芯片关闭且控制元件完全打开，纹波电平增大。

该稳定器的印刷电路板尚未开发出来。 晶体管VT3必须有一个静态电流传输系数h_21E 至少 300，VT2 - 至少 100。后者必须安装在冷却表面积至少为 10 cm 的散热器上².

建立具有这种附加功能的电源包括为输出分压器 R5-R7 选择电阻器。 当块自激时，可以在晶体管VT1的发射结旁并联一个容量为0,047微法的电容器。

关于 +5 V 通道稳定器的几句话。如果 T1 变压器有附加的 16 ... 22 V 绕组，它可以用作附加电源。在这种情况下，您将需要另一个带有滤波电容器的整流器。 由于该稳定器没有保护功能，因此必须通过额外的保护装置将负载与其连接，例如[3]中所述，将后者的电流限制为0,5A。

本文描述了最简单的更改版本，但可以通过为补偿稳定器补充其自身的可调电流保护来进一步改善源的特性，例如在运算放大器上，如[4]中所做的那样。

文学

1. Alexandrov R. 个人电脑电源电路。 - 广播，2002 年，第 6 期，第 22 页23、XNUMX。
2. Shcherbina A.、Blagiy S.、Ivanov V. 142、K142、KR142 系列微电路稳定器的应用。 - 广播，1991 年，第 5 期，第 68 页70-XNUMX。
3. Alexandrov I. 电子保险丝。 - 广播，2000 年，第 2 期，第 54 页。 XNUMX.
4. Vysochansky P. 简单的实验室电源 1.20 V，具有可调电流保护。 - 广播，2006 年，第 9 期，第 37 页XNUMX.

作者：E. Gerasimov

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