Schaltnetzteil basierend auf PC-Netzteil. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Das vorgeschlagene Gerät zeichnet sich neben guten technischen Eigenschaften auch dadurch aus, dass es auf einem Schaltnetzteil eines veralteten IBM-kompatiblen Personalcomputers basiert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, viele spezifische Funkelemente zu kaufen und Impulstransformatoren und Drosseln herzustellen.

Mit dem beschriebenen Gerät können Sie Amateurfunkkonstruktionen mit einer stabilisierten Spannung versorgen und verschiedene Akkus mit einem stabilen Strom laden.

Das Netzteil ist mit einer digitalen Skala zur Anzeige der Ausgangsspannung und des Laststroms ausgestattet, verfügt über Ausgangsspannungsregler für Grob- und Feineinstellungen, einen Ausgangsstrombegrenzungsregler, eine Maximalstromanzeige und eine Sicherung zum Schutz der Ausgangskreise bei Verpolung des zu ladenden Akkus.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. dargestellt. 2.55, wobei „PSU PC“ ein Computer-Schaltnetzteil ist; „Präfix“ – ein Anzeigegerät mit einem Knoten zur Stabilisierung des Laststroms.

Reis. 2.55 (zum Vergrößern anklicken)

Technische Hauptmerkmale.

• Eingangsspannung, V..... 110-220;
• Ausgang stabilisierte Spannung, V.....5-15;
• Brummspannung bei einem Strom von 5 A, mV, nicht mehr als ..... 25;
• Ausgang stabilisierter Strom, A ..... 1-10.

An der Stromversorgung des Computers müssen einige Änderungen vorgenommen werden. Seine Steuereinheit basiert normalerweise auf einer speziellen Mikroschaltung (SHI-Controller) TL494 oder seinen Analoga MB3759, KA7500, KR1114EU4.

Das Rückkopplungssignal aus den Ausgangsspannungsgleichrichter "+1 V" und "+5 V" wird auf Pin 12 dieses Mikrokreises angelegt, und die vorbildliche Spannung aus dem internen Stabilisator aus Stift 2 wird aus dem Stift 14 gesendet. Die Rückmeldung aus der "+5 -V" sollte durch Entfernen des Widerstands der Resistor. \ u4b \ u6bsspezifiziert im Diagramm.

Zusammen mit dem variablen Widerstand R1 bilden sie einen Rückkopplungsspannungsteiler, der es ermöglicht, die (grobe) Ausgangsspannung des Geräts anzupassen. Sein genauer Wert wird durch einen variablen Widerstand R2 eingestellt, der an Pin 2 des SHI-Reglers angeschlossen ist.

Das Netzteil ist mit einem eingebauten Lüfter ausgestattet, der von einer 12-V-Spannungsquelle gespeist wird. Da die Ausgangsspannung in einem weiten Bereich schwankt, muss der Lüfter über einen Löschwiderstand R7 an einen Gleichrichter angeschlossen werden, der den SHI-Regler mit einer konstanten Spannung von etwa 24 V versorgt.

Zum Ausgang „+ 12 V“ müssen Sie einen Widerstand R5 hinzufügen, der einen stabilen Betrieb des Netzteils ohne Last bei niedriger Ausgangsspannung gewährleistet. Es empfiehlt sich auch, die Gleichrichterdioden der Quellen „+ 5 V“ und „+ 12 V“ zu vertauschen, da die erste Quelle leistungsstärkere Dioden verwendet.

Der Ausgangsstromstabilisator ist auf einem Operationsverstärker DA1 aufgebaut. An seinem nichtinvertierenden Eingang wird Spannung vom Widerstand R17 angelegt, der in der Minusleitung des Ausgangskreises des Netzteils enthalten ist.

Dem invertierenden Eingang DA1 wird von einem variablen Widerstand R4 eine beispielhafte Spannung zugeführt, die den Grad der Stromstabilisierung einstellt. Der Widerstand R9 und der Kondensator C2 im OOS-Kreis, der das OS abdeckt, sorgen für die Stabilität dieses Knotens. Über die Diode VD1 wird die Rückkopplungsspannung an Pin 3 des SHI-Controllers angelegt.

LED HL1 – Anzeige des maximalen Stroms, sie leuchtet, wenn der Laststrom nahe oder gleich dem angegebenen Wert ist.

Der Spannungs- und Strommesser besteht aus dem ADC DA3, der gemäß der typischen Schaltung enthalten ist, und den digitalen Anzeigen HG1-HG4. Der Betriebsmodus wird durch den Schalter SA1 ausgewählt. Die Kontaktgruppe SA1.1 schaltet die gemessene Spannung, SA1.2 - Kommas der Digitalwaage.

In der Schalterstellung „U“ erhält der ADC-Eingang die Ausgangsspannung des Netzteils über die Sicherung F1 und einen Widerstandsteiler R11-R13, sodass die Anzeige beim Durchbrennen der Sicherung 0 V anzeigt. Im Stromsteuerungsmodus (Schalter in Position I) misst der ADC den Spannungsabfall am Stromsensor – Widerstand R17.

Die Versorgungsspannung „+ 5 V“ wird durch den integrierten Stabilisator DA1 stabilisiert, die Spannung „-5 V“ – durch den parametrischen Stabilisator VD3, R8, der über die VD2-Diode mit dem Negativspannungsgleichrichter der Impulseinheit verbunden ist.

Geräte-Setup

Der Aufbau der Stromversorgung beginnt mit der Überprüfung der Regelgrenzen der Ausgangsspannung (Schalter SA1 - in der Position „U“) mit einem handelsüblichen Voltmeter. Der Stromstabilisator wird für diese Zeit ausgeschaltet, indem der Draht von Pin 3 der Leiterplatte zu Pin 3 des SHI-Controllers abgelötet wird. Bei Bedarf werden die Grenzwerte durch Auswahl der Widerstände R4 und R8 angepasst. Anschließend wird eine Last mit einer Stromaufnahme von 5-10 A an den Block angeschlossen, der Schalter auf Position „1“ gestellt und der gewünschte Messwert mit einem handelsüblichen Amperemeter mit Trimmwiderstand R12 eingestellt. Durch Umschalten des Indikators auf Spannungsmessung werden seine Messwerte außerdem gemäß dem beispielhaften Voltmeter mit einem abgestimmten Widerstand R9 korrigiert.

Danach wird der Rückkopplungskreis des Stromstabilisators wiederhergestellt, der Anzeiger wird auf Strommessung umgeschaltet und durch Änderung des Lastwiderstands wird davon überzeugt, dass der Stabilisator funktioniert. Bei Bedarf werden die Grenzen des Stromregelintervalls durch Auswahl der Widerstände R1 und R4 festgelegt.

Bei einer Strombelastung von 15 A und einer Spannung von 15 V kann die Erwärmung der L2-Induktorwicklung im Schaltnetzteil leicht ansteigen. Dieser Nachteil kann durch Umwickeln der Wicklung mit einem Draht mit doppeltem Querschnitt behoben werden.

Wenn Sie eine Batterie mit einem stabilen Strom laden, müssen Sie zunächst mit den Reglern R1 und R2 die Spannung am Ende des Ladevorgangs und dann durch Anschließen der Batterie mit einem variablen Widerstand R4 den erforderlichen Strom einstellen. Während des Ladevorgangs sollte die HL1-LED aufleuchten. Wenn am Ende die Spannung an der Batterie auf den eingestellten Wert ansteigt, nimmt der Strom ab, die LED erlischt und das Netzteil wechselt in den Spannungsstabilisierungsmodus, in dem es sich für längere Zeit befinden kann. Somit besteht keine Notwendigkeit, den Ladevorgang und den Zeitpunkt seines Abschlusses zu kontrollieren, es ist nicht erforderlich, die Batterie nach Abschluss des Ladevorgangs abzuklemmen.

Детали

Einzelheiten des Anzeigegeräts mit einer Laststromstabilisierungseinheit sind zusammen mit den variablen Widerständen R1, R2, R4 und den Buchsen X1 und X2 auf einer Leiterplatte (Abb. 1.1) montiert und mit Gewindestangen und Schrauben an der Vorderwand des Geräts befestigt. Darauf (hinter der Leiterplatte) ist ein integrierter Spannungsregler DA1 ohne Isolierdichtung verbaut.

Die Stromversorgung verwendete feste Widerstände MLT, variable SPZ-9a, abgestimmte SPZ-38.

Der Widerstand R3 besteht aus drei Stücken Konstantandraht mit einem Durchmesser von 1 und einer Länge von ca. 50 mm, die in Form von U-förmigen Klammern gebogen und mit den entsprechenden Leiterbahnen der Platine verlötet sind. Die Abweichung des Widerstandswerts dieses Widerstands vom im Diagramm angegebenen Wert (0,01 Ohm) sollte ± 20 % nicht überschreiten.

Kondensatoren C1 ... C3 - K50-35, C9 + C11 - K73-17, der Rest - KM.

Diode VD1 - beliebiges Germanium.

Operationsverstärker DA2 - KR140UD608 mit beliebigem Buchstabenindex, KR140UD708.

Digitalanzeigen HG1 - HG4 - ALS324B, ALS3ZZB, ALS321B.

Schalter S A1 – kleiner Druckknopf für gedruckte Verkabelung B170G oder ähnlich.

Sicherung F1 - Flachwagen für einen Strom von 10 A.

Autor: Shelestov I.P.

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