Простой универсальный блок питания

Подписаться

Предлагаемый универсальный блок питания (УБП) содержит три независимых выпрямителя, которыми можно пользоваться одновременно. Предлагаемый УБП может быть полезным радиолюбителям, руководителям кружков радиоконструкторов, а также автолюбителям и автоэлектрикам на предприятиях для подзаряда аккумуляторов.

Принципиальная электрическая схема УБП показана на рис.1. В схеме использован силовой трансформатор типа ТС 180-2 от старого черно-белого телевизора. Первичные обмотки включены полностью, т.е. 127 В+127 В (перемычка установлена между выводами 3 и 3'). При стандартном включении перемычка установлена между выводами 2 и Z трансформатора. При таком нестандартном включении на первичную обмотку можно подавать переменное напряжение до 254 В. При нормальном напряжении в сети (220 В ±10%) трансформатор совершенно не греется даже при круглосуточной работе.

УБП содержит два выпрямительных моста.

Первый из них (на диодах VD1-VD4) совместно со схемой стабилизации обеспечивает на выходе одно из трех напряжений: 5 В, 9 В или 12 В при то-

ке до 2 А. Он предназначен для питания радиоприемников, магнитофонов и другой аппаратуры, которая подключается к гнездам Г7 и Г8.

Второй выпрямитель, который собран на диодах У07-\ЮЮ, имеет следующую особенность: в цепь диодного моста включены конденсаторы в качестве балласта. Такой выпрямитель удобно использовать для заряда аккумуляторов, так как по мере заряда ЭДС и сопротивление аккумулятора возрастают, следовательно, ток заряда должен уменьшиться, но при этом уменьшается падение напряжения на балластном конденсаторе. Уменьшение тока заряда будет заметно меньше, т.е. зарядка конденсатора будет происходить почти неизменным током.

Обычно конденсаторы в качестве балласта включают в первичную обмотку силового трансформатора, и такие выпрямители иногда выходят из строя, если их включить без нагрузки: пробиваются конденсаторы в результате резонанса напряжений в цепи. В предложенной схеме конденсаторы включены во вторичную обмотку силового трансформатора. Этого недостатка схема неимеет. Выпрямитель сохраняет работоспособность и на «холостом ходу», и при коротком замыкании на выходе.

Выход второго выпрямителя - гнезда Г5 и Г6. Этот выпрямитель можно использовать для следующих применений:

1. Для заряда аккумуляторов емкостью до 10 Ач током до 1 А. Аккумуляторы могут быть на любое напряжение до 36 В (2 В, 6 В, 12 В, 18 В, 24 В, 36 В).

2. Подзаряд аккумуляторов для компенсации саморазряда при хранении. Через неиспользую-щийся аккумулятор при хранении необходимо пропускать компенсационный ток 1д=0х0,0005, где Q - емкость аккумулятора в А-ч. Например, для аккумулятора с 0=1800 А ч необходимый ток под-заряда составит 0,9 А, а для автомобильных аккумуляторов с Q=60 А-ч ток подзаряда 1Д=0,03 А.

3. Как источник для анодного травления металлов при максимальном токе, т.е. включены все восемь включателей SA1-SA8.

4. Как источник при гальваническом покрытии металлов: никелирование, хромирование, серебрение - плотность тока 0,5... 1 А/дм2.

5. Как источник при приготовлении щелочной («живой») и кислотной («мертвой») воды. Щелочную и кислотную воду используют в медицине и для активации роста растений.

В отсеке, где на электрод подается «+», получим кислотную воду, а возле электрода «-» - щелочную воду. Ток электролиза максимальный, включены SA1-SA8.

6. Как источник для приготовления серебряной воды. Согласно формуле Фарадея, при 1 А-ч растворяется 4,023 г серебра. При токе 10 мА растворение серебра составит 0,65 мг/мин, а при токе 20 мА - 1,3 мг/мин. Содержание серебра в питьевой воде не должно превышать 0,05 мг/л (см. [1]). Электроды использовать серебряные.

7. Для питания низковольтных электропаяльников. Например, для электропаяльника на 42 В, 40 Вт необходимо включить выключатели SA5-SA8. Для других типов электропаяльников (на 36 В, 40 Вт; 36 В, 25 Вт; 12 В, 25 Вт), а также самодельных электропаяльников необходимо подобрать режим работы, измеряя напряжение на нем или же по степени нагрева.

Третий выпрямитель на диоде VD12 автор использует для восстановления гальванических элементов при заряде асимметричным током через гнезда ГЗ, Г4.

На гнезда Г1, Г2 выведено переменное напряжение 6 В через ограничительный резистор на 1 Ом. На практики часто возникает необходимость в проверке различных трансформаторов с определением коэффициента трансформации и фазирования обмоток. Для проведения этой операции на одну из обмоток испытуемого трансформатора подают переменное напряжение 6 В и проводят замеры на остальных обмотках. Необходимо помнить, что на вторичных обмотках может наводиться высокое напряжение, поэтому эту работу необходимо выполнять осторожно.

УБП можно упростить, если какие-либо функции не будут использованы.

В УБП используется амперметр на 2 А, микроамперметр на 200 мкА типа М420В с шунтом на 0,06 Ом. Транзистор УТ1 установлен на радиаторе с Б=30 см2, диоды 401 -\/04, \Ю7-\Ю 10 и интегральный стабилизатор РА 1 установлены на радиаторах с 5=10 см2. УБП собран в пластмассовом корпусе размерами 200x230x180 мм и имеет вес 3 кг.

УБП может собрать даже начинающий радиолюбитель, так как никакой настройки не требуется. УБП безопасен в работе и имеет высокую надежность.

Если необходим только выпрямитель для компенсационного заряда автомобильных аккумуляторов с 0=60 А-ч, тогда можно применить любой понижающий трансформатор с выходным напряжением 24...60 В. Например, типа ТПП231 (мощностью 9 Вт, максимальный ток 0,298 А), у которого первичные обмотки следует включить полностью, а все шесть вторичных обмоток включить последовательно.

Принципиальная электрическая схема выпрямителя для подзаряда аккумулятора показана на рис.2. Как видно из схемы; это повторение второго выпрямителя с УБП, только на один фиксированный ток 30 мА. Если нужен другой ток (до 298 мА), то необходимо подобрать емкость конденсатора экспериментально или же провести расчет, исходя из того, что для обеспечения тока 30 мА необходимо применить емкость на 4,25 мкФ. Емкость конденсатора, включенного в цепь мостовой схемы, зависит от выходного напряжения силового трансформатора и будет другая, чем в УБП. Устанавливать амперметр нет необходимости, так как контроль компенсационного заряда производится светодиодом НІ.2. Такой выпрямитель собирается за 1 ч.

Литература:

1. Кульский Л.А. Серебряная вода. - К.: Наукова думка, 1982.
Автор – Святослав Бабын

Источник – журнал «Радиоаматор» №4 2013

ВложениеРазмер
VEK_0.jpg177.13 КБ
VEK_1.gif145.96 КБ
+
2
-
14 Мая 2013, 14:37