Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

Простой БП на 22А

Проще некуда, схема состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного моста на Д242, стабилизатора напряжения и трех транзисторов КТ827

Схема защиты блока питания или зарядного устройства от короткого замыкания

Представленные ниже радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут совместно работать практически с любыми источниками – сетевыми, импульсными и аккумуляторными батареями. Схемотехническая реализация этих конструкция относительна проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителем.

Также для защиты БП можно использовать схемы ограничителя тока и защиту нагрузки от возможного перенапряжения.

Блок питания на микросхеме LM723

Электропитание

Главная  Радиолюбителю  Электропитание

Много лет лежала на полке у меня микросхема LM723. Раньше на этой микросхеме представляли конструкции зарубежные журналы в 80х — 90х годах. Это известные журналы «RADIOTECHNIKA» (Венгрия), «FUNKAMATEUR» (Германия) и другие. В настоящее время эта микросхема стала доступна в России. Пределы регулировки выходного напряжения (по паспорту) от 2 до 37 В. Немного подумав, я построил блок питания на данной микросхеме с параметрами:

Uвых…………………. 0…30ВIвых………………….. 3…5А

Рис. 1. Блок питания на микросхеме LM723

Мнения читателей
  • Sibirsky / 17.03.2010 — 19:19Точный аналог LM723(uA723 и т.д.) — (КР)142ЕН14. ( см. справочник \»Микросхемы для линейных источников питания и их применение\», изд-во \»Додека\», 1996год, ISBN-5-87835-009-2 стр. 85 — 90). В справочнике есть краткая инфа и по 142ЕН1,142ЕН2, КР142ЕН1,КР142ЕН2. 723-я была прототипом для ЕН1,ЕН2. Наши \»конструляторы\» упростили (испохабили) оригинальную видларовскую схему, и на свет появилась 142ЕН1,ЕН2. Несколько более близки к оригиналу КР142ЕН1 и КР142ЕН2. (ДА-ДА! \»Нутрянка\» КР142ЕН1,ЕН2 ОТЛИЧАЕТСЯ от таковой в 142ЕН1,ЕН2!) Личные впечатления о 723-ей. Собрал макет стабилизатора 0 — 50в (не по этой, по своей схеме, т.н. \»плавающий стабилизатор\»). Пробовал и КР142ЕН14 (92г.!!) и LM723 от SGS-Thomson, все работает (неверующим предлагаю поискать ИСПРАВНЫЕ 142ЕН14). При Uвых = 25V напряжение гуляет на 10 — 30mV (для ЕН14, LM723 стабильнее, но не сильно). Источник опорного напряжения очень стабилен — грел микросхему паяльником,опорное напряжение не изменилось и на сотню микровольт. А вот усилитель ошибки (ОУ) — дерьмо. Мерял лабораторным вольтметром В7-78/1.
  • Shahter / 24.02.2010 — 12:49Где ж точная копия если распиновка другая?! http://professor-one.nm.ru/istok%20pitaniya.html
  • oldcock / 20.03.2009 — 08:25Обозначенный VT1 p-n-p тразистор никак не может быть типа КТ601, ибо оный имеет проводимость n-p-n. Ишо не очень ясно куда подключать питание DD1, видимо к эмиттеру VT1…
  • UA9MGM / 17.03.2009 — 03:14LM723 — это не наша КР142ЕН2, ЕН1А-Г, ЕН14! ПОЛНЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АНАЛОГОВ НЕТ! Неверующим предлагаю собрать БП с панелькой для LM723 и поочереди вставлять КР142ЕНxx Удачи!
  • ТИХОНОВИЧ / 06.10.2008 — 21:21РАБОТАЕТ НОРМАЛЬНО. СПАСИБО ЗА ПОЛЕЗНУЮ ВЕЩЬ.ИСПОЛЬЗУЮ ДЛЯ ПИТАНИЯ С НЕБОЛЬШИМИ ДОРАБОТКАМИ УСИЛИТЕЛЬ И МАГНИТОЛУ В АВТОБУСЕ С 24 ВОЛЬТОВЫМ ЭЛ. ОБОРУДОВАНИЕМ.
  • DMJ / 24.12.2006 — 15:16LM723 — это наша КР142ЕН2 (точная копия) или К142ЕН2 (в другом корпусе с отличиями в цоколевке)

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

Схемы инверторов

Получившееся выпрямленное напряжение поступает на преобразователь (инвертор). Его выполняют на биполярных или полевых транзисторах, а также на IGBT-элементах, сочетающих свойства полевых и биполярных. В последние годы получили распространение мощные и недорогие полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET). На таких элементах удобно строить ключевые схемы инверторов. В схемах импульсных блоков питания используются различные варианты включения MOSFET, но в основном применяются двухтактные схемы из-за простоты и возможности наращивания мощности без существенных переделок.

Пуш-пульная схема

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Схема пуш-пульного преобразователя.

Пуш-пульный инвертор (push – толкать, pull – тянуть) — пример двухтактного преобразователя. Транзисторные ключи работают на первичную обмотку трансформатора, состоящую из двух полуобмоток I и II. Транзисторы поочередно открываются на заданный промежуток времени. Когда открыт верхний по схеме транзистор, ток течет через полуобмотку I (красная стрелка), когда второй – через полуобмотку II (зеленая). Чтобы избежать ситуации, когда оба ключа открыты (из-за конечной скорости работы транзисторов), схема управления формирует паузу, называемую Dead time.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Управление транзисторами с учетом Dead time.

Такая схема хорошо работает при низком напряжении питания (до +12 вольт). Минусом является наличие выбросов амплитудой, равной удвоенному напряжению питания. Это влечет за собой применение транзисторов, рассчитанных на вдвое большее напряжение.

Мостовая схема

От главного недостатка предыдущей схемы свободна двухтактная мостовая.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Двухтактная мостовая схема инвертора.

Здесь одновременно открывается пара транзисторов T1 и T4, потом Т2 и Т3 (сигнал управления ключами формируется с учетом Dead time). При этом первичная обмотка подключается к источнику питания то одной стороной, то другой. Амплитуда импульсов равна полному напряжению питания, и выбросы напряжения отсутствуют. К минусам относят применение четырех транзисторов вместо двух. Помимо увеличения габаритов БП это ведет к удвоенным потерям напряжения.

Полумостовая схема

На практике часто применяют полумостовую схему инвертора – в определенной мере компромисс между предыдущими двумя схемами.

Популярные статьи  Как связать платье на девочку крючком. Пошаговая инструкция, схема и описание, фото и видео уроки для начинающих

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Полумостовая схема.

В этом случае одна сторона обмотки коммутируется поочередно открывающимися транзисторами Т1 и Т2, а другая подключается к средней точке емкостного делителя С1, С2. Достоинства схемы:

  • в отличие от пушпульной отсутствуют выбросы напряжения;
  • в отличие от мостовой используются только два транзистора.

На другой чаше весов – обмотка трансформатора запитана лишь от половины напряжения питания.

Однотактные схемы

В схемотехнике преобразователей применяются и однотактные схемы – прямоходовые и обратноходовые. Их принципиальное отличие от двухтактных – трансформатор (точнее, его первичная обмотка) служит одновременно накопительной индуктивностью. В обратноходовых схемах энергия накапливается в первичной обмотке во время открытого состояния транзистора, а отдается в нагрузку через вторичную обмотку во время закрытого. В прямоходовых накопление энергии и отдача потребителю происходит одновременно.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Две фазы работы обратногоходового однотактного инвертора.

Как проверить LM317?

В отличие от транзисторов, данную микросхему невозможно проверить мультиметром. Такой способ никак не гарантирует правильную работу из-за большого количества внутренних элементов, не соединенных с выводами. Поэтому, если какой-то из них выйдет из строя, то проверить это мультиметром будет проблематично. Самый простой способ проверки работы LM317 — это создать простейший стенд на макетной плате, а запитать его можно будет всего лишь от батарейки.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

Таким образом, вы сможете быстро убедиться в полностью рабочем состоянии элемента, даже если необходимо проверить несколько штук.

Блок питания низковольтного паяльника

Изготовление блока питания для низковольтного паяльника из старых советских комплектующих.

У меня имеется энное количество паяльников на 42 вольта. Паяльники времени пост СССР. Покупать современные паяльники пока не вижу смысла. Современные хромают качеством. Так что, буду приспосабливать свои залежи. Обычно, низковольтные паяльники, подключают к понижающему трансформатору. У меня такого нет. Буду выходить из положения как есть.

Подключать буду через гасящий конденсатор.

Комплектующие

Корпусом для блока питания у меня будет корпус DVD привода. Предварительно извлеку все внутренности.

  • Для передней и задней панелей, я выбрал ПВХ и plexiglas. 

Сразу вырезал узкие полосочки. Оранжевая будет на переднюю панель. Белая на заднюю панель.

  1. Сетевым выключателем у меня будет тумблер.

Сборка

На передней панели делаю разметку под: розетку, выключатель и индикатор. Индикатором у меня служит маленькая неонка.

Расчет конденсатора прост. На фото все думаю понятно. При расчете у меня получилось 22 микрофарада.

Конденсаторы я взял, какие нашел. Три на 4 мкФ. Два по 20 мкФ. Их соединяю последовательно, получится около 10 мкФ.

Крышку я решил покрасить. Предварительно сделал вырез под элементы передней панели.

Все распаиваю. В отверстие на задней панели вывел сетевой провод.

На холостом ходу на розетке напряжение в районе 150-160 вольт.

При подключенном паяльнике 36 вольт. Напряжение подходящее. Паяльник греется отлично.

  1. Такой вот блок питания получился.
  2. Видео по сборке прилагается:

Применение LM317

Схемы, приведенные выше – лишь малая часть, основа, по сравнению с тем, что возможно сделать на этом стабилизаторе. Он может использоваться почти во всех схемах, которые требуют постоянного питания до 40 В. Вот некоторые сферы применения, описанные в официальном техническом документе данной микросхемы:

  • Персональные компьютеры
  • Цифровые камеры
  • ЭКГ
  • Интернет свитчи
  • Биометрические датчики
  • Драйверы электромоторов
  • Портативные зарядки
  • PoE
  • RFID считыватели
  • Бытовая техника
  • Рентгеновские аппараты

Как можно видеть, даже сам производитель рассчитывает на максимально широкое использования данного элемента, что уж говорить о самодельщиках, готовых представить самые необычные схемы с использованием LM317.

Выпрямитель

Напряжение вторичной обмотки надо выпрямить. Для уровней до 12 вольт желательно использовать двухполупериодную схему со средней точкой.

Схема выпрямителя со средней точкой и прохождение тока по ней.

Преимущество данной схемы – ток проходит в каждую сторону только через один диод, и падение напряжения на вентилях, в отличие от классической мостовой схемы, в два раза меньше. Это может существенно сократить потребное число витков вторичной обмотки. Этой же цели служит применение диодов Шоттки и сборок из них.

Схема мостового выпрямителя и прохождение тока по ней.

Если выходное напряжение БП выше +12 вольт, то экономия 0,6 вольт становится несущественной, и можно выполнить выпрямитель по стандартной схеме и применить трансформатор без отвода.

В случае, если выход импульсного блока питания должен быть двухполярным, снова становится рациональным выполнение отвода от средней точки. В этом случае экономится сразу 4 диода и радиаторы для них – выигрыш в габаритах может быть существенным.

Двухполярный выпрямитель со средней точкой.

Основные узлы регулируемого блока питания

Трансформаторный источник питания в большинстве случаев выполняется по следующей структурной схеме.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Узлы трансформаторного БП.

Понижающий трансформатор снижает напряжение сети до необходимого уровня. Полученное переменное напряжение преобразуется в импульсное с помощью выпрямителя. Выбор его схемы зависит от схемы вторичных обмоток трансформатора. Чаще всего применяется мостовая двухполупериодная схема. Реже – однополупериодная, так как она не позволяет полностью использовать мощность трансформатора, да и уровень пульсаций выше. Если вторичная обмотка имеет выведенную среднюю точку, то двухполупериодная схема может быть построена на двух диодах вместо четырех.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Двухполупериодный выпрямитель для трансформатора со средней точкой.

Если трансформатор трехфазный (и имеется трехфазная цепь для питания первичной обмотки), то выпрямитель можно собрать по трехфазной схеме. В этом случае уровень пульсаций наиболее низок, а мощность трансформатора используется наиболее полно.

Популярные статьи  Изготовление пробковых рукоятей для удочек, спиннингов, фидеров

После выпрямителя устанавливается фильтр, который сглаживает импульсное напряжение до постоянного. Обычно фильтр состоит из оксидного конденсатора, параллельно которому ставится керамический конденсатор малой емкости. Его назначение – компенсировать конструктивную индуктивность оксидного конденсатора, который изготовлен в виде свернутой в рулон полоски фольги. В результате получившаяся паразитная индуктивность такой катушки ухудшает фильтрующие свойства на высоких частотах.

Далее стоит стабилизатор. Он может быть как линейным, так и импульсным. Импульсный сложнее и сводит на нет все преимущества трансформаторного БП в нише выходного тока до 2..3 ампер. Если нужен выходной ток выше этого значения, проще весь источник питания выполнить по импульсной схеме, поэтому обычно здесь используется линейный регулятор.

Выходной фильтр выполняется на базе оксидного конденсатора относительно небольшой емкости.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Обобщенная блок-схема импульсного БП.

Импульсные источники питания строятся по другому принципу. Так как потребляемый ток имеет резко несинусоидальный характер, на входе устанавливается фильтр. На работоспособность блока он не влияет никак, поэтому многие промышленные производители БП класса Эконом его не ставят. Можно не устанавливать его и в простом самодельном источнике, но это приведет к тому, что устройства на микроконтроллерах, питающиеся от той же сети 220 вольт, начнут сбоить или работать непредсказуемо.

Дальше сетевое напряжение выпрямляется и сглаживается. Инвертор на транзисторных ключах в цепи первичной обмотки трансформатора создает импульсы амплитудой 220 вольт и высокой частотой – до нескольких десятков килогерц, в отличие от 50 герц в сети. За счет этого силовой трансформатор получается компактным и легким. Напряжение вторичной обмотки выпрямляется и фильтруется. За счет высокой частоты преобразования здесь могут быть использованы конденсаторы меньшей емкости, что положительно сказывается на габаритах устройства. Также в фильтрах высокочастотного напряжения становится целесообразным применение дросселей – малогабаритные индуктивности эффективно сглаживают ВЧ пульсации.

Регулирование напряжения и ограничение тока выполняется за счет цепей обратной связи, на которые подается напряжение с выхода источника. Если из-за повышения нагрузки напряжение начало снижаться, то схема управления увеличивает интервал открытого состояния ключей, не снижая частоты (метод широтно-импульсного регулирования). Если напряжение надо уменьшить (в том числе, для ограничения выходного тока), время открытого состояния ключей уменьшается.

Паяльник на 12 вольт

   В предыдущих материалах мы рассматривали исключительно паяльники на 220 В, а сегодня пришло время обзора низковольтного.

 Согласно руководству по эксплуатации производителя S-Line, мини электропаяльник ZD-20A с напряжением питания 12 вольт и мощностью 8 ватт предназначен для монтажной пайки оловянно – свинцовыми припоями элементов радиоэлектронной аппаратуры. Для питания следует применять переменное напряжение.

Класс защиты второй, рабочая температура паяльного жала 250–400 градусов, время разогрева 3–5 минут. Во избежание перегрева рекомендуется через каждые 3-4 часа работы отключать его на 15-20 минут для охлаждения. И наконец, во избежание летального исхода всякий ремонт производить в специализированной мастерской.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   Давно уже посматривал в сторону этого паяльника. Ещё в прошлом году собирая блок питания, нашёл место на лицевой панели для установки разъёма RCA, по простому «тюльпана», для его подключения. И вот, в прошедшие выходные, решив, что «смотрины» затянулись, пошёл и купил. Заплатил 140 рублей.

Сразу скажу, что упаковка с паяльником симпатичная — приятно взять в руки. Из внутреннего содержимого это собственно сам паяльник и инструкция по эксплуатации. Инструкция сделана одна сразу на весь ассортимент выпускаемых фирмой паяльников.

Паяльник имеет длину в 156 мм, наибольший диаметр составляет 16 мм, длина наконечника жала 12 мм, диаметр 0,5 мм. На пластмассовую ручку, в месте хвата пальцами, дополнительно одет кожух из материала низкой теплопроводности. Кабель подачи питания состоит из двух самостоятельных проводов в общей полихлорвиниловой оболочке.

В руке паяльник  удобно держать между большим и указательным пальцами, поддерживая снизу средним, как авторучку. Он и весит как гелиевая авторучка.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   Интересовавшее меня сопротивление спирали нагревательного элемента оказалось 104 Ом.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   После подключения к блоку питания и установки напряжения в 12 вольт, стал известен более интересный параметр – токопотребление, которое составило 480 мА. Теперь можно узнать истинную мощность данного конкретного паяльника:

P = U x I , Р = 12 В х 0,48 А = 5,76 Вт

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   Теперь не будет лишним узнать до скольких градусов вообще и за сколько минут сможет нагреться жало паяльника.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   В течении трёх минут нагрев жала осуществлялся довольно интенсивно и без труда достиг отметки в 240 градусов.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   А вот дальше, в течении последующей минуты, его температура с трудом увеличилась только на 7 градусов. Рассудил это так: 

  • рекомендовано было переменное напряжение
  • для пайки смд компонентов этого будет вполне достаточно, скажу даже, что больше и не нужно
  • если нужно, то стоит чуть поднять напряжение питания, будет и 270 и 300 градусов.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   Установил на провода паяльника штекер и попытался «познакомиться поближе» с нагревательным элементом. Незамысловатое (двойной «прикус» кусачками) крепление нагревательного элемента внутри кожуха однозначно огорчило.

Далее вскрытие продолжать не стал. Единственным выявленным недостатком является способ крепления нагревательного элемента, который затруднит разборку паяльника в случае необходимости его ремонта или производства доработки.

Популярные статьи  Стол из топоров, дерева и эпоксидной смолы

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

   Паяльник занял своё рабочее место. Есть платка запаянная стандартным по размерам паяльником, аккуратно это сделать тогда не получилось, достал и опробовал на ней работу паяльника – мини. 

Видео

   Сценарий «кино» незамысловатый, главное тут другое: сразу видно, что этот паяльник здесь к месту, везде жало наконечника «подлезет», обзор компонента не заслонит, не перегреет его, с места не сдвинет.

В прилагаемом архиве инструкция на паяльники серии ZD/ TLW, WD. В общем покупкой доволен, даже появилось настроение допаять показанную плату металлодетектора «Эльдорадо».

Ранее хотел сделать низковольтный паяльник самостоятельно, но правильно сделал, что купил и Вам этого желаю, Babay.

   Форум по паяльникам

   Инструменты радиолюбителя

Как подобрать компоненты

Для трансформаторного источника подбирается, в первую очередь, трансформатор. В большинстве случаев он берется готовый из того, что есть. Этот узел должен выдавать требуемый ток при максимальном напряжении. Сочетание этих параметров обеспечивается габаритной мощностью трансформатора. Для промышленных устройств параметры можно узнать из справочника. Для случайных трансформаторов мощность можно определить по размерам сердечника (в сантиметрах).

Площадь сердечника для разных типов трансформаторов.

Мощность вычисляется по формуле:

P=S2/1.44 где:

  • P-мощность в Ваттах;
  • S- сечение в квадратных сантиметрах.

Для практических целей мощность надо еще умножить на КПД. Для примера, трансформатор с площадью сердечника 6 кв.см. при напряжении 35 вольт и выходном напряжении стабилизатора 30 вольт (общий КПД можно взять 0.75) способен отдать мощность P=(36/1.44)*0.75=18.75 ватт. Наибольший ток при этом составит I=P/U=18.75/35=0,5 А.

Если трансформатор проходит по мощности, но вторичная обмотка рассчитана на другое напряжение, ее можно удалить и намотать новую (если уместится). Количество витков рассчитывается так:

  • определяется количество витков на вольт по формуле 50/S, где S – площадь сердечника в кв.см.;
  • эта величина умножается на необходимый уровень напряжения.

Так, для площади 6 см на 1 вольт приходится 50/6=8,3 витка на вольт. Для напряжения 35 вольт обмотка должна иметь 35*8,3=291 виток. Диаметр провода рассчитывается по формуле D=0,02, где I – ток в миллиамперах. Для тока в 5 ампер надо взять провод диаметром 0,02*=70*0,02=1,4 мм.

Если для линейного регулятора подбирается мощный транзистор, основной критерий для применения – ток коллектора. Он должен с запасом перекрывать ток нагрузки. Этот параметр для распространенных отечественных и зарубежных транзисторов приведен в таблице.

Транзистор Наибольший ток коллектора (постоянный), А
КТ818 (819) 10
КТ825 (827) 20
КТ805 5
TIP36 25
2N3055 15
MJE13009 12

При работе в режимах, близких к максимальному току, транзисторы обязательно должны быть установлены на радиаторах.

Емкость оксидного конденсатора, стоящего после выпрямителя, выбирается исходя из нагрузки. Существуют формулы для расчета параметров фильтра, но на практике подход простой: чем больше, тем лучше. Сверху на емкость наложено два ограничения:

  • габариты конденсатора;
  • бросок тока на заряд, который может быть значительным при большой емкости.

Выходной конденсатор БП может иметь емкость около 1000 мкФ.

Подключение LM317

LM317 имеет следующую конфигурацию выводов в разных корпусах:

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

Минимальная схема подключения представляет собой два резистора сопротивления и три конденсатора, подключенных согласно схеме. В соответствии с характеристиками сопротивления и будет определяться напряжение на выходе.

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками

У LM317 два главных параметра: это его опорное напряжение, а также ток, истекающий на выводе подстройки. Опорное напряжение (Vref) — напряжение, которое стабилизатор поддерживает на сопротивлении R1. Оно нестабильно и разнится от партии к партии в среднем на 0.1В, поэтому для расчетов лучше держать в уме усредненное значение – 1.25В. Для серьезных же проектов стоит измерить его для каждого используемого экземпляра. Соответственно, следуя схеме, если замкнуть резистор R2, то на выходе мы получим опорное напряжение – 1.25В, а с увеличением вольтажа на R2 будет увеличиваться и выходное напряжение. Таким образом, LM317 постоянно сравнивает напряжение на выходе через резистивный делитель с опорным, поэтому, меняя сопротивление, мы меняем выходное напряжение.

Ток, утекающий на подстройке (Iadj) – паразитный. По заявлению производителей он составляет от 50 до 100 мкА, но на деле же может достигать и 500 мкА. Из-за этого для стабильности выходного напряжения сопротивление R1 не должно быть выше 240 Ом, чтобы через делитель не проходил ток менее 5 мА.

Все, что вам нужно – это подставить ваше значение R1 в это формулу R2=R1*((Uo/Uref)-1).

Кроме того, не забывайте об охлаждении. Чем больше разница входного и выходного тока, тем сильнее будет нагреваться стабилизатор, что приведет к проблемам с его работой. Параметров, описанных производителем, можно добиться, только используя дополнительное охлаждение в виде радиатора.

Оцените статью
Денис Серебряков
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Регулируемый блок питания на LM723 своими руками
Самодельная спиртовка