Как сделать лабораторный блок питания своими руками?

Содержание статьи:

1. Преимущества
   
2. Схема
   
3. Печатная плата и пошаговая сборка
   
4. Видеоинструкция по сборке
   

Лабораторный блок питания — это устройство, формирующее необходимое напряжение и ток для дальнейшего использования при подключении к сети. В большинстве случае он преобразует переменный ток сети в постоянный. Такой прибор есть у каждого радиолюбителя и сегодня мы рассмотрим, как создать его своими руками, что для этого понадобится и какие нюансы важно учесть при монтаже.

Преимущества лабораторного блока питания

Сначала отметим особенности БП, который мы собираемся изготовить:

1. Выходное напряжение регулируется в пределах 0–30 В.
   
   
2. Защита от перегрузки и неправильного подключения.
   
   
3. Низкий уровень пульсаций (постоянный ток на выходе лабораторного блока питания мало чем отличается от постоянного тока батареек и аккумуляторов).
   
   
4. Возможность установки предела по силе тока до 3 Ампер, после которого БП будет уходить в защиту (очень удобная функция).
   
   
5. На блоке питания путем короткого замыкания (КЗ) «крокодилов» устанавливается максимально допустимый ток (ограничение по току, которое вы выставляете переменным резистором по амперметру). Следовательно — перегрузки не страшны, поскольку в этом случае сработает светодиодный индикатор, обозначающий превышение установленного уровня тока.
   

Лабораторный блок питания — схема

Теперь рассмотрим по порядку схему. Она есть в Сети уже давно. Поговорим отдельно о некоторых нюансах.

Итак, цифры в кружочках — это контакты. К ним надо припаивать провода, которые пойдут на радиоэлементы.

• Смотрите также, как сделать блок питания на низкие напряжения

Обозначение кружочков на схеме:

• 1 и 2 — к трансформатору.
  
• 3 (+) и 4 (-) — выход постоянного тока.
  
• 5, 10 и 12 — на P1.
  
• 6, 11 и 13 — на P2.
  
• 7 (К), 8 (Б), 9 (Э) — к транзистору Q4.
  

На входы 1 и 2 от сетевого трансформатора подается переменное напряжение 24 В. Трансформатор должен быть габаритным, чтобы в нагрузку он легко мог выдавать до 3 А (его можно купить или намотать).

Диоды D1…D4 соединены в диодный мост. Можно взять 1N5401…1N5408, какие-нибудь другие диоды и даже готовые диодный мосты, которые могут выдержать прямой ток до 3 А и выше. Мы использовали диоды таблетки КД213.


Микросхемы U1, U2, U3 представляют собой операционные усилители. Их расположение выводов, если смотреть сверху:


На восьмом выводе написано «NC» — это значит, что его не надо цеплять ни к минусу, ни к плюсу питания. В схеме выводы 1 и 5 также никуда не цепляются.

• Смотрите также пошаговую инструкцию по созданию блока питания в ящике для инструментов

Транзистор Q1 марки ВС547 или BC548. Ниже представлена его распиновка:


Транзистор Q2 лучше взять советский КТ961А. Но не забудьте его поставить на радиатор


Транзистор Q3 марки BC557 или BC327:


Транзистор Q4 исключительно КТ827!


Вот его распиновка:


Переменные резисторы в этой схеме ввести в замешательство — это. Они здесь обозначены следующим образом:


У нас они обозначаются так:


Приведём также список компонентов:

• R1 = 2,2 кОм 1W
  
• R2 = 82 Ом 1/4W
  
• R3 = 220 Ом 1/4W
  
• R4 = 4,7 кОм 1/4W
  
• R5, R6, R13, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
  
• R7 = 0,47 Ом 5W
  
• R8, R11 = 27 кОм 1/4W
  
• R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
  
• R10 = 270 кОм 1/4W
  
• R12, R18 = 56кОм 1/4W
  
• R14 = 1,5 кОм 1/4W
  
• R15, R16 = 1 кОм 1/4W
  
• R17 = 33 Ом 1/4W
  
• R22 = 3,9 кОм 1/4W
  
• RV1 = 100K многооборотный подстроечный резистор
  
• P1, P2 = 10KOhm линейный потенциометр
  
• C1 = 3300 uF/50V электролитический
  
• C2, C3 = 47uF/50V электролитический
  
• C4 = 100нФ
  
• C5 = 200нФ
  
• C6 = 100пФ керамический
  
• C7 = 10uF/50V электролитический
  
• C8 = 330пФ керамический
  
• C9 = 100пФ керамический
  
• D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
  
• D5, D6 = 1N4148
  
• D7, D8 = стабилитроны на 5,6V
  
• D9, D10 = 1N4148
  
• D11 = 1N4001 диод 1A
  
• Q1 = BC548 или BC547
  
• Q2 = КТ961А
  
• Q3 = BC557 или BC327
  
• Q4 = КТ 827А
  
• U1, U2, U3 = TL081, операционный усилитель
  
• D12 = светодиод
  

Как сделать лабораторный блок питания своими руками — печатная плата и пошаговая сборка

Теперь рассмотрим пошагово сборку лабораторного блока питания своими руками. Трансформатор у нас есть уже готовый от усилителя. Напряжение на его выходах составило порядка 22 В. Подготавливаем корпус для БП.


Делаем с помощью ЛУТа печатную плату:


Протравливаем её:


Смываем тонер:


Сверлим отверстия:


Запаиваем кроватки для операционных усилителей и остальные радиоэлементы, кроме переменных резисторов и двух мощных транзисторов (они будут лежать на радиаторе):


Вот, как плата должна выглядеть уже с полным монтажом:


Теперь нужно подготовить место под плату в корпусе нашего лабораторного блока питания:


Приделываем к корпусу радиатор:


Не забываем и про кулер для охлаждения транзисторов:


Вот наш лабораторный блок питания уже в готовом виде.


Видеоинструкция по сборке лабораторного блока питания своими руками: