Стабилизированный блок питания из набора NK037

Максим Лебедев
г. Москва

Помнится, в далёком 1987 году, ходил я на занятия в радиокружок нашего районного Дома пионеров. Да, были такие заведения, где мальчики и девочки, разделившись по интересам и способностям, посвящали своё свободное время этим самым интересам. Замечательно это было тем, что во-первых, никто не брал за это деньги, а во-вторых, не было никакой обязаловки – хочешь – вышивай крестиком, не хочешь – бери в руки паяльник. Вот как раз последним то я и занялся. Но, как и в школе, у каждого кружка, была определённая программа развития детских способностей. И у нас, в радиокружке, первым пунктом программы значилась сборка лабораторного блока питания.

Тогда это была совершенно классическая схема на небольшом количестве дискретных элементов, без всякой защиты от короткого замыкания и прочих неожиданностей блока питания.

С тех пор прошло много времени, элементная база совершенствовалась, и теперь мы имеем возможность собрать более современный блок питания.

Для сборки такого блока питания можно воспользоваться набором NK037 (или готовым блоком питания BM037M) компании МАСТЕР КИТ или, используя приведенную ниже информацию, собрать его самостоятельно. Возможно, для начинающих (эта статья в первую очередь ориентирована именно на таких) свой путь в радио сборка такого устройства может вызвать трудности, поэтому далее приведены достаточно подробные указания и рекомендации.

Схема, заложенная в основу набора NK037 представляет собой мощный стабилизатор напряжения с защитой от короткого замыкания. Стабилизатор имеет широкий диапазон регулировки выходного напряжения 1,2…30 В и высокую нагрузочную способность – 4 А.

Основой стабилизатора напряжения (рис. 1) является интегральный компенсационный стабилизатор, выполненный на микросхеме DA типа LM317.

 Рис.1. Электрическая схема стабилизатора.

Для повышения нагрузочной способности в схему добавлен мощный транзистор VT2 – КТ818, который необходим при больших токах нагрузки (более 1,5 А).

Диодный мост выпрямляет напряжения, поступающее от понижающего трансформатора (на схеме не показан), конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Для повышения нагрузочной способности в схему добавлен мощный транзистор VT2 – КТ818, который вступает в работу при больших токах нагрузки (более 1,5 А). Диодный мост выпрямляет напряжение, поступающее от понижающего трансформатора, конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Кстати, при выборе трансформатора, необходимо учитывать, что максимально допустимая разница между входным и выходным напряжением микросхемы составляет 40 В. Таким образом, при минимальном выходном напряжении 1,2 В, входное напряжение должно быть не более 41 В. Также необходимо помнить, что постоянное выпрямленное напряжение на конденсаторе С1 в 1,41 раза больше переменного на вторичной обмотке.

Из вышеизложенного следует, что напряжение на вторичной обмотке трансформатора должно быть около 27…28 В при токе 2,5…3 А.

Перечень всех электронных компонентов, входящих в набор, приведен в табл. 1.

Таблица 1. Перечень компонентов набора NK037

Примечание: Совместно с устройством необходимо использовать сетевой трансформатор, который обеспечивает выходное напряжение вторичной обмотки не менее 24 В при токе нагрузки 4 А (в комплект набора не входит). 

Рисунок 2. Общий вид стабилизатора. 

Набор NK037 (рис.3) состоит из полного комплекта компонентов, печатной платы и подробной инструкции по сборке устройства.

Рис.3. Внешний вид набора NK037.

Приступаем к сборке набора. Рассортируем детали. Для этих целей можно использовать кусок пенопласта или поролона (рис.4).

Рис.4. Сортировка деталей.

Ну вот, элементы расставлены, можно начинать пайку.

Паяльник греется. Паяльник… это вообще-то тема для отдельной статьи, но вкратце скажу следующее: не используйте паяльник мощностью более 30 Вт – перегреть можно все, включая резисторы.

Не стоит пользоваться активными флюсами – минусов у них гораздо больше, чем плюсов. Вполне достаточно обычной канифоли или её раствора в спирте, тем более, что современные проволочные припои уже содержат в себе флюс.

Не прогревайте вывод элемента более 3…4 секунд – если Вас не устроило качество пайки, лучше подождите полминутки, дайте остыть и элементу и контактной площадке, окуните паяльник во флюс и добейте неудавшееся место.

На жале паяльника не должно быть окалины (это такая черная штука, облепляющая со временем жало паяльника, в результате его окисления), если она есть – не пожалейте времени, возьмите напильник и очистите по крайней мере рабочую часть жала. После чего, немедля окуните его в канифоль ив припой, чтобы он принял блестящий вид. Сначала установим все пассивные элементы набора – начнем с перемычек и резисторов. Перемычки можно сделать из выводов резисторов R4 или R5.

Их необходимо всего то две штуки. После перемычек ставим резисторы – обычно начинают с первого элемента, но поскольку здесь R1 и R2 довольно большие, то сначала мы впаяем R4 и R5 (рис. 5, 6, 7).

Рис. 5, 6, 7. Установка пассивных компонентов.

Во время пайки припой должен обтекать выводы детали со всех сторон, при этом не должно оставаться остатков флюса (рис.8).

Рис.8. Пример правильной пайки.

Следующий шаг - установка активных компонентов: диода VD, диодного моста G, транзисторов VT1 и VT2 и микросхемы DA (рис.9).

Рис.9. Установка на печатную плату активных компонентов.

Следим за тем, чтобы пайка была качественной и припой обтекал вывод детали со всех сторон.

После этого берем спирт, вату или кусок бинта, протираем плату со стороны пайки, тщательно удаляя остатки флюса, просматриваем её на предмет короткозамкнутых дорожек и некачественной пайки. Если спирта нет, можно купить в ближайшей аптеке спиртосодержащие салфетки. Таким образом, с другой стороны платы, у нас должно получиться примерно следующее (рис.10).

Рис.10. Внешний вид спаянной печатной платы.

После подключения сетевого трансформатора еще раз проверяем все соединения и включаем питание. Тестер регистрирует выходное напряжение (рис.11). Сборка стабилизатора прошла успешно.

Рис.11. Готовый и работающий стабилизатор.

Осталось совсем немного – во-первых, надо обязательно установить микросхему DA и транзистор VT2 на теплоотвод, поскольку, даже на холостом ходу, микросхема прилично греется, и во-вторых, найти подходящий корпус для придания конструкции законченного вида. Радиатор должен быть площадью около 1200 кв. см, например, И-110, (рис. 12)

Рис.12. Радиатор.

Для уменьшения габаритов, можно взять радиатор меньших размеров, но установить на него вентилятор, например, от видеокарты или процессора персонального компьютера.

Для тех, кто решил собирать блок питания самостоятельно на рис. 13 и 14 приведены печатная плата и расположение деталей.

Рис.13. Печатная плата NK037.

Рисунок 14. Расположение элементов.

Собранный блок питания является необходимым элементом в радиолюбительской практике и понадобится для питания следующих Ваших конструкций.

Материал опубликован в журнале САМ 2005`04.

 

BM037M

Понижающий DC/DC преобразователь (1.2…37В, 3.0А)

  1 490