Блок питания-зарядное 0…30В/0…10А.

В статье рассказано, как изготовить блок питания мощностью до 300Вт с регулировкой напряжения от 0 до 30В и тока от 0 до 10А.

Назначение блока питания.

1. Обеспечение питанием различных устройств, рассчитанных на напряжение от 0 до 30В и потребляющих ток до 10А.
2. Зарядка любых аккумуляторов, от пальчиковых до автомобильных емкостью до 100Ачас.

Основные характеристики.

1. Максимальная выходная мощность 300Вт.
2. Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30В.
3. Выходной ток плавно регулируется от 0 до 10А.
4. Пульсации выходного напряжения около 50мВ.
5. Защита от короткого замыкания.
6. Принудительное охлаждение.
7. Напряжение питающей сети 180В…245В.

Блок питания собран по двухтактной полумостовой схеме. За основу взята схема из статьи здесь. Внесены незначительные изменения печатной платы под свой блок питания модуля управления и выходной трансформатор.

Схема силового блока:

Печатная плата силового блока:

Схема модуля управления:

Печатная плата модуля управления под обычные детали (в оригинале статьи под SMD):

Блок питания платы управления выполнен на трансформаторе дежурного режима от телевизора. Переменное напряжение на его вторичной обмотке 16В, при напряжении сети 230В. Этого достаточно для работы при разбросе напряжения сети от 180В до 245В.

В качестве стабилизатора применена микросхема 7812.

Согласующий трансформатор намотан на ферритовом кольце 2000НМ размером 16х10х4.5мм. Мотать в три провода 30 витков. Затем распаять с учетом начала обмотки как показано на схеме. Чтобы проще вместить витки, для первичной обмотки я применял провод в двойной изоляции, а две вторичные, обычный обмоточный провод.

Выходной трансформатор 7700А ВСК-01С использован от компьютерного блока питания. Индуктивность его первичной обмотки до разборки равна 9360 мкГн, 12-ти вольтовая 1600 мкГн, 5-ти вольтова – 686 мкГн. Склеенный сердечник разобран в кипятке. Смотана половина первичной обмотки 19 витков Ø 0.75мм. Затем две вторичные по 4 витка Ø 0.75мм х 2 плюс 3 витка Ø 0.75мм х 6.

Смотано 4 витка:

Оставшиеся 3 витка:

Схема трансформатора 7700 компьютерного БП выглядит так:

Т.е. часть 5-ти вольтовой обмотки намотана в 6 проводов, а 12-ти вольтовой в 2 провода. Всего каждая обмотка содержит 7 витков.

Для проверки рассчитаем трансформатор в программе Старичка:

Расчет практически совпадает с реальным трансформатором. Первичная 41 виток. Я смотал половину первичной 19 витков. Вторичная для 12В 7 витков, для 30 буду мотать по 14 витков каждую половинку проводом Ø 0.75мм х 2. В конце сверху намотаю вторую половину первички, которую я сматывал. Между обмотками были экраны из фольги. Все поставил как было.

Запуск блока питания.

Полевые транзисторы не запаяны.

Сначала подал 12В на плату управления. Ее вывод «шунт» соединил с корпусом. Осциллографом проверил импульсы на выходе каждого канала. Должно быть так:

Затем запаиваем полевики. 12 вольт на плату управления подаем. На силовую часть вместо напряжения сети подаем постоянное напряжение не менее 55В от блока питания с ограничением тока. Я выставлял ограничение тока 1А. На выходе блока питания должно быть около 5…7В. Проверяем осциллограммы на полевиках и на выходных диодах. Пробуем регулировать напряжение. Все должно работать в небольших пределах. Если все нормально, выключаем и подключаем к сети через лампу накаливания около 100Вт.

Проверяем регулировку напряжения. При необходимости корректируем изменением номинала R4 на плате управления или подстроечным резистором (на печатной плате предусмотрено место под подстроечный резистор около 20…50кОм). Затем регулятор тока на минимум, закорачиваем выходные провода и начинаем увеличивать ток КЗ. При появлении писка, или загорании лампы на малых токах выключаем и увеличиваем номинал С1 вдвое. Снова пробуем увеличивать ток. На токе до 7…8А лампа не должна даже тлеть. Границы ограничения тока можно изменить номиналом R2.

Для повышения устойчивости работы я увеличил мертвое время выходных импульсов подав на вывод 4 микросхемы TL494 напряжение 0.28В с делителя, установленного с выводов 13,14 на корпус. На схеме модуля управления эти резисторы показаны.

Проверяем работу блока на разных нагрузках. Оцениваем пульсации и падение напряжения под нагрузкой.

Конструктивно блок питания размещен в корпусе компьютерного блока питания. Использован его сетевой разъем, выключатель и вентилятор. Для индикации применен популярный вольтметр-амперметр 100В/10А. Вентилятор и индикатор запитаны от источника питания модуля управления. Для снижения шума вентилятор запитан через сопротивление 51 Ом, 0,5 Вт.

Материал статьи продублирован на видео.