Для исключения таких неприятностей следует использовать комплект новых батарей всякий раз, когда радиолюбитель включает только что собранное устройство. Однако такой подход не всегда является достаточно практичным. Лучшим решением является применение вместо батарей электронного источника питания. Когда радиолюбитель удостоверится, что устройство находится в исправном состоянии, он может вместо источника питания подключить годные батареи.
Как было указано выше в данной главе, источники питания представляют собой электронную схему, преобразующую переменное напряжение бытовой электросети в более низкое напряжение постоянного тока, необходимое для питания интегральных микросхем. Любой радиолюбитель, задумавший изготовить ряд различных устройств, должен иметь источник питания на соответствующее номинальное напряжение, о чем пойдет речь ниже.
2.3. Стабилизированный источник питания
постоянного тока 1 А напряжением 5 В
Стабилизированный источник питания постоянного тока 1 А напряжением 5 В является одним из самых полезных для радиолюбителя (рис. 2.1). Такой источник питания используется для всех интегральных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) и применяется для большинства интегральных схем.
Рис. 2.1. Принципиальная схема стабилизированного источника питания постоянного тока 1 А напряжением 5 В.
MB1 — двухполупериодный выпрямитель мостового типа, на напряжение 60 В и ток 6 А; СН1 — стабилизатор напряжения типа 7805 на напряжение 5 В при токе 1 А; C1, С2 — электролитический конденсатор 100 мкФ, 50 В; Tpi — силовой трансформатор с выходным напряжением 12,6 В при токе 1,2 А; Л1 — неоновая лампочка на напряжение 120 В.
Этот источник питания называется стабилизированным в силу того, что его выходное напряжение 5 В остается неизменным при любых токах до 1 А. В противоположность этому в нестабилизированных источниках выходное напряжение питания падает по мере увеличения потребляемого питаемым устройством тока, что весьма нежелательно в устройствах на интегральных схемах многих типов.
Через сетевую вилку переменное напряжение 120 В поступает на первичную обмотку силового трансформатора Три Переключатель Кл1 используется для включения и выключения сети, а сигнальная лампочка Л1 указывает на наличие или отсутствие питания.
Радиолюбителю следует обратить особое внимание на монтаж и проверку этой схемы, поскольку на первичную обмотку силового трансформатора подается сравнительно высокое напряжение 120 В, которое может вызвать травмы и даже смертельный исход, если не относиться к этому как следует. Радиолюбитель, не имеющий опыта сборки подобных схем, должен проверить собранную схему вместе с более опытным товарищем, прежде чем включить ее в сеть.
Во вторичной обмотке трансформатора напряжение понижается до 12 В и в худшем случае (если радиолюбитель в чем-то ошибся) силовой трансформатор перегорает. При нормальной работе схемы стабилизатор немного нагревается, что не должно вызывать у радиолюбителя никакого беспокойства. Можно несколько охладить стабилизатор путем его монтажа на теплоотводе, который либо покупают, либо изготавливают сами из квадратной алюминиевой пластины. В любом варианте необходимо, чтобы входные и выходные выводы стабилизатора не касались теплоотвода,
2.4. Стабилизированный источник питания
постоянного тока 1 А напряжением 12 и 15В
В случае необходимости иметь напряжение питания 12 или 15 В радиолюбитель может изготовить вариант стабилизированного источника питания, описанного в разд. 2.3. Для получения напряжения 12 В используется принципиальная схема с соответствующей спецификацией на рис. 2.1, но вместо стабилизатора типа 7805 вводится стабилизатор типа 7812, что довольно просто. Для получения напряжения 115 В используется та же принципиальная схема, но с заменой силового трансформатора и стабилизатора напряжения: Тр — силовой трансформатор с выходным напряжением 24 В при токе 1,2 А, стабилизатор напряжения — типа 7815.
2.5. Экономичные нестабилизированные источники питания постоянного тока напряжением 12 В
В некоторых электронных устройствах совсем не требуется использования стабилизированного напряжения питания. В таком случае можно изготовить гораздо более простой и дешевый источник питания, чем его стабилизированные аналоги. Иногда можно также временно использовать нестабилизированный источник питания для проверки схемы. В других случаях радиолюбитель может ввести простой источник питания непосредственно в собранное устройство.
Основная принципиальная схема нестабилизированного. источника питания приведена на рис, 2.2, при этом спецификация дана для маломощного источника питания с выходным током 0,25 А. В нестабилизированных источниках питания напряжением 12 В для более конкретных целей необходимо произвести замены, о которых речь пойдет ниже.
Принципиальная схема на рис. 2.2 весьма напоминает схему стабилизированного источника питания напряжением 5 В и отличается от нее отсутствием стабилизатора напряжения. Кроме того, здесь необходим предохранитель, поскольку при возникновении коротких замыканий схема автоматически не выключается, как это обеспечивается в стабилизаторах напряжения типа 7800.
Рис. 2.2. Экономичный источник питания напряжением 12 В при токе 0,25 А.
МВ1 — двухполупериодный выпрямитель мостового типа на напряжение 50 В и ток 1 А; С, — электролитический конденсатор 100 мкФ, 35 В; Тр, — силовой трансформатор с выходным напряжением 12 В при токе 300 мА; Пред1 — предохранитель 0,25 А.
Радиолюбитель должен учитывать, что этот источник является нестабилизированным, т. е. при отсутствии нагрузки выходное напряжение в нем может доходить до 18 В. Номинальное напряжение 12 В вырабатывается источником лишь при номинальном потребляемом токе, а с его увеличением выходное напряжение падает. Ввиду подобных колебаний выходного напряжения рекомендуется перед включением в сеть с помощью переключателя Кл1 подсоединить к источнику питания нагрузку, т. е. изготовленное устройство. В этом случае на устройство будет подано 12 В вместо напряжения 18 В, которое может вывести из строя интегральные схемы на дополняющих или обычных МОП-транзисторах.
Для изготовления других вариантов источника питания необходимо внести изменения в спецификацию. 1) Нестабилизированный источник напряжения 12 В при токе 1 А:
Tp1 — силовой трансформатор на напряжение 12,6 В при токе 1,2 А;
MB1 — двухполупериодный выпрямитель мостового типа на напряжение 50 В при токе 6 А;
Пред1 — предохранитель 1 А,
2) Нестабилизированный источник напряжения 12 В при токе 3 А:
Tpi — силовой трансформатор на напряжение 12,6 В при
токе 3 А; MBi — двухполупериодный выпрямитель мостового типа
на напряжение 50 В при токе 6 А; Пред! — предохранитель 3 А.
2.6. Источник питания напряжением 5 и 12 В
Современной электронной промышленностью выпускаются интегральные схемы нескольких типов, и при применении в некоторых устройствах разнотипных интегральных схем могут потребоваться разные напряжения питания. В этом случае радиолюбителю необходимо иметь источник питания с несколькими выходными напряжениями.
Рис. 2.3. Источник питания напряжением 5 и 12 В.
МВ1 — двухполупериодный выпрямитель мостового типа на напряжение 50 В и ток 6 A; CHi — стабилизатор напряжения типа 7805; Тр, — силовой трансформатор С выходным напряжением 12,6 В при токе 1,2 A; Ct, С2 — электролитический конденсатор 100 мкФ, 35 В.
Наиболее полезным сочетанием являются напряжения 5 и 12 В постоянного тока, одинаковый положительный знак которых позволяет использовать общее заземление. При этом можно изготовить два отдельных источника питания, подключить общие соединения и получить таким образом один источник с двумя выходными напряжениями. Это в данном случае неэкономично, так как приходится использовать два дорогостоящих силовых трансформатора.
Существует более рациональный способ изготовления источника питания с одним силовым трансформатором и дву« мя выходными напряжениями, .принципиальная схема которого показана на рис. 2.3. Этот источник выполнен по схеме, обеспечивающей получение стабилизированного напряжения б В при токе 1 А. Нестабилизированное напряжение +12 В снимается непосредственно с выхода выпрямителя мостового типа, т. е. до стабилизатора напряжения, причем в обоих случаях предусмотрена общая шина заземления. Отсутствие стабилизации напряжения 12 В не должно смущать радиолюбителя, поскольку интегральные схемы с таким напряжением питания обычно рассчитаны на возможные его колебания. Однако в цепи с напряжением 12 В следует поставить предохранитель, поскольку в ней не обеспечивается автоматическое выключение, которое реализуется в цепи стабилизатора с напряжением 5 В.
2.7. Нестабилизированный источник напряжений + 6 В
В отдельных устройствах радиолюбитель может встретить интегральные схемы, требующие двух напряжений питания одинаковой величины, но противоположной полярности. Источник питания, описанный в данном разделе, может пригодиться в устройствах, где требуются напряжения +6 и — 6 В с общим заземлением.
Рис. 2.4. Источник питания напряжением ±6 В.
MB1 — двухполупериодный выпрямитель мостового типа на напряжение 50 В при токе 6 A; Tp1 — силовой трансформатор с отводом и с выходным напряжением 12,6 В; C1, С2 — электролитический конденсатор 470 мкФ, 35 В; Предг, Пред2 — предохранитель 0,5 А.
Следует отметить, что этот источник существенно отличается от источника с двумя выходными напряжениями, описанного в разд. 2.6 (рис. 2.3). В том источнике получаются два различных положительных напряжения, а в этом — положительное и отрицательное напряжения.
При использовании трансформатора, указанного в спецификации к рис. 2.4, во внешнюю схему выдается ток 1 А. Поэтому здесь требуется на каждом выходе поставить предохранитель на 0,5 А, в результате отдельно на каждом выходе может быть получен ток 1 А. При необходимости получить на каждом выходе ток 1,5 А следует использовать силовой трансформатор с током 3 А и поставить предохранители на 1,5 А.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 |
Основные порталы (построено редакторами)