Многофункциональный лабораторный блок питания

1.

Многофункциональный
лабораторный блок питания
Автор: Васильев Степан Алексеевич
ученик 11”А” Гимназии №5
Научный руководитель:
Харитончук Александр Анатольевич,
педагог дополнительного образования ГАНОУ “ЦО ЛАПЛАНДИЯ”

2.

Актуальность
На сегодняшний день в мире существует огромное количество электронных
устройств самого разного типа, характера использования и принципиального
назначения. Каждое из них требует электрического питания, также многие
собирают самодельные устройства. на занятиях объединения при изготовлении
и испытании радиоэлектронных устройств периодически возникали проблемы:
перегорание предохранителей источников питания, выход из строя деталей в
тестируемой схеме. В поисках выхода из проблемы возникла идея
модернизации источника питания схемой защиты и иным дополнительным
функционалом.

3.

Цель:
создание многофункционального
лабораторного источника питания с
защитой от короткого замыкания.
Задачи:
1. Анализ существующих схем, выбор
принципиальной схемы для реализации проекта;
2. Изучение принципов работы схем
3. Изготовление печатных плат, установка
компонентов, проверка и настройка готовых
плат;
4. Сборка корпуса, монтаж всех составляющих,
подключение электроники.
5. Исследование параметров собранного
устройства: диапазон регулировки выходного
напряжения, проверка срабатывания защиты от
короткого замыкания, предельный ток,
отдаваемый в нагрузку.

4.

Объект изучения:
многофункциональный лабораторный источник питания.
Предмет изучения:
функциональные возможности и характеристики лабораторного источника питания.
Гипотеза проекта:
необходим ли многофункциональный прибор для работы с электронными схемами дома и
в мастерских.
Метод работы:
экспериментальная работа по определению параметров созданного источника питания.

5.

Источник питания
Источник питания - электрическое оборудование, предназначенное для
производства, аккумулирования электрической энергии или изменения ее
характеристик. Они являются неотъемлемыми элементами многих схем
Блок питания
Блок питания(БП) -это вторичный источник питания электроэнергии, устройство,
предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из
напряжений электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменный
ток сети 220 В частотой 50 Гц заданный постоянный ток.

6.

Преимущества линейных БП
1. простота и надежность
2. ремонтопригодность
3. дешевизна изготовления
4. отсутствие радиопомех
Недостатки линейных БП
1. большой вес и габариты;
2. обратная зависимость
между КПД и
стабильностью выходного
напряжения;
3. высокая металлоемкость
конструкции
Преимущества импульсных источников тока
1. высокий коэффициент стабилизации;
2. высокий коэффициент полезного действия
3. более широкий диапазон входных напряжений;
4. более высокая мощность, по сравнению с
линейными источниками;
5. отсутствие чувствительности к качеству
электропитания и частоте входного напряжения;
6. небольшие габариты
7. доступная цена
Недостатки импульсных блоков питания
1.
2.
3.
импульсная система питания дает высокочастотные
помехи
сложность схем, что влияет на надежность
ремонт редко может быть произведен своими
руками

7.

Лабораторный блок питания
лабораторный блок питания (ЛБП) - блок
питания (БП), дополненный блоками регулировки
выходного напряжения и тока, контроля работы и
индикации режимов, а также схемами защиты и
иными дополнительными функциями. Он имеет
определенный набор сервисных функций и
документированную реакцию на различные
нештатные ситуации, происходящие с
подключенной к нему нагрузкой. С точки зрения
метрологии, это измерительный прибор,
хранящий эталон как минимум одной физической
величины (электрическое напряжение) и
воспроизводящий её с целью произведения
электрических изменений в сопрягаемых
приборах и их отладки.

8.

Принцип работы схемы БП
данный блок питания состоит из одного плеча,
питаемого от низкочастотного силового
трансформатора. Узел измерения с вольтметром
и амперметром указывают ток нагрузки и
выходное напряжение. Регулируя сопротивление
резисторов
мы изменяем напряжение, приходящее на
микросхему. Принцип работы узла защиты
основан на контроле выходного напряжения
блока питания через диод VD4. При коротком
замыкании напряжение выхода блока питания
равно «0» и узел защиты отключает питание от
источника опорного напряжения, тем самым
отключая напряжение с выхода блока питания.
лабораторный блок питания
Входное напряжение
220В/50Гц
Принцип работы
линейный
диапазон значений выходного
напряжения
регулируемый (2-18.9В)
количество каналов
один(1)
Точность измерения
вольтамперметра
0.1.V, 0.1A
Мощность, регулируемого
источника питания
90 Вт (ограниченная
предохранителем)
Защита
есть( Активная)
Управление
ручное
Охлаждение
активное и пассивное
цвет
черный, серый
функция точной регулировки
есть

9.

Сборка источника питания
Этапы сборки источника питания:
1. Изготовление платы
2. Подбор компонентов и деталей
3. Сборка корпуса
4. Монтаж всех составляющих
5. Подключение электроники

10.

Сборка дополнительного функционала
Регулятор мощности паяльника - это устройство с
помощью которого можно плавно регулировать
мощность в нагрузке от 0 до 60Вт.
Он позволяет:
1. предотвратить выгорание жала паяльник
2. при необходимости менять мощность паяльника
(например при распайки микросхемы используют 2030 вт, при работе с радиодеталями используют 6080Вт)
3. уменьшают риск поджога
Автомобильная розетка позволяет подключать разные
электрические приборы, которые используются в машине(
компрессор, радар, видеофиксатор)

11.

Внешний вид, управление устройством
кнопка
“пуск” БП
питание
220В
регулировка
Рмп
предохранитель
4А
предохранитель
15А
клеммы
предохранит
ель 1 А
Автомоби
льная
розетка

12.

Заключение
Блок питания созданный по этой схеме показал себя
исключительно с положительной стороны. При неправильно
собранных схемах различных устройств, явно вызывающих
перегрузку источника питания защита блока питания всегда
успевала отключить выходное напряжение до появления
признаков неисправности: сгорание резисторов в цепях питания
тестируемой схемы, оплавление изоляции проводов, взрывов
конденсаторов и т.д. Дополнительный функционал ЛПБ на
практике был полезен и удобен в использовании.

13.

Спасибо за
внимание!
текст)