Lm324n схема включения как работает

26

Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель

Если в схеме нужно использовать сразу несколько операционных усилителей, а особых требований например по частоте, выходному току и т.п. нету, то LM324 прекрасный кандидат: в 14 выводном корпусе размещены 4 операционных усилителя общего применения с общим питанием.

Операционные усилители серии LM324 выпускаются несколькими производителями и параметры микросхем от производителя к производителю могут отличаться. Так же разные производители выпускают модификации серии на разные температурные диапазоны и в разных корпусах:

• для монтажа в отверстия: DIP14;
• для поверхностного монтажа: SO-14, TSSOP-14, QFN16 3×3;
• для расширенного температурного диапазона в керамических корпусах.

Например все эти операционные усилители модификации LM324: LM324A, LM324E, LM124, LM224, LM2902, LM2902E, LM2902V, NCV2902.

• широкий диапазон питающих напряжений: от 3 до 30В;
• может работать как при однополярном, так и при двуполярном питании;
• большой коэффициент усиления по напряжению: 100дБ;
• широкий частотный диапазон: 1,3МГц;
• низкий потребляемый ток на усилитель: 375мкА;
• низкий входной ток смещения: 2нА;
• низкое входное напряжение смещения, максимум: 5мВ;
• не требует внешних цепей частотной коррекции;
• диапазон входных напряжений от 0 В.

Цоколевка LM324 в DIP-14, SO-14, TSSOP-14.

Внутренняя структура одного канала:

LM324 схемы включения

Итак, где же предлагает использовать LM324 Texas Instruments:

• DVD и блюрей приводы,
• Домашние кинотеатры,
• Различные датчики,
• Мультиметры и осцилографы,
• Управление различными двигателями,
• Телевизоры,
• Весы.

Кстати TI выпускает 324-тые уже более 40 лет – с 1975.
Большое количество операционных усилителей может понадобиться как для схем с большим количеством однотипных каналов, так и в сложных схемах.
Например счетверенный LM324 пригодятся как ни кстати в схеме биквадратного фильтра.

15 thoughts on “ Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель ”

Документация на LM324 от разных производителей: TI, Onsemi, Fairchild.
Интресно, что номенклатура корпусов у всех разная. Ну и куча отличий по мелочи.

Ничего удивительного в этом нет, производители закупают материалы с разной долей посторонних примесей, вот это и отражается на выходных параметрах. При производстве компонентов с одинаковой маркировкой главное точно воспроизвести основную схему.
Корпус при этом можно выбрать любой, позволяющий рассеивать номинальную мощность.

Нету проблемы купить материалы с такой же долей примесей, как и точно скопировать схемотехнику ( ведь LM324 по сравнению с современными процессорами имеет просто элементарную схему ). Я предполагаю , что просто некоторые «фишки» защищены патентами и конкурентам проходится искать свои пути не повторяя защищенные фрагменты интегральных микросхем.

Не, напряжение смещения у него все же большое. Примерно такое же смещение нуля имели некоторые отечественные ОУ, при том они считались не самыми лучшими. Для работы с сигналами переменного тока LM324 сгодится, но если попытаться использовать ее в качестве УПТ, то «плавание» усиленного напряжения не позволит работать с сигналами малого уровня.

В качестве оффтопа: я тут недавно добыл горстку OP07. Тоже далеко не самые новые операционные усилители, но с напряжением сдвига менее 100 микровольт. По быстрому спаял на них и каких-то советских прецизионных резисторах диффусилитель на макетке. Получил устройство адекватно усиливающее напряжения около 1 милливольта с коэффициентом усиления 100. Блин, я даже не знал, что такое может быть. Пробовал раньше нечто подобное делать на ОУ широкого применения, так напряжение на выходе полностью зависело от направления ветра на Марсе и фаз Луны.

У LM324 самые явные плюсы на мой взгляд, это возможность однополярного питания и четыре ОУ в одном корпусе. Очень ценные свойства для переносной малогабаритной аппаратуры, где вес, размеры и нетребовательность к источнику питания имеют решающее значение.

Как раз OP07 самым доступный из прецизионных операционников: на али от 6 долларов 100шт. Вот правда не знаю оригинальные ли 6 центовые ОУ.
С таким смещение прекрасно подойдут для усиления сигнала с шунтов.

Я на алиэкспресс брал OP07. За оригинальность ничего не скажу, но с напряжением смещения у них все в порядке. Самому не верилось, что за копейки можно приобрести высокоточные ОУ, но работают отменно.
А вот прецизионные резисторы по дешевке уже не купишь. Хорошо, знакомый отдал мне пару сотен советских С2-29 разных номиналов, использую их в ответственных случаях.

По резисторам нормальная фирма Yageo, ставил их токовые шунты. На али есть прецизионные резисторы Yageo 0805 0,125Вт 0.1% ±25ppm/°C.
Стоят 20$ за 200шт. и 120$ за 5000шт. Но это одного номинала, очень жалко что наборы только на 1% и 5%. Был бы набор 5000шт, получалось бы за 2,4 цента отличный резистор.

В нашу цифровую эру в устройствах остается большой процент операционных усилителей, компараторов, оптопар и другой мелочевки, которую при ремонте так или иначе необходимо проверять. И каждый раз с ремонтом подобных устройств возникает проблема проверки этих компонентов на исправность, особенно счетверенных. А быстро их проверить не получается.

Да ну нафик… Панелька на куске макетной платы, несколько резисторов, двуполярный источник питания, вольтметр, вот и все что нужно для быстрой проверки ОУ. Спаять схему усилителя, подключить, измерить напряжение на выходе при подаче какого-то напряжения на вход, убедиться в наличии нуля на выходе в отсутствии сигнала. Все это делается за 15 минут.

Чем лучше у устройства с ремонтопригодностью тем оно больше по размерам и дороже. Мелкие детали труднее паять, но пользоватся компактным устройством удобнее, чем горомоздким но ремонтопригодным.

Вот кстати фото счетверенного L324 из цветного принтера Xerox Phaser 6000.

Рядом элементы в корпусах sot-23, 1206, 0603.

Ну, это естественно и касается не только электронных устройств. Полностью ремонтно-пригодных вещей становится все меньше и меньше. Как правило — это дорогучие эксклюзивы несущие не только практическую, но и эстетическую ценность.
Частично же ремонтируемых — гораздо больше. Платку там, блочёк поменять целиком или дисплей — таких сколько угодно. Да и с полностью ремонтно-пригодными часто поступают таким же образом, потому как быстрей, хоть и дороже. Но время тоже деньги, так что все решает экономическая целесообразность.

Отличная микросхема для экспериментов. Я отрабатываю на ней различные несложные устройства для электрогитар. И перегруз, и тембрблок, и компрессор — все можно сделать на одном корпусе.Мои дети и их друзья — в восторге. Для их группы — это находка. Пробуют , потом делаю на лучших по звуку и шуму микросхемах.

А по мне, так они вполне нормальные и по шуму и по нелинейным искажениям звуковой частоты. По крайней мере, филипсовского производства, другими просто не пользовался. На них и сложные устройства для электроинструментов получаются очень неплохо. А плюсы, которые Root указал выше, делают ее очень востребованной как раз в музыкальной электротехнике, где сплошная Многоканальность (именно с большой буквы) и все это надо микшировать. На один пульт жмени две идет, не меньше. А посчитайте звукосниматели… качество которых, кстати, на звук оказывает большее влияние, чем LM.

Спасибо , порадовали , что по шуму ничего они. У меня как-раз у брата группа мальчиковая (клубная). На плохоньких примочках, зато в красивых китайских коробочках. Тряхну стариной — что-то им сделаю. Одному — звук Сантаны подавай , другому Дайер Стрейтс.На этой микросхеме получится.

Карлос Сантана… вкус хороший, но он на акустике играл, в общем-то. От электроники там только усиление и небольшие вариации с атакой и затуханием звука. Ну, и техника игры на такой гитаре немного другая. Вам, чтоб повторить звук его гитары надо иметь оцифровку Ми его струн и делать цифровой синтезатор, в качестве источника использовав гитару с глухой декой и специальными струнами. В свое время, такими вещами не без успеха занималась Ямаха.
Лучше и проще, сделать приличные аналоговые темброблоки и вариаторы звука на LM324 и искать Свой звук.

Lm324n схема включения как работает

VU метр (измеритель уровня сигнала)LM324N

Автор: TERAVOLT, finit222@mail.ru
Опубликовано 16.10.2013
Создано при помощи КотоРед.

Всем мур-мяу коты и котята. Эта статья в основном для новичков,которым нравится музыка со спецэффектами.Я говорю о индикаторе уровня сигнала или правильнее volume unit metre.Прелесть именно этого vu метра в том,что можно использовать буквально любое количество светодиодов (4,8,12,16,20,24. ).Принципиальная схема приведена ниже,смотрим и вникаем.

Как вы уже поняли,один операционный усилитель отвечает за один светодиод.Исходя из этого я выбрал lm324 у нее в одном корпусе 4 операционника.Таким образом,если у нас 16 светодиодов,берем 4 микры,16 резисторов 330ом,14 резисторов 8,2ком,1 диод 1N4148,12ом-1шт,47мкф на 16в-1шт,1мом-1шт,светодиоды 16шт.На схеме показано как сделать на 10светодиодов,но ее легко переделать хоть под 100 светодиодов,просто продолжаем эту башенку из оперов и резисторов (1 мом должен идти непосредственно к последнему оперу)для того что-бы узнать где какие выводы,нагуглите даташит и потом,при разводке платы уже выбирайте какой опер вам удобнее подключить к тому или иному светодиоду.Все очень просто.Не забываем про питание микрасхемы к ножке 4 идет+ а к 11-.чувствительность столбика будет зависеть от амплитуды входного сигала и напряжения питания 5-12в.Сигнал берем с любого линейного выхода(джек 3,5мм,тюльпаны и т.д).

LM324: микросхемы, аналоги и характеристики

К операционным усилителям бюджетного спектра относятся микросхемы LM324. Они отличаются прямым дифференциальным входом, компенсацией внутренних частот при разовом усилении и невозможностью короткого замыкания.

Один корпус микросхемы состоит из 4 не связанных друг с другом усилителей. Они отличаются своими преимуществами относительно типовых вариантов устройств, которые используются в конструкциях однополярного питания. Работа ОУ LM324 возможна в спектре напряжения источника электроэнергии 3-32 В. Есть 2 вида корпусов для выпуска этой микросхемы — SOIC и DIP.

Какими характеристиками обладает операционный усилитель LM324

Источник электропитания устройства должен иметь напряжение:

• при наличии одного поля — от 3 до 32 В;
• 2 поля — 1,5 — 16 В.

• усиление неизменного напряжения — 100 Дб;
• внутренняя сила потребляемого тока — 700 мкА; смещения на входе при компенсации температур — 45 нА;
• напряжение смещения на входе — 2 мВ;
• разброс синфазных напряжений входа ключает “землю”;
• напряжение выхода — 1,5 В.

Показатели lm324 от различных производителей — чуть разнятся, так что, если вы планируете разрабатывать свои схемы, лучше внимательно прочитать технические документы на используемый прибор.

Характерные черты устройства lm324

Дифференциал напряжения на входе может достичь напряжения электропитания. У прибора нижний показатель спектра синфазного сигнала входа — меньше на 0,3 В. У входа и выхода предельный показатель равен 1,5 В.

Как работает устройство lm324n

Микросхема lm324n функционирует, благодаря находящимся внутри нее сразу 4 ОУ. У этих усилителей — общий источник электропитания. Они оснащены инвертирующими и не неинвертирующими входами, одним выходом. Возможно использование 1-полярного и 2-полярного источника.

Обратите внимание, как выглядит внутренняя схема операционного усилителя с однополярным. Она приведена в даташит к lm324n.

Обычно, в состав ОУ входит дифкаскад, промежуточные и выходные каскады.

Дифкаскад усиливает разность напряжений, поступающих на вход, и нейтрализует синфазные сигналы. Таким образом обеспечивается большое входное сопротивление.

Каскад выхода позволяет добиться небольшого выходного сопротивления, необходимой нагрузочной мощности, ограничить силу тока и предотвратить короткое замыкание.

Маркировка lm324n

Основу серии LM составляют интегральные микросхемы от производителя National Semiconductor. Эти две буквы обозначают линейность и монолитность (linear monolithic). Ими обозначают общие усилители без предъявления особых требований.

Число 324 обозначает номер серии микросхемы, буква “n” в конце свидетельствует о том, что производителем является National Semiconductor. Эта компания сохранила префикс LM для обозначения линеек своих изделий. Также она широко применяется другими изготовителями, выпускающими аналоги устройства.

У микросхем LM324 и lm324n — одни и те же физические электропараметры. Ряд производителей заканчивает маркировку буквой “n”, для обозначения корпусного материала. Им является пластик.

Уточним также, что изготовители предлагают все усилия для усовершенствования продукции. Поэтому сегодня возник ряд модификаций, которые по целому списку характеристик превзошли первоначальный вариант. К ним относятся:

• LPV324, выполненные на основе технологии BiCMOS с потреблением 9 мкА;
• LM324K, LM324KA с внутренним защитным элементом от электроразряда (HBM ESD);
• LP324 с минимальной мощностью и потреблением 21 мкА;
• LMV324, с минимальным напряжением электропитания в диапазоне 2,7 В — 5,5 В.

Если в маркировке усилителя есть буква “А”, значит, у них лучшие показатели напряжения. Один из таких примеров — LM324A-N.

Аналоги: чем заменить LM324

Существует 2 аналогичных по характеристикам российских устройства: 435УД2 и 1401УД2, и несколько зарубежных:

• ULN4336N;
• IR3702;
• LA6324;
• GL324;
• HA17324;
• TDB0124;
• NJM2902D;
• UA324;
• MB3614;
• SG324N;
• UA324;
• TA75902P.

Где применяется lm324n

Устройство так популярно благодаря использованию совместно с типовыми схемами обратной связи со знаком “-”. Оно актуально для изготовления разных приборов с большим количеством функций. Среди них:

1. Логарифмические усилители.
2. Дифференциаторы.
3. Интеграторы.
4. Сумматоры.
5. Демодуляторы.
6. Регуляторы амплитуды.
7. Генераторы.
8. Суммирующие и вычитающие устройства.

Прибор все время совершенствуют, создают новые конструкции, содержащие lm324. К ним относятся схемы двигательных датчиков освещения, терморегуляторов на инкубаторах, ИБП.

Как устроен усилитель lm324

Взгляните на простейшую схему прибора, который имеет обратную связь со знаком “минус”. Он именуется также повторителем напряжения и отличается усилительным коэффициентом напряжения, равным 1.

При идеальных условиях усилителем не может обеспечиваться усиление сигнала в любой степени, а напряжения на входе и выходе — совпадают. Иными словами, при подаче 5 В к входу ОУ, такой же показатель наблюдается у выхода.

Но найти идеальный усилитель крайне сложно. У настоящей микросхемы — немного другие показатели. На приведенном графике видно, как напряжение выхода зависит от той же характеристики на входе.

Область “А” демонстрирует, как меняется выходная фаза. Это возможно, когда возникает напряжение со знаком “минус” у входа. Результат будет негативным — устройство сломается. Кроме того, по графику заметен рост выходного напряжения усилителя, когда увеличивается входное.

Однако бесконечный рост напряжения невозможен, этот процесс ограничен напряжением электропитания устройства 5 В и его рабочей спецификой. Поэтому входные напряжения реально отличаются, сквозь них протекает ток минимальной силы, так что выходное напряжение будет не таким, как при подаче. На участке “С” графика заметен предел напряжения выхода, равный 3,9 В. При этом напряжение источника питания усилительной схемы равно 5 В.

Практика показывает, что большая часть электронных деталей обладает слабым током выхода. Это касается, к примеру, микрофона. Если к нему подключить деталь с низким сопротивлением, напряжение сигнала на выходе снизится.

В подобных ситуациях возможно применение повторителей с большим напряжением входа и малым — выхода. В итоге сигнал, который был подан на вход, не будет уменьшаться.

Распространение повторителя напряжения не так велико. Эта схема использования устройства — нетипична. ОУ используется при создании и усовершенствовании иных типовых решений, позволяющих работать современной электронике.

Как устроена светодиодная мигалка на основе lm324

Приведем простую схему, внутри которой происходит довольно плавное управление включением-выключением световых диодов. Мигалку оборудуют двумя дополнительными транзисторами. Имейте в виду: емкость конденсатора и основное сопротивление резистора напрямую влияют на быстроту переключений.

Безопасное использование

Не каждый канал устройства — задействован в его работе. Те, которые не используются, нужно подключать без возможности влияния на остальные. Способы подключения не применяемых каналов указаны в даташит к устройству.

Есть условия, при которых выходное напряжение может стать инвертировано полярным, что вызывает поломку микросхемы. Это возможно в таких приборах, как компараторы и повторители напряжения. Во избежание возникновения напряжения со знаком “минус”, то есть запуска инверсионной фазы у входа, изготовители советуют установить к входу резистор. Подключение должно быть последовательным. Резистор, в свою очередь, ограничивает ток входа до 1 мА. Благодаря этой величине тока входа, снижается риск поломки прибора.

Например, при включении, выключении, либо внезапной неисправности устройства, возможно появление знака “+” на “земляном” выводе. В таком случае через заземленный входной контакт протекает ток большой силы, приводящий к повреждению микросхемы.

Если добавить последовательный резистор с сопротивлением 1-10 кОм при входе, это помогает предотвратить поломку. Недопустимо подключать устройство к источнику электроэнергии, имеющему обратную полярность. Возможен перегрев и поломка lm324n.

Высокоточный термометр на основе lm324n

Основу прибора составляет температурный датчик. В данном случае, он является стабилитроном LM113. Его подключают к плечу моста измерения с определенным сопротивлением.

Микросхема состоит из двух операционных усилителей. Они обеспечивают стабилитрон-измеритель постоянной силой тока. Это нужно для того, чтобы напряжение стабилитрона зависело только от температурных колебаний.

Выходное напряжение ОУ является опорным. Смена напряжения диода после применения ОУ приводит к появлению пропорционального потенциала выхода устройства.

Потенциометр помогает задать минимальную температуру. Ее индикатором является амперметр, где стрелка полностью отклоняется на 1 мА., отклонение резисторов составляет максимуму 1%, температур — 0, 1 градус.

Как изготовить простой металлоискатель на lm324n своими руками

Предлагаем вашему вниманию схему элементарного металлического детектора, который может собрать даже школьник. Отметим, что у него — довольно высокие показатели.

В основе конструкции — одна микросхема с 4-мя операционными усилителями. У нее — довольно высокая чувствительность за счет колебательного генераторного контура. Он, в свою очередь, собран по типовой схеме на основе транзистора (VT1).

Резистор (R1) напрямую влияет на глубину обратной связи. Генератор находится в особом режиме быстрой реакции на прочность контура колебаний. Он, в свою очередь, влияет на глубину обнаружения металлических предметов устройством.

Металлы не различаются по магнитным характеристикам, но и серьезных требований к катушкам в плане жесткости — нет. Главное — собрать ее правильно. Стабильное напряжение, которое снимается с точки “А”, идет на 2-каскадный усилитель, состоящий из 2 ОУ. Они, в свою очередь, находятся в составе микросхемы. Подключите конденсатор не к основному проводу, а к “+” питания, чтобы избежать связи в обратном направлении с этим знаком.

В конструкции нужно использовать 2 диода из кремния, где протекает небольшой обратный ток. Они помогают быстро восстанавливать режимы усилителя, если найдены крупные предметы из металла.

Металлоискатель необходимо настроить. Для этого нужно использовать не постоянный резистор, а переменный, сопротивление которого равно 10 кОм. Положение его движка должно соответствовать наибольшему сопротивлению. Если оно уменьшается, то же самое происходит с напряжением в точке “А”. В определенное время этот процесс остановится, начнется, наоборот, увеличение. Нужно запомнить, когда будет достигнут минимум напряжения в этой точки, узнать, какое при этом сопротивление у переменного резистора и в обязательном порядке установить постоянный, с таким же показателем.

Генератор должен находиться на обособленной плате, рядом с катушкой и состоять только из прецизионных деталей. Не важно, каково устройство транзистора, он может быть германиевый с небольшим усилением, либо иметь переходы p-n-p. Подберите конденсатор, согласно уровню чувствительности контура, с емкостью от 5 до 20 нФ. Возможен положительный результат при подключении одного из конденсаторов к основному проводу, а не обмотке.

Приобрести операционный усилитель LM324 можно по ссылке на AliExpress.

И еще классное видео в котором показывается как сделать блок питания на LM324 и КТ825 с регулятором тока:

Lm324n схема включения в зарядном устройстве

Микросхема LM324 — операционный усилитель общего применения. LM324 выпускается в двух типах корпусов: DIP и SOIC. В состав LM324 входят четыре независимых операционных усилителя. Диапазон напряжений от 3в до 30в (+15, -15). Микросхема LM324 может работать как при однополярном, так и при двухполярном питании. Диапазон рабочих температур от 0 до +70 градусов по Цельсию.

Категорически приветствую всех читателей!

Написать данную статью меня побудили несколько факторов: борьба с потенциальным алкоголизмом, желание несколько упорядочить «кашу» из накопившейся информации и, конечно, большое желание помочь единомышленникам.

В конечном итоге мы получим зарядное устройство с линейной характеристикой выходного тока. Это означает, что зарядка будет происходить в два этапа — постоянным заданным вручную током до набора заданного напряжения, затем постоянным заданным напряжением. При этом выходной ток будет плавно снижаться вплоть до нуля, когда заряд будет полностью окончен. Это самый правильный способ зарядки.

Также мы добавим режим десульфатации аккумуляторной батареи. Такой функцией обладают некоторые заводские зарядные устройства, например, Кедр-Авто 10. Такой зарядник у меня так же имеется, и его режим работы мне не очень нравится: во-первых, он не производит должным образом зарядку постоянным напряжением, а просто падает в дозарядку малым током. Окончания зарядки придется ждать очень долго; во-вторых, в интересующем нас режиме "Цикл" максимальное напряжение целенаправленно увеличено до 15,5 вольт, чтобы устройство не отключалось. Это в конечном итоге приведёт к перезаряду аккумулятора. Использованная у меня реализация лишена этих недостатков.

Ключевые моменты статьи для удобства восприятия и навигации я выделил полужирным шрифтом.

Лирика: данный текст ориентирован на начинающих радиолюбителей, подобных мне самому. Собственно, я сам почти год назад не держал в руках паяльник, пока не набрёл на статью Андрея Голубева про изготовление лабораторного блока питания из компьютерного БП. Не имея четкого представления, зачем он мне впоследствии пригодится, я поставил себе задачу во что бы то не стало разобраться и сделать себе такое устройство. И это мне удалось. Выражаю огромную человеческую благодарность Андрею и Юрию Вячеславовичу за посильную помощь в моих начинаниях. Много крови я у них выпил. Я не повторяю статью Андрея, но постараюсь ключевые моменты переделки раскрыть более подробно, останавливаясь на моментах, которые вызывали у меня много вопросов. Прошу воспринимать данный материал как отчет о проделанной работе. Чтобы понимать, о чем я вообще говорю, вам необходимо изучить вышеупомянутые статьи.

Многие здесь и сейчас присутствующие знают, что я человек расчетливый, и не ищущий легких путей. И недавно, промывая подкапотку любимого авто от месячной пыли, обнаружил недобро косящийся на меня красный глаз индикатора плотности в банке аккумуляторной батареи. В связи с никак не радующими глаз ценами на аккумуляторы, да и что угодно в наше время, в принципе, решил, что не стоит оставлять без внимания такой важный элемент автомобиля, как аккумуляторная батарея, пробуждающая 6 цилиндров в сибирские морозы. Готовь сани летом, как говорится. А с другой стороны, не кошерно таскать в гараж лабораторный блок питания, в который вложил душу.

А что нам стоит дом построить?

За период создания вышеупомянутого лабораторника у меня скопилось достаточной количество барахла, которое можно превратить в объект обсуждения – аккумуляторное зарядное устройство.
По сути, это тот же лабораторный блок питания, но с некоторыми ограничениями – минимальное напряжение на выходе равно 14,4В, максимальное 16В, блок питания не стартует без подключенного к выходным клеммам аккумулятора и имеет защиту от переполюсовки. В штатном режиме регулятор напряжения всегда в крайнем левом положении, и напряжение на выходе равно 14,4В. Повышенное напряжение используется для "пинка" запущенным аккумуляторам.

Суть зарядного устройства: обеспечить стабилизированное напряжение 14,4 вольта и заданный ограниченный ток. Проще говоря, в начале процесса зарядки ток будет максимальным, заданным реостатом. По мере заряда батареи, собственное напряжение аккумулятора будет расти. В конце концов, когда напряжение аккумулятора станет 14,4 вольта, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения и станет постепенно снижать ток до нуля. В таком состоянии аккумулятор может находиться сколь угодно долго, и ничего плохого с ним не произойдет.

Мне по вышеупомянутой причине сия поделка обошлась в 0 рублей и 0 копеек, если же все комплектующие покупать поштучно, бюджет может подрасти до 1000 рублей, где большую часть занимают вольтамперметры. От момента задумки до реализации прошла неделя. Делал в основном вечерами, но пару дней посвятил процессу полностью.

На этом описательно-вступительную часть предлагаю считать оконченной и перейти к самому интересному.
Достался в виде трупа блок питания ATX:

Видно следы отвратительного ремонта: силовые ключи и диодные сборки вообще не прикручены к радиаторам. Схема очень схожа с этой:

Наверняка вы в курсе какая сейчас обстановка со светом в Крыму, по вечерам при выключении света вынуждены сидеть при лампах и светодиодных лентах. Но для того что бы их питать нужны аккумуляторы постоянно заряженные. Конечно, есть у меня зарядка на LM317, но ее не универсальность меня не утраивает, так как приходится заряжать разные типы АКБ. Среди которых и гелиевые, и LI-Ion и кислотные автомобильные АКБ.

Зарядное устройство, которое мне захотелось, должно заряжать все типы аккумуляторов, с напряжением зарядки до 15В и током до 4А. Самым подходящим для меня вариантом стало собрать два стабилизатора на компараторах. Стабилизатор тока и стабилизатор напряжения. Как для меня все просто, напряжение с выхода зарядки и датчика тока должно сравниваться с опорным напряжением.

Основой схемы стал набор операционных усилителей LM324, обвязка к которому подбиралась неделю. И в одно прекрасное утро вышла рабочая схема

В разработке схемы мне очень помог MULTISLIM,как для начинающего самое оно. И если бы не он я бы до сих пор собирал бы эту схему.
И спасибо ребятам с Радиокота, где была похожая схема, благодаря которой зарядка доведена была до ума. Ссылка на форум внизу статьи
И так подробней со схемой.

Схема питается у меня от трансформаторного блока питания с выходом 22В, далее идет мост диодный 15А с запасом взят и фильтр из 3х электролитических конденсаторов по 4700мФ зашунтированные пленкой 0.1мФ.

Источник опорного питания 12В собран на регулируемой КРЕН TL431, усиленной транзистором для надежности, да и не известно сколько еще чего подключу к этой схеме, даже оставил на плате клемму для питания других плат. Транзистор VT1 брал КТ805, так как у меня их валом из старых теликов. Но можно и другие, такие как КТ815/КТ817, их будет достаточно для питания этой схемы

На первом компараторе собран стабилизатор тока, сравнивающий напряжение с потенциометра с напряжением падения на шунте. Шунт 0,1Ом, потому что других не было и для легкого подсчета удобен, но можно и другие применять, помним только про рассеиваемую мощность P=I*I*Rш. Из закона Ома на 1А нагрузки падение 0.1В. Соответственно для 4А- 0.4В. Зная это значение можно посчитать делитель для регулировки, то есть в крайнем правом положении на средней ножке потенциометра должно быть 0.4В. При питании 12В, коэффициент деления должен быть 12/0.4=30. Выберем как на моем примере переменный 50К, тогда R8 1,5Мом. R12 подбирается по минимальному току потребления, к которому еще добавится ток питания всей схемы. Но тут сунул 3к, что бы не заморачивать себя расчетами. Мне минимальный ток не так важен. Кстати питание схемы сделано через шунт, что бы избежать отрицательного напряжения на ОУ.

На втором компараторе собран стабилизатор напряжения все как в первом. Напряжение с делителя, равное половине от выхода зарядки сравнивается с опорным. То есть на выходе 15В, на делителе 7,5В. На переменном резисторе 20К в крайнем правом положении 7,5В при R10 12.5кОм
Управляющие ноги с потенциометров зашунтированы пленкой 470нФ на общий, что бы избежать шорохов.

Эти два стабилизатора работают параллельно, каждый через свой токоограничивающий резистор управляют транзисторным каскадом. Транзисторный каскад собран на трех транзисторах. Управляющий VT3 я ставил C945 из платы монитора ПК. Они есть разной цоколевки, есть с базой посредине, а есть с базой на правой ножке(случайно заметил:))

Усилитель по току на VT2 управляющий силовым ключом. VT2 был взят КТ837Ф из того же телика, но можно так же заменить на КТ814/КТ816. Между базой VT2 и коллектором VT3 должен быть обязательно токоограничительный резистор, дабы уберечь от пробоя каскад. Резистор я поставил 2,9К.

И силовой VT4 Составной КТ827А посаженный на радиатор через термопасту. Кстати корпус транзистора это коллектор, на нем 22В, так что его придется изолировать.

Выход зарядки зашунтирован пленкой 470нФ и электролитом 10мФ для стабильности, от помех и зашунтировал резистором 10К для быстрого установления выходного напряжения

В принципе можно было собирать, но у меня не задействованы 2 ОУ. Дабы добро не пропадало, на одном собран усилитель напряжения с шунта с КУ10. Теперь ток можно будет мерить напряжением на выходе ОУ.

На втором собран индикатор зарядки. По сути это компаратор. Сравнивающий опорное напряжение с напряжением с выхода усилителя, именно с усилителя для более простого подсчета, ведь там напряжение в 10 раз выше чем на шунте. Для расчета опорного, делитель рассчитываем исходя из напряжения ХХ на выходе усилителя. У меня например при ХХ напряжение было 24мВ, значит делитель рассчитываю с КД 12/0,024=500. Применим значит R27 470к, а R28 940Ом

Теперь когда все определенно развожу печатную плату. Учитывая все моменты, где может понадобится дополнительные резисторы. Получилась такая плата, уже просверленная и пролуженая. Как изготовить печатную плату вот инструкция.

Ну и конечно же рисунок печатки со стороны деталек

Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива
Можно приступать к сборке. Сборку делал поэтапно
Первым собираю выпрямитель и подпаиваю к плате. Ставим электролитический конденсатор в фильтр, шунт и спаиваю источник опорного напряжения. Делаю пробный пуск и проверяю опорное напряжение. У меня вышло 12.1В, что вполне нормально. Для удобства измерений и настройки я использовал штырьковые разъемы с плат материнских ПК. Джамперы или как называются не знаю точно

Далее собираю транзисторный каскад, шунтирующие кондеры и резистор ну и делители для управления током и напряжением. Пробно включаю питание, на делителях напряжение должно быть максимально приближенно к расчетным, а на выходе схемы должны быть одни нули. Если все так двигаю дальше

Дальше можно впаивать оставшуюся обвязку и саму микросхему. Запускаю схему и проверяю еще раз напряжение на опорном, все стабильно 12.1В.

Проверяю положение переменников, выставляем на максимум напряжение и проверяю

Получилось 14.7В,что почти соответствует расчетному.Но для меня это опять же не принципиально, для 12В АКБ напряжение заряда 14.4В

Покрутил ручки, посмотрел выход от 0 до 14В, можно под нагрузкой проверить. Выставляю 14В, ток на минимум подключаю лампу накаливания дальний свет с авто(75Вт вроде). Напряжение просело неизвестно на сколько, так и должно быть. Сейчас схема в режиме стабилизации тока. Плавно наваливаю ток пока напряжение не поднимется до установленного максимума, но этого не произошло потому что лампа мощнее, и при токе в 4А напряжение на ней 13,5В. А это 54Вт

В принципе все работает. Можно запаивать усилитель для амперметра и индикатор потребления
Провожу тест на продолжительность работы. Ток на максимум, напряжение 14В. Включаю на час лампу.

Амперметр врет на 100мА, но это опять же не страшно. Подобрать резистор и проблема исчезнет

Фото работы индикатора под нагрузкой и в режиме ожидания

Тест прошел удачно, схема жива. Силовой транзистор терпимо горяч, диодный мост теплый. Все детали на плате норм температуры. Можно и в корпус собирать.

В качестве корпуса использовал корпус от блока питания компьютера.

Радиатор для силовика прикручиваю на кусочек текстолита, так как корпус транзистора это коллектор. Что бы не было искр ненужных, хотя блок питания отлично держит КЗ.

На диодный мост так же через термопасту цепляю небольшей радиатор, снятый с “мамки” с южного моста.

И “запихиваю” все добро в корпус

Крепил все на винты и гайки. Стойки сделал из сломанного щупа от мультиметра. Напилил его ножом строительным 🙂
В статье самодельный щуп для мультиметра писал про этот щуп. Но он пригодился в итоге)

На лицевую сторону вынес ручки потенциометра, закрепил контактную площадку снятую со старого моего усилка. Осталось закрутить переключатель для вольтметра и амперметра и собственно сам вольтметр нужно еще купить, а пока и так сойдет для полевых испытаний.

Ну и на последок тесты с зарядкой. Тесты уже 4 дня, схема почти круглосуточно в работе пока полет нормальный.

P.S. Во время наладки схемы обнаружился неприятный момент, что примерно в диапазоне 40-60% ручки потенциометра тока, появляется небольшой звон на силовом транзисторе. Причиной звона являются цепи в отрицательной обратной связи ОУ, которые переводят его работу в ПИ-регулятор. Как мне это объяснил Starichok с форума RadioKot.Ru.
Формулы расчета для этой цепи нет, ее надо подобрать экспериментально. Но как я понимаю эти выбросы надо смотреть осциллографом, которого у меня нет. Поэтому я перебрал емкости что бы добиться минимального звона, 47нф в стабилизаторе напряжения и 470нф в стабилизаторе тока. Оставлю так, пока не куплю осцил. А Потом все настроится как часики. Уже на перед продумал вместо резисторов поставить переменики и настраивать, настраивать и настраивать
Кстати есть еще идеи о улучшении этого блока, но это в другой раз.

Обновление . После написания этой статьи была создана тема на форуме Радиокота. Ребятки опять же сказали, что проблема именно в этих цепях в обратной связи оу. После поисков информации в интернете я нашел очень похожую схему на мою, а потом оказалось, что эта схема давно себя хорошо зарекомендовала.
После изменения цепей на номиналы из найденой схемы, моя схема заработала как положено, звон транзистора исчез. Схема стала работать намного быстрей, что и мультислим подтвердил.
Значит я на правильном пути и можно дальше улучшать схему. Кстати схема может быть использована как лабораторный блок питания.

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20Ач, АКБ 9Ач зарядит за 7 часов, 20Ач — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Этот тип зарядного способен автоматически заряжать практически любые типы автомобильных и мото аккумуляторов 12В до 80АЧ. Имеет уникальный способ зарядки в три этапа: 1. Зарядка постоянным током, 2. Зарядка постоянным напряжением, 3. Капельная дозарядка до 100%.
На передней панеле два индикатора, первый указывает напряжение и процент зарядки, второй указывает ток зарядки.
Довольно качественный прибор для домашних нужд, цена всего 781,96 руб, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 1392, оценка 4,8 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и САСА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150Ач

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
Удачи. С ув. Admin-чек