Лабораторный блок питания как пользоваться

19

Лабораторные блоки питания — какие они бывают (подборка-путеводитель)

Лабораторные блоки питания (ЛБП) отличаются от «обычных» тем, что позволяют менять и контролировать свои параметры (напряжение и ток), подстраивая их под требования питаемого устройства.

К лабораторным блокам питания также часто применяются повышенные требования по «чистоте» выходного напряжения, но единых требований в этом отношении нет — всё зависит от области применения.

Лабораторные блоки питания существуют с незапамятных времён; и кое-где даже до сих пор используются древнесоветские изделия (а собственно, почему бы и нет, если они находятся в работоспособном состоянии?!).

Лабораторные блоки питания могут быть импульсными и линейными, а также иметь аналоговую или цифровую регулировку параметров.

Кроме лабораторных блоков питания, существуют и более простые регулируемые блоки питания. Они позволяют только установить напряжение на выходе, а контроля и регулировки выходного тока не имеют. Они не будут рассматриваться в этой статье, хотя в каких-то случаях и могут заменить ЛБП.

Подборку начнём с простого, но мощного импульсного лабораторного блока питания LW-K3010D (обзор).

По обычаям маркировки современных ЛБП, их максимальные выходные напряжение и ток указываются прямо в наименовании (как правило). Например, для данного блока это — 30 Вольт и 10 Ампер.

Но данный ЛБП всё-таки будет исключением: на самом деле он может отдать более высокое напряжение — до 32 Вольт («бонус» в 2 Вольта от производителя). По току он просто соответствует заявленным характеристикам без запаса.

Этот блок имеет чисто аналоговую настройку выходных параметров.

При этом напряжение устанавливается довольно точно (до 0.1 В) с помощью многооборотного переменника; а величина выходного тока стабилизации — наоборот, устанавливается довольно грубо с помощью «обычного» переменника.

К положительным качествам этого блока можно отнести не только высокую отдаваемую мощность, но и вертикальную конструкцию, занимающую мало места на столе.

Цена на момент составления подборки — от $60 при доставке в Россию.

Приобрести его можно на Алиэкспресс: Вариант 1 и Вариант 2.

Далее рассмотрим семейство импульсных лабораторных блоков питания от того же производителя (Longwei), но более продвинутых и дорогих: от PS-302DF (30 В, 2 А) и до PS-1003DF (100 В, 3 А); всего — целых 10 (!) вариантов комбинаций напряжения и тока:

Это семейство блоков питания имеет всё ещё чисто аналоговое управление, но уже улучшенное: имеются регуляторы грубой и точной настройки как по напряжению, так и по току.

Кроме того, улучшена индикация: добавлены показания мощности; и все индикаторы сделаны 4-значными.

И, до кучи, блоки имеют выход USB 5V 2A для зарядки мобильников. 🙂

Цена — от $80 с учётом доставки за стандартный блок PS-3010DF (30 В, 10 А) ссылка; и до $130 за самый высоковольтный PS-1003DF (100 В, 3 А) ссылка.

Существует также серия похожих по параметрам импульсных блоков питания компании Wanptek, но с другим дизайном. Эта серия включает восемь блоков с разными комбинациями токов и напряжений: от NPS306W (30 В, 6 А) и до NPS1203W (120 В, 3 А).

Один из серии этих блоков может отдать напряжение до 120 В; в то время, как у конкурентов максимум обычно составляет 100 В.

Эти блоки питания имеют узкую конструкцию, занимающую мало места на рабочем столе.

Индикация может быть трёх- или четырёхзначной; имеется индикатор мощности, отдаваемой в нагрузку.

Цена блоков — от $56 и до $89.

Приобрести его можно на Алиэкспресс можно по ссылкам: Вариант 1 или Вариант 2.

Для тех, кто любит «погорячее», можно рекомендовать импульсный лабораторный блок питания Gophert CPS-3232 (32 В, 32 А). Итого, мощность — свыше киловатта!

Этот лабораторный блок питания имеет плоскую конструкцию, в связи с чем удобнее его будет применять на рабочем месте, оборудованном дополнительными уровнями рабочего пространства над столом.

Но, поскольку блок — импульсный, то вес его не слишком большой — около 2.2 кг; несмотря на очень высокую мощность.

Блок имеет цифровое управление, но несколько «заковыристое»: с одним регулятором-энкодером и кнопочками переключения регулируемого параметра (ток или напряжение). Возможности запомнить несколько настроек нет.

Кроме того, по отзывам, его вентилятор может иметь повышенную шумность.

Цена — конечно же, не маленькая: около $250 (с учетом доставки).

Посмотреть актуальные цены и/или купить блоки питания этого мощного семейства на Алиэкспресс можно здесь. По этой же ссылке можно найти другие блоки с параметрами от 16 В / 60 А до 36 В / 30 А.

Следующий лабораторный блок питания — KORAD KA3005D (30 В, 5 А).

Он не отличается высокой мощностью, зато отличается продвинутым цифровым управлением: он может запоминать несколько настроек. Кроме того, напряжение и ток могут устанавливаться с высокой точностью; что обеспечивается 4-значными индикаторами.

Блок питания — не из самых дешевых, цена составляет около $89 с учётом доставки.

Посмотреть актуальную цену и/или купить на Алиэкспресс можно здесь.

И, наконец, самый необычный из рассматриваемых сегодня лабораторных блоков питания — 3-канальный линейный лабораторный блок питания KORAD KA3305P.

Как и положено линейным блокам питания, он содержит много металла в виде трансформаторов и радиаторов, и потому — очень тяжелый. Его вес — 9.4 кг.

Один из его каналов — фиксированный и отдаёт напряжение 5 В при токе до 3 Ампер. Остальные два канала — регулируемые в пределах 0-30 В с током 0-5 А. Регулируемые каналы могут работать как «сами по себе», так и включены в параллельный или последовательный режим (инструкция — на сайте продавца, ссылка — далее).

Кроме того, этот блок питания имеет возможность запоминания нескольких настроек и интерфейс USB для связи с компьютером.

Цена на этот блок непременно заставит потребителя этот блок питания уважать и обращаться с ним с осторожностью. Она составляет $284 с учётом доставки в Россию.

Посмотреть актуальную цену и/или купить на Алиэкспресс можно здесь.

Только что приведённая небольшая подборка не может охватить всё многообразие моделей лабораторных блоков питания, но показывает основные их классы.

Лабораторные блоки питания могут отличаться не только по мощности, но и по способу управления (цифровое или аналоговое), наличию памяти режимов, индицируемым параметрам, количеству каналов, и, наконец, по способу формирования выходного напряжения — импульсные или линейные блоки питания.

Линейные блоки питания — самые дорогие и тяжелые, поэтому их применение должно быть технически оправдано. Обычно они применяются в тех сферах, где предъявляются повышенные требования к уровню высокочастотных пульсаций и помех.

Во всех остальных случаях можно применять импульсные блоки питания, цена на которые — достаточно гуманная.

Лабораторный блок питания + зарядное устройство

Лабораторный блок питания — один из основных приборов в арсенале радиолюбителя. Наиболее распространёнными являются источники питания на основе импульсных и линейных стабилизаторов, использующих трансформаторы и транзисторные регуляторы выходного напряжения и тока. Из-за большого уровня трудно устранимых высокочастотных помех импульсные блоки питания мало подходят для работы с радиоприёмной и радиопередающей аппаратурой, поэтому большинство пользователей предпочитают лабораторные блоки питания на основе линейных стабилизаторов. Многие распространённые линейные промышленные и самодельные блоки питания позволяют получить на выходе напряжение от 0 до 30 В при токе до 1. 3 А. Это ограничение обусловлено большими тепловыми потерями на выходном транзисторе, особенно при низком выходном напряжении и большом токе нагрузки. При ремонте и наладке различной аппаратуры, особенно автомо бильных приёмников, усилителей, различных преобразователей напряжения, низковольтных электродвигателей постоянного тока, различного электроинструмента и т. д., такой максимальный выходной ток может оказаться недостаточным.

Лабораторный блок питания, описание которого приводится ниже, обеспечивает плавную регулировку выходного напряжения от 0 до 25 В при токе до 6 А и отличается более высоким КПД за счёт использования в качестве регулирующих элементов тиристоров. Тепловая мощность, которая рассеивается на них, гораздо меньше в сравнении с линейными транзисторными регуляторами. Основным недостатком этого блока питания является более высокий уровень пульсаций напряжения на выходе, который зависит от тока в нагрузке и ёмкости выходных конденсаторов, а также несколько меньшая точность стабилизации выходного тока и напряжения. Так, при выходном токе 1 А пульсации — около 200 мВ, а при токе 3 А они увеличиваются до 500 мВ. Поэтому от этого БП можно питать мощные потребители, которые малочувствительны к пульсациям. Выходные характеристики по току и максимальному напряжению практически полностью зависят от параметров силового трансформатора, максимальных токов тиристоров, силовых диодов и могут быть легко изменены в любую сторону.

Рис. 1. Схема устройства

Схема устройства приведена на рис. 1. Питание узлов осуществляется от трансформатора Т1, а требуемые выходные ток и напряжение обеспечиваются путём управления выпрями тельным мостом на диодах VD1, VD2 и тиристорах VS1, VS2. Конденсаторы C6 и C7 сглаживают пульсации выходного напряжения. На транзисторных оптронах U1, U2, транзисторе VT3, конденсаторе C2 и резисторах R5, R11, R12 реализован формирователь пилообразного напряжения с фазовой привязкой к началу полуволны сетевого напряжения. Компаратор DA1.1 сравнивает выходное напряжение с резистивного делителя R7R8R9 с пилообразным напряжением, поступающим с движка переменного резистора R10, и вырабатывает импульсы управления тиристорами с необходимой фазовой задержкой, которые через резистор R6, диоды VD5, VD6, транзисторы VT1, VT2 поступают на управляющие выводы тиристоров, обеспечивая их открытие в требуемый момент времени.

Такое построение схемы позволяет повысить стабильность заданного выходного напряжения при изменении напряжения в сети. Ток нагрузки проходит через датчик тока — резистор R17, и пропорциональное току напряжение поступает на инвертирующий вход компаратора DA1.2, который сравнивает его с напряжением, поступающим с делителя R13R15 и переменного резистора R14. При превышении напряжения на резисторе R17 над напряжением на движке резистора R14 транзистор на выходе компаратора открывается и к делителю R11R12 подключается резистор R19, что уменьшает амплитуду пилообразного напряжения на входе компаратора DA1.1 в течение нескольких полупериодов, обеспечивая снижение выходного напряжения и ограничение таким образом выходного тока. При указанном номинале резистора R17 с помощью переменного резистора R14 можно регулировать максимальный выходной ток от 0,5 А до 10 А, что позволяет не только защитить ремонтируе мые и настраиваемые различные электронные устройства от до-пол нител ьного повреждения при ошибочных действиях, но и заряжать любые аккумуляторы, от малогабаритных гелевых до автомобильных.

В авторском варианте использован готовый силовой трансформатор ТПП 306-220-50 номинальной мощностью 135 Вт, обмотки 13-14 и 19-20 которого соединены параллельно. При таком включении изготовителем гарантирован выходной ток не менее 5,2 А, что и ограничило значение максимального тока на выходе — 6 А. При большом токе нагрузки обмотки сильно нагреваются, поэтому в корпус пришлось установить вентилятор от блока питания компьютера и запитать его от одной из обмоток через диодный мост VD8. При самостоятельном изготовлении силового трансформатора для переделки удобно использовать распространённый трансформатор ТС-180 или ТС-200. Все вторичные обмотки удаляют, а вместо них эмалированным медным проводом ПЭЛ-1,5 на обеих половинах наматывают новые обмотки по 40 витков и соединяют их согласованно последовательно для получения переменного напряжения около 24 В. Если для блока питания не требуется выходное напряжение более 16 В, то можно ограничиться обмоткой на 14 В и трансформатором меньшей мощности. Надобность в дополнительных обмотках для питания вентилятора и измерительных приборов на выходе зависит от конкретной ситуации и может отсутствовать.

Рис. 2. Чертёж печатной платы блока управления тиристорами и размещение элементов на ней

Диоды VD1, VD2 и тиристоры VS1, VS2 размещены на ребристом теплоотводе размерами 100x70x35 мм и тоже обдуваются вентилятором, но их нагрев значительно меньше нагрева обмоток силового трансформатора. Основные элементы блока управления тиристорами размещены на печатной плате, чертёж которой показан на рис. 2. Она изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и соединяется с силовыми и регулировочными элементами посредством разъёмного клеммника X1 2EDGRC-5.08-12p-14-00AH с ответной частью 2EDGK-5.08-12p-14-00AH. Конечно, в конструкции может быть применён любой доступный клеммник с шагом между контактами 5,08 мм или от платы к внешним элементам просто припаивают отрезки провода.

При отсутствии элементов, аналогичных использованным автором, большинство их можно заменить подобными, близкими по параметрам. Так, в качестве тиристоров VS1, VS2 очень хорошо работают отечественные КУ202Е-КУ202Н, Т112-10, Т122-25 и другие, подходящие по максимальному току и напряжению. Диоды VD1, VD2 могут быть серий Д242-Д246 с любым буквенным индексом. Выбор типа силовых элементов в авторском варианте обусловлен исключительно удобством монтажа на теплоотводе. Транзисторные оптроны PS2502-1 можно заменить оптронами 249КП1, PC817, TLP521-1. Транзисторы VT1, VT2 должны быть рассчитаны на напряжение коллектор- эмиттер не менее 50 В и ток коллектора не менее 0,3 А. Таким требованиям отвечают транзисторы MPSA06, КТ502Е, BC640. Транзистор VT3 может быть MPSA05, КТ3117А1 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Стабилитрон VD7 — любой маломощный с напряжением стабилизации 10. 13 В, например, 1N4742A, 1N4743A, КС212Б, КС212Ж, КС213Б, КС213Ж. В качестве компаратора DA1 можно применить отечественные микросхемы КР1401СА3Б или КР1464СА1Р. Оксидные конденсаторы большой ёмкости C6 и C7 закреплены на основании устройства. Их ёмкость выбирают исходя из требований к допустимым пульсациям выходного напряжения, и она может быть изменена в любую сторону. К выводам одного из конденсаторов припаян резистор R16. Если блок питания будет использоваться исключительно для зарядки аккумуляторов, эти конденсаторы можно не устанавливать или ограничиться одним, с ёмкостью около 1000 мкФ. Постоянные резисторы — МЛТ, С2-23 или импортные металлоплёночные, резистор R17 — проволочный серии RX24 в алюминиевом корпусе с номинальной мощностью 10.25 Вт. Переменные резисторы R10, R14 с линейной регулировочной характеристикой — СП3-4аМ, СП3-30А, импортные — 16K1, подстроечные резисторы — RM063, RM065. Конденсатор C2 — К73-17 или аналогичный плёночный. Оксидные конденсаторы C1, C3, C5, C6, C7 — К50-35 или импортные аналоги. Внешний вид смонтированной печатной платы показан на рис. 3.

Рис. 3. Внешний вид смонтированной печатной платы

Рис. 4. Блок питания в металлическом корпусе

Конструктивно блок питания выполнен в металлическом корпусе размерами 250x200x100 мм, на несущем основании которого, как показано на рис. 4, смонтированы трансформатор Т1, оксидные конденсаторы C6 и C7, а также теплоотвод. Дополнительно к теплоотводу на стойках закреплена плата и прикручен винтами резистор R17. На лицевой панели установлены выключатель питания SA1 (IRS-201-6C с подсветкой), цифровой измеритель выходного напряжения и тока А1 (артикул R-97667, с интервалами измерения напряжения 0.100 В и тока 0.10 А), переменные резисторы регулировки выходного тока и напряжения, а также гнёзда XS1, XS2 для подключения внешней нагрузки. Фальшпанель с необходимыми надписями напечатана на обычной офисной бумаге, заламинирована и приклеена к несущей панели полосками тонкого двухстороннего скотча. Внешний вид блока питания показан на рис. 5.

Рис. 5. Внешний вид блока питания

Правильно собранный блок питания начинает работать сразу, потребуется лишь подстроечными резисторами R9 и R13 установить верхние пределы регулировки выходного тока и напряжения соответственно. При зарядке аккумуляторной батареи сначала устанавливают выходное напряжение, равное паспортному значению максимального напря жения полностью заряженной батареи. После подключения батареи выходное напряжение уменьшится, а затем начнёт постепенно увеличиваться до установленного уровня. Регулятором ограничения тока устанавливают ток зарядки. Так как блок питания не предназначен для зарядки аккумуляторной батареи только одного типа, он не отключает выход по достижении требуемого напряжения, поэтому в процессе надо контролировать уровень достигнутого напряжения на аккумуляторе и вовремя его отключить.

Следует помнить, что в блоке питания установлены конденсаторы большой ёмкости, накопленной энергии которых достаточно, чтобы дополнительно повредить подключённую внешнюю аппаратуру или ремонтируемое устройство, если в них имеются неисправности или ошибочные соединения. Во избежание таких проблем внешнюю нагрузку подключают при нулевом напряжении на выходе, а затем плавно его увеличивают до требуемого значения. Если внешнее устройство не допускает плавную подачу рабочего напряжения, сначала устанавливают требуемое выходное напряжение и ограничение тока, затем выключают блок питания и, подождав около 10 с для разрядки конденсаторов выпрямителя, подключают нагрузку, а затем вновь включают устройство.

Чертёж печатной платы находится здесь.

Автор: В. Кравцов, г. Новороссийск Краснодарского края

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Использование лабораторного блока питания в ремонте ноутбуков.

Каждый мастер, серьезно занимающийся ремонтом ноутбуков, обязательно имеет на вооружении такой полезный инструмент, как лабораторный блок питания. Да и не только для ремонта ноутбуков будет полезен этот прибор.

Что такое лабораторный блок питания? Это качественный блок питания с регулируемым выходным напряжением. В большинстве случаев он имеет регулировку ограничения тока и индикацию тока. Нам понадобится именно такой.

Итак, как применять этот прибор в ремонте ноутбуков? Во-первых, нужно запитать ноутбук от ЛБП (для этого удобно иметь набор различных сьемных переходников) и по величине потребляемого тока и характеру его изменения сделать выводы. Так, например, отсутствие потребляемого тока может говорить либо о неисправности разъема питания ноутбука, либо о неисправности входных цепей или чарджера. Потребляемый ток в районе 0.01-0.05А говорит о том, что вероятнее всего чарджер и источники дежурных напряжений исправны, мультиконтроллер запитан.

Повышенное потребление тока говорит о том, что либо по В+ , либо по цепям дежурного напряжения присутствует замыкание. В таких случаях нужно измерить мультиметром величины этих напряжений, обращая особое внимание на линейные выходы ШИМ-контроллеров, и попытаться найти цепь, потребляющую повышенный ток. Иногда неисправная деталь нагревается, что помогает ее обнаружить.

Если какое-либо напряжение не появляется вообще из-за короткого замыкания (или очень маленького сопротивления) в нагрузке, лабораторный блок питания поможет локализовать место замыкания. Для этого нужно подать напряжение в замкнутую цепь и искать узлы, детали, имеющие повышенную температуру. Использовать лучше пониженное напряжение. Так, например, если замыкание в цепи 3.3В, то подавать можно 1В.

Если ноутбук включается, но нет инициализации, то кое-какие выводы можно делать, наблюдая за изменением потребляемого тока. Так, например, если ток прыгает в диапазоне 0.6-1.8 ампер, это говорит о том, что процессор пытается выполнять код БИОС, проходит поочередная инициализация устройств. Вероятнее всего, память, северный мост, процессор и его питание исправны. Неисправны, вероятно, видеочип, матрица или шлейф матрицы. Если ток мал, то нужно проверить, запитался ли процессор. Если ток, например, сразу устанавливается на 1.5А, то неисправны могут быть северный мост, оперативная память или прошивка флеш.

Лабораторные источники питания: особенности выбора

Если театр начинается с вешалки, то каждая автоматизированная испытательная система, проверяющая радиотехнические устройства и радиоаппаратуру — уж точно с лабораторного стабилизированного источника питания.

Сегодня в статье раскладываем по полочкам: классификацию, конструктивные особенности, основные режимы и возможности блоков с регулировкой тока и напряжения. Рассмотрим матчасть и ответим на самые частые вопросы, которые возникают при выборе оптимального лабораторного блока питания (ЛБП), который снабжал бы вас чистым, стабильным питанием изо дня в день.

Материал обновлён 11.05.2023
Время чтения: 20 минут

Увлечённые и опытные авторы компании, разбирающиеся в измерительном, оптическом и паяльном оборудовании, любящие своё дело

Итак, что такое ЛБП, для каких целей он служит.

Один из видов источников вторичного электропитания (ИВЭП). Прибор оборудован экраном, кнопками, индикаторами, потенциометрами регулирования, защитными функциями от ошибочного включения и неправильного применения.

Абсолютно все лабораторные БП характеризуются по следующим признакам:

1. По принципу действия: бывают линейные (трансформаторные) или импульсные.
2. По границам изменения тока и напряжения: бывают фиксированные или с выбором пределов мощности в автоматическом режиме.
3. По числу действующих каналов: многоканальные и одноканальные приборы.
4. По изоляции выходных каналов: неизолированные и с гальванической изоляцией.
5. По значению мощности.
6. По имеющейся защитной функции.
7. По постоянному или переменному току и напряжению на выходе.
8. По способам управления: с ручным, комбинированным или программным управлением.
9. По добавочным возможностям: изменение выхода определенных величин, компенсация падения напряжения в проводах присоединения, активация по времени и прочее.
10. По степени надежности устройства: качество элементной базы, достоверный контроль параметров на выходе.
11. Удобная эргономика, современный дизайн.

Типовые применения лабораторного источника питания

Источники применяются как для повседневных задач радиолюбителя, так и для точных производственных испытаний и измерений. Область их применения обширна, связана с электроникой и радиотехникой.

Типовые сферы использования:

• Ремонт и производство радиоэлектроники.
• Тестирование электронных устройств, схем, контрольно-измерительного оборудования, контроль качества элементов радиотехники.
• Проектирование, испытание радиоэлектронной аппаратуры на производстве, при конструировании.
• Моделирование электрических и физических процессов, для эмуляции работы того или иного оборудования.
• Использование в качестве источников питания.
• Для проведения лабораторных работ в учебном процессе.

Полное представление о задачах, для которых приобретение ЛБП поможет конкретизировать поиск и выбор оптимальной модели прибора.

Клиенты Суперайс могут выбрать в каталоге подходящую модель стабилизированного источника питания. На сайте представлено более 140 моделей, каждый из образцов обладает определёнными преимуществами при решении конкретных задач.

При выборе руководствуются:

• рабочими параметрами;
• наличием защитных функций;
• мощностью, количеством выходных каналов;
• размерами;
• стоимостью прибора.
• Рассмотрим подробнее основные технические характеристики источников питания, характеризующие эффективность устройства.

Основные рабочие характеристики

Состояние выходных характеристик при регулировании нагрузки отличается нестабильностью параметров тока и напряжения , поэтому при необходимости нужно изменить нагрузку тестируемого оборудования. На какие характеристики обращают внимание при выборе:

1. Нестабильность тока и напряжения питающей сети при изменении переменного тока. Погрешность задания выходных величин, качество измерения в соответствии с вольт-амперной характеристикой.
2. Погрешность измерений – качество измеренных значений, схожих с вольт-амперной характеристикой.
3. Разрешение – шаг установки тока, напряжения на выходе, которые могут быть заданы.
4. Шумность. Шум в синфазном режиме и нормальный уровень шума.
5. Переходные характеристики: время перехода к начальным заданным показателям после изменения тока потребителя.
6. Компенсация потерь при подключении по 4-х проводной схеме для управления элементами, регулирующими выходное напряжение и при использовании измерительных проводов для компенсации потерь в питающей сети. К напряжению на выходе из источника добавляется напряжение, которое равно разности потенциалов между общими проводниками, основным и плавающим.
7. Интерфейсы управления.

Грубая и точная регулировка, минимальный уровень шума, повышенные возможности при подключении смогут обеспечить оптимальный выбор прибора.

Стабилизированные ИП по характеру стабилизации: линейные и импульсные

Главный признак, характеризующий блок питания – это принцип его работы. Стабилизированные источники вторичного питания на полупроводниковых элементах по характеру стабилизации напряжения делятся на источники с непрерывным (линейным) и импульсным регулированием.

Основа линейного БП – понижающий низкочастотный трансформатор: изменяет напряжение сети до значения в несколько десятков вольт. Выпрямление напряжения производится за счет диодного моста сглаживанием синусоиды конденсаторами, заданием требуемого значения стабилизатором. Пример популярного линейного блока питания: трансформаторный БП с одним каналом YIHUA YH-305D(30 В, 5 А), эта модель способна выдавать мощность до 150 Вт.

Трансформаторный ИВЭП с одним каналом YIHUA-305D

Главное в импульсном ИП – это конденсаторы со сглаживающим зарядом и импульсами тока, сформированными трансформаторной обмоткой или индуктивностью. В работе задействованы транзисторы. Частота формирования токовых импульсов. Напряжение регулируется глубиной ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Пример мощного импульсного одноканального блока – MAISHENG MP3030D (30 В, 30 А).

Импульсный источник питания MAISHENG MP3030D с максимальный выходным напряжением 30 В и током 30 А

Более подробно о сравнении импульсных и линейных ИП мы уже написали в статье: Устройство, схемы и сравнение импульсных и линейных лабораторных блоков питания.

На какие особенности регулируемых блоков питания обращать внимание

Диапазон изменения тока и напряжения

Лабораторные настольные источники питания различаются пределами изменения выходных напряжений и тока. Различают два типа приборов, те, которые работают с фиксированными значениями и работающие с автоматическим ограничением мощности на выходе.

Фиксированным диапазоном отличаются ЛБП эконом-класса. Устройства выдают комбинацию напряжения и тока наибольшего значения по максимуму. Например, блок с одним каналом на напряжение 30 В и токе 10 А может поддерживать нагрузку (ток) неизменной долгое время при том же напряжении. Мощность составит U x I; 30 х 10 = 300 Вт. Однако, с таким напряжением и током невозможно установить другие большие значения тока и напряжения.

Автоматический выбор выходной мощности с ограничением пределов характерен для функциональных ЛБП с высокой точностью, дискретностью измерения выходного тока , достаточного для отладки любых, в том числе маломощных устройств с батарейками. Такие блоки могут выдавать комбинации тока и напряжения в пределах мощности, на которую рассчитан прибор. Приборы относятся к универсальной категории устройств.

На габаритные размеры, вес, стоимость источника питания постоянного тока или напряжения влияет максимальная мощность, но не ток и не напряжение. Значит, надо выбирать устройство с автоматическим ограничением мощности на выходе.

Число каналов

Мощные ЛБП от 500 Вт, по большей части, одноканальные. Но можно ли объединить в последовательную цепь несколько импульсных БП с одним каналом?

Для этого учитывают:

1. Различие частот создает пульсации, шумность. Существует возможность возникновения резонансных факторов, при их наличии пульсация возрастает.
2. Формирование значений биполярного напряжения для подключения к сети питания транзисторных усилителей.
3. Сложность включения в одну цепь одновременно, синхронизация регулировки напряжений двух и более разных приборов. При объединении в одну цепь двух лабораторных БП «+» и «-» должны быть синхронизированы.
4. Последовательное соединение источников высокого напряжения сопряжено с вероятностью пробоя изоляции, что иногда приводит к короткому замыканию и возгоранию.

Последовательное соединение блоков питания, схема

Поэтому, для схемы где имеется возможность применить несколько напряжений питания сети лучше всего использовать двух- или трехканальные стабилизированные блоки.

Пример многофункционального одноканального блока Korad KA3005D (30 В, 5 А) линейного типа, используемого для последовательного соединения в цепь. Прибор используется для промышленного производства, научных исследований. Выполняет измерение параметров питания, стабилизацию постоянного режима тока и напряжения во время технологических процессов.

• небольшим коэффициентом искажения;
• малыми пульсациями;
• регулировкой выходных характеристик;
• возможностью отключения потребителя в аварийном режиме; невысоким уровнем шума;
• цифровым управлением с возможностью задания выходных параметров на лицевой панели; сохранением в памяти установленных режимов для различных потребителей.

Для справки: Параллельное соединение ИП с разными напряжениями чревато тем, что один из двух источников с большими пределами по мощности будет работать вполсилы. При подключении устройств с характеристиками 15 В / 30 А и 30 В / 30 А на выходе получатся значения 15 В / 60 А. Блок на 30 В будет выдавать всего 15 В. Не допускается подключать БП с разными токами, при КЗ мощный БП может вывести из строя более слабый.

Изоляция выходных каналов

Изоляция защищает канал от замыкания на землю и между другим каналом, защищает от электрического пробоя.

Гальваническая изоляция каналов предупреждает пробой напряжения между рядом расположенными каналами, значение которого может превысить 220 В. Она нужна для электронного оборудования, в котором присутствуют аналоговая и цифровая части. Служит для понижения шума чувствительной цифровой шины питания в аналоговую часть.

Трёхканальные ЛБП постоянного тока обладают следующим преимуществом. Устройство позволит запитать аналоговую часть схемы от двух каналов, используя двухполюсное питание, а питание от третьего канала приходит на цифровую часть. Пример 3-х канального импульсного БП постоянного тока – UNI-T UTP3305. Трансформаторный источник с тремя каналами – Atten (Gratten) APS3005S-3D. Гальваническая изоляция надежно защищает целостность каналов.

Требования к мощности и числу выходов

Частые вопросы, которые задают при выборе стабилизированного источника питания:

• Какая мощность потребуется, какие приборы вам придется испытывать?
• Сколько мощности будут потреблять испытуемые устройства?

По величине рабочей мощности источника питания выделяют обычные со стандартным, высоким значением мощности до 500 Вт и высокомощные, которые работают с величинами более 700 Вт. Отличие моделей заключается в функциональности и сфере использования.

Модели ЛБП средней мощности MAISHENG MS3010D и QJE PS3010N обеспечат регулировку оборудования в пределах до 300 Вт. Подробно о конструкции мы рассказали в видеообзоре: ИП с импульсным регулированием китайского производителя MAISHENG. Там мы нагружали популярные модели на полную, смотрели их начинку и схемотехнику!

Лабораторный блок постоянного тока для отладки радиолюбительских устройств с возможностью регулирования напряжения на выходе до 30 В и тока до 10 А. Режим измерения тока импульсным блоком.

Пример управляемого импульсного блока питания малой мощности MCH K305DN (30 В, 5 А). Регулировка выполняется потенциометрами на лицевой панели, напряжение до 31 В и тока до 5 А, который держит в течение 30 минут спокойно. Отличается большим КПД, малым весом и размерами.

Образцы с большой мощностью только одноканальные и только импульсные. Пример, MAISHENG MP1560D (15 В, 60 А), устройство выдает стабильное напряжение без помех 15 В и ток до 60 А, используется в лабораторных исследованиях, для ремонта электроники.

Образцы с мощностью до 3 кВ применяются в качестве приборов для стоек управления. Модели более 3 кВ, например, MAISHENG MP15030D (150 В, 30 А) с выходной мощностью 4,5 кВ применяются в промышленных стойках, так как имеют большой вес 9500 г и размеры 380 х 260 х 160 мм. Данные одноканальные ИБП обладают более высокими выходными характеристиками.

Для справки: Если БП нужны для стабилизации тока для повышения его значения при зарядке аккумуляторов, то алгоритм зарядки следующий. Вначале ток растет, а потом зарядка происходит в режиме минимальный ток – максимальный ток. Повышение нагрузки вызывает вывод одного блока на максимальный ток, а затем другого. Зарядка аккумуляторов профессиональными блоками питания, представленными в Суперайс производится как отдельно, так и в связке, не важно находятся устройства под нагрузкой или нет.

Конструкция лабораторных ИП большой мощности оборудована защитными устройствами, к которым относятся вентиляторы охлаждения, включающиеся при повышении температуры. Набор защит от перегрузки, повышения температуры, смены полярности.

Для увеличения выходной мощности предусмотрена возможность параллельного подключения нескольких приборов.

Для мощных блоков питания существует возможность удаленного программного управления через разнообразные интерфейсы Ethernet, IEEE-488.2 (GPIB) и другие, используемые в комплекте с автоматизированными комплексами.

Мощные ЛБП применяются в автопроме и альтернативной энергетике для регулирования собственного выходного сопротивления до нескольких Ом, что может пригодиться во время имитации работы аккумуляторных и солнечных батарей.

Защитные функции

Неправильное применение блока питания, подача повышенного напряжения или тока может представлять угрозу тестируемому оборудованию. Для того, чтобы этого не случилось, лабораторные источники питания обеспечиваются защитными функциями:

1. Превышение тока на выходе — скачки случаются при кз или повышении нагрузки. Защита характеризуется быстротой срабатывания, отключает устройство от тестируемой нагрузки, ограничивает и стабилизирует ток, сохраняя первоначальную величину. Функции защиты можно отключать.
2. Перенапряжение. Защита устанавливается при повышении выходного напряжения во время стабилизации тока, ограничивает напряжение выхода в безопасном режиме для подключенной нагрузки.
3. Перегруз по мощности. Функция ограничивает мощность, нормализует работу силовых элементов схемы БП.
4. Перегрев устройства и конструктивных элементов. Защита срабатывает при увеличении температуры в точках наибольшего выделения тепла.

Форма выходного сигнала

Основная задача ЛБП – это формирование стабильного постоянного напряжения даже при изменении тока нагрузки. В быту и промышленности к потребителю поступает напряжение только с чистой синусоидой. Однако при использовании импульсного блока, во время замены переменного напряжения 220 В на постоянное для подключения электроники, синус, то есть форма напряжения меняется. Также в режиме стабилизации тока БП подает потребителю постоянный ток. Блоки питания оборудуются «Режимом изменения выходного напряжения по списку заданных значений». С этим режимом можно испытывать оборудование, подавая на него не идеальные сигналы со скачками, пульсациями и перерывами в напряжении, спадом и нарастаниями.

Ручное или программируемое управление

Работа программируемого источника питания постоянного тока основана на работе компьютерной программы, которая демонстрирует характеристики и настройки. Кроме этого, программа подразумевает включение нескольких ЛБП в измерительный комплекс.

Пример популярных программируемых блоков питания: трансформаторный Korad KA6005P, Rigol DP711 оба устройства с одним каналом. Отличаются надежностью, наибольшей востребованностью среди радиолюбителей трехканальные модели Korad KA3305P, OWON ODP3032.

Программируемый стабилизированный источник питания радиоаппаратуры Korad KA3305P

Особое внимание радиолюбителей и профессионалов обращаем на прецизионный блок питания со стабилизацией по всем параметрам Rigol DP832A. Выходная мощность до 195 Вт. Регулируемое напряжение по двум каналам 30 В и от 0 до 5 В по третьему каналу. Регулируемый ток до 3 А. Блок защищен от малейших выбросов тока на выходах с каждого канала, высоким КПД до 80% и коэффициентом падения напряжения и тока при стабилизации, не превышающей 0,01%.

К программируемым БП относятся многоканальные источники питания переменного и постоянного тока, которые входят в категорию интеллектуальных устройств.

Дополнительная возможность: компенсация падения напряжения в проводах соединения

Условие достигается наличием USB-интерфейса для управления источником питания с удаленного места. Также, использование буферной схемы, формирующей «плавающий» провод типа повторителя напряжения, где напряжение на выходе соответствует падению напряжения на минусовом (обратном) проводе.

Размеры и вес

Габариты и вес БП – характеристики, которые могут оказать существенное влияние на удобство использования и функциональность прибора.

От портативных, настольных устройств до стоечного оборудования – источники питания имеют много форм и размеров. При работе с компактными электронными устройствами, для частых перемещений источника между рабочими местами или использования его на выездных работах, подойдёт ЛБП меньшего размера. Для проведения работ в стационарной лаборатории, можно выбрать блок питания покрупнее. На вес БП влияет мощность и производительность. Приборы с высокой мощностью, как правило, тяжелее.

Уровень шума

Шумность вентилятора лабораторного блока питания может повлиять на качество работы и комфорт пользователя. Поэтому при выборе ЛБП важно обратить внимание на его уровень шума.

Шумный БП может создать дискомфорт для пользователя: вызывать усталость, раздражение и снижать продуктивность, особенно, если блок используется в замкнутом помещении или в течение длительного времени.

Высокий уровень шума может снизить срок службы источника. В процессе работы шум вызывает вибрации и дополнительные нагрузки на компоненты блока питания, что может привести к их преждевременному износу.

Использование лабораторного блока питания для ремонта мобильных телефонов и ноутбуков

Для мастерских по ремонту мобильных телефонов, нужен БП с напряжением выхода до 15 В и значением тока от 1 А и выше.

Оценка неисправности мобильного телефона в 80% случаев основана на вычислении неисправности по току нагрузки. Телефон через набор съёмных концов подключается от ЛБП. От источника питания можно подключить любой телефон, даже с разряженной батареей. При включении телефона триггером PWR каждый этап загрузки демонстрируется амперметром, который показывает последовательность включения относительно потребления тока. Благодаря этому по току можно определить неисправный компонент телефона.

Стоимость блока питания

Выбирайте производителя, которому доверяете. Оцените профессионализм, надёжность поставщика. На сайте Суперайс представлены модели, качество которых подтверждено сертификационными, гарантирующими документами.

Посмотреть каталог можно здесь.

Выберите лучший для себя вариант, оформите заказ, и наш менеджер свяжется с вами. В Суперайс всем клиентам, оформившим заказ на сумму свыше 3000 рублей, заказы доставляем бесплатно.

Если вы ищете источник питания для узкоспециальных задач или не хотите тратить время на поиск нужного оборудования — мы сами подберём подходящий именно вам источник питания, чтобы вы могли избежать неоправданных расходов. Отправьте заявку на почту sales@supereyes.ru, напишите в чат или позвоните по номеру 8 800 550-13-57 .

Наши технические специалисты работают с 03:00 до 16:00 по московскому времени и готовы ответить на любой вопрос, помочь вам в подключении и настройке оборудования.