Мощный лабораторный источник питания 14В/15А

Источник выдает однополярное регулируемое постоянное напряжение 5...14 В, при токе до 15А. Его назначение — питание в лабораторных условиях в процессе ремонта или наладки (разработки) различной автомобильной электроники, такой как магнитолы, мощные магнитолы, мощные автомобильные УЗЧ, выходные узлы акустической сигнализации, электронные системы зажигания.

Схема источника питания показана на рисунке. Он построен по классической схеме, состоящей из силового понижающего трансформатора, диодного выпрямителя с конденсаторным сглаживающим фильтром, и стабилизатора напряжения с регулируемым напряжением стабилизации. В качестве силового трансформатора используется переделанный силовой трансформатор ТС-180, применявшийся в 70-80-х годах в качестве силового трансформатора черно-белых ламповых телевизорах типа УЛПТ-61. Видимо, в свое время этих трансформаторов было сделано с избытком, потому что сейчас это наиболее часто встречающийся в продаже мощный трансформатор. Трансформатор имеет два катушки, сетевые обмотки нужно сохранить, а все вторичные удалить. Затем намотать новые вторичные обмотки, — по 58 витков провода ПЭВ -1,0. С такими обмотками на выходе выпрямителя на диодах VD1-VD4 будет напряжение 16-18 В. Для того чтобы обеспечить большой ток, диоды выпрямителя включены попарно-параллельно. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются батареей конденсаторов емкостью 8000 мкФ, состоящей из двух конденсаторов типа К50-18 по 4000 мкФ, включенных параллельно. Возможна установка одного более емкого конденсатора или составление батареи нужной емкости из большего количества конденсаторов. В любом случае, емкость должна быть не менее 8000 мкФ и допустимое напряжение не менее 20 В. Стабилизатор напряжения построен на микросхеме КР142ЕН5А, эта микросхема рассчитана на неизменяемое выходное напряжение 5 В. Для того чтобы можно было поднять выходное напряжения такого стабилизатора, обычно в цепи "земляного" вывода микросхемы (вывод 8) включают дополнительный источник стабильного напряжения, значительно менее мощный, построенный по схеме параметрического стабилизатора. Этот источник создает дополнительное напряжение, относительно которого (а не относительно нуля, как по типовой схеме) будет теперь работать микросхема. В результате выходное напряжение такого стабилизатора увеличивается на величину напряжения дополнительного стабилизаторе. Таким образом, параметрический стабилизатор на R1 и VD5, совместно с переменным резистором R2 создает дополнительное регулируемое напряжение, которое суммируется с напряжением стабилизации D1. Напряжение на движке R2 меняется в пределах 0...9 В, а напряжение на выходе D1 в пределах 5..14В. Для того чтобы обеспечить высокий ток нагрузки, на выходе интегрального стабилизатора D1 включен эмиттерный повторитель напряжения на транзисторах большой мощности VT1 и VT2 включенных параллельно. Источник питания собран в металлическом корпусе размерами 280X160X210 мм. Роль его задней стенки выполняет радиатор для транзисторов VT1 и VT2. Для обеспечения длительной работы при полной нагрузке площадь поверхности этого радиатора должна быть не менее 400 см2. На этом же радиаторе установлены выпрямительные диоды. Микросхема D1 установлена на отдельном небольшом пластинчатом радиатора. На боковой стенке корпуса изнутри установлен силовой трансформатор при помощи собственных креплений (привинчен к стенке болтами). В этой же стенке корпуса просверлено большое количество отверстий для вентиляции трансформатора, а также в верхней крышке корпуса над трансформатором и в дне корпуса под трансформатором. Остальную часть корпуса занимает батарея конденсаторов С1-С2. На передней панели корпуса установлены две мощные клеммы и резистор-регулятор с элементами параметрического стабилизатора, а также тумблер - выключатель сетевого питания. Силовые диоды КД243 можно заменить на Д305, КД219, Стабилитрон КС210 можно заменить на Д814В. Монтаж токоведущих мощных вторичных цепей необходимо выполнять медным многожильным проводом сечением не менее 2 мм в теплостойкой изоляции. Лучший вариант МГГФ-2Д. Источник не имеет защиты от перегрузки, это нужно учитывать при его эксплуатации. При длительной эксплуатации с большой нагрузкой не допускать перегрева трансформатора более 60°С, Если предполагается использовать источник в режиме с продолжительной нагрузкой, близкой к максимальной, нужно в конструкции корпуса предусмотреть установку вентилятора принудительного охлаждения, такого как в источниках питания компьютеров или более мощного. Снизить пульсации при максимальной нагрузке можно, если повысить емкость батареи конденсаторов С1-С2 до 40000-100000 мкФ, используя более емкие современные конденсаторы, или включить параллельно большее количество конденсаторов, но это приведет к увеличению габаритов прибора.

Вопросы, как обычно - на Форум.