Настройка параметров блока питания

Продолжаем разбирать схему блока питания с регулируемым током защиты, начало тут. Предыдущая статья была посвящена устранению недостатков защиты нашего блока. На этом, собственно, мы закончили разбирать особенности и принципы работы схемы, и в этой статье переходим к её настройке, а именно:

• проверка и настройка схемы
• получение необходимых характеристик
• проверка блока защиты

Если вы внимательно читали предыдущие статьи, то несложно будет понять, как налаживать это устройство и добиться от него необходимых параметров. Напомню схему:

Наладка схемы питания

Я рекомендую сначала налаживать верхнюю часть схемы, сам блок питания. Для этого нужно временно отключить резистор R12, чтобы схема защиты пока что не влияла и не мешала.

Первым делом уложим выходное напряжение в нужный нам диапазон. За нижнее напряжение отвечает резистор R3. Я его уменьшил до 1 кОм, так что минимальное напряжение на выходе уменьшилось до 200 мВ.

На верхний предел напряжений влияет делитель R7 - R11. Я поднял номинал R11 до 20 кОм, увеличив тем самым верхний предел примерно на 1.5 В. Но, конечно, выходное напряжение в любом случае не может быть выше входного, которое мы получили с выпрямителя. Также нужно учитывать, что изменение R11 повлияет и на нижний предел, который следует заново подогнать подбором R3.

Теперь, что делать, если под рукой не оказалось нужного трансформатора, способного выдавать после выпрямления 26 В? Не беда, схема способна работать в достаточно широком интервале входных напряжений.

Допустимое напряжение питания микросхемы LM358 составляет от 3 до  32 В. Значит, входное напряжение можно поднимать до 32 В. В принципе, можно и выше, но тогда нужно сделать отдельную схему питания для LM358. Есть соблазн снять плюс питания (вход 8 микросхемы) со стабилитрона VD1. Но делать этого не следует, т. к. входное сопротивление по шине питания у микросхемы LM358 всё-таки сравнительно мало, по прикидкам десятки-сотни кОм. Что ещё более неприятно, оно зависит от силы тока на выходе микросхемы, от той мощности, которую мы снимаем с ОУ. В общем, подключив такое сопротивление параллельно делителю R2-R3, мы испортим его работу, не говоря уж о том, что это полностью нарушит работу системы защиты.

Если ваш трансформатор, наоборот, выдаёт меньшее, чем указано, напряжение - возможно, придётся поменять стабилитрон, и вместе с ним R1 (вы уже знаете, как рассчитать их параметры), а также загнать выходное напряжение в нужный интервал как описано выше.

Убедившись, что блок питания работает и выдаёт необходимое напряжение, займёмся настройкой блока защиты.

Настройка и проверка блока защиты

Диапазон токов срабатывания защиты определяется резистором R13 (если нужны бОльшие токи, его следует уменьшить, и наоборот — но в разумных пределах, см. обсуждение). Также на диапазон можно повлиять побором R4 и R6.

Теперь, следует удостовериться, что защита срабатывает. Можно, конечно, коротнуть выход — но что будет, если в схеме ошибка и защита нас не защищает? Поэтому, для начала, смоделируем эту ситуацию: подадим «плюс» на выход 5. Хотя бы, с нижнего по схеме вывода R4. При этом защита должна сработать, должен загореться светодиод HL1, и (проверим вольтметром) выходное напряжение должно упасть практически до нуля. Дальше убеждаемся, что  после нажатия и отпускания SB1 блок питания возвращается в штатный режим.

Если всё в порядке, можно испытать защиту в «боевых» условиях. Скажем, подсоединить к выходу мощный резистор 100 Ом, и добиться срабатывания защиты путём вращения ручки R5.

Осталось проградуировать шкалу ручки управления R5. И тут опять пригодятся знания теории и понимание принципов работы схемы. Решая эту задачу вслепую, можно было бы пробовать подключать разные нагрузки, добиваться срабатывания защиты (одновременно измеряя ток нагрузки) и наносить метки на шкалу. Но, гораздо проще, без всякой нагрузки, измерять напряжение на выводе 6 микросхемы, а затем делить его на номинал R13 — это и будет предельный ток. Например, если в каком-то положении ручки R5 мы видим, что на выводе 6 у нас напряжение 0.3 В, то предельный ток примерно равен 0.91 А (0.3/0.33).

На этом всё, в следующей статье — разработка печатной платы и технические детали сборки.