Достоинства лабораторного блока питания:

• Компактный;
• Мощный;
• Простой в изготовлении.

Основные характеристики:

• Входное напряжение 220 В переменного тока;
• Выходное напряжение постоянного тока от 0 до 30 В, регулируется точным 10-оборотным потенциометром;
• Максимальный выходной ток постоянного тока 3 A;
• Ограничение тока регулируется примерно от 0,1 до 3 А со светодиодной индикацией;
• Цифровые измерители напряжения и тока;
• Размеры 20 см х 17,6 см х 7 см.

 В качестве основного модуля используется недорогой набор для самостоятельной сборки заказанный на АлиЭкспресс. 

Путешествуя по просторам интернета, мне на глаза попался кит набор для сборки лабораторного блока питания. Мне очень понравилось его описание и приемлемая цена, я не раздумывая приобрёл его без. Набор пролежал у меня в столе несколько месяцев и наконец я решил поиграться с ним и протестировать. Этот комплект высокого качества, надежный с хорошими параметрами и поэтому стал источником вдохновения для этого проекта.

Ключевой частью является силовой трансформатор с 230 В на 24 В переменного тока. Для платы требуется входное напряжение 24 В переменного тока. Напряжение постоянного тока не рекомендуется, и, согласно руководству пользователя, это может привести к повреждению модуля.

Я использовал трансформатор от древнего принтера с выходом 24 В, мощностью около 70 Вт. Для полного использования максимального тока блока питания он должен составлять около 100 Вт. То есть в моем случае выходной ток 3 А не достигается при напряжении выше 20 В. Размеры сердечника трансформаторов, определяющего мощность, составляют примерно 66х55х32 мм.

При сборке платы крайне рекомендую очень тщательно проверять все компоненты. Переменный резистор из комплекта установил на регулировку тока. Для регулировки напряжения я применил 10-оборотный переменный резистор.

Схема блока питания на картинке.

На плате не распаяны стабилизатор напряжения 24 В и разъем для вентилятора, так как вентилятор запитан от другого источника питания. Оба места отмечены крестом.

К переменным резисторам и светодиод припаял провода с разъёмами, входящими в комплект. Припаивая оба потенциометра, будьте осторожны и припаивайте их таким образом, чтобы увеличение значения на каждом потенциометре происходило по часовой стрелке. Текущий потенциометр без номеров контактов, но номера контактов находятся в том же положении, как если бы они были припаяны непосредственно к печатной плате, относительно нумерации на рисунке. Нумерация потенциометров напряжения подписана на потенциометре, но номера обоих потенциометров на схеме неверны, там перепутаны контакты 2 и 3.

Для питания измерительных модулей необходимо использовать другой источник питания во избежание короткого замыкания в цепи. Только так можно подключить оба модуля к плате питания и к дополнительному источнику питания для них. Я использую старый адаптер питания для мобильного телефона. Адаптер подключен к 230 В переменного тока с одной стороны и обеспечивает 12 В постоянного тока с другой стороны. От этого адаптера питается и вентилятор на 12 В. Суммарное потребление тока составляет около 200 мА и может быть выбран любой адаптер мощностью более 3 Вт.

Модуль амперметра подключается в минусовую линию. Ток от минусового выходного разъема подается через этот модуль и, следовательно, является плюсовым контактом тока для этого модуля, подключенным к минусовому выходному разъему.

Более крупные детали: трансформатор, вентилятор, радиатор с платой и блок питания смонтированы на нижней части пластикового корпуса. На передней панели расположены выключатель, вольтметр, амперметр, банановые разъемы, потенциометр и светодиод. С левой стороны нижнего пластика расположены оригинальные вентиляционные отверстия. Эти отверстия предназначены для размещения других компонентов. Части с более высокими требованиями к охлаждению расположены вокруг вентиляционных отверстий: вентилятор с радиатором и силовой трансформатор. Трансформатор крепится к пластику 4 винтами с металлическим уголком. На пластиковой нижней стороне есть несколько оригинальных ножек крепления, их нужно снять, т.к. они мешают.

Вентилятор, радиатор и плата смонтированы вместе в одном узле. Радиатор следует укоротить по длинной стороне примерно до 12 см, а затем просверлить в нем несколько отверстий, как показано на рисунке. Отверстия необходимы для притока воздуха, т.к. над кулером мало места. Вентилятор крепится к радиатору четырьмя винтами и шпильками. Плата подключается к кулеру через силовой транзистор напрямую без изоляции, т.к. никакая другая часть платы к кулеру не подключена. Нанесите теплопроводящую смазку между транзистором и радиатором. Затем прикрепите плату к радиатору двумя винтами и металлическими уголками. Наконец, вся сборка крепится к пластиковой нижней крышке четырьмя винтами и распорными шпильками.

Фактическое размещение более крупных деталей является единственно возможным размещением относительно вентиляционных отверстий с левой стороны. Охлаждающий воздух подается вокруг и через радиатор, вокруг трансформатора и за борт вентилятором, который всасывает воздух снаружи. Чтобы сохранить это направление потока, я просверлил несколько отверстий в правой верхней части корпуса.

Адаптер устанавливается на с зади корпуса. Есть два варианта: на передней левой стороне и правой задней стороне. Это зависит от его формы и размера. Лучший способ его крепления — оставить переходник в родной крышке. Поставил слева возле вентилятора. Такое же место должно быть оставлено для деталей передней панели. В моем случае я сделал это пространство, частично сняв крышку с адаптера.

Пластиковую переднюю панель нужно модифицировать, просверлив в ней несколько отверстий и окошек. Я использую небольшой лобзик. Все детали смонтированы непосредственно на передней панели, за исключением потенциометра напряжения. Я использую металлический адаптер для крепления на расстоянии 5 мм от передней панели, чтобы его большой винт был закрыт.

Прежде чем прикрепить детали к передней панели, я наклеил на нее графическую этикетку, распечатанную на фотобумаге.

Сетевой провод проходит через отверстие в задней панели и фиксируется винтовым хомутом внутри пластиковой коробки. Этот провод припаян к главному выключателю. На одном из проводов от сетевого выключателя к первичной обмотке трансформатора впаян предохранитель. Предохранитель и кабель находятся в термоусадочной трубке. Все остальные точки с высоким напряжением изолированы трубками или силиконовой резиной.

После подключения к сети проверьте напряжение 24 В на входе платы и 12В на выходе адаптера. Если напряжения в норме, отрегулируйте плату блока питания.

Подключите точный цифровой мультиметр (способный отображать отрицательное напряжение) к выходным разъемам и измерьте напряжение.

Отрегулируйте потенциометр 100 K (правая передняя сторона платы на прикрепленном изображении) точно до 0 В.

Следующая настройка на самом деле не является регулировкой. Это калибровка ограничительного потенциометра со значениями тока. Инструмент не нужен. Проверьте несколько токов, подключив резисторы к выходным разъемам и записав значение тока вокруг потенциометра. Вы можете видеть подключенный резистор на картинке. В этом случае отображается напряжение 12,3 В, сопротивление 4,7 Ом и ток 2,56 А. Отметка на потенциометре указывает на положение ниже 3 А. В этом случае светодиод предела не горит, но при увеличении напряжения светодиод загорается. Я не делал шкалу вокруг потенциометра очень точной, потому что в большинстве электронных лабораторных экспериментов в этом нет необходимости. Обычно этого достаточно, чтобы грубо настроить лимит тока.