Преимуществом линейных блоков питания является  низкий уровень пульсаций на выходе, недостатком - большое падение мощности на регулирующих транзисторах. Если на входе линейного блока 35В, а на выходе 3,3В, то на радиаторах транзисторов при токе 10А рассеивается мощность более 300вт. Для повышения эффективности предлагаю на вход линейного  блока  питания подавать напряжение от понижающего DC DC преобразователя SZBK07, выходное напряжение которого зависит выходного напряжения линейного блока. Это позволяет понизить падение напряжения на мощных транзисторах до 6В, что приведет к максимальному рассеиванию мощности  при токе 10А до 60вт.

Схема устройства приведена ниже

Блок питания подключается к сети 220В через AC DC преобразователь 350Вт 10А с выходным напряжением 35В. Выход этого преобразователя подключается к понижающему DC DC преобразователю SZBK-07. Выходное напряжение DC DC преобразователя переключается с помощью реле RL1  - RL5, которые подключают многооборотные триммеры RV2 - RV6 к входу FB преобразователя, схема которого приведена ниже.

 

На схеме красными стрелками показано,что триммеры RV2 - RV6 линейнонг блока питания подключаются к триммеру Rtv DC DC преобразователя. Триммеры RV2 - RV6 устанавливают диапазоны выходных напряжений DC DC преобразователя в зависимости от напряжения на выходе линейного блока питания.

При напряжении на выходе ЛБП от 1.5 - 3В напряжение на входе 6В, 

При напряжении на выходе 3 - 7В напряжение на входе 10В,

При напряжении на выходе 7 - 15В напряжение на входе  20В

При напряжении на выходе  15 - 20В на входе 25В

При напряжении на выходе 20 - 26В на входе 30В.

Этот процесс управляется с выходов D4 - D8 Ардуино. 

Линейный блок питания выполнен на микросхеме LM723 с подключенными на выходе мощными транзисторами Q7,D8,Q9. Многооборотный потенциометр RV1 предназначен для установки уровня ограничения тока. Выходное напряжение устанавливается вращением энкодера EN1. ЦАП U5 устанавливает на управляющем входе NI микросхемы LM723 напряжение от 0.5 до 5В тем самым регулируя выходное напряжение линейного блока питания. Чтобы не устанавливать выходное напряжение каждый раз после включения питания, его значение нажатием кнопки SW1 можно записать в EEPROM. Включается записанное значение выходного напряжения нажатием SW2. Значения тока нагрузки и выходного напряжения считываются с помощью12-ти разрядного АЦП INA219 подключенного к Ардуино по I2C.

Термодатчики U6 и U3 измеряют температуры радиатора транзисторов Q8,Q9 и DC DC преобразователя на входе. При температуре выше 70 градусов включаются вентиляторы, при температуре выше 110 градусов открывается транзистор Q6, срабатывает защита и линейный блок питания отключается. Устройство также отключается при достижении тока нагрузки 10А. Скетч для Ардуино выполен в программе FLPROG 8.2. Подробнее на видео.

 

Автор: https://radiosch.eu

Перечень элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа в архиве

Поддержите автора