Для чего нужен лабораторный блок питания
Зачем нужен лабораторный блок питания в домашней мастерской?
А вот вопрос специалистам. Давно хотел задать. Услышал пару раз, что источники постоянного тока лучшие сейчас импульсные. Почему? Трансформаторным же по идее легче выпрямить ток? Получить почти плавную линию. Всегда считал их лучше. А импульс заставляет в схеме нагружаться емкости, нагрузка на элементы получается «рванная» разве это хорошо?
толку от запуска мотора без нагузки
текстовый обзор и потроха
Самодельный ЛБП
Решил я собрать себе новый ЛБП, ибо мощности старого уже не хватает.
30V и всего 1.5A. Понятие не имею что это за модель, на нем только указан год выпуска, 1993.
Нашел корпус от старого ТВ-тюнера, думаю, он идеально подойдёт.
Из листового металла вырезаю подходящий по размерам кусок, пассатижами придаю нужную форму, дремлем выпиливаю отверстие под индикаторы, гайки для крепления корпуса приклеил на двухкомпонентный эпоксид.
Для красоты обклеил черной самоклейкой.
Вставляю резисторы и индикаторы на свои места.
ПотрОшка блока я решил делать на регулируемых микросхемах LM2576 по следующей схеме:
Методом ЛУТ вытравил 3 платы, процесс травление не фотографировал, кому интересно может посмотреть в интернете, видео валом.
Жёлтые кольца взяты из компьютерного БП, проволока для обмотки оттуда же.
Осталось заказать ручки для резисторов, к сожалению, у себя в городе я их не нашел.
Ну во-первых, мне показалось дико неудобным перематывать видео и пересматривать сомнительный момент или ловить стоп-кадр, текст ВМЕСТЕ с видео будут намного понятнее, как по мне. Ну и во-вторых, хотел просто поделиться прибором, который я собрал, пусть я хоть и просто правильно соединил несколько готовых блоков 🙂
Для начала взял схему из начала видео и переделал ее, чтобы было понятнее мне (и, надеюсь, вам тоже) и еще для того, чтобы работал мой индикатор, ибо такого же я не нашел, а этот стоил всего 250 рублей, да и к тому же сине-красный, а не красная срамота, фи! Простите за пеинт 🙁
Вот уже почти полностью собранное устройство на тестах! Видно, как оно работает в режиме К/З (можно регулировать подаваемый ток ограничителем, он у меня синий, как на индикаторе 🙂 и как горит красная лампочка, свидетельствующая о том же.
А теперь полностью собранное устройство в корпусе! Вышло довольно компактно и симпатично (не считая уродливых дырок и щелей на передней панели), но есть несколько моментов, которые упомянуты в видео и которые меня смущают, потому что они могут аукнуться в будущем:
1) Поддон из дерева
Говорят, что модуль, который понижает 24 до выбранного, сильно греется. Мой в процессе тестов и подключения нагрузки нагрелся несильно, но нагрузка была небольшая. Если он будет очень сильно греться (в чем я сомневаюсь, я вряд ли буду на нем что-то долго подключать, кроме как батарейки, которые жрут 2 ампера и 5 вольт максимум. Но если цели другие, то стоит задуматься о стойках, мне же просто нечем сверлить железо и нет стоек 🙁
2) Тонкие провода питания индикатора и замера напряжения
4) Пассивная вентиляция
Опять же, мне пока нечем сверлить железо (мой гравер не берет эту сталь) и поэтому довольствуюсь четырьмя отверстиями для крепления в корпус по сторонам. Большой риск, но что поделать!
Про не влезший модуль для юсб из-за того, что не было места на передней панели, я вообще молчу, но это не такая уж и большая проблема, потому что если кто-то захочет повторить, то этот человек может спокойно нормально разметить переднюю панель и воспользоваться схемой из видео.
Из плюсов цена (чуть ниже), компактность (представьте размер сд-рома на столе и обычного лабораторника), всевозможные защиты(лично проверял защиту от к/з и защиту от перегрузки в устройстве, обе работают отлично). Ну и просто приятно самому устройство собрать 🙂
Самый дешевый регулируемый блок, который я нашел у нас в городе, чтобы прямо купить с рук. Недостатки в нем очевидны, даже описывать не буду 🙂 Плюс еще пишут, что в нем очень много косяков из-за цены, а тут ты собираешь сам, можешь пропаять, если что-то плохо держится. Обратно к деталям и их цене:
Остальное (провода, разъем питания, шнур питания, лист пластмассы, с которого я вырезал, корпус сд-рома, инструменты) либо уже было у меня, либо я нашел где-то бесплатно, поэтому в ценник не вношу
Итого выходит 1300 рублей, и то детали можно было заказать дешевле, потому что я специально заказал все в одном магазине чтобы пришло сразу, а клеммы и резисторы купил на месте у нас, где за них дерут втридорога, поэтому вышло чуть дороже.
Понижалку на юсб тоже не стал включать в цену, т.к. ее не использовал, но стоила она 60 рублей, можно было купить 5 штук за 200 вроде даже
Не уверен, что ссылки можно давать в посте на то место, где покупал я, но если кому-то будет нужно, могу потом отправить ссылки в комментах.
Спасибо всем, кто подписывается, читает или просто дочитал или даже просмотрел это сейчас! Надеюсь, что запилю что-то раньше, чем через месяц, как обычно, но ничего не обещаю 🙂
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 питания 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 и стабильным питанием изо дня в день.
Итак, что такое ЛБП, для каких целей он служит.
Лабораторный источник питания – это электронное устройство, которое формирует и регулирует напряжение и ток, а при изменении напряжения питающей сети и сопротивления нагрузки, поддерживает заданные значения с высокой точностью. 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:
Типовые применения лабораторного источника питания
Источники питания применяются как для повседневных задач радиолюбителя, так и для точных производственных испытаний и измерений. Область применения источников питания обширна и связана с электроникой и радиотехникой. Типовые сферы использования:
Полное представление о задачах, для которых необходимо приобрести лабораторный источник питания поможет конкретизировать поиск и выбор оптимальной модели прибора.
Клиенты Суперайс могут выбрать в каталоге подходящую модель стабилизированного источника питания. В каталоге представлено более 140 моделей, каждый из образцов обладает определёнными преимуществами при решении конкретных задач.
При выборе руководствуются:
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 при необходимости изменить нагрузку тестируемого оборудования. На какие характеристики обращают внимание при выборе:
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 и 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.
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 питания – MAISHENG MP3030D (30 В, 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 питания 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 и дискретностью измерения выходного тока, достаточного для отладки любых, в том числе и 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 и стоимость источники питания постоянного тока или напряжения влияет максимальная мощность, а 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. Иногда возникает вопрос, а можно ли объединить в последовательную цепь несколько импульсных БП с одним каналом. Что для этого учитывают:
Поэтому, для схемы где имеется возможность применить несколько напряжений питания сети лучше всего использовать двух- или трехканальные стабилизированные блоки питания.
Пример многофункционального одноканального блока питания Korad KA3005D (30 В, 5 А) линейного типа, используемого для последовательного соединения в цепь. Прибор используется для промышленного производства и научных исследований. Выполняет измерение параметров питания и стабилизацию постоянного режима тока и напряжения во время технологических процессов. Прибор отличается:
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 питания 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
Электрическая или как ее правильно называют гальваническая изоляция – это гарантия независимости напряжения и тока одного канала от других. 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 лабораторный источник питания 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 источника питания 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
Главный вопрос, который 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 и 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 и смотрели их начинку и схемотехнику!
Рисунок 4. Лабораторный блок питания 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 питания.
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 и 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:
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 и Rigol DP711 оба устройства с одним каналом. Отличаются надежностью и наибольшей востребованностью среди радиолюбителей трехканальные модели Korad KA3305P и OWON ODP3032.
Рисунок 5. Программируемый стабилизированный источники 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.
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
Покупая источник питания, потребитель должен в полной мере представлять реальную стоимость владения устройством. Учитываются потенциальные потери, которые происходят из-за простоя аппаратуры, затраты на защиту ЛБП, возможный ремонт, степень надежности БП.
Выбирайте производителя, которому доверяете. Оцените профессионализм и надёжность поставщика. На сайте Суперайс представлены модели, качество которых подтверждено сертификационными и гарантирующими документами.
Поставку надежных лабораторных блоков питания доверьте Суперайс
Выберите оптимальный вариант и оформите заказ, и наш менеджер свяжется с вами. В Суперайс всем клиентам, оформившим заказ на сумму свыше 3000 рублей, заказы доставляем бесплатно.
Наши технические специалисты работают с 03:00 до 16:00 по московскому времени и готовы ответить на любой вопрос и помочь вам в подключении и настройке оборудования.
Выбор лабораторного блока питания:
критерии выбора, типовые применения и популярные модели
Краткое вступлениеНа рынке лабораторных блоков питания предлагается множество серий от различных производителей. Одни модели привлекают низкой ценой, другие внушительным видом передней панели, третьи разнообразием функций. Поэтому правильный выбор такого распространённого прибора становится непростой задачей. При этом тщательное сравнение характеристик и возможностей моделей различных производителей может не дать ответа на главный вопрос: какой лабораторный блок питания лучше всего подходит для моих задач? В этой статье, полагаясь на свой опыт работы, мы расскажем о простых критериях выбора оптимального лабораторного блока питания, их разновидностях, отличиях и преимуществах. Далее мы рассмотрим несколько типовых задач и предложим для каждой из них модели блоков питания, выбрав которые Вы сможете эффективно работать и сбережёте свои деньги, время и нервы. После этого Вам будет намного проще подобрать и купить лабораторный блок питания в соответствующем разделе нашего сайта. Разновидности лабораторных блоков питанияДля начала, давайте разберёмся с существующими названиями. Чем отличается лабораторный блок питания от просто блока питания? Или в чём отличие блока питания от источника питания? Вот простые определения: Теперь подробно обсудим разновидности и главные характеристики лабораторных блоков питания: Рассмотрим каждую из этих характеристик подробнее, поскольку все они важны для правильного и обоснованного выбора лабораторного блока питания. Принцип работы: линейный и импульсныйЛинейный блок питания (его ещё называют трансформаторный блок питания) строится на базе большого низкочастотного трансформатора, который понижает входное напряжение 220 В, 50 Гц до нескольких десятков вольт с частотой также 50 Гц. После этого, пониженное синусоидальное напряжение выпрямляется с помощью диодного моста, сглаживается группой конденсаторов и понижается линейным транзисторным стабилизатором до заданного уровня. Достоинство такого принципа работы в отсутствии высокочастотных переключающих элементов. Выходное напряжение линейного источника питания точное, стабильное и не содержит высокочастотных пульсаций. На этой фотографии показана внутренняя конструкция линейного лабораторного блока питания ITECH IT6833, на которой цифрами отмечены: главный трансформатор (1) и сглаживающие конденсаторы (2).
Импульсный блок питания основан на принципе заряда сглаживающих конденсаторов импульсами тока. Импульсы тока формируются с помощью подключения и отключения индуктивного элемента, в качестве которого может выступать обмотка трансформатора или отдельный индуктивный компонент. Переключение выполняется с помощью транзисторов, специально оптимизированных для этой цели. Частота формируемых таким образом импульсов тока обычно находится в пределах от десятков кГц до сотен кГц. Регулировка выходного напряжения чаще всего выполняется изменением глубины широтно-импульсной модуляции (ШИМ). На этой фотографии показана внутренняя конструкция импульсного лабораторного блока питания ITECH IT6942A, на которой цифрами отмечены: главный трансформатор (1) и импульсный преобразователь (2). Обратите внимание, что корпус этого прибора точно такого же размера как у линейной модели на предыдущей фотографии, а мощность в 1,7 раза выше.
Диапазон значений напряжения и токаУ современных лабораторных блоков питания бывает два типа диапазонов выходных напряжений и токов: фиксированный и с автоматическим ограничением выходной мощности. Фиксированный диапазон встречается у большинства недорогих лабораторных блоков питания. Такие блоки питания могут выдать любую комбинацию напряжения и тока в пределах своих максимальных значений. Например, одноканальный лабораторный блок питания на 40 В и 15 А может поддерживать на нагрузке напряжение 40 Вольт даже при токе потребления 15 Ампер. При этом, потребляемая нагрузкой мощность составит: 40 В * 15 А = 600 Вт. Всё просто и понятно, но с таким прибором Вы не сможете установить напряжение больше 40 В и ток больше 15 А. Автоматическое ограничение выходной мощности существенно расширяет диапазон лабораторного блока питания по напряжению и току. Например, модель ITECH IT6952A с такой же максимальной мощностью 600 Вт, может формировать напряжение до 60 В и ток до 25 А в любых комбинациях, при которых выходная мощность ограничена значением 600 Вт. Это значит, что Вы сможете выдать в нагрузку не только 40 В при токе 15 А, а также 60 В при токе 10 А, 24 В при токе 25 А и много других комбинаций. Если сравнивать с лабораторным блоком питания на 600 Вт с фиксированным диапазоном, то очевидно, что лабораторный блок питания с автоматическим ограничением выходной мощности значительно универсальнее и может заменить несколько более простых приборов. На этом рисунке показан диапазон возможных напряжений и токов, которые обеспечивает модель ITECH IT6952A.
Рабочий диапазон напряжений и токов модели ITECH IT6952A, способной заменить несколько лабораторных блоков питания с фиксированным диапазоном. Поскольку размеры, масса и цена лабораторного блока питания в основном зависят не от напряжения и тока, а от максимальной мощности, то есть смысл всегда выбирать модель с автоматическим ограничением выходной мощности. Это обеспечит универсальность решения за те же деньги. Количество каналовЛабораторные блоки питания выпускаются с одним, двумя или тремя выходными каналами. Здесь мы рассмотрим основные моменты их использования, а про гальваническую изоляцию каналов рассказывается дальше на этой странице. Большинство лабораторных блоков питания имеют один выходной канал, особенно это касается мощных устройств. Практически все модели с мощностью более 500 Вт имеют один канал. Поэтому часто задают вопрос: можно ли объединять несколько одноканальных приборов? Можно, но есть особенности. Первое, что надо учитывать, когда Вы включаете последовательно несколько импульсных блоков питания: частоты переключения даже однотипных блоков питания будут слегка отличаться. Это будет создавать повышенные пульсации на выходе. Также есть вероятность резонансных эффектов, при которых уровень пульсаций будет периодически резко возрастать. Учитывая сказанное, становится понятно, что для схем, в которых предусмотрено несколько питающих напряжений, лучше использовать двухканальные или трёхканальные лабораторные блоки питания, которые специально для этого предназначены. А для генерации высоких напряжений, лучше использовать специальные высоковольтные модели, например модель ITECH IT6726V с напряжением до 1 200 В или модель ITECH IT6018C-2250-20 с напряжением до 2 250 В. Для примера, на этой фотографии показан типичный двухканальный лабораторный блок питания ITECH IT6412.
Типичный двухканальный лабораторный блок питания ITECH IT6412. Изоляция каналовГальваническая изоляция (её также называют электрической изоляцией) каналов лабораторного блока питания обеспечивает полную независимость напряжения и тока любого из каналов относительно напряжения и тока остальных каналов, а также сети питания. Внутри такого блока питания, для каждого из каналов, предусмотрена отдельная обмотка трансформатора. В хороших моделях напряжение пробоя между каналами превышает 200 Вольт. На практике это означает, что можно свободно подключать каналы друг к другу по последовательной схеме, а также менять «+» и «-«. В электронных устройствах, содержащих цифровую и аналоговую части, обычно используют два отдельных контура питания. Это делается для того, чтобы снизить проникновение шума цифровой шины питания в чувствительную аналоговую часть. Поэтому, при разработке и настройке таких устройств надо использовать лабораторный блок питания с гальванически изолированными каналами. Самым универсальным решением являются трёхканальные модели, например Keithley 2230 или ITECH IT6300B. С помощью такого прибора можно запитать аналоговую часть схемы двухполярным питанием (используются первые два канала), а на цифровую часть подать питание от третьего канала. На этой фотографии показана схема подключения модели Keithley 2230G-30-1 к основным узлам кардиографа. Первый канал используется для питания блока очень чувствительного измерителя, находящегося за опторазвязкой, второй канал используется для питания блока первичной обработки сигналов, а третий канал с низким напряжением и большим током питает основную схему цифровой обработки и отображения сигналов. Из-за того, что все три канала модели Keithley 2230G-30-1 полностью изолированы друг от друга, питаемый таким образом кардиограф работает в штатном режиме и исключается влияние одних блоков на другие из-за помех, проходящих по цепям питания.
Пример использования трёх изолированных каналов Keithley 2230G-30-1 для подачи питания на три независимые части медицинского оборудования. МощностьПо полезной мощности, отдаваемой в нагрузку, все лабораторные блоки питания постоянного тока можно разделить на стандартные (до 700 Вт) и большой мощности (700 Вт и более). Такое деление не случайно. Модели стандартной и большой мощности довольно сильно отличаются по функциональным возможностям и области применения. В моделях стандартной мощности максимальное напряжение обычно находится в диапазоне от 15 В до 150 В, а максимальный ток от 1 А до 25 А. Количество каналов: один, два или три. Есть как линейные, так и импульсные модели. Конструктивное исполнение: стандартный приборный корпус для размещения на лабораторном столе. Масса от 2 до 15 кг. Типичный пример: серия Tektronix PWS4000. В основном, возможности таких приборов нацелены на разработку и ремонт электронной аппаратуры, хотя область их применения значительно шире. С другой стороны, модели большой мощности всегда одноканальные и импульсные. Модели до 3 кВт выпускаются в приборном или стоечном исполнении (типичный пример: серия ITECH IT6700H), а модели с мощностью 3 кВт и более мощные, монтируются только в промышленную стойку и отличаются значительной массой и габаритами. Например, масса модели на 18 кВт из серии ITECH IT6000C составляет 40 кг. Большая мощность выдвигает повышенные требования к конструкции: наличие «умных» вентиляторов охлаждения, полный набор защит (от перегрузки, перегрева, смены полярности и пр.), возможность параллельного включения нескольких блоков для наращивания выходной мощности, поддержка специальных форм выходных сигналов (например, автомобильных стандартов DIN40839 и ISO-16750-2). Для этой категории приборов является обязательной поддержка удалённого программного управления через один из интерфейсов: Ethernet, IEEE-488.2 (GPIB), USB, RS-232, RS-485 или CAN, так как они часто используются в составе автоматизированных комплексов. Также, некоторые серии (например IT6000C), могут регулировать своё выходное сопротивление в диапазоне от нуля до нескольких Ом, что очень полезно при имитации работы аккумуляторов и солнечных панелей. Кроме того, некоторые мощные модели могут содержать встроенную электронную нагрузку, что позволяет им не только генерировать ток, но и потреблять его. Лабораторные блоки питания большой мощности используются в автомобильной промышленности, в альтернативной энергетике, при гальванической обработке металлов и во многих других отраслях, где необходимо формировать напряжения до 2 250 Вольт и токи до 2 040 Ампер. Характеристики всех лабораторных блоков питания, отсортированных по мере увеличения максимальной мощности, смотрите здесь. А на этой фотографии Вы можете увидеть мощные выходные клеммы шестикиловаттной модели IT6533D, которая состоит из двух модулей по 3 кВт каждый, включенных параллельно. Равномерное распределение выходной мощности между модулями обеспечивается с помощью отдельной шины синхронизации System BUS (серый кабель слева).
Часть задней панели лабораторного блока питания ITECH IT6533D с максимальной мощностью 6 кВт. Защита от неправильного использованияДемонстрация срабатывания защиты от перегрузки по току при коротком замыкании. Форма выходного сигналаНо в современных лабораторных и производственных условиях часто появляется необходимость в изменении выходного напряжения по определённому закону. Поэтому, некоторые модели хороших лабораторных блоков питания обеспечивают такую возможность. Этот режим называется: «Режим изменения выходного напряжения по списку заданных значений«. С его помощью можно изменять выходное напряжение по заданной программе, которая состоит из последовательности шагов. Для каждого шага задаётся уровень напряжения и его длительность. Этот режим позволяет испытывать оборудование, подавая на него неидеальные сигналы, максимально похожие на те, которые существуют в реальности: скачки и пульсации напряжения питания, кратковременные исчезновения напряжения, плавное нарастание и спад и т.д.
Напряжение на выходе лабораторного блока питания изменяется по сложному закону. Но не все задачи можно решить с помощью лабораторного блока питания постоянного тока, даже если в нём есть режим работы по списку. Есть задачи, где необходимо формирование чисто синусоидального напряжения, причём с уровнем сотни вольт или синусоидального тока с уровнем десятки ампер. Для подобных задач выпускаются специализированные источники переменного напряжения и тока, такие как однофазная серия ITECH IT7300 или трёхфазная серия ITECH IT7600. При помощи таких приборов можно реализовывать много интересных решений, в основном в сфере проверки устойчивости оборудования при разных отклонениях в сети питания 220 В. В этом коротком видео, на примере модели IT7322, показано формирование переменного напряжения, амплитуда и частота которого изменяется по заданной программе. Форму выходного сигнала наблюдают с помощью осциллографа. Формирование переменного напряжения с изменяющейся амплитудой и частотой. Варианты управления: ручное и программноеТолько ручное управление характерно для бюджетных серий, очень критичных к цене, например для эконом-серий ITECH IT6700 и Tektronix PWS2000. Но большинство хороших лабораторных блоков питания средней и высокой ценовой категории поддерживают как ручное, так и программное управление. На этом рисунке показан скриншот главного окна программы IT9000, которая управляет работой лабораторного источника питания переменного напряжения и тока серии IT7300. На одном экране размещаются все органы управления, а также подробная индикация текущего состояния прибора.
Главное окно программы удалённого управления прибором серии IT7300.
Три распространённых интерфейса программного управления приборами: Типовые применения и популярные модели лабораторных блоков питанияТеперь, когда мы разобрались с основными критериями выбора лабораторных источников питания, давайте рассмотрим типичные задачи применения этих устройств и подходящие для этих задач модели приборов. Универсальный лабораторный блок питания для широкого круга задач Для большинства типовых задач, возникающих при разработке или ремонте электронной аппаратуры отлично подходит серия ITECH IT6900A (до 150 В, до 25 А, до 600 Вт), которая создавалась в качестве основного лабораторного блока питания, способного решать 90% всех вопросов: Если нужен универсальный блок питания, но за минимальные деньги, то выбирайте эконом серию ITECH IT6700. В ней две модели: на 100 Вт и на 180 Вт. Нет программного управления, зато есть автоматическое ограничение выходной мощности, что не часто встречается в таком ценовом диапазоне: Высокое напряжение и большой ток Если нужны постоянные напряжения более 100 В или токи более 10 А, смело выбирайте одну из 15-ти модели серии ITECH IT6700H. Приборы этой серии смогут обеспечить напряжение до 1 200 В и ток до 220 А при максимальной мощности до 3 кВт. Возможно как ручное, так и программное управление: Если Вам необходимо, чтобы лабораторный блок питания выдавал в нагрузку мощность более 3 кВт, то у серии ITECH IT6000C нет альтернативы. Это новая, очень функциональная серия, выпущенная в конце 2018 года. Серия состоит из 69-ти моделей с напряжением до 2 250 В, током до 2 040 А и мощностью до 144 кВт: Разработка и ремонт точной аналоговой аппаратуры, аудиосхем и чувствительных датчиков Для таких задач лучше всего подходят линейные лабораторные блоки питания. В первую очередь рассмотрите серии Keithley 2220 и Keithley 2230. Это одни из лучших линейных источников питания как по характеристикам, так и по цене. К тому же, с гальванической изоляцией каналов: Также можете посмотреть эти серии линейных блоков питания: Генерация переменного напряжения и тока Если Вам необходимо формировать синусоидальное напряжение или синусоидальный ток, то есть две серии источников с такой возможностью. Это серия ITECH IT7300 (1 фаза, мощность до 3 кВА): И мощная серия ITECH IT7600 (1 фаза и 3 фазы, мощность до 54 кВА): Дополнительная информация по этой темеЕсли Вам необходима подробная информация по ценам или техническая консультация по выбору оптимального блока питания для Вашей задачи, просто позвоните нам или напишите нам по E-mail и мы с радостью ответим на Ваши вопросы. Поделиться в соцсетях:
|
|
Краткое вступление
