конструкция выходного дня. "лабораторный" БП из готовых модулей

прочитав обзор самодельного БП от AleksPoroshin, решил поделиться своими соображениями по созданию аналогичного девайса. конструкция получилась достаточно удобная и простая, хоть и не без минусов, о которых я и расскажу в обзоре.

под катом много фоток и текста!

внимание! граммар-наци прошу проходить мимо: отсутствие больших букв может привести к взрыву!


описываемое устройство — уже вторая версия такого БП. первый оказался неудачным конструктивно (и галетник был слишком жесткий, и БП в корпус не влез...), но показал работоспособность идеи. поэтому были заказаны детали для нового БП, и за выходные он был успешно собран. основная задача которая ставилась в данном проекте — максимально функциональное устройство из стандартных модулей за минимальные деньги.

сразу предупрежу, что собирал этот БП год назад, соответственно ссылки можно считать скорее «справочными», потому что половина протухла, половина кардинально изменила цену, а что-то и значительно подешевело у других продавцов.

сердцем конструкции является обычный понижающий преобразователь на LM2596 с регуляторами тока и напряжения.



отсюда вытекает основной недостаток конструкции — отсутствие реальной защиты от КЗ. то есть вот несмотря на наличие регулятора максимального тока — я умудрился пару раз этот преобразователь спалить. думаю, надо бы купить и запаять оригинальную микросхему — у нее вроде как защита от КЗ заявлена.

преобразовывать данный преобразователь ;) будет понятное дело не из 220В, следовательно нам нужен и «первичный» БП. к сожалению, ссылка на купленный мной БП пропала, осталось только фото.



но сейчас появились и альтернативные варианты, в частности весьма бюджетный БП на 24В, который обозрел товарищ Kirich. тут как всегда есть нюансики — в моём БП есть подстроечник регулировки выходного напряжения. а у альтернативного варианта — нету его. значит максимальное напряжение на выходе в результате будет чуть ниже выходного напряжения этого БП — порядка 22-23В. как по мне — это маловато, следовательно нужно либо поискать БП с регулировкой, либо увеличить у этого выходное напряжение, поигравшись резисторами в обвязке TL431.

при выборе БП нужно смотреть на его размеры, а то первый что я купил — имел просто бешеные габариты и ни в один корпус не влез. корпус, кстати, я взял kradex Z1. брал в минском интернет-магазине, который с нового года закрылся :(

также я планировал пару независимых фиксированных напряжений: 5В и 12В, для них использовал такие преобразователи.



для регулировки напряжения и тока нам понадобятся резисторы на 10кОм. для тока я использовал обычный переменник, купленный в местном радиомагазине, для напряжения — купил многооборотистые резисторы.



также пригодились и галетники — для выбора фиксированных напряжений.

тут, конечно, я б не рекомендовал брать ни то ни другое. качество — прямо скажем так себе. один из потенцев слегка «звенел» в начала хода, а галетники сделаны из совершенно нетермостойкого пластика. чуть перегрев (больше секунды паяльник подержал, например) — и нога поплыла. но как-бы сколько стоит — так и работает.

для переключателей и регуляторов понадобятся ручки. вначале я хотел использовать пластиковые, и поставить так, чтобы цвет ручки соответствовал цвету индикатора, но потом подумал что алюминий будет смотреться лучше.

ручки и одни и вторые весьма неплохи, у алюминиевых внутри пластиковые вставки, одна была чуть поцарапана при транспортировке, судя по всему. у пластиковых, правда, вставки почти все синие, красных в двух лотах только пара штук была. так что при заказе — указывайте по цветам что нужно.

штоки галетника и резистора возможно придется укоротить — я в других конструкциях использовал гравер с отрезным диском. шток многооборотистого резистора тоньше чем у обычных, соответственно ручки на нем не держатся в принципе. тут на помощь приходит термоусадка ;)

далее — индикаторы, точнее, ампервольтметры. так как БП у нас хиленький — то разумно брать ампервольтметры на малый ток, но с повышенной точностью. я такие уже обозревал. ссылка там, правда, тоже протухла, но на бике есть точно такие же и даже дешевле. а можно и лот из нескольких штук взять — получится дешевле. а если ненужные продать — то может и вообще даром обойтись ;) у меня стоит один «точный» прибор и один дешевый. он используется для «второго канала», фиксированных 5 и 12В. соответственно, ток показывает общий для обоих преобразователей, а индикация напряжения переключается тумблером. ставить точный прибор не стал, потому что необходимости в нем в данном случае нет. напряжения фиксированные и выставлены заранее, а ток — ну посмотреть сколько мобила жрёт при зарядке, полампера или ампер. тоже точность не нужна.

еще понадобится термопроводный клей и всяческие алюминиевые профиля из строительного магазина. мне очень приглянулись ш-образные 10х20 кажется, и уголки 10х20. их осталось после ремонта, а ш-образные я брал специально на радиаторы. а можно и настоящие радиаторы использовать.

ну и мелочевка — выключатели, резисторы, светодиоды и гнезда для них, клеммники, клеммы, провода, винты, шурупы, и прочие дрели с фрезерными станками. ну и пара выходных для ненапряженного расслабленного времяпрепровождения.

приступим? изначально я после работы нарисовал «морду». и немедленно ее реализовал в пластмассе.



меня всё с-большего устроило, и я довольный пошел спать, а утром продолжил. тут я совершил ошибку. нужно было сразу продумать полностью внутреннюю компоновку, в частности — крепление преобразователей. и приклеить к ним радиаторы. я вот этим занялся только на следующий день — и пожалел. ибо клей этот — он сохнет примерно сутки.

дальше — как обычно «рисуем сову». ;) собственно, особо описывать нечего — клеим радиаторы к преобразователям, и за них же и прикручиваем к корпусу. я понимаю, что крепление радиатора сзади к плате не лучшее решение для охлаждения, но с этими мелкими платами других вариантов как-бы и нету. а на больших такие радиаторы применяются штатно. на выходные клеммы регулируемого источника поставил реле, выключатель и светодиод. размыкаю только плюс. это лучше чем просто выключатель хотя бы тем, что есть индикация. важно подключить вольтметр так, чтобы он показывал не напряжение на выходных клеммах, а напряжение с преобразователя — чтобы можно было регулировать его с отключенной нагрузкой.

еще два светодиода впаял вместо светодиодов на плате — это соответственно CC и CV. или «ок» и «cc/cv», если судить по надписям на плате. но один из них горит если у нас напряжение соответствует заданному, а второй — если происходит ограничение по току. хотел для индикации тока впаять синенький светодиод (ну, чтоб как на амперметре цифры был по цвету) — но там такая схемотехника, что оно не работает. ну и фиг с ним. с красным тоже неплохо.

на галетник припаиваем гроздь резисторов, каждый из которых устанавливает свое напряжение (одна нога к галетнику, вторая — все резисторы в кучу). я сделал 2.5/3.3/5/9/12.5/15/18.5/21/24. кажется так. по уму надо подстроечники ставить, но что-то меня жаба задушила. в одном из положений подключается переменник для регулировки напряжения вручную. ну и выход всей этой красоты — подключается вместо подстроечника напряжения на плате. подстроечник регулировки тока выпаивается, и на его место запаивается (проводами) внешний переменник. у меня не нашлось на 10кОм, поэтому взял на 20 и параллельно припаял резистор. вместо еще одного подстроечника (он регулирует, при каком токе срабатывает третий светодиод, что нужно для использования преоразователя в качестве зарядного устройства, соответственно нам — без надобности) запаял пару резисторов — просто так, чтобы подстроечник выпаять, а то торчит там как три тополя…

приборы и реле питаю от преобразователя 12В.

тут, кстати, можно наблюдать второй большой минус данного преобразователя и БП в целом. контроль выходного напряжения реализован так, что при обрыве регулировочного резистора — выходное напряжение становится максимальным. соответственно, при переключении галетника — оно имеет свойство скакать, что, конечно же, очень плохо. но для этого у нас стоит выключатель выхода.

3 гнезда справа, если смотреть на морду — это +5, +12, и общий 0 внизу. переключатель переключает вход вольтметра — или +5 или +12 показывать. не очень удобно, но он там будет нужен раз в пятилетку, в ситуациях «не понял?!». амперметр включен в 0, соответственно показывает общий ток, и по +5 и по +12 — он у преобразователей общий. USB подключен туда же. не самое хорошее решение, но городить какие-то шунты или реле мне как-то не хотелось.

а, ну и нафрезеровал отверстий для вентиляции. использовать этот БП я буду кратковременно, и на малых токах, так что особо не заморачивался.



















ну и фото «на боевом посту» с самодельной паялкой



подытоживая: устройство получилось не без недостатков. это и отсутствие защиты от КЗ, и не совсем корректная работа галетника, и слишком высокий минимальный ток (порядка 150мА). то есть считать данный агрегат полноценным лабораторником — нельзя. но как за 30 с небольшим баксов — более чем.

несомненно, сейчас появились недорогие готовые модули для лабораторников с ЖКИ и прочими наворотами, но на тот момент оптимальным было именно собирать по кускам. впрочем, не откажусь от ссылок в комментах. хотя сразу скажу, что ссылки на девайсы со встроенным вольтамперметром на двух светодиодных индикаторах не интересуют по причине их низкой точности.