Архив метки: питание

Обновление схемы Regulated Bipolar PSU

Обновлена схема блока питания, кроме того опубликована ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, годная для печати утюгом.

Предыдущая версия содержала графические ошибки и сумбур, поэтому её лучше забыть

psu_bipolar_schematic_v1.2

Low-Cost PSU

Для питания модульной системы требуется двухполярный источник питания, напряжение которого в разных системах варьируется от ±9В до ±18В. Нередко требуются и дополнительные шины питания. Стандарт Eurorack предусматривает достаточно мощную шину ±12В и маломощную шину +5В для питания микроконтроллеров и некоторых других цифровых устройств. Известно, что можно приспособить для питания модульной системы компьютерный блок питания. Но, к сожалению, импульсные блоки питания дают не очень стабильное напряжение в условиях большого количества источников модуляций, поэтому строй и громкость синтезатора питаемого от импульсника могут иметь некоторый тремор. Иногда это применимо как художественный эффект, но для полностью предсказуемой системы требуется традиционный трансформаторный блок питания.

Один из таких блоков — Low-Cost PSU, экономичный блок питания предназначенный для использования совместно с адаптером переменного тока (внешним трансформатором).

Передо мной стояла задача разработать и собрать блок питания, который был бы достаточно компактным, лёгким, не очень шумным, дешёвым и простым в сборке. Похожее решение используется внутри настольных аналоговых модулей, подключаемых к адаптерам переменного тока. Такой блок хорошо подходит для тестового стенда в лаборатории, концертного река или другого небольшого кейса на несколько модулей.

Принципиальная схема. В качестве основы схемы взят однополупериодный выпрямитель. Переменный ток Через диоды D1 и D2 делится на две линии с противоположными полярностями, между которыми образуется искусственная центральная точка. Напряжение положительной линии фильтруется ёмким конденсатором C2 и более быстро срабатывающим C4. Далее напряжение уровнем порядка 14—17В подаётся на вход регулятора питания U2, следом за которым идёт ещё один фильтрующий конденсатор C7, шунт перенапряжения D3 и защитный диод D5. Минимальная нагрузка (которая требуется для правильного контрольного замера напряжения) и индикация наличия питания обеспечивается парой резистора R2 и светодиода D8. Номинал резистора подбирается под конкретную модель светодиода так, чтобы на него было комфортно смотреть во время работы. В моём случае потребовались резисторы аж на 15 кОм. Отрицательная шина устроена точно также, но все полярности изменены. Шина на 5В несколько проще, т.к. там используется маломощный регулятор 78L05.

Low-Cost PSU: принципиальная схема

Монтажная схема. Я не умею травить платы и не имею оборудования для работы с химикатами. Поэтому обычно практикую работу с полосатыми макетными платами, которые на западе называются Stripboard или Veroboard. Удалось так скомпоновать элементы и радиаторы для микросхем 7812/7912, что вся схема вместе с 7-ю IDC-площадками 2×8 и крепёжными отверстиями заняла одну готовую плату Veroboard 37×24 дырочки. Благодаря маленькому количеству узлов в схеме, на плате используется минимальное количество разрывов дорожек и перемычек.

psu_low_cost_layout_stripboard

Вот как блок выглядит в готовом виде внутри рэкового каркаса 3U.
Low Cost PSU: фото

Лицензия Creative Commons
Схема публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 3.0 Непортированная.
Разрешения, выходящие за рамки данной лицензии, должны быть оговорены лично с автором.

Regulated Bipolar PSU

Для питания модульной системы требуется двухполярный источник питания, напряжение которого в разных системах варьируется от ±9В до ±18В. Нередко требуются и дополнительные шины питания. Стандарт Eurorack предусматривает достаточно мощную шину ±12В и маломощную шину +5В для питания микроконтроллеров и некоторых других цифровых устройств. Известно, что можно приспособить для питания модульной системы компьютерный блок питания. Но, к сожалению, импульсные блоки питания дают не очень стабильное напряжение в условиях большого количества источников модуляций, поэтому строй и громкость синтезатора питаемого от импульсника могут иметь некоторый тремор. Иногда это применимо как художественный эффект, но для полностью предсказуемой системы требуется традиционный трансформаторный блок питания.

Один из таких блоков — Regulated Bipolar PSU, мощности которого хватит на любую систему.

Напряжение регулируемого источника питания может быть точно настроено, что обеспечит идеальную симметричность работы осцилляторов, хороший строй и низкий уровень шума. Предлагаемый источник питания состоит из мостового выпрямителя, блока фильтрации и трёх идентичных блоков регуляторов питания, защиты и индикации. Положительная шина работает следующим образом: мост на диодах D1 и D3 выпрямляет синусоидальный переменный ток, затем он фильтруется двумя параллельно подключенными электролитическими конденсаторами на 3300 мФ, а также керамическим дисковым конденсатором на 100 нФ. Далее идёт регулятор положительного питания LM317 в режиме регулятора напряжения, описанном в Datasheet на эту микросхему. Минимальная нагрузка необходимая для настройки блока питания и индикация наличия питания обеспечивается резистором R8 и светодиодом. Номинал резистора должен укладываться в пределах 2—10K, поэтому лучше подобрать не очень яркий светодиод.

Шина отрицательного питания работает аналогично шине положительного питания с той лишь разницей, что используется регулятор отрицательного питания LM337. Вся схема вместе с блоком на U1 обеспечивает две шины положительного питания и одну шину отрицательного питания.

Данная схема очень похожа на схему Кена Стоуна. Я думаю, он тоже вдохновлялся даташитом LM317.

psu_bipolar_schematic_v1.2

Версия 1.2

Принципиальная схема
Расположение компонентов
Печатная плата (отражённая)

BOM

Part Quantity Value Package
C1,C2,C3,C4 4 3300u 35v E7,5-18
C5,C6 2 100n 35v Ceramic C050-024X044
C7,C8,C9 3 10u 16v E2,5-5
D1-D13 13 1n4004 / 1n4002 DO41-10
IC1,IC2 2 LM317 317TS
IC3 1 LM337 337TS
J1,J2,J3,J4 4 Terminal block 2pos 5MM

(or 2pcs 4pos)

TERMINAL_BLOCK_2P_5
JP1 1 Header 2×8 pins 2X08
LED1 1 3mm Red LED LED3MM
LED2 1 3mm Yellow LED LED3MM
LED3 1 3mm Blue LED LED3MM
R1,R2,R3 3 10K Trimmer Bourns W3296 S64W
R4,R5,R6 3 1K 1/4W 1% 0207/10
R7 1 4K7 1/4W 1% 0207/10
R8,R9 2 10K 1/4W 1% 0207/10

В собранном виде блок питания с трансформатором ТТП-40 выглядит вот так:Bipolar PSU: фото

Лицензия Creative Commons
Схема публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 3.0 Непортированная.
Разрешения, выходящие за рамки данной лицензии, должны быть оговорены лично с автором.

Regulated Bipolar PSU

Для питания модульной системы требуется двухполярный источник питания, напряжение которого в разных системах варьируется от ±9В до ±18В. Нередко требуются и дополнительные шины питания. Стандарт Eurorack предусматривает достаточно мощную шину ±12В и маломощную шину +5В для питания микроконтроллеров и некоторых других цифровых устройств. Известно, что можно приспособить для питания модульной системы компьютерный блок питания. Но, к сожалению, импульсные блоки питания дают не очень стабильное напряжение в условиях большого количества источников модуляций, поэтому строй и громкость синтезатора питаемого от импульсника могут иметь некоторый тремор. Иногда это применимо как художественный эффект, но для полностью предсказуемой системы требуется традиционный трансформаторный блок питания.

Один из таких блоков — Regulated Bipolar PSU, мощности которого хватит на любую систему. Читать далее

Low-Cost PSU

Для питания модульной системы требуется двухполярный источник питания, напряжение которого в разных системах варьируется от ±9В до ±18В. Нередко требуются и дополнительные шины питания. Стандарт Eurorack предусматривает достаточно мощную шину ±12В и маломощную шину +5В для питания микроконтроллеров и некоторых других цифровых устройств. Известно, что можно приспособить для питания модульной системы компьютерный блок питания. Но, к сожалению, импульсные блоки питания дают не очень стабильное напряжение в условиях большого количества источников модуляций, поэтому строй и громкость синтезатора питаемого от импульсника могут иметь некоторый тремор. Иногда это применимо как художественный эффект, но для полностью предсказуемой системы требуется традиционный трансформаторный блок питания.

Один из таких блоков — Low-Cost PSU, экономичный блок питания предназначенный для использования совместно с адаптером переменного тока (внешним трансформатором).

Читать далее