Захранване b5 21 характеристики. Типични неизправности и методи за тяхното отстраняване

Техническо описаниеи инструкциите за експлоатация имат за цел да ви запознаят с основните технически данни, състав, дизайн, работа на източника DC"B5-21", както и оперативни процедури и поддръжка.

Източникът на постоянен ток "B5-21" е устройство, сглобено на полупроводникови устройства и осигуряващо стабилизирано напрежение на изходните клеми, регулируемо от 0 до 30 V с ток на натоварване от 0 до 5A и от 0 до 10V с ток на натоварване от 0 до 10 A. Източникът е лабораторно преносимо устройство и е предназначено за захранване на вериги с нажежаема жичка и вериги на полупроводникови устройства.

Работните условия на източника са:

• температура средаот 283 до 308 K (от + 10 до + 35 ° C);
• атмосферно налягане 86 -g106 kPa (650 h - 800 mm Hg);
• относителна влажност на въздуха до 80% при температура 298 K (+ 25 °C);
• захранващо напрежение 220 ± 22 V при честота 50 ± 0,5 Hz и съдържание на хармоници до 5%.

Дизайн

Структурно източникът е проектиран като преносимо устройство.

Всички основни контроли и контроли са инсталирани на предния панел:

1. мрежов индикатор;
2. мрежов комутатор;
3. волтметър;
4. амперметър;
5. Индикатор "ПРЕТОВАР";
6. ключ за груба настройка на изходното напрежение;
7. потенциометър за плавно регулиране на изходното напрежение;
8. изходни клеми;
9. терминал на тялото.

На задната стена са разположени:

• предпазител;
• потенциометър за калибриране на изходното напрежение;
• потенциометри за настройка на тока на претоварване;
• терминал за заземяване на източника.

ориз. 1. Външен вид DC източник "B5-21".

Технически данни

Диапазонът на регулиране на изходното напрежение е от 3 до 30 V на стъпки от 2 волта с плавно регулиране в рамките на стъпката. Грешката при настройка на изходното напрежение е не повече от 100 mV.

Източникът позволява товарни токове от 0 до 10 A при изходно напрежение до 10 V и от 0 до 5 A над 10 V. Номиналната стойност на товарните токове е съответно 10 и 5 A.

Грешката на индикаторните устройства в края на скалата е не повече от 2%.

Нестабилността на изходното напрежение на изходните клеми, когато захранващото напрежение се променя с ± 10% от номиналната стойност, не трябва да надвишава 0,05% при Uout> 5 V и 0,1% при 3 V< Uвых < 5В.

Нестабилността на изходното напрежение, когато товарният ток се промени от номинален до нула, не трябва да надвишава 0,5% при изходно напрежение от 3 до 10 V и 0,1% при изходно напрежение над 10 V.

Дрейфът на изходното напрежение за 8 часа непрекъсната работа не надвишава 0,2% при изходно напрежение от 5 до 30 V и 0,5% при изходно напрежение от 3 до 5 V.

Промяната на напрежението при промяна на температурата на околната среда с 1 ° C (температурен коефициент на напрежение) не надвишава 0,1% в диапазона на промените на температурата на околната среда от 283 до 308 K (от +10 до + 35 ° C) с изходно напрежение от 3 до 30 V.

Ефективната стойност на напрежението на пулсациите не надвишава 0,05% от изходното напрежение, с изходно напрежение от 3 до 5 V и 0,02% над 5 V.

Органите за управление на защитната верига трябва да осигуряват нейната работа при токове на натоварване 8-12A при изходно напрежение до 10V и 3-7A при изходно напрежение над 10V.

Изходният импеданс на източника в честотния диапазон от 20 Hz до 200 kHz не надвишава 0,5 Ohm.

Допустимият коефициент на модулация трябва да бъде най-малко 0,05 и 0,1 от номиналните токове на натоварване съответно 10 и 5 A.

Максималният скок трябва да бъде не повече от 0,6 V, времето за установяване не трябва да бъде повече от 500 ms, а броят на ударите не трябва да бъде повече от два.

Характеристиките на източника се проверяват, когато устройството работи при нормални условия:

• околна температура 293 ± 5 K (+ 20 ± 5 °C);
• относителна влажност 65 ± 15%;
• атмосферно налягане 100 ± 4 kPa (750 ± 30 mm Hg);
• захранващо напрежение 220 ± 4,4 V, честота 50 Hz.

Източникът се захранва от променливотоково напрежение 220 ± 22 V, честота 50 ± 0,5 Hz.

Източникът позволява непрекъсната работа в продължение на 8 часа, поддържайки параметрите в рамките на спецификациите.

Времето за загряване е 5 минути, времето за установяване на режим при номинален товар за получаване на гарантирана нестабилност от промени във входното напрежение при номинален товар е 1 час.

Средното време на безотказност на източника е 3000 часа.

Мощността, консумирана от източника, не надвишава 480 VA.

Теглото на устройството е не повече от 28 кг.

Размерите на източника не надвишават 488x270x433 mm.

Устройство и работа на източник на постоянен ток

Описание на електрическата верига

Източникът работи по обичайната схема за последователно управление. Електрическата структурна схема е показана на фиг. 2.

ориз. 2. Електрическа структурна схема.

Захранването или самият източник на коригирано напрежение се състои от силов трансформатор T1, токоизправителен мост VD1 - VD4 върху силициеви диоди от тип D242A и L-образен филтър, състоящ се от дросел L1 от тип DT-6A и капацитет 4000 μF , който се формира от 8 кондензатора C8, C9.

Първичната намотка на силов трансформатор има кранове, използвани за грубо регулиране на изходното напрежение.

Регулиращият елемент се състои от две последователно свързани каскади - буферна и регулираща, всяка от които е съставен транзистор.

Буферното стъпало е предназначено да намали мощността, разсейвана от транзисторите VT8, VT7 (P210A) на управляващата каскада, и е първият композитен транзистор. Състои се от два паралелно свързани транзистора VT4, VT5 (P210A), шунтирани от резистор R17, и транзистори VTZ (P213B) и VT2 (MP26A). Между основата и емитера на първия композитен транзистор е свързано противонапрежение, отстранено от резистора R13, и източник на емф, представен под формата на спад на напрежението през транзистори VT8, VT7 (P210A).

При максимално мрежово напрежение и максимален ток на натоварване напрежението емитер-колектор на транзисторите VT8, VT7 (P210A) се увеличава и транзисторите VT4, VT5 (P210A) преминават от режим на насищане в режим на усилване; мощността се преразпределя между транзистори VT4, VT5, VT8, VT7 (P210A) и резистор R17.

Регулиращата каскада е предназначена да осигури стабилизиране на изходното напрежение на токоизправителя. Това е втори композитен транзистор, сглобен от два паралелно свързани транзистора VT8, VT7 (P210A) и транзистори VT7 (P216) и VT6 (P214A).

Сигнал за грешка от веригата за сравнение се подава към основата на този композитен транзистор от усилвателя за постоянен ток, който променя вътрешното съпротивление на преминаващите транзистори VT8, VT7 (P210A), което осигурява стабилизиране на изходното напрежение.

DC усилвателят е сглобен на транзистор VT11 (1T403I), чийто товар е резистор R21.

ориз. 3. Принципна схема на източника на постоянен ток "B5-21".

внимание!При използване на превключвателя за груба настройка на изходното напрежение е необходимо да се обърне внимание на яснотата на позициите, за да се предотврати повреда на силовия трансформатор.

Ако се включи сигналът „ПРЕТОВАРВАНЕ“, изключете източника, отстранете товара, включете отново източника, постепенно увеличете товара до номиналния.

Забележка. Потенциометри “UST. ТОК НА ПРЕТОВАРВАНЕ" при освобождаване на устройството се настройват да задействат защитната верига при ток на натоварване 5,5 - 7 A, при изходно напрежение над 10V и 10,5-12 A при изходно напрежение до 10 V.

Настройката на защитната верига за работа за ток на натоварване в диапазона 3 - 7 A се извършва с потенциометър R6, а за ток на натоварване в диапазона 3 - 12 A - с потенциометри R6 и R7.

Типични неизправности и методи за тяхното отстраняване

При ремонт на източник е необходимо да се спазват всички правила за безопасност при работа с напрежение до 1000V.

За да получите достъп до вътрешността на източника, трябва да развиете 4-те винта на страничните стени и да свалите горния и долния корпус на устройството.

Таблица 1. Списък на най-честите или възможни неизправности.

Когато транзистори, ценерови диоди или диоди се повредят, те се заменят с подобни. В този случай е необходимо да се изясни горната граница на изходното напрежение. Горната граница на изходното напрежение се задава от потенциометър R42, разположен на задната стена на устройството.

При подмяна на транзистори VT8, VT9 (P210A) е необходимо да се установи равенството на емитерните токове с помощта на потенциометър R24.

Дросел DT-6A

Тороидален магнитопровод MT-160, вътрешен диаметър 60, външен диаметър 92 мм. Стомана клас Е330, лента 0,35х60 мм. Метод на сглобяване: междина 2 mm ± 10%.

Токът на празен ход на индуктора при напрежение 15 V на първичната намотка е не повече от 2,3A.

ориз. 4. Дросел DT-6A.

Таблица 2. Данни за намотката на индуктора.

Таблица 3. Режим на собствен токоизправител (при мрежово напрежение 220 V - 2% и ток на натоварване 5А).

Силов трансформатор

Тороидален магнитопровод MT-300, вътрешен диаметър 74 mm, външен диаметър 118 mm.

Стомана клас Е330, лента 0,35х60 мм. Мощност на трансформатора 400 VA.

Токът на празен ход на първичната намотка на кранове 6-3 при напрежение 220 V е не повече от 280 mA.

Таблица 4. Данни за намотките на силовия трансформатор.

Ферорезонансен трансформатор

Тороидален магнитопровод MT-30, вътрешен диаметър 42 mm, външен диаметър 70 mm.

Стомана клас Е330, лента 0,35х30 мм.

Метод на сглобяване: междина 0,3 mm ± 10%.

Токът на празен ход на първичната намотка на кранове 5-6 при напрежение 220 V е не повече от 100 mA.

Таблица 5. Данни за намотката на ферорезонансен трансформатор.

Таблица 8. Списък на елементите за електрическата схема на устройството B5-21.

ориз. 5. Шаблон за възстановяване на скалата на волтметъра на източник на постоянен ток "B5-21".

ориз. 6. Шаблон за възстановяване на скалата на амперметъра на източника на постоянен ток "B5-21".

По време на ремонт на оборудване, както и по време на проектиране и различни експерименти в радиоелектрониката, много често възниква необходимостта от използване на лабораторен източник на захранване. Захранващо устройство, което осигурява необходимите захранващи напрежения за различни вериги. Няма универсални източници на енергия, които веднага биха осигурили широк диапазон от напрежения и токове. Следователно, в зависимост от задачите, се използват няколко източника на захранване за ниски, високи напрежения и токове.

Някой сам сглобява източник на захранване за нужните напрежения и токове. И някой купува готови фабрични лабораторни захранвания. Какъв източник на енергия да избера за лабораторни цели?

Ще разгледаме редица захранвания, техните характеристики и критерии за избор. Ако сте активен радиолюбител и правите много тестове, тогава имате нужда от много надежден източник на захранване.

Първо, трябва да определите сами, че лабораторното захранване трябва да бъде просто в схемата, евтино, надеждно и да има голям резерв на мощност и резерв за небрежно боравене - това е важен моментвключва защита при късо съединение, отказ на защитата и в същото време всичко е наред с източника на захранване, претоварване по ток е многократно по-високо от обявеното, ремонтируемо, има добри параметристабилизиране, удобни и надеждни методи за регулиране на напрежението, както и прост и удобен мониторинг на напрежението и тока.

Самоделни захранвания- обикновено са предназначени за тясно насочени цели, когато например е необходимо определено напрежение и ток. В този случай сглобяването му е оправдано. Проектирах захранвания на базата на трансформатори с различна мощност, използвайки конвенционални стабилизационни вериги; техният основен недостатък е спад на напрежението при висок ток. А също и липсата на удобни контроли за настройка и подходящ корпус. Пропадането на напрежението може да бъде елиминирано чрез добавяне на референтно напрежение, но това изисква допълнителни разходи за сглобяване. Ето защо, ако имате нужда от определено напрежение и определен ток, можете сами да направите източник на захранване.

Импулсно захранване -

Много надежден дизайн. Но е по-необходимо за определени напрежения и токове. Не може да се нарече универсален. Много добра стабилизация на напрежението, изпълнява декларираната мощност, ако е правилно изчислена. Освен това може да работи повече от декларираната мощност до определен лимит. Обикновено се използват, когато са необходими малки размери и голям ток. Тествах 12V импулсни захранвания за LED модули, 100W и 400W. Тези захранвания държат много добре ток и имат минимален спад на напрежението. Основният недостатък е смущението, което излъчват в мрежата 220V. и пречат на работата на оборудването, особено на приемащото оборудване. Линейните филтри помагат в борбата със смущенията, но спектърът на смущенията е доста широк и не е възможно да се потисне всичко. Има регулирани захранвания, но са доста груби и шумят много. Има скъпи източници, но това е друга категория, която не разглеждаме.

Линейни лабораторни захранвания- Най-подходящ за универсални цели. Това са захранвания, направени с помощта на силови трансформатори. Те са евтини, достъпни и надеждни. Те обаче не излъчват смущения в мрежата.

За ремонт на автомобилни усилватели и субуфери, усилватели, тестване на различна радиоелектроника, захранване на микромотори, лампи и др. нужда от източник на захранване от 0 до 30V. с ток до 10-20А.

Какви източници на енергия можете да разгледате? Моите препоръки са да се използват съветски военни приемни устройства - Б5-21.

DC захранване B5-21произведени от Великолукския инструментален завод.

Характеристики на захранването B5-21:

Диапазон на изходното напрежение - 0V-30V;

Относителната нестабилност на изходното напрежение е по-малка от 10-2 при промяна на мрежовото напрежение с ±10%; по-малко от 10-1 при промяна на товара със 100% за ток от 10A и 5∙10-2% за ток от 5A;

Относителен температурен коефициент на напрежение В5-21 - ±0.1%/ºС;

Относително напрежение на пулсации - не повече от 0,03%;

Консумирана мощност B5-21 - 480V∙A;

Габаритни размери - 490х270х410мм;

Тегло B5-21 - 28кг.

Ето как източниците на B5-21 бяха събрани от жени в Инструменталния завод Велики Луки.

Източникът на постоянен ток B5-21 е линеен тип, има тороидален тип силов трансформатор, резервът на мощност е приблизително 400 W. Дроселът също е направен върху тороидално ядро ​​с впечатляващи размери. Има източник на еталонно напрежение, направен на отделен тороидален трансформатор с ферорезонансна стабилизация на мрежовото напрежение.

Разполага с издръжлив метален корпус, лято под налягане шаси, дебела щампована метална основа, подсилен алуминиев горен капак и преден панел от дебел алуминиев лист. Източникът е практически неразрушим, работи дълго време под товар, може да захранва всякаква електроника и може да произведе по-висок ток, ако се регулира прагът на защита. Защитата, извършена на релето REN-48, е проста, дори и да не работи, няма да се случи нищо критично. Източникът работи.

Какво има вътре в B5-21?

Трансформърс

Те са три. Мощност - най-голямата, опора и газ.

Всички трансформатори са тороидални, което не може да се каже за източника на захранване, например българския TES 5010. Има един W-образен трансформатор. Торите имат по-голяма ефективност и по-голяма мощност при ниско ниво габаритни размери. Силов трансформатор - мощност приблизително 400W. Първичната намотка е свързана към превключвател, като по този начин регулира напрежението на изхода на източника. За много захранващи устройства напрежението се регулира от превключвател на вторичната намотка на силовия трансформатор. B5-21 го прави по различен начин. Това решение е по-оптимално, т.к има по-голям ток на вторичната намотка и при превключване под товар е възможно искрене на контактите на ключа. Токът тук според паспорта е 10 ампера, така че това решение е правилно. Но източникът на захранване B5-7 има ток до 3 ампера и превключвателите на вторичната намотка.

Токоизправителни диоди - D242A - Стойка на радиатори, дебели алуминиеви плочи.

Мощни проходни транзистори - 4 бр P210A - са монтирани на големи радиатори; в долната част на радиатора има вентилатор, работещ от мрежа 220V. По този начин радиаторът се продухва с въздушен поток.

Кондензатори - 8 бр., всеки по 2000 микрофарада. Няма нужда от смяна, оказаха се живи.

Монтажът е монтиран отгоре, а отдолу в „мазето“ има една платка със стабилизатор на референтно напрежение.

Има фина настройка на напрежението в рамките на 3 волта. Основно регулиране на напрежението с ролков превключвател.

Захранващото окабеляване е добре направено, където преминава значителен ток, използван е дебел проводник, останалата част от окабеляването е спретнато поставена в пакет и вързана с конци.

Бях изненадан от дросела в този източник на захранване - той е на тороидално разделено ядро, доста впечатляващ размер. Сега такива дросели могат да бъдат намерени в модерни технологиимного рядко. Самият силов трансформатор също е на тороидална сърцевина, с внушителни размери. Всички трансформатори са обвити в импрегниран плат.

Какви модификации и какви ремонти могат да бъдат направени при използване на B5-21?

Получих това захранване в перфектно състояние, работещо, купих го за 1500 рубли. Обаче при включване издаваше много шум. Оказа се, че вентилаторът за обдухване на транзисторни радиатори работи от мрежа 220V. И е доста шумен, има само четири лопатки под прав ъгъл, които по своята същност са шумни. Освен това, след като разглобих двигателя на вентилатора, открих износване на лагерите - бяха разхлабени. Не поръчах нов двигател на вентилатора, защото... все още би вдигнало значителен шум, защото... работеше на високи обороти и имах нужда от безшумен източник на захранване. Затова вместо стандартния вентилатор монтирах 120 мм компютърен вентилатор, като го закрепих с винтове отдолу. Захранване за вентилатор на компютър - 12V. Реших да го захранвам от собствен източник. Затова закупих допълнителен трансформатор и сглобих верига от прост токоизправител и изглаждащ кондензатор. Трансформаторът беше свързан паралелно на главния трансформатор B5-21 към мрежа 220V. Регулирах скоростта на вентилатора с последователно свързан резистор. Сега шумът от вентилатора е същият като от компютъра.

Бръмченето обаче не изчезна напълно. Оказа се, че референтният трансформатор на напрежение бръмчи, той е най-малкият по размер. Трябваше да разбера защо бръмчи. След като го премахнах, измерих тока на празен ход. Той се оказа нормален. Това означава, че вътре не е имало кабелни шорти. След като прочетох паспорта и инструкциите за B5-21, разбрах, че е направен на разделено ядро. Възможно е с времето импрегниращият лак в среза да е изсъхнал и да се е образувала въздушна междина, което да е довело до бръмченето на трансформатора. Накиснах трансформатора с яхтен лак, но бръмченето си остана, макар че беше намаляло. Тогава реших да изключа кондензатора от веригата, който е свързан последователно към първичната намотка на трансформатора. Тази превключваща верига е проектирана да стабилизира срещу пренапрежения в мрежовото напрежение 220V. Това по същество е ферорезонансен стабилизатор. Той стабилизира мрежовото напрежение срещу колебания, но недостатъкът му е, че когато честотата на мрежовото напрежение се промени на 50 Hz, той вече не работи както трябва.

Защо сърцевината на трансформатора за еталонно напрежение е разделена? Тъй като това се прави за допълнително насищане на ядрото. Генерира се напрежение от около 400V на първичната намотка, свързана през кондензатор 0,5 µF, поради което трансформаторът бръмчи и с времето бръмчи по-силно поради вибрации, т.к. импрегнирането изсъхва. Изключих кондензатора от първичната намотка и го захранвах директно от мрежата 220V. Бръмченето веднага спря. Остана лек звук, който вече не беше толкова дразнещ. Това не оказа никакво влияние върху работата на захранването като цяло. Работеше стабилно, което ме устройваше. Можете да поръчате такъв трансформатор нов или да дадете стария трансформатор за вакуумно импрегниране и след това да оставите кондензатора такъв, какъвто е бил.

Като цяло накарах B5-21 да работи почти безшумно, като компютър.

Силовият трансформатор работи безшумно, изобщо не можете да го чуете. След като работих с B5-21, мога да отбележа, че източникът, въпреки теглото и размера си, е много надежден и удобен. Удобно е да регулирате напрежението с помощта на стъпков превключвател или да го регулирате с резистор. Между другото, за превантивна поддръжка превключвателят за бисквити трябва да се почисти от прах с алкохол и механичните части да се смазват. Сменете резистора, ако той регулира напрежението периодично.

Сега относно защитата на източника от късо съединение. Релето REN-48 отговаря за защитата. В моя случай защитата спря да работи, когато почистих контактите на релето от прах със спирт. Трябва внимателно да изправите контактните пластини, така че да работят, когато изходът на захранването е късо. Тогава всичко ще работи. Прагът на реакция се регулира чрез подрязване на резистори на обратната страна.

След профилактиката източникът на захранване ще ви служи за дълго време. Можете да зареждате всички видове батерии, електрически винтоверти, различни двигатели и радио вериги. Вграденият волтметър и амперметър ви позволяват да видите какъв ток и как консумират различните вериги. Много подходящ за ремонт на автомобилни усилватели, автомобилни радиостанции, субуфери и друго оборудване, работещо до 30 волта. Източникът е добре направен, както всички военни неща на СССР. Има резерв на мощност, токът държи дори повече от изчисления. Може да се преобразува на по-висок ток. Сега захранванията от този клас са скъпи, но този ми струваше 1500 рубли. Плюс това, след като направих превантивна поддръжка, получих доста мощен източник на захранване с възможност за регулиране на напрежението и наблюдение.

Предимства:

1. Огромен резерв на мощност на силовия трансформатор с възможност за увеличаване чрез използване на по-мощен стабилизатор.

2. Надеждност, възможност за продължителна работа под товар без прегряване.

3. Простота на дизайна, поддръжка, оцеляване на СССР - националната отбранителна индустрия,

4. Стабилност на параметрите на напрежение и ток, удобна функционалност, мониторинг.

недостатъци: