При настройке, тестировании вновь собранных электронных конструкций, до момента сборки в корпуса, всегда стоит задача проверки режимов работы, выявления дефектов, как в самой принципиальной электрической схеме, так и конкретных неисправных радиодеталей, заводского брака или огрехов при пайке паяльником, а для этого необходимо запитать радиолюбительские самоделки регулируемым постоянным напряжением.

Но как быть, если сегодня собранная своими руками схема требует 12 В, завтра 24, а через неделю 5 В – для питания цифровых микросхем, тогда лучшим вариантом является блок питания лабораторный, нужной вам мощности и мы выясним, от чего зависит цена, в чем его важные отличия, а их несколько, от "младших братьев" среди источников напряжения

стабилизированный источник напряжения и тока с защитой

Простейшие дешевые сетевые адаптеры, которые идут в комплекте к разнообразной электронной технике, это блоки питания с неизменным выходным напряжением и максимальным током.

Если вскрыть корпус, схема очень проста – понижающий трансформатор, диодный выпрямитель и сглаживающие электролитические конденсаторы и иногда выходные керамические емкостью в пФ, чтобы "вылавливать" высокочастотные помехи.

Другие дело импульсные блоки питания (кстати и лабораторные также подразделяются на трансформаторные линейные источники и мощные импульсные) – весят в несколько раз меньше, компактнее, не дорогие, но сложнее в ремонте.

Все это хорошо и в большинстве случаев портативные источники напряжения успешно выполняют свою роль, до тех пор пока:

В первом случае, сделать ничего нельзя, это цена простоты схемы и никаких регулировок тока и напряжения в сетевых адаптерах не предусмотрено, придется покупать новый.

Во втором случае ситуация развивается по более катастрофическому сценарию. Хорошо, если сгорят диоды, или когда установлен и успеет сработать, то спасет плавкий стеклянный предохранитель. Иначе просто выбрасывать.

И еще добавим третий пункт – нет возможности наблюдать значение напряжения и тока. С одной стороны в этом логика есть. Если блок питания рассчитан на 12 В, понятно, что другого и не будет. Что касается тока, то как правило на корпусе сетевых адаптеров четко пишется предельное значение тока, и ответственность за то, что это показатель не будет превышен, лежит только на пользователе.

С другой стороны, все-таки хотелось быть знать, соответствует ли напряжение паспортному. Без измерительных - аналоговых или цифровых приборов, например стрелочного тестера или мультиметра сделать это невозможно.

Не говоря уже о том, что когда высыхают электролитические конденсаторы, особенно при значительных токах, напряжение может серьезно “просаживаться”, например вместо 9 будет 7 Вольт, а это может повлиять на порог срабатывания цифровых логических микросхем – триггеров, счетчиков, инверторов. Тем более, что свою лепту внесет и увеличившийся уровень пульсации напряжения.

В общем сетевые на постоянное напряжение, адаптеры, “слепы”, не подлежат регулировке и не защищены.  

И вот тут на сцене появляется лабораторный регулируемый вручную источник напряжения в заданном диапазоне. Кстати не надо судить строго по его наименованию. Конечно именно в лаборатории он как раз появляется редко, ну разве что в радиотехнической.

импульсный блок питания (лабораторный) 30В 5А

Добавка "лабораторный", которая кстати присуща и другим приборам: весам, мультиметрам, говорит о “месте работы” блоков питания и их физическом размещении.

Это солидные устройства, их нельзя воткнуть в розетку, как зарядку от смартфона, чтобы они висели на стене или таскать с собой в барсетке.

Нужен как минимум стол, и пространство для размещения.

Соответственно, можно сказать, что это настольный источник питания, но это слово заменили на лабораторный. Но дело даже не в названии, а в сути.

Хотя раз упомянули, начнем наверное с названия, кодировка в котором может дать важную информацию – ключевой критерий от чего зависит выбор.

Пример. RXN-305D – одна из самых популярных моделей.

Первые 2 цифры: 30В, а оставшиеся 5, это максимальное значение тока в амперах, D- digital.

Следовательно, полное, уже расшифрованное нами название: блок, с регулировкой напряжения в пределах от нуля до 30 В и максимальным выходным током 5 А, и цифровым дисплеем.

Буква D необходима в названии, чтобы подчеркнуть отличие от аналоговых устройств со стрелочными индикаторами: вольтметра и амперметра.

Соответственно если встретите на “электронной витрине” интернет магазина цифровых измерительных приборов, инструментов и автоматики другие модели, сможете разобраться.

В каких случаях применяются лабораторные источники питания с регулируемым напряжением и током ?

  1. Как мы уже отмечали классическое использование – подача стабилизированного напряжения на потребителей. В комплекте идут измерительные щупы, похожие на такие же как и для токовых клещей или мультиметров. С одной стороны их вставляют в гнезда – разъемы, а с другой подсоединяются к нагрузке. Но потребители бывают разные. Точнее их выводы. В одном случае это проводки, подпаянные паяльником к медным дорожкам на печатной плате. В другом, это просто контактные площадки. В третьем - ножевые, вилочные или кольцевые клеммы. Поэтому на самом деле измерительные щупы многофункциональные. Там может быть и USB-кабель и зажимы крокодилы, как в "подручной" радиолюбителя: третьей руке – держателе плат для пайки. Выставил заданное напряжение, причем даже в относительно недорогих блоках питания присутствует и грубая и плавная регулировка и тока и напряжения, подключил и наблюдай за параметрами.

    Дисплеи все показывают. Чем не красота ? Никакие адаптеры и близко не стоят.

    А вот если допущена ошибка, и в схеме замкнуло, радует набор защитных предохранительных схем. Бояться нечего – блок питания не сломается, на то он и  лабораторный ! Даже если его сознательно “напрягать”, он не допускает вольностей и с честью выходит из самых трудных испытаний.

  2. Может ли регулируемый блок выступать как измерительный прибор ? Странный вопрос, но на самом деле ответ будет именно такой – да, может !

    Но как ? Это хоть и постоянно используемые в радиолюбительской практике, но все приборы из “разных миров”. У одного дело - питать. У другого – измерять.

    Это правда, но опять же не относится к лабораторным источникам напряжения.

    Не будем забывать, что цифровые индикаторы, это на самом деле только устройства отображения соответственно для вольтметра и амперметра, а значит источник постоянного стабильного напряжения это и измерительный прибор тоже.

    Как следствие - открываются широчайшие возможности по тестированию режимов тока и напряжения – от минимума до предела, проверке работоспособности: отличный диагностический инструмент для радиолюбителя.

    Только 3 примера.

    • собранная схема предположительно будет питаться от батареек или аккумуляторов на 12В. Чтобы понимать, насколько их хватит в автономном режиме, нужно знать потребляемый ток. Без стационарного источника нам бы понадобился понижающий адаптер 220В-12В и мультиметр, включаемый в разрыв цепи. Это не совсем удобно, мягко говоря. А стационарный источник и регулирует напряжение и позволяет нам визуально отслеживать ток - 2в1. Возьмем даже частный случай, характерный для начинающего любителя электроники – детекторный радиоприемник. При максимальном уровне звука ток один, при минимальном другой. При пересчете на миллиампер-часы, подбираются необходимые батарейки или АКБ;
    • не только молчаливые платы с радиодеталями, но и электродвигатели постоянного тока – “клиенты” для блоков питания лабораторных, главное купить такой источник, чтобы обеспечивал широкий диапазон, в основном вполне достаточно 0-30 В и 0-5А. Любые эксперименты доступны, и даже если ротор заклинит или остановится, проблем не будет – защита всегда на высоте;

    • более того, стационарные источники стабилизированных токов и напряжений позволяют формировать табличные данные, а дальше строить графики, устанавливать зависимости.

      Для этого нужно всего лишь увеличивать напряжение с шагом в 1 Вольт, записывать эти данные, а также с другого дисплея фиксировать ток. Построенный график покажет например, что выявлена линейная или нелинейная зависимость электрических величин, найти промежуточные точки с помощью интерполяции, получить формулу функции с помощью полинома и т.д.

Стоимость разных моделей.

Если отсортировать лабораторные источники по цене, то можно заметить, что блоки с казалось бы одними параметрами, количеством потенциометрических регуляторов на корпусе, дисплеями визуально очень похожи, но вот стоимость может различаться в 1,5-2 раза.

Почему ? Конечно играет роль и бренд, и это касается не только линейных или импульсных источников напряжения, но и тепловизоров и пирометров и паяльных станций и вообще любой техники.

Но если "копнуть" поглубже, вчитаться в характеристики, а еще лучше проконсультироваться с менеджером, почитать отзывы, то окажется что все дело в начинке.

В дешевых разновидностях защита может быть примитивной, в некотором роде полуавтоматизированной. Как если сравнить стиральную машинку-автомат, которое делает все самостоятельно и ее предшественницу из прошлого века, которая все что может – крутить белье до бесконечности, пока ее не выключат из розетки.

Так вот в одном аппарате, защита от короткого замыкания срабатывает, но чтобы запустить устройство заново в работу, нужно его выключить и заново включить. А в более продвинутых, достаточно, вытянуть щупы, щелкнет реле и можно продолжать работу.

Это технические нюансы, влияющие на стоимость и на удобство эксплуатации согласитесь тоже.

И если глаза загораются от вкусной цены, не стоит торопиться, а лучше сначала разобраться, а почему так дешево ?

Вот вкратце, первые сведения о блоках питания лабораторных, к которым мы неоднократно еще вернемся в наших следующих материалах.