В каких случаях необходим лабораторный блок питания или сетевой адаптер

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, 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 лабораторный блок питания, нужной вам мощности, функционала и мы выясним, от чего зависит цена, в чем его важные отличия, а их несколько, от "младших братьев", более простых, дещевых, "не таких умных" - сетевых адаптеров.

регулируемый лабораторный блок питания с защитой и цифровой индикацией

Простейшие блоки питания, которые идут в комплекте к разнообразной электрической технике, характеризуются неизменным выходным напряжением и максимальным током. Никаких регуляторов - потенциометрических или кнопочных здесь нет. И необходимость в них тоже отсутствует. Каждый экземпляр "заточен" на свою персональную нагрузку.

Если вскрыть корпус, схема очень проста, состоящая из стандартных электронных компонентов:

  1. Понижающий трансформатор
  2. Диодный выпрямитель
  3. Сглаживающие электролитические конденсаторы
  4. Иногда выходные керамические емкостью в пФ, чтобы "вылавливать" высокочастотные помехи.

Подключение в сеть производится либор сразу через вилку на корпусе или через сетевой кабель - удлинитель.

Другие дело импульсные источники – весят в несколько раз меньше, компактные, не дорогие, но сложнее в ремонте.

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

В первом случае, сделать ничего нельзя, это цена простоты конструкции 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 вспышка и придется выбрасывать.

И еще добавим третий пункт – нет возможности наблюдать значение напряжения и тока. С одной стороны в этом логика есть. Если устройство рассчитано на 12 В, понятно, что другого и не будет. Что касается тока, то как правило на корпусе сетевых блоков питания 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 приборов, например стрелочного тестера или цифрового мультиметра сделать это невозможно.

Не говоря уже о том, что когда "высыхают" электролитические конденсаторы, особенно при значительных выходных токах, напряжение может серьезно “просаживаться”, например вместо 9 будет 7 Вольт, а это может повлиять на порог срабатывания цифровых логических микросхем – триггеров, счетчиков, инверторов.

А увеличившийся уровень пульсации напряжения самым негативным образом повлияет например на работу звукового усилителя  в виде фона или гула.

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

И вот тут на сцене появляется регулируемый стационарный лабораторный блок питания. Кстати не надо судить строго по его наименованию. Конечно именно в лаборатории он как раз появляется редко, ну разве что в радиотехнической.

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.

Начнем наверное с названия, кодировка в котором может дать важную информацию – ключевой критерий от чего зависит выбор.

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

Первые 2 цифры: 30Вольт
5 - это максимальное значение тока в амперах
D- digital

Следовательно, полное, уже расшифрованное нами название:

[блок питания с регулировкой напряжения питания в пределах от нуля до 30 В, максимальным выходным токои 5 А, и цифровым дисплеем]

Буква D необходима в названии, чтобы подчеркнуть отличие от аналоговых устройств со стрелочными индикаторами - такие тоже представлены в продаже.

В каких случаях применяются те или иные устройства

  1. Как мы уже отмечали классическое использование лабораторных блоков питания – подача стабилизированного напряжения на потребителей. В комплекте идут измерительные щупы. 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 к медным дорожкам на печатной плате
    В другом, это просто контактные площадки
    В третьем - ножевые, вилочные или кольцевые клеммы
    Поэтому на самом деле щупы многофункциональные. Там может быть и USB-кабель и зажимы крокодилы, и другие разъемы. 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, с точностью до десятых долей вольта или ампера. 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 – исчтоник не сломается ! Даже если его сознательно “напрягать”, он не допускает вольностей и с честью выходит из самых трудных испытаний.

  2. Может ли блок питания лабораторный выступать как измерительный прибор ? Странный вопрос, но ответ будет именно такой – да, может ! Более того, это отличный диагностический инструмент для радиолюбителя или профессионала.

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

    Не будем забывать, что цифровые индикаторы, это на самом деле только средства отображения соответственно для вольтметра и амперметра.

    Как следствие: открываются широчайшие возможности по тестированию режимов тока и напряжения – от минимума до предела, проверке работоспособности.

    Только 3 примера.

    1 Собранная схема предположительно будет питаться от батареек или аккумуляторов на 12В. Чтобы понимать, насколько их хватит в автономном режиме, нужно знать потребляемый ток. Первое, что приходит в голову - это понижающий адаптер 220В-12В и тестер, включаемый в разрыв цепи. Это не совсем удобно, мягко говоря. А Лабораторный блок и регулирует напряжение питания 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
    2 Не только молчаливые платы с радиодеталями, но и электродвигатели постоянного тока можно "запускать" при помощи регулируемого блока питания, главное выбрать такой, 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; 
    3 Более того, стационарные блоки питания позволяют формировать табличные данные, что не редкость в лабораторной практике, учебных целях, 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 блоки питания по цене, то можно заметить, что модели с казалось бы одними параметрами, количеством регуляторов на корпусе, дисплеями визуально очень похожи, но вот цена может различаться в 1,5-2 раза.

Почему ? Конечно играет роль и бренд, но если "копнуть" поглубже, вчитаться в характеристики, а еще лучше проконсультироваться с менеджером, почитать отзывы, то окажется что все дело в начинке.

В дешевых экземплярах 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 простенькой конструкции, защита от короткого замыкания срабатывает, но чтобы запустить заново в работу, нужно выключить питание и заново включить. А в более продвинутых лабораторных блоках питания, 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 об этих, зачастую незаменимых приборах, к которым мы неоднократно еще вернемся в наших следующих материалах.