Рейтинг лучших лабораторных блоков питания на 2021 год

ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Лабораторный блок питания ни что иное как высококачественный универсальный источник питания с нормированными и термостабильными характеристиками. Эти устройства имеются на любом предприятии, которое занимается разработкой, изготовлением или ремонтом и/или ремонтом радиоэлектронной аппаратуры.

Используют их во время проверки и/или калибровки различных приборов. Кроме того они необходимы в тех случаях, когда нужно с высокой точностью подать питающее напряжение и ток на радиотехническое устройство.

Как правило, лабораторные блоки питания оснащаются всевозможными устройствами защиты (перегрузка, защита от короткого замыкания и пр.) и органами регулировки выходных параметров (напряжение и ток).

Лабораторные блоки оснащают также специальными входами для подачи модулирующих сигналов, что позволяет пользователю формировать выходное напряжение и ток произвольной формы.

Серийно выпускаемые лабораторные источники питания могут быть как линейными, так и импульсными.

Линейные.

Линейные лабораторные БП строятся на базе больших низкочастотных трансформаторов, которые понижают сетевое напряжение ~220 В частотой 50 Гц до определенного значения. Частота переменного тока при этом остается без изменений. Затем синусоидальное напряжение выпрямляется, сглаживается емкостными фильтрами и доводится до заданного значения линейным полупроводниковым стабилизатором.

Приборы, работающие по такому принципу обеспечивают требуемое значение выходного напряжения с высокой точностью. Оно отличается стабильностью и отсутствием пульсаций. Однако они имеют ряд недостатков:

• большие габаритные размеры и вес, который может быть больше 20 кг. Из-за этого мощность на нагрузке у таких БП редко превышает 200 Вт.;
• низкий КПД (не более 60%), что обусловлено принципом работы линейного стабилизатора, где все избыточное напряжение преобразуется в тепло;
• наличие высокочастотных помех, проникающих из сети ~220 в, 50 Гц., для устранения которых необходим сетевой фильтр;
• относительно небольшое время наработки на отказ, вызванное старением электролитических конденсаторов.

Импульсные.

В основу работы импульсных лабораторных блоков питания положен принцип заряда сглаживающих конденсаторов импульсным током. Он образуется в момент подключения/отключения индуктивного элемента. Переключение происходит под действием специально оптимизированных транзисторов, а выходное напряжение регулируется путем изменения глубины широтно импульсной модуляции (ШИМ).

Основные преимущества импульсных лабораторных источников обеспечиваются за счет:

• плавного изменения глубины ШИМ, что в свою очередь, позволяет закачивать в сглаживающие конденсаторы такое количество энергии, которое соизмеримо с энергопотреблением нагрузки БП. При этом КПД блока питания может достигать 90 и более процентов;
• высокочастотной составляющей, которая дает возможность использования сглаживающих конденсаторов значительно небольшой емкости.

За счет этого габаритные размеры корпуса невелики. Кроме того, за счет более высокого КПД значительно уменьшается выделение тепла и улучшается температурный режим работы источника питания.

Существенным недостатком импульсных лабораторных блоков, несколько ограничивающих их применение являются:

• высокочастотные пульсации на выходе, которые достаточно тяжело отфильтровать;
• радиочастотные наводки и их гармоники, вызванные периодическими токовыми импульсами.

При работе с радиочастотными схемами импульсные блоки питания необходимо располагать на максимальном расстоянии от них или использовать трансформаторные схемотехнические решения.

Основным техническим параметром лабораторных источников электро энергии является мощность. Здесь существует такое подразделение:

• стандартные, мощностью до 700 Вт. Их максимальный вес не превышает 15 кг.;
• большой мощности.

Стандартные исполнения могут быть как трансформаторными, так и импульсными. Предназначены они для работы с напряжениями в диапазоне от 15 до 150 В. При этом максимальный ток ограничивается величиной порядка 25 А. Как правило, они имеют от одного до трех каналов, из которых два являются регулируемыми.

2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Количество каналов

Лабораторные блоки питания выпускаются с одним, двумя или тремя выходными каналами. Здесь мы рассмотрим основные моменты их использования, а про гальваническую изоляцию каналов рассказывается .

Большинство лабораторных блоков питания имеют один выходной канал, особенно это касается мощных устройств. Практически все модели с мощностью более 500 Вт имеют один канал. Поэтому часто задают вопрос: можно ли объединять несколько одноканальных приборов? Можно, но есть особенности. Первое, что надо учитывать, когда Вы включаете последовательно несколько импульсных блоков питания: частоты переключения даже однотипных блоков питания будут слегка отличаться. Это будет создавать повышенные пульсации на выходе. Также есть вероятность резонансных эффектов, при которых уровень пульсаций будет периодически резко возрастать.

Второй момент — это соединение «+» и «-» двух приборов для формирования биполярного напряжения для питания транзисторных усилителей, АЦП и подобных устройств. Кроме повышенных пульсаций, будет сложно обеспечить одновременное включение и выключение сразу двух напряжений и их синхронную регулировку. Третий момент — последовательное соединение нескольких высоковольтных источников напряжения может превысить порог пробоя их изоляции. Как результат: возгорание и другие опасные последствия.

Учитывая сказанное, становится понятно, что для схем, в которых предусмотрено несколько питающих напряжений, лучше использовать двухканальные или трёхканальные лабораторные блоки питания, которые специально для этого предназначены. А для генерации высоких напряжений, лучше использовать специальные высоковольтные модели, например модель ITECH IT6726V с напряжением до 1 200 В или модель ITECH IT6018C-2250-20 с напряжением до 2 250 В.

Для примера, на этой фотографии показан типичный двухканальный лабораторный блок питания ITECH IT6412.

Типичный двухканальный лабораторный блок питания ITECH IT6412.

2 место — Yaogong 1502DD

Этот блок питания имеет внутри тяжелый медный трансформатор, который значительно снижает пульсации. Вес при этом 3,5 кг, против 1,5 кг у первого места. За счет качества напряжения и тока источник имеет полное право называться лабораторным.

Технические характеристики:

• Установка напряжения 0 — 15 В;
• Пульсации по напряжению до 1 мВ RMS;
• Установка тока 0 — 2 А;
• Пульсации по току до 3 мА RMS;
• Точность установки значений ±0,01 %.

Недостатки:

• Имеет целых 3 ручки регулировки напряжения и 1 ручку регулировки ограничения по току;
• Уменьшенный диапазон напряжения и тока.

Достоинства:

• Хорошее соотношение цена/качество;
• Очень маленькие пульсации;
• Большие цифровые индикаторы;
• Есть защита от короткого замыкания;
• Контакты под штекер и под зажим.

Стоимость источника питания Yaogong 1502DD . Но внимательно смотрите на доставку таких посылок. Из-за большого веса доставка может стоить немалых денег.

Аналоги:

1. YIHUA 1502DD (15 В, 2 А, очень популярная модель у ремонтников телефонов и смартфонов);
2. ELEMENT 305D 15305 при можно приобрести в России (30 В, 5 А, полный аналог китайских клонов с другой этикеткой);
3. Hong Sheng Feng PS-305 (30 В, 5 A, имеет дополнительные ручки точной установки напряжения и тока);
4. Korad KD3005D по (30 В, 5 А, приятный дизайн, пульсации 10 мВ и 1 мА, смотрите стоимость доставки);
5. Zhaoxin KXN-3020D (30 В, 20 А, расширенный диапазон по току, внушительные габариты, удобные ручки);

Достоинства

Импульсный блок питания обладает целым рядом достоинств, особенно если сравнивать его со стабилизаторами аналогичной мощности. Меньший вес достигается благодаря тому, что при повышении частоты уместно использовать трансформаторы малых размеров при условии, что их подаваемая мощность находится на том же уровне. У линейных стабилизаторов основная масса складывается за счет тяжелых мощных силовых трансформаторов с низкой частотой, а также крупных радиаторов силовых элементов, функционирующих в линейном режиме. Повышенная частота преобразования позволяет очень сильно уменьшить габариты фильтра выходного напряжения. Тут уместно устанавливать конденсаторы меньшей емкости, в сравнении с выпрямителями, функционирующими на промышленной частоте. Выпрямитель вполне может быть выполнен по довольно простой однополупериодной схеме, что полностью исключает риск увеличения пульсаций напряжения на выходе.

Рейтинг самых недорогих БП

Element 1502D+

Отличное устройство, предназначенное для работы с электронными приборами. Изделие обладает защитой от короткого замыкания и перенапряжения. Для большего удобства присутствует USB интерфейс, который дает возможность подключить прибор к персональному компьютеру или ноутбуку. Также присутствует ограничение напряжение в 5 В, что полезно при ремонте сотовых телефонов, так как гаджет не повредится из-за высокого перенапряжения.

БП оснащен удобной цифровой индикацией, которая показывает параметры в режиме реального времени. Для изменения тока и напряжения, используются специальные регуляторы на передней панели. В комплекте присутствует набор проводов.

лабораторный блок питания Element 1502D+

Достоинства:

• Удобство;
• Небольшая цена;
• Эффективность;
• Комплектация;
• Удобный дисплей.

Недостатки:

Ya Xun PS-1502DD

Китайский прибор, который отличается качественной сборкой и небольшой ценой. Присутствует регулировка напряжения 0-15 В, что подойдет для ремонта смартфонов и планшетов. Если пользователь установит значение до 10 В, то защита по току составляет 0-2 А, при большем показателе – 0-1 А. Для большего удобства присутствует качественная индикация тока.

Блок питания обладает встроенной защитой от короткого замыкания, ток срабатывания равен – 2 А. Работает при температуре от -20 до 80 градусов. В комплектации присутствует руководство, щупы и шнур питания.

Средняя стоимость: от 1 650 рублей.

лабораторный блок питания Ya Xun PS-1502DD

Достоинства:

• Эффективность;
• Простая регулировка;
• Хорошая комплектация;
• Защита от КЗ;
• Цена.

Недостатки:

YIHUA 1502DD+

Одноканальный прибор, который подойдет для настройки и ремонта нетребовательной техники. Максимальное выходное напряжение составляет 15 В, выходной ток – 2 А. Может подключаться к источнику питания от 100 до 240 В. Изделие обладает небольшими габаритами и весит всего 1 кг, поэтому проблем с транспортировкой не возникнет. Присутствует защита от короткого замыкания, что позволяет работать безопаснее. На продукт распространяется 6-месечная гарантия.

лабораторный блок питания YIHUA 1502DD+

Достоинства:

• Высокий срок службы;
• Простая настройка;
• Компактность;
• Удобная регулировка;
• Щупы в комплекте.

Недостатки:

Masters 1502D

Качественный БП с удобной индикацией напряжения и тока. Прибор оснащен защитой от высокого напряжения и короткого замыкания. Поэтому при резких скачках, подключенная техника не выйдет из строя, что гарантирует качественный ремонт. Выходное напряжение 0-15 В, ток до 2 А. Оборудование способно работать при температурах -10…40 градусов. Точность измерения составляет 0.01 А, что является положительным результатом для бюджетного средства.

Средняя стоимость: от 1 780 рублей.

лабораторный блок питания Masters 1502D

Достоинства:

• Не занимает места;
• Простая регулировка;
• Хороший дисплей;
• Долговечность;
• Защита от перенапряжения;
• Годовая гарантия.

Недостатки:

Рейтинг лучших лабораторных блоков питания на 2020 год

	Фото	Название	Рейтинг
Модели средней стоимости
#1		Long Wei LW – K 3010 D	5 / 5 11 — голосов
#2		Long Wei PS – 3010 DF	4.95 / 5 7 — голосов
#3		Gophert CPS – 3232 (32 В, 32 А)	4.9 / 5 4 — голоса
#4		Gophert CPS – 3205 II (NPS – 1601)	4.85 / 5 6 — голосов
#5		Longwei PS – 302 DF (30 B, 2 A), PS 1003 DF (100 B, 3 A)	4.8 / 5 1 — голос
#6		Mastech HY 1803 D	4.75 / 5 3 — голоса
#7		Yaogong 1502 DD	4.7 / 5
#8		Wanptek NPS 306 W (30 B, 6 A), NPS 1203 W (1200 B, 3 A)	4.65 / 5 2 — голоса
Бюджетные модели
#1		YA XUN PS – 1502 DD	5 / 5 2 — голоса
#2		LW – K – 3010 D	4.95 / 5 8 — голосов
#3		PS – 1501 A	4.9 / 5 3 — голоса
#4		Korad KA 3005 D (30 В, 5 А)	4.85 / 5 9 — голосов
#5		Element 1502 DD	4.8 / 5 3 — голоса

Како бы вы выбрали лабораторный блок питания или посоветовали?

Общее описание

Слово «лабораторные» применяется неспроста, так как их главное предназначение – помогать в лабораториях. Они «живут» там постоянно и даже не транспортируются для проведения ремонта в посторонних помещениях. Специалисты не рекомендуют использовать устройство на открытом воздухе или в автомобиле. Лабораторные также подразумевают корректировку параметров и точную установку показателей.

Продукция российского производства имеет сертификаты соответствия, проходит регулярные поверки, что приводит к удорожанию ее использования. Данные БП могут допустить незначительную погрешность, отличаются надежностью и эффективностью работы, а также длительным сроком эксплуатации.

Форма выходного сигнала

Главная функция лабораторного блока питания в режиме стабилизации напряжения (CV) — это формирование заданного постоянного напряжения и его точное поддержание, даже при изменяющемся токе нагрузки. Аналогично, в режиме стабилизации тока (CC) блок питания должен подавать в нагрузку заданный постоянный ток и обеспечивать его точное поддержание даже при изменяющемся сопротивлении нагрузки.

Но в современных лабораторных и производственных условиях часто появляется необходимость в изменении выходного напряжения по определённому закону. Поэтому, некоторые модели хороших лабораторных блоков питания обеспечивают такую возможность. Этот режим называется: «Режим изменения выходного напряжения по списку заданных значений». С его помощью можно изменять выходное напряжение по заданной программе, которая состоит из последовательности шагов. Для каждого шага задаётся уровень напряжения и его длительность. Этот режим позволяет испытывать оборудование, подавая на него неидеальные сигналы, максимально похожие на те, которые существуют в реальности: скачки и пульсации напряжения питания, кратковременные исчезновения напряжения, плавное нарастание и спад и т.д.

На этой фотографии показана одна из форм напряжения, которую легко можно реализовать с помощью режима изменения выходного напряжения по списку заданных значений (его также называют Режим Списка — List Mode). Фотография получена с помощью осциллографа, подключенного к клеммам блока питания IT6500.

Напряжение на выходе лабораторного блока питания изменяется по сложному закону.
Пример работы режима изменения выходного напряжения по списку заданных значений (List Mode).

Но не все задачи можно решить с помощью лабораторного блока питания постоянного тока, даже если в нём есть режим работы по списку. Есть задачи, где необходимо формирование чисто синусоидального напряжения, причём с уровнем сотни вольт или синусоидального тока с уровнем десятки ампер. Для подобных задач выпускаются специализированные источники переменного напряжения и тока, такие как однофазная серия ITECH IT7300 или трёхфазная серия ITECH IT7600.

При помощи таких приборов можно реализовывать много интересных решений, в основном в сфере проверки устойчивости оборудования при разных отклонениях в сети питания 220 В. В этом коротком видео, на примере модели IT7322, показано формирование переменного напряжения, амплитуда и частота которого изменяется по заданной программе. Форму выходного сигнала наблюдают с помощью осциллографа.

Формирование переменного напряжения с изменяющейся амплитудой и частотой.

Устройство импульсных источников питания

Входное напряжение выпрямляется. Процесс осуществляет диодный мост, реже одиночный диод. Затем напряжение нарезается импульсами, здесь литература бодро переходят к описанию трансформатора. Читателей наверняка мучает вопрос – как работает чоппер (устройство, формирующее импульсы). На основе микросхемы, питающейся непосредственно сетевым напряжением 230 вольт. Реже специально ставится стабилитрон (стабилизатор параллельного типа).

Микросхема формирует импульсы (20 – 200 кГц), сравнительно малой амплитуды, управляющие тиристором или иным полупроводниковым силовым ключом. Тиристор нарезает высокое напряжение импульсами, по гибкой программе, формируемой микросхемой генератора. Поскольку на входе действует высокое напряжения, нужна защита. Генератор охраняется варистором, сопротивление которого резко падает при превышении порога, замыкая вредный скачок на землю. С силового ключа пачки импульсов поступают на малогабаритный высокочастотный трансформатор. Линейные размеры сравнительно невысоки. Для компьютерного блока питания мощностью 500 Вт умещается детской ладонью.

Полученное напряжения вновь выпрямляется. Используются диоды Шоттки, спасибо низкому падению напряжения перехода металл-полупроводник. Спрямленное напряжение фильтруется, подается потребителям. Благодаря наличию множества вторичных обмоток достаточно просто получаются номиналы различной полярности и амплитуды. Рассказ неполон без упоминания цепи обратной связи

Выходные напряжения сравниваются с эталоном (например, стабилитрон), происходит подстройка режима генератора импульсов: от частоты, скважности зависит передаваемая мощность (амплитуда). Изделия считаются сравнительно неприхотливыми, могут функционировать в широком диапазоне питающих напряжений

Корпусной блок питания

Технология носит название инверторной, используется сварщиками, микроволновыми печами, индукционными варочными панелями, адаптерами сотовых телефонов, iPad. Компьютерный блок питания работает подобным образом.

Диапазон выходного напряжения и тока

Широкой популярностью пользуются устройства, которые обладают выходным напряжение от 18 до 60 В, при этом допустимый уровень тока 3-10 А. Это стандартные решения, которые подойдут для большинства технических изделий. Если значение тока будет свыше 10 А, то градация будет произвольной.

Подбирать устройство необходимо только исходя из поставленных задач. Потому что в некоторых случаях требуется только 18 В, а в других более высокое значение.

Если человек только начинает собирать или ремонтировать электронику, достаточно купить лабораторный блок питания на 30 В. Такого напряжения достаточно для питания большей части техники, поэтому проблем с питанием не возникнет. Если бюджет ограничен, то можно приобрести устройство до 18 В, это решение тоже неплохое, однако подойдет не для каждого ремонта или тестирования.

Выбор по току более простой, потому что в большинстве случаев достаточно 5 А. Благодаря подобному решению можно производить тестирование и отладку большей части гаджетов и радиоаппаратуры. Но если человек занимается автомобильной электроникой, то оптимальное значение – 10-20 А, меньше брать нельзя. Также продают БП с выходным током до 3 А, область применения у этого устройства небольшая и подойдет только для программирования микроконтроллеров, на большее рассчитывать не стоит.

Кроме того, во время покупки лабораторного блока питания следует посмотреть на точность и дискретность. Нередко это является основными параметрами. Если приобретается дешевая конструкция, то рассчитывать на дискретность измерения тока более 10 мА нельзя. А в случаях, когда необходимо работать с маломощными приборами или с оборудованием, которое работает на батарейках, этого значения будет недостаточно

Поэтому важно определиться со спецификой проводимых работ, прежде чем покупать БП

За счет чего прибор обеспечивает стабильность?

Импульсный блок питания функционирует так, что напряжение в нем стабилизируется за счет отрицательной обратной связи. С ее помощью можно осуществлять поддержку выходного напряжения на примерно одинаковом уровне, вне зависимости от величины его нагрузки и колебаний на входе. Обратная связь может быть организована одним из нескольких способов. Если используется импульсный блок питания с гальванической развязкой от сети, то самыми распространенными способами может стать использование связи при помощи одной из обмоток трансформатора на выходе либо посредством оптрона

Скважность импульсов на выходе ШИМ-контроллера изменяется в зависимости от того, какой величиной характеризуется сигнал обратной связи, а он зависит от выходного напряжения. Если нет необходимости в развязке, то чаще всего применяют простой делитель резистивного типа

Это позволяет блоку питания поддерживать выходное напряжение на стабильном уровне.

Топ 5 лучших лабораторных блоков питания

Оптимальное соотношение цена/качество/размер Диапазон регулировки до 30 В и 10 А Защита от короткого замыкания Выбор ремонтников		Подробнее
Хорошее соотношение цена/качество Очень маленькие пульсации Большие цифровые индикаторы		Подробнее
Большой трансформатор внутри Дополнительный USB-разъем Отображение потребляемой мощности Ручка для переноски		Подробнее
Малые пульсации напряжения набор дополнительных разъемов для ноутбуков Корпус с ребрами теплоотвода		Подробнее
Двухканальный источник питания Дополнительный выход 5 В 3 А Защита от КЗ, переполюсовки и перенапряжения		Подробнее

Сколько требуется каналов?

Большая часть оборудования продается с одним каналом. Для несложной техники этого вполне достаточно. Но если человек планирует ремонтировать или создавать сложные акустические системы, рекомендуется приобретать двухканальные модели, которые обладают последовательным соединением. Такое решение дает возможность получить двуполярное напряжение, что позволит проводить настройку точнее.

Кроме того, двухканальные БП могут использоваться в случаях, когда необходимо провести настройку двух и более приборов или, например, при ремонте изделий с большим количеством вторичных источников питания. Единственный недостаток такого решения – высокая стоимость, по сравнению с одноканальными БП. Нередко, человеку будет легче даже собрать вспомогательное оборудование своими руками и использовать его с покупным блоком питания, чем приобрести двухканальное устройство.

Разновидности лабораторных блоков питания

Для начала, давайте разберёмся с существующими названиями. Чем отличается лабораторный блок питания от просто блока питания? Или в чём отличие блока питания от источника питания? Вот простые определения:

1. Лабораторным блоком питания называют прибор, который предназначен для формирования регулируемого напряжения или тока по одному или нескольким каналам. Лабораторный блок питания содержит дисплей, элементы управления, защиту от неправильного использования, а также полезные дополнительные функции. Весь материал на этой странице посвящён именно таким приборам.
2. Лабораторный источник питания — это то же самое, что и лабораторный блок питания.
3. Просто блоком питания называют электронное устройство, которое предназначено для формирования заранее заданного напряжения по одному или нескольким каналам. Блок питания, как правило, не имеет дисплея и кнопок управления. Типичный пример — это компьютерный блок питания на несколько сотен ватт.
4. Источники питания бывают двух типов: первичные источники питания и вторичные источники питания. Первичные источники электропитания преобразуют неэлектрические виды энергии в электрическую. Примеры первичных источников: электрическая батарейка, солнечная батарея, ветрогенератор и другие. Вторичные источники электропитания преобразуют один вид электрической энергии в другой для обеспечения необходимых параметров напряжения, тока, частоты, пульсаций и т.д. Примеры вторичных источников питания: трансформатор, AC/DC преобразователь (например, компьютерный блок питания), DC/DC преобразователь, стабилизатор напряжения и т.д. Кстати, лабораторный блок питания — это одна из разновидностей вторичного источника электропитания.

Теперь подробно обсудим разновидности и главные характеристики лабораторных блоков питания:
1. : линейные или импульсные.
2. : фиксированный или с автоматическим ограничением мощности.
3. : одноканальные или многоканальные.
4. : с гальванически изолированными каналами или с неизолированными.
5. : стандартные или большой мощности.
6. : от перегрузки по напряжению, по току, от перегрева и другие.
7. : постоянное напряжение и ток или переменное напряжение и ток.
8. : только ручное управление или ручное плюс программное управление.
9. Дополнительные функции: компенсация падения напряжения в проводах подключения, встроенный прецизионный мультиметр, изменение выхода по списку заданных значений, активация выхода по таймеру, имитация аккумулятора с заданным внутренним сопротивлением, встроенная электронная нагрузка и другие.
10. Надёжность: качество элементной базы, продуманность дизайна, тщательность выходного контроля.

Рассмотрим каждую из этих характеристик подробнее, поскольку все они важны для правильного и обоснованного выбора лабораторного блока питания.

Варианты управления: ручное и программное

Только ручное управление характерно для бюджетных серий, очень критичных к цене, например для эконом-серий ITECH IT6700 и Tektronix PWS2000. Но большинство хороших лабораторных блоков питания средней и высокой ценовой категории поддерживают как ручное, так и программное управление.

Обычно, программное управление используют в двух случаях. Первый — это применение готовой компьютерной программы, которая поставляется вместе с прибором. На большом экране компьютера наглядно видно все настройки и параметры прибора, а это очень удобно. Кроме того, блок питания можно установить в производственном помещении, а управлять удалённо, со своего рабочего места. Это может быть полезно, если производственное помещение шумное, холодное или очень тёплое, содержит опасные для человека условия и т.д. При необходимости, даже можно организовать управление прибором через оптоволокно, что исключит любые электрические связи с оператором.

На этом рисунке показан скриншот главного окна программы IT9000, которая управляет работой лабораторного источника питания переменного напряжения и тока серии IT7300. На одном экране размещаются все органы управления, а также подробная индикация текущего состояния прибора.

Главное окно программы удалённого управления прибором серии IT7300.
Нажмите на фотографию для увеличения изображения.

Второй случай, когда применяется программное управление — это включение лабораторных блоков питания в состав автоматизированных измерительных комплексов. Раньше для этой цели чаще всего использовали интерфейс IEEE-488.2 (его ещё называют GPIB, а в ГОСТ он назывался КОП — Канал Общего Пользования). Но в последние годы в системах промышленной автоматизации активно набирают популярность интерфейсы Ethernet (LAN) и USB, а устаревшие интерфейсы RS-232 и RS-485 используются всё реже. Для того, чтобы управлять прибором, придётся создавать собственные программы. Команды управления подробно описываются в руководствах по программированию, которые есть для каждой серии. Пример руководства по программированию для лабораторных блоков питания серии ITECH IT6500 смотрите . На этой фотографии показана задняя панель современного блока питания ITECH IT6412, который стандартно оснащается тремя популярными интерфейсами: IEEE-488.2, Ethernet (LAN) и USB.

Три распространённых интерфейса программного управления приборами: IEEE-488.2, LAN (Ethernet) и USB.

Чем отличается от трансформаторного блока питания

Блок-схемы трансформаторного и импульсного блоков питания

Как работает трансформаторный блок питания

В линейном блоке питания основное преобразование происходит при помощи трансформатора. Его первичная обмотка рассчитана под сетевое напряжение, вторичная обычно понижающая. В случае классического трансформатора переменного тока, предложенного П. Яблочковым, он преобразует синусоиду входного напряжения в такое же синусоидальное напряжение на выходе вторичной обмотки.

Следующий блок — выпрямитель, на котором синусоида сглаживается, превращается в пульсирующее напряжение. Этот блок выполнен на основе выпрямительных диодов. Диод может стоять один, может быть установлен диодный мост (мостовая схема). Разница между ними — в частоте импульсов, которые получаем на выходе. Дальше стоит стабилизатор и фильтр, придающие выходному напряжению нужный уровень и форму. На выходе имеем постоянное напряжение.

Самый простой линейный блок питания с двухполупериодным выпрямителем без стабилизации

Основной недостаток линейных источников питания — большие габариты. Они зависят от размеров трансформатора — чем выше требуется мощность, тем больше размеры блока питания. Нужен еще стабилизатор, который корректирует выходное напряжение, а это еще увеличивает габариты, снижает КПД. Зато это устройство не грозит помехами работающему рядом оборудованию.

Устройство импульсного блока питания и его принцип работы

В импульсном блоке питания преобразование сложнее. На входе стоит сетевой фильтр, задача которого не допустить в сеть высокочастотные колебания, вырабатываемые этим устройством. Они могут повлиять на работу рядом расположенных приборов. Сетевой фильтр в дешевых моделях стоит не всегда, и в этом зачастую кроется проблема с нестабильной работой каких-то устройств, которые мы часто списываем на «падение напряжения в сети».

Далее стоит сглаживающий фильтр, который выпрямляет синусоиду. Полученное на его выходе пилообразное напряжение подается на инвертор, преобразуется в импульсы, имеющие положительную и отрицательную полярность

Их параметры (частота и скважность) задаются при помощи блока управления. Частота обычно выбирается высокой — от 10 кГц до 50 кГц

Именно наличие этой ступени преобразования — генерации импульсов — и дало название этому типу преобразователей.

Блок-схема ИИП с формами напряжения в ключевых точках

Высокочастотные импульсы поступают на трансформатор, который является гальванической развязкой от сети. Трансформаторы эти небольшие, так как с возрастанием частоты сердечники нужны все меньше. Причем сердечник может быть набран из ферромагнитных пластин (в линейных БП должен быть из более дорогой электромагнитной стали).

На выходном выпрямителе биполярные импульсы превращаются в положительные, а выходной фильтр на их основе формирует постоянное напряжение. Основное достоинство ИБП в том, что существует обратная связь, которая позволяет регулировать работу устройства таким образом, чтобы напряжение на выходе было близко к идеалу. Это дает возможность получать стабильные параметры на выходе, независимо от того, что имеем на входе.

Достоинства и недостатки импульсных блоков питания

Для новичков не сразу становится понятным, почему лучше использовать импульсные выпрямители, а не линейные. Дело не только в габаритах и материалоемкости. Дело в более стабильных параметрах, которые выдают импульсные устройства. Качество напряжения на выходе не зависит от качества сетевого напряжения. Для наших сетей это актуально. Но не только это. Такое свойство позволяет использовать импульсный блок питания в сети разных стран. Ведь параметры сетевого напряжения в России, Англии и в некоторых странах Европы отличаются. Не кардинально, но отличается напряжение, частота. А зарядки работают в любой из них — практично и удобно.

Размер тоже имеет значение

Кроме того импульсники имеют высокий КПД — до 98%, что не может не радовать. Потери минимальны, в то время как в трансформаторных много энергии уходит на непродуктивный нагрев. Также ИБП меньше стоят, но при этом надежны. При небольших размерах позволяют получить широкий диапазон мощностей.

Но импульсный блок питания имеет серьезные недостатки. Первый — они создают высокочастотные помехи. Это заставляет ставить на входе сетевые фильтры. И даже они не всегда справляются с задачей. Именно поэтому некоторые устройства, особо требовательные к качеству электропитания, работают только от линейных БП. Второй недостаток — импульсный блок питания имеет ограничение по минимальной нагрузке. Если подключенное устройство обладает мощностью ниже этого предела, схема просто не будет работать.

Заключение

Мастера по ремонту радиоаппаратуры и электронной техники знают, насколько необходимо иметь в своем арсенале лабораторный источник питания – специальное электронное устройство, благодаря которому происходит регулирование тока и напряжения.

Представляет собой ящик, оснащенный экраном, индикаторами, кнопками, защитными функциями, потенциометрами регулирования и дополнительным функционалом. Достаточно важная составляющая при проведении лабораторных исследований, когда необходимо получить точную и качественную характеристику производимых испытаний.

В большинстве случаев на полках магазинов представлена продукция китайского происхождения или российских компаний. Она отличается не только ценой, но и габаритами, весом, техническими характеристиками, материалом изготовления, надежностью и долговечностью. Критерии выбора у каждого свои, в зависимости от сферы использования данного инструмента и финансовых возможностей покупателя.

Заключение

Подводя итоги, стоит отметить что лабораторный блок питания необходимо иметь в арсенале каждому мастеру по ремонту электротехники и радиооборудования

При подборе устройства следует отдать предпочтение наиболее точным и безопасным приборам, а также следует обратить внимание на габариты подбираемой модели и вероятность ее расположения в рабочем пространстве

Голосование за лучший лабораторный блок питания

Како бы вы выбрали лабораторный блок питания или посоветовали?

Element 1502 DD

Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!

Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать