Как самому сделать блок питания на 20вольт: Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

В этой статье ЭлектроВести расскажут вам как сделать простейший блок питания и выпрямитель.

Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.

Определение

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.

Различают два типа выпрямителей:

• Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.
• Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.

Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.

Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.

Выходное напряжение

Основные величины переменного напряжения — амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.

Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.

Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:

Uа=Uд*√2

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

220*1.41=310

Схемы

Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.

Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.

Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.

Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.

О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.

Их две:

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:

Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.

Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.

По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.

Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.

Сглаживание пульсаций

Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.

Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…

Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.

Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.

Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.

Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:

t=RC,

где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.

Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.

Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.

Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.

Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).

Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:

C=3200*Iн/Uн*Kп,

Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.

Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:

1. Трансформатор;

2. Диодный мост;

3. Конденсатор.

Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере.

Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.

Важно:

У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.

Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:

Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.

Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.

Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:

На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.

Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:

Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.6В – это падение на переходе эмиттер база. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.

Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.

Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.

Регулируемые блоки питания

Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.

Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.

Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.

В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.

Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.

Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:

Заключение

Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.

Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.

По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.

Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.

Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.

Ранее ЭлектроВести писали, что Служба безопасности Украины обнаружила в режимных помещениях Южно-Украинской атомной электростанции компьютерную технику, которая использовалась для майнинга криптовалют. По данным следствия, из-за несанкционированного размещения компьютерной техники произошло разглашение сведений о физической защите атомной электростанции, что является государственной тайной. К майнингу криптовалют, возможно, были причастны служащие части Национальной гвардии Украины, охраняющие АЭС.

По материалам: electrik.info.

Блок питания своими руками.

Собираем регулируемый блок питания

Те новички, которые только начинают изучение электроники спешат соорудить нечто сверхъестественное, вроде микрожучков для прослушки, лазерный резак из DVD-привода и так далее… и тому подобное… А что насчёт того, чтобы собрать блок питания с регулируемым выходным напряжением? Такой блок питания – это крайне необходимая вещь в мастерской каждого любителя электроники.

С чего же начать сборку блока питания?

Во-первых, необходимо определиться с требуемыми характеристиками, которым будет удовлетворять будущий блок питания. Основные параметры блока питания – это максимальный ток (I_max), который он может отдать нагрузке (питаемому устройству) и выходное напряжение (U_out), которое будет на выходе блока питания. Также стоит определиться с тем, какой блок питания нам нужен: регулируемый или нерегулируемый.

Регулируемый блок питания – это блок питания, выходное напряжение которого можно менять, например, в пределах от 3 до 12 вольт. Если нам надо 5 вольт — повернули ручку регулятора – получили 5 вольт на выходе, надо 3 вольта – опять повернул – получил на выходе 3 вольта.

Нерегулируемый блок питания – это блок питания с фиксированным выходным напряжением – его менять нельзя. Так, например, многим известный и широко распространённый блок питания «Электроника» Д2-27 является нерегулируемым и имеет на выходе 12 вольт напряжения. Также нерегулируемыми блоками питания являются всевозможные зарядники для сотовых телефонов, адаптеры модемов и роутеров. Все они, как правило, рассчитаны на какое-то одно выходное напряжение: 5, 9, 10 или 12 вольт.

Понятно, что для начинающего радиолюбителя наибольший интерес представляет именно регулируемый блок питания. Им можно запитать огромное количество как самодельных, так и промышленных устройств, рассчитанных на разное напряжение питания.

Далее нужно определиться со схемой блока питания. Схема должна быть простая, легка для повторения начинающими радиолюбителями. Тут лучше остановиться на схеме с обычным силовым трансформатором. Почему? Потому что найти подходящий трансформатор достаточно легко как на радиорынках, так и в старой бытовой электронике. Делать импульсный блок питания сложнее. Для импульсного блока питания необходимо изготавливать достаточно много моточных деталей, таких как высокочастотный трансформатор, дроссели фильтров и пр. Также импульсные блоки питания содержат больше радиоэлектронных компонентов, чем обычные блоки питания с силовым трансформатором.

Итак, предлагаемая к повторению схема регулируемого блока питания приведена на картинке (нажмите для увеличения).

Параметры блока питания:

• Выходное напряжение (U_out) – от 3,3…9 В;

• Максимальный ток нагрузки (I_max) – 0,5 A;

• Максимальная амплитуда пульсаций выходного напряжения – 30 мВ.;

• Защита от перегрузки по току;

• Защита от появления на выходе повышенного напряжения;

• Высокий КПД.

Возможна доработка блока питания с целью увеличения выходного напряжения.

Принципиальная схема блока питания состоит из трёх частей: трансформатора, выпрямителя и стабилизатора.

Трансформатор. Трансформатор Т1 понижает переменное сетевое напряжение (220-250 вольт), которое поступает на первичную обмотку трансформатора (I), до напряжения 12-20 вольт, которое снимается со вторичной обмотки трансформатора (II). Также, по «совместительству», трансформатор служит гальванической развязкой между электросетью и питаемым устройством. Это очень важная функция. Если вдруг трансформатор выйдет из строя по какой-либо причине (скачок напряжения и пр.), то напряжение сети не сможет попасть на вторичную обмотку и, следовательно, на питаемое устройство. Как известно, первичная и вторичная обмотки трансформатора надёжно изолированы друг от друга. Это обстоятельство снижает риск поражения электрическим током.

Выпрямитель. Со вторичной обмотки силового трансформатора Т1 пониженное переменное напряжение 12-20 вольт поступает на выпрямитель. Это уже классика. Выпрямитель состоит из диодного моста VD1, который выпрямляет переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора (II). Для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямительного моста стоит электролитический конденсатор C3 ёмкостью 2200 микрофарад.

Регулируемый импульсный стабилизатор.

Схема импульсного стабилизатора собрана на достаточно известной и доступной микросхеме DC/DC преобразователя – MC34063.

Чтобы было понятно. Микросхема MC34063 является специализированным ШИМ-контроллером, разработанным для импульсных DC/DC преобразователей. Эта микросхема является ядром регулируемого импульсного стабилизатора, который используется в данном блоке питания.

Микросхема MC34063 снабжена узлом защиты от перегрузки и короткого замыкания в цепи нагрузки. Выходной транзистор, встроенный в микросхему, способен отдать в нагрузку до 1,5 ампер тока. На базе специализированной микросхемы MC34063 можно собрать как повышающие (Step-Up), так и понижающие (Step-Down) DC/DC преобразователи. Так же возможно построение регулируемых импульсных стабилизаторов.

Особенности импульсных стабилизаторов.

К слову сказать, импульсные стабилизаторы обладают более высоким КПД по сравнению со стабилизаторами на микросхемах серии КР142ЕН (КРЕНки), LM78xx, LM317 и др. И хотя блоки питания на базе этих микросхем очень просты для сборки, но они менее экономичны и требуют установки охлаждающего радиатора.

Микросхема MC34063 не нуждается в охлаждающем радиаторе. Стоит заметить, что данную микросхему можно довольно часто встретить в устройствах, которые работают автономно или же используют резервное питание. Использование импульсного стабилизатора увеличивает КПД устройства, а, следовательно, уменьшает энергопотребление от аккумулятора или батареи питания. За счёт этого увеличивается автономное время работы устройства от резервного источника питания.

Думаю, теперь понятно, чем хорош импульсный стабилизатор.

Детали и электронные компоненты.

Теперь немного о деталях, которые потребуются для сборки блока питания.

Трансформатор. В качестве трансформатора подойдёт любой сетевой понижающий трансформатор мощностью 8-10 ватт. Его первичная обмотка (I) должна быть рассчитана на переменное напряжение 220-250 вольт, а вторичная (II) на 12-20 вольт.

Где найти такой трансформатор?

Найти подходящий трансформатор можно в старой, неисправной и морально устаревшей аппаратуре: кассетных магнитофонах, стационарных CD-проигрывателях, игровых приставках и пр. Например, подойдут трансформаторы от старых лампово-полупроводниковых телевизоров советского производства ТВК-110ЛМ, ТВК-110Л2 и ТВК-70. Можно приобрести трансформатор серии ТП114, например ТП114-163М. При подборе силового трансформатора не лишним будет иметь представление о том, как узнать мощность трансформатора.

Силовые трансформаторы ТС-10-3М1 и ТП114-163М

Также подойдёт трансформатор ТС-10-3М1 с выходным напряжением около 15 вольт. В магазинах радиодеталей и на радиорынках можно найти подходящий трансформатор, главное, чтобы он соответствовал указанным параметрам.

Микросхема MC34063. Микросхема MC34063 выпускается в корпусах DIP-8 (PDIP-8) для обычного монтажа в отверстия и в корпусе SO-8 (SOIC-8) для поверхностного монтажа. Естественно, в корпусе SOIC-8 микросхема обладает меньшими размерами, а расстояние между выводами составляет около 1,27 мм. Поэтому изготовить печатную плату для микросхемы в корпусе SOIC-8 сложнее, особенно тем, кто только недавно начал осваивать технологию изготовления печатных плат. Следовательно, лучше взять микросхему MC34063 в DIP-корпусе, которая больше по размерам, а расстояние между выводами у такого корпуса – 2,5 мм. Сделать печатную плату под корпус DIP-8 будет легче.

Диодный мост. Диодный мост для блока питания можно изготовить из 4 отдельных диодов 1N4001-1N4007. Также вместо диодов 1N4001-1N4007 можно применить диоды 1N5819. При этом экономичность блока питания повыситься, поскольку диоды серии 1N58xx – это диоды Шоттки и у них меньшее падение напряжения на p-n переходе, чем у обычных диодов серии 1N400x.

Также в блок питания можно установить диодную сборку выпрямительного моста. Сборка занимает на печатной плате меньше места. Для установки в схему подойдут сборки на ток 1 ампер и выше. Для надёжности можно воткнуть в плату сборку и на 2 ампера – хуже не будет.

Где найти сборку диодного моста? В бэушных платах от любой электроники, которая питается от сети 220 вольт. Даже в компактных люминесцентных лампах – КЛЛ – есть диодный мост. Можно выковырять оттуда. Правда что попадётся, 4 отдельных диода или сборка диодного моста можно только гадать – тут как повезёт.

Если быть более конкретным, то подойдут диодные мосты (сборки): DB101-107, RB151-157, D3SBA10, 2W10M, DB207, RS207 и другие аналогичные и более мощные. Можно с лёгкостью применить диодный мост из неисправного компьютерного блока питания. Они мощные и здоровые, рассчитаны на довольно большой ток – хватить за глаза. Не забудьте проверить его на исправность!

Конденсаторы C1, C2, C4, C5 служат для подавления импульсных помех, которые поступают из электросети. Кроме этого они блокируют импульсные помехи, которые могут поступить в электросеть от самого импульсного стабилизатора.

Элементы защиты. В схеме применено два предохранителя. Предохранитель FU2 представляет собой обычный плавкий предохранитель на ток срабатывания 0,16 А (160 мА). Он включен последовательно с первичной обмоткой (I) трансформатора T1. FU1 – самовосстанавливающийся предохранитель. Когда ток через него становиться больше 0,5 ампер, то его сопротивление резко увеличивается, а ток в цепи выпрямителя и стабилизатора резко падает.

Самовосстанавливающийся предохранитель FRX050-90F

Так реализована защита в случае неисправности преобразователя. Стабилитрон VD3 также служит защитным и работает в паре с самовосстанавливающимся предохранителем FU1. Основная его цель – защитить нагрузку (питаемое устройство) от повреждения высоким напряжением. Напряжение стабилизации стабилитрона составляет 11 вольт. В случае неисправности преобразователя и появления на выходе напряжения более 11 вольт, ток через стабилитрон резко возрастает. Возросший ток в цепи приводит к срабатыванию предохранителя FU1, который ограничивает ток. Поэтому защитный стабилитрон VD3 необходимо установить в схему обязательно. В случае если не удастся найти подходящий самовосстанавливающийся предохранитель, то его можно заменить обычным плавким на ток срабатывания 0,5 ампер.

Список деталей, которые потребуются для сборки блока питания.

Название	Обозначение	Номинал/Параметры	Марка или тип элемента
Микросхема	DA1		MC34063
Диодный мост	VDS1 (VD1-VD4)	1-2 ампер, 600 вольт	D3SBA10, RS207, DB107 и аналоги
Электролитические конденсаторы	C8, C9, C12	330 мкФ * 16 вольт	К50-35 или аналоги
	C3	2200 мкФ * 35 вольт
Конденсаторы	C1, C2, C4, C5, C10, C11, C13	0,22 мкФ	КМ-5, К10-17 и аналогичные
	C6	0,1 мкФ
	C7	470 пФ
Резисторы	R1	0,2 Ом (1 Вт)	МЛТ, МОН, С1-4, С2-23, С1-14 и аналогичные
	R3	560 Ом (0,125 Вт)
	R4	3,6 кОм (0,125 Вт)
	R5	8,2 кОм (0,125 Вт)
Резистор переменный	R2	1,5 кОм	СП3-9, СП4-1, ППБ-1А и аналогичные
Диод Шоттки	VD2		1N5819
Стабилитрон	VD3	11 вольт	1N5348
Дроссель	L1, L2	300 мкГн
Дроссель	L3		самодельный
Предохранитель плавкий	FU2	0,16 ампер
Самовосстанавливающийся предохранитель	FU1	0,5 ампер (на напряжение >30-40 вольт)	MF-R050; LP60-050; FRX050-60F; FRX050-90F
Светодиод индикаторный	HL1	любой 3 вольтовый

Дроссели. Дроссели L1 и L2 можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется два кольцевых магнитопровода из феррита 2000HM типоразмера К17,5 х 8,2 х 5 мм. Типоразмер расшифровывается так: 17,5 мм. – внешний диаметр кольца; 8,2 мм. — внутренний диаметр; а 5 мм. – высота кольцевого магнитопровода. Для намотки дросселя понадобиться провод ПЭВ-2 сечением 0,56 мм. На каждое кольцо необходимо намотать 40 витков такого провода. Витки провода следует распределять по ферритовому кольцу равномерно. Перед намоткой, ферритовые кольца нужно обмотать лакотканью. Если лакоткани нет под рукой, то обмотать кольцо можно скотчем в три слоя. Стоит помнить, что ферритовые кольца могут быть уже покрашены – покрыты слоем краски. В таком случае обматывать кольца лакотканью не надо.

Кроме самодельных дросселей можно применить и готовые. В этом случае процесс сборки блока питания ускориться. Например, в качестве дросселей L1, L2 можно применить вот такие индуктивности для поверхностного монтажа (SMD — дроссель).

SMD-дроссель

Как видим, на верхней части их корпуса указано значение индуктивности – 331, что расшифровывается как 330 микрогенри (330 мкГн). Также в качестве L1, L2 подойдут готовые дроссели с радиальными выводами для обычного монтажа в отверстия. Выглядят они вот так.

Дроссель с радиальными выводами

Величина индуктивности на них маркируется либо цветовым кодом, либо числовым. Для блока питания подойдут индуктивности с маркировкой 331 (т.е. 330 мкГн). С учётом допуска ±20%, который разрешён для элементов бытовой электроаппаратуры, также подойдут дроссели с индуктивностью 264 — 396 мкГн. Любой дроссель или катушка индуктивности рассчитана на определённый постоянный ток. Как правило, его максимальное значение (I_{DC max}) указывается в даташите на сам дроссель. Но на самом корпусе это значение не указывается. В таком случае можно ориентировочно определить значение максимально допустимого тока через дроссель по сечению провода, которым он намотан. Как уже говорилось, для самостоятельного изготовления дросселей L1, L2 необходим провод сечением 0,56 мм.

Дроссель L3 самодельный. Для его изготовления необходим магнитопровод из феррита 400HH или 600HH диаметром 10 мм. Найти такой можно в старинных радиоприёмниках. Там он используется в качестве магнитной антенны. От магнитопровода нужно отломать кусок длиной 11 мм. Сделать это достаточно легко, феррит легко ломается. Можно просто плотно зажать необходимый отрезок пассатижами и отломить излишки магнитопровода. Также можно зажать магнитопровод в тисках, а потом резко ударить по магнитопроводу. Если с первого раза аккуратно разломить магнитопровод не получиться, то можно повторить операцию.

Затем получившийся кусок магнитопровода нужно обмотать слоем бумажного скотча или лакоткани. Далее наматываем на магнитопровод 6 витков сложенного вдвое провода ПЭВ-2 сечением 0,56 мм. Для того чтобы провод не размотался, обматываем его сверху скотчем. Те выводы проводов, с которых начиналась намотка дросселя, в последующем впаиваем в схему в том месте, где показаны точки на изображении L3. Эти точки указывают на начало намотки катушек проводом.

Дополнения.

В зависимости от нужд можно внести в конструкцию те или иные изменения.

Например, вместо стабилитрона VD3 типа 1N5348 (напряжение стабилизации – 11 вольт) в схему можно установить защитный диод – супрессор 1,5KE10CA.

Супрессор – это мощный защитный диод, по своим функциям схож со стабилитроном, однако, основная его роль в электронных схемах – защитная. Назначение супрессора – это подавление высоковольтных импульсных помех. Супрессор обладает высоким быстродействием и способен гасить мощные импульсы.

В отличие от стабилитрона 1N5348, супрессор 1.5KE10CA обладает высокой скоростью срабатывания, что, несомненно, скажется на быстродействии защиты.

В технической литературе и в среде общения радиолюбителей супрессор могут называть по-разному: защитный диод, ограничительный стабилитрон, TVS-диод, ограничитель напряжения, ограничительный диод. Супрессоры можно частенько встретить в импульсных блоках питания – там они служат защитой от перенапряжения питаемой схемы при неисправностях импульсного блока питания.

О назначении и параметрах защитных диодов можно узнать из статьи про супрессор.

Супрессор 1,5KE10CA имеет букву С в названии и является двунаправленным – полярность установки его в схему не имеет значения.

Если есть необходимость в блоке питания с фиксированным выходным напряжением, то переменный резистор R2 не устанавливают, а заменяют его проволочной перемычкой. Нужное выходное напряжение подбирают с помощью постоянного резистора R3. Его сопротивление рассчитывают по формуле:

U_вых = 1,25 * (1+R4/R3)

После преобразований получается формула, более удобная для расчётов:

R3 = (1,25 * R4)/(U_вых – 1,25)

Если использовать данную формулу, то для U_вых = 12 вольт потребуется резистор R3 с сопротивлением около 0,42 кОм (420 Ом). При расчётах, значение R4 берётся в килоомах (3,6 кОм). Результат для резистора R3 также получаем в килоомах.

Для более точной установки выходного напряжения U_вых вместо R2 можно установить подстроечный резистор и выставить по вольтметру требуемое напряжение более точно.

При этом следует учесть, что стабилитрон или супрессор стоит устанавливать с напряжением стабилизации на 1…2 вольта больше, чем расчётное напряжение на выходе (U_вых) блока питания. Так, для блока питания с максимальным выходным напряжением равным, например, 5 вольт следует установить супрессор 1,5KE6V8CA или аналогичный ему.

Изготовление печатной платы.

Печатную плату для блока питания можно сделать разными способами. О двух методах изготовления печатных плат в домашних условиях уже рассказывалось на страницах сайта.

В общем, выбрать есть из чего.

Налаживание и проверка блока питания.

Чтобы проверить работоспособность блока питания его для начала нужно, конечно же, включить. Если искр, дыма и хлопков нет (такое вполне реально), то скорее БП работает. Первое время держитесь от него на некотором расстоянии. Если ошиблись при монтаже электролитических конденсаторов или поставили их на меньшее рабочее напряжение, то они могут «хлопнуть» — взорваться. Это сопровождается разбрызгиванием электролита во все стороны через защитный клапан на корпусе. Поэтому не торопитесь. Подробнее об электролитических конденсаторах можно почитать здесь. Не ленитесь это прочитать – пригодиться не раз.

Внимание! Во время работы силовой трансформатор находиться под высоким напряжением! Пальцы к нему не совать! Не забывайте о правилах техники безопасности. Если надо что-то изменить в схеме, то сначала полностью отключаем блок питания от электросети, а потом делаем. По-другому никак – будьте внимательны!

P.S.

Под занавес всего этого повествования хочу показать готовый блок питания, который был сделан своими руками.

Да, у него ещё нет корпуса, вольтметра и прочих «плюшек», которые облегчают работу с таким прибором. Но, несмотря на это, он работает и уже успел спалить офигенный трёхцветный мигающий светодиод из-за своего бестолкового хозяина, который любит безбашенно крутить регулятор напряжения . Желаю и вам, начинающие радиолюбители, собрать что-нибудь похожее!

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Снова блок питания, на этот раз 24 Вольта, 20 Ампер и 480 Ватт. Обзор блока питания 24 Вольта. Устройство и тест блока питания

По большому счету блоки питания друг от друга особо ничем не отличаются, но в этот раз все пошло по другому, отличалось многое, и об этом я и расскажу, выделяя ключевые моменты, думаю что это будет полезно.
Постараюсь сделать обзор коротким, ну или по крайней мере не очень длинным 🙂

Отличия начались еще с упаковки. Для начала в коробке было специальное «окошко», через которое видно наклейку с наименованием БП, удобно.
Во вторую очередь оказалось, что БП запаян в пленку, что также раньше мне не встречалось.

Внешне блок питания практически не отличается от предыдущей модели мощностью 360 Ватт, те же размеры, такая же решетка вентилятора.

В своих обзорах я практически всегда показываю фото клеммника. Начал я так делать после комментария, где мне писали что бывают БП, где крышка не открывается полностью, и вот мне тоже попался такой блок. Позже выяснилось, что это можно исправить, но «из коробки» крышка полностью не открывалась, неудобно.

Маркировка клемм не в виде наклейки, а проштампована на крышке. Также сделана предупреждающая надпись около вентилятора.
Крышка довольно тонкая, в одном месте ее даже продавило.

Как водится, есть и резистор для подстройки выходного напряжения, а также светодиод индикации работы.
Блок питания промаркирован как S-480-24. Выходной ток 20 Ампер. Я наверное никогда не пойму, зачем БП маркируют как LED Power supply, при чем здесь светодиоды если Бп универсальный, видимо так они лучше продаются.
Присутствует предупреждающая наклейка, а также переключатель 110/220 Вольт.
Выпущен БП в конце 2016 года, можно сказать что свежий.

Когда я снял крышку, то на некоторое время даже завис 🙂 Ну наконец то что-то отличное от уже набивших оскомину классических БП на базе TL494. Внутри практически пусто, как говорится -это жжж.. неспроста.
Корпус также немного отличается, обычно крышка крепится на шести винтах, в данном случае два винта и пара выступов вверху.

Чтобы было лучше понятно разницу между «классическим» БП и этим, я сделал пару фото в сравнении с предыдущим БП 12 Вольт 360 Ватт.

Первым делом осмотр крепления силовых элементов. И хотя если транзисторы или диоды стоят парами, то 99% что проблем не будет, я все равно продолжаю осматривать крепеж.
Транзисторы и диоды прижаты планками к алюминиевому корпусу. Но теплораспределительных пластинок нет, т.е. силовые элементы просто прижаты к самому корпусу.
Замечаний нет, все ровно и аккуратно, даже накидали теплопроводящей пасты, сначала может показаться что ее уж слишком много, но на самом деле под элементами остался совсем тонкий слой.

Если внимательно посмотреть на второе фото, то можно заметить маркировку на печатной плате, судя по которой плата проектировалась для БП мощностью 360 Ватт.

Охлаждает начинку вентилятор диаметром 60мм. По ощущениям довольно производительный, впрочем об этом говорит и соотношение мощности к его размеру. Шумит не очень сильно, но заметно.

Первым же тестом идет измерение диапазона регулировки выходного напряжения.
1. Исходно БП был настроен на чуть большее чем 24 Вольта напряжение.
2. Минимально можно выставить около 14 Вольт, но работает БП в таком режиме нестабильно, пришлось переключить тестер в режим отображения минимальных и максимальных значений. Судя по всему БП в таком режиме недогружен, ШИМ контроллеру не хватает питания и он делает постоянный рестарт.
3. Стабильно БП начинает работать ближе к напряжению в 20 Вольт.
4. Максимально получилось выставить около 27 Вольт.
5. Выставляем штатные 24 Вольта и замечаем две вещи. Регулировка довольно грубая, непонятно зачем сделали регулировку аж от 14 Вольт, вполне могли урезать диапазон до 20-27, было бы более плавно.
6. Но проблема в другом, по мере прогрева выходное напряжение немного «плывет» вверх, это можно заметить по параметру МАХ и времени рядом.

Раз уж измерял напряжение, то попутно измерил емкость входных и выходных конденсаторов.
Входные имеют суммарную емкость в 313 мкФ, что маловато для мощности 480 Ватт, с выходными картина не лучше, около 7000мкФ, тоже хотелось бы больше. Но как я неоднократно указывал, у брендовых БП емкость выходных конденсаторов примерно такая же при подобных характеристиках БП.

Вот теперь можно спокойно разобрать и посмотреть, какие отличия нам приготовили китайские инженеры.

Первый «сюрприз» ждал меня практически сразу. Еще при разборке я обратил внимание, что мест для винтов крепления платы пять, а самих винтов всего четыре. Но отсутствовал не средний, как обычно, а угловой.
Забегая немного вперед, скажу, винт нашелся когда я случайно стукнул плату уже ближе к концу осмотра, предположительно он был под трансформатором. Непорядок.

На входе блока питания установлен фильтр от помех, поступающих со стороны блока питания в сеть. Фильтр набран в типичной для подобных БП конфигурации.

1. Перед фильтром установлен предохранитель и пара термисторов для ограничения пускового тока. Иногда меня спрашивают, а зачем отмечают в таких БП фазу и ноль. Дело в том, что в БП один предохранитель и стоит он обычно по линии фазы, соответственно при выходе БП из строя электроника не только обесточится, а и не будет под потенциалом фазы.
2. Дальше идет помехоподавляющий конденсатор и двухобмоточный дроссель, намотанный довольно толстым проводом.
3. Все помехоподавляющие конденсаторы, которые влияют на безопасность, применены правильного Y2 типа. В фильтре использован только один простой высоковольтный конденсатор, но его применение не снижает уровень безопасности.
4. Диодный мост набран из четырех диодов 1N5408, что на мой взгляд не очень хорошо при таких мощностях, спасает ситуацию только активное охлаждение. Зато рядом видно место под установку конденсатора. На это место можно установить конденсатор на напряжение 400-450 Вольт и он будет «помогать» уже установленным.

Необычно выглядят четыре фильтрующих конденсатора вместо привычных двух. На корпусе значок известной фирмы, но не обольщайтесь, это не фирменные конденсаторы. Внешне это заметно по кривизне термоусадки вверху корпуса.
Заявленная емкость фильтра 470мкф, включение 2S2P, реальная емкость 313мкФ, я не думаю что реальные фирменные конденсаторы имели бы такой разброс, да и сам габарит говорит за себя.

Что интересно, трансформатор применен примерно того же размера, что и в предыдущем БП 360 Ватт. Но работает обозреваемый БП на частоте в 2 раза больше, чем у предыдущего.

1. В этот раз применены полевые транзисторы, а не привычные по предыдущим обзорам, биполярные. Транзисторы IRFP460, но судя по внешнему виду транзисторы отличаются, что может говорить об их БУшности, потому как на нормальном производстве обычно транзисторы из одной партии, не говоря о внешнем виде.
2. Примерно та же картина и с выходными диодыми сборками. Обе имеют маркировку 43CTQ100, но при этом разные внешне.
3. Выходной дроссель намотан в четыре провода и имеет относительно небольшой размер, особенно в сравнении с предыдущими моделями БП, которые я обозревал.
4. Выходные конденсаторы неизвестного производителя, напряжение 35 Вольт, емкость 2200мкФ.

Выходной помехоподавляющий дроссель привычно отсутствует, да и вообще в мощных БП (по крайней мере китайских) попадается крайне редко.
Рядом с конденсаторами находится мощный резистор, «благодаря» которому при прогреве «уползает» выходное напряжение.

Обычно в обзорах я осматриваю печатную плату и чаще всего пишу — плата чистая, пайка аккуратная, но не в этом случае, здесь все наоборот.

Но кроме всего прочего меня удивила разводка печатной платы. Чаще всего рекомендуется размещать силовые узлы как можно ближе друг к другу. А если сказать точнее, то — связанные силовые узлы.
В данном случае мы видим кучу длинных дорожек идущих от силовых транзисторов к трансформатору, параллельно им идет дорожка питания, а также общий провод. На мой личный взгляд такое решение не очень правильно и чревато большими помехами в радиоэфире. Ситуацию спасает только полностью металлический корпус блока питания, который рекомендуется заземлить.

Выходная часть большей частью представляется из себя полностью залуженные полигоны, что правильно при таких токах.
Но если посмотреть чуть ниже, то мы увидим жменьку радиодеталей, это элементы цепи обратной связи, с другой стороны платы, сразу над ними, расположен нагрузочный резистор (нарисовал на фото), который ощутимо греется. Нагрев влияет на компоненты и напряжение «плывет», не помогают даже точные резисторы. В данном случае это не страшно, так как уход небольшой, но он есть. Перфекционисты могут просто поднять резистор над платой и попутно уменьшить нагрев стоящего рядом электролитического конденсатора.

А вот за резисторы под сетевым фильтром спасибо. Мало того что резисторы стоят как минимум парами, а в цепи питания ШИМ контроллера так вообще 4 штуки. Так еще и присутствуют резисторы до диодного моста и после. Первые разряжают входной помехоподавляющий конденсатор, вторые, конденсаторы фильтра питания.

БП собран на базе популярного ШИМ контроллера UC2845, потому получается, что БП однотактный. Еще одно важное отличие, так как предыдущие были на базе TL494. По сути оба ШИМ контроллера разработаны примерно в одно время, потому на данный момент являются самыми классическими среди применяемых в БП. Данная особенность является плюсом, так как такие БП проще в ремонте.

Не обошлось и без косяков. Вообще китайский БП и косяки, братья навек, меняется только уровень.
В данном случае сразу был обнаружен неприпаянный вывод снаббера одного из выходных диодов, не очень хорошо.
Кроме этого по всей плате видны мелкие шарики припоя, а также следы от пайки в ванне. Данные следы могут либо вообще не повлиять, либо просто выгореть при первом включении и также никак не повлиять, либо вывести БП из строя. Исправляеются недоработки очень просто, но технолог на производстве явно получает свою зарплату зря, если он там вообще есть.

Блок питания с такой схемотехникой я еще не обозревал, потому вдвойне было интересно начертить его схему. Если на фото кажется что деталей в нем совсем мало, то глядя на схему такое ощущение пропадает.

Дальше я разбил схему на условные узлы, цвета могут быть малоконтрастны, извините, выбор небольшой.
1. Красный — силовая высоковольтная (горячая) часть
2. Синий — выходная низковольтная (холодная) часть, узел обратной связи и схема питания вентилятора.
3. Зеленый — ШИМ контроллер и его штатная обвязка.
4. Оранжевый — предположительно узел плавного старта и защиты от КЗ на выходе.
5. Неизвестный мне цвет — диод около трансформатора, узел защиты от насыщения трансформатора.

Номиналы и позиционные обозначения в большинстве соответствуют реальности, но номиналы некоторых SMD конденсаторов указаны ориентировочно, так как я не выпаивал их из платы.

Данный БП построен по однотактной прямоходовой (Forward) схемотехнике, тогда как более распространенные маломощные однотактные БП строятся по однотактной обратноходовой (Flyback).
На блок схеме я выделил цветом узлы прямоходового преобразователя (справа), которых нет в схеме обратноходового (слева). В прямоходовом добавлен диодов, дроссель и одна из обмоток трансформатора включена в обратной полярности (это важно).
Кроме того есть еще одно отличие, в случае прямоходовой схемы у сердечника трансформатора не делают зазор, который обязателен в обратноходовой схеме.

Прямоходовая схемотехника (особенно однотактная) очень похожа на классический понижающий (stepdown) преобразователь.
В обоих схемах входной ключ «накачивает» выходной дроссель, а в паузе через диод отдает энергию в нагрузку. Только в случае прямоходомого БП в роли ключа выступает как сам транзистор, так и трансформатор и один из выходных диодов.
Покажу сходные узлы, они обозначены одним цветом для наглядности. Думаю что теперь понятно, почему выше я писал, что фильтрующего выходного дросселя в этом БП нет, потому как тот что установлен является накопительным. Закорачивать этот дроссель категорически нельзя.

Обычно прямоходовая схема используется при больших мощностях, а обратноходовая при малых. Обусловлено это тем, что у обратноходовой схемы трансформатор имеет зазор и размеры трансформатора начинают становиться существенными, кроме того контролировать выбросы труднее и схема может работать менее стабильно.

Но у прямоходовых мощных схем также хватает сложностей. В данном случае в схему добавлен дополнительный диод и обмотка трансформатора. Эта цепь необходима для защиты трансформатора от насыщения при нештатных ситуациях (например КЗ в нагрузке). В цветном варианте схемы этот узел отмечен «неизвестным цветом».
Цитата, описывающая этот узел, взята отсюда (внимание, возможна навязчивая реклама).

Данная схема имеет несколько существенных недостатков. Во-первых, работа с однополярными токами в обмотках трансформатора требует мер по снижению одностороннего намагничения сердечника. Во-вторых, при размыкании ключа энергия, накопленная в индуктивности намагничения трансформатора, не может «разрядиться» самостоятельно, поскольку все выводы трансформатора «повисают в воздухе». В этом случае возникает индуктивный выброс — повышение напряжения на силовых электродах ключевого транзистора, что может привести к его пробою. В-третьих, короткое замыкание выходных клемм преобразователя обязательно выведет силовую часть из строя, следовательно, требуются тщательные меры по защите от КЗ.

Недостаток, связанный с намагничением сердечника однополярными токами, присущ всем однотактным схемам, и с ним успешно бо-рятся введением немагнитного зазора. Для борьбы с перенапряжениями используется дополнительная обмотка, «разряжающая» индуктивный элемент в фазе холостого хода током г3, как показано на рисунке

Дабы не перегружать читателей ненужной информацией, завязываю с теорией и перехожу к практике, а точнее к тестам.

Тестовый стенд стандартен для моих обзоров и состоит из:
1. Электронная нагрузка
2. Мультиметр
3. Осциллограф
4. Тепловизор
5. Термометр
6. Ваттметр, обзора нет.
7. Ручка карандаш и бумажка.

Уже на холостом ходу присутствуют небольшие пульсации, в данном случае некритичные.

Для теста использовалась комбинация из резисторов и электронной нагрузки.
1. Сначала было подключено два резистора, которые обеспечивали ток нагрузки около 4.8 Ампера, электронная нагрузка добавляла нагрузку до 5 Ампер.
Пульсации на мой взгляд великоваты для 25% нагрузки.
2. Та же пара резисторов с током 4.8 Ампера + 5.2 на электронной, в сумме 10 Ампер.
Пульсации более 100мВ, выходное напряжение немного поднялось, что хоть и является побочным эффектом, но в данном случае полезным.

1. Два резистора 4.8 Ампера + 10.2 на электронной, в сумме 15 Ампер.
Пульсации выросли, причем довольно существенно. На осциллографе выставлено 50мВ на клетку, щуп в положении 1:1, дальше можете посчитать сами.
Выходное напряжение еще немного поднялось.
2. В дополнение к двум нагрузочным резисторам добавил третий, в сумме получилось 7.2 Ампера + электронная 12.8, в сумме 20 Ампер ток нагрузки.
Пульсации еще выросли и стали очень ощутимыми, на установленном пределе измерения еле хватает экрана оциллографа.
Выходное напряжение также немного поднялось, но отмечу один момент. Выше я писал, что по мере прогрема напряжение растет, в процессе теста напряжение стояло жестко. Колебания если и были, то в пределах одного последнего знака. Т.е. подняли ток нагрузки, напряжение поднялось и не меняется до следующего шага теста, так что здесь плюс.

Измерение КПД стало уже неотъемлемой частью моих тестов БП, не обошел я вниманием и этот экземпляр, тем более что он имеет другую схемотехнику.
В итоге у меня вышло:
Вход — Выход — КПД.
7.1 — 0 — 0
144 — 120 — 83,3%
277 — 240 — 86,6%
414 — 360 — 86,9%
556 — 480 — 86,3%

На мой взгляд КПД находится на довольно приличном уровне, лучше чем у предыдущих БП, обзоры которых я делал.

Теперь по поводу температуры и ее распределения между элементами.
Больше всего нагревается входной диодный мост и трансформатор, но в обоих случаях температура находится далеко от критичной, потому я вполне могу сказать, что БП мог бы выдать и 550-600 Ватт. Особенно отмечу низкую температуру силовых транзисторов, они не прогревались выше 52 грудсов даже при максимальной мощности.
Тест проходил стандартно, 20 минут прогрев на 25% мощности, потом 20 минут на 50% и т.п. Общее время теста составило около полтора часа так как последний тест я решил немного продлить.
По большому счету не имело значения сколько бы я тестировал этот БП, так как термопрогрев у устройств с активным охлаждением наступает очень быстро и что через 20 минут, что через час, температура будет почти неизменной. У БП с пассивным охлаждением это время гораздо больше, потому я стараюсь тестировать их дольше.

Но не обошлось и без одной не очень приятной мелочи, свойственной блокам питания с активным охлаждением. Дело в том, что нормальная температура компонентов сохраняется в основном благодаря постоянному току воздуха внутри корпуса. Когда я снимал крышку для тестов, то отмечал быстрый рост температуры. К сожалению данная особенность свойственна всем БП имеющим активное охлаждение и при нагрузке выше 50% с остановленным вентилятором обычно заканчивается печально.

Чаще всего такое происходит из-за перегрева силового трансформатора. Я частенько отмечаю важность контроля температуры именно трансформатора, так при нагреве выше определенной температуры феррит теряет свои свойства.
Если объяснить «на пальцах», то происходит следующее:
Представьте себе насос (транзисторы инвертора), схему управления (ШИМ контроллер), баллон (трансформатор) и клапан (выходные диоды).
Насос качает воду (допустим) в баллон, потом пауза, выходной клапан сливает воду, потом цикл повторяется.
Чем больше нужна мощность, тем больше воды мы качаем в баллон. Но тут происходит перегрев, объем нашего баллона уменьшается раз в 5, но схема управления этого не знает и пытается качать как и раньше. Так как баллон стал меньше, то насос начинается работать с большой перегрузкой, а дальше два варианта, либо лопнет баллон, либо сгорит насос. Так как баллон очень крепкий, то выгорает насос, чаще всего унося с собой и схему управления и предохранитель.
Потому важно следить не за транзисторами, температура которых можно достигать и 150 градусов, а за трансформатором, у которого предел 110-120 градусов.

Блок питания не имеет контроля работы вентилятора и термозащиты, потому в случае его остановки (пыль, заклинивание), скорее всего сгорит. Такая ситуация с многими блока питания и потому важно следить за состоянием системы охлаждения.

На фото видно рост температуры трансформатора, где буквально за 20 секунд она поднимается с 92 градусов до 100 при снятой крышке. На самом деле температура изначально была ниже, просто она успела подрасти пока я открыл крышку и делал первое фото.

Зато в процессе теста нагрузочные резисторы грелись от души, температура около 250 градусов даже при обдуве, температура электронной нагрузки была существенно ниже, хотя на ней рассеивалось почти в 2 раза больше. Зато после последжних тестов у моей нагрузки в итоге подгорел один из термовыключателей и она норовила выключиться гораздо раньше чем достигала перегрева, никак не займусь новой версией.

Выводы.
Не буду расписывать преимущества и недостатки, а постараюсь дать выжимку из того, что я увидел.
Блок питания прошел тест под полной нагрузкой, нагрев был в пределах нормы и даже ниже ее, что дает возможность предположить нормальную работы и при заметно больших мощностях.
Но вот качество изготовления сильно хромает, также расстраивает заниженная емкость входных и низкое качество выходных конденсаторов. Данное устройство больше похоже на конструктор для сборки нормального БП, но укомплектованный абы как.

Получается что с одной стороны ругать не хочется, ведь БП работает, и работает нормально, с другой мелочи в виде капелек припоя, выпадающего винтика и т.п. требуют «доработки напильником».

Магазин дал купон для обзора — S480power, с ним цена выходит $22.99. На мой личный взгляд, даже с такими недоработками цена вполне адекватна, если не страшит перспектива проверки и доработки, то вполне нормально. Если хотите вариант купил и пользуйся, то лучше взять Менвелл, но цена будет выше. Купон будет действовать две недели.

На этом все, как обычно жду вопросов, а также комментариев. Ну а меня ждет блок питания мощностью 600 Ватт.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.
Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт и ток до 1.5 Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню, как это сделать.В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникло трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймём принцип её работы.

Схема состоит из трех основных частейСетевой понижающий трансформатор (красным обозначен), он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона, подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки подключены параллельно, то есть общий ток около полутора ампер.
Вторая часть из себя представляет выпрямитель, для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор, для сглаживания напряжения после выпрямителя и фильтрации помех.

И наконец третий узел — это плата самого стабилизатора, давайте её рассмотрим поподробнее…

Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. Режим стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания.
Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.

Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1, выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен, как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.Изменяя сопротивление каждого из них, мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.

Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.

Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.

Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.

Можно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.

Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.

Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 миллиампер в случае если стабилитрон одноваттный.

Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, в итоге сумма их напряжения будет равняться конечному напряжению стабилизации.
Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.

А теперь давайте проверим конструкцию в работе

 и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт

Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока, напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о корректной работе функции ограничения.

Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.

Максимальный выходной ток в моём случае, составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.Несмотря на простоту конструкции, при токах около одного Ампера, наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.

Монтаж при желании можно сделать навесным,но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.

В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.

По мне, это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.

Архив к статье: скачать…
Автор; АКА КАСЬЯН

Как сделать лабораторный блок питания из ноутбучного зарядного устройства

Лабораторные блоки питания хороши тем, что позволяют регулировать выходное напряжение. Они могут использоваться в разных целях: для проверки лампочек, светодиодов, реанимации полностью истощённых аккумуляторов и для питания различных устройств. Такой блоки питания можно сделать из ненужного зарядного устройства от ноутбука, потребуется лишь несколько радиоэлементов, вольтметр а также провода и паяльник.

Обычно ноутбучные зарядные устройства могут выдавать до 20 вольт и 3 ампер, чего будет вполне достаточно для большинства задач, которые обычно возлагаются на лабораторные БП. Кроме того, в такой БП можно встроить USB-выход для зарядки смартфонов и других гаджетов.

Что нам потребуется:

— Зарядное устройство от ноутбука, которое будет взято за основу блока питания.
— Регулятор вольтажа (например, такой или такой).
— Корпус, который подойдёт для этой задачи.
— Выключатель, рассчитанный минимум на 3 ампера.
— Вольтметр с экраном (например, такой). Можно обойтись без него, но тогда напряжение каждый раз при перенастройке придётся замерять мультиметром, а это не очень удобно.
— Провода с крокодилами и переходники для разных разъёмов (опционально).

— Преобразователь напряжения с 220 до 5 вольт для USB-порта (его можно взять от зарядного устройства от смартфона).
— Потенциометр для изменения вольтажа.
— Провода.
— Инструменты: паяльник, канифоль, припой, мультиметр, горячий клей с пистолетом.
— Пару часов свободного времени.

Разберите корпус зарядного устройства. Если он неразборный, воспользуйтесь бормашиной или нагретым над газом ножом.

Спаяйте компоненты по этой схеме:

Если всё сделано правильно, вольтметр должен показать выходное напряжение. Поместите все компоненты в корпус, предварительно сделав отверстия для проводов, выключателя, регулятора напряжения и вольтметра. При отключении блока питания выключателем на корпусе USB-зарядник всё равно продолжит работать, ведь он запитан напрямую от 220 вольт.

Мощный импульсный блок питания на 12 В своими руками

Доброго времени суток дорогие друзья, в этой статье хочу поделиться с вами своим опытом по созданию импульсных источников питания. Речь пойдет о том как собрать своими руками импульсный источник питания на микросхеме IR2153.
Микросхема IR2153 представляет собой высоковольтный драйвер затвора, на ней строят много различных схем, блоки питания, зарядные устройства и т. д. Напряжение питания варьируется от 10 до 20 вольт, рабочий ток 5 мА и рабочую температуру до 125 градусов Цельсия.
Начинающие радиолюбители побаиваются собрать свой первый импульсный блок питания, очень часто прибегают к трансформаторным блокам. Я в свое время тоже опасался, но все таки собрался и решил попробовать, тем более что деталей было достаточно для его сборки. Теперь поговорим не много о схеме. Это стандартный полумостовой источник питания с IR2153 на борту.

Детали

Диодный мост на входе 1n4007 или готовая диодная сборка рассчитанная на ток не менее 1 А и обратным напряжением 1000 В.
Резистор R1 не менее двух ватт можно и 5 Ватт 24 кОм, резистор R2 R3 R4 мощностью 0,25 Ватт.
Конденсатор электролитический по высокой стороне 400 вольт 47 мкф.
Выходной 35 вольт 470 – 1000 мкФ. Конденсаторы фильтра пленочные рассчитанные на напряжение не менее 250 В 0,1 — 0,33 мкФ. Конденсатор С5 – 1 нФ. Керамический, конденсатор С6 керамический 220 нФ, С7 пленочный 220 нФ 400 В. Транзистор VT1 VT2 N IRF840, трансформатор от старого блока питания компьютера, диодный мост на выходе полноценный из четырех ультрабыстрых диодах HER308 либо другие аналогичные.
В архиве можно скачать схему и плату:


Печатная плата изготовлена на куске фольгированного одностороннего стеклотекстолита методом ЛУТ. Для удобства подключения питания и подключения выходного напряжения на плате стоят винтовые клемники.

Схема импульсного блока питания на 12 В

Преимущество этой схемы в том, что эта схема очень популярная в своем роде и ее повторяют многие радиолюбители в качестве своего первого импульсного источника питания и КПД а разы больше не говоря уже и размерах. Схема питается от сетевого напряжения 220 вольт по входу стоит фильтр который состоит из дросселя и двух пленочных конденсаторов рассчитанных на напряжение не менее 250 – 300 Вольт емкостью от 0,1 до 0,33 мкФ их можно взять из компьютерного блока питания.

В моем случае фильтра нет, но поставить желательно. Далее напряжение поступает на диодный мост рассчитанный на обратное напряжение не менее 400 Вольт и током не менее 1 Ампера. Можно и поставить готовую диодную сборку. Дальше по схеме стоит сглаживающий конденсатор с рабочим напряжением 400 В, поскольку амплитудное значение сетевого напряжение составляет в районе 300 В. Емкость данного конденсатора подбирается следующим образом, 1 мкФ на 1 Ватт мощности, так как я не собираюсь выкачивать из этого блока большие токи, то в моем случае стоит конденсатор на 47 мкФ, хотя из такой схемы можно и выкачивать сотни ватт. Питание микросхемы берется с переменки, здесь организован источник питания резистор R1 который обеспечивает гашение тока, желательно ставить помощнее не менее двух ватт так как осуществляется его нагрев, затем напряжение выпрямляется всего одним диодом и поступает на сглаживающий конденсатор а затем на микросхему. 1 вывод микросхемы плюс питания и 4 вывод это минус питания.

Можно и собрать отдельный источник питания для нее и подать согласно полярности 15 В. В нашем случае микросхема работает на частоте 47 – 48 кГц для такой частоты организована RC цепочка состоящая из резистора R2 15 ком и пленочного или керамического конденсатора на 1 нФ. При таком раскладе деталей микросхема будет работать правильно и вырабатывать прямоугольные импульсы на своих выходах которые поступают на затворы мощных полевых ключей через резисторы R3 R4 номиналы их могут отклоняться в пределах от 10 до 40 Ом. Транзисторы необходимо ставить N канальные, в моем случае стоят IRF840 с рабочим напряжением сток исток 500 В и максимальным током стока при температуре 25 градусов 8 А и максимальной рассеиваемой мощностью 125 Ватт. Далее по схеме стоит импульсный трансформатор, после него идет полноценный выпрямитель из четырех диодов марки HER308, обычные диоды тут не подойдут так как они не смогут работать на высоких частотах, поэтому ставим ультрабыстрые диоды и после моста напряжение уже поступает на выходной конденсатор 35 Вольт 1000 мкФ, можно и 470 мкФ особо больших емкостей в импульсных блоках питания не требуется.

Вернемся к трансформатору, его можно найти на платах компьютерных блоков питания, определить тут его не сложно на фото видно самый большой вот он то нам и нужен. Чтобы перемотать такой трансформатор необходимо прослабить клей, которым склеены половинки феррита, для этого берем паяльник или паяльный фен и потихоньку прогреваем трансформатор, можно опустить в кипяток на несколько минут и аккуратно разъединяем половинки сердечника. Сматываем все базовые обмотки, наматывать будем свои. Из расчета того что мне на выходе нужно получить напряжение в районе 12-14 Вольт, первичная обмотка трансформатора содержит 47 витков проводом 0,6 мм в две жилы, делаем изоляцию между намоткой обычным скотчем, вторичная обмотка содержит 4 витка того же провода в 7 жил. ВАЖНО производить намотку в одну сторону, каждый слой изолировать скотчем, отмечая начало и конец обмоток иначе ни чего работать не будет, а если и будет тогда блок не сможет отдать всю мощность.

Проверка блока

Ну а теперь давайте протестируем наш блок питания так как мой вариант полностью исправен то я сразу подключаю в сеть без страховочной лампы.
Проверим выходное напряжение как видим оно в районе 12 – 13 В не много гуляет от перепадов напряжения в сети.

В качестве нагрузки автомобильная лампа на 12 В мощностью 50 Ватт ток соответственно протекает 4 А. Если такой блок дополнить регулировкой тока и напряжения, поставить входной электролит большей емкости, то можно смело собирать зарядное устройство для авто и лабораторный блок питания.

Перед запуском блока питания необходимо проверить весь монтаж и включаем в сеть через страховочную лампу накаливания 100 Ватт, если Лампа горит в полный накал значит ищите ошибки при монтаже сопли не смытый флюс либо не исправен какой то компонент и т д. При правильной сборке лампа должна слегка вспыхнуть и погаснуть, это нам говорит, что Конденсатор по входу зарядился и ошибок в монтаже нет. Поэтому перед установкой компонентов на плату их необходимо проверять даже если они новые. Еще один не мало важный момент после запуска напряжение на микросхеме между 1 и 4 выводом должно быть не менее 15 В. Если это не так подбирать нужно номинал резистора R2.

Смотрите видео

Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. У каждого радиолюбителя, в его домашней лаборатории, обязательно должен быть регулируемый блок питания, позволяющий выдавать постоянное напряжение от 0 до 14 Вольт при токе нагрузки до 500mA. Причем такой блок питания должен обеспечивать защиту от короткого замыкания на выходе, чтобы не «сжечь» проверяемую или ремонтируемую конструкцию, и не выйти из строя самому.

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

1. Принципиальная схема блока питания.

Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 14–17 Вольт. Это напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (II) трансформатора, выпрямляется диодами VD1 — VD4, включенными по мостовой схеме, и сглаживается фильтрующим конденсатором С1. Если не будет конденсатора, то при питании приемника или усилителя в динамиках будет слышен фон переменного тока.

Диоды VD1 — VD4 и конденсатор С1 образуют выпрямитель, с выхода которого постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора напряжения, состоящего из нескольких цепей:

1. R1, VD5, VT1;
2. R2, VD6, R3;
3. VT2, VT3, R4.

Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.

На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.

Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.

При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.

Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.

Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.

Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.

Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.

Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.

На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.

При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.

2. Детали.

В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.

В оригинале статьи используется готовый трансформатор от кадровой развертки Советских телевизоров — типа ТВК-110ЛМ.

Диоды VD1 – VD4 могут быть из серии 1N4001 – 1N4007. Также подойдут диоды, рассчитанные на обратное напряжение не менее 50 Вольт при токе нагрузки не менее 0,6 Ампер.
Диод VD5 желательно германиевый из серии Д226, Д7 — с любым буквенным индексом.

Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.

Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.

Транзисторы VT1 и VT2 германиевые — любые из серии МП39 – МП42 с любым буквенным индексом.

Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.

Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.

Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.

Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:

Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.

На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!

Создайте простой источник питания постоянного тока

В мире существуют более эффективные и сложные блоки питания. Есть более простые способы получить простой источник питания, подобный этому (например, повторно использовать бородавку). Но если вы сделаете такой источник питания хотя бы раз в жизни, вы будете гораздо лучше понимать, как переменный ток становится регулируемой мощностью постоянного тока. Будет много других подобных блоков питания, но этот будет вашим.

Блок питания, как мы его здесь будем называть, преобразует переменный ток из розетки на стене в постоянный.Есть несколько способов сделать это. Мы рассмотрим один из самых простых, но и наиболее наглядных примеров.

Электроэнергия проходит через несколько ступеней в источнике питания с регулятором напряжения, подобном этому или обычному настенному бородавку. Способы его изменения на каждом этапе объяснены ниже. В следующий раз, когда вы воспользуетесь бородавкой для питания одного из своих проектов, вы поймете, что происходит внутри.

Теория:

Вход переменного тока

Напряжение переменного тока, идущего от стены, изменяется от минимального до максимального с частотой 60 Гц (в США и других странах с частотой 60 Гц).Это то, что питает все приборы переменного тока в вашем доме и магазине, и это похоже на график ниже. После трансформатора график аналогичен, за исключением того, что синусоида имеет меньшую амплитуду.

Простой график, показывающий мощность переменного тока. Вин Маршалл

Исправление

Первая ступень этого блока питания — выпрямитель. Выпрямитель представляет собой систему диодов, которая позволяет току течь только в одном направлении. Представьте себе односторонний обратный клапан для воды. Из-за расположения диодов в двухполупериодном выпрямителе, используемом в этой конструкции, положительная часть сигнала переменного тока проходит беспрепятственно, а отрицательная часть сигнала переменного тока фактически инвертируется и добавляется обратно в выходной сигнал выпрямителя.Теперь наш сигнал выглядит так:

График мощности переменного тока после отключения выпрямителя. Vin Marshall

Сглаживание

Теперь у нас есть по крайней мере стабильно положительные уровни напряжения, но они все еще опускаются до нуля 120 раз в секунду. Большой конденсатор, который можно представить себе как батарею, работающую на очень короткие периоды времени, устанавливается поперек цепи, чтобы выровнять эти быстрые колебания мощности. Конденсатор заряжается при высоком напряжении и разряжается при низком напряжении.С помощью конденсатора кривая напряжения выглядит так:

График мощности переменного тока при сглаживании конденсатором. Вин Маршалл

Регламент

На этом этапе мы используем интегральную схему (ИС), чтобы последовательно регулировать напряжение до желаемого уровня. При выборе размеров компонентов для всех предыдущих этапов важно управлять этой ИС с уровнем напряжения, достаточно большим, чем регулируемое напряжение, чтобы оставшиеся провалы 120 раз в секунду не опускались ниже требуемого минимального входного значения.Однако вы не хотите использовать слишком высокое напряжение, так как эта избыточная мощность будет рассеиваться в виде тепла. Кривая напряжения в этой точке (в идеале) представляет собой сигнал постоянного тока при желаемом напряжении; горизонтальная линия.

На этом графике мощности постоянного тока нет провалов. Vin Marshall

Что вам понадобится

Для создания этого конкретного блока питания вам потребуется следующее:

• Шнур питания. Где-то там должен быть один…
• Тумблер SPST 120V
• Монтаж на панели неоновая лампа 120V
• 3 зажимных штыря
• Трансформатор с входным напряжением 120 В и выходным напряжением около 24 В, чтобы сохранить Vin для регулятора 7812 выше минимум.Я использовал Radio Shack p / n 273-1512.
• Двухполупериодный мостовой выпрямитель
• 6800 мкФ Конденсатор
• 2x 100 нФ (точное значение не имеет значения) конденсатора
• 2x 1 мкФ (точное значение не имеет значения) конденсатора
• 7805 Регулятор напряжения 5 В
• 7812 Регулятор напряжения 12 В

Инструкции

Конструкция блока питания довольно проста. Я построил этот блок питания много лет назад и использовал двухточечную проводку на монтажной плате.Есть много более чистых способов его создания, чем этот, и я рекомендую вам воспользоваться одним из них. Однако это прекрасно работает. При создании этого источника питания было бы разумно прикрепить какой-либо радиатор к регуляторам напряжения 78xx. Эта конструкция может быть легко модифицирована для обеспечения регулируемого выходного напряжения с помощью регулятора напряжения LM317 вместо или в дополнение к указанным регуляторам напряжения. Заземлив центральный отвод вторичной обмотки трансформатора (при условии, что у вас есть трансформатор с центральным отводом), взяв положительный и отрицательный выводы от мостового выпрямителя и используя регуляторы отрицательного напряжения серий LM79xx и / или LM337, ваш источник питания может обеспечить регулируемые отрицательные напряжения.

Полная схема блока питания. Vin Marshall

Готовый продукт выглядит так:

Внутри блока питания. Вин Маршалл

Как запустить проект

Добавлено в избранное Любимый 64

Обзор

Это руководство расскажет о различных способах реализации ваших электронных проектов. В нем будут подробно описаны параметры напряжения и тока, которые вы, возможно, захотите сделать.Также будут учтены дополнительные соображения, которые вы должны учесть, если ваш проект является мобильным / удаленным или, другими словами, не собираетесь сидеть рядом с розеткой на стене.

Если это действительно ваш первый электронный проект, у вас есть возможность прочитать это руководство или придерживаться рекомендованных материалов для проекта или платы разработки по вашему выбору. Комплект SparkFun Inventor’s Kit содержит USB-кабель, необходимый для питания, и отлично подходит для всех проектов в комплекте, а также для многих более сложных проектов.Если вы чувствуете себя подавленным, лучше всего начать с этого комплекта.

Рекомендуемая литература

Вот соответствующие уроки, которые вы, возможно, захотите проверить перед чтением этого:

Способы реализации проекта

Вот некоторые из наиболее распространенных методов, используемых для поддержки проекта:

• Питание от USB
• Настольный источник питания переменного тока
• Настенный адаптер переменного тока в постоянный (например, компьютер или ноутбук)
• Аккумуляторы

Четыре распространенных способа электроснабжения вашего проекта

Какой вариант мне выбрать для поддержки моего проекта?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от конкретных требований вашего проекта.

Питание от USB

Если вы начинаете с SparkFun Inventor’s Kit или другой базовой платы для разработки, вам, скорее всего, понадобится только USB-кабель. Arduino Uno — это пример, для которого требуется только кабель USB A — B для подачи питания на работу схем из комплекта. Вот несколько USB-кабелей из нашего каталога для питания вашего проекта от USB-порта.

Кабель USB от A до B — 6 футов

В наличии CAB-00512

Это стандартная проблема USB 2.0 кабель. Это наиболее распространенный периферийный кабель типа «папа / папа» от А до В, обычный…

1

Кабель USB micro-B — 6 футов

В наличии CAB-10215

USB 2.0 типа A на 5-контактный микро-USB.Это новый разъем меньшего размера для USB-устройств. Разъемы Micro USB примерно вдвое дешевле…

13

Настольный источник питания переменного тока

Если вы занимаетесь строительными проектами и регулярно тестируете схемы, настоятельно рекомендуется приобрести настольный источник питания переменного тока. Это позволит вам установить напряжение на определенное значение в зависимости от того, что вам нужно для вашего проекта.Это также дает вам некоторую защиту, поскольку вы можете установить максимально допустимый ток. Затем, если в вашем проекте произойдет короткое замыкание, питание стенда отключится, надеюсь, что предотвратит повреждение некоторых компонентов в вашем проекте.

Вот несколько настольных источников питания переменного тока из нашего каталога.

Настенные адаптеры переменного тока в постоянный

Особый источник питания переменного тока в постоянный часто используется после проверки цепи. Этот вариант также хорош, если вы часто используете одну и ту же доску разработки снова и снова в своих проектах.Эти настенные адаптеры обычно имеют заданное выходное напряжение и ток, поэтому важно убедиться, что выбранный вами адаптер имеет правильные характеристики для проекта, который вы будете использовать, и не превышать эти характеристики. Вот несколько настенных адаптеров из каталога, которые предлагают несколько усилителей.

Для более актуальных проектов, ознакомьтесь с некоторыми из этих источников питания в нашем каталоге. Просто убедитесь, что в списке рекомендованных продуктов на странице продукта вы найдете кабель, подходящий для вашего региона.

Батареи

Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются щелочные батареи, аккумуляторы NiMH AA и литий-полимерные. Вот несколько батареек из каталога.

Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

В наличии PRT-13855

Это очень тонкие и очень легкие батареи на основе литий-ионной химии.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…

. 7

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac. Даже не думайте пытаться перезарядить их.Используйте их с…

1

Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA

В наличии PRT-00335

Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи AA емкостью 2500 мАч, 1,2 В. [Технология NiMH] (http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_metal_hy…

Если вашему проекту требуется определенное напряжение или немного больше тока от батареи, попробуйте добавить повышающий преобразователь или импульсный стабилизатор.Вы можете снимать переменное напряжение с батареи и выдавать заданное напряжение 5 В. В зависимости от платы и компонентов, используемых в вашем проекте, вы потенциально можете выводить 9 В или 10 В в зависимости от конфигурации. Вам просто нужно убедиться, что вы получили необходимые компоненты для построения вашей схемы, чтобы выходное напряжение превышало 5 В. Вот несколько конвертеров из нашего каталога.

LiPower — повышающий преобразователь

В наличии PRT-10255

Плата LiPower основана на невероятно универсальном повышающем преобразователе TPS61200.Плата сконфигурирована для использования с Li…

5

Рекомендации по напряжению / току

Сколько напряжения мне нужно для Project X?

Это во многом зависит от схемы, поэтому на этот вопрос нет простого ответа. Однако большинство плат для разработки микропроцессоров, таких как Arduino Uno, имеют на борту регулятор напряжения.Это позволяет нам подавать напряжение в указанном диапазоне выше регулируемого. Многие микропроцессоры и микросхемы на платах разработки работают от 3,3 В или 5 В, но имеют регуляторы напряжения, которые могут работать от 6 до 12 В.

Питание поступает от источника питания и затем регулируется регулятором напряжения, так что каждая микросхема получает постоянное напряжение, даже если потребляемый ток может колебаться в разное время. Здесь, в SparkFun, мы используем блоки питания 9 В для многих наших продуктов, которые работают в режиме 3.Диапазон от 3 до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.

Сколько тока мне нужно для Project X?

Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним. Если ваш источник питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом.Это также известно как потемнение.

Как и в случае с напряжением, рекомендуется проверить таблицы данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей схеме потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.В противном случае падение мощности может привести к перезагрузке микропроцессора, недостаточному крутящему моменту двигателя или неполному горению светодиодных индикаторов. Опять же, всегда в ваших интересах получить блок питания, рассчитанный на более высокий ток, и не использовать дополнительные по сравнению с блоком, который не может обеспечить достаточно.

Затененные полосы со светодиодными лентами, соединенными шлейфом

Не знаете, насколько актуален ваш проект?

После того, как вы некоторое время поиграете со схемами, будет легче оценить количество тока, которое требуется вашему проекту.Тем не менее, распространенные способы выяснить это экспериментально — либо использовать настольный источник питания переменного тока постоянного тока, который имеет считывание тока, либо использовать цифровой мультиметр для измерения тока, идущего в вашу схему во время ее работы. Это даст вам общее представление о том, какой блок питания выбрать для вашего проекта.

Если вы не знаете, как измерить ток с помощью мультиметра, обратитесь к нашему руководству по мультиметру.

Мы настоятельно рекомендуем иметь цифровой мультиметр в вашем электронном ящике.Он отлично подходит для измерения силы тока или напряжения.

Подключения

Как подключить аккумулятор или источник питания к цепи?

Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.

Общие способы подключения питания к вашей цепи

Настольные переменные источники питания обычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.

Кабели с крючками от банана к микросхеме

В наличии CAB-00506

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, функциональным генераторам и т. Д. Кабели…

7

Кабели из банана в банан

В наличии CAB-00507

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…

2

Кабель от банана к аллигатору

В наличии CAB-00509

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…

2

Многие проекты сначала строятся на макетной плате с использованием проводов в качестве прототипа, прежде чем они станут конечным продуктом. Существует множество способов питания вашей макетной платы, многие из них используют те же разъемы, которые упоминаются здесь.

Как только проект проходит стадию прототипирования, он обычно попадает на печатную плату. Если вы планируете сделать схему один или два раза, можно перенести схему на макетную плату и подключить схему вручную для защиты проекта.Если вы планируете создавать схему более нескольких раз, вы можете рассмотреть возможность ее проектирования с помощью программного обеспечения САПР (например, Eagle), чтобы сэкономить время при подключении проекта или если вы планируете уменьшить размер всей схемы.

Одним из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, является цилиндрический разъем, также известный как цилиндрический разъем. Они могут различаться по размеру, но все они работают одинаково и обеспечивают простой и надежный способ поддержки вашего проекта.В зависимости от вашего дизайна вы также можете получать питание от USB-порта компьютера или настенного адаптера.

Разъем SparkFun USB-C

В наличии BOB-15100

SparkFun USB-C Breakout обеспечивает в 3 раза большую мощность, чем предыдущая плата USB, при этом отключая каждый контакт на соединении…

5

Батареи обычно хранятся в футляре, который удерживает батареи и подключает цепь с помощью проводов или цилиндрического разъема.Некоторые батареи, такие как литий-полимерные ионные батареи, часто используют разъем JST. Вот несколько из нашего каталога.

Держатель батареи 9 В

В наличии PRT-10512

Этот держатель батареи 9 В позволяет вашей батарее плотно защелкнуться и удерживать ее на месте, что отлично подходит в ситуациях, когда вы надеваете…

3

Чтобы узнать больше о различных разъемах питания, см. Наше руководство по разъемам.

Основные сведения о разъеме

18 января 2013 г.

Разъемы — главный источник путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой. Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может сделать выбор одного или найти тот, который вам нужен, непростым. Эта статья поможет вам окунуться в мир разъемов.

Дистанционное / мобильное питание

Какую батарею мне выбрать?

Когда вы запитываете удаленную цепь, все еще возникают те же проблемы с поиском батареи, которая обеспечивает правильное напряжение и ток.Срок службы или емкость аккумулятора — это показатель общего заряда аккумулятора. Емкость аккумулятора обычно оценивается в ампер-часов, (Ач) или миллиампер-часах (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженный аккумулятор за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.

Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то вроде небольшого квадрокоптера.Вы можете получить приблизительное представление о разнообразии, посетив этот список в Википедии. Узнайте больше о типах аккумуляторов в нашем руководстве по аккумуляторным технологиям.

Последовательные и параллельные батареи

Вы можете добавлять батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение и ток, необходимые для вашего проекта. Когда две или более батареи помещаются в серии , напряжения батарей складываются. Например, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы фактически состоят из шести одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов, соединенных последовательно; шестерка 2.Ячейки 1 В в сумме дают 12,6 В. При последовательном соединении двух батарей рекомендуется, чтобы они были одного химического состава. Кроме того, будьте осторожны при последовательной зарядке аккумуляторов, поскольку многие зарядные устройства рассчитаны только на одноэлементную зарядку.

При подключении двух или более аккумуляторов параллельно емкости увеличиваются. Например, четыре батареи AA, подключенные параллельно, по-прежнему будут вырабатывать 1,5 В, однако емкость батарей увеличится в четыре раза.

Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?

На этот вопрос легче ответить, если вы определили величину тока, который обычно потребляет ваша схема.В следующем примере мы будем использовать оценку. Однако рекомендуется измерять ток, потребляемый вашей схемой, с помощью цифрового мультиметра, чтобы получить точные результаты.

В качестве примера давайте начнем со схемы, оценим ее текущий выходной ток, затем выберем батарею и посчитаем, как долго схема будет работать от батареи. Давайте выберем микроконтроллер ATmega 328, который станет нашим мозгом для схемы. В нормальных условиях он потребляет около 20 мА. Давайте теперь подключим три красных светодиода и стандартные резисторы ограничения тока 330 Ом к цифровым контактам ввода / вывода микроконтроллера.В этой конфигурации каждый добавленный светодиод заставляет схему потреблять ток примерно на 10 мА больше. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас составляет:

Давайте выберем для этого стандартную щелочную батарею AA, потому что она имеет более чем достаточный ток (до 1 А), имеет приличную емкость батареи (обычно в диапазоне от 1,5 Ач до 2,5 Ач) и очень распространена. Мы предположим, что в этом примере среднее значение составляет 2 Ач.Обратной стороной использования AA является то, что он имеет выходное напряжение только 1,5 В, а поскольку остальные наши компоненты будут работать от 5 В, нам необходимо увеличить напряжение. Мы можем использовать этот повышающий разрыв на 5 В, чтобы получить необходимое нам напряжение, или мы можем использовать три батареи AA последовательно, чтобы приблизить нас к необходимому напряжению. Три последовательно включенных АА дают нам напряжение 4,5 В (3 раза по 1,5 В). Вы также можете добавить еще одну батарею на 6 В и регулировать напряжение в соответствии с требованиями вашей схемы.

Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:

Для схемы, запитанной параллельно от 3 АА и подключенной к цепи с постоянным потребляемым током 100 мА, это соответствует:

В идеале мы могли бы получить 60 часов автономной работы от этих трех щелочных батарей AA в этой параллельной конфигурации.Однако рекомендуется «снижать номинальные характеристики» аккумуляторов, что означает предполагать, что время автономной работы будет ниже идеального. Давайте консервативно скажем, что мы получим 75% идеального времени автономной работы и, следовательно, около 45 часов автономной работы для нашего проекта.

Срок службы батареи также может варьироваться в зависимости от фактического потребляемого тока. Вот график для батареи Energizer AA, показывающий ожидаемое время ее работы при постоянном потреблении тока.

Energizer AA, ток и время работы от батареи

Это лишь одна из многочисленных конфигураций, которые вы можете использовать для удаленного управления вашим проектом.

Ищете другие примеры? Ознакомьтесь с Powering LilyPad LED Projects, чтобы увидеть еще один пример расчета того, сколько энергии потребуется вашему проекту для светодиодов!

Стресс-тестирование

Теперь, когда вы выбрали источник питания и разъем, обязательно протестируйте свой проект и понаблюдайте за его поведением. В зависимости от производителя блоки питания могут иметь разную производительность. Обязательно протестируйте сетевой адаптер в течение определенного периода времени, чтобы убедиться, что микроконтроллер не отключится, а блок питания не сбросится под нагрузкой.Для определенных проектов, использующих емкостные сенсорные датчики, обязательно проверьте, нет ли задержек, вызванных шумными источниками питания.

Если вы управляете своим проектом удаленно, обязательно проверяйте его с аккумулятором. Батареи могут обеспечивать разную мощность в зависимости от подключенной нагрузки и химического состава батареи. Это также может привести к отключению микроконтроллера или прекращению подачи питания.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь вы должны знать наиболее распространенные способы питания вашей цепи и узнать, какой из них лучше всего подходит для вас в зависимости от конкретных требований вашего проекта.Теперь вы можете сделать лучшее суждение, исходя из соображений тока, напряжения, разъема и мобильности для вашего проекта. Ознакомьтесь с этими другими замечательными руководствами для мониторинга, управления или поддержки вашего проекта!

Или посмотрите несколько идей в блогах:

Преобразование блока питания ATX в настольный блок питания в цепи питания

Стандартный компьютерный блок питания (PSU) преобразует входящие 110 В или 220 В переменного тока (переменного тока) в различные выходные напряжения постоянного (постоянного тока), подходящие для питания внутренних компонентов компьютера, и с небольшим воображением можно преобразовать блок питания ATX к стендовому источнику питания.

Большинство компьютерных блоков питания имеют диапазон от 150 до 500 Вт, так что мощности достаточно. Оригинальный стандартный разъем ATX, используемый для питания материнской платы, представлял собой один 20-контактный разъем Molex, который имеет все необходимые напряжения +12 В постоянного тока и +5 В постоянного тока с огромными выходными токами и защитой от короткого замыкания, а также провод включения питания, позволяющий программному обеспечению ПК подключаться к сети. выключите блок питания при выключении.

Прежде чем приступить к преобразованию блока питания ATX, убедитесь, что блок питания отключен от сети и разряжен, оставив его отключенным в течение нескольких минут перед запуском .Это важно! так как это может привести к потенциально опасной или даже смертельной ситуации из-за высокого напряжения внутри блока питания, если вы решите его демонтировать. Также убедитесь, что металлический корпус блока питания правильно заземлен. Вы несете ответственность за свою безопасность !.

Мы не можем просто подключить блок питания к сети и рассчитывать на получение требуемого выходного напряжения 5 или 12 вольт. Стандартный блок питания ПК имеет два предохранительных механизма, которые предотвращают его включение без присоединенной материнской платы.

• Номер 1, для запуска блока питания требуется сигнал нулевого напряжения «Power-ON», аналогичный переключателю «ON-OFF» на передней панели ПК.
• Номер 2, чтобы блок питания мог правильно регулировать выходное напряжение +5 В, к нему должна быть подключена какая-то нагрузка, по крайней мере, 5 Вт, чтобы заставить блок питания думать, что он подключен к материнской плате

К сожалению, нельзя просто оставить провода открытыми, к счастью, обе эти проблемы легко решаются.

К 20-контактному разъему ATX подключено несколько проводов разного цвета, обеспечивающих несколько выходов разного напряжения, например +3.3 В, + 5 В, + 12 В, -12 В, -5 В, а также несколько черных заземляющих проводов и пара сигнальных проводов, как показано на следующем изображении вместе с их цветовым кодом и описанием.

20-контактный разъем Molex ATX

Выводы 20-контактного разъема с цветами проводов, используемых в стандартном разъеме блока питания ATX.

Штифт	Имя	Цвет		Описание
1	3.3В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
2	3,3 В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
3	ОБЩИЙ		Черный	Земля
4	5В		Красный	+5 В постоянного тока
5	ОБЩИЙ		Черный	Земля
6	5В		Красный	+5 В постоянного тока
7	ОБЩИЙ		Черный	Земля
8	Pwr_Ok		серый	Питание в норме (+5 В постоянного тока при нормальном питании)
9	+ 5ВСБ		фиолетовый	Напряжение ожидания +5 В постоянного тока
10	12 В		желтый	+12 В постоянного тока
11	3.3В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
12	-12В		Синий	-12 В постоянного тока
13	ОБЩИЙ		Черный	Земля
14	Pwr_ON		зеленый	Источник питания включен (активный низкий уровень)
15	ОБЩИЙ		Черный	Земля
16	ОБЩИЙ		Черный	Земля
17	ОБЩИЙ		Черный	Земля
18	-5В		Белый	-5 В постоянного тока
19	5В		Красный	+5 В постоянного тока
20	5В		Красный	+5 В постоянного тока

Существует несколько способов превратить стандартный компьютерный блок питания ATX в пригодный для использования в настольных ПК.Вы можете оставить 20-контактный разъем Molex прикрепленным и подключаться непосредственно к нему или полностью отрезать его и сгруппировать вместе отдельные провода, сохраняя вместе одинаковые цвета, от красного к красному, от черного к черному и т. Д.

Я отрезал разъем, чтобы получить доступ к отдельным проводам, и соединил их в ленту с винтовыми разъемами, чтобы получить более высокую выходную силу тока для источников питания + 5 В и + 12 В. Вы можете соединить провода одного цвета вместе с помощью обжимных соединителей или штырей, это то же самое.Некоторые из других отдельных цветных проводов нам нужно отделить, как описано ниже.

Чтобы запустить автономный блок питания для целей тестирования или в качестве источника питания на стенде, нам нужно замкнуть вместе контакт 14 — зеленый (питание включено) на один из общих черных проводов (заземление), как на материнской плате. сообщает источнику питания, чтобы он включился. К счастью, рядом находится контакт 15 — черный , поэтому я подключил переключатель между сигналом Pwr_On (контакт 14) и землей (контакт 15). Когда контакт 14 на мгновение или постоянно соединяется с землей через переключатель, питание включается.

Затем нам нужно обеспечить небольшую нагрузку на выход + 5V (красные провода), чтобы заставить блок питания думать, что он подключен к материнской плате, и держать блок питания в режиме «ON». Для этого мы должны подключить большой резистор 10 Ом или меньше со стандартной номинальной мощностью от 5 Вт до 10 Вт через выход + 5 В, используя только один набор красных и черных проводов, контакты 3 и 4 подойдут.

Помня из Закона Ома, что мощность (P), развиваемая в резисторе, определяется уравнением: P = I ² × R или P = V ² / R, где: P = мощность, развиваемая в резисторе в ваттах (Вт), I = ток через резистор в амперах (A), R = сопротивление резистора в омах (Ом) и V = напряжение на резисторе в вольтах (В).Напряжение будет + 5В, а требуемая мощность — 5Вт или выше. Тогда подойдет любой стандартный силовой резистор ниже 5 Ом. Однако помните, что этот резистор станет ГОРЯЧИМ! так что убедитесь, что это не мешает.

Еще один вариант, который у нас есть, — использовать pin 8 — Gray (Pwr_Ok) в качестве визуальной индикации того, что блок питания запущен правильно и готов к работе. Сигнал Pwr_Ok становится высоким (+5 В), когда источник питания стабилизируется после его первоначального запуска, и все напряжения находятся в пределах своих допустимых диапазонов.Я использовал красный светодиод последовательно с токоограничивающим резистором 220 Ом, подключенным между контактами 8 и 7 (земля) для этого индикатора готовности к питанию, но все подобное подойдет, это единственный индикатор.

Тестирование источника питания

После сборки у вас должно получиться что-то вроде этого.

Когда вы подключаете блок питания к розетке и включаете переключатель «ON» на задней панели блока питания (если он есть), на разъеме должно быть только два напряжения.Один из них — pin 14 зеленый провод Pwr_ON, на котором будет + 5V. Второй — pin 9 фиолетовый провод + 5V Standby (+ 5VSB), на котором также должно быть + 5V.

Это резервное напряжение используется для кнопок управления питанием материнской платы, функции Wake on LAN и т. Д. И обычно обеспечивает ток около 500 мА, даже когда основные выходы постоянного тока выключены, поэтому его можно использовать в качестве постоянного источника питания +5 В. для использования с малым энергопотреблением без необходимости полностью включать блок питания.

Некоторые новые блоки питания ATX12V могут иметь провода «измерения напряжения», которые необходимо подключить к проводу фактического напряжения для правильной работы.В основных кабелях питания у вас должно быть три красных провода (+ 5 В), все соединенные вместе, и три черных провода (0 В), соединенные вместе, поскольку остальные использовались для переключателя и светодиода. Также соедините вместе три оранжевых провода, чтобы получить выход + 3,3 В, если он требуется для питания небольших устройств или плат микроконтроллеров.

Если у вас только два оранжевых провода, вместо него может быть коричневый провод, который необходимо соединить с оранжевым, + 3,3 В, чтобы устройство могло включиться.Если у вас всего три красных провода, к ним необходимо подключить еще один провод (иногда розовый). Но сначала проверьте это.

Если все в порядке, то все в порядке, и блок питания должен переключиться в положение «ON», что даст вам очень дешевый настольный блок питания. Вы можете проверить выходное напряжение с помощью мультиметра или подключить лампочку 12 В к разным розеткам, чтобы проверить, работает ли блок питания. Блоки питания могут выдавать следующие комбинации напряжений: 24 В (+12, -12), 17 В (+5, -12), 12 В (+12, 0), 10 В (+5, -5), 7 В (+12 В). , +5), 5В (+5, 0), которого должно хватить для большинства электронных схем.

Вы также можете подключить регулируемый регулятор напряжения LM317, регулируемый потенциометр 5 кОм, резистор 240 Ом для смещения и пару сглаживающих конденсаторов к источнику +12 В, чтобы получить отдельное регулируемое выходное напряжение от примерно 2,0 до 12 вольт, но это дополнительная функция.

24-контактный разъем Molex ATX

В более новых настольных ПК используются блоки питания ATX версии 2, называемые ATX12V. Старый 20-контактный разъем был заменен на более крупный 24-контактный разъем Molex или даже 20 + 4-контактный разъем.Четыре дополнительных контакта: два дополнительных контакта с номерами 11 и 12 — + 12 В (желтый) и + 3,3 В (оранжевый), а два дополнительных контакта с номерами 23 и 24 — + 5 В (красный) и заземление (черный) соответственно. В следующей таблице для справки приведены выводы и цвета новых выводов ATX12V.

24-контактный разъем Molex ATX

Выводы 24-контактного разъема с соответствующими цветами проводов в кабелях блока питания.

Штифт	Имя	Цвет		Описание
1	3.3В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
2	3,3 В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
3	COM		Черный	Земля
4	5В		Красный	+5 В постоянного тока
5	COM		Черный	Земля
6	5В		Красный	+5 В постоянного тока
7	COM		Черный	Земля
8	Pwr_Ok		серый	Питание в норме (+5 В постоянного тока при нормальном питании)
9	+ 5ВСБ		фиолетовый	Напряжение ожидания +5 В постоянного тока
10	12 В		желтый	+12 В постоянного тока
11	12 В		желтый	+12 В постоянного тока
12	3.3В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
13	3,3 В		оранжевый	+3,3 В постоянного тока
14	-12В		Синий	-12 В постоянного тока
15	COM		Черный	Земля
16	Pwr_ON		зеленый	Источник питания включен (активный низкий уровень)
17	COM		Черный	Земля
18	COM		Черный	Земля
19	COM		Черный	Земля
20	-5В		Белый	-5 В постоянного тока
21	+ 5В		Красный	+5 В постоянного тока
22	+ 5В		Красный	+5 В постоянного тока
23	+ 5В		Красный	+5 В постоянного тока
24	COM		Черный	Земля

Блоки питания нового типа ATX12V немного сложнее преобразовать, поскольку они используют функцию «мягкого» переключения питания и требуют гораздо большего сопротивления внешней нагрузки.Чтобы заставить их запустить или включить, источник питания должен быть нагружен как минимум до 20 Вт или 10% от номинальной мощности для более крупных блоков питания мощностью 600 Вт +. Все, что ниже этого значения, источник питания может работать, но регулировка будет очень плохой — менее 50%.

Также для некоторых новых и более мощных блоков питания требуется контакт 14 — зеленый (Power-ON), который должен быть постоянно подключен к земле с помощью переключателя SPST. Очевидно, что каждый тип блока питания отличается от разных производителей, поэтому вам нужно найти то, что вам подходит.

Напряжение, которое может выдавать этот блок, такое же, как и раньше: 24 В (+12, -12), 17 В (+5, -12), 12 В (+12, 0), 10 В (+5, -5). , 7м (+12, +5), 5м (+5, 0). Обратите внимание, что некоторые блоки питания ATX12V с 24-контактным разъемом материнской платы могут не иметь белого вывода -5 В (контакт 20). В этом случае используйте старые блоки питания ATX с 20-контактным разъемом, указанным выше, если вам нужен дополнительный источник питания -5 В.

Из старого блока питания ПК можно сделать отличный и дешевый настольный блок питания для конструкторов электроники.В блоке питания используются импульсные регуляторы для поддержания постоянного питания с хорошим регулированием, а защита от короткого замыкания вызывает отключение блока и немедленное повторное включение питания, если что-то пойдет не так.

Единственным недостатком использования блока питания ATX в качестве настольного блока питания является то, что частота вращения охлаждающего вентилятора зависит от величины тока, потребляемого блоком питания, поэтому может возникать небольшой шум. Кроме того, блок питания ATX требует определенного количества свежего воздуха для охлаждения внутри, что может оказаться невозможным при установке на скамейку.

В общем, преобразование блока питания ATX в настольный блок питания — простой проект, имеющий множество применений. Неплохо для того, что в противном случае было бы выброшено, но помните, что прежде чем начинать какие-либо модификации, отключите его от сети, так как вы единственный человек, ответственный за свою безопасность !.

Как преобразовать 110 переменного тока в 12 вольт постоянного тока

Обновлено 28 декабря 2019 г.

Ли Джонсон

Большинству электронных устройств требуется некоторая форма преобразования, чтобы безопасно использовать электричество из розетки, будь то простое сокращение напряжение, преобразование из переменного в постоянный или и то, и другое.

Хотя можно преобразовать источник электроэнергии с напряжением 110 вольт в 12 вольт с помощью базового трансформатора напряжения, если вы также переключаетесь между электричеством переменного и постоянного тока, вам понадобится нечто большее, чем просто такое базовое устройство. Вы можете сделать это самостоятельно, если у вас есть некоторый опыт работы в электронике, но гораздо эффективнее (и по-прежнему доступно) просто купить один из множества готовых преобразователей, предназначенных для этой цели.

Цепи переменного и постоянного тока

Понимание разницы между цепями переменного и постоянного тока является важной частью понимания проблемы преобразования 110 В переменного тока в 12 В постоянного тока.Короче говоря, DC означает постоянный ток , а AC означает переменный ток , и хотя питание в ваш дом подается в форме переменного тока, большинство устройств принимают вход постоянного тока. Вот почему преобразователи переменного тока в постоянный так широко используются, и на самом деле, большая часть электроники, такая как ваш ноутбук, будет поставляться в стандартной комплектации.

Постоянный ток гораздо проще понять: ток течет в одном направлении с постоянным напряжением, управляющим им. Это тип энергии, который, например, вырабатывается батареей, который является постоянным (не считая снижения напряжения по мере разряда батареи).

Переменный ток, с другой стороны, меняет направление, и напряжение, создающее ток, колеблется между положительным и отрицательным значением в виде синусоидальной волны. Переменный ток используется для домашних и офисных источников питания, потому что его легче транспортировать на большие расстояния.

Трансформаторы напряжения

Напряжение вашего источника питания, по сути, говорит вам, какой «толчок» он должен дать, чтобы ток протекал. Более высокое напряжение может производить больший ток при условии, что оно подключено к той же цепи (или чему-либо с таким же сопротивлением).Однако, если напряжение, которое вы используете в качестве источника питания, больше, чем может выдержать питаемое устройство, это может привести к его повреждению.

Вот почему используются трансформаторы , потому что они преобразуют напряжения из более высоких значений в более низкие или наоборот. Трансформатор состоит из двух катушек с проволокой, каждая из которых обернута вокруг железного «сердечника», одна из которых подключена к источнику питания, а другая ведет к устройству.

Электричество от первой катушки создает магнитное поле с помощью сердечника, и это магнитное поле индуцирует ток во вторичной катушке.Разница в количестве витков вокруг каждого сердечника вызывает изменение напряжения питания, подаваемого на выводимое ядро.

Поиск преобразователя с 110 В на 12 В

Чтобы преобразовать 110 В переменного тока в 12 В постоянного тока, вам просто нужно купить преобразователь, предназначенный для этой цели, в магазине электроники или в Интернете, у обоих из которых будет много вариантов. Лучший совет — проверить устройство, которое вы ищете, чтобы узнать входное напряжение и входной ток, и купить преобразователь, у которого выходное напряжение и ток соответствуют этим значениям.

Если вы ищете блок питания на 12 В, вы уже знаете, каким он должен быть, но не забудьте также проверить ток. Вы также должны убедиться, что преобразователь принимает соответствующее напряжение от сетевой розетки (обозначенной как вход), которое будет составлять 110 В, если вы ищете преобразователь с 110 на 12 вольт.

Наконец, проверьте полярность на устройстве, которое вы запитываете, и на самом адаптере. Полярности обычно показаны серией из трех кругов, центральный из которых имеет внутреннюю (сплошную) сердцевину, а внешняя кривая не образует полного круга.

На внешних кругах есть положительные и отрицательные символы, и они связаны либо с центральным ядром, либо с внешней кривой на центральном символе. Если положительный знак находится справа (и соединяется с центральным сердечником), то он имеет положительную полярность, а если отрицательный знак делает это, он имеет отрицательную полярность.

Преобразователь будет работать, если вы соблюдаете полярность, напряжение и ток на адаптере и устройстве, а также убедитесь, что адаптер может принимать напряжение от вашей розетки.Подключите устройства, и все готово.

Полное руководство по использованию правильного зарядного устройства или адаптера питания (и что произойдет, если вы этого не сделаете)

Подождите! Тот факт, что вилка универсального адаптера подходит к вашему ноутбуку или телефону, не означает, что им безопасно пользоваться. Прочтите это руководство по поиску подходящего зарядного устройства или адаптера питания.

На прошлых выходных я сел и перебрал всю свою беспорядочную хлам электроники. В рамках этого процесса я взял все свои блоки питания и адаптеры и бросил их в коробку.В итоге получился довольно большой ящик. Готов поспорить, что в любой семье есть дюжина или больше различных типов зарядных устройств для сотовых телефонов, адаптеров переменного / постоянного тока, блоков питания, кабелей питания и вилок зарядных устройств.

Наличие такого количества зарядных устройств может быть довольно неприятным. Их легко отделить от телефона, ноутбука, планшета или маршрутизатора. И как только это произойдет, может быть сложно понять, что к чему. Решение по умолчанию — пробовать случайные штекеры, пока не найдете тот, который подходит к вашему устройству.Однако это большая авантюра. Если вы возьмете несовместимый адаптер питания, в лучшем случае он будет работать, хотя и не так, как задумал производитель. Второй наихудший сценарий — вы обжариваете гаджет, который пытаетесь включить. В худшем случае вы сожжете свой дом.

В этой статье я расскажу вам, как рыться в ящике для мусора и найти подходящий адаптер питания для вашего устройства. Затем я расскажу, почему это так важно.

В двух словах:

• Следующее может привести к повреждению вашего устройства:
  • Обратная полярность
  • Адаптер напряжения, превышающий номинальное значение устройства
• Следующее может повредить ваш шнур питания или адаптер:
  • Обратная полярность
  • Адаптер тока ниже номинала устройства
• Следующее может не привести к повреждению, но устройство не будет работать должным образом:
  • Адаптер напряжения ниже номинала устройства
  • Адаптер тока выше номинала устройства

A Очень Краткое введение в электрическую терминологию

Каждый адаптер питания переменного / постоянного тока специально разработан для приема определенного входа переменного тока (обычно стандартного выхода из розетки переменного тока 120 В в вашем доме) и преобразования его в конкретный выход постоянного тока.Точно так же каждое электронное устройство специально разработано для приема определенного входного постоянного тока. Главное — согласовать выход постоянного тока адаптера со входом постоянного тока вашего устройства. Определение выходов и входов ваших адаптеров и устройств — сложная часть.

Адаптеры питания немного похожи на консервы. Некоторые производители помещают на этикетку много информации. Другие приводят лишь некоторые детали. А если на этикетке нет информации, действуйте с особой осторожностью.

Самыми важными деталями для вас и вашей тонкой электроники являются напряжение и ток .Напряжение измеряется в вольтах (В), а ток — в амперах (А). (Вы, вероятно, также слышали о сопротивлении (Ом), но обычно это не отображается на адаптерах питания.)

Чтобы понять, что означают эти три термина, полезно думать об электричестве как о протекающей через него воде. труба. В этой аналогии напряжение будет давлением воды. Ток, как следует из этого термина, относится к скорости потока. А сопротивление зависит от размера трубы. Настройка любой из этих трех переменных увеличивает или уменьшает количество электроэнергии, отправляемой на ваше устройство.Это важно, потому что слишком мало энергии означает, что ваше устройство не будет заряжаться или работать правильно. Слишком большая мощность генерирует избыточное тепло, которое является проклятием чувствительной электроники.

Другой важный термин, который необходимо знать, — это полярность . Есть положительный полюс (+) и отрицательный полюс (-). Для работы адаптера положительная вилка должна совпадать с отрицательной розеткой или наоборот. По своей природе постоянный ток — это улица с односторонним движением, и ничего не выйдет, если вы попытаетесь подняться по водосточной трубе.

Если вы умножите напряжение на ток, вы получите ватт .Но одно только количество ватт не скажет вам, подходит ли адаптер для вашего устройства.

Чтение этикетки адаптера переменного / постоянного тока

Если производитель был достаточно умен (или был вынужден по закону) включить выход постоянного тока на этикетку, вам повезло. Посмотрите на «кирпичную» часть адаптера и найдите слово ВЫХОД. Здесь вы увидите вольты, за которыми следует символ постоянного тока, а затем — ток.

Символ постоянного тока выглядит следующим образом:

Чтобы проверить полярность, найдите знак + или — рядом с напряжением.Или поищите диаграмму, показывающую полярность. Обычно он состоит из трех кругов, с плюсом или минусом по бокам и сплошным кружком или С в середине. Если знак + справа, значит, адаптер имеет положительную полярность:

Если справа есть знак -, значит, он имеет отрицательную полярность:

Затем вы хотите посмотреть на свое устройство вход постоянного тока. Обычно вы видите по крайней мере напряжение около розетки постоянного тока. Но вы также хотите убедиться, что текущие совпадения тоже.

Вы можете найти напряжение и ток в другом месте на устройстве, на дне или внутри крышки батарейного отсека или в руководстве. Опять же, обратите внимание на полярность, отмечая символ + или — или диаграмму полярности.

Помните: на входе устройства должен быть тот же , что и на выходе адаптера. Это включает полярность. Если устройство имеет вход постоянного тока +12 В / 5,4 А, приобретите адаптер с выходом постоянного тока + 12 В / 5,4 А. Если у вас есть универсальный адаптер, убедитесь, что он имеет соответствующий номинальный ток, и выберите правильную полярность напряжения и .

Fudging It: Что произойдет, если вы воспользуетесь неправильным адаптером?

В идеале у адаптера и устройства должны быть одинаковое напряжение, сила тока и полярность.

Но что, если вы случайно (или намеренно) используете не тот адаптер? В некоторых случаях вилка не подходит. Но во многих случаях к вашему устройству подключается несовместимый адаптер питания. Вот что вы можете ожидать в каждом сценарии:

• Неправильная полярность — Если вы измените полярность, может произойти несколько вещей.Если повезет, ничего не произойдет и никаких повреждений не произойдет. Если вам не повезет, ваше устройство будет повреждено. Есть и золотая середина. Некоторые ноутбуки и другие устройства включают защиту от полярности, которая по сути представляет собой предохранитель, который перегорает, если вы используете неправильную полярность. В этом случае вы можете услышать хлопок и увидеть дым. Но устройство может по-прежнему работать от аккумулятора. Однако ваш вход постоянного тока будет тостом. Чтобы исправить это, замените предохранитель защиты полярности или обратитесь в сервисный центр. Хорошая новость в том, что основная схема не перегорела.
• Слишком низкое напряжение — Если напряжение на адаптере ниже, чем у устройства, но ток такой же, устройство может работать, хотя и нестабильно. Если мы вернемся к нашей аналогии напряжения с давлением воды, это будет означать, что у устройства «низкое кровяное давление». Эффект от низкого напряжения зависит от сложности устройства. Например, динамик может быть нормальным, но он не станет таким громким. Более сложные устройства будут давать сбои и могут даже отключиться при обнаружении пониженного напряжения.Обычно пониженное напряжение не приводит к повреждению или сокращению срока службы вашего устройства.
• Слишком высокое напряжение — Если адаптер имеет более высокое напряжение, но ток такой же, то устройство, скорее всего, отключится при обнаружении перенапряжения. В противном случае оно может стать более горячим, чем обычно, что может сократить срок службы устройства или вызвать немедленное повреждение.
• Слишком высокий ток — Если адаптер имеет правильное напряжение, но ток больше, чем требуется для входа устройства, проблем не должно быть.Например, если у вас есть ноутбук, который требует входа постоянного тока 19 В / 5 А, но вы используете адаптер постоянного тока 19 В / 8 А, ваш ноутбук по-прежнему будет получать необходимое напряжение 19 В, но потребляет только 5 А. Что касается тока, то устройство делает все возможное, и адаптеру придется выполнять меньше работы.
• Слишком низкий ток — Если у адаптера правильное напряжение, но номинальный ток адаптера ниже, чем на входе устройства, может произойти несколько вещей. Устройство может включиться и потреблять от адаптера больше тока, чем предназначено.Это может привести к перегреву адаптера или выходу его из строя. Или устройство может включиться, но адаптер может не справиться с этим, что приведет к падению напряжения (см. , слишком низкое напряжение выше). Для ноутбуков, работающих с адаптерами с пониженным током, вы можете видеть заряд аккумулятора, но ноутбук не включается, или он может работать от питания, но аккумулятор не заряжается. Итог: использовать адаптер с более низким номинальным током — плохая идея, поскольку это может вызвать перегрев.

Вы ожидаете увидеть все вышеперечисленное, основываясь на простом понимании полярности, напряжения и тока.В этих прогнозах не принимается во внимание различная защита и универсальность адаптеров и устройств. Производители также могут немного смягчить свои рейтинги. Например, ваш ноутбук может быть рассчитан на ток 8А, но на самом деле он потребляет только около 5А. И наоборот, адаптер может быть рассчитан на 5А, но может выдерживать токи до 8А. Кроме того, некоторые адаптеры и устройства будут иметь функции переключения или обнаружения напряжения и тока, которые будут регулировать выход / потребление в зависимости от того, что необходимо.И, как упоминалось выше, многие устройства автоматически отключаются до того, как это приведет к повреждению.

При этом я не рекомендую подтасовывать маржу, предполагая, что вы можете с помощью своих электронных устройств проехать на 5 миль в час сверх установленной скорости. На это есть причина, и чем сложнее устройство, тем больше вероятность того, что что-то пойдет не так.

Есть какие-нибудь предостережения об использовании неправильного адаптера переменного / постоянного тока? Предупреждайте нас в комментариях!

П.Адаптеры S. Wall, дающие вам USB-порт для зарядки, не так уж сложны. Стандартные USB-устройства имеют напряжение постоянного тока 5 В и ток до 0,5 А или 500 мА только для зарядки. Это то, что позволяет им хорошо работать с портами USB на вашем компьютере. Большинство настенных USB-адаптеров представляют собой адаптеры на 5 В и имеют номинальный ток значительно выше 0,5 А. Настенный USB-адаптер для iPhone, который я сейчас держу в руке, имеет напряжение 5 В / 1 А. Вам также не о чем беспокоиться. полярность с USB. USB-штекер — это USB-штекер, и все, о чем вам обычно нужно беспокоиться, это форм-фактор (например.г., микро, мини или стандартный). Кроме того, USB-устройства достаточно умны, чтобы отключать устройства, если что-то не так. Следовательно, часто встречается сообщение «Зарядка не поддерживается с этим аксессуаром».

Изображение функции от Qurren — GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) или CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) /), через Wikimedia Commons

Как выбрать идеальный блок питания для игрового ПК

Блок питания — это сердце вашего игрового ПК, часть, которая обеспечивает циркуляцию жизненно важной энергии для дорогостоящего процессора, материнской платы и видеокарты.Блок питания может диктовать пределы ваших амбиций, когда дело доходит до потенциальных обновлений ПК, поэтому всегда стоит внимательно следить за будущим, когда дело доходит до выбора следующего блока питания.

Вы должны сначала определить, сколько ватт потребляет ваша система или предполагаемая система, и, кроме того, вы должны оставить достаточно места для будущих обновлений. Более того, вы должны иметь в виду, что оптимальная эффективность обычно составляет около 40-50% от максимальной номинальной мощности блока питания. Этот источник питания ближе всего к максимальной выходной нагрузке и имеет самый низкий КПД.

Итак, если вашей системе требуется 500 Вт при полной нагрузке, не стоит покупать блок питания на 550 Вт, но, по крайней мере, на 650 Вт. Тем не менее, большинство из нас не будет постоянно сильно нагружать наши системы, если у вас не будет времени постоянно играть в игры. Игры могут серьезно повлиять на ваш блок питания, поскольку они, как правило, полностью загружают вашу видеокарту, что, вероятно, является самой сильной частью вашей настройки.

Чтобы получить представление о том, как ваша система или обновление вашей мечты будет выглядеть с точки зрения потребляемой мощности, вы можете легко ввести все данные в удобный калькулятор блока питания.Нам нравится использовать калькулятор источника питания OuterVision, но есть и другие.

Самый точный способ определить потребляемую вашей системой мощность — это использовать маловаттное устройство и снять некоторые показания при полной нагрузке, что полезно, если вы хотите заменить существующий блок питания. Обратите внимание, что эта процедура даст вам только ориентировочные показания, поскольку она не принимает во внимание эффективность вашего блока питания.

Самыми энергоемкими компонентами в современных системах являются графические процессоры, за которыми следуют процессоры.К сожалению, производители не предоставляют четкой информации о фактическом энергопотреблении графического процессора, и, что еще хуже, вы также должны учитывать возможные всплески мощности, которые могут перезагрузить систему, если блок питания недостаточно силен, чтобы справиться с ними.

Вдобавок к этому официальные значения TDP Intel и AMD для их процессоров даже близко не соответствуют фактическим показателям энергопотребления, поскольку они относятся к нормальным, а не к разгонным частотам. При повышенных частотах процессоры потребляют намного больше Вт, чем официальный TDP от блока питания, и, конечно, все становится еще хуже, если вы решите разогнать.

Даже при настройках по умолчанию некоторые высокопроизводительные процессоры могут запрашивать мощность 300 Вт или более. Да, мы смотрим на вас, господин Core i9 11900K. Если вы объедините это с энергопотреблением высокопроизводительного графического процессора, вы быстро поймете, что вам нужен блок питания мощностью 850 Вт или даже более мощный для высокопроизводительной игровой системы.

(Изображение предоставлено в будущем)

Размеры блока питания играют роль в вашей следующей сборке системы. Вы не можете использовать стандартный блок питания ATX12V в шасси mini-ITX, для которого, например, требуется блок питания SFX.К счастью, распространенные форм-факторы настольных блоков питания ограничены следующими

• ATX12V (PS / 2) [справочные размеры: 150 мм (Ш) x 86 мм (В) x 140 мм (Г)]
• SFX12V 80 мм вентилятор [справочные размеры: 100 мм (Ш) x 63,5 мм (В) x 125 мм (Г)]
• SFX12V 80-мм вентилятор уменьшенной глубины [справочные размеры: 125 мм (Ш) x 63,5 мм (В) x 100 мм (Г)]
• SFX-L [ссылка размеры: 125 мм (Ш) x 63,5 мм (В) x 130 мм (Г)]

SFX-L не является официальным форматом спецификации ATX, поскольку он был представлен Silverstone в 2014 году, а впоследствии его приняли несколько других брендов.Он имеет большую глубину, чем SFX, что позволяет использовать более прочную платформу.

Вы, наверное, слышали о рейтингах Титана, Платины, Золота и других металлов в блоках питания. Они указывают на эффективность блока питания, другими словами, сколько энергии блок питания потребляет от розетки для подачи питания в вашу систему. Чем эффективнее блок питания, тем лучше для окружающей среды, поскольку он сводит к минимуму углеродный след. Кроме того, в долгосрочной перспективе вы также экономите деньги на электроэнергии.

В настоящее время два агентства по сертификации эффективности используют почти одинаковые рейтинги, которые вы найдете ниже:

• Diamond (Cybenetics)
• Titanium
• Platinum
• Gold
• Silver
• Bronze
• White (80 PLUS)

(Изображение предоставлено Corsair)

Еще одно важное решение, которое вы должны принять, прежде чем вкладывать деньги в новый блок питания, — это тип кабеля; модульный или нет? Обычно более дорогие источники питания, которые стоят дороже, поставляются с полностью модульными кабелями.Обычно вы найдете только фиксированные кабели в бюджетных категориях, а где-то посередине вы найдете полумодульные блоки питания. Многие из них также относятся к бюджетным или средним категориям.

Если вам нужны фиксированные кабели и вам нужен блок питания для основной системы, нет необходимости платить больше за полностью модульный блок. Но если вы стремитесь использовать минимум кабелей без огромного количества проводов, плавающих вокруг вашей системы, тогда вам подойдет полная или полумодульная установка.

Все больше и больше людей начинают понимать, какое влияние оказывает блок питания на общий уровень шума системы. Как бы странно это ни звучало, ваш блок питания может играть значительную роль в уровне шума вашего ПК под нагрузкой.

Чем выше КПД, тем ниже тепловая нагрузка, поэтому вентилятор блока питания не должен вращаться на высоких оборотах. Это означает, что лучше всего покупать бесшумный блок питания с максимально возможным рейтингом эффективности. Тем не менее, это не означает, что вы выберете абсолютно тихий источник питания, поэтому рекомендуется прочитать несколько обзоров, прежде чем продолжить покупку.

Мы отметили наши собственные протестированные рейтинги шума в нашем руководстве по лучшим источникам питания, чтобы дать вам представление о том, как звучат лучшие блоки питания. Cybenetics предлагает сертификаты шума для блоков питания, поэтому, бегло просмотрев соответствующую базу данных, вы найдете блок питания, который соответствует вашим акустическим требованиям.

Уровни шума Cybenetics перечислены ниже:

• A ++ (<15 дБА)
• A + (15-20 дБА)
• A (20-25 дБА)
• (25-30 дБА)
• Стандарт ++ (От 30 до 35 дБА)
• Стандартный + (от 35 до 40 дБА)
• Стандартный (от 40 до 45 дБА)

Это все, что вам действительно нужно знать о выборе правильного источника питания для ПК-геймеров, но если вы хотите чтобы по-настоящему разобраться, как работает блок питания, у нас есть для вас несколько слов.Это глубокий электрический материал, но мощность, эффективность, кабели и уровни шума — самые важные вещи, о которых нужно подумать, когда вы действительно хотите купить себе новый блок питания.

3 лучших источника бесперебойного питания (ИБП) 2021

Наш выбор

CyberPower CP900AVR

Благодаря пяти розеткам с резервным аккумулятором и 10 розеткам, этот ИБП может надежно поддерживать работу вашей сети Wi-Fi до четырех часов в течение отключение электричества или питание домашнего офиса достаточно долго, чтобы вы могли сохранить свою работу и выключиться.

CyberPower CP900AVR покрывает основы для большинства людей во время обычных краткосрочных отключений электроэнергии. В наших тестах он обеспечивал достаточную мощность, чтобы поддерживать бытовой широкополосный модем и маршрутизатор Wi-Fi в течение четырех часов, что означает, что вы можете оставаться в сети, когда питание отключено, и связываться с аварийными службами, следить за новостями и изменениями погоды или просто проводите время на своих любимых сайтах. Он не требует дополнительных настроек, кроме подключения к сети, и включает автоматическое регулирование напряжения — важную функцию, которой не хватает в некоторых более дешевых моделях.Пять из 10 розеток снабжены батареей, а его компактная форма — размером примерно с папка с тремя кольцами — и шнур длиной 6 футов позволяют относительно легко разместить его под столом или тумбочкой.

Основные характеристики:

• Измеренное время работы при нагрузке 20 Вт (модем и маршрутизатор): 4 часа
• Измеренное время работы при нагрузке 300 Вт (модем, маршрутизатор, ПК и жесткий диск): 17 минут
• Измеренная пиковая выходная мощность: 738 Вт
• Измеренная защита от перенапряжения: 540.4 сквозных напряжения
• Количество розеток с батарейным питанием: пять
• Гарантия: три года

Выбор для модернизации

APC BR1500MS2

Этот ИБП имеет самую высокую пиковую выходную мощность и время работы среди всех протестированных нами моделей, поэтому он может работать с большим количеством снаряжения и дольше, чем что-либо другое. Кроме того, его высококачественная мощность совместима даже с самой чувствительной электроникой.

APC BR1500MS2 — самый дорогой ИБП, который мы рекомендуем для большинства домов или небольших офисов, но он предлагает большую ценность за счет дополнительных функций, которые он включает.Если вам необходимо обеспечить питание большего количества (или более крупных) устройств на вашей компьютерной рабочей станции во время простоя, она может обеспечить мощность до 847 Вт — в ходе нашего тестирования у нас возникли проблемы с поиском оборудования для домашнего офиса, достаточно мощного, чтобы перегрузить его. Как и наш лучший выбор, он может поддерживать работу модема и маршрутизатора в среднем до четырех часов, что дает вам более чем достаточно времени, чтобы сохранить свою работу и дождаться окончания отключения электроэнергии. По размеру и форме он похож на небольшую башню для ПК, всего у него 10 розеток, шесть из которых подключаются к батарее, и он добавляет два порта USB (один USB-A и один USB-C) для зарядки небольших устройств без необходимость в дополнительном адаптере питания.Поскольку он оснащен синусоидальным инвертором, его мощность такая же плавная, как и у стандартной настенной розетки, что делает его безопасным и надежным даже для чувствительного оборудования, такого как аппарат CPAP. Наконец, на его экране с подсветкой отображается полезная информация, такая как оставшийся срок службы батареи и общая мощность устройств, подключенных к устройству.

Основные характеристики:

• Измеренное время работы при нагрузке 20 Вт (модем и маршрутизатор): 4 часа
• Измеренное время работы при нагрузке 300 Вт (модем, маршрутизатор, ПК и жесткий диск): 21 минута
• Измеренная пиковая выходная мощность: 847 Вт
• Измеренная защита от перенапряжения: 593.2 сквозных вольта
• Количество розеток с резервным питанием: шесть
• Гарантия: три года

Бюджетный выбор

Amazon Basics Standby UPS 800VA

Этому ИБП не хватает дополнительных функций, но у него много розеток и мощности для поддерживайте работоспособность домашней сети Wi-Fi до полутора часов после отключения электроэнергии.

Если у вас ограниченный бюджет, Amazon Basics Standby UPS 800VA — это доступный ИБП с батареей и временем работы более дорогой модели: он может поддерживать работу обычного маршрутизатора и модема до полутора часов. .Его максимальная выходная мощность находится на нижней стороне (мы измерили до 470 Вт в нашем тестировании), но этого должно быть достаточно для шести розеток с батарейным питанием для поддержки таких базовых функций, как домашнее оборудование Wi-Fi. В отличие от других наших решений, эта менее дорогая модель использует управление питанием в режиме ожидания вместо автоматического регулирования напряжения (AVR).