РазноеРегулятор напряжения и тока для блока питания своими руками: Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения

Регулятор напряжения и тока для блока питания своими руками: Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения

Содержание

Лабораторный блок питания с защитой по току

Доброго дня, радиолюбители-самоделкины!

Никому не открою Америку, если скажу, что на рабочем столе любого уважающего себя радиолюбителя должен стоять полноценный лабораторный блок питания. В начале своего радиолюбительского пути я питал самодельные электронные самоделки от каких угодно бытовых блоков питания, даже от телефонных зарядок. Это мало того, что дико неудобно, так ещё и несколько раз приводило к фееричной пиротехнике - неправильно собранная схема давала КЗ, в итоге фонтан искр, сгоревшая схема и испорченное настроение. В один момент мне это надоело и я решил с нуля создать свой, полноценный и функциональный лабораторный блок питания в большом просторном корпусе, с лицевой панелью в духе лабораторных приборов прошлого века. Особенностью моего блока питания будет применение стрелочных индикаторов напряжения и тока. Казалось бы, они ещё давно отошли на второй план после появления цифровых, но практика показывает, что наблюдать показания вольтметра и амперметра куда удобнее и нагляднее на стрелочных головках.

К тому же они смотрятся антуражно, в отличие от ширпотребских цифровых показометров. Блок питания должен отвечать следующим требованиям:


  • В первую очередь, иметь надёжную защиту по току с возможностью выбора значения максимального тока. Именно это свойств отличает лабораторные блоки питания от обычных бытовых
  • Также он должен давать возможность регулировать выходное напряжение в широких пределах, ведь разные электронные конструкция требуют разного напряжения питания. Диапазон регулировки напряжения будет составлять 1,25 - 24В
  • Максимальные ток, отдаваемый в нагрузки, должен быть не менее 5А. Это увеличивает универсальность устройства, от него можно будет запитать даже мощные самоделки
  • Отсутствие пульсаций на выходе, это очень актуально для питания чувствительных схем. Фильтрация пульсаций будет обеспечиваться большой ёмкостью конденсаторов по питанию и применением линейного регулятора напряжения, а не импульсного
  • Иметь хорошее охлаждение и большой радиатор для возможности долговременной работы на мощную нагрузку


Далее рассмотрим подробно каждую составляю часть блока питания.
Итак, первым делом идёт регулятор напряжения - буквально основа всего блока питания. Его схема представлена ниже.

Регулятор напряжения построен на микросхеме LM338, данная микросхема является очень удачным линейным регулятором напряжения, представляет собой более мощный аналог известной LM317. Способна без проблем пропустить через себя ток в 5А, и это при наличии запаса - ведь в характеристиках максимальный ток заявлен в 8А. Особенностью линейных регуляторов напряжения является то, что всё "неиспользуемое" напряжение они рассеивают на себе. Поэтому микросхема будет рассеивать на себе большое количество тепла, особенно когда напряжение на выходе маленькое, а ток большой (на микросхеме мощность придётся бОльшая, чем на саму нагрузку). Справится с нагревом в дальнейшем поможет радиатор от компьютерного процессора и вентилятором, но зато уровень пульсаций напряжения на выходе будет минимальным. На схеме показан конденсатор ёмкостью 8 800 мкФ на входе, он представляет собой четыре конденсатора по 2 200 мкФ, включенные параллельно.

Переменный резистор Р2 регулирует напряжение на выходе, сюда очень кстати будет поставить многооборотный для более точной настройки напряжения на выходе, но подойдёт и обычный. Характеристика потенциометра обязательно должна быть линейной.


Неотъемлемой часть блока питания является вентилятор, а значит, не лишним будет предусмотреть его автономную работу, чтоб включался он только тогда, когда температура радиатора превысит определённый уровень. Есть много схем подобных регуляторов всего на 1-2 транзисторах, но я решил разработать свой вариант на компараторе, так как он позволяет точно задавать порог срабатывания и достаточно надёжен. Схема представлена ниже.

Операционный усилитель работает в роли компаратора, сравнивая напряжение на своих входах. Подстроечным резистором Р1 задаёт порог срабатывания по температуре, оптимально установить включения вентилятора при 50-60 градусах, радиатор быстро остынет. Транзистор Т1 коммутирует вентилятор, сюда желательно поставить NPN транзистор помощней, например, КТ819, особенно если используемый вентилятор достаточно мощный.

Светодиод LED1 указывает на то, что вентилятор работает, для наглядности можно будет в дальнейшем вывести этот светодиод на переднюю панель. Особенно хочу обратить внимание на терморезистор. Сюда подойдёт практически любой NTC терморезистор сопротивлением около 100 кОм. Его необходимо надёжно установить на радиатор LM338, обеспечив полное прилегание. Как только терморезистор нагреется от радиатора, произойдёт срабатывание компаратора, включится вентилятор и остудит радиатор. Гистерезис срабатываний задаётся резистором обратной связи R5.

Следующий модуль блока питания - схема, обеспечивающая защиту по току. Как видно из этой схемы, напряжение на неё подаётся с выхода регулятора. И если плюс просто напрямую проходит через всю схему, то вот минус идёт через шунт - низкоомный резистор R3, его сопротивление должно быть 0,1 Ома. Такое низкое сопротивление не нарушает работу блока питания, зато позволяет детектировать превышение потребляемого тока. Полевой транзистор Т2 разрывает цепь питания нагрузки по минусу, если схема срабатывает. Также на схеме виден галетный переключатель на 4 положения и также 4 подстроечных резистора - с их помощью можно выбирать и вручную настраивать значения токов, при которых будет срабатывать защита. На мой взгляд, оптимальными значениями будут 50 мА, 300 мА, 1 А, 5 А. Подстроечные резисторы Р1 и Р2 отвечают за чувствительность и гистерезис срабатывания защиты соответственно. В большинстве случаев достаточно просто оставить их в среднем положении. Кнопка без фиксации S1 нужна для сброса защиты. Данная схема хорошо себя зарекомендовала именно высокой чувствительностью. Например, если подключить к выходам блока питания микроконтроллер обратной полярностью и установить режим защиты по току на 50 мА, то микроконтроллер останется жив, защита сработает моментально.

Стрелочные индикаторы хороши тем, что представляют информацию в наглядном виде, нет необходимости следить за прыгающими цифрами на электронном экране. Для того, чтобы использовать стрелочную головку в качестве вольтметра достаточно просто подключить её параллельно выходу, поставив последовательно с ним подстроечный резистор на 1-2МОм.

После сборки нужно будет откалибровать вольтметр этим подстроечным резистором с помощью точного мультиметра.

А вот с подключением второй стрелочной головки в качестве амперметра не всё так просто. Конечно, можно подключить её просто последовательно с выходном блока питания, подобрав соответствующий шунт. Но тогда получится суммарно два шунта (помните, первый в схеме защиты по току), что уже много. Поэтому будем использовать шунт из предыдущей схемы на 0,1 Ома и соберём простую схему усилителя шунта, на выход которой подключим стрелочную головку. Галетный переключатель на три положения позволит выбирать разные пределы измерения вольтметра. Амперметр также, как и вольтметр, нужно будет откалибровать после сборки всего блока блока питания.

Со схемами разобрались, самое сложное позади. Теперь осталось только собрать всё воедино, все схемы собираются на одной печатной плате, она прилагается к статье. Плата выполняется ЛУТом, процесс создания виден на фото ниже.



Теперь запаиваем детали, рекомендую проверять всё перед запайкой, ведь делаем блок питания, как говорится "на века". Все органы управления, а также микросхема LM338 выводятся на проводах, они припаиваются в последнюю очередь. Ниже представлены подробные фотографии процесса сборки.





Последний этап - изготовление корпуса. Чтобы на передней панели уместились все многочисленные ручки, светодиоды и массивные стрелочные приборы, панель должна быть большой, соответственно и размеры корпуса получатся солидные. Это хорошо, ведь внутрь как раз может поместится трансформатор, либо импульсный сетевой блок питания. Либо питание можно подвести от внешнего трансформатора, через разъём, я так и сделал. Фотографии изготовления корпуса ниже.

Для вентилятора нужно выпилить круглое окошко на задней стенке, не лишним будет поставить туда же решётку. При этом стоит учитывать, что если корпус блока питания поставить вплотную к стене, то вентилятор закроется, поэтому зазор до задней стенки должен быть как минимум 1 см. Корпус большой и просторный, поэтому размещать внутри него заранее собранную электронику одно удовольствие. Множество фотографий с разных ракурсов ниже.

Таким образом, получится красивый, функциональный и полезный блок питания, который станет верным другом и помощником любого радиолюбителя. Внутри много свободного места, а значит, есть возможность для доработок и усовершенствования. Чего, на ваш взгляд, не хватает в этом устройстве? Жду ваших вариантов в комментариях.


Расположение органов управления на передней панели одновременно компактное и эргономичное. Светодиоды показывают, если ли напряжение на входе, включено ли напряжение на выходе, состояние защиты по току и состояние вентилятора охлаждение. Не стоит также забывать про такой важный элемент, как тумблер включения-выключения нагрузки на выходе - он должен выдерживать ток в 5А и находится в удобном месте. Питать такой лабораторный блок питания можно, например, от ноутбучного блока питания на 19В, либо сетевого трансформатора на 24В. Удачной сборки! Все вопросы, замечания и дополнения пишите в комментарии.

plata. zip [135.37 Kb] (скачиваний: 186)
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

схемы переделки в лабораторный или регулируемый, в зарядное устройство

Автор Акум Эксперт На чтение 13 мин. Просмотров 50.1k. Опубликовано


Достать бывший в употреблении блок питания компьютера сегодня несложно, а стоит он сущие копейки. Но как его можно использовать без самого компьютера? В этой статье мы это выясним, а заодно сделаем своими руками зарядное устройство и лабораторный блок питания (ЛБП) из компьютерного блока питания.

Как включить блок питания (БП) от компьютера без компьютера

Итак, у нас в руках блок питания ATX компьютера. Прежде всего попробуем его включить. Но для этого нужно знать некоторые тонкости работы этого устройства. Предположим, перед нами компьютер. Включаем его в сеть, но внешне ничего не происходит. Это, казалось бы, понятно – машина отключена, а чтобы ее включить, нужно нажать кнопку питания на лицевой панели системного блока.

На самом деле это не совсем так. Как только мы вставили вилку в розетку, в блоке питания заработала небольшая часть схемы, вырабатывающая дежурное напряжение +5 В. Называется эта часть модулем дежурного питания. Напряжение поступает на материнскую плату и питает ее отдельные узлы, один из которых предназначен для включения компьютера.

Важно. В большинстве блоков питания ATX предусмотрен дополнительный служебный механический выключатель, расположенный на задней стенке ПК. Напряжение сети на БП этих моделей  подается после включения этого тумблера.

Для подачи напряжения на этот БП служит механический выключатель 

Нажимая кнопку на лицевой панели системного блока, мы тем самым подаем команду материнской плате (точнее, ее узлу включения) запустить блок питания. Узел подает на БП сигнал Power on, и БП, а значит, и сам компьютер включаются.

Поскольку компьютера у нас нет, этот сигнал нам придется подать самостоятельно. Сделать это несложно. Для этого достаточно найти разъем на блоке питания, который питает материнскую плату, и установить перемычку между зеленым и любым из черных проводов. Итак, устанавливаем перемычку, подключаем блок питания к сети, и он сразу же запускается – это слышно даже по шуму вентилятора.

Перемычка имитирует команду процессора “включить БП”

Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой

Как узнать, на каких проводах какие напряжения формируются? Где, к примеру, 12 вольт на блоке питания компьютера? Для этого не понадобится тестер, поскольку все провода, выходящие из компьютерного блока питания, имеют строго определенную общепринятую расцветку. Поэтому вместо тестера мы вооружаемся табличкой, приведенной ниже.

Расцветка и назначение проводов блока питания ATX

Цвет

Назначение

Примечание

черныйGNDпровод общий минус
красный+5 Восновная шина питания
желтый+12 Восновная шина питания
синий-12 Восновная шина питания (может отсутствовать)
оранжевый+3. 3 Восновная шина питания
белый-5 Восновная шина питания
фиолетовый+5 VSBдежурное питание
серыйPower goodпитание в норме
зеленыйPower onкоманда запустить БП

Табличка особых пояснений не требует. С зеленым проводом (Power on) мы познакомились в предыдущем разделе – на него материнская плата подает сигнал низким уровнем (замыканием на общий) на включение БП. Синий провод в новых моделях БП может отсутствовать, поскольку производители материнских плат отказались от интерфейса RS-232C (COM-порт), требующего -12 В.

Фиолетовый провод (+5 VSB ) – это как раз дежурные +5 В, питающие дежурные узлы материнской платы. По серому проводу (Power good) блок питания сообщает, что все напряжения в норме и компьютер можно включать. Если какое-то из напряжений в процессе работы выходит за допустимые пределы или пропадает, то сигнал снимается. Причем это происходит до того, как успеют разрядиться накопительные конденсаторы БП, давая процессору время на принятие экстренных мер по аварийной остановке системы. Остальные провода – это провода питания материнской платы и периферийных устройств – дисководов, внешних видеокарт и т. д.

Переделка БП ATX в регулируемый или лабораторный блок питания

А теперь самое время сделать из БП компьютера своими руками импульсный лабораторный блок питания. Дорабатывать будем блок питания, ШИМ контроллер которого собран на специализированной микросхеме TL494 (она же: μА494, μPC494, M5T494P, KIA494, UTC51494, AZ494AP, KA7500, IR3M02, AZ7500BP, КР1114ЕУ4, МВ3759 и подобные аналоги).

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Сразу оговоримся – хотя типовые схемы включения этих микросхем одинаковы, некоторые отличия в зависимости от модели БП все же есть. Поэтому универсального решения для переделки всех БП не существует.

Для примера мы доработаем блок питания, схема которого приведена ниже. Поняв идею вносимых изменений, подобрать алгоритм переделки любого другого блока не составит особого труда.

Схема блока питания ATX, переделкой которого мы займемся

Разбираем БП, вынимаем плату. Сразу же отпаиваем все ненужные провода шлейфов питания, оставив один желтый, один черный и зеленый.

Лишние провода нужно выпаять

Также выпаиваем сглаживающие электролитические конденсаторы по всем линиям питания. На схеме они обозначены как С30, С27, С29, С28, С35. Мы собираемся существенно (до 25 В по шине +12 В) поднять выходное напряжение, на которое эти конденсаторы не рассчитаны. На место того, что стоял по шине +12 В, устанавливаем конденсатор той же или большей емкости на напряжение не менее 35 В. Остальные места оставляем пустыми. Зеленый провод припаиваем на место, где был любой черный, чтобы разрешить блоку питания запускаться. Теперь можно заняться доработкой контроллера.

Взглянем на назначение выводов микросхемы TL494. Нас интересуют два узла – усилитель ошибки 1 и усилитель ошибки 2. На первом собран стабилизатор напряжения, на втором – контроллер тока. То есть нас интересует обвязка выводов 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16.

Назначение выводов интегральной микросхемы TL494 и ее аналогов

Изменим схему обвязки таким образом, чтобы усилитель ошибки 1 отвечал за регулировку выходного напряжения, а усилитель 2 – за регулировку тока. В первую очередь перережем дорожки, обозначенные на приведенной ниже схеме крестиками.

Эти дорожки надо перерезать

Теперь находим резисторы R17 и R18. Первый имеет сопротивление 2.15 кОм, второй 27 кОм. Меняем их на номиналы 1.2 кОм и 47 кОм соответственно. Добавляем в схему два переменных резистора, один постоянный на 10 кОм (отмечены зеленым), клеммы для подключения внешнего потребителя, амперметр и вольтметр. В результате у нас получится вот такая схема.

Доработанная схема ШИМ контроллера теперь уже лабораторного блока питания

Как видно из схемы, резистор на 22 кОм позволяет плавно регулировать напряжение в пределах 3-24 В, резистор 330 Ом – ток от 0 до 8 А. Кл1 и КЛ2 служат для подключения нагрузки. Вольтметр имеет предел измерения 25-30 В, амперметр – 10 А. Приборы могут быть как стрелочными, так и с цифровыми шкалами, главное, малогабаритными – ведь они должны войти в корпус блока питания. Можно начинать проверку и градуировку.

Приборы могут быть любого типа, важен лишь предел измерения

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Первое включение нашего лабораторного блока питания производим через лампу накаливания 220 В мощностью 60 Вт. Это поможет избежать проблем, если мы наделали ошибок в монтаже. Если лампа не светится или светится вполнакала, а блок питания запустился, то все в порядке. Если лампа горит в полный накал, а блок питания молчит, то придется искать ошибки.

Включение блока питания через балластную лампу

Все в порядке? Включаем БП напрямую в сеть, выводим движки резисторов в нижнее по схеме положение. К клеммам КЛ1, Кл2 подключаем нагрузку –  2 лампы дальнего света, включенные последовательно. Вращаем резистор регулировки напряжения и убеждаемся по встроенному вольтметру, что напряжение плавно изменяется от 3 до 24 вольт. Для верности подключаем к клеммам контрольный вольтметр, к примеру, тестер. Градуируем ручку регулятора напряжения, ориентируясь по показаниям приборов.

Возвращаем движок в нижнее по схеме положение, выключаем блок питания, а лампы соединяем параллельно. Включаем блок питания, устанавливаем регулятор тока в среднее положение, а регулятор напряжения – на отметку 12 В. Вращаем ручку регулятора тока. При этом показания амперметра должны плавно изменяться от 0 до 8 А, а лампы – плавно менять яркость. Градуируем регулятор тока, ориентируясь по показаниям амперметра.

Отключаем устройство и собираем его. Наш лабораторный блок питания готов. С его помощью мы можем получить любое напряжение от 3 до 24 вольт и устанавливать ограничение тока через нагрузку в пределах 0-10 А.

Как сделать зарядное устройство

Теперь займемся переделкой компьютерного блока питания в автомобильное зарядное устройство.

Прибор для зарядки постоянным напряжением

Это устройство заряжает аккумулятор постоянным фиксированным напряжением 14 В. По мере зарядки батареи зарядный ток будет падать. Как только напряжение на клеммах батареи достигнет 14 В, ток станет равным нулю, а зарядка прекратится.

Благодаря такому алгоритму аккумуляторную батарею невозможно перезарядить, даже если оставить ее на зарядке на неделю. Это полезно при обслуживании AGM и GEL автомобильных аккумуляторов, которые очень не любят перезарядки.

А теперь за дело, тем более, что схема доработки простая. Дорабатывать будем БП ATX на контроллере TL494 или его аналогах (см. раздел выше). Наша задача – повысить выходное напряжение по шине +12 В до 14 вольт. Сделать это несложно. Вскрываем блок питания, вынимаем плату и отпаиваем все провода питания, оставив лишь желтый, черный и зеленый.

Оставляем только те провода, которые нам нужны, остальные выпаиваем или просто откусываем

Впаиваем зеленый провод на место любого черного – подаем команду БП на безусловное включение при подключении к сети (см. раздел выше). Выпаиваем электролитические сглаживающие конденсаторы со всех линий питания. На место, где стоял конденсатор по шине +12 В устанавливаем конденсатор той же емкости, но на рабочее напряжение 35 В. Переходим к доработке контроллера. Находим резистор, который соединяет первый вывод микросхемы с шиной +12 В. На схеме ниже он обозначен стрелкой.

Этот резистор отвечает за величину выходного напряжения

Нам нужно сменить его номинал. Но на какой? Выпаиваем, измеряем его сопротивление. В нашем случае его номинал – 27 кОм, но в зависимости от модели БП значение может меняться. На место выпаянного устанавливаем переменный резистор номиналом примерно вдвое большим. Движок резистора устанавливаем в среднее положение.

Установленный переменный резистор вместо постоянного

Включаем блок питания и, измеряя напряжение на шине +12 В (желтый провод относительно черного), вращаем ползунок. Напряжение легко уменьшается, но увеличить его не получается – мешает защита от перенапряжения. Для того чтобы поднять напряжение до необходимых нам 14 В, ее нужно отключить. Находим на схеме резистор и диод, обозначенные на рисунке ниже стрелками, и выпаиваем их.

Эти детали нужно выпаять

Снова включаем БП, выставляем напряжение между черным и желтым проводами величиной 14 В. Выключаем, выпаиваем резистор, не трогая его движок, измеряем сопротивление. На место переменного устанавливаем постоянный того же номинала. Устанавливаем на корпус две клеммы, подпаиваем к ним черный и желтый провода, помечаем, где плюс и минус (желтый – плюс, черный – минус).

Снова включаем БП, теперь уже переделанное в зарядку для аккумуляторов устройство. К клеммам подключаем нагрузку – лампу дальнего света автомобиля. Измеряем на клеммах напряжение: если оно не снизилось более чем на 0.2 В, то доработка окончена. Собираем прибор и пользуемся.

Важно! Конечным напряжением зарядки AGM и GEL аккумуляторов является значение 13.8 В, поэтому выходное напряжение имеет смысл снизить с 14 В до 13.8 В.

Единственный, пожалуй, недостаток этой самодельной конструкции – она не имеет защиты от короткого замыкания и переполюсовки (мы ее отключили). Поэтому пользоваться прибором нужно внимательно.

Зарядник с регулировкой тока и напряжения

Теперь попробуем переделать компьютерный БП так, чтобы можно было плавно регулировать напряжение и ток зарядки. Это позволит обслуживать батареи любой емкости и на любое напряжение. Кроме того, это зарядное устройство имеет защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. С его помощью можно изменять зарядное напряжение от 0 до 25 В и ток от 0 до 8 А.

В первую очередь производим манипуляции, которые подробно описаны в пункте «Прибор для зарядки постоянным напряжением». Выпаиваем лишние провода, оставив желтый, черный и зеленый. Меняем сглаживающий конденсатор на шине +12 В на прибор с напряжением 35 В. Подключаем зеленый провод на общую шину.

Теперь надо поднять напряжение на шине +12 В до величины 28 В. Для этого удаляем резисторы, соединяющие первый вывод ШИМ контроллера с шинами +5 и +12 В. На схеме ниже они обозначены стрелками.

Отключаем стабилизацию напряжения

Теперь ШИМ контроллер будет работать «на всю», а напряжение на шине +12 В поднимется до максимума – 28 В. Но опять сработает защита по перенапряжению. Отключаем ее так же, как и в конструкции выше: выпаиваем диод, помеченный на схеме ниже стрелкой.

Отключаем узел защиты по перенапряжению

Включаем блок питания и измеряем напряжение между желтым и черным проводами – оно должно увеличиться до указанных значений. С блоком питания все. Теперь перейдем к сборке узла регулировки напряжения и тока, представленного на схеме ниже.

Схема узла регулировки напряжения и тока

На транзисторах VT1 и VT2 собран простейший узел регулировки напряжения. Сама регулировка осуществляется при помощи потенциометра R14. В узле управления током используются микросхемы DA2 и DA4, представляющие собой интегральные регулируемые стабилизаторы напряжения/тока. Каждая из микросхем способна выдать ток до 5 А. Включив их параллельно, мы удвоили это значение. Регулировка тока производится потенциометром R17. Резисторы R7 и R8 – токовыравнивающие. Далее напряжение через амперметр PA1 подается на клеммы, к которым подключается заряжаемая батарея. Напряжение на батарее контролируется при помощи вольтметра PV1.

Вольтметр и амперметр можно использовать любые – хоть цифровые, хоть стрелочные. Первый должен иметь предел измерения 30 В, второй – 10 А. В качестве токовыравнивающих резисторов используются отрезки монтажного провода длиной 20 см и сечением 1 мм. кв. Если блок выполнен навесным монтажом, то в их качестве будут выступать монтажные провода.

Мощный полевой транзистор, который можно взять из неисправного компьютерного БП, и микросхемы стабилизатора устанавливаются на общий радиатор через слюдяные прокладки. Очень удобно использовать для этих целей радиатор от процессора ПК. Ниже представлен один из возможных вариантов монтажа блока регулировок.

Здесь транзистор и стабилизаторы размещены на радиаторе от процессора

Если все готово, то включаем зарядное устройство, нагружаем его лампой дальнего света и проверяем работу, регулируя выходные ток и напряжение и контролируя их по приборам.

Что касается защиты, то она уже встроена в микросхемы DA2 и DA4. Эти приборы имеют внутреннюю защиту от перегрузки, короткого замыкания и перегрева.

Вот мы и разобрались с тонкостями доработки компьютерных блоков питания. Теперь нам не составит труда переделать их в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора или лабораторный блок питания.


Стабилизатор напряжения на 9 вольт своими руками.

Стабилизатор – это прибор, который имеет постоянное выходное напряжение (в нашем случае 9 В) вне зависимости от того, что у него на входе. Корпус с выводами (вход, общий и выход) стабилизатора фиксированного положительного напряжения изображён на рисунке.

Как видим, стабилизатор 9 В (он же КР142EH8A) представляет собой наипростейшее устройство. И типовое включение его также не отличается сложностью:

Рассматриваемый прибор имеет:

  • защиту от перегрева;
  • ограничитель тока короткого замыкания;
  • корректирование области безопасной работы выходного транзистора.

Низковольтные стабилизаторы используются в широком спектре радиоэлектронных устройств:

  • блоки питания;
  • логические системы;
  • измерительная аппаратура;
  • различные системы записи-воспроизведения;
  • радиоэлектронные аппаратура.

Источник стабилизированного питания 9 В своими руками

Приобретать готовый блок электропитания для своих нужд не всегда хочется по разным причинам, возможно, из-за экономии средств или просто потому, что дома лежит без дела б/у понижающий трансформатор. Последний можно приспособить для получения чистых 9 В. За основу возьмём одну из возможных электрических схем.

В качестве понижающего трансформатора подойдёт агрегатик из старого магнитофона (или радиоприемника), особенно, если в прошлом используемое устройство работало под напряжением 9 В. Для того, чтобы трансформатор не перегорел и не перегрузился, в первичную обмотку добавляется плавкая вставка 0,2 — 0,5 А.

Внешний вид трансформатора уже сам говорит за себя, на его шильдике обязательно есть памятка с техническими параметрами.  Всегда можно узнать насколько ампер он рассчитан. Важно не допустить перегрузку агрегата, симптомами которой является:

  • падение напряжения;
  • нагревание магнитопровода и обмоток;
  • появление гудения, и даже дыма.

Помните! Электронике дым противопоказан, она просто перестаёт тогда работать.

На представленной схеме мы видим расположенный за трансформатором выпрямитель, перед которым стоит задача преобразования переменного тока в постоянный. Все радиоэлементы, применяемые в стабилизаторе запитаны на постоянном токе. Для этого используется готовый диодный мост на 2 А – 10PCS 2W10 2A Bridge Diode Rectifier NEW.

Для стабилизации напряжения применяется стабилизатор напряжения 9 вольт. В создаваемом нами блоке питания эта роль отведена используемой трехвыводной микросхеме 7809, где 78 говорит о стабилизации положительной полярности напряжения, а 09 — о числе стабилизированных вольт. Это и есть импортный аналог отечественной микросхемке КР142EH8A, о которой говорилось выше.

Дополнительные возможности применения

Мы рассмотрели основные моменты сборки низковольтного блока питания, важным звеном которого является стабилизирующее устройство. Используемый в нём стабилизатор напряжения 9 вольт, схема устройства для сборки могут пригодиться:

  •         музыканту для питания своих «примочек» к электрической гитаре;
  •         радиолюбителю — для приемников или всяких поделок на светодиодах-транзисторах;
  •          простым людям — для антенных усилителей к телевизору и т. д.

Несмотря на то, что главное предназначение рассмотренных стабилизаторов 9 В – источники фиксированного напряжения, устройства могут применяться также как источники с регулированием напряжения и тока путём добавления в их схемы внешних элементов.

Лабораторный блок питания из китайских модулей

В этой статье я хочу рассказать и показать на фото свой лабораторный блок питания, который я собирал по блочно, на готовых модулях из Aliexpress. Об этих самых модулях я уже рассказывал по отдельности на сайте. Хотелось сделать простой, надежный, доступный по цене блок, с необходимыми параметрами и небольшими габаритами. В интернете посмотрел пару роликов о подобных блоках, заказал необходимые модули и собрал сам. Изначально в качестве источника питания был применен переделанный компьютерный БП. Но так как мне так и не удалось добиться от него нормальной работы (он довольно сильно грелся, и немного не дотягивал до расчетного максимального тока), решено было взять готовый источник питания на том же Aliexpress. Максимальное рабочее напряжение для блока в большинстве случаев достаточно 0-30 Вольт, хотя была идея сделать от 0 до 50 Вольт.Источник питания, который я применил, отдает 36 Вольт и ток до 5 Ампер. Мощности в 180 Ватт для моих задач вполне достаточно. В качестве регулятора напряжения и тока (ограничения), использовал DC-DC преобразователь на XL4016. В качестве индикатора выступает модуль вольтамперметр dsn-vc288. В качестве корпуса был применен обычный пластиковый корпус типа Z1 (70x188x197 мм). В принципе этих модулей уже достаточно для построения лабораторника, но я добавил сюда еще модуль на LM2596, для того чтобы вывести 5 Вольт на USB разъемы расположенные на передней панели. Еще нам конечно же понадобятся пара выносных переменных резистора на 10 К, тумблер для включения/отключения питания, пара USB гнезд (я взял сдвоенное гнездо), и пара гнезд типа «банан», для подключения выходного кабеля. Крепим модули внутри корпуса, размечаем и сверлим переднюю панель.

Затем выпаиваем из модуля оба подстроечных резистора и припаиваем на их место переменные резисторы на проводах достаточной длинны (я последовательно резисторам на 10 К поставил еще на 1 К, для точной настройки, однако это не дало особого эффекта). Ну и дальше соединяем все модули согласно схеме.

Если делаете с USB, то не забудьте настроить модуль LM2596 на 5В. И обратите внимание что минусовый провод питания USB берется не с модуля LM2596, а с выходной массы БП (с минусового «банана»). Это необходимо для того чтобы когда вы подключаете что-то к USB блоку, вы видели потребляемый ток. В моем блоке можно заметить на фото еще один модуль — это тоже DC-DC, я его вместо LM2596 хотел оставить на роль питания USB, но он довольно прожорливый в холостом режиме, поэтому оставил LM-ку. Также у меня есть вентилятор. Если тоже захотите оборудовать блок вентилятором, то подберите подходящий по габаритам и на напряжение 5 В. Подключается он к плюсу и минусу модуля LM2596 (в этом случае минус берется от модуля, иначе на индикатор будет постоянно выводиться потребляемый вентилятором ток). Очень советую первое включение производить через лампу накаливания 40-60 Вт. Если что-то не так, в этом случае вы избежите фейерверка. У меня блок заработал сразу, и пока что с ним никаких проблем не было.

Лабораторный блок питания своими руками

Привет!

Сегодня мы попробуем собрать небольшой лабораторный блок питания своими руками. В основе нашего устройства лежит радиоконструктор «M178.1». Он доступен в двух вариантах - как набор для самостоятельной сборки, и как уже собранный вариант. С помощью конструктора и дополнительной обвязки мы и сделаем наш блок питания.

Давно хотели себе один? Сделайте его своими руками!

Кроме самого конструктора нам понадобится радиатор к нему, трансформатор, различные разъемы и кнопочки, индикатор напряжения и тока (вольтметр-амперметр), и, собственно корпус, в который мы всё это зафигач... поместим. 

Сам конструктор представляет из себя линейный стабилизатор питания с возможностью ограничения выходного тока и точной регулировкой выходного напряжения. С его помощью можно получить до 30 вольт постоянного напряжения и до 3 ампер выходного тока. 

При этом схема предусматривает подключения трансформатора с выходом 24 вольта переменного тока.

Внутри корпуса у нас будет сам конструктор вместе с радиатором и трансформатор, а все элементы управления мы разместим на передней панели. 

Чтобы закрепить силовой транзистор на радиаторе, сверлим отверстия сверлом 2.5 мм и нарезаем резьбу метчиком М3 х 0.5. При нарезке резьбы желательно смазать метчик чем-то жирным (смазкой, вазелином, маслом или даже кусочком сала).

Следующий шаг - разметить, где на передней панели будут все элементы управления и разметить под них отверстия. После того, как мы всё вырезали, все детали закрепили на передней панели, прикручиваем транзистор блока питания к радиатору через термопасту и запаиваем всё, что нужно.

Важно помнить, что подложка деталей обычно соединяется с какой-то из ножек, поэтому если на одном радиаторе прикручено несколько деталей, нужно удостовериться, что между ними нет контакта через радиатор. 

Два отдельных стабилизатора — это линейные микросхемы-стабилизаторы на 5 В (L7805CV), и на 3.3 В (IRU1015-33CT). Их максимальный выходной ток равен 1.5 А. 

Вольтметр-амперметр имеет отдельные контакты для подключения питания, и для измеряемого напряжения. Важно помнить, что контакты амперметра нужно поместить в разрыв цепи, последовательно с проводом, идущим на нагрузку. 

После того, как мы проверили работу лабораторника с импульсным блоком питания, поняли — он не работает. Дело в том, что в схеме присутствует цепь, которая, судя по всему, работает от переменного напряжения, поэтому для нее есть обязательным подключение на вход обычного сетевого трансформатора. Когда мы заменили источник питания, все заработало. 

Важно упомянуть о питании индикатора. Его максимальное напряжение на входе - 30 В, а в схеме у нас как раз чуть-чуть больше, что не очень хорошо. Поэтому можно взять напряжение со входа блока питания, но пустить его через стабилизатор на 12 В (например, L7812). А у нас в трансформаторе как раз была дополнительная обмотка на 12 В, поэтому дополнительных стабилизаторов ставить не потребовалось.

Итак, на передней панели у нас разместились: регуляторы выходного тока и напряжения, цифровой вольтметр-амперметр, USB-выход со стабильными 5 В, гнезда, чтобы брать с них либо 5 В, либо 3.3 В (переключаются тумблером) через бананы, и разъемы-бананы для подключения к собственно устройству, с ограничением выходного тока и регулируемым напряжением. 

Кстати, индикатор имеет на плате подстроечные резисторы для калибровки показаний напряжения и тока. Так что при наличии качественного мультиметра прибор можно откалибровать для более точных показаний. 

Получившийся лабораторный бп такие характеристики: выходное напряжение от 0 до 30 В; выходной ток: до 3 А, цифровую индикацию выходного напряжение и силы тока, а также несколько прикольных дополнительных приспособлений - USB-выход, разъем для измерения напряжения непосредственно на нагрузке, выход на 3.3 В. Можно даже одновременно запитать четыре разных устройства - 2 через USB, 1 с выхода 3.3 В, и еще 1 от самого блока питания. 

В видео использовались:

  • Радиоконструктор M178.1
  • Амперметр-вольтметр цифровой DC 0-100V / 10A
  • Корпус пластиковый Kradex Z-2A, 147x90x180мм, черный
  • Микросхема-стабилизатор L7805CV
  • Микросхема-стабилизатор IRU1015-33CT
  • Переключатель с подсветкой on-off, красный, 3pin (KCD5-101N-2)
  • Гнездо акустическое Banana двойное, монтажное, пластиковое
  • Тумблер SMTS 202 on-on, 6pin
  • Гнездо акустическое Banana, монтажное, пластиковое, красное
  • Гнездо акустическое Banana, монтажное, пластиковое, чёрное
  • Штекер акустический, Banana, под винт, черный
  • Штекер акустический, Banana, под винт, красный
  • Термовоздушная паяльная станция Baku 878L

Не пропустите новых видео!

Поделиться в соцсетях

Все своими руками Самодельный стабилизатор тока для зарядного устройства

Опубликовал admin | Дата 13 июля, 2017

В этой статье пойдет речь о небольшой и простенькой приставке – стабилизаторе тока, для импульсного блока питания, предназначенного в прошлом для питания ЖКИ монитора. С ее помощью можно будет подзаряжать автомобильные аккумуляторы. Эта идея и просьба принадлежит одному из посетителей сайта.

Выходные данные блока питания можно увидеть на фотографии. Двадцать вольт на выходе при токе 3,25 А, это вполне достаточно не только для подзарядки, но и неспешной полной зарядки аккумуляторов.

А если убрать родной корпус, то улучшится тепловой режим платы ИИП, это даст возможность увеличить ток заряда. Схема стабилизатора тока представлена на рисунке 1.

Стабилизатор тока реализован на микросхеме LM317, отечественный аналог указан на схеме – КР142ЕН12А. Для увеличения тока заряда применен дополнительный транзистор структуры p-n-p, в данном случае, я испытывал схему с транзистором КТ818Г.

Работа схемы

Аналогичный стабилизатор тока был описан в предыдущей статье «Зарядное устройство для гелиевых аккумуляторов на кр142ЕН12А». В данной статье меня попросили наиболее подробно описать алгоритм работы устройства. И так, схема работает следующим образом. На вход приставки подано напряжение, к выходу подключен заряжаемый аккумулятор. Через устройство начинает течь ток заряда. На резисторе R1, при прохождении тока происходит падение напряжения, равное Iзаряда • R1. Как только это падение напряжения, приложенное к переходу база – эмиттер транзистора VT1, превысит порог в 0,7 вольта, мощный транзистор начнет открываться и весь основной ток заряда, будет течь через переход коллектор – эмиттер этого транзистора. Далее сумма токов, протекающих через регулирующую микросхему и транзистор, будет протекать через резистор R2, от величины которого зависит максимально возможный зарядный ток, когда движок переменного резистора находится в верхнем по схеме положении. На резисторе R2 также создается падение напряжения, которое приложено между выводами 2 и 1 данной микросхемы, т.е. между выходом и управляющим выводами. В данной микросхеме имеется ИОН с величиной в 1,25 вольта естественно с небольшим разбросом этого параметра и все регулировки в ней происходят относительно этой величины. Таким образом, при увеличении падения напряжения на резисторе R2 выше напряжения ИОН – 1,25 В, микросхема отрабатывает таким образом, что ее выходной транзистор начинает закрываться, удерживая выходной ток схемы на определенном уровне. Ток стабилизации в этом случае будет равен Iст = 1,25/R2; Для нашей схемы – 1,25/0,39 ≈ 3,205А. У собранного мной макета схемы, максимальный ток был чуть меньше – 3,16 А. Например, для тока заряда 5А потребуется резистор с величиной сопротивления равной – 1,25 В/5 = 0,25 Ом.

Далее ток течет через диод VD1, так как падение напряжения на прямо смещенном переходе диода мало зависит от проходящего через него тока, то диод в нашем случае играет роль стабилизатора напряжения, часть которого через переменный резистор плюсуется к падению напряжения на резисторе R2. Таким образом, имея возможность изменять напряжение на управляющем выводе микросхемы относительно ее выхода, мы можем управлять величиной тока стабилизации. В моей схеме ток регулировался от 1,16 А до 3,16 А. Минимальный ток можно еще уменьшить, включив последовательно с диодом VD1, еще такой же диод. В этом случае минимальный ток будет равен примерно 0,1… 0,2 А.

Микросхема, транзистор и диод установлены на одном теплоотводе, через слюдяные прокладки. Так как элементов схемы совсем немного, то монтаж можно сделать навесным способом.

Транзистор можно применить любой с током коллектора не менее 8 А и более. Можно применить КТ825 или импортные транзисторы типа TIP107.

Диод тоже любой с прямым током 10А и более.
Вроде все. Успехов и удачи. К.В.Ю.

Чуть не забыл, чтобы не усложнять схему, вместо амперметра можно просто для переменного резистора сделать шкалу установки тока заряда.

Скачать статью

Скачать “reguliruemyj-stabilizator-toka-na-lm317” reguliruemyj-stabilizator-toka-na-lm317.rar – Загружено 1895 раз – 65 КБ

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:6 380


Лабораторный блок питания своими руками

Сегодня вы узнаете как собрать надёжный лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения. Использоваться будут готовые компоненты и модули, поэтому, если следовать схеме и инструкции, сложностей в сборке возникнуть не должно. Основным компонентом в схеме, будет модуль DC-DC преобразователя, который можно приобрести на Алиэкспресс, все ссылки будут в конце статьи.

Основные характеристики DC-DC преобразователя:

 

  • Входное напряжение 5 — 40 Вольт;
  • Выходное напряжение 1.2 — 35 Вольт;
  • Выходной ток (мах) 9 Ампер, желательно установить кулер.

 

Схема блока питания:

Как уже говорилось выше, схема простая, сетевое напряжение поступает на трансформатор, имеется сетевой выключатель и предохранитель, напряжение понижается трансформатором, верхняя честь схемы силовая. Переменное напряжение поступает на диодный мост и сглаживающий конденсатор. Далее поступает на DC-DC преобразователь, с преобразователя напряжение поступает на выходные клеммы. Минус схемы разрывается приборчиком, для удобства, регулировочные резисторы вынесены с платы.

Нижняя предназначена для питания вольтамперметра. Трансформатор имеет отдельную обмотку, как и с силовой обмоткой, переменное напряжение поступает на диодный мост и фильтрующий конденсатор. Далее установлен линейный стабилизатор на 5 Вольт.

Компоненты

Со схемой разобрались, теперь переходим к компонентам.
Корпусом лабораторного блока питания будет служить старый корпус от регулятора паяльника. Регулятор паяльника еще времен СССР, очень добротный.

Передняя панель будет из композитного пластика. Состоит пластик из двух пластин алюминия и пластика между ним, с одной стороны, он белый, с второй черный. Черная сторона будет лицевой.

Понижающий трансформатор от старого оборудования, уже не помню какого. Его пришлось слегка доработать, сделал отвод на 22 Вольта, полная обмотка на 27 Вольт. Если оставить, то после диодного моста напряжение более 30 Вольт. Это много для стабилизатора 7805, установленного на DC-DC преобразователе. Он питает операционный усилитель схемы. Хоть и заявлено 40 Вольт, при учете максимального для 7805 в 30 Вольт.

Понижающий преобразователь постоянного тока.

Вольт-ампер метр:

 

Так же понадобятся клеммы, с данном случаи используются стары советские.

Конденсатор на 4700 мкф*63 Вольта. Из расчета 1000 мкф на 1 Ампер. На модуле установлены еще 2*470 мкф.

Диодный мост можно взять и единый, но у меня остался от старого проекта. Собран на 4-х диодах Д242.

Изготовление блока питания

На дне корпуса размечаем, сверлим отверстия под: трансформатор, диодный мост, модуль. Все спаиваем соответственно схемы. С модуля выпаял два подстроечных резистора. Вместо них припаял провода. На токовый 3 провода, на напряжение два.

Питать Вольтамперметр буду через линейный стабилизатор на 5 Вольт. Диодный мост КЦ402 и конденсатор небольшой емкости.

На задней панели делаю разметку под сетевой разъем и предохранитель. Все аккуратно выпиливаю и устанавливаю.

На передней панели размечаю и вырезаю все отверстия. Тут будут: выходные клеммы, сетевой выключатель, резисторы тока и напряжения, Вольтамперметр.

Распаял все элементы устанавливаемые изнутри. Сетевой выключатель коммутирует оба сетевых провода. Первоначально хотел применить другой.

Устанавливаем все элементы передней панели. Плюсовая клемма отмечена красной краской. Ручки резисторов разного цвета. Красная по цвету отображения Вольт. Желтая по току. Пока что не подписывал где ток и напряжение. Позже буду менять резисторы на многооборотные, ручки возможно тоже поменяю.

Верхнюю крышку покрасил. Между передней панелью и крышкой была слишком большая щель, ее закрыл небольшим уголком. При проверке блок выдал 9 Ампер на коротком, при 28 Вольтах, что составило чуть больше 250 Ватт.

Такой вот Лабораторный Блок Питания получился. Им можно как питать разного рода устройства, также заряжать аккумуляторы. Первоначально хотел применить импульсный источник на 24 Вольта, но попался трансформатор нужных габаритов. Так же, стараюсь собирать устройство из того что есть. Всем спасибо за внимание!

Ссылки на модули и компаненты на Алиэкспресс:

Смотрите видео

 

 

Простой регулируемый источник питания | ec-projects.com

Ваш первый регулируемый настольный блок питания!

Один из примеров дизайна корпуса, скопируйте, если хотите, или используйте свое воображение.

Также доступно в виде обучающего видео из двух частей на YouTube!
(щелкните видео ниже ...)

Введение:

На мой взгляд, первое, что вам следует сделать, если вы начинаете изучать электронику или если вы хорошо в ней разбираетесь, но по какой-то причине еще не имеете ее, - это настольный блок питания.Это не так сложно, как может показаться, на самом деле это одна из самых простых вещей, которые вы когда-либо построили! Дать ему шанс!

Этот простой 12-компонентный блок питания построен на основе LM317 / LM338 / LM350 или аналогичного линейного регулятора напряжения. LM317 - один из самых популярных стабилизаторов напряжения на рынке, и не зря. Он ОЧЕНЬ прост в использовании, требует минимального количества внешних компонентов. Остальные используются реже, но действуют точно так же. Один из них предлагает больший выходной ток и лучший отвод тепла (описано ниже).

Этот регулятор обеспечивает стабильный и надежный выходной сигнал, регулируемый в диапазоне от 1,25 до 37 * вольт (* в зависимости от входного напряжения, т. Е. От трансформатора или настенного адаптера).

Для этого источника питания нет ограничения по току, за исключением встроенной в регулятор защиты от короткого замыкания. Но, когда я на это решусь, я сделаю руководство о том, как легко добавить возможность регулирования тока для этого источника питания.

Перечень материалов:


1x регулятор напряжения, LM317 / LM338 / LM350 или аналогичный.

1x сетевой трансформатор, рассчитанный на желаемое выходное напряжение и ток (я использовал трансформатор 24 В (12-0-12 В), 50 ВА, чтобы получить выход 24 В и 1,5 А)

(В качестве альтернативы используйте сетевой адаптер переменного тока в постоянный, рассчитанный минимум на 4-5 В выше вашей выходной мощности. И номинальный ток намного выше желаемого максимального тока. Но я настоятельно рекомендую трансформатор)

1x электролитический конденсатор 4700 мкФ, 50 В (2200 мкФ может работать при выходе ниже 1 А, а номинальное напряжение должно быть выше выпрямленного входного напряжения постоянного тока).

1x потенциометр от 5 кОм до 10 кОм (10-оборотный потенциометр вряд ли рекомендуется!)

2 электролитических конденсатора 2,2 мкФ 50 В (подойдет до 10 мкФ, а номинальное напряжение должно быть выше максимального выходного напряжения)

1x керамический или пленочный конденсатор (от 100 до 250 нФ при 50 В или выше. Этот конденсатор не является обязательным)

1x резистор (значение зависит от значения вашего потенциометра и желаемого максимального выходного напряжения)

4x 1N5402 Диод (или любой выпрямительный диод с номинальным напряжением и током, значительно превышающим то, что может обеспечить ваш источник питания)

2x 1N4002 или аналогичный.

2x Выходные клеммы, красный и черный (желательно закрепить клеммы)

1x Панельный счетчик (аналоговый или цифровой, для считывания выходного напряжения)

1x Корпус - скопируйте мой дизайн, создайте свой собственный или используйте любой корпус по вашему выбору. Будьте осторожны, если используете алюминиевый корпус, как я!

1x Радиатор, примерно 5,5x7x12 см для выхода 1,5 А, но прочтите описание позже. (Я использовал радиатор меньшего размера, но добавил вентилятор)

1x Сетевой выключатель

1x Держатель предохранителя + предохранитель (предохранитель зависит от трансформатора, выходного тока и напряжения сети.Придется рассчитать стоимость)

1x переключатель нагрузки, для включения и выключения выхода.

1x Трансформаторный выключатель, только если у вашего трансформатора есть несколько вкладок, как у меня (объяснено позже).

Wire - провод стандартного оборудования + немного тяжелого провода, который выдержит ваш максимальный ток

Термоусадочная трубка

Стандартное паяльное оборудование - паяльник, припой, флюс и т. Д.


Приступим!

Загрузите файлы схемы и топологии печатной платы внизу страницы. Распечатайте макет и вытравите плату или используйте схему и сделайте свой собственный макет. Вы можете использовать макетную плату, если хотите, или если у вас нет инструментов для создания собственных плат (скоро появится учебное пособие о том, как это сделать! Альтернативный вариант. Проверьте YouTube, чтобы узнать о производстве печатных плат своими руками). Если вы хотите, чтобы радиатор был на плате, не забудьте учесть это при разрезании платы.

Выберите регулятор. Если вы не знаете, что делать, выберите LM317, в «пакете TO-220», это даст вам 1,5 А выходного тока

, чего хватает на 95% работы электроники.

Он должен выглядеть вот так, даже если это LM350!

Вы также можете выбрать более дорогой LM338K в «пакете TO-3», который даст вам выходной ток 5 ампер, что в большинстве случаев является огромным перебором, но необходимо, если вы работаете на таких уровнях, но если вы новичку рекомендую LM317.
LM338K в корпусе типа ТО-3 должен выглядеть так:

Корпус TO-3 идеально подходит для отвода тепла, выделяемого сильноточными устройствами, что является его основным преимуществом перед TO-220, который отлично подходит для более низких токов. С другой стороны, TO-220 имеет преимущество гораздо меньшего размера, который может быть легко припаян к печатной плате.

Обратите внимание, что максимальное количество тепла в ваттах, выделяемое вашим регулятором, равно разнице между входным напряжением постоянного тока и минимальным выходным напряжением (1.25 В), умноженное на выходной ток.

Пример. 24 В на входе - 1,25 В на выходе = разница в 22,75 В 22,75 В x 1,5 А = 34,125 Вт необходимо рассеять при макс.

Но регулятор имеет защиту от перегрузки, которая ограничивает ток, чтобы удерживать рассеиваемую мощность ниже порогового значения. LM317 будет ограничен примерно 1,25 А при напряжениях в приведенном выше примере, в соответствии с таблицей данных. Если вы хотите, чтобы полный выходной ток был равен 1.На 25 вольт нужно понизить входное напряжение, про трансформаторы читайте ниже!

Вам нужно будет рассчитать это при выборе радиатора (если вы используете LM317, вы можете просто использовать радиатор, который я указал в списке материалов).

В техническом описании радиатора указано значение, указывающее на сколько градусов температура. радиатора поднимется пр. ватт вы вложили в него. Умножьте это на вычисленное выше значение и не забудьте добавить температуру в комнате.когда закончите. Ваше окончательное значение не должно превышать 80 центов.

Путем нагнетания воздуха через радиатор можно снизить температуру. существенно.

Для трансформатора очень важно выбрать трансформатор, рассчитанный на напряжение вашей сети на первичной стороне (120 или 240 В переменного тока). Номинал вторичной стороны должен соответствовать желаемому выходному напряжению. У некоторых трансформаторов есть несколько выводов на вторичной стороне, а для трансформатора 24 В это может быть записано как 12-0-12, это означает, что вы можете получить полное напряжение, измеряя между двумя проводами 12 В, или половину напряжения, измеряя между 0 и один из двух проводов на 12 В.Для нашей цели это замечательно, потому что мы можем, добавив переключатель, снизить входное напряжение нашего регулятора, когда мы работаем с более низким напряжением, и получить полное напряжение, когда мы работаем с этими цепями с более высоким напряжением. Мы хотим сделать это, потому что чем ниже входное напряжение по сравнению с выходным напряжением, тем меньше тепла выделяется регулятором. Это означает, что мы можем обойтись меньшим радиатором. Вы все равно можете использовать трансформатор без этой функции, ваш радиатор просто должен быть больше.

Прочтите, как подключить этот переключатель дальше вниз.

Обратите внимание, что выпрямленное напряжение постоянного тока при выпрямлении будет примерно в 1,4 раза выше номинального среднеквадратичного напряжения переменного тока трансформатора. А из-за падения напряжения на диодах и регуляторе в цепи вам потребуются дополнительные 4 вольта входного напряжения постоянного тока по сравнению с выходным.

Если вы запутались в этом, выберите трансформатор, рассчитанный на напряжение от 22 до 24 В переменного тока на вторичной стороне, чтобы получить от 24 до 30 В постоянного тока на выходе вашего источника питания.Для вашего LM317 подойдет номинальная мощность 50 ВА или более.

Если вы не уверены на 100% в работе с сетевой проводкой, вам не следует использовать трансформатор без сетевой вилки. Большинство трансформаторов этого не делают, и они должны быть впаяны, а те, которые поставляются с вилкой, довольно дороги. Нет смысла рисковать убить себя в процессе, если вы сделаете что-то не так.

Вместо этого выберите стандартный сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока, рассчитанным на 4–5 В выше желаемого напряжения питания-выхода, и, в зависимости от марки, он должен быть примерно на 20% выше номинального тока, чем тот, который вам нужен.

Для регулировки напряжения вам понадобится потенциометр. К сожалению, нам нужно рассчитать стоимость, но это очень просто.

Вы можете использовать несколько различных типов потенциометров: однооборотный, десятиоборотный или многооборотный подстроечный потенциометр.

Однооборотный горшок дешев, но не рекомендуется, так как вы получите очень грубую настройку. установить точное значение для одного из них НЕ просто, и это очень скоро вас раздражает. Но вы можете поставить два последовательно, большое значение и маленькое значение, чтобы получить штраф и грубую настройку.Подключите их так:

Банк в 10 тёрнов - явный победитель, но более дорогой. Это даст вам прекрасное разрешение, где вы можете легко установить напряжение с точностью до 10 мВ.

Уловка, позволяющая сэкономить немного денег, - это купить многооборотный триммерный горшок (10 или 15 оборотов) и приклеить вал к регулировочному винту стальной эпоксидной смолой. Однако это не лучший способ, потому что горшки для триммера не рассчитаны на длительный срок службы. «И в них тоже есть немного игры.Но я использовал этот метод раньше, и он работает достаточно хорошо.

Для расчета значений потенциометра и резистора R1 используйте следующую формулу: Напряжение на выходе = 1,25 * (1 + R2 / R1)

Где R2 - это значение вашего потенциометра, а выходное напряжение - это максимальное напряжение, которое вы хотите установить (оно также будет ограничено вашим трансформатором).

Вы всегда должны выбирать напряжение немного выше, чем вы хотите, чтобы учитывать допуски потенциометра и резисторов.

Для некоторых простых значений с потенциометром 5 кОм вам понадобится следующее значение для R1:

если R1 = 200 Ом Максимальное напряжение на выходе = 32,5 В

если R1 = 220 Ом Максимальное напряжение на выходе = 29,65 В

если R1 = 250 Ом Максимальное напряжение на выходе = 26,5 В

если R1 = 270 Ом Максимальное напряжение на выходе = 24,39 В

если R1 = 300 Ом Максимальное напряжение на выходе = 22,08 В

Если вы используете потенциометр на 10 кОм, просто удвойте значение R1 для того же выходного напряжения.Но учтите, что значение R1 не должно превышать 357 Ом. В противном случае регулятор может не работать при низком напряжении, если к его выходу ничего не подключено.

Вам понадобится способ измерения выходного напряжения. Для этого понадобится панельный счетчик. Аналоговый или цифровой не имеет особого значения, но цифровой дисплей быстрее и точнее читается. Если вы покупаете цифровой измеритель, убедитесь, что у него есть сенсорный вход вместе с входами питания, потому что некоторые измерители будут питаться от того же напряжения, что и измеряемые, и они обычно не будут работать ниже 3.5 - 4,2 вольта. Я использовал дешевый счетчик 0-99 В от EBay, у которого есть отдельные входы питания. Вы можете также добавить амперметр, который вы можете легко установить последовательно с положительным выходом без каких-либо дальнейших изменений в остальной конструкции.


Припаяйте компоненты к плате, следуя схеме или наложению компонентов, с проводами, идущими к потенциометру, входу переменного тока и выходу.

Если вы используете сетевой адаптер переменного тока в постоянный, вы можете не использовать диоды D1, D2, D3 и D4 и припаять провода постоянного тока к отверстиям, обозначенным DC + и DC-, измерить напряжение, поступающее от адаптера, с помощью мультиметра, чтобы убедитесь, что вы соблюдаете полярность.Но это ТОЛЬКО если у вас есть вход постоянного тока. Если вы используете источник переменного тока (например, трансформатор), вы игнорируете маркировку DC + и DC- и следуете исходной схеме / наложению компонентов.

(ВНИМАНИЕ: если вы подключите переменный ток через DC + и DC-, вся плата с громким хлопком взлетит дымом, и это считается плохим! Так что будьте осторожны, если вы новичок в этом материале; -])

Если вы используете регулятор типа TO-3, вам потребуются провода для его подключения, впаяйте их в контактные площадки TO-220 и будьте осторожны, чтобы никакие провода не касались друг друга! Если вы используете тип TO-220, для которого предназначена плата, вы можете либо припаять его напрямую, если вы хотите прикрепить радиатор к плате, либо припаять вышеупомянутую проводку, если вы хотите, чтобы радиатор был отдельным.

Важно: Перед тем, как прикрутить регулятор ТО-220, убедитесь, что радиатор надежно закреплен на плате, чтобы не повредить паяные соединения! Не нравитесь мне и прикрепляйте радиатор только к регулятору. 😉 Я извиняюсь за то, что давно сделал это своим первым блоком питания, а совсем недавно разработал для него новый корпус;)

Есть две посадочные места для конденсаторов входного фильтра (C1 и C2), поэтому вы можете использовать либо два меньшего размера, либо один большего размера.Я указал 4700 мкФ в списке материалов, это будет хорошо для LM317, но в идеале вам понадобится как можно больше входной емкости. У вас никогда не может быть слишком большой входной емкости! : D

Назначение этих конденсаторов очень просто и понятно. Он принимает выпрямленное входное напряжение, поступающее с диодов выпрямительного моста, и сглаживает его. Он будет выглядеть примерно так:

AC: измеряется на выходе трансформатора.«Выпрямленный» измеряется по маркировкам DC + и DC-, вот как это выглядит без конденсатора .

Чтобы выглядеть примерно так:

Вот как одно и то же место измеряет входную емкость 6900 мкФ (слева) или 2200 мкФ (справа). Оба с нагрузкой 250 мА. Обратите внимание, что этот сигнал проходит через осциллограф по переменному току, чтобы увидеть детали.Это означает, что вы будете видеть только изменение сигнала, а не фактическое напряжение постоянного тока. Пиковое напряжение составляет 32 вольта, но обратите внимание, как оно сейчас упало на 0,5 В (левое изображение) по сравнению с предыдущим, когда оно упало до 0 В.

Происходит зарядка и разрядка конденсатора (ей).

Если вы потребляете постоянный ток от источника питания, ваша нагрузка будет разряжать конденсаторы за фиксированный период времени, но вы тем временем заряжаете конденсаторы, подавая на них импульсный ток «выпрямленным» сигналом, который вы видели выше.

Поскольку конденсаторы будут заряжаться только тогда, когда напряжение «выпрямленного» сигнала выше, чем напряжение в реальных конденсаторах, вы видите эти линейные изменения или то, что называется пульсацией, на частоте 100 Гц (по крайней мере, в Европе это будет 120 хз местами).

Чем выше ток, который вы потребляете, тем быстрее вы разряжаете конденсаторы, что означает большую пульсацию. Но также, увеличивая свою емкость, вы уменьшаете пульсацию, потому что им потребуется больше времени для разряда, и при этом они будут заряжаться с той же частотой.

Большая часть этой пульсации все равно снимается регулятором, но к выходу дойдет совсем немного. Основная проблема заключается в том, что ваш максимальный стабильный выходной сигнал будет на несколько вольт ниже нижнего пика вашей пульсации. Допустим, у вас на входе 32 В, как у меня, но вместо пульсаций 0,5 В у вас пульсации 10 В (немного экстремально, да), это означает, что ваш максимальный выход будет ниже 20 В по сравнению с примерно 28 В с нижняя пульсация 0,5 v.

Мой совет: приобретите ДОСТАТОЧНУЮ входную емкость, конденсаторы не так уж и дороги!

Перед пайкой электролитических конденсаторов убедитесь в соблюдении полярности.Отрицательный вывод будет отмечен на конденсаторе.

То же самое и с диодами, на которых нанесен катод.

Распаянная плата выглядит так. Опять же, вам не следует устанавливать радиатор таким образом, если вы можете этого избежать!

Теперь припаяйте провода туда, где они должны быть, вы можете сначала установить все в корпусе.

Поскольку главное - сделать выходные провода как можно короче, поэтому постарайтесь установить плату близко к клеммам.

Вы хотите, чтобы ваш отрицательный выход шел прямо на отрицательный вывод. Но положительный выход должен идти на переключатель нагрузки, а затем с другой стороны переключателя на положительный вывод. Используйте толстый провод, рассчитанный на более высокий ток, чем вам нужно. Пока вы это делаете, припаяйте дополнительный провод к горячей стороне переключателя нагрузки, другими словами, этот провод не должен отключаться переключателем. Этот провод может быть тонким, потому что он предназначен только для измерения выходного напряжения панельным измерителем.Подключите этот провод к входу считывания цифрового измерителя или положительному входу аналогового измерителя.

Подключите свой потенциометр. Существуют разные выводы для разных потенциометров, поэтому я предлагаю вам измерять сопротивление между выводами, когда потенциометр повернут до упора (против часовой стрелки). Вы будете использовать две клеммы с сопротивлением в несколько Ом (если есть). Припаяйте эти две площадки к контактным площадкам с пометкой POT на плате (обратите внимание, что на плате используются только две верхние контактные площадки), что не имеет значения, но если вы хотите, чтобы это «правильно» припаяло стеклоочиститель к кругу площадку, а другой провод к квадратной площадке.

Последний вывод котелка оставляем неподключенным. (но некоторые могут утверждать, что он должен быть подключен к GND. Вы можете сделать это, если чувствуете это, но только если вы правильно выполнили вышеуказанную проводку.)

Вход переменного тока на плату должен быть припаян к вторичной обмотке трансформатора. Если у вас есть трансформатор с разделенной вторичной обмоткой, вы можете добавить переключатель между ними, чтобы изменить напряжение, поступающее на плату. Это должен быть переключатель типа ON-ON, то есть в одном положении контакт 1 будет подключен к контакту 2, а в другом положении контакт 3 будет подключен к контакту 2.Есть два разных способа работы раздельного трансформатора. У вас выходят три или четыре контакта / провода. В данном случае это не имеет значения. На рисунке ниже тип 1 - это трехпроводной тип, а тип 2 - четырехпроводной. В этом случае нам нужен тип 1, но вы можете превратить тип 2 в тип 1, просто спаяв два провода вместе, как показано на схеме подключения переключателя ниже.

Различные типы трансформаторов.

Электромонтаж выключателя трансформатора .

На трансформаторе должно быть указано, какие провода какие, и вы не хотите подключать какие-либо из них неправильно! И будьте осторожны при работе с трансформаторами, в этих вещах много энергии!

Подключите сетевые провода к первичной обмотке трансформатора с помощью переключателя и держателя предохранителя последовательно, как показано выше. Используйте патрон предохранителя, предназначенный для сети!

Используйте резиновое защитное кольцо с защелкой в ​​местах проникновения сетевого провода в корпус, чтобы кабель не порезался за край со временем.Также убедитесь, что вы не можете протолкнуть или вытащить кабель внутрь или из коробки. Либо закрепите его на корпусе, либо добавьте упоры как внутри, так и снаружи корпуса.

Термоусаживайте ВСЕ сетевые провода, чтобы не было оголенной меди или соединений!

Номинал предохранителя можно рассчитать путем деления номинальной мощности трансформатора в ВА на среднеквадратичное значение напряжения вашей сети. В моем случае 100 ВА / 230 В = 0,435 А, что равно 435 мА. Я использовал предохранитель на 315 мА, так как знаю, что мой блок питания в любом случае не потребляет такой большой ток.

Как было сказано ранее, если вы не хотите возиться с сетевыми проводами, чего не следует делать, если вы не уверены в каких-либо мелких деталях. Вы можете использовать настенный адаптер переменного тока в постоянный. Припаяйте провода к DC + и DC-. Еще раз проверьте полярность!


Обзор компонентов:

D1 - D4: Входные выпрямительные диоды - 1N5402 Диод (см. Список материалов)

D5: Защитный диод для регулировочного штифта - 1N4002 или аналогичный.(Не критично, подойдет любой диод на 1 А, превышающий максимальное напряжение)

D6: Защитный диод для регулятора. 1N4002 или выше. (Защита от более высокого напряжения, подаваемого на положительный вывод по сравнению с входом)

C1 + C2: конденсаторы входного фильтра. Суммарное значение должно быть больше 4700 мкФ для выхода на 1 ампер. Номинальное напряжение 50 В или выше. (Один может быть опущен)

C3: Отрегулируйте конденсатор контактного фильтра. 2,2 мкФ 50В.(Подойдет от 1 до 10 мкФ, но вы не хотите, чтобы значение было слишком высоким)

C4 + C5: Выходной конденсатор. 4,7 мкФ 50В. (Подходит от 2,2 до 10 мкФ. C5 - электролитический, а C4 - керамический или пленочный. На 100–250 нФ. C4 не является обязательным)

R1: значение рассчитано. (см. раздел «Регулировка напряжения»)

POT: потенциометр от 5k до 10k (см. Раздел «Регулировка напряжения»)

TO-220: Регулятор напряжения, на примере LM317 (см. Раздел «Выбор регулятора»)

Загрузки:

Макет: PSU_layout.pdf - (Распечатайте эту версию PDF, а не версию .jpg ниже)

Схема:

Как собрать собственный блок питания »maxEmbedded

Этот пост написал Вишвам, фанат электроники и потрясающий гитарист. Он является одним из основных членов roboVITics. Не забудьте поделиться своим мнением после прочтения!

Блок питания - это устройство, которое подает точное напряжение на другое устройство в соответствии с его потребностями.

Сегодня на рынке доступно множество источников питания, таких как регулируемые, нерегулируемые, регулируемые и т. Д., И решение о выборе правильного полностью зависит от того, какое устройство вы пытаетесь использовать с источником питания. Источники питания, часто называемые адаптерами питания или просто адаптерами, доступны с различным напряжением и разной токовой нагрузкой, что является не чем иным, как максимальной мощностью источника питания для подачи тока на нагрузку (нагрузка - это устройство, которое вы пытаетесь подать. мощность к).

Можно спросить себя, «Почему я делаю это сам, когда он доступен на рынке?» Что ж, ответ - даже если вы его купите, он обязательно перестанет работать через некоторое время (и поверьте мне, блоки питания перестают работать без каких-либо предварительных указаний, однажды они будут работать, завтра они просто перестанут работать. прекратить работу!). Итак, если вы построите его самостоятельно, вы всегда будете знать, как его отремонтировать, поскольку вы будете точно знать, какой компонент / часть схемы что делает. А дальше, зная, как построить один, вы сможете отремонтировать уже купленные, не тратя деньги на новый.

  1. Медные провода с допустимой токовой нагрузкой не менее 1 А для сети переменного тока
  2. Понижающий трансформатор
  3. 1N4007 Кремнеземные диоды (× 4)
  4. Конденсатор 1000 мкФ
  5. Конденсатор 10 мкФ
  6. Регулятор напряжения (78XX) (XX - требуемое выходное напряжение. Я объясню эту концепцию позже)
  7. Паяльник
  8. Припой
  9. Печатная плата общего назначения
  10. Разъем адаптера (для подачи выходного напряжения на устройство с определенной розеткой)
  11. 2-контактный штекер

Дополнительно

  1. Светодиод (для индикации)
  2. Резистор (значение поясняется позже)
  3. Радиатор для регулятора напряжения (для более высоких выходов тока)
  4. Переключатель SPST

Трансформаторы

Трансформаторы - это устройства, которые понижают относительно более высокое входное напряжение переменного тока до более низкого выходного напряжения переменного тока.Найти входные и выходные клеммы трансформатора очень сложно. Обратитесь к следующей иллюстрации или в Интернете, чтобы понять, где что находится.

Клеммы ввода / вывода трансформатора

В основном трансформатор имеет две стороны, где заканчивается обмотка катушки внутри трансформатора. Оба конца имеют по два провода на каждом (если вы не используете трансформатор с центральным отводом для двухполупериодного выпрямления). На трансформаторе одна сторона будет иметь три клеммы, а другая - две.Один с тремя выводами - это пониженный выход трансформатора, а другой с двумя выводами - это то место, где должно быть обеспечено входное напряжение.

Регуляторы напряжения

Стабилизаторы напряжения серии 78ХХ - это регуляторы, широко используемые во всем мире. XX обозначает напряжение, которое регулятор будет регулировать как выходное, исходя из входного напряжения. Например, 7805 будет регулировать напряжение до 5 В. Точно так же 7812 будет регулировать напряжение до 12 В.Обращаясь к этим регуляторам напряжения, следует помнить, что им требуется как минимум на 2 вольта больше, чем их выходное напряжение на входе. Например, для 7805 потребуется не менее 7 В, а для 7812 - не менее 14 В в качестве входов. Это повышенное напряжение, которое необходимо подать на регуляторы напряжения, называется Dropout Voltage .

ПРИМЕЧАНИЕ: Входной вывод обозначен как «1», земля - ​​как «2», а выходной - как «3».

Схема регулятора напряжения

Диодный мост

Мостовой выпрямитель состоит из четырех обычных диодов, с помощью которых мы можем преобразовать напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока.Это лучшая модель для преобразования переменного тока в постоянный, чем двухполупериодные и полуволновые выпрямители. Вы можете использовать любую модель, какую захотите, но я использую ее для повышения эффективности (если вы используете модель двухполупериодного выпрямителя, вам понадобится трансформатор с центральным отводом, и вы сможете использовать только половину преобразованное напряжение).

Следует отметить, что диоды теряют около 0,7 В каждый при работе в прямом смещении. Таким образом, при выпрямлении моста мы упадем 1,4 В, потому что в один момент два диода проводят ток, и каждый из них упадет на 0.7В. В случае двухполупериодного выпрямителя будет потеряно только 0,7 В.

Так как это падение влияет на нас? Что ж, это пригодится при выборе правильного понижающего напряжения для трансформатора. Видите ли, нашему регулятору напряжения нужно на 2 вольта больше, чем его выходное напряжение. Для пояснения предположим, что мы делаем адаптер на 12 В. Таким образом, для регулятора напряжения требуется как минимум 14 вольт на входе. Таким образом, выход диодов (который входит в стабилизатор напряжения) должен быть больше или равен 14 вольт.Теперь о входном напряжении диодов. В целом они упадут на 1,4 Вольт, поэтому входное напряжение на них должно быть больше или равно 14,0 + 1,4 = 15,4 Вольт. Поэтому я бы, вероятно, использовал для этого понижающий трансформатор с 220 на 18 вольт.

Таким образом, понижающее напряжение трансформатора должно быть как минимум на 3,4 В выше желаемого выходного напряжения источника питания.

Схема и изображение диода

Цепь фильтра

Мы фильтруем как вход, так и выход регулятора напряжения, чтобы получить максимально плавное напряжение постоянного тока от нашего адаптера, для которого мы используем конденсаторы.Конденсаторы - это простейшие фильтры тока, они пропускают переменный ток и блокируют постоянный ток, поэтому используются параллельно с выходом. Кроме того, если есть пульсация на входе или выходе, конденсатор выпрямляет его, разряжая накопленный в нем заряд.

Схема и изображение конденсатора

Вот принципиальная схема блока питания:

Принципиальная схема

Как это работает

Сеть переменного тока подается на трансформатор, который понижает 230 В до желаемого напряжения.Мостовой выпрямитель следует за трансформатором, преобразуя переменное напряжение в выходное напряжение постоянного тока и через фильтрующий конденсатор подает его непосредственно на вход (вывод 1) регулятора напряжения. Общий вывод (вывод 2) регулятора напряжения заземлен. Выход (вывод 3) регулятора напряжения сначала фильтруется конденсатором, а затем снимается выходной сигнал.

Сделайте схему на печатной плате общего назначения и используйте 2-контактный штекер (5A) для подключения входа трансформатора к сети переменного тока через изолированные медные провода.

Если вы хотите включить устройство, купленное на рынке, вам необходимо припаять выход блока питания к разъему адаптера. Этот переходник бывает разных форм и размеров и полностью зависит от вашего устройства. Я включил изображение наиболее распространенного типа переходного разъема.

Очень распространенный тип переходного разъема

Если вы хотите запитать самодельную схему или устройство, то вы, вероятно, пропустите выходные провода вашего источника питания напрямую в вашу схему.

Важно отметить, что вам нужно будет соблюдать полярность при использовании этого источника питания, так как большинство устройств, которые вы включаете, будут работать только с прямым смещением и не будут иметь встроенного выпрямителя для исправления неправильной полярности. .

Порты подключения переходного разъема

Практически всем устройствам потребуется заземление на наконечнике и заземление на рукаве, за исключением некоторых, например, в музыкальной индустрии, почти все устройства нуждаются в заземлении на наконечнике и плюсе на рукаве.

Вы можете подключить последовательно светодиод с токоограничивающим резистором для индикации работы источника питания. Значение сопротивления рассчитывается следующим образом:

 R = (Vout - 3) / 0,02 Ом 

Где, R - значение последовательного сопротивления, а Vout - выходное напряжение регулятора напряжения (а также источника питания).

Схема и изображение резистора

ПРИМЕЧАНИЕ: Значение резистора не обязательно должно быть точно таким, как вычисленное по этой формуле, оно может быть любым, близким к рассчитанному, желательно большим.

Схема и изображение светодиода

Помимо светодиода, вы также можете добавить переключатель для управления режимом включения / выключения источника питания.

Вы также можете использовать теплоотвод, который представляет собой металлический проводник тепла, прикрепленный к регулятору напряжения с помощью болта. Используется в случае, если нам нужны сильноточные выходы от блока питания и регулятор напряжения нагревается.

Радиатор

Здесь я сделал блок питания на 12 В для питания моей платы микроконтроллера.Он работает отлично и стоит где-то около 100 баксов (индийских рупий).

ПРИМЕЧАНИЕ: Для всех плат микроконтроллеров потребуется положительный полюс на наконечнике и заземление на втулке.

Это адаптер на 12 В, который я сделал

  1. Перед тем, как паять детали на печатную плату, спланируйте компоновку вашей схемы на ней, это поможет сэкономить место и позволит меньше места для ошибок при пайке.
  2. Если вы новичок в схемах и пайке, я бы посоветовал вам сначала сделать эту настройку на макетной плате и проверить свои соединения, а после того, как эта схема заработает на макетной плате, перенесите эту схему на печатную плату и припаяйте.
  3. Будьте осторожны, , так как вы работаете напрямую с сетью переменного тока.
  4. Проверьте заранее, какое напряжение требуется устройству, которое вы пытаетесь подключить к источнику питания. Некоторые устройства можно сжечь всего парой дополнительных вольт.
  5. Стабилизаторы напряжения серии 78XX способны обеспечивать токи до 700 мА при использовании радиатора.

Вот и все. Если вам понравился этот пост, у вас есть какие-либо мнения относительно него или любые дальнейшие запросы и проекты, пожалуйста, прокомментируйте ниже.Кроме того, подпишитесь на maxEmbedded, чтобы оставаться в курсе! Ваше здоровье!

Вишвам Аггарвал
[email protected]

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

Источник питания для моей лаборатории DIY |

Регулируемый регулируемый источник питания - необходимый инструмент для лаборатории электроники. Вот лабораторный источник питания 2.7-30V до 4A, который я построил, работал 30 лет назад и до сих пор работает.Его функция состоит в том, чтобы подавать стабильное напряжение, устанавливаемое потенциометром регулирования напряжения, вплоть до значения тока, установленного регулятором ограничения тока. Ограничение тока регулируется в диапазоне 0-1A или может быть установлено на фиксированное значение около 4A. Существуют старые переработанные измерители напряжения и тока, а также новый цифровой измеритель напряжения.

Надпись на финском языке JANNITE означает напряжение, а VIRTA означает ток.

Посмотрите на проводку внутри:

Здесь я представляю самую важную часть моей схемы сетевого питания.Принципиальные схемы - это мои нарисованные от руки принципиальные схемы, которые я сделал в то время. Вот принципиальные схемы наиболее важных частей.

Схема сетевого трансформатора преобразует нерегулируемый переменный ток (переменный ток) в постоянное напряжение, которое может подаваться на схему регулирования. Трансформатор, который я использовал, был большим тороидальным трансформатором, предназначенным для преобразования 230 В переменного тока в 48 В переменного тока, но он был преобразован для получения несколько более низкого напряжения с подходящим ответвлением на вторичной обмотке. На первичной стороне у меня был входной разъем питания с предохранителем и выключатель питания, который отключает питание как от проводов под напряжением, так и от нейтрали.С помощью выпрямительного моста электрическая мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток. Напряжение сглаживается большим электролитическим конденсатором.

Регулировка выходного напряжения и тока осуществляется по схеме на микросхеме регулятора L200 от ST. L200 - это стабилизатор положительного переменного напряжения, который включает в себя ограничитель тока и подает до 2 А при 2,85 - 36 В. Выходное напряжение фиксируется двумя резисторами или, если требуется бесступенчатое выходное напряжение, одним фиксированным и одним переменным. резистор.

Поскольку максимальный ток регулятора L200 составляет 2 А, а потери мощности ограничены, мне пришлось увеличить выходной ток L200 с помощью транзистора. Традиционное усиление L200 выполняется с помощью одного силового транзистора PNP, но в моей схеме я использовал один транзистор PNP, который контролирует силовой транзистор NPN (я хотел использовать силовые транзисторы 2N3055, которые у меня были). Вот основная схема, которую я планировал использовать в первую очередь. Выходное напряжение контролируется потенциометром 10 кОм, а выходной ток - потенциометром мощности 20 Ом (который может выдерживать потери мощности до нескольких ватт).

L200 начинает ограничивать выходной ток, когда падение напряжения на токоограничивающем управляющем резисторе достигает примерно 0,45 В. Этот резистор построен путем подключения потенциометра 20 Ом последовательно с резистором 0,1 Ом, поэтому у меня был хороший диапазон регулирования выходного тока. Резистор 0,1 Ом ограничивает максимальный выходной ток (когда потенциометр равен нулю) до 4-4,5 А. Схема намеренно ограничена этим током из-за номинала силового трансформатора сети.

Когда я провел еще несколько исследований и расчетов, я решил изменить эту идею.Одиночный 2N3055 может выдерживать ток коллектора постоянного тока 15 А и рассеиваемую мощность 115 Вт. Рассеиваемая мощность 115 Вт может быть превышена, если я выставлю полный ток до самого низкого выходного напряжения, и мне потребуется очень хорошее охлаждение, чтобы соответствовать этому максимальному рейтингу потерь мощности (очень большой радиатор хорошо прикреплен к 2N3055).

В итоге я построил схему так, чтобы основное регулирование осуществлялось с помощью регулятора L200, усиленного двумя транзисторами 2N3055. Таким образом, мне могли понадобиться радиаторы только большого размера для каждого транзистора (я мог бы установить их на задней панели блока питания).Вот схема, которую я использовал для двух транзисторов. При правильном охлаждении я мог длительное время получать большой ток при низком напряжении, при этом радиаторы не становились горячими. Я также добавил отключение при перегреве для защиты транзисторов.

В этой конструкции я также добавил предварительный стабилизатор (7812 + стабилитрон выдает 34 В), чтобы ограничить напряжение, поступающее на регулятор L200, потому что при небольшой нагрузке главный конденсатор после выпрямителя может иметь напряжение более 40 В, а L200 рассчитан на максимум 40 В. входное напряжение. Транзисторы 2N3055 могут работать с этим более высоким напряжением напрямую (номинальное напряжение 60 В или более в зависимости от производителя).

Конструкция схемы как таковая должна быть способна выдерживать ток более 4 А, но я намеренно ограничил ток до этого максимума с помощью этого ограничивающего резистора 0,1 Ом. Это ограничивает выходной ток примерно до 4,5 ампер, потому что L200 начинает ограничивать ток, когда падение напряжения на этом резисторе достигает примерно 0,45 В.

Я также добавил некоторую защиту на выходе в виде конденсатора, диода и VDR на выходе. Эти средства защиты защищают электронику внутри источника питания от внешних перенапряжений через выходные клеммы питания (например, при питании индуктивных компонентов, таких как реле, соленоиды и электродвигатели).Вот обзор подключения различных блоков питания и защиты. Выходной конденсатор также гарантирует очень чистое выходное напряжение и отсутствие опасности того, что источник питания начнет колебаться при некоторой требовательной нагрузке. Обратной стороной выходного конденсатора является то, что в конденсаторе сохраняется некоторый заряд, поэтому при понижении напряжения требуется некоторое время, и если вы закоротите выход, вы получите всплеск тока от разряда конденсатора до того, как сработает ограничение тока.

Это были основные части этого лабораторного блока питания, который без проблем служил мне очень много лет.Я использовал его для питания очень многих электронных устройств, электрических устройств и даже для зарядки аккумуляторов. Отдельные настройки напряжения и тока позволяют безопасно заряжать многие типы батарей, если вы знаете, что делаете (правильно установите напряжение и ток и правильно подключите батарею).

Несколько дней назад я разместил несколько фотографий этого блока питания в группе электроники Facebook и получил вопрос: что мне использовать для 10 ампер?

Базовая конструкция схемы как таковая должна быть способна выдерживать ток более 4 А, но я намеренно ограничил ток до этого максимума с помощью этого 0.Токоограничивающий резистор 1 Ом. Это ограничивает выходной ток примерно до 4,5 ампер, потому что L200 начинает ограничивать ток, когда падение напряжения на этом резисторе достигает примерно 0,45 В. Поместите резистор меньшего размера, и вы сможете получить больший ток. Два резистора 0,1 Ом включены параллельно, и у вас есть ограничение по току 9 А.

Выходные транзисторы должны хорошо справляться с большим током, если вы установите достаточно большой радиатор. Одиночный 2N3055 имеет номиналы
постоянного тока коллектора 15 А и рассеиваемой мощности 115 Вт.

Теоретически одного 2N3055 было бы достаточно для моего блока питания с огромным радиатором, но я использовал два, чтобы иметь возможность использовать два радиатора меньшего размера (было более экономично и легче было установить на заднюю часть корпуса).
Моя конструкция должна уметь работать с двумя транзисторами 20А при выводе 24-30В. При выводе более низких напряжений это зависит от общей мощности. Если вы попытаетесь выдать 3 В 10 А с входом цепи 33 В, транзисторы должны будут рассеивать 300 Вт мощности, что для них слишком много.Вам понадобится как минимум три, а лучше больше, чтобы справиться с такой потерей мощности.

И, конечно же, силовой трансформатор и выпрямитель сети должны выдерживать этот ток 10А.

Источник питания

- обзор

4.1 Первичный источник питания

Хотя источник питания может означать трансформатор, аккумулятор или выпрямительный фильтр со схемой зарядки или без нее, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), инженеры по аварийной сигнализации обычно применяют этот термин к компонентам как группе.В большинстве резервных источников питания в качестве вторичного источника питания используются аккумуляторные батареи.

Источник питания начинается с понижающего трансформатора, который преобразует его 240 В переменного тока в напряжение 12–18 В переменного тока, используемое в большинстве систем охранной сигнализации. Трансформатор - это устройство, использующее электромагнитную индукцию для передачи электрической энергии от одной цепи к другой, то есть без прямого соединения между ними. В своей простейшей форме трансформатор состоит из отдельных первичной и вторичной обмоток на общем сердечнике из ферромагнитного материала, такого как железо.Когда переменный ток протекает через первичную обмотку, результирующий магнитный поток в сердечнике индуцирует переменное напряжение на вторичной обмотке; индуцированное напряжение, вызывающее протекание тока во внешней цепи. В случае понижающего трансформатора вторичная сторона будет иметь меньшее количество обмоток. От этого трансформатора питание по двухпроводному кабелю поступает в схему выпрямителя и фильтра, где переменный ток преобразуется в постоянный. Цепь зарядки будет содержаться в блоке питания, так что резервная батарея может постоянно заряжаться, пока присутствует переменный ток.

Источник питания должен всегда иметь регулируемое напряжение и поддерживать фиксированное выходное напряжение в диапазоне нагрузок и зарядных токов. Компоненты микропроцессора, особенно интегральные схемы, предназначены для работы при определенных напряжениях и не особенно устойчивы к колебаниям. Низкое напряжение заставляет компоненты пытаться потреблять избыточную мощность, что еще больше снижает их допуск, в то время как более высокое напряжение может их разрушить. По этим причинам напряжение следует измерять на источнике и еще раз на входных клеммах точки оборудования.

Решающим фактором при выборе источника питания является определение нагрузки, которую он должен поддерживать. Первым делом необходимо установить, сколько мощности потребуют все энергопотребляющие устройства, подключенные к источнику питания. Затем рассчитывается промежуток времени, в течение которого резервный источник питания должен обеспечивать систему в случае потери основного питания.

Основным источником электроэнергии является подача электроэнергии в здание, которая будет поддерживать систему в течение большей части времени. Вторичный источник питания - это система поддержки в случае отказа основного источника питания, т.е.е. батареи. Системы, в которых мы заинтересованы, будут, как правило, питаться от трансформаторной / выпрямленной сети и перезаряжаемых вторичных ячеек через блок питания или источник бесперебойного питания (ИБП). Другие системы электропитания могут включать трансформатор / выпрямленный источник питания плюс неперезаряжаемые (первичные) элементы или только первичные элементы, но эти два типа менее широко используются. Отсюда следует, что сигнализация вторжения в значительной степени зависит от электросети, которая должна быть источником, который:

не будет легко отключен;

никогда не изолирован;

от непереключаемой ответвления с предохранителем;

без скачков напряжения или тока;

подается непосредственно на панель управления, а не через выключатель, вилку и розетку или удаленный ответвитель, который может выйти из строя или отключиться.

Трансформатор должен быть установлен в закрытом положении и вентилироваться, и его нельзя ставить на легковоспламеняющиеся поверхности. Трансформаторы находятся внутри самой панели управления или на конечной станции, если в системе используются независимые удаленные клавиатуры. В тех же пределах находятся выпрямитель и зарядное устройство. В системе будет либо зарядное устройство (BCU), либо ИБП.

ИБП обладает большей способностью подавлять помехи и скачки напряжения в электросети, и он, как правило, широко используется в компьютерных источниках питания с резервными системами.Основные требования к зарядному устройству:

оно может полностью зарядить все батареи в течение 24 часов, сохраняя при этом нагрузку на систему;

он имеет внутренние предохранители, первичный и вторичный;

свободно плавающий и включает звуковые и видимые признаки неисправности.

включает триггер напряжения для активации дистанционной сигнализации отказа;

предусмотрена тамперная защита крышки;

имеет защиту от короткого замыкания с заземленным минусом на вторичной обмотке постоянного тока.

Как указывалось ранее, ИБП имеет лучшую защиту от помех с усилением записи и мониторинга. Он также должен иметь безопасный изолирующий трансформатор и иметь указанную мощность плюс требования к перезарядке при любой комбинации номинального напряжения питания и частоты питания при температурах от –10 до 40 ° C.

ИБП дополнительно будет иметь полностью выпрямленный трансформатор с низкой тепловой мощностью, твердотельный регулятор напряжения, линейный регулятор тока и высокотемпературный выключатель с непрерывным мониторингом цепи аварийной сигнализации низкого напряжения.Сетевые фильтры подавления используются для устранения кратковременных скачков высокого напряжения. BS 4737 требует следующих ИБП:

, чтобы они имели достаточную мощность и скорость перезарядки, чтобы справиться с любой длительной сетевой изоляцией основного источника питания, связанной с работами, выполняемыми для пожарной безопасности, нормальной изоляцией или нормальной работой на электрические услуги;

, что они расположены там, где можно легко выполнить техническое обслуживание;

, чтобы была обеспечена достаточная вентиляция, чтобы предотвратить накопление газа на вентилируемой батарее, которое может вызвать повреждение или травму;

, чтобы они не подвергались воздействию коррозионных условий и чтобы элементы были полностью закреплены, чтобы предотвратить их падение или разливание;

, что на агрегатах должна быть указана дата установки.

Прежде чем рассматривать типы вторичного источника питания, используемые в зоне охранной сигнализации, учащийся может пожелать уделить некоторое внимание проверке сетевого питания и испытаниям, которые должны быть выполнены, чтобы подтвердить его приемлемость. Эти испытания варьируются от визуальных проверок повреждений кабеля до требований к электрическому тестированию и рассматриваются в главе 8.

Регулируемые источники питания

Очень важная часть каждого аудиопроекта. Статья Gray Rollins

Лето 2010

Регулируемые блоки питания
Очень важная часть любого аудиопроекта.
Статья Грей Роллинза

Уровень сложности

P цвет поставки - нелюбимые пасынки искусства электроники DIY. Хотя аудиофилы вполне могут доработать существующие блоки питания. обычно путем добавления емкости идея создания мощности поставка с нуля - не самое интересное для большинства людей. Посмотри правде в глаза, никто проникает в звуковую электронику для создания источников питания.Они фантазируют о построении схемотехники усиления; блок питания неприятная обязанность, похожая на необходимость есть овощи перед тем, как есть десерт. Тем не менее, блоки питания имеют решающее значение, а выполненный один может испортить производительность в остальном прекрасной цепи.

Итак, с чего начать?
Самый очевидный параметр - это напряжение. Если блок питания не обеспечивает нужное напряжение, цепь не будет работать должным образом и даже может полностью выйти из строя, если напряжение превышает рейтинги компонентов.Второе, о чем следует помнить, - это текущие требования к схеме. Если в цепи не хватает текущего, будут всевозможные временные проблемы, которые убедить вас, что ваш контур одержим злыми демонами. Звуки достаточно просто. Если все, что вам нужно сделать, это обеспечить достаточный ток в определенное напряжение, тогда, конечно, это не может быть слишком сложно.

Может быть, а может и нет. Как всегда, дьявол в подробности. Напряжение, которое отлично себя ведет, когда вы сидите на скамейке. тестирование схемы, может провисать, если все в вашем блоке запускают свой воздух кондиционирование в жаркий день.Ваши якобы безобидные линии электропередач могут принести во всевозможных радиочастотах, диммерах и прочем вещи могут сбросить жужжащий постоянный ток в ваш якобы чистый переменный ток.

Есть целые книги, посвященные проектированию блоков питания, и вы можете провести недели, погружаясь во всевозможные загадочные вещи, которые не обязательно имеют отношение к аудиосистеме. К сожалению, книги Эта крышка аудио источника питания практически отсутствует. Обычно лучшее, что вы можете найти, - это одна глава в конце книги о усилители, и в этой главе рассматриваются только основные конденсаторные фильтры. питания, как в усилителях мощности.Давайте использовать это как отправной точкой, а затем постепенно улучшайте производительность.

Я предполагаю, что вы знакомы с основы. На трансформатор подается переменный ток, который напряжение вниз (или вверх, в случае ламповой передачи) до чего-то большего Соответствует потребностям схемы усиления. Это напряжение затем подается на диодный мост, который выпрямляет переменный ток, превращая его в импульсы постоянного тока.Затем импульсный постоянный ток подается на конденсатор, который сглаживает импульсы, теоретически оставляя чистый постоянный ток, который вы можете используйте для запуска вашей схемы. На схеме № 1 показан блок питания этого Сортировать.

Нажмите здесь, чтобы скачать схемы.

К сожалению для любителей электроники своими руками, даже эта базовая топология приводит к вопросам, на которые трудно ответить. Насколько большим должен быть трансформатор? Какие диоды использовать? Насколько хватит емкости? И множество других мелких деталей они возникают, когда вы действительно готовы начать покупать запчасти.

Начните с рассмотрения схемы, которую вы собираетесь построить. обратите внимание на требования к напряжению шины. В качестве примера воспользуемся Проект Difference Engine, опубликованный в прошлом году. Эта схема указана шины + 20Vdc. Предполагая конденсаторный фильтр на источнике питания, переменный ток, требуемый от трансформатора, будет 0,7 * 20 В = 14 В переменного тока. Для тех, кто хочет быть разборчивым, 0,7 на самом деле составляет 0,707 (обратное квадратного корня из 2), но в реальном мире 0.007 затоплен другие переменные, поэтому 0.7 вполне подойдет. Одна из переменных, которая должна быть учитывается падение напряжения на диодах, которое находится на порядка 0,6 В. Добавьте это, и вы будете искать двойной 14,6 В вторичный трансформатор. Не сводите себя с ума, пытаясь найти трансформатор с дробными напряжениями на вторичных обмотках просто круглый выключите его на 15В и будьте счастливы. Обратите внимание, что на практике многие трансформаторы на самом деле выдают немного более высокое напряжение, чем спецификации указывают.Они делают это специально. Когда трансформатор под нагрузкой напряжение имеет тенденцию немного проседать, поэтому перенапряжение компенсирует эту потерю во вторичных обмотках.

Какой ток нужен трансформатору, чтобы доставлять? В круглых цифрах разностная машина что-то рисует порядка 100 мА на канал. Я бы посоветовал купить трансформатор оценивается как минимум в два раза больше, а лучше в три раза. Больше не будет обидно, и любопытный факт, который бесконечно раздражает педантичных людей, что слишком большой трансформатор может улучшить звук.Почему? Поскольку вторичная обмотка с более высоким током намотана проводом большего сечения, что, в свою очередь, снижает сопротивление вторичной обмотки постоянному току, что снижает сопротивление относительно земли на небольшую величину, что делает источник питания лучший источник напряжения. Это одна из тех вещей, которых нет в учебников, потому что это неприменимо, если вы разрабатываете что-то вроде микроволновая печь. Цены на трансформаторы быстро растут, поэтому может не стоить дополнительные расходы для вас.Это просто уловка, которую нужно держать в секрете разум.

После трансформатора идет диодный мост. В Теоретически можно обойтись одним диодом, но для аудио это будет делать вещи излишне трудными, поэтому мы предположим, что использование мост. Диодные мосты доступны в отдельных упаковках, но они различаются широко по характеристикам, и было бы утомительно пытаться охватить все перестановки здесь. Это не должно помешать вам использовать его, если вы хотеть; просто чтобы это не превратилось в книгу.Если вы построите мост с использованием дискретных частей, выбор по умолчанию - серия 1N400x диоды, где x - это цифра от 1 до 7, показывающая, какое напряжение диод выдерживает. Учитывая, что нет значительных затрат разница между 1N4001 и 1N4007, тратите деньги и идите с 1N4007 с рейтингом 1000 PIV. PIV расшифровывается как Peak Inverse Volts мера того, какое напряжение может удерживать деталь, когда напряжение пытается течь "в обратном направлении"."Очевидно, что для относительно низкой цепь напряжения, как у Difference Engine, 1000 вольт - это перебор, но если нет штрафа, почему бы и нет? Все диоды 1N400x рассчитаны на 1A, что позволяет избежать вопросов о текущей емкости для Difference Engineindeed почти для всех схем предусилителя. Вы должны хотите изучить более производительную часть, я бы посоветовал изучить диоды быстрого / мягкого восстановления. Диоды включаются и выключаются в зависимости от того, они проводят или нет, а быстрые / мягкие диоды переключаются больше изящнее, чем обычный сорт.Как и следовало ожидать, они также стоят дороже, но повышение цены не так уж и плохо.

Следующий пункт повестки дня - емкость. Это другая область, где звуковые схемы и ответы учебников расходятся. если ты прочтите об источниках питания, вы быстро найдете формулы, которые подскажут вам какую емкость использовать в зависимости от того, сколько пульсаций источника питания вы готовы терпеть. Но источник питания - это нечто большее, чем просто отфильтровывая импульсы постоянного тока, исходящие от диодов.Аудио сигнал обычно накладывается на напряжение на шине, и он нужно место, чтобы он не модулировал рельс и не создавал проблем в активная схема. Куда ему нужно идти, так это на землю, и его путь через конденсаторы блока питания. Чем больше конденсатор, тем ниже импеданс, который видит аудиосигнал, и тем легче он находит свой путь К земле, приземляться. Педанты тоже регулярно упускают из виду, что больше емкость означает более низкую точку спада, что означает, что более низкое частоты шунтируются на землю.Итак, в то время как тысяча микрофарад емкость может удовлетворить ваши требования к пульсации в соответствии с формулы, использование большего количества будет звучать лучше. Имея это в виду, давайте бросим 4700 мкФ, может быть, 10 000 мкФ. Если чем больше, тем лучше, почему бы не поставить фарад в схема? К сожалению, с диоды. При нормальной работе они включаются, работают в течение время, а затем снова выключите. При прочих равных условиях чем короче период времени, который они проводят, тем больше тока должно протекать в это время, и чем ближе они подходят к своему току и теплу рейтинги рассеивания.Большая емкость сокращает количество время, которое диод проводит, поэтому существуют практические ограничения на емкость можно поставить в цепь. Всем этим можно управлять, конечно, но вы доходите до того, что идете на компромисс, не планировал делать.

На схемах 2 и 3 показаны фильтры PI (они назвал это, потому что фильтр похож на греческую букву PI) добавлен к исходному источнику питания.Это простой способ улучшить производительность простого емкостного фильтра, но он все еще не решает колебания сетевого напряжения, и он очень быстро становится громоздким. Еще хуже, индукторы, особенно такие, которые могут обрабатывать более нескольких мА тока, встречаются редко и дорого.

Активное регулирование позволяет обойти некоторые из ограничения конструкции пассивного источника питания. За доллар или два вы можете иметь активное регулирование, которое легко сравнимо с производительностью многих увеличенный пассивный источник питания и зафиксируйте напряжение шины на известном значении В придачу, пассивные блоки питания чего-то не могут сделать.

Самый простой способ - купить чип-регулятор, например, LM317 / LM339. Они недороги, просты в использовании и требуют минимум внешние части. На схеме № 4 показан общий стабилизатор микросхемы. Схема для сравнения со схемами пассивных фильтров. Предполагать, тем не менее, вы лучше сами катитесь. Или возможно у вас есть напряжение или текущее требование, которое выходит за рамки того, что вы можете получить от чипа.

регулятор А может быть как простой, в качестве опорного напряжения и пропускное устройство.На схеме № 5 показаны проходные устройства MOSFET. ссылаются на стабилитроны для установки напряжения. Стабилитроны демонстрируют стабильное падение напряжения, идеально подходящее для наших целей. Вы также можете использовать сложите их последовательно, и напряжения отдельных диодов складываются красиво линейным образом. В этом примере я последовательно использовал два стабилитрона, смещен резистором. Если, например, вы должны были последовательно подключить два 12 В Стабилитроны, в итоге вы получите напряжение на шине порядка 20 В. для разностной машины.Да, 12В + 12В = 24В, что на первый взгляд кажется высоким, но Vgs устройства прохода MOSFET (~ 3-4 В) снизит это обратно к чему-то очень близкому к 20V. Если вы хотели заменить биполярные проходные устройства для полевых МОП-транзисторов, вы бы стреляли для справки напряжение около 21 В или около того, избыток компенсируется Vbe (около 0,6 В), что снова дает шину 20 В.

Схема № 6 показывает модификацию № 5. В данном случае опорный стабилитрон (на этот раз показан только один диод, но не стесняйтесь использовать два или более, если хотите) смещен током JFET источник.Источник тока - изящный способ обеспечить амортизатор. что предотвращает изменение входящего напряжения от изменения смещения ток через стабилитрон. Не стесняйтесь экспериментировать с этими схемами. Просмотрите свой ящик для мусора и замените его свободно. Если у вас нет полевого транзистора, создайте вместо него биполярный источник тока. если ты не имейте под рукой IRF610, используйте Zetex MOSFET или биполярный проход устройство. К пропускному устройству всего три требования:

1) Он должен принимать напряжение от конденсатор фильтра.Используйте деталь, рассчитанную как минимум на 50% больше, чем Напряжение на шину постоянного тока, поступающее от восходящего потока.

2) Он должен быть в состоянии передать любую разумную сумму тока, который может потребоваться цепи. Я бы предложил использовать деталь рассчитан как минимум на удвоенный ожидаемый ток.

3) Умножьте напряжение и ток вместе, чтобы получить рассеиваемая мощность. Используйте деталь, рассчитанную как минимум вдвое больше. фигура.

Хотя может сойдет с рук ТО-92 мимо устройств для небольших цепей, вы обнаружите, что корпуса TO-220 обеспечивают более широкий запас прочности.Регулярно запускаю устройства ТО-220 до 0,5Вт рассеивание без радиатора. Если вы собираетесь запустить их намного горячее чем это, используйте радиатор.

Следующий шаг - снабдить регулятор мозг, под видом дифференциальной схемы. Как только регулятор схема достаточно умна, чтобы сравнить напряжение, которое она выдает, с Опорное напряжение и генерировать сигнал об ошибке для коррекции, он открывает целые миры возможностей.

Схема номер 7 представляет собой полностью развернутую дискретную стабилизатор напряжения, который я построил для выходного каскада усилителя мощности.я сделал две небольшие модификации для настоящего использования: я уменьшил пропускные устройства до IRF610 / IRF9610, и теперь они получают питание от той же шины, что и сам регулятор. В построенном виде используется схема IRFP140 / IRFP9140. MOSFET и они регулируют отдельные рельсы. Есть множество способов, которыми эта схема может быть изменена, чтобы соответствовать доступным деталям, и я предлагаю некоторые возможности по мере продвижения.

Начиная слева, D1 (D2 в отрицательном напряжении регулятор) является функцией безопасности.Сбрасывает остаточное напряжение на C1 (C2) когда цепь отключается. C1 (C2) действует как функция медленного пуска и также помогает заглушить стабилитрон. Имейте в виду, что стабилитроны имеют довольно низкий импеданс, поэтому, если вы собираетесь использовать колпачок для уменьшения шума, сделайте это довольно большой.

Q1 (Q2) - источник тока, очень похожий на источник в Номер схемы 6. Его выход установлен R1 (R4) и должен быть выбран. согласно индивидуальному JFET. Вместо этого вы можете использовать горшок, чтобы упрощать вещи.Это позволит точно настроить источник тока в мест . R2 (R3) предназначен для уменьшения тепловыделения в JFET. Стабилитроны на 9,1 В. Нет причин, по которым ты не мог используйте другое напряжение, если хотите.

Q7 (Q8) - еще один источник тока, используемый для смещения дифференциальная схема. Ток смещения устанавливается R7 (R8). Q3 и Q11 (Q4 и Q12) составляют сам дифференциал - мозги, которые сравнивают опорное напряжение и выходное напряжение.Если выходное напряжение слишком высокий, дифференциал дает команду проходному устройству снизить Напряжение. Если он слишком низкий, он поднимает его. Q5 и Q9 (Q6 и Q10) составляют текущее зеркало. Текущее зеркало увеличивает усиление дифференциал, что делает его более чувствительным к изменениям напряжения. В дифференциалы и текущие зеркала - отличное место для замены деталей. Хорошими кандидатами будут малошумящие транзисторы BC550 / BC560.

Q13 (Q14) - проходное устройство.В цепи I предназначен для этого, он используется с радиатором. R13 и R14 вместе с V1 (R15, R16 и V2) устанавливает напряжение, воспринимаемое дифференциалом. Этот позволяет немного изменить фактическое выходное напряжение. Постоянные резисторы можно использовать здесь. Это простое соотношение выходного напряжения, выбранное так что дифференциал видит напряжение, эквивалентное стабилитрону ссылка, когда на выходе правильное значение. Другой вариант - быть использовать стабилитрон, который дает точное напряжение на шине, которое вы хотите.Это бы позволяют полностью пропустить строку резистора, подавая выход напряжение прямо в дифференциал.

Много возможны более сложные схемы и множество вариантов вы можете строить, используя только представленные здесь элементы. Возможно, некоторые в другой раз я воспользуюсь альтернативными вариантами, такими как множители емкости и текущие регуляторы, но так пишут книги об этом люди начинают и хотят добавить "еще кое-что" и прежде чем вы это узнаете, на полке есть двенадцатифунтовый фолиант, который никто не никогда не читает просто потому, что это слишком громоздко.Если повезет, я предложил достаточно идей, чтобы ваши творческие соки текли, не будучи подавляющий. Блоки питания могут быть и в порядке почти столь же интересны, как и схемы, для питания которых они предназначены. Это просто вопрос в том, чтобы иметь какие-то идеи для работы.

Схема источника питания 0–28 В, 6–8 А с использованием LM317 и 2N3055

Вы когда-нибудь пытались разработать источник питания с регулируемой величиной? В этой статье описывается, как спроектировать схему переменного источника питания.До сих пор мы видели множество схем питания, но главное преимущество этой схемы питания состоит в том, что она может изменять выходное напряжение и выходной ток.

Сделай сам - Как работает схема зарядного устройства аккумулятора мобильного телефона?

Переменный источник питания, который может изменяться от 1,2 В до 30 В при токе 1 амферы

Выходное видео
Схема цепи

Источник переменного тока постоянного тока очень важен для проектов электроники, прототипирования и любителей .Для меньшего напряжения мы обычно используем батареи как надежный источник.

Вместо батарей с ограниченным сроком службы можно использовать переменный источник питания постоянного тока, который реализован в этом проекте.

Это прочный, надежный и простой в использовании источник постоянного тока переменного тока. Схема работы следующая.

Трансформатор используется для понижения напряжения переменного тока до 24 В при токе 2 А. Мостовой выпрямитель используется для преобразования этого напряжения в постоянный ток.

Этот пульсирующий постоянный ток фильтруется с помощью конденсатора, чтобы получить чистый постоянный ток, и подается на LM317, который представляет собой ИС регулятора переменного напряжения.

Для изменения выходного напряжения используются два переменных резистора номиналом 1 кОм и 10 кОм. POT 10 кОм используется для больших изменений напряжения, а POT 1 кОм используется для точной настройки.

В зависимости от настроек POT, вывод ADJ LM317 получает небольшую часть выходного напряжения в качестве обратной связи, и выходное напряжение изменяется.

Конденсатор используется на выходе регулятора напряжения, поэтому выходное напряжение не имеет скачков.

С помощью этого регулируемого источника постоянного тока выходное напряжение может быть изменено от 1.От 2В до 30В при токе 1А. Эта схема может использоваться как надежный источник постоянного тока и служить заменой батареям.

Важно прикрепить микросхему регулятора напряжения LM317 к радиатору, поскольку он имеет тенденцию нагреваться во время работы.

Примечание

В приведенной выше схеме на входе используется только трансформатор 15 В, поэтому его можно изменять максимум до 15 В. Чтобы увеличить до 30 В, необходимо применить вход 30 В.

Схема источника питания 0–28 В, 6–8 А с использованием LM317 и 2N3055

Эта конструкция может производить ток до 20 ампер с небольшими изменениями (используйте соответствующий номинальный трансформатор и огромный радиатор с вентилятором).В этой схеме требуется огромный радиатор, поскольку транзисторы 2N3055 выделяют большое количество тепла при полной нагрузке.

Компоненты цепи
  • Понижающий трансформатор 30 В, 6 А
  • Предохранитель F1 - 1 А
  • Предохранитель F2 - 10 А
  • Резистор R1 (2,5 Вт) - 2,2 кОм
  • Резистор R2 - 2403535
  • Резистор R3, R4 (10 Вт) - 0,1 Ом
  • Резистор R7 -
  • 6,8 кОм
  • Резистор R8 - 10 кОм
  • Резистор R9 (0.5 Вт) - 47 Ом
  • Резистор R10 - 8,2 кОм
  • Конденсаторы C1, C7, C9 - 47 нФ
  • Электролитический конденсатор C2 - 4700 мкФ / 50 В
  • C3, C5 - 10 мкФ / 50 В
  • C4, C6
  • C8 - 330 мкФ / 50 В
  • C10 - 1 мкФ / 16 В
  • Диод D5 - 1n4148 или 1n4448 или 1n4151
  • D6 - 1N4001
  • D10 - 1N5401
  • D11 - Красный светодиод

    36 D11

    36 D11 - красный светодиод

    36 D
  • регулируемый регулятор напряжения
  • Pot RV1 - 5k
  • Pot RV2 - 47 Ом или 220 Ом, 1 Вт
  • Pot RV3 - подстроечный резистор 10k
Схема контура

Хотя регулятор напряжения LM317 защищает цепь от перегрева и перегрузки предохранителей F1 и F2 используются для защиты цепи питания.Выпрямленное напряжение на конденсаторе C1 составляет около 42,30 В (30 В * SQR2 = 30 В * 1,41 = 42,30).

Итак, нам нужно использовать все конденсаторы, рассчитанные на 50 В в цепи. Pot RV1 позволяет изменять выходное напряжение от 0 до 28 В. Минимальное выходное напряжение регулятора напряжения LM317 1,2В.

Для получения на выходе 0В используются 3 диода D7, D8 и D9. Здесь транзисторы 2N3055 используются для увеличения тока.

Pot RV2 используется для установки максимального тока, доступного на выходе.Если вы используете потенциометр 100 Ом / 1 Вт, то выходной ток ограничен 3 А при 47 Ом и 1 А при 100 Ом.

Регулятор напряжения LM317

LM317 - трехконтактный регулируемый регулятор напряжения. Этот регулятор обеспечивает выходное напряжение от 1,2 В до 37 В при 1,5 А. Эта ИС проста в использовании и требует всего двух резисторов для обеспечения переменного питания.

Он обеспечивает внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и обеспечивает большее регулирование линии и нагрузки по сравнению с фиксированными регуляторами напряжения.Благодаря всем этим характеристикам эти ИС в основном используются в самых разных приложениях.

Применение цепей питания 0–28 В, 6–8 А
  • Используется в различных усилителях мощности и генераторах для подачи постоянного тока.
  • Эта схема используется в приборах
  • Используется как RPS (регулируемый источник питания) для подачи постоянного тока на различные электронные схемы.
Примечание

Эта схема изучена теоретически и может потребовать некоторых изменений для реализации ее на практике.

Цепь переменного напряжения от регулятора фиксированного напряжения

Регулятор фиксированного напряжения используется для подачи фиксированного напряжения на выходной клемме и не зависит от подаваемого входного напряжения. Вот схема, производящая источник переменного напряжения, разработанный с использованием стабилизаторов постоянного напряжения.

Принципиальная схема

Рабочий
  • Мостовой выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный.
  • Затем напряжение подается на стабилизатор напряжения 7805.
  • Выход регулятора можно изменять, изменяя сопротивление, подключенное к общему выводу 7805.
Как рассчитать значение сопротивления для разного напряжения?

Представьте, что резистор, который подключен между клеммой com и выходной клеммой регулятора, имеет значение 470 Ом (R1). Это означает, что значение тока составляет 10,6 мА (поскольку V = 5 В, кроме того, V = IR), существующее между com и выходом. Между поворотным переключателем и землей имеется некоторое количество тока в режиме ожидания, равное 2.5 мА прибл.

Следовательно, общий ток составляет около 13,1 мА. Теперь предположим, что из схемы нам нужно от 5В до 12В. С выхода регулятора мы напрямую получили минимум 5В. Если есть потребность в 12 В, то между com и выходом доступно 5 В, а для остальных 7 В нам нужно выбрать соответствующее значение резистора.

Здесь R =?

В = 7 В

I = 13,1 мА

Следовательно, V = I * R

R = 543 Ом

Следовательно, мы должны подключить резистор 543 Ом с сопротивлением 470 Ом, чтобы получить желаемый выход i.е. 12 В. Хотя нам трудно получить такое значение резистора на рынке, мы можем использовать близкое значение резистора, то есть 560 Ом.

Теперь, если мы хотим иметь другое напряжение от 5 В до 12 В, мы должны добавить другое значение резистора.
Предположим, нам нужно 6 В, тогда

В = 6 В

I = 10,6 мА

R = 6 В / 10,6 мА

R = 566 Ом

Но резистор R1 уже на 470 Ом, который уже подключен к цепи, следовательно для 6В значение резистора будет примерно 100 Ом (566-470 = 96).Таким же образом для разных напряжений рассчитывается разное значение сопротивления.

Несмотря на разные номиналы резисторов, переменный резистор может быть использован в схеме для получения разного значения напряжения.

Связанная статья

Как сделать регулятор напряжения постоянного тока

Регуляторы напряжения помогают контролировать или регулировать напряжение с помощью электрических устройств, таких как источники питания переменного тока. Источники питания переменного тока подвержены колебаниям, возникающим в результате размыкания или замыкания переключателей или удара молнии.Стабилизаторы постоянного напряжения подают опорные напряжения, которые помогают стабилизировать эти колебания.

Для изготовления регулятора постоянного напряжения используйте линейный монолитный стабилизатор на интегральной схеме. Они легкие, недорогие, и способны выводить устойчивое опорное напряжение. Они также относительно прочные для своего размера. Стабилизаторы напряжения IC имеют три клеммы или контакта, которые обычно подключаются к конденсаторам, чтобы контролировать пульсации или колебания.

    Определите требования к выходному напряжению и мощности, которые вам нужны, и выберите регулятор напряжения IC на этой основе.Например, если необходимо пять вольт, выберите регулятор напряжения LM7805, который имеет выходное напряжение пять вольт. Микросхема LM7806 имеет выходное напряжение шесть вольт. Оба могут выдерживать токи нагрузки до одного А.

    Используйте технический паспорт и изучите спецификации и распиновку регулятора IC. Серия 78xx требует, чтобы входное напряжение было на первом контакте, а выходное - на втором. Поскольку при включении в цепь происходит падение напряжения на два-три вольта, входное напряжение должно быть на два-три вольта больше, чем выходное.

    Подключите положительный конец источника питания к одному концу конденсатора 0,22 мкФ. При необходимости можно использовать конденсатор большего размера.

    Подключите вывод 1 регулятора IC к той же стороне конденсатора, который подключен к источнику питания. Подключите свободный конец конденсатора к земле.

    Добавьте провод и подключите третий контакт к земле. Третий контакт обычно подключается непосредственно к земле, хотя иногда для регулировки выходного напряжения используется резистор.

    Добавьте конденсатор 0,1 мкФ, подключив один конец к контакту два, а другой конец - к земле. Присоедините к цепи отрицательную сторону источника питания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *