РазноеСхема блока питания своими руками: Блок питания своими руками — как сделать компактный и простой блок

Схема блока питания своими руками: Блок питания своими руками — как сделать компактный и простой блок

Содержание

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только

просьба собирать её по печатной плате, которую я для вас сделал, чтобы избежать всевозможных ошибок при монтаже.

Основа схемы была взята из зарубежного журнала, только я увеличил немного мощности, более детально протестировал её, в итоге от себя добавил дополнительный силовой транзистор, ну и сама плата естественно была модернизирована. Получился отличный блок питания с хорошей нагрузочной способностью, а стабилизация осталась на достаточно высоком уровне.

Основной недостаток линейных схем заключается в их малом КПД, а при конструировании таких источников питания возникают проблемы с охлаждением силовых транзисторов, поэтому очень желательно использовать трансформатор с несколькими обмотками и систему коммутации.

Наиболее простейший вариант показан на фото.

Стоит указать то, что сейчас многие отдают предпочтение импульсным лабораторным источником питания у которых кпд может доходить до 90 и более процентов, но больше ценится именно линейные источники питания. Профессиональные линейные блоки питания всегда дополняют узлом коммутации обмоток.

Блок питания может обеспечить на выходе стабильное напряжение от 0 до 35-38 вольт, а выходной ток может доходить до 5-6 ампер.

Кстати ток также стабилизирован, то есть выставленное значение тока будет сохраняться при изменениях входного и выходного напряжения, и не зависит от выходной нагрузки.

Выставили ток в 1 ампер и даже при коротком замыкании у вас он будет ограничен одним амперам.

А вот собственно и модернизированная схема.

Я снизил сопротивление датчика тока до 0,1 оМа,

добавил второй силовой транзистор параллельно первому,

но в эмиттерных цепях каждого транзистора стоит токо-выравнивающий или балластный резистор.

Силовые транзисторы можно любые соответствующей мощности, ток коллектора транзистора желательно 10 ампер и выше, при этом мощность рассеивания должна быть 100 и более ватт.

Так как данная схема — линейная, я очень советую использовать транзисторы в металлических корпусах, на крайняк транзисторы в корпусе ТО247, чтобы не возникли проблемы с теплоотдачей.

В схеме имеем три мощных резистора, балластные советую взять на 5 ватт, а вот датчик тока и на 10 ватт не помешает.

Балластные резисторы советую взять сопротивлением 0,22 Ома у меня они к сожалению закончились, поэтому поставил на 0,1 Ом, но если транзисторы имеют максимально идентичные параметры, то такое решение даже лучше.

В моём случае, в качестве силовых транзисторов изначально использовал ключи 2SD209 по сути это аналог ключей MJE13009, оба варианта очень часто применяются в компьютерных блоках питания.

Каждый такой транзистор может рассеивать 100-130 ватт мощности, но лишь в том случае, если имеется хорошее охлаждение и вы уверены в подлинности транзисторов, но их основная проблема слишком низкий коэффициент усиления по току, всего около 20.

Аналогичное ключи ставить я крайне не рекомендую по нескольким причинам. Во-первых регулировка будет нелинейной из за малого усиления ключей, по этой же причине управлять такими транзисторами тяжело, поэтому драйверный ключик будет жестко нагреваться и ему будет нужен небольшой радиатор.

Очень советую транзисторы в металлических корпусах, наподобие 2N3055, для таких схем они идеально подходят. Металлический корпус, приличная мощность и ток коллектора, а коэффициент усиления по току около 200, как раз то, что нужно.

Я в итоге поставил ключи 2SD1047, они обладают приличным усилением, применяются как в источниках питания, так и в выходных каскадах усилителей мощности низкой частоты.

Радиатор для ключей удобно использовать общий, притом изолировать ключи прокладками не нужно, так как подложки или коллекторы в нашей схеме общие.

После подачи питания на схему стабилизатора нужно путём вращения данного, подстроечного резистора выставить максимальный выходной ток,

допустим 5 ампер, далее выставляем максимальное напряжение на выходе, тут всё зависит от того, какой у вас источник питания, какой у него ток и напряжение на выходе, то есть данный стабилизатор без проблем можно скорректировать под любой источник питания.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Теперь подаем питание на вход стабилизатора и проверяем минимальное, выходное напряжение — оно как видим 0 вольт, что и требовалось доказать, регулировка очень плавная во всём диапазоне.

Теперь проверим ток, минимальный выходной ток можно скинуть вплоть до 0, а максимальных 5 ампер схема выдают без проблем.

Один из самых важных тестов — насколько просядет выходное напряжение при определенных токах, ну давайте посмотрим, но перед этим важно указать, что на проводах, измерительном шунте амперметра и на самом стабилизаторе, а также на токо-выравнивающих резисторах будут падения напряжения, то есть на указанных участках будут просадки, это в случае любого источника питания.

Ток 1 ампер, просадка около 0,1 вольта,

ток 3 ампера просадка всего 0,4 вольта

и наконец максимальный ток 5 ампер, просадка 0,65 вольт, без измерительного оборудования эти цифры были бы гораздо меньше.

Проверим стабильность выходного напряжения при резких изменениях входного, ну например перепады в сети.

Как видим стабилизатор держится молодцом, при изменении входного напряжения на 10 вольт выходное изменяется лишь на 50-70 милливольт.

А теперь пульсации на выходе, при итоге в 1 ампер пульсации не более 20 милливольт, при токе в 3 ампера — около 25-30 милливольт,

а при максимальном токе в 5 ампер, пульсации на выходе около 50-60 милливольт, согласитесь это неплохой показатель для блока питания такого уровня.

Архив к статье; скачать.

Автор; Ака Касьян.

для начинающих, сборка своими руками

Любой радиолюбитель в своей жизни не раз собирал блок питания для своих электронных устройств. Поэтому его устройство и принцип работы должен знать каждый, кто занимается электроникой.

Ведь собрав даже самый простой блок питания своими руками, начинающие радиолюбители получают такой восторг, потому что простой блок питания не требует никакой настройки и никакой регулировки, он сразу начинает работать.

Блоки питания бывают нескольких типов: трансформаторные, бестрансформаторные, импульсные.

Принципиальная схема БП

Трансформаторные блоки питания — самые простые и надежные блоки питания. Также из простых блоков питания они являются самыми безопасными по электробезопасности .

Простой трансформаторный блок питания состоит из: трансформатора, выпрямителя и фильтра. Если требуется более качественное стабилизированное питание, то устанавливается стабилизатор. Блоки питания будем рассматривать блоками. Внизу представлена принципиальная схема.

Трансформатор

На первичную обмотку трансформатора W1 (иногда её называют сетевой, так как она подключается к сети 220 вольт) поступает входное напряжение. При подаче на первичную обмотку переменное напряжение, в нашем случае — сетевое напряжение 220 В, по магнитопроводу будет протекать переменное электромагнитное поле. Если  на магнитопроводе находится вторая обмотка, электромагнитное поле будет проходить и через вторичную обмотку W2. При этом во вторичной обмотки будет наводится электродвижущая сила, и на вторичной обмотке появится выходное напряжение. Со вторичной обмотки трансформатора выходит переменное, обычно пониженное напряжение для питания устройств напряжением 3,3 В, 5 В, 9 В, 12 В и 15 В и тд. Но бывают и повышающие трансформаторы, у них на входе напряжение ниже чем на выходе. Но мы будем рассматривать понижающие трансформаторы.

Мы возьмем трансформатор на выходе вторичной обмотки которой будет выходить  12 вольт.

Можно уже и таким блоком питания пользоваться, но только если для подключения лампы накаливания на 12 Вольт, ведь на выходе у нас переменное напряжение.

Диодный мост

Мы продолжим собирать простой блок питания своими руками. И для получения постоянного напряжения нам понадобится диодный мост, или по-другому его еще называют — диодный выпрямитель. Диодный мост служит для преобразования переменного напряжения вторичной обмотки в постоянное, так как для питания устройств в основном используется постоянное напряжение.

Диодный мост собран на четырех диодах VD1 — VD4. Рассмотрим работу диодного моста за один период. В первом полупериоде ток протекает через обмотку трансформатора, VD3 и VD4 заперты, и ток проходит через диод VD1 и выходит с диода +12В на нагрузку На схеме нагрузкой служит светодиод VD5 подключенный  через токоограничивающий резистор R1.

С диода VD1 ток проходит через токоограничивающий резистор R1, через светодиод VD5, проходит через диод VD2, и уходит на вторичную обмотку трансформатора. На этом первый полупериод завершен.

Второй полупериод проходит также через обмотку трансформатора, но в обратном направлении. С обмотки трансформатора ток протекает теперь через диод VD3. VD1 и VD2 заперты, и далее ток через токоограничивающий резистор R1 на светодиод VD5, далее ток протекает через диод VD4 и уходит на трансформатор.

Вот мы рассмотрели и второй полупериод работы диодного моста.После диода выходное напряжение выходит пульсирующим, можно посмотреть на рисунке ниже.

Таким пульсирующим напряжением уже можно подключать некоторые устройства, которые не бояться пульсаций, например для зарядки автомобильного или другого аккумулятора. Но для питания приемника, усилителя, светодиодной ленты, и тд., такой блок питания не пойдет, к нему на выход диодов надо подключить фильтр, сглаживающий пульсации.

Фильтрующий конденсатор

Без этого фильтра устройство, которое будет питаться от этого блока питания может работать нестабильно, или вообще не работать. Фильтром служат электролитические конденсаторы. У конденсаторов два вывода, плюсовой вывод длиннее минусового. Также возле минусового вывода на корпусе наносится знак «-«

Ниже на рисунке показана схема, и уровень пульсаций в каждой точке

В устройствах, где требуется ещё и стабильное напряжение без скачков, например в электронике с применением микроконтроллеров, добавляют в схему еще и стабилизатор напряжения.

Стабилизатор

Продолжаем улучшать наш простой блок питания своими руками. Для получения качественного и стабильного напряжения без малейших пульсаций, скачков, и просадки напряжения используют стабилизатор напряжения.

В качестве стабилизатора используют стабилитрон, или интегральный стабилизатор напряжения. Мы собрали схему блока питания для  устройства, которое нуждается в стабилизированном источнике питания. Это устройство собрано на контроллере, и без стабильного напряжения оно работать не будет. При небольшом повышении напряжении контроллер сгорит. А при понижении напряжении устройство откажется работать. Вот для таких устройств и предназначен стабилизатор.

Вывод 1 интегрального стабилизатора — входное напряжение. Вывод 2 — общий (земля). Вывод 3 — выходит стабилизированное напряжение.

Максимум, что может выдать L7805 — ток в 1,5 А, поэтому надо рассчитывать остальные детали на ток более 1,5 А. Выход трансформатора выбираем на ток более 1,5 ампера и напряжением выше стабилизированного значения больше на два вольта. Например, для LM7812 с выхода трансформатора должно выходить 14 — 15 В, для LM7805 7 – 8 В. Но не забывайте, что эти стабилизаторы греются из-за внутреннего сопротивления. Чем больше перепад между входом и выходом, тем больше нагрев. Ведь лишнее напряжение эти стабилизаторы гасят на себе.

Интегральные стабилизаторы бывают с общим минусом LM78**, или с общим плюсом LM79**. На месте звездочек находятся цифры указывающие напряжение стабилизации. Например LM7905 — общий плюс, напряжение стабилизации -5 В. Еще один пример LM7812 — общий минус, напряжение стабилизации 12 В. А теперь посмотрим распиновку, или назначение выводов интегрального стабилизатора.

Стабилизированный блок питания на LM7805

На рисунке ниже представлена схема простого блока питания со стабилизатором.

 

На первичную обмотку трансформатора TV1 поступает сетевое напряжение 220 В. Со вторичной обмотки трансформатора выходит пониженное переменное напряжение от 7 до 8 вольт. Далее ток проходит через диодный мост, и на выходе моста получается выпрямленное напряжение. На конденсаторах С1 и С2 выпрямленное напряжение сглаживается.

На выходе стабилизатора LM7805 выходит стабилизированное напряжение 5 вольт. Далее на конденсатор сглаживающий импульсы. И вот уже выпрямленное и стабильное напряжение поступает на светодиод VD5 с токоограничивающим  резистором. Светодиод служит индикатором напряжения.

Если требуется источник питания малой мощности, то можно рассмотреть как вариант- бестрансформаторный блок питания. Но это уже другая история.

Вам тоже будет интересно почитать

как сделать своими руками пошагово

Занимаясь проектированием и конструированием различных электронных схем, не обойтись без надежного блока питания с регулируемым напряжением. Сегодня предлагаются различные конструкции: как сложные, так и простые. Узнайте, как сделать блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер своими руками по пошаговым инструкциям со схемами и фото-примерами процесса сборки.

Варианты БП для самостоятельного монтажа

Блок питания выбирают исходя из того, какие схемы предполагается им запитывать. Если это устройства с низким потреблением тока, то и БП не обязательно делать мощный: вполне можно обойтись источником с током на 5 ампер. Рассмотрим несколько вариантов схем, а также узнаем, как собирать самодельные блоки питания.

Простой БП 0-30 В

Одна из несложных схем источника питания с регулировкой выходного напряжения приводится на схеме.

Устройство выполнено всего на трех транзисторах и отличается высокой точностью напряжения на выходе, благодаря использованию компенсационной стабилизации, а также применением недорогих элементов.

Изделие собирается на печатной плате и после монтажа практически сразу начинает функционировать. Главное — подобрать стабилитрон, который должен соответствовать максимальному напряжению на выходе.

Для корпуса подойдет любой пластиковый или металлический короб, который окажется под рукой, например, от компьютерного БП.

В такой корпус без проблем поместится трансформатор на 100 Вт и печатная плата. Имеющийся вентилятор можно оставить, подключив в разрыв его питания сопротивление для снижения оборотов.

Для измерения потребляемого нагрузкой тока задействуем стрелочный амперметр, устанавливая его на переднюю панель из пластиковой коробки.

Вольтметр можно использовать цифровой.

Завершив монтаж, проверяем выходное напряжение, изменяя положение переменного резистора.

Минимальное значение должно быть около нуля, максимальное – 30 В. Подсоединив нагрузку около 0,5 А, проверяем просадку напряжения на выходе – она должна быть минимальной.

Читайте также: УНЧ на транзисторах своими руками

Мощный импульсный БП

Рассмотрим схему блока питания с регулировкой по току и напряжению. Такие устройства иногда еще называют лабораторными, поскольку они подходят не только для запитки электронных схем, но и для зарядки АКБ.

Этот БП обеспечивает регулировку напряжения в диапазоне 0-30 В и тока 0-10 А. Источник можно разделить на три части:

  1. Внутренняя схема питания, состоящая из источника напряжения на 12 В, и ток минимум 300 мА. Назначение этого источника – запитка схемы БП.
  2. Блок управления. Выполнен на микросхеме TL494 с простым драйвером. Резистор R4 позволяет регулировать максимальный порог напряжения, R2 – ток.
  3. Силовая часть. Большую часть схемы можно задействовать из старого компьютерного блока питания. Для намотки трансформатора управления подойдет ферритовое кольцо R16*10*4,5, на котором наматывают провод МГТФ 0.07 мм² в количестве 30 витков одновременно в 3 провода. L1 мотают на кольце от того же БП, удалив старую обмотку и намотав медный провод диаметром 2 мм и длиной 2 м. Для L2 подойдет дроссель на ферритовом стержне.

Для размещения элементов схемы изготавливают печатную плату.

Если сборка выполнена правильно, блок питания начинает работать сразу. Чтобы была возможность управлять вентилятором по температуре, можно собрать простую схему на lm317.

На Ардуино

Радиолюбители с опытом иногда собирают блоки питания под управлением Ардуино. Таким образом удается создать контролируемый источник питания с такими режимами: может «отдыхать», функционировать в режиме экономии либо работать на ток в 10 А и разное выходное напряжение, если это требуется.

«Умный» блок питания представлен на схеме.

Для запитки микропроцессора ATmega задействуется импульсный стабилизатор. Благодаря наличию постоянного и стабилизированного напряжения 5 В блок питания можно оснастить разъемом USB, что позволит подзаряжать какие-либо устройства.

Печатную плату можно сделать по образцу.

Внешний вид устройства и внутреннее расположение компонентов представлены на фото.

Читайте также: Мощный отпугиватель собак своими руками

Блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер можно собрать своими руками по любой из представленных схем, а как именно сделать такое устройство, пошагово рассмотрено в инструкциях с фото-примерами. Для сборки простого источника питания потребуются начальные значения в области радиоэлектроники, умение обращаться с паяльником и минимальный перечень радиокомпонентов.


Двухканальный лабораторный блок питания своими руками

В радиолюбительской практике нельзя обойтись одним стандартным блоком питания с фиксированным напряжением, так как электронные схемы необходимо питать от разного напряжения. Хороший лабораторный источник питания должен также иметь индикацию установленного напряжения и регулируемую защиту по току, чтобы в случае каких-либо проблем не вывести из строя подключенную конструкцию и не перегореть самому.

Такой универсальный блок питания можно приобрести, однако интереснее, а иногда и выгоднее собрать его самостоятельно. Тем более, что сейчас можно серьёзно сэкономить время разработки, взяв за основу универсальный преобразователь напряжения PW841 (см. рис.1.).

 

Это идеальное решение для реализации лабораторного блока питания, PW841 позволяет:

- устанавливать необходимое выходное напряжение в диапазоне 1…30В;

- регулировать максимальный потребляемый ток от 0 до 5А;

- индицировать на двух четырёхразрядных индикаторах одновременно напряжение и потребляемый ток;

- защищать от превышения выходного тока и от короткого замыкания в нагрузке.

Рис.1. Модуль Мастер Кит PW841

 

В качестве источника входного напряжения для PW841 можно применить готовый адаптер питания от бытовой техники. Удобно использовать сетевой адаптер от ноутбука: как правило, они имеют выходное напряжение 19В и ток нагрузки 3А и более. Нельзя получить на выходе готовой конструкции напряжение выше входного значения, но для большинства задач этого напряжения будет вполне достаточно. Чтобы сохранить возможность использовать адаптер ноутбука по прямому назначению, необходимо подобрать подходящее к его разъёму гнездо питания.     

Но можно не искать лёгких путей и собрать силовую часть блока питания самостоятельно. Схема самого простого линейного источника питания приведена на рис. 2.

 

Рис.2. Простейший трансформаторный блок питания

 

Схема содержит трансформатор, диодный мост и конденсатор. Трансформатор понижает высокое сетевое напряжение 220В до необходимого безопасного уровня. Трансформатор можно приобрести или найти в старой технике (телевизорах, усилителях и т.п.). Но учтите, что в большинстве современных электронных конструкций применяются импульсные трансформаторы, а для сборки линейного источника питания подойдут именно классические трансформаторы: они обычно большие и тяжёлые.

 

Мне удалось найти трансформатор серии ТТП (трансформатор тороидальный). В этой серии очень много трансформаторов разных типов, отличающихся выходным напряжением, мощностью и количеством выходных обмоток. В моём случае у трансформатора одна первичная обмотка 220В (чёрные провода) и две одинаковые вторичные обмотки (выводы красных и белых проводов). Каждый из независимых выходов выдаёт переменное напряжение 15В с максимальным током нагрузки до 2А.

 

Раз уж мне повезло раздобыть трансформатор с двумя вторичными обмотками, я решил собрать двухканальный лабораторный блок питания на базе двух модулей PW841. В некоторых случаях электронной схеме для работы требуются два разных напряжения: например, 5В и 12В; и для наладки таких схем гораздо удобнее пользоваться двухканальным блоком питания. 

 

Трансформатор выдаёт переменное напряжение, поэтому потребуется дополнить схему диодным выпрямителем. Удобнее использовать сборку из четырёх диодов в одном корпусе, которую можно приобрести или выпаять из неисправного блока питания. Я применил диодные мосты типа RS405, которые рассчитаны на ток до 4А, но больше в моём случае и не нужно. Также в схему необходимо включить конденсаторы фильтра, которые уберут пульсации напряжения после выпрямления переменного тока. Подойдут конденсаторы ёмкостью в несколько тысяч микрофарад. На рис.3. показаны компоненты, которые я использовал для сборки источника питания.

Рис.3. Компоненты для сборки трансформаторного блока питания

 

При выборе трансформатора и расчёте элементов схемы надо понимать, что после выпрямления постоянное напряжение становится выше переменного примерно в 1.4 раза. В моём случае из 15В переменного напряжения на выходе выпрямителя получилось 15х1.4=21В постоянного напряжения. Рабочее напряжение конденсатора необходимо выбирать с некоторым запасом, то есть в данном случае не менее 25В. Я нашёл конденсаторы ёмкостью 6800 мкФ и на рабочее напряжение 50В.    

 

Осталось смонтировать всю конструкцию в корпусе подходящих размеров. Желательно подобрать более свободный корпус, чтобы трансформатор и электронные компоненты лучше охлаждались. Для этой же цели рекомендуется просверлить в корпусе вентиляционные отверстия, если они не были предусмотрены конструкцией изначально.

Рис.4. Монтаж блока питания в корпусе

 

Трансформатор я притянул пластиковыми стяжками ко дну корпуса. Конденсаторы фильтров закрепил термоклеем из клей-пистолета, диодные мосты распаял прямо на выводах конденсаторов навесным монтажом. Параллельно выводам конденсаторов припаяны резисторы сопротивлением 6.8Мом: это необязательные компоненты, они служат для более быстрой разрядки конденсаторов после отключения блока питания от сети.

 

Для монтажа модулей PW841 пришлось их доработать: выпаял неиспользуемые белые разъёмы с лицевой части рядом с дисплеями и подстроечные резисторы регулировки тока и напряжения, их я заменил переменными резисторами соответствующего номинала (50 кОм).

 

Большинство компонентов блока питания я смонтировал на передней пластиковой панели корпуса (см. рис.5.).

Рис.5. Монтаж передней панели

 

В передней панели я просверлил четыре отверстия диаметром 7мм для переменных резисторов, выпилил два прямоугольных отверстия для индикаторов PW841, сами модули приклеил к передней панели клей-пистолетом. В качестве выходных клемм питания применил колодку аудиовыхода, выпаянную из сломанного музыкального центра. Под неё тоже пришлось выпилить окно. На боковой стенке установил сетевой выключатель питания.

 

Новые переменные резисторы и клеммы питания я соединил с соответствующими монтажными точками PW841 проводами. Для минимизации потерь тока желательно использовать гибкие проводники минимальной длины и сечением не менее 1.5 мм2. 

Рис. 6. Резистор, выключатель, разъём питания

 

На рис.7. демонстрируется работа собранного блока питания. На левом канале установлено напряжение 5.03В, потребляемый ток – 90 мА, в качестве нагрузки используется резистор общим сопротивлением 50 Ом. Левый канал в этом примере работает в режиме классического источника питания, если же ток нагрузки превысит установленный порог, блок перейдёт в режим работы с ограничением тока, при этом на плате PW841 загорится соответствующий светодиод. На правом канале установлено напряжение 12В, он не нагружен. При токах нагрузки до 2А нагрев элементов схемы минимальный и дополнительного охлаждения не требуется. Если же Вы будете работать с более высокими токами и заметите перегрев компонентов схемы, обеспечьте активный обдув трансформатора и модуля PW841, установив в корпус блока питания компьютерный кулер.

Рис.7. Блок питания в сборе

 

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

Как сделать простейший блок питания и выпрямитель

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

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

Определение

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

Различают два типа выпрямителей:

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

Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

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

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

Выходное напряжение

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

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

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

Uа=Uд*√2

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

220*1.41=310

Схемы

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

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

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

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

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

Их две:

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

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

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

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

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

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

Сглаживание пульсаций

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

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

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

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

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

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

t=RC,

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

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

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

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

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

Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:

C=3200*Iн/Uн*Kп,

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

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

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:

1. Трансформатор;

2. Диодный мост;

3. Конденсатор.

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

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

Важно:

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

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

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

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

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

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.

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

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

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

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

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

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

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

Регулируемые блоки питания

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

Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.

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

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

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

Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:

Заключение

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

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

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

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

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

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

По материалам: electrik.info.

Мощный линейный блок питания своими руками

Здравствуйте, сегодня мы рассмотрим довольно хорошую схему регулируемого блока питания на популярной микросхеме LM317 с дополнительным мощным транзистором. Данный вариант может выдать в районе 10-12 А.


Ниже предоставлена принципиальная схема блока питания.



Она хороша тем, что не требует никаких наладок и работает сразу. Её сможет собрать даже начинающий радиолюбитель. Минусом схемы есть то, что нет защиты от короткого замыкания. В самой микросхеме она есть, но вот транзистор скорее всего сгорит при кз. Так что на выход желательно поставить обычный предохранитель на нужный ток. Хоть какая-то защита уже будет.

ВНИМАНИЕ: В СХЕМЕ Я ЗАБЫЛ ДОРИСОВАТЬ РЕЗИСТОР НА 10 КИЛООМ 0.25Вт ЕГО НАДО ПОДКЛЮЧИТЬ ПОРАЛЕЛЬНО К ВЫХОДНОМУ КОНДЕНСАТОРУ

Также у меня есть видеоролик на ютуб канале про данную схему кому интересно можете посмотреть.



Для начала давайте найдём диодный мост я использовал сборку GBJ1506, его максимальный ток 15А, желательно взять с запасом. Вы также можете сделать его самостоятельно из четырёх мощных диодов. Но мне было более удобно использовать сборку.

Чтобы снизить пульсации на выходе диодного моста желательно применять конденсаторы разных видов, а именно ЭЛЕКТРОЛИТЫ и КЕРАМИЧЕСКИЕ или ПЛЁНКУ.

Сердцем схемы у нас будет, как не странно, ЛМ317, но максимальный ток на выходе 1.5 А, а если микросхема еще и поддельная то максимальный ток будет около 800 мА.

Чтобы усилить максимальный ток нам просто нужно взять транзистор, я использовал 2SC5200 транзистор уже рассчитан на довольно большой ток, а именно 15 А.

Не желательно применять транзисторы в корпусе ТО220 - работать будет, но вот с тепло отдачей будут большие проблемы. Транзистор попросту не успеет отдать свое тепло и сгорит. Наиболее подходят транзисторы в металлическом корпусе ТО-3. Я бы посоветовал составной транзистор КТ827 он подойдёт сюда идеально.

На схеме также присутствует защитный диод его можно не использовать, но всё же лучше поставить. Он защищает силовой транзистор от обратных импульсов.

Дальше собираем схему я решил спаять на макетной плате, но вы также можете спаять всё навесным монтажом или спаять на печатной плате на работоспособность это не влияет, чисто эстетика.

Если вы паяли активным флюсом, то его надо будет обязательно отмыть, хорошо подходит спирт. В наше время его не тяжело найти.

В итоге у нас получается вот такая красота, ну красота красотой главное чтобы работало хорошо.

При работе схема будет греться поэтому хотим мы этого или нет, но нам придётся прикрутить радиатор. Идеально подходит радиатор от процессора вместе с вентилятором.

Для лучшего контакта с радиатором на транзистор и диодный мост мажем немного термопасты

Дальше схему нам потребуется подключить к понижающему трансформатору, я буду использовать вот такого самодельного ёжика, он спокойно может отдать 10А и даже не греется.

Если на входе диодного моста будет 20В, то на выходе максимальное напряжение без просадки будет 18В. Но на холостом ходу схему выдаёт 23.5 В, связано это с тем, что конденсаторы заряжаются до амплитудного напряжения.

Схема хорошо работает, но есть один большой минус - это нагрев транзистора. Если на входе 20В, а на выходе допустим 7В и ток 6 А, то радиатор превращается в кипятильник. Ну с этим ничего не поделаешь - ЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМ. Конечно проблему можно решить если сделать схему переключения обмоток трансформатора нагрев будет, но уже намного меньше. Пульсации на выходе около 50 мВ при токе 1 А и напряжении 13.87 В.

На этом моя статья заканчивается, пишите своё мнение на счет данной схемы, интересно выслушать ваше внимание.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Импульсные блоки питания: ремонт за 7 шагов

Все современные электрические приборы, использующие цифровые технологии, питаются от встроенных блоков, работающих в импульсном режиме.

Они снабжаются защитами, имеют качественный монтаж, но из-за скачков напряжения в сети или ошибок человека все же выходят из строя: тогда дорогой бытовой помощник перестает работать.

Чтобы вы могли с минимальными потерями выйти из этой ситуации, я подробно объясняю все про импульсные блоки питания, ремонт своими руками их неисправностей.

Содержание статьи

Вначале предлагаю немного отойти от темы, чтобы вспомнить подсобный справочный материал. Если он вам не нужен, то сразу переходите к вопросам ремонта.

Импульсные блоки питания — как работают: краткий обзор схем

Структурная схема импульсного блока питания поясняется мнемоническими символами формы напряжения над каждым его составным блоком, а связи взаимодействия обозначены стрелками.

Принципиальную схему удобно представлять таким видом.

Монтажная плата одного из устройств с расположением деталей показана на фотографии ниже с моими комментариями.

Естественно, что это только частный случай, который, скорее всего не совпадет с вашим ИБП. Здесь я преследую простую цель — напомнить принципы взаимодействия составных частей блока.

Если вам необходимо более подробно ознакомиться с этими вопросами, то читайте специально написанную статью.

Правила безопасности с электрическим током: как исключить риски и защититься от удара током при ремонте ИБП

На всех существующих схемах импульсных блоков питания рядом с первичными цепями 220 вольт расположены вторичные — выходного напряжения. Их все необходимо измерить и оценить.

Правила безопасности с электрическим током требуют не допускать необученных людей к работам под напряжением. Поэтому обязательно ознакомьтесь с ними заранее.

Я же заострю ваше внимание только на трех вопросах:

  1. Работайте под напряжением только одной рукой: вторую засуньте в карман и не доставайте — сразу снизите риск попадания под действие электрического тока.
  2. Накопительные конденсаторы длительно хранят запасенную энергию даже при отключенном напряжении, требуют осторожного обращения.
  3. Подключайте импульсный блок питания для проверок только через разделительный трансформатор.

Электрическое сопротивление человеческого тела очень низкое: наш организм состоит из жидкостей. Если работать под напряжением двумя руками, то существует большая вероятность создать путь для прохождения тока короткого замыкания через свое тело.

А ведь несколько десятков миллиампер уже могут вызвать фибрилляцию сердца.

Мгновенный разряд конденсатора тоже способен причинить большой вред организму. Не советую испытывать судьбу: проверять на себе работу электрошокера.

Накопленный емкостной заряд следует предварительно снимать. Причем делать это не простой закороткой его выводов пинцетом или перемычкой, а резистивным сопротивлением в десятки килоом. Иначе могут возникнуть большие токи, которые элементарно повредят исправный конденсатор.

Разделительный трансформатор отделяет подключенный к нему потребитель от цепей питающей подстанции. Его применение исключает стекание тока через тело человека по контуру земли.

Величина тока короткого замыкания во вторичной цепи 220 разделительного трансформатора ограничивается мощностью, которую может передавать его магнитопровод.

Эта схема подключения допускает касание одной рукой (не двумя) любого места вторичной обмотки трансформатора или подключенного к ней источника бесперебойного питания.

Подключать ИБП к вторичной цепи разделительного трансформатора рекомендую через лампу накаливания.

Ее же с мощностью 60-100 ватт допустимо использовать в качестве токоограничивающей нагрузки при ремонте блока без разделительного трансформатора. Она уменьшит аварийный ток, может спасти транзистор от выгорания.

Как отремонтировать импульсный блок питания своими руками: важные советы для начинающих

Профессиональный электрик всегда начинает работу с подготовки рабочего места, инструмента и оценки рисков, которые необходимо предотвратить.

Следует хорошо представлять, что ремонтировать импульсный блок питания своими руками — значит работать под напряжением в действующих цепях.

Подготовительные работы: где найти схему импульсного блока питания и какие нужны измерительные приборы

Сейчас производители электротехнического оборудования хранят в тайне свои профессиональные секреты: схемы ИБП в свободном доступе нет. Мы же собрались делать ремонт своими руками, а не в специализированном сервисе.

Поступаем следующим образом:

  1. Вскрываем корпус и осматриваем электронную плату.
  2. Находим мощный транзистор (выходной ключ) и микросхему (ШИМ-контроллер). Иногда они могут быть объединены общим корпусом.
  3. Записываем маркировку и по ней ищем в справочниках или через интернет полное описание (data sheet).
  4. Изучаем по найденной документации выводы микросхемы, способы ее подключения и сравниваем полученные сведения с реальной конструкцией.

На малогабаритных микросхемах полная маркировка не всегда помещается. Тогда производители делают кодовое обозначение из нескольких букв и цифр. По нему сложнее искать информацию, придется упорнее потрудиться.

Технологию поверхностного монтажа печатных плат и способы маркировки деталей хорошо объясняет в своем видеоролике Влад ЩЧ. Рекомендую посмотреть.

Без измерительного электрического инструмента отремонтировать ИБП вряд ли получится. Можно обойтись старыми стрелочными приборами — тестерами, как мой Ц4324.

Они позволяют измерять большинство электрических параметров с достаточным для ремонта классом точности, но требуют повышенного внимания и выполнения дополнительных вычислений.

Сейчас намного удобнее использовать для замеров цифровой мультиметр.

Все правила обращения с ним для новичков я очень подробно объяснил в специально опубликованной статье. Надеюсь, что она будет вам полезна.

Большую помощь в поиске неисправностей окажет осциллограф. Он позволяет просмотреть осциллограммы напряжений практически каждого узла ИБП.

По их виду и величинам довольно просто оценивать работоспособность каждого электронного элемента в составе схемы. Для снятия замеров подойдет любая модель: старая аналоговая или современная цифровая.

Но, если осциллографа нет, то отчаиваться не стоит. В подавляющем большинстве случаев можно обойтись цифровым мультиметром или стрелочным тестером.

Алгоритм ремонта импульсного блока питания: полная инструкция из 7 последовательных шагов

Неисправности внутри ИБП можно разделить на две категории:

  1. Явное выгорание с обугливанием деталей, дорожек, взрывы конденсаторов.
  2. Тихая потеря работоспособности без проявления внешних повреждений.

Алгоритм ремонта импульсного блока питания состоит из двух последовательных этапов: вначале проводят первичные проверки без подачи напряжения, а затем — замеряют величины электрических характеристик.

Первый этап ремонта предусматривает обязательное выполнение шагов №1 и 2 только с отключенным питанием.

Шаг №1: внешний и внутренний осмотр

Первоначально вам придется вскрыть корпус и внимательно осмотреть его содержимое. Все, что вызывает сомнения, необходимо тщательно проверить.

Первый тип повреждения таит в себе ту опасность, что определить маркировку сгоревших деталей бывает сложно, а то и невозможно. На этом этапе ремонт может остановиться.

Шаг №2: проверка входного напряжения

Во втором случае поиск места дефекта начинают с проверки наличия цепей питания 220 вольт. Часто возникает повреждение сетевого шнура или перегорание предохранителя.

Плавкая вставка предохранителя обычно перегорает от пробоя полупроводникового перехода диодов выпрямительного моста, транзисторных ключей или дефектов блока, управляющего дежурным режимом.

Все это надо проверить мультиметром: его переводят в режим омметра и замеряют состояние электрического сопротивления указанных цепочек, ищут обрыв, который необходимо устранить.

Сразу скажу, что не стоит успокаиваться, если обнаружили сгоревший предохранитель: он так просто не выходит из строя. Явно в цепи ИБП возникло короткое замыкание или перегруз: придется искать дополнительно поврежденные детали.

Если повреждений нет, то импульсный блок питания размещают на диэлектрическом основании стола и подают на него 220 вольт.

Входное напряжение надо проверить мультиметром в режиме вольтметра, провести измерения на входе сетевого фильтра и после плавкой вставки предохранителя.

Шаг №3: проверка состояния сетевого фильтра и выпрямителя

Работоспособность этой схемы следует определять вольтметром в режиме измерения переменного напряжения. Обращайте внимание на величину его сигнала на входе и выходе. У исправного прибора амплитуда гармоник практически не должна отличаться.

Качество фильтрации посторонних помех хорошо показывает осциллограф, но если он отсутствует, то это не так уж и страшно. Его замеры могут понадобиться в исключительных случаях, их допустимо пропустить.

Также проверяется работа выпрямителя: вольтметр для замера выходного напряжения переключают в режим цепей постоянного тока. Его концы устанавливают на ножки электролитического конденсатора или их дорожки.

Когда напряжение на выходе из фильтра или выпрямителя не укладывается в норму, то придется проверять исправность всех деталей, которые входят в его схему.

В первую очередь обращайте внимание на электролитические конденсаторы, которые при излишнем нагреве усыхают, теряя емкость, а то и взрываются. Сразу оцените правильность их геометрической формы.

Любое малейшее искажение, особенно вздутый конденсатор — признак внутреннего повреждения. Если геометрия не нарушена, то приступают к электрическим замерам.

Стрелочным тестером это можно сделать двумя способами:

  1. Конденсатор разряжают. Прибор переводят в режим омметра и его внутренним источником заряжают емкость: просто щупы ставят на ножки и выдерживают небольшое время.

Затем цешку переводят в режим вольтметра и наблюдают за разрядом емкости. Способ приблизительный, оценочный, но довольно быстрый.

  • Более точно, но сложнее оценить конденсатор можно измерением его емкостного сопротивления. Через него пропускают синусоидальный ток, оценивают замерами его величину и падение напряжения. По закону Ома вычисляют емкостное сопротивление Хс. По нему рассчитывают емкость конденсатора C.

Цифровой мультиметр позволяет просто определить величину емкости обычным замером. Внутри него уже есть встроенный генератор, а процессы измерения тока с напряжением, как и вычисления, автоматизированы.

Во вторую очередь анализируйте исправность диодов. Все они, включая силовые, должны проводить ток только в одну сторону. Их работоспособность оценивают мультиметром в режиме омметра или прозвонки.

Шаг №4: проверка работы инвертора

Учитываем, что схема построения каждого высокочастотного генератора собирается не только из различных деталей, но и с большим разнообразием конструкторских решений.

Часто генератор объединен в составе электронной платы с высокочастотным трансформатором, а также выходным выпрямителем и фильтром. Мы будем исходить из того, что точной схемы построения ИБП у нас нет: проверяем ее по внешним, косвенным признакам.

Работаем мультиметром в режиме вольтметра: последовательно оцениваем амплитуды напряжений на разных точках инверторной схемы. Учитываем, что прибор показывает действующие величины, а не максимальные, амплитудные.

Осциллограф с делителем напряжений здесь более уместен: он покажет еще и форму каждого сигнала, что может значительно облегчить поиск неисправности.

Шаг №5: проверка выходных напряжений

Обращаю внимание, что многие ИБП, особенно компьютерные, на выходе имеют несколько цепей, отличающихся по величине напряжения, например, 12, 5 и 3,3 вольта. Причем они могут собираться на разные нагрузки.

Их все надо проверить электрическими замерами. Чтобы запустить компьютерный блок в работу необходимо закоротить управляющий сигнал запуска БП PS_On на нулевой провод черного цвета.

Подача напряжения питания на компьютерный ИБП в режиме холостого хода вредна для электронной схемы. Сокращается ресурс его работы.

Для проверки под напряжением рекомендуется собрать простую схему из обычных резисторов. Желательно их выбирать большой мощности и ставить на радиаторы или делать принудительный обдув на время проверки.

Если в качестве нагрузки использовать рабочие блоки компьютера, например CD привод, HDD или материнскую плату, как иногда рекомендуют отдельные мастера, то велика вероятность того, что не устраненная еще неисправность блока питания повредит и их.

Шаг №6: проверка работы защиты от перегрузок

Операция проводится после проверки качества выходных напряжений на всех участках схемы.

Импульсные блоки питания для сложных электронных устройств (мониторы, цифровые телевизоры и подобная техника) имеют в своем составе токовую защиту. Она снимает питание с подключенной цепи при возникновении в ней опасных токов, превышающих номинальную величину.

Эта защита работает от встроенного датчика тока, сигнал с которого о перегрузке подается на управляющую микросхему. Она, в свою очередь, отключает питание выходным силовым контактом с создавшегося аварийного режима.

Тема эта очень большая, обширная. Принципы построения токовой защиты в импульсных блоках питания доступно объясняет владелец видеоролика Ростислав Михайлов.

Шаг №7: проверка схемы стабилизации выходных напряжений

На этом заключительном этапе оценивается работа блока управления инвертором при меняющемся входном напряжении питания по действию схемы обратной связи.

Алгоритм проверки состоит из следующих этапов:

  1. ИБП отключают от цепей входного напряжения 220 вольт.
  2. К выходу оптопары подключают стрелочный тестер, переключенный в режим омметра, хотя можно использовать и цифровой мультиметр.
  3. На выход блока питания +/-12 V подают постоянное напряжение от регулируемого источника, меняют его величину и контролируют срабатывание оптопары по показаниям омметра.

При пониженном напряжении оптопара будет иметь высокое электрическое сопротивление, а при достижении на схеме уровня 12 вольт ее выход откроется, и стрелка омметра резко снизит свои показания.

Такое срабатывание свидетельствует о совместной исправности стабилитрона, оптопары и схемы стабилизации.

Не помешает также отдельно проверить целостность силового транзистора. Но предварительно его необходимо выпаять из платы.

Если позволяют габариты блока, то его можно доработать заменой:

  • выпрямительных диодов повышенной мощности;
  • накопительных конденсаторов большей емкости и напряжения.

Такие простые действия продлят ресурс работы, на который рассчитан импульсный блок питания, а его ремонт своими руками принесет несомненную пользу владельцу. Если у вас возникнут вопросы по этой теме, то воспользуйтесь разделом комментариев. Я отвечу.

100+ Принципиальная схема блока питания с печатной платой

Вы ищете много принципиальных схем блока питания, не так ли?

Потому что различные электронные проекты должны использовать их в качестве источника энергии.

Но иногда может понадобиться сэкономить время и почерпнуть идеи.

Кроме того, они просты в сборке и дешевы.

Сначала взглянем на:

3 источник питания для электронных устройств

Давайте познакомимся с тремя наиболее типичными типами источников питания.
Типы 1 # Батарея
Многие схемы потребляют мало энергии.Так что он может питаться от батареек.

Это маленький и простой в использовании в любом месте. Но обычно они низкого напряжения.

Таким образом…

Они лучше всего подходят для работы с малым током.

Но для большой нагрузки. Что нам использовать?

Лучше подойдут аккумуляторные батареи. Для многократного использования много раз, чтобы сэкономить деньги.

Мне нравится, когда мои дети ими пользуются. Потому что для него это безопасно.

Тип 2 # Solar

Мы можем использовать его как солнечную энергию напрямую в нашей цепи.

Но…

Нам нравится использовать это солнечное зарядное устройство для аккумуляторной батареи.

Например…

Мой сын любит делать солнечный свет.

Тип 3 # Линия переменного тока

Мы используем линию переменного тока, в основном это адаптер переменного тока, как блок питания. Они компактнее и проще в использовании, чем аккумулятор.

Их можно применять для различных выходных напряжений и токов.

Когда мы в доме. мы должны использовать их вместо батарей и солнечных батарей, это сэкономит нам деньги.

Осторожно:

Мы должны использовать его осторожно. Безопасность прежде всего! Это много полезного, но также может убить вас!

Почему следует использовать линейный источник питания?

Есть много видов цепей питания. Но все их можно разделить на две группы.

  • Линейный источник питания
  • Импульсный источник питания

Как работает линейный?

Во-первых, напряжение переменного тока подается на силовой трансформатор для повышения или понижения напряжения.

Затем преобразовано в постоянное напряжение.

И далее, применительно к цепи регулятора системы.

Поддерживает напряжение и ток нагрузки.

Но…

Как работает импульсный источник питания

Без трансформатора - он преобразует мощность переменного тока напрямую в постоянное напряжение без трансформатора.

И…

Высокая частота - это постоянное напряжение преобразуется в высокочастотный сигнал переменного тока.

Затем схема регулятора внутри выдает желаемое напряжение и ток.

Линейные импульсные источники питания постоянного тока

В таблице ниже сравниваются различные параметры линейной и импульсной формы.

Спасибо: CR Источник питания Tekpower 30V 5A на Amazon

Мне нравится линейный источник питания.

Почему?

Это…

  • простая принципиальная схема
  • тихая
  • высокая стабильность, долговечность и тяжелая нагрузка
  • низкий уровень шума, пульсации, задержки и электромагнитных помех

Какой тип переключения прямо противоположный.
ОБНОВЛЕНИЕ: Теперь я также люблю импульсные источники питания постоянного тока
Читайте также: Как это работает
Вы можете полюбить это со мной.

Изучение источников питания

Я знаю, что вы не хотите терять время, хотите быстро создать цепь питания. Но ждать. Если вы новичок.

Следует хотя бы раз изучить его принципы работы. Чтобы уменьшить количество ошибок и правильно выбрать схему Я хочу легко увидеть вашу жизнь.

8 Верхние схемы питания

На нашем сайте есть очень много схем питания. Мы не можем показать вам все. Таким образом, для экономии времени см. Списки ниже.

1 # Первый источник переменного тока постоянного тока, LM317

Вы можете настроить выходное напряжение равным 1.От 25 В до 30 В при 1,5 А. Мне это нравится. Потому что… Это просто и дешево.

Подробнее: LM317 Блок питания

Например, вы можете использовать его вместо батареи 1,5 В.

Читайте также: См. Распиновку LM317 и способы ее использования

2 # Простой фиксированный стабилизатор постоянного тока


Вы часто смотрите на эту схему во многих устройствах. Это довольно старая схема, но очень полезная.

Потому что… Это очень просто: всего , один транзистор , стабилитрон , и резистор.Выходное напряжение зависит от стабилитрона.

Например…

Вам нужно питание 12 В, вы используете стабилитрон 12 В. Ты сможешь. Я верю тебе!

Читать дальше »

3 # 78xx регулятор напряжения - круто! Фиксированный стабилизатор

5V, 6V, 9V, 10V, 12V 1A By IC 7805,7806,7809,7812


Это популярный фиксированный стабилизатор постоянного тока на 1A, простой и дешевый.

Например…

Если вам необходимо питание 5V 1A для цифровой схемы. Обычно здесь используется LM7805. Продолжить чтение »

Также: Изучите распиновку схемы 7805 и многое другое

4 # Простой регулируемый регулятор 3A, LM350

LM350 регулируемый регулятор напряжения

Иногда мне нужно использовать источник переменного напряжения 3A.

Но…

LM317 не может мне легко помочь.

Вскоре мы используем LM350 Источник переменного тока .

Это лучшая линейная [электронная почта] Выходное напряжение от 1,25 В до 25 В.

5 # 0–30 В, регулируемый источник постоянного тока 3 А

Мы редко используем ток 3 А, который позволяет регулировать выходное напряжение от 0 до 30 В.

Это лучший выбор.

Он использует LM723 в качестве известной ИС регулятора.

А вот схема современного дизайна, полная защита, чем у LM350T.
Продолжить чтение »

6 # Переменный источник питания, 0-50 В при 3 А

Если вам нужно использовать выходное напряжение более 30 В или отрегулируйте от 0 до 50 В.

Можно использовать. У них есть ключевые компоненты, LM723, и транзистор 2SC5200 более высокого напряжения.

Также полная защита от перегрузки.

Читать дальше »

7 # Соберите блок питания 12В 2А с помощью молотка

Если торопитесь, а печатной платы нет.Эта идея может быть хорошей. Вы можете легко и недорого собрать адаптер 12В 2А.

С помощью молотка и улитки по деревянной доске. Кроме того, чтобы узнать больше.

8 # 15V Двойное питание для предусилителя

Если вам нужно использовать много схем с OP-AMP.

Например, предусилитель с регулятором тембра и др. Им необходимо использовать источник питания +/- 15 В.

У нас есть для вас 3 схемы схем. Читать дальше >>

Цепей много в категориях: Блоки питания.

Другие схемы линейного питания

Регулятор постоянного напряжения: 1,5 В, 3 В, 6 В, 9 В, 12 В

Низкое напряжение

Источники питания 5 В Цифровые источники питания

9 В

Низкое напряжение отключения

Simple and Ideas

Adjustable Power Supply Circuit

Что такое регулируемый источник питания? Проще говоря, это блок питания, который может регулировать выходное напряжение или ток. Но он по-прежнему имеет те же характеристики, что и фиксированный регулируемый источник питания.Он будет поддерживать стабильное напряжение при любой нагрузке.

Менее 1 А
Выходной ток 2 А
3 А Выходной ток
Высокий ток (5 А вверх)
Высокое напряжение (100 В вверх)

Двухканальный регулятор и несколько напряжений

Бестрансформаторный

Источник постоянного тока

Режим переключения Цепи питания

Это импульсные блоки питания постоянного тока. Быть идеями по созданию проектов или инструментов. Потому что они имеют небольшие размеры и дешевле линейных блоков питания.

На моем сайте появляется много схем. Пока друзья не сказали, что сложно увидеть схемы или проекты так, как он хочет.

Особый импульсный источник питания постоянного тока очень полезен. В приведенном ниже списке представлены идеи по созданию отличного источника питания, небольшого размера и позволяющего сэкономить деньги. Для применения или обучения.

Итак, я собираю эти схемы для облегчения доступа к интересующим меня проектам. Кроме того, они могут быть полезны и для вас.

Примеры схем

Регулятор режима переключения
Преобразователь постоянного тока в постоянный

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Настольный блок питания своими руками


Здесь представлен недорогой настольный блок питания. Он способен обеспечить до 1,5 А, от 0 до 25 В. Схема довольно проста, и в ней используются очень распространенные электронные компоненты.


Цепь питания скамьи

Цепь можно разделить на три части. Первая секция в левой части схемы использует обычный трансформатор и выпрямительный мост для преобразования переменного тока примерно в 33 В постоянного тока.Диоды D1, D2 и C1 используются для генерации вторичного отрицательного постоянного напряжения.

В правой части схемы мы используем обычный линейный стабилизатор напряжения LM317 (U2). Обычно минимальное выходное напряжение от U2 может составлять всего 1,25 В. Чтобы генерировать выходное напряжение ниже 1,25 В и ниже 0 В, нам нужен дополнительный опорный минус (-) 1,25 В, который обеспечивается падением напряжения на D5 и D6. D5 и D6 смещены от вторичного отрицательного постоянного напряжения через Q2, который используется в качестве стабильного источника тока.Q2 стабилизирует падение напряжения на D5 и D6 примерно до минус (-) 1,25 В. Таким образом, с помощью P2 выходное напряжение можно регулировать от почти 0 до 25 В.

В средней части схемы мы используем второй регулятор LM317 (U1), который действует как регулируемый ограничитель тока. R6 используется как датчик тока. По мере увеличения тока падение напряжения на R6 также увеличивается, и как только оно достигает примерно 1,25 В, срабатывает внутренний ограничитель тока U1. Используя P1, мы можем отрегулировать порог ограничения тока на любом желаемом уровне.

Строительство

Схема может быть легко собрана с помощью печатной платы, представленной ниже. Подключение трансформатора к плате осуществляется обычными кабелями. Рекомендуется использовать соответствующий металлический корпус и крепление P2, P1, а также соответствующий измеритель напряжения на передней панели. Как и в любом линейном блоке питания, теплопотери увеличиваются с уменьшением выходного напряжения. Чтобы избежать срабатывания автоматического отключения LM317 из-за чрезмерного нагрева, используйте соответствующий радиатор для обоих регуляторов.

Загрузки

Нажмите, чтобы загрузить графическое изображение печатной платы и составной чертеж для настольного источника питания

DIY Схема источника питания макетной платы на печатной плате

Блок питания - очень часто используемый инструмент большинством инженеров на этапе разработки. Я лично часто использую его, когда экспериментирую с моими схемами на макетной плате или для включения простого модуля. Большинство цифровых схем или встроенных схем имеют стандартное рабочее напряжение 5 В или 3 В.3 В, поэтому я решил создать блок питания , который может подавать 5 В / 3,3 В на шины питания макета и плотно умещается на макетной плате.

Полный блок питания будет разработан на печатной плате с использованием EasyEDA. В схеме используется 7805 для подачи 5 В и LM317 для подачи 3,3 В с максимальным номинальным током 1,5 А, что достаточно для источника питания цифровых ИС и схем микроконтроллера. Итак, приступим ...

Необходимые материалы
  • LM317 Регулятор переменного напряжения
  • 7805
  • Домкрат для цилиндров постоянного тока
  • 330 Ом и резистор 560 Ом
  • 0.Конденсатор 1 и 1 мкФ
  • Светодиодная лампа
  • Мужской Bergstik
  • Печатная плата
  • (от JLCPCB)

Принципиальная схема

Полная принципиальная схема для этого проекта источника питания макетной платы показана ниже. Схема была создана с использованием Easy EDA.

Для облегчения понимания схемы она разделена на четыре части. Верхняя левая и нижняя левая часть - это регулятор 5 В и 3.Регулятор 3В соответственно. Верхняя правая и нижняя правая часть - это штырьки заголовка, из которых мы можем получить либо 5 В, либо 3,3 В, как требуется, путем изменения положения перемычки .

Для людей, которые плохо знакомы с этикетками, это просто виртуальный провод, который используется в принципиальных схемах, чтобы сделать их более аккуратными и легкими для понимания. В приведенной выше схеме названия + 12V, + 5V и + 3.3V являются метками. Любые два места, где написана метка + 12В, фактически соединены проводом, то же самое применимо и для двух других меток + 5В и +3.3В тоже.

+ 5V Цепь регулятора

Мы использовали стабилизатор положительного напряжения 7805 для получения стабилизированного источника питания +5 В. На вход микросхемы подается адаптер 12 В, подключенный к цилиндрическому разъему постоянного тока. Для устранения пульсаций мы использовали конденсатор емкостью 1 мкФ на входе и конденсатор емкостью 0,1 мкФ на выходе. Регулируемое выходное напряжение +5 В можно получить для контакта 3. При правильном радиаторе мы можем получить около 1.5A образуют микросхему 7805.

Цепь регулятора + 3,3 В

Аналогично для получения + 3,3 В мы использовали стабилизатор напряжения LM317 . LM317 - это регулируемый стабилизатор напряжения, который принимает входное напряжение 12 В и обеспечивает фиксированное выходное напряжение 3,3 В. Выходное напряжение V out зависит от номиналов внешнего резистора R 1 и R 2 в соответствии со следующим уравнением:

Рекомендуемое значение для R1 - 240 Ом, но может быть и другое значение от 100 Ом до 1000 Ом.Мы можем использовать этот онлайн-калькулятор для расчета значений R1 и R2, я установил, что значение R1 равно 330R, а значение выходного напряжения - 3,3 В. После нажатия кнопки «Рассчитать» я получил следующий результат.

Поскольку у нас нет резистора на 541,19 Ом, мы использовали ближайшее возможное значение, которое составляет 560 Ом. Мы также добавили светодиод через еще один резистор 560 Ом, который будет работать как индикатор питания.

Размещение штифтов жатки

В двух вышеупомянутых блоках цепей мы отрегулировали + 5В и +3.3 В образуют источник 12 В. Теперь мы должны предоставить пользователю возможность выбирать между напряжением + 5 В или напряжением + 3,3 В в соответствии с требованиями пользователя. Для этого мы использовали штыри с перемычками. Пользователь может переключать перемычку для выбора значений напряжения +5 В и + 3,3 В. . Мы также разместили еще один вывод заголовка в нижней части печатной платы, чтобы мы могли установить его прямо на макетной плате.

Дизайн печатной платы с использованием EasyEDA

Для разработки этого источника питания Breadboard мы выбрали онлайн-инструмент EDA под названием EasyEDA.Раньше я много раз использовал EasyEDA и нашел его очень удобным в использовании, так как он имеет хороший набор следов и имеет открытый исходный код. После проектирования печатной платы мы можем заказать образцы печатной платы в их недорогих услугах по изготовлению печатных плат. Они также предлагают услуги по подбору компонентов, если у них есть большой запас электронных компонентов, и пользователи могут заказать необходимые компоненты вместе с заказом печатной платы.

При разработке схем и печатных плат вы также можете сделать общедоступными свои схемы и конструкции печатных плат, чтобы другие пользователи могли их копировать или редактировать и извлекать выгоду из вашей работы. Мы также сделали общедоступными макеты всех схем и печатных плат для этой схемы проверьте ссылку ниже:

https: // easyeda.com / circuitdigest / макетная-схема-источника питания

Вы можете просмотреть любой слой (верхний, нижний, верхний, нижний, шелковый и т. Д.) Печатной платы, выбрав слой в окне «Слои».

Вы также можете просмотреть печатную плату, как она будет выглядеть после изготовления, используя кнопку Photo View в EasyEDA:

Расчет и заказ образцов онлайн

После завершения проектирования этого блока питания Bread Board PCB, вы можете заказать печатную плату через JLCPCB.com. Чтобы заказать печатную плату в JLCPCB, вам потребуется файл Gerber. Чтобы загрузить файлы Gerber вашей печатной платы, просто нажмите кнопку Generate Fabrication File на странице редактора EasyEDA, затем загрузите оттуда файл Gerber или вы можете щелкнуть Order в JLCPCB , как показано на изображении ниже. Это перенаправит вас на JLCPCB.com, где вы можете выбрать количество плат, которые вы хотите заказать, сколько слоев меди вам нужно, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы, как на снимке, показанном ниже:

После того, как вы выбрали все параметры, нажмите «Сохранить в корзину», после чего вы попадете на страницу, где вы можете загрузить свой файл Gerber, который мы загрузили с EasyEDA.Загрузите свой файл Gerber и нажмите «Сохранить в корзину». И, наконец, нажмите «Оформить заказ», чтобы завершить заказ, и через несколько дней вы получите свои печатные платы. Они производят печатную плату по очень низкой цене - 2 доллара. Их время сборки также очень мало, что составляет 48 часов с доставкой DHL в течение 3-5 дней, в основном вы получите свои печатные платы в течение недели с момента заказа.

После заказа печатной платы вы можете проверить ход производства вашей печатной платы с указанием даты и времени.Вы можете проверить это, перейдя на страницу учетной записи и щелкнув ссылку «Production Progress» под печатной платой, как показано на изображении ниже.

После нескольких дней заказа печатных плат я получил образцы печатных плат в красивой упаковке, как показано на рисунках ниже.

И после того, как достал эти детали, я припаял все необходимые компоненты поверх печатной платы.

Работа цепи питания макетной платы

После сборки вашей печатной платы убедитесь, что нет холодной пайки, и удалите весь лишний флюс с вашей платы.Закрепите плату на макетной плате, и она должна плотно прилегать между обеими шинами питания макета. Теперь используйте адаптер 12 В для питания вашей платы через разъем постоянного тока, и вы должны увидеть, как загорится светодиодный индикатор питания (здесь белый цвет). Затем вы можете установить перемычку в положение 5 В или 3,3 В, используя информацию шелкографии. Убедитесь, что вы используете перемычки, иначе на выходе не будет напряжения.

На изображении выше я установил перемычку для обеспечения + 5В и измерил то же самое с помощью мультиметра, который также показывает 4.97V, что достаточно близко. Точно так же можно проверить и 3,3 В. Полная работа и тестирование проекта также показаны на видео ниже .

Теперь вы можете использовать эту плату для питания всей вашей будущей электроники на макетной плате с напряжением 5 В или 3,3 В. Надеюсь, вы поняли проект и получили удовольствие от его создания. Если у вас возникли проблемы с его запуском, вы можете опубликовать его в разделе комментариев или использовать наши форумы для получения дополнительных технических вопросов.

Стабилизированный источник питания 0-30 В постоянного тока с контролем тока 0,002-3 A

Авторские права на эту схему принадлежат интеллектуальному комплекту для электроники . На этой странице мы будем использовать эту схему для обсуждения улучшений и внесем некоторые изменения на основе исходной схемы.

Общее описание

Это высококачественный источник питания с плавно регулируемым стабилизированным выходом, регулируемым в пределах от 0 до 30 В постоянного тока. Схема также включает электронный ограничитель выходного тока, который эффективно регулирует выходной ток от нескольких миллиампер (2 мА) до максимального выходного сигнала в три ампера, который может выдать схема.Эта функция делает этот источник питания незаменимым в лаборатории экспериментаторов, поскольку можно ограничить ток до типичного максимума, который может потребоваться для тестируемой цепи, и затем включить его, не опасаясь, что он может быть поврежден, если что-то пойдет не так. Также имеется визуальная индикация того, что ограничитель тока работает, так что вы можете сразу увидеть, выходит ли ваша схема за установленные пределы или нет.

Технические характеристики

  • Входное напряжение: …………….24 В переменного тока
  • Входной ток: ……………. 3 А (макс)
  • Выходное напряжение: …………. 0-30 В регулируемый
  • Выходной ток: …………. 2 мА-3 А регулируемый
  • Пульсация выходного напряжения:…. 0,01% максимум
  • Размеры печатной платы: 123 x 85 мм

Характеристики

  • Уменьшенные размеры, простая конструкция, простое управление.
  • Выходное напряжение легко регулируется.
  • Ограничение выходного тока с визуальной индикацией.
  • Полная защита поставляемого устройства от перегрузок и неисправностей.

Как это работает

Для начала есть понижающий сетевой трансформатор с вторичной обмоткой на 24 В / 3 А, который подключается через входные точки схемы к контактам 1 и 2. (качество выходного напряжения питания будет равным. прямо пропорционально качеству трансформатора). Переменное напряжение вторичной обмотки трансформаторов выпрямляется мостом, образованным четырьмя диодами D1-D4. Постоянное напряжение на выходе моста сглаживается фильтром, образованным накопительным конденсатором C1 и резистором R1.Схема включает в себя некоторые уникальные особенности, которые сильно отличают ее от других источников питания этого класса. Вместо того чтобы использовать переменное устройство обратной связи для контроля выходного напряжения, наша схема использует усилитель постоянного усиления, чтобы обеспечить опорное напряжение, необходимое для ее функционирования стабильного. Опорное напряжение генерируется на выходе U1.

Схема работает следующим образом: Диод D8 представляет собой стабилитрон 5,6 В, который здесь работает при токе с нулевым температурным коэффициентом.Напряжение на выходе U1 постепенно увеличивается, пока не загорится диод D8. Когда это происходит, стабилизирует цепь и опорное напряжение стабилитрона (5.6 V) появляется через резистор R5. Ток, протекающий через неинвертирующий вход операционного усилителя, незначителен, поэтому один и тот же ток течет через R5 и R6, а поскольку два резистора имеют одинаковое значение, напряжение на двух из них, соединенных последовательно, будет ровно в два раза больше. напряжение на каждом. Таким образом, напряжение на выходе операционного усилителя (вывод 6 U1) равно 11.2 В, в два раза стабилитроны опорного напряжения. Интегральная схема U2 имеет постоянный коэффициент усиления приблизительно 3 X, в соответствии с формулой А = (R11 + R12) / R11, и повышает опорное напряжение 11,2 В до приблизительно 33 В. триммера RV1 и резистора R10, которые используются для регулировка пределов выходного напряжения таким образом, чтобы его можно было снизить до 0 В, несмотря на любые отклонения значений других компонентов схемы.

Еще одна очень важная особенность схемы - это возможность предварительно установить максимальный выходной ток, который может быть получен от p.s.u., эффективно преобразовывая его из источника постоянного напряжения в источник постоянного тока. Чтобы сделать это возможным, схема определяет падение напряжения на резисторе (R7), который включен последовательно с нагрузкой. За эту функцию схемы отвечает микросхема U3. Инвертирующий вход U3 смещен на 0 В через R21. В то же время неинвертирующий вход той же ИС может быть настроен на любое напряжение с помощью P2.

Предположим, что для данного выхода в несколько вольт P2 установлен таким образом, что на входе IC сохраняется 1 В.Если нагрузка увеличивается, выходное напряжение будет поддерживаться постоянным с помощью секции усилителя напряжения схемы, и наличие R7, включенного последовательно с выходом, будет иметь незначительный эффект из-за его низкого значения и из-за его расположения вне контура обратной связи цепь управления напряжением. Пока нагрузка остается постоянной, а выходное напряжение не изменяется, схема стабильна. Если нагрузка увеличивается так, что падение напряжения на R7 превышает 1 В, IC3 принудительно срабатывает, и схема переводится в режим постоянного тока.Выход U3 соединен с неинвертирующим входом U2 через D9. U2 отвечает за управление напряжением, и поскольку U3 подключен к его входу, последний может эффективно отменять его функцию. Что происходит, так это то, что напряжение на R7 контролируется и не может увеличиваться выше заданного значения (1 В в нашем примере) за счет уменьшения выходного напряжения схемы.

Фактически, это средство поддержания постоянного выходного тока, и оно настолько точное, что можно предварительно установить предел тока до 2 мА.Конденсатор C8 предназначен для повышения стабильности цепи. Q3 используется для включения светодиода всякий раз, когда срабатывает ограничитель тока, чтобы обеспечить визуальную индикацию работы ограничителей. Чтобы U2 мог управлять выходным напряжением до 0 В, необходимо обеспечить отрицательную шину питания, и это делается с помощью цепи вокруг C2 и C3. Такое же отрицательное питание используется и для U3. Поскольку U1 работает в фиксированных условиях, он может питаться от нерегулируемой положительной шины питания и земли.

Отрицательная шина питания создается простой схемой накачки напряжения, которая стабилизируется с помощью R3 и D7. Чтобы избежать неконтролируемых ситуаций при отключении, вокруг Q1 построена схема защиты. Как только отрицательная шина питания выходит из строя, Q1 отключает весь привод к выходному каскаду. Это фактически приводит к нулевому выходному напряжению, как только отключается переменный ток, защищая цепь и устройства, подключенные к ее выходу. Во время нормальной работы Q1 удерживается выключенным с помощью R14, но когда отрицательная шина питания разрушается, транзистор включается и устанавливает низкий уровень на выходе U2.ИС имеет внутреннюю защиту и не может быть повреждена из-за этого эффективного короткого замыкания ее выхода. Это большое преимущество в экспериментальной работе, когда можно отключить выходную мощность источника питания, не дожидаясь разрядки конденсаторов, а также есть дополнительная защита, поскольку выходная мощность многих стабилизированных источников питания имеет тенденцию мгновенно повышаться при выключении. с плачевными результатами.

Строительство

Прежде всего, давайте рассмотрим несколько основ построения электронных схем на печатной плате.Плата изготовлена ​​из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем проводящей меди, форма которой позволяет формировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы очень желательно, поскольку это значительно ускоряет сборку и снижает вероятность ошибок. Чтобы защитить плату во время хранения от окисления и гарантировать, что она будет доставлена ​​вам в идеальном состоянии, медь лужится во время производства и покрывается специальным лаком, который защищает ее от окисления, а также облегчает пайку.

Припаивание компонентов к плате - единственный способ построить вашу схему, и от того, как вы это сделаете, во многом зависит ваш успех или неудача. Эта работа не очень сложная, и если вы будете придерживаться нескольких правил, у вас не должно возникнуть проблем. Паяльник, который вы используете, должен быть легким, а его мощность не должна превышать 25 Вт. Наконечник должен быть в хорошем состоянии и всегда оставаться чистым. Для этого пригодятся специально изготовленные губки, которые нужно держать влажными, и время от времени вы можете протирать их горячим наконечником, чтобы удалить все остатки, которые имеют тенденцию к скоплению на нем.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ подпиливать грязный или изношенный наконечник наждачной бумагой. Если наконечник нельзя очистить, замените его. На рынке существует множество различных типов припоя, и вам следует выбирать припой хорошего качества, который содержит необходимый флюс в своей сердцевине, чтобы каждый раз обеспечивать идеальное соединение.
НЕ используйте паяльный флюс, кроме того, который уже включен в ваш припой. Слишком большой поток может вызвать множество проблем и является одной из основных причин неисправности цепи. Если, тем не менее, вам необходимо использовать дополнительный флюс, как в случае лужения медных проводов, тщательно очистите его после завершения работы.

Для правильной пайки компонента необходимо сделать следующее:

  • Очистите выводы компонентов небольшим кусочком наждачной бумаги.
  • Согните их на правильном расстоянии от корпуса компонентов и вставьте компонент на его место на плате.
  • Иногда вы можете встретить компоненты с более толстыми выводами, чем обычно, которые слишком толстые, чтобы войти в отверстия ПК. доска. В этом случае используйте мини-дрель, чтобы немного увеличить отверстия.Не делайте отверстия слишком большими, так как впоследствии это затруднит пайку.
  • Возьмите горячий утюг и поместите его наконечник на вывод компонента, удерживая конец припоя в том месте, где вывод выходит из платы. Наконечник утюга должен касаться провода немного выше компьютера. доска.
  • Когда припой начнет плавиться и течь, подождите, пока он равномерно покроет область вокруг отверстия, и флюс закипит и выйдет из-под припоя.
  • Вся операция не должна занимать более 5 секунд.Снимите утюг и дайте припою остыть естественным образом, не дуя на него и не перемещая компонент. Если все было сделано правильно, поверхность стыка должна иметь блестящую металлическую отделку, а его края должны плавно заканчиваться на выводе компонента и направляющей платы. Если припой выглядит тусклым, потрескавшимся или имеет форму капли, значит, вы сделали сухое соединение, и вам следует удалить припой (с помощью насоса или фитиля) и переделать его. Следите за тем, чтобы не перегреть гусеницы, так как их очень легко оторвать от доски и сломать.
  • При пайке чувствительного компонента рекомендуется удерживать провод со стороны компонента платы с помощью пары плоскогубцев, чтобы отвести тепло, которое может повредить компонент.
  • Убедитесь, что вы не используете больше припоя, чем необходимо, так как вы рискуете закоротить соседние дорожки на плате, особенно если они расположены очень близко друг к другу.
  • Когда вы закончите работу, отрежьте лишние выводы компонентов и тщательно очистите плату подходящим растворителем, чтобы удалить все остатки флюса, которые могут остаться на ней.

Строительство (… продолжение)

Так как рекомендуется начать работу с определения компонентов и разделения их на группы. Поместите в первую очередь гнезда для микросхем и контакты для внешних подключений и припаяйте их на свои места. Продолжаем с резисторами. Не забудьте насыпать R7 на определенном расстоянии от печатной платы, так как он имеет тенденцию сильно нагреваться, особенно когда в цепи подаются большие токи, и это может привести к повреждению платы.Также желательно установить R1 на определенном расстоянии от поверхности печатной платы. Продолжайте с конденсаторами, соблюдая полярность электролита, и, наконец, припаяйте диоды и транзисторы, стараясь не перегреть их и в то же время очень осторожно, чтобы правильно их выровнять.

Установите силовой транзистор на радиатор. Для этого следуйте схеме и не забудьте использовать слюдяной изолятор между корпусом транзистора и радиатором, а также специальные фибровые шайбы для изоляции винтов от радиатора.Не забудьте поместить метку для пайки на один из винтов со стороны корпуса транзистора, она будет использоваться как вывод коллектора транзистора. Используйте небольшое количество теплопередающей смеси между транзистором и радиатором, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу между ними, и затяните винты до упора.

Прикрепите кусок изолированного провода к каждому выводу, стараясь сделать очень хорошие соединения, так как ток, протекающий в этой части цепи, довольно велик, особенно между эмиттером и коллектором транзистора.
Удобно знать, где вы собираетесь разместить каждую вещь внутри корпуса, в котором будет размещаться ваш источник питания, чтобы рассчитать длину проводов, которые будут использоваться между печатной платой и потенциометрами, силовым транзистором и для входные и выходные подключения к схеме. (На самом деле не имеет значения, длиннее ли провода, но это делает проект более аккуратным, если провода обрезаны точно до необходимой длины).
Подключите потенциометры, светодиод и силовой транзистор и подключите две пары выводов для входных и выходных соединений.Убедитесь, что вы внимательно следите за схемой этих подключений, так как всего в цепи 15 внешних подключений, и, если вы сделаете ошибку, потом будет очень трудно ее найти. Рекомендуется использовать кабели разных цветов, чтобы облегчить поиск неисправностей.

Внешние соединения:

  • 1 и 2 входа переменного тока, вторичная обмотка трансформатора.
  • 3 (+) и 4 (-) выход постоянного тока.
  • 5, 10 и 12 до P1.
  • 6, 11 и 13 по P2.
  • 7 (E), 8 (B), 9 (E) к силовому транзистору Q4.
  • Светодиод также должен быть размещен на передней панели корпуса, где он всегда виден, но контакты, к которым он подключен, не пронумерованы.

Когда все внешние соединения выполнены, очень внимательно осмотрите плату и очистите ее от остатков паяльного флюса. Убедитесь, что нет мостов, которые могут закоротить соседние дорожки, и, если все в порядке, соедините вход цепи с вторичной обмоткой подходящего сетевого трансформатора.Подключите вольтметр к выходу схемы и первичной обмотке трансформатора к сети.

НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К ЧАСТИ ЦЕПИ, КОГДА ОНА НАХОДИТСЯ НА ПИТАНИИ.

Вольтметр должен измерять напряжение от 0 до 30 В постоянного тока в зависимости от настройки P1 и должен следить за любыми изменениями этой настройки, чтобы указать, что регулятор переменного напряжения работает правильно. При повороте P2 против часовой стрелки должен загореться светодиод, указывая на то, что ограничитель тока работает.

Данные

Регулировки

Если вы хотите, чтобы выход вашего источника питания регулировался в диапазоне от 0 до 30 В, вам следует отрегулировать RV1, чтобы убедиться, что, когда P1 находится на минимальном значении, выход источника питания равен точно 0 В. Поскольку невозможно измерить очень небольшие значения с помощью обычного панельного измерителя, лучше использовать для этой настройки цифровой измеритель и установить его на очень низкую шкалу, чтобы повысить его чувствительность.

Предупреждение

При использовании электрических деталей обращайтесь с источником питания и оборудованием с большой осторожностью, соблюдая стандарты безопасности, описанные в международных спецификациях и нормах.

ВНИМАНИЕ

Эта схема работает от сети, и в некоторых ее частях присутствует 220 В переменного тока.
Напряжение выше 50 В ОПАСНО и даже может быть СМЕРТЕЛЬНЫМ.
Во избежание несчастных случаев, которые могут привести к летальному исходу для вас или членов вашей семьи, соблюдайте следующие правила:

  • НЕ работайте, если вы устали или торопитесь, дважды проверьте все перед подключением вашей цепи к электросети и будьте готовы
  • , чтобы отключить его, если что-то не так.
  • НЕ прикасайтесь к какой-либо части цепи, когда она находится под напряжением.
  • НЕ оставляйте шнуры питания незащищенными. Все силовые провода должны быть хорошо изолированы.
  • ЗАПРЕЩАЕТСЯ заменять предохранители другими предохранителями с более высоким номиналом или заменять их проволокой или алюминиевой фольгой.
  • НЕ работайте мокрыми руками.
  • Если вы носите цепочку, ожерелье или что-нибудь, что может свисать, и дотрагиваетесь до незащищенной части цепи, БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ.
  • ВСЕГДА используйте подходящий сетевой шнур с подходящей вилкой и должным образом заземляйте электрическую цепь.
  • Если корпус вашего проекта металлический, убедитесь, что он правильно заземлен.
  • По возможности используйте сетевой трансформатор с соотношением 1: 1, чтобы изолировать вашу цепь от сети.
  • При тестировании цепи, работающей от сети, наденьте обувь с резиновой подошвой, встаньте на сухой непроводящий пол и держите одну руку в кармане или за спиной.
  • Если вы примете все вышеперечисленные меры предосторожности, вы снизите риск до минимума и тем самым защитите себя и окружающих.
  • Тщательно сконструированное и хорошо изолированное устройство не представляет опасности для пользователя.

ОСТОРОЖНО: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО МОЖЕТ УБИТЬ, ЕСЛИ ВЫ НЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ

Если не работает

Проверьте свою работу на предмет возможных сухих стыков, перемычек на соседних дорожках или остатков паяльного флюса, которые обычно вызывают проблемы.
Еще раз проверьте все внешние подключения к цепи и от цепи, чтобы увидеть, нет ли там ошибки.

  • Убедитесь, что все компоненты отсутствуют или вставлены в неправильные места.
  • Убедитесь, что все поляризованные компоненты припаяны правильно. - Убедитесь, что источник питания имеет правильное напряжение и правильно подключен к вашей цепи.
  • Проверьте свой проект на наличие неисправных или поврежденных компонентов.

Список деталей

Деталь Значение Примечание
R1 2,2 кОм 1W
R2 82 Ом 1/4 Вт
R3 220 Ом 1/4 Вт
R4 4.7 кОм 1/4 Вт
R5-R6-R13-R20-R21 10 кОм 1/4 Вт
R7 0,47 Ом 5 Вт
R8-R11 27 кОм 1/4 Вт
R9-R19 2,2 кОм 1/4 Вт
R10 270 кОм 1/4 Вт
R12-R18 56 кОм 1/4 Вт
R14 1.5 кОм 1/4 Вт
R15-R16 1 кОм 1/4 Вт
R17 33 Ом 1/4 Вт
R22 3,9 кОм 1/4 Вт
RV1 100 кОм подстроечный резистор
P1-P2 10 кОм линейный понтезиометр
C1 3300 мкФ / 50 В электролитический
C2-C3 47 мкФ / 50 В электролитический
C4 100 нФ полиэстер
C5 200nF полиэстер
C6 100pF керамика
C7 10 мкФ / 50 В электролитический
C8 330pF керамика
C9 100pF керамика
D1-D2-D3-D4 1N5402-3-4 2A диод - RAX GI837U
D5-D6 1N4148 -
D7-D8 5.6V Стабилитрон
D9-D10 1N4148 -
D11 1N4001 диод 1A
Q1 BC548 NPN транзистор или BC547
Q2 2N2219 NPN транзистор
Q3 BC557 Транзистор PNP или BC327
Q4 2N3055 NPN силовой транзистор
U1-U2-U3 TL081 операционный усилитель
D12 Светодиодный диод -

Обратная связь

Вы можете опубликовать свой опыт и мысли о создании этого блока питания в этой теме.

Еще одна реализация этого блока питания находится здесь - на чешском языке


вот плата, сделанная Sam Carmel и хорошо проработанная


Блок питания от Daniel - вид спереди с ЖК-вольтметром
Потензиометры для грубой и точной регулировки напряжения и регулятор тока


Блок питания Даниэля - внутренний вид. В качестве источника питания вольтметра используется зарядное устройство для мобильного телефона.

Сборка блока питания Дэниела - вид изнутри.Он собирается заменить конденсатор 2200 мкФ на 6800 мкФ, чтобы уменьшить пульсации при высокой нагрузке.


Блок питания Даниэля - внутренний вид. новый конденсатор (6800 мкФ x 40 В) для улучшения фильтрации пульсаций


Блок питания Даниэля - внутренний вид. Модификация для защиты LM311

Получил следующее электронное письмо от Даниэля 06/2012:
Сейчас я столкнулся с проблемой только с одной из самых больших бед в электронике… Поддельные компоненты. Я использую поддельный 2N2219, и он длился 100 мс (или меньше) с первой попытки.Поскольку изделие было новым, я даже не подозревал об этом. Я потратил 2 часа на поиски проблемы, и я не мог поверить, когда проверял ее… У меня было еще два, которые я боюсь вместе, у них была такая же судьба… На мое счастье, у меня была коробка со старыми компонентами (некоторые из 70-х годов ) и там я нашел настоящую Motorola 2N2219… Он работает идеально. Это была единственная трудность, с которой я столкнулся…

Получил следующее письмо от Ивана 02/2010:
Ok. Я построил ваш проект около дня назад. Смонтировал все детали на печатной плате, а затем пришел к выводу, что в этой схеме есть серьезные проблемы.Во-первых, 2N3055 перегреется, поэтому вам придется подключить два из них параллельно с эмиттерными резисторами 0,1 Ом / 5 Вт. Во-вторых, максимальное напряжение между «+» и «-» TL081 составляет 36 В постоянного тока. Если вы подключите их, как показано на этой принципиальной схеме, напряжение будет около 45 В постоянного тока, поэтому они немедленно сгорят. Чтобы решить эту проблему, вам необходимо повторно подключить все контакты номер 7 U1, U2 и U3, эмиттер Q3 и «верхний» конец R19 к выходу из 7809 с стабилитроном 18 В между «общим» контактом и «-» конденсатора 3300 мкФ. , а вход 7809 соединить с '+' той же крышки.Теперь на контакте 7 и упомянутых частях у вас будет 27 В постоянного тока, а общее напряжение будет 32,6 В постоянного тока. В-третьих, вместо 3300 мкФ используйте 4700 или 6800 мкФ / 63 В постоянного тока, чтобы уменьшить пульсации при более высоких токах (2-3 А). В остальном схема идеальна. Мне это нравится, потому что это так недорого и легко сделать с помощью тех простых реконструкций, о которых я упоминал.

Банкноты

Простой источник питания для регулируемого напряжения и тока

Иногда требуется простой аналоговый источник питания с регулируемым выходным напряжением и регулируемой функцией ограничения тока.В этой статье представлен простой источник питания с регулируемым стабилизатором LM350, который обеспечивает регулируемый выходной ток до 17 В и максимальный выходной ток ниже 2 А. LM350 имеет более высокую рассеиваемую мощность по сравнению с обычным регулируемым стабилизатором напряжения LM317 и, следовательно, имеет более высокий гарантированный выходной ток. Этот блок питания может быть полезен в лабораториях и для хобби-проектов.

Принципиальная схема блока питания показана на рис. 1. Он построен на мостовом выпрямителе (BR1), регулируемом стабилизаторе напряжения LM350 (IC1), транзисторах BC327 (T1) и BC337 (T2) и некоторых других компонентах.

Рис. 1: Принципиальная схема простого источника питания с регулируемым напряжением и током с LM350

Вход на разъем CON1 может быть переменным или постоянным током. Если вы используете трансформатор от 18 до 20 В (среднеквадратичное значение) с номинальным током 2 А, вы можете иметь выходное напряжение V OUT1 от 1,2 В до примерно 16,5 В, доступное на CON3, и V OUT2 от 0 до 15 В, доступное на CON2. Вход защищен предохранителем F1 на 2А. Конденсаторы C3 и C5 (2200 мкФ) являются основными фильтрующими конденсаторами.

Входное напряжение ограничено максимальным входным напряжением IC LM350.Максимальная рассеиваемая мощность LM350 составляет около 25 Вт.

Согласно паспорту, входное напряжение LM350 может составлять примерно от 4,5 В до 35 В, а выходное напряжение можно регулировать от 1,2 В до 33 В; однако нам нужно выходное напряжение ниже 17 В.

Выходное напряжение В OUT1 можно рассчитать, используя следующее соотношение:
В OUT1 = 1,25 В (1+ (VR2 + VR3) / R7))

Выходное напряжение V OUT2 примерно на 1,5 В ниже, чем V OUT1 , и, следовательно, может начинаться с 0 В.

Транзисторы T1 и T2 реализованы для регулируемой функции ограничения тока вместе с потенциометром VR3. Минимальный выходной ток составляет около 0,35 А и зависит от резисторов R2 и VR3.

Стеклоочиститель VR3 должен находиться в крайнем правом положении для получения минимального выходного тока и в крайнем левом положении для максимального выходного тока. Максимальный выходной ток составляет около 2 А. Когда VR1 настроен на максимальный выходной ток, T1 и T2 будут гореть, а LED2 будет светиться. В противном случае T1 и T2 будут выключены, и LED2 также будет выключен.

Конденсаторы C4 и C9 предотвращают колебания T1 и T2 во время переходных фаз. Выходное напряжение регулируется с помощью VR1 и VR3. VR2 используется для грубой настройки, а VR3 используется для более точной настройки выходного напряжения.

Строительство и испытания

Компоновка печатной платы для этой схемы источника питания показана на рис. 2, а компоновка ее компонентов - на рис. 3. Соберите схему на разработанной печатной плате или вертикальной плате. Подключите вход от 18 до 20 В (среднеквадр.) К CON1.Свечение светодиода LED1 указывает на наличие источника питания в цепи. LED2 светится, когда от нагрузки снимается более высокий ток. LED3 светится, когда выходы доступны на CON2 и CON3.

Рис. 2: Схема печатной платы простого источника питания с регулируемым напряжением Рис. 3: Компоновка компонентов для печатной платы
Для загрузки печатной платы и компоновки компонентов в формате PDF:
щелкните здесь

Измерьте выходы CON2 и CON3 с помощью вольтметра. Вы должны получить выходное напряжение VOUT1 от 1,2 В до примерно 16.5 В и VOUT2 от 0 до 15 В в зависимости от положения VR2 и VR3.


Петре Цв Петров был исследователем и доцентом в Техническом университете Софии, Болгария, и экспертом-лектором в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко. Сейчас работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии

DIY блок питания ПК повышающий понижающий преобразователь дисплей

Блок питания со старым источником питания ПК

Если вы работаете с электроникой, вам обязательно понадобится блок питания для ваших проектов.Обычно, когда ваш проект уже завершен, источником питания может быть батарея, может быть, трансформатор, подобный этому, или даже небольшой источник питания, подобный этому здесь, который я использовал для своего мини-фрезерного станка с ЧПУ. Но пока вы тестируете, и вам нужно переключаться между значениями напряжения или контролировать предел тока, лучше иметь стендовый источник питания с некоторыми приличными разъемами, переменным напряжением и током и каким-то дисплеем, чтобы показать вам значения, либо это цифровой или аналоговый. Это именно то, что мы собираемся построить сегодня.

Что вам нужно?

Полный список запчастей можно посмотреть здесь:

Старый рабочий блок питания ПК (бывший в употреблении)
Модуль понижающего / повышающего преобразователя LINK eBay
2 потенциометра 10 кОм LINK eBay
2 пластиковых ручки LINLINK eBayK
1 модуль вольтметра / амперметра LINK eBay
Банановые разъемы LINK eBay
2 переключателя LINK eBay
1 LED LINK eBay
Провода
Термоусадочные трубки LINK eBay

Построим!

Первое, что нам нужно сделать, это протестировать схему.Используйте следующую схему, чтобы соединить все провода. Мы должны подключить 12В от блока питания ПК ко входу повышающего повышающего понижающего преобразователя. Припаяйте несколько проводов к потенциометрам на 10 кОм и подключите их вместо других небольших потенциометров на 10 кОм. Выход подключен к модулю вольтметра и к выходу. Нам нужно добавить тумблеры для включения и выключения источника питания.

Шаг 1. Определите каждый выход

Блок питания должен иметь цветную этикетку для каждого выхода.Все блоки питания ПК должны иметь выходы 3,3, 5, 12 и -12 В. Мы будем использовать выход 12 В, который обычно представляет собой желтый провод. Обычно соединение между GND и зеленым проводом включает источник питания.

Шаг 2 - Подготовьте модуль преобразователя

Этот модуль имеет как понижающий преобразователь, так и повышающий преобразователь. Это позволяет нам, используя 12 В в качестве входа, иметь как более низкие, так и более высокие выходные напряжения. Чтобы изменить предел напряжения и тока, мы можем использовать два из этих 3 потенциометров, которые есть на плате модуля.Обычно средний - это просто набор лимитов, который вы не должны изменять. Так что, если нам нужны большие красивые потенциометры, мы сначала должны распаять маленькие. Затем мы должны измерить сопротивление каждого потенциометра, чтобы использовать те же значения. Мины - это потенциометры на 10 кОм, поэтому я буду использовать то же самое. Припаяйте несколько проводов к каждому контакту, а другой конец проводов к плате модуля преобразователя вместо других небольших потенциометров.

Создайте простой блок питания постоянного тока

Обновление / исправление 8 апреля 2021 г .: Изначально эта статья была опубликована 3 февраля 2010 г.Этот проект может не соответствовать действующим электротехническим нормам вашего места жительства и, по всей видимости, не иметь некоторых средств безопасности, которые могли бы помочь предотвратить поражение электрическим током. Электричество опасно, поэтому, если вы попытаетесь построить его, убедитесь, что вы знаете и понимаете все применимые правила и вам комфортно работать с электричеством. Если у вас нет опыта работы с этим типом работы, вам не следует пытаться реализовать этот проект.

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

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

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

Теория:

Вход переменного тока

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

На этом графике показано, как мощность переменного тока действует: поочередно. Vin Marshall

Ректификация

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

На этом графике показана мощность переменного тока после исправления. Vin Marshall

Сглаживание

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

Конденсатор может сгладить воздействие переменного тока. Вин Маршалл

Постановление

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

Мощность постоянного тока отображается на графике в виде прямой линии. Vin Marshall

Что вам понадобится

Для создания этого конкретного блока питания вам потребуется следующее:

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

Инструкция

Примечание редактора: Эта конструкция, похоже, не заземляла металлическое шасси. Это означает, что если один из горячих проводов (под напряжением) выйдет из строя и коснется металла, любой, кто прикоснется к нему, может получить удар током.Он также не включает предохранитель, который является еще одной мерой безопасности, которая может защитить от поражения электрическим током и несчастных случаев, таких как пролитый кофе. Защитное заземление (PE) - это дополнительная часть цепи, которая также может нанести вред пользователю. Опять же, для этого типа проекта необходим опыт работы с электрикой.

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

Это схема этого блока питания. Это может не соответствовать действующим нормам. Vin Marshall

Готовый продукт выглядит так:

Загляните внутрь этого блока питания постоянного тока.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *