Мощный блок питания 12 вольт своими руками: топ-лучших производителей + инструкция как сделать в домашних условиях

Содержание

cxema.org — Мощный импульсный блок питания 12В 40А

Такое устройство недавно заказали из местного магазина. Устройство предназначено для запитки стенда сразу с 30- ю автомобильными магнитолами. Ясное дело, если прикинуть, то одна магнитола будет потреблять порядка 1 Ампер тока, это просто если она включена, но если запустить на полную громкость, то потребление одной магнитолы будет в районе 7-8 Ампер. 30 магнитол по 1 А это уже 30 Ампер, а при напряжении 12 Вольт мощность блока питания должна быть не менее 350-400 ватт. Поскольку финансы были ограничены, то собрать такое дело с сетевым трансформатором на 400 ватт крайне не выгодно, вот и решил замутить импульсную схему. Одна из самых простых вариантов построена на высоковольтном полумостовом драйвере IR2153, не смотря на простоту сборки, такой блок питания может обеспечить заданную мощность. 

Затраты на компоненты не превосходят 10$, при этом блок получился минимальных размеров.

На входе питания построен сетевой фильтр, предохранитель. Термистор сохраняет полевики от бросков напряжения во время подачи питания. Диодный мост построен на 4-х выпрямителях 1N5408, это 3-х Амперный диод с обратным напряжением 1000 Вольт. Конденсаторы 200В 470мкФ — сняты от компьютерного блока питания. Заменой емкости можно поднять или снизить мощность блока питания в целом. Не смотря на то, что нагружал блок питания почти до максимума, но ключи были полностью холодными за 3 минуты работы. Сами ключи через изоляции укреплены на общий теплоотвод небольших размеров. Отдув осуществляется кулером, который питает отдельный бп на 3 ватта, такой блок был снят из светодиодного светильника. Такое решение обусловлено тем, что в случае запитки кулера от общей шины 12 Вольт, может образоваться фон, а это в свою очередь приводит к искажениям, если к блоку подключена автомагнитола. 

Трансформатор пришлось мотать с нуля.

Сердечник был взят из компьютерного блока питания. Все промышленные обмотки нужно убрать и мотать свою.

Сетевая обмотка состоит из 40 витков провода 0,8мм. Вторичная обмотка намотана шиной из 7жил провода 0,8 мм, обмотка состоит из 2х3 витков. На выходе стоит сдвоенный диод шоттки 2х30А, теплоотводом для него служит корпус блока питания, а сам корпус был взят из компового БП.

Ограничительный резистор для запитки микросхемы нужен мощный (2 ватт) в процессе работы он может немножко перегреваться, номинал может отклониться в ту или иную сторону на 10%. 

В итоге получился очень мощный блок питания, который уже неделю питает стенд с автомагнитолами, работает 12 часов в сутки без перерывов. 

С уважением — АКА КАСЬЯН

Недорогой и мощный блок питания своими руками

Делаем недорогой и мощный блок питания из старого компьютера.


Для работы понадобился блок питания на 12 вольт. Ток нужен в районе 5 ампер. Можно конечно приобрести блок питания для светодиодной ленты. Цена на него приличная. Мне нужен бюджетный вариант.

Бюджетный БП, это компьютерный. В нем имеются довольно мощные шины на 12, 5 и 3.3 вольта. Его и применим. Их полно продают на барахолках по 2$.

 

Комплектующие

  • блок питания компьютера;
  • держатели предохранителей;
  • тумблер;
  • клеммы;
  • светодиоды;
  • резисторы;
  • листовой пластик.

О комплектующих

Я взял блок питания на 350 ватт. По 12-ти вольтам он выдает 16 ампер. Мне нужно 5-6 ампер. Так как имеются еще мощные шины, найдем и им применение.

Держатели предохранителей из Китая. Понадобится три штуки.

Тумблер отечественный Т3, со старого оборудования.

Клеммы китайские. Нужны разного цвета, хотя для меня это не важно.

Светодиоды АЛ307, советские. Резисторы 0.125 ватт.

По размерам передней панели вырезал пластик.

Сборка

На пластике произвожу разметку.

Вырезаю все отверстия и окошко. Дублирую на корпусе все отверстия. Но тут видна неувязка. Панель переделал и оставил один светодиод.

Крышку покрасил.

Установил тумблер. Прикрутил клеммы и держатели предохранителей. Распаял провода, на держатели, соответственно напряжений. Минус распаиваю на клемму.

Выходы держателей соединяю вместе и распаиваю на плюсовую клемму. Так же распаял светодиод, индицирует включение блока.

Запитал светодиод от -5 вольт, через резистор 150 Ом.

Прикручиваю крышку. Так же забыл сказать, что покрасил лицевую панель.

Видео по сборке

на 12, 14 или 18 вольт, схема, импульсный или трансформаторный

Автор Акум Эксперт На чтение 14 мин. Просмотров 20.2k. Опубликовано

11. 03.2020


Автономный электроинструмент — это, конечно, очень удобно. Но, во-первых, аккумулятора обычно не хватает для проведения всех работ, во-вторых, при выходе батареи из строя приходится покупать новую, цена которой составляет 80 % от цены того же шуруповёрта. В этой статье мы изготовим сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта, который выручит в обоих случаях — ведь нередко на месте проведения работ есть розетка.

Общие сведения о питании и мощности шуруповёртов

Сначала рассмотрим электрическую составляющую аккумуляторного шуруповёрта. Инструмент представляет собой низковольтный двигатель постоянного тока с редуктором, который получает питание от аккумулятора. Обороты патрона регулируются при помощи планетарной системы редуктора и электронного ШИМ-узла, совмещённого с кнопкой включения. В зависимости от класса и мощности инструмента, он может питаться напряжением 12 В, 14 В или 18 В.

Один из вариантов электрической схемы шуруповёрта 

В качестве батареи питания используется набор никель-кадмиевых или литиевых аккумуляторов. Последние дороже, но с лучшими характеристиками при небольших габаритах. Что касается потребляемого от батареи тока, он зависит от мощности применяемого двигателя и может достигать 7–10 А для простых бытовых моделей и 30–40 А — для профессиональных.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Ток, потребляемый шуруповёртом, конечно, непостоянный и зависит от нагрузки. В момент пуска и при затягивании шурупа он максимален, на холостом ходу и лёгком вворачивании может уменьшаться в разы.

Использование светодиодного драйвера

Для 12-вольтового инструмента такой драйвер — самый простой вариант, хотя и не самый дешёвый. Единственное условие — мощность драйвера должна быть на 10–15 % больше мощности инструмента. В противном случае блок питания выйдет в защиту уже при пуске инструмента, а если запустит его, то не позволит развить достаточную мощность для затягивания шурупа.

Если, к примеру, 12-вольтовый шуруповёрт потребляет ток в 10 А, то мощность блока питания должна быть хотя бы 130 Вт. Для 30-амперного инструмента понадобится уже 400-ваттный блок питания. Найти такой прибор, конечно, не проблема, но стоимость его может превышать стоимость самого шуруповёрта.

Драйвер для светодиодной ленты самый простой, но не самый дешёвый 

Как переделать шуруповёрт под такой блок питания? Если штатная батарея выходит из строя, то мы её просто разбираем, вынимаем аккумуляторы, а к клеммам подачи напряжения на инструмент припаиваем провода, подключенные к выходным зажимам драйвера, обязательно соблюдая полярность. Сам драйвер подключаем к сети через входные клеммы — и переделка окончена. Вставляем «батарею» в шуруповёрт — и пользуемся.

Если аккумулятор исправен, то его, конечно, разрушать не надо. Просто разбираем шуруповёрт и подпаиваем колодку питания к питающим клеммам самого инструмента. Колодку, естественно, выводим наружу, провод питания оснащаем ответной частью разъёма.

Соединили разъём — работаем от сети. Отключили БП, установили батарею — и у нас автономный инструмент.

Разъём поможет удобно хранить и транспортировать шуруповёрт с сетевым питанием и оперативно отключить БП для штатного режима работы от АКБ

Важно! 10 А — приличный ток, поэтому сечение проводов должно быть достаточно большим, а их длина как можно меньше (в разумных пределах). В противном случае на питающих проводах будет большое падение напряжения, и шуруповёрт не разовьёт нужную мощность.

Переделка электронного трансформатора

Неплохой и достаточно компактный блок питания можно сделать из так называемого электронного трансформатора (ЭТ), предназначенного для питания низковольтных галогенных ламп.

Электронный трансформатор для питания 12-вольтовых галогенных ламп

Но чтобы использовать трансформатор совместно с шуруповёртом, его (блок) необходимо доработать. Взглянем на классическую схему простейшего ЭТ.

Электрическая схема электронного трансформатора

Это простейший импульсный понижающий источник питания, собранный по двухтактной схеме. Выходное напряжение снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора. Схема, приведённая на рисунке, конечно, не единственная. Есть приборы проще, есть сложнее. Есть со стабилизацией выходного напряжения, системой плавного пуска и защитой от короткого замыкания. Но то, что нас интересует, является неизменной частью любого электронного трансформатора. Так, в чем трудность?

Проблема заключается в том, что выходное напряжение подобных БП переменное с частотой десятки килогерц, да ещё и промодулированное частотой 50 Гц. Оно годится для питания ламп накаливания, но не подходит для шуруповёрта. Значит, его нужно выпрямить и сгладить. Для этого используем диод VD1 и два сглаживающих конденсатора — С1 и С2, подключив их по схеме, приведённой ниже.

Схема доработанного электронного трансформатора

Лампа Н1 служит нагрузочной, когда шуруповёрт отключён. Она необходима для старта преобразователя — без нагрузки он просто не запустится. Высоковольтный электролитический конденсатор можно взять из БП для компьютера или любого другого устройства, скажем, из телевизора с импульсным блоком питания. Он находится в корпусе электронного трансформатора. Диод и конденсатор помещают в корпус инструмента, а лампу устанавливают так, чтобы она ещё и рабочее место освещала — убила, как говорится, сразу двух зайцев. Такая лампа будет много удобнее штатной подсветки, которая включается только вместе с инструментом. Вслепую целишься в темноте, потом запускаешь шуруповёрт и смотришь, куда попал.

Диод КД2960 представляет собой быстродействующий выпрямительный диод, рассчитанный на ток 20 А и выдерживающий обратное напряжение 1200 В. Его зарубежный аналог — 20ETS12. Заменить этот диод обычным выпрямительным не получится — у него слишком низкое быстродействие, и на частоте в десятки килогерц он будет больше греться, чем выпрямлять.

Но замена есть. Вполне подходит диод Шоттки, выдерживающий ток 15–20 А и обратное напряжение не ниже 25 В. Найти такие диоды можно в блоках питания ПК. Там они служат для этих же целей. Диод, конечно, нужно поставить на теплоотвод.

Лампочка миниатюрная. Её можно найти в советских новогодних гирляндах или использовать две на 6,3 В, включённые последовательно. Собираем выпрямитель, размещаем его в корпусе инструмента, выводим через проделанное отверстие провода, подпаиваем одну часть разъёма. Вторую подпаиваем к проводам от трансформатора — и доработка закончена. Поскольку напряжение на выходе электронного трансформатора переменное, полярность подключения проводов от ЭТ к выпрямителю можно не соблюдать.

Как указывалось выше, существуют трансформаторы, обеспечивающие плавный пуск галогенных ламп. Подойдут ли они нам? Вполне. Как только мы подключим ЭТ к сети, он запустится и в течение 1–3 секунд выйдет на рабочий режим — это будет хорошо заметно по плавному разгоранию лампы Н1. После этого инструментом можно пользоваться без проблем.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Выбирая электронный трансформатор без защиты от перегрузки, необходимо обеспечить запас его мощности в 30–40 %. В противном случае блок либо не будет «тянуть» инструмент, либо (что более вероятно) просто сгорит.

Другие варианты импульсных блоков питания

Какие ещё есть варианты питания 12-вольтового шуруповёрта? Первое, что приходит на ум, — . Прелесть решения заключается в том, что, в отличие от предложенных драйверов и электронных трансформаторов, подобные блоки питания могут быть и на 15, и на 19 В. То есть подобрав соответствующий БП, можно питать им инструмент на 14 и 18 В.

К сожалению, такой вариант работать не будет, поскольку блоки питания от ноутбука не смогут обеспечить необходимым током даже самый простой и маломощный шуруповёрт. Максимум, что можно от них получить, — 4–5 А. Десятиамперных БП этого типа просто не существует.

Этот достаточно мощный БП для 19-вольтового ноутбука выдаст ток не более 4,75 А 

Использование универсальных БП

Какие у нас ещё есть варианты? Можно использовать для питания шуруповёрта так называемые универсальные блоки питания. На фото, приведённом ниже, БП выдает сразу несколько напряжений и подходит для питания как 12-вольтового, так и 18-вольтового инструмента мощностью до 120 Ватт.

 

Мощный универсальный импульсный блок питания

Но тут опять всё упирается в цену. Стоимость такого БП окажется выше цены на сам инструмент, а вдобавок мы получаем за эти деньги кучу переходников, которые будут валяться без дела.

Самодельный блок питания для шуруповёрта

Если мы имеем знания по электронике, то сможем собрать импульсный блок питания для шуруповёрта своими руками — соответствующих схем много. В качестве примера рассмотрим относительно простую конструкцию.

Схема самодельного импульсного блока питания для шуруповёрта

Как она работает? Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом, собранным на диодах VD1–VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на мощный двухтактный автогенератор, собранный на полевых транзисторах VT2, VT3 и трансформаторе Т1, обеспечивающим вместе с обмоткой 2 трансформатора Т2 автогенератору положительную обратную связь.

Цепь, собранная на транзисторе VT1, обеспечивает начальный запуск генератора и после этого в процессе не участвует — её блокирует диод VD8. Нагрузкой автогенератора служит понижающий трансформатор Т2. Пониженное напряжение с его обмотки 3 выпрямляется мостом VD7, сглаживается конденсатором С5 и подаётся на инструмент. Ёмкость конденсатора выбрана достаточно большая для обеспечения высокого пускового тока шуруповёрта.

Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера 12х8х3. Все обмотки одинаковы и имеют по 20 витков провода ПЭВ 0.33. Т2 намотан на кольце 40х25х11. Обмотка 1 имеет 100 витков провода ПЭВ 0.54. Обмотка 2 — 9 витков провода ПЭВ 0.33, обмотка 3 — 13 витков провода ПЭВ 0.96. Феррит бывает марки 1000НМ, 2000НМ или 3000НМ. Диодный мост VD4 можно собрать на четырёх быстродействующих диодах, выдерживающих ток 10 А. Транзисторы VT2 и VT3 необходимо установить на радиаторы.

Полезно! Предлагаемый блок питания рассчитан на выходное напряжение 18 В. Если необходимо получить другое напряжение, достаточно изменить количество витков обмотки 3 трансформатора Т2.

Использование БП от компьютера

Ну и закончим разговор об импульсных блоках питания для работы с шуруповёртом 12 В. Да, он будет великоват, но зато купить такой блок, конечно, БУ можно недорого, а переделка очень проста. Правда, питать он сможет только 12-вольтовый инструмент. При желании, конечно, можно переделать БП компьютера и на 18 В, но переделка достаточно сложна и потребует глубоких знаний в электронике. Перед покупкой БП смотрим, выдаст ли он необходимый нам ток по шине 12 В. (Все выдаваемые им токи указаны прямо на корпусе).

Этот БП в состоянии выдать 11 А по 12-вольтовой шине, 1 и 13 А — по шине 2

Как видим на фото, выдаст и даже с запасом — если соединить шины параллельно, можно получить ток в 24 А. Можно было бы взять устройство и слабее, но что есть, то есть. Вскрываем прибор, вынимаем плату и выпаиваем все , оставив лишь зелёный (включение БП), два чёрных, два жёлтых (шина 1+12 В) и красный (+5 В).

Такой пучок проводов нам просто не нужен, лишние выпаиваем

Полезно! Если мы хотим увеличить мощность, соединив 12-вольтовые шины параллельно, то оставляем и два жёлто-чёрных провода — шина 2 + 12 В.

Блок питания с выпаянными лишними проводами

Соединяем чёрный с чёрным, жёлтый с жёлтым. По два мы оставили для увеличения общего их сечения и меньшего падения напряжения. Теперь зелёный впаиваем на место любого из выпаянных чёрных. Этим мы дадим команду на безусловное включение блока питания при подаче на него сетевого напряжения.

Остался красный. Зачем он нужен? Дело в том, что некоторые БП контролируют наличие нагрузки на шине +5 В. Без нагрузки они просто сразу выходят в защиту. Итак, подключаем наш доработанный источник к сети и измеряем напряжение между чёрными и жёлтыми проводами. Есть 12 В?

Подключаем к этим же проводам автомобильную лампочку. Напряжение пропало? Блоку питания нужна базовая нагрузка. Между чёрными и красным проводами подключаем небольшую нагрузку — ту же 12-вольтовую лампочку от автомобильных габаритов. Если БП не отключается, то нагрузка не нужна, и красный провод можно выпаять. Осталось собрать БП, а к чёрным и жёлтым проводам припаять колодку — к ней будет подключаться инструмент. Чёрный провод будет минусом, жёлтый — плюсом питания.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Разъём для подключения инструмента необходимо использовать с ключом, исключающим неправильное подключение и переполюсовку. В противном случае мы просто выведем шуруповёрт из строя, подав на электронный регулятор скорости вращения напряжение обратной полярности.

В этой конструкции для подключения шуруповёрта используется встроенное в БП гнездо, служившее ранее для питания монитора

Вот и всё, подключаем шуруповёрт к БП, включаем шнур питания источника в сеть, щёлкаем выключателем (если он есть) и работаем.

Если такого выключателя нет, то блок питания запустится сразу после подключения к розетке 

Схема трансформаторного блока питания шуруповёрта

Напоследок сделаем своими руками трансформаторный блок питания для шуруповёрта 12, 14 или 18 В. Такой источник, конечно, будет достаточно громоздким, но прелесть конструкции заключается в её простоте. С повторением схемы справится и начинающий радиотехник, имеющий лишь общие знания по электротехнике.

Для этого самодельного блока питания понадобится трансформатор, способный выдать необходимый нам ток при напряжении 12–13 В (для 12-вольтового инструмента), 14–16 В (для 14-вольтового) или 18–20 В для 18-вольтового инструмента. Ещё придётся найти 4 мощных выпрямительных диода и несколько электролитических конденсаторов.

Если у нас шуруповёрт на 12 вольт, потребляющий ток до 10 А (большинство бытовых), то можно взять унифицированный анодно-накальный трансформатор ТАН-138-127/220-50 (ТАН-138 220-50), имеющий 2 обмотки по 6,3 В при токе 10 А. Весит он, правда, более 6 кг.

Обмотка

Напряжение, В

Номинальный ток, А

1–2, 4–5

110

3,9/2,3

2–3, 5–6

7

3,9/2,3

7–8

355

0,285

16–17

355

0,285

9–10

200

0,25

18–19

200

0,25

11–12

25

0,285

20–21

25

0,285

13–14 (15)

5 (6,3)

10

22–23 (24)

5 (6,3)

10

Назначение выводов обмоток унифицированного трансформатора ТАН-138-127/220-50

Ещё один вариант — накальный трансформатор ТН-61-127/220-50 (ТН-61 220-50). Он сможет обеспечить ток 8 А при напряжении 12,6 В (две обмотки) или 18,9 В (3 обмотки). Весит он хоть и поменьше, но тоже немало — 3 кг.

Обмотка

Напряжение, В

Номинальный ток, А

1–1а, 4–4а

3,2

1,66/0,95

1–1б, 4–4б

6,3

1,66/0,95

1–2, 4–5

110

1,66/0.95

1–3, 4–6

127

1,66/0,95

4–8

6,3

6,1

9–10

6,3

8

11–12 (13)

5 (6,3)

8

14–15 (16)

5 (6,3)

8

Назначение выводов обмоток унифицированного трансформатора ТН-61-127/220-50

Если мы обладаем соответствующими знаниями и навыками, то для изготовления БП можно использовать любой разборный сетевой трансформатор мощностью 200–250 Вт. Разбираем, сматываем все вторичные обмотки, оставив лишь сетевую, и вместо них наматываем одну вторичную на нужные напряжение и ток.

Если в нашем распоряжении есть трансформатор с тороидальным сердечником, то лучше предпочесть его. Перематывать сложнее, но, во-первых, его не нужно разбирать, значит, не будет проблем с гудением после сборки. Во-вторых, габариты такого трансформатора при той же мощности намного меньше.

При желании в магазине можно найти и готовый трансформатор на нужные напряжение и ток

Какие нужны диоды? Подойдут любые выпрямительные, выдерживающие ток 10–20 А и обратное напряжение не ниже 30–40 В. Конденсаторы электролитические на напряжение не ниже 25 В (для 12-вольтового блока питания) и один бумажный неполярный с ёмкостью 1 мкФ на рабочее напряжение не ниже 400 В. Впрочем, без последнего можно обойтись. А теперь взглянем на схему.

Схема трансформаторного блока питания для шуруповёрта

Сетевое напряжение поступает на трансформатор Tr1, понижается до необходимой величины, выпрямляется диодным мостом VD1–VD4 и по проводам подаётся на инструмент, в рукоять или отсек, из которого удалены неисправные аккумуляторы, установлены конденсаторы С3–С5. Они являются накопителями энергии и обеспечивают высокий пусковой ток во время включения шуруповёрта.

Конденсатор С1, включённый параллельно сетевой обмотке трансформатора, уменьшает реактивную составляющую индуктивной нагрузки (трансформатора) и несколько увеличивает КПД устройства. Как указывалось выше, без него можно обойтись. Собирая прибор, не забываем установить диоды на радиаторы, электрически не соединённые друг с другом. Если радиатор общий (к примеру, металлический корпус или шасси блока питания), то диоды на него устанавливаем через слюдяные изолирующие прокладки.

Важно! Соединяя блок питания и шуруповёрт, следует строго соблюдать полярность. В противном случае конденсаторы С3–С4 просто взорвутся, а электронный регулятор оборотов инструмента выйдет из строя. Здесь удобно использовать разъёмы с ключами, не допускающими неправильное соединение вилки с розеткой.

Вот мы и выяснили, как запитать аккумуляторный шуруповёрт от сети. Теперь сможем подобрать подходящий для этих целей блок питания или изготовить его самостоятельно.


Мощный выпрямитель на 12 вольт своими руками. Блок питания


Привет всем самоделкиным. Многие радиолюбители знают, что блок питания это дорогостоящая часть всей электроники и зачастую приобрести хороший блок питания нет возможности, но у каждого начинающего разбираться в радиоделе есть старый компьютерный блок, который уже давно завалялся и не используется. В этой статье я расскажу как сделать лабораторный блок питания для различных приспособлений, таких,например, как усилитель.

Для начала необходимо определиться, что понадобиться для сборки, это:
* Сам компьютерный блок, мощность моего была 350 ватт, чего хватит на все с запасом.
* Фанера, у меня таковой нашлось 4 отрезка.
* Электролобзик.
* Отвертки.
* Паяльник и паяльные принадлежности.
* Дрель.
* Наждачная бумага, зернистости покрупнее.
* Гвозди, я предпочел гвозди с мелкой шляпкой.
* Резиновые пробки, добытые из химических пробирок.


Когда все необходимое есть, можно приступать к разборке компьютерного блока питания.

Сначала открутим верхние болты, которые держат крышку.


Открутив их, переходим к четырем болтам на кулере.


После этого освободим плату от корпуса, там тоже есть болты, в моем же случае еще затаился один черный болтик по середине, который я поначалу и не заметил.



Но, как оказалось плату так не вытащить, нужно отпаять провода с подключения к входа питания 220В. Будьте осторожнее, рядом стоящие конденсаторы могут еще не разрядиться и выдать чуточку такого тока высокого напряжения.


Также отпаиваем провода с включателя.


Теперь плата блока легко вынимается, а
родной корпус нам уже не пригодиться.


Следующим, что мы уберем из блока будет куча проводов, поскольку нам нужны будут всего 3 из них, это желтый(12 В+) и синий(-) и зеленый для включения.



Для того чтобы блок включился зеленый проводок запаиваем к месту скопления черных проводов.



А теперь почистим все от пыли, кулер почистить так не удалось, его я разобрал и как следует промазал солидолом.


Все теперь чистенькое и можно уже переходить к изготовлению корпуса.
Вооружившись электролобзиком выпиливаем нижнюю сторону, я ее сделал на 8 мм больше в четыре стороны чем саму плату.


Посередине сделал отверстие для болта и немного наживил его, чтобы сделать резьбу, с помощью него и четырех болтов по краям будет крепиться плата.
Прикручиваем плату к фанере на центральный болт.
После этого примеряем другой кусок фанеры и отмеряем нужную нам длину и высоту. Высоту я сделал чуть больше самого кулера, чтобы блок питания был не таким громоздким.


Перед тем как отпилить переднюю часть отметим на ней место под наш кулер, будет он прямо по центру.


Обводим карандашом и просверливаем две дырки, расстояние между ними делаем около 2 мм, после этого расшатываем отверстие убирая тем самым перегородку, чтобы запустить пилку электролобзика.



Зашлифовываем посадочное место кулера.


Примеряем, сидит он там хорошо).


Мелким сверлом проделываем четыре отверстия под болты для закрепления кулера.
Вот теперь можно и отпилить заготовку передней части.


Передняя, так сказать самая главная часть блока готова, по аналогии вырезаем заднюю стенку.


Примеряем стенки, выглядит неплохо, дело за боковыми крышками.



Примерив под ровным углом боковую стенку, намечаем место распила уголком.
Боковая стенка готова, понадобиться еще одна такая же. Просто обведем предыдущую.



Под шнур 220 В делаем штекер, тот же, что и был в родном корпусе, его нам нужно разместить в передней части блока.


Выпиливаем тем же лобзиком, готово.


Затягиваем штекер-вилку двумя штатными болтами.


Проделав глубокие отверстия в передней панели под болты крепим кулер.



Посмотрим, как все это будет выглядеть, вроде неплохо выглядит, конечно я не дизайнер).



Прибиваем нижнюю и переднюю стороны нашего блока на два гвоздя с мелкой шляпкой.


Так как наш блок будет включаться и выключаться, то ему так же необходим включатель, его я разместил рядом с штекером под вилку.


Проделываем под включатель место, тут главное не переборщить, тогда он просто будет болтаться, что не очень хорошо.


Включатель сел плотно и не люфтит.


С установленным кулером передняя панель выглядит так.


Так как задняя панель должна иметь вентиляционных выход, то с помощью лобзика делаем овальный продув.


Для подключения различных устройств, которые будут использоваться с эти блоком нужны клеммники, их я нашел из школьного резистора.


С обратной стороны затягивается все с помощью гайки и прижимается с ее помощью пластинка с залуженным контактом.


Понадобилось два таких клеммника, один идет на плюс питания, другой на минус.


А так выглядит передняя панель с наружной стороны.


Приложив заднюю панель, прибиваем ее к задней части с уже закрепленной передней панелькой.


Так как изначально я не продумал то, что провода подключения 220 В в родном корпусе были короткие, поэтому пришлось по ходу дела заменить их на более длинные.


Один провод я припаял к штекеру, а другой через включатель.

Простой и надежный блок питания своими руками при нынешнем уровне развития элементной базы радиоэлектронных компонентов можно сделать очень быстро и легко. При этом не потребуются знания электроники и электротехники на высоком уровне. Вскоре вы в этом убедитесь.

Изготовление своего первого источника питания довольно интересное и запоминающееся событие. Поэтому важным критерием здесь является простота схемы, чтобы после сборки она сразу заработала без каких-либо дополнительных настроек и подстроек.

Следует заметить, что практически каждое электронное, электрическое устройство или прибор нуждаются в питании. Отличие состоит лишь в основных параметрах – величина напряжения и тока, произведение которых дают мощность.

Изготовить блок питания своими руками – это очень хороший первый опыт для начинающих электронщиков, поскольку позволяет прочувствовать (не на себе) различные величины токов, протекающих в устройствах.

Современный рынок источников питания разделен на две категории: трансформаторные и безтрансформаторные. Первые достаточно просты в изготовлении для начинающих радиолюбителей. Второе неоспоримое преимущество – это сравнительно низкий уровень электромагнитных излучений, а соответственно и помех. Существенным недостатком по современным меркам является значительная масса и габариты, вызванные наличием трансформатором – самого тяжелого и громоздкого элемента в схеме.

Безтрансформаторные блоки питания лишены последнего недостатка ввиду отсутствия трансформатора. Вернее он там есть, но не в классическом представлении, а работает с напряжением высокой частоты, что позволяет снизить число витков и размеры магнитопровода. В результате снижаются вцелом габариты трансформатора. Высокая частота формируется полупроводниковыми ключами, в процессе из включения и выключения по заданному алгоритму. Вследствие этого возникают сильные электромагнитные помехи, поэтому такие источник подлежат обязательному экранированию.

Мы будем собирать трансформаторный блок питания, который никогда не утратит своей актуальности, поскольку и поныне используется в аудиотехнике высокого класса, благодаря минимальному уровню создаваемых помех, что очень важно для получения качественного звука.

Устройство и принцип работы блока питания

Стремление получить как можно компактнее готовое устройство примело к появлению различных микросхем, внутри которых находятся сотни, тысячи и миллионы отдельных электронных элементов. Поэтому практически любой электронный прибор содержит микросхему, стандартная величина питания которой 3,3 В или 5 В. Вспомогательные элементы могут питаться от 9 В до 12 В постоянного тока. Однако мы хорошо знаем, что розетке переменное напряжение 220 В частотою 50 Гц. Если его подать непосредственно на микросхему или какой-либо другой низковольтный элемент, то они мгновенно выйдут из строя.

Отсюда становится понятным, что главная задача сетевого блока питания (БП) состоит в снижении величины напряжения до приемлемого уровня, а также преобразование (выпрямление) его из переменного в постоянное. Кроме того, его уровень должен оставаться постоянным независимо от колебаний входного (в розетке). Иначе устройство будет работать нестабильно. Следовательно, еще одна важнейшая функция БП – это стабилизация уровня напряжения.

В целом структура блока питания состоит из трансформатора, выпрямителя, фильтра и стабилизатора.

Помимо основных узлов еще используется ряд вспомогательных, например, индикаторные светодиоды, которые сигнализируют о наличие подведенного напряжения. А если в БП предусмотрена его регулировка, то естественно там будет вольтметр, а возможно еще и амперметр.

Трансформатор

В данной схеме трансформатор применяется для снижения напряжения в розетке 220 В до необходимого уровня, чаще всего 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. При этом еще осуществляется гальваническая развязка высоковольтных с низковольтными цепями. Поэтому при любых внештатных ситуациях напряжение на электронном устройстве не превысит значение величины вторичной обмотки. Также гальваническая развязка повышает безопасность обслуживающего персонала. В случае прикосновения к прибору, человек не попадет под высокий потенциал 220 В.

Конструкция трансформатора довольно проста. Он состоит из сердечника, выполняющего функцию магнитопровода, который изготовляется из тонких, хорошо проводящих магнитный поток, пластин, разделенных диэлектриком, в качестве которого служит нетокопроводящий лак.

На стержень сердечника намотаны минимум две обмотки. Одна первичная (еще ее называют сетевая) – на нее подается 220 В, а вторая – вторичная – с нее снимается пониженное напряжение.

Принцип работы трансформатора заключается в следующем. Если к сетевой обмотке приложить напряжение, то, поскольку она замкнута, в ней начнет протекать переменный ток. Вокруг этого тока возникает переменное магнитное поле, которое собирается в сердечнике и протекает по нему в виде магнитного потока. Поскольку на сердечнике расположена еще одна обмотка – вторичная, то поде действием переменного магнитного потока в ней навидится электродвижущая сила (ЭДС). При замыкании этой обмотки на нагрузку, через нее будет протекать переменный ток.

Радиолюбители в своей практике чаще всего применяют два вида трансформаторов, которые главным образом отличатся типом сердечника – броневой и тороидальный. Последний удобнее в применении тем, что на него достаточно просто можно домотать нужное количество витков, тем самым получить необходимое вторичное напряжение, которое прямопропорционально зависит от количества витков.

Основными для нас являются два параметра трансформатора – напряжение и ток вторичной обмотки. Величину тока примем равной 1 А, поскольку на такое же значение мы возьмем стабилитроны. О чем немного далее.

Продолжаем собирать блок питания своими руками. И следующим порядковым элементом в схеме установлен диодный мост, он же полупроводниковый или диодный выпрямитель. Предназначен он для преобразования переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора в постоянное, а точнее говоря, в выпрямленное пульсирующее. Отсюда и происходит название «выпрямитель».

Существуют различные схемы выпрямления, однако наибольшее применение получила мостовая схема. Принцип работы ее заключается в следующем. В первый полупериод переменного напряжения ток протекает по пути через диод VD1, резистор R1 и светодиод VD5. Далее ток возвращается к обмотке через открытый VD2.

К диодам VD3 и VD4 в этот момент приложено обратное напряжение, поэтому они заперты и ток через них не протекает (на самом деле протекает только в момент коммутации, но этим можно пренебречь).

В следующий полупериод, когда ток во вторичной обмотке изменит свое направление, произойдет все наоборот: VD1 и VD2 закроются, а VD3 и VD4 откроются. При этом направление протекания тока через резистор R1 и светодиод VD5 останется прежним.

Диодный мост можно спаять из четырех диодов, соединенных согласно схемы, приведенной выше. А можно купить готовый. Они бывают горизонтального и вертикального исполнения в разных корпусах. Но в любом случае имеют четыре вывода. На два вывода подается переменное напряжение, они обозначаются знаком «~», оба одинаковой длины и самые короткие.

С двух других выводов снимается выпрямленное напряжение. Обозначаются они «+» и «-». Вывод «+» имеет наибольшую длину среди остальных. А на некоторых корпусах возле него делается скос.

Конденсаторный фильтр

После диодного моста напряжение имеет пульсирующий характер и еще непригодно для питания микросхем и тем более микроконтроллеров, которые очень чувствительны к различного рода перепадам напряжения. Поэтому его необходимо сгладить. Для этого можно применяется дроссель либо конденсатор. В рассматриваемой схеме достаточно использовать конденсатор. Однако он должен иметь большую емкость, поэтому следует применять электролитический конденсатор. Такие конденсаторы зачастую имеют полярность, поэтому ее необходимо соблюдать при подключении в схему.

Отрицательный вывод короче положительного и на корпусе возле первого наносится знак «-».

Стабилизатор напряжения LM 7805, LM 7809, LM 7812

Вы наверное замечали, что величина напряжения в розетке не равна 220 В, а изменяется в некоторых пределах. Особенно это ощутимо при подключении мощной нагрузки. Если не применять специальных мер, то оно и на выходе блока питания будет изменяться в пропорциональном диапазоне. Однако такие колебания крайне не желательны, а иногда и недопустимы для многих электронных элементов. Поэтому напряжение после конденсаторного фильтра подлежит обязательной стабилизации. В зависимости от параметров питаемого устройства применяются два варианта стабилизации. В первом случае используются стабилитрон, а во втором – интегральный стабилизатор напряжения. Рассмотрим применение последнего.

В радиолюбительской практике широкое применение получили стабилизаторы напряжения серии LM78xx и LM79xx. Две буквы указывают на производителя. Поэтому вместо LM могут быть и другие буквы, например CM. Маркировка состоит из четырех цифр. Первые две – 78 или 79 означают соответственно положительно или отрицательное напряжение. Две последние цифры, в данном случае вместо них два икса: хх, обозначают величину выходного U. Например, если на позиции двух иксов будет 12, то данный стабилизатор выдает 12 В; 08 – 8 В и т.д.

Для примера расшифруем следующие маркировки:

LM7805 → 5 В, положительное напряжение

LM7912 → 12 В, отрицательное U

Интегральные стабилизаторы имеют три вывода: вход, общий и выход; рассчитаны на ток 1А.

Если выходное U значительно превышает входное и при этом потребляется предельный ток 1 А, то стабилизатор сильно нагревается, поэтому его следует устанавливать на радиатор. Конструкция корпуса предусматривает такую возможность.

Если ток нагрузки гораздо ниже предельного, то можно и не устанавливать радиатор.

Схема блока питания в классическом исполнении включает: сетевой трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр, стабилизатор и светодиод. Последний выполняет роль индикатора и подключается через токоограничивающий резистор.

Поскольку в данной схеме лимитирующим по тока элементов является стабилизатор LM7805 (допустимое значение 1 А), то все остальные компоненты должны быть рассчитаны на ток не менее 1 А. Поэтому и вторичная обмотка трансформатора выбирается на ток от одного ампера. Напряжение ее должно быть не ниже стабилизированного значения. А по хорошему его следует выбирать из таких соображений, что после выпрямления и сглаживания U должно быть на 2 – 3 В выше, чем стабилизированное, т.е. на вход стабилизатора следует подавать на пару вольт больше его выходного значения. Иначе он будет работать некорректно. Например, для LM7805 входное U = 7 – 8 В; для LM7805 → 15 В. Однако следует учитывать, что при слишком завышенном значении U, микросхема будет сильно нагреваться, поскольку «лишнее» напряжение гасится на ее внутреннем сопротивлении.

Диодный мост можно сделать из диодов типа 1N4007, или взять готовый на ток не менее 1 А.

Сглаживающий конденсатор C1 должен иметь большую емкость 100 – 1000 мкФ и U = 16 В.

Конденсаторы C2 и C3 предназначены для сглаживания высокочастотных пульсаций, которые возникают при работе LM7805. Они устанавливаются для большей надежности и носят рекомендательный характер от производителей стабилизаторов подобных типов. Без таких конденсаторов схема также нормально работает, но поскольку они практически ничего не стоят, то лучше их поставить.

Блок питания своими руками на 78 L 05, 78 L 12, 79 L 05, 79 L 08

Часто необходимо питать только одну или пару микросхем или маломощных транзисторов. В таком случае применять мощный блок питания не рационально. Поэтому лучшим вариантом будет применение стабилизаторов серии 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 и т.п. Они рассчитаны на максимальный ток 100 мА = 0,1 А, но при этом очень компактные и по размерам не больше обычного транзистора, а также не требует установки на радиатор.

Маркировка и схема подключения аналогичны, рассмотренной выше серии LM, только отличается расположением выводов.

Для примера изображена схема подключения стабилизатора 78L05. Она же подходит и для LM7805.

Схема включения стабилизаторов отрицательно напряжения приведена ниже. На вход подается -8 В, а на выходе получается -5 В.

Как видно, сделать блок питания своими руками очень просто. Любое напряжение можно получить путем установки соответствующего стабилизатора. Следует также помнить о параметрах трансформатора. Далее мы рассмотри, как сделать блок питания с регулировкой напряжения.


Эта схема мощного блока питания на 12 вольт вырабатывает ток нагрузки до 5 ампер. В схеме блока питания применен трех выводной .

Краткая характеристика Lm338:

  • Uвход: от 3 до 35 В.
  • Uвыход: от 1,2 до 32 В.
  • Iвых.: 5 А (max)
  • Рабочая температура: от 0 до 125 гр. C

Блок питания 12В 5А на интегральной микросхеме LM338

Напряжение от сети поступает к понижающему трансформатору через плавкий предохранитель FU1 на 7А. V1 на 240 вольт, используется для защиты схемы блока питания от выбросов напряжения в электросети. Трансформатор Tр1 понижающий с напряжение на вторичной обмотке не ниже 15 вольт с током нагрузки не менее 5 ампер.

Пониженное напряжение с вторичной обмотки поступает на диодный мост, состоящий из четырех выпрямительных диодов VD1-VD4. На выходе диодного моста установлен электролитический конденсатор С1 предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Диоды VD5 и VD6 используются в качестве устройств защиты для предотвращения разряда конденсаторов C2 и C3 от незначительного тока утечки в регуляторе LM338. Конденсатор С4 используется для фильтрации высокочастотной составляющей блока питания.

Для нормальной работы блока питания на 12В, стабилизатор напряжения LM338 необходимо установить на радиатор. Вместо выпрямительных диодов VD1-VD4 можно использовать выпрямительную сборку на ток не менее 5 ампер, например, KBU810.

Блок питания на 12 вольт на стабилизаторе 7812

Следующая схема мощного блока питания на 12 вольт и 5 ампер нагрузки построена на интегральном 7812. Поскольку допустимый максимальный ток нагрузки данного стабилизатора ограничивается 1,5 ампер, в схему блока питания добавлен силовой транзистор VT1. Этот транзистор известен как обходной внешний транзистор.

Если ток нагрузки будет менее 600 мА, то он будет протекать через стабилизатор 7812. Если ток превысит 600 мА, то на резисторе R1 будет напряжение более 0,6 вольта, в результате чего силовой транзистор VT1 начинает проводить через себя дополнительный ток к нагрузке. Резистор R2 ограничивает чрезмерный базовый ток.

Силовой транзистор в данной схеме необходимо разместить на хорошем радиаторе. Минимальное входное напряжение должно быть на несколько вольт выше, чем напряжение на выходе регулятора. Резистор R1 должен быть рассчитан на 7 Вт. Резистор R2 может иметь мощность 0,5 Вт.

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

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 в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста — 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 , 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 — 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:

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 , 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).

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 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;

3. Конденсатор.

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.

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 , 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 , 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, подробнее об этом мы писали . 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.

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.

Если вам нужен источник постоянного питания с напряжением 12 вольт, а его нет под рукой, то его можно и купить. Если брать дешёвый блок питания, то его качество будет оставлять желать лучшего. Обычно такие недорогие БП хороши только с виду. Когда их открываешь, то оказывается, что его характеристики (указанные на корпусе) по току завышены. В реальности он не способен обеспечить в полной мере ту мощность, что заявлена производителем (как правило). Можно купить и более дорогостоящий блок питания на 12 вольт, но собрать своими руками по частям выйдет гораздо дешевле, а по качеству ничуть не хуже.

Итак, как сделать хороший и простой блок питания на 12 вольт своими руками, что для этого нам понадобится? Нужен понижающий силовой трансформатор, выпрямительный диодный мост и фильтрующий конденсатор электролит. Трансформатор будет понижать сетевое напряжение (220 В) до нужного, а именно до 10 вольт. Почему до 10, а не 12. Потому, что есть такой эффект — переменное напряжение после диодного моста (имеющего конденсатор достаточной емкости) станет процентов примерно на 18 больше, чем без конденсатора. Это стоит учитывать при сборке любого блока питания.

Трансформатор нужен той мощности, которая вам нужна. То есть, изначально вы должны знать, какой именно максимальный ток должен выдавать данный блок питания. Зная ток и выходное напряжение можно найти электрическую мощность. Нужно просто ток (к примеру 3 ампера) перемножить на напряжение выхода (в нашем случае это 12 вольт). Стоит ещё добавить небольшой запас по мощности процентов 25. В итоге получим, что нужен трансформатор мощностью около 50 Вт.

С размерами (мощностью) трансформатора определились. Исходя из этого вторичная обмотка транса должна иметь нужное сечение, чтобы обеспечить нужную силу тока. Для 3 ампер (максимальное значение) на выходе нашего самодельного блока питания сечение вторичной обмотки трансформатора должно быть около 1,3 мм. Если на магнитопроводе достаточно места, то можно намотать провод большего диаметра (это только увеличит максимальную силу тока источника питания).

Итак, наш трансформатор на выходе вторичной обмотки будет выдавать переменное напряжение величиной 10 вольт. Это напряжение имеет форму синусоиды, которая меняет свои полюса с частотой 50 герц. Нам же нужен постоянный ток, который не имел этого периодического изменения полюсов. Для этого используется выпрямительный диодный мост. Его задача сводится к тому, что он все полупериоды делает однополюсными, хотя и скачкообразными (плавно возрастающими и убывающими). Диодный мост можно купить готовым, хотя его можно спаять и самому из 4х одинаковых диодов, которые должны быть также рассчитаны на нужный выходной ток. Для нашего самодельного блока питания с 3 амперами нужно взять диоды, рассчитанные на ток в 6 А (берём с учётом запаса).

Поскольку после диодов напряжение имеет скачкообразный вид, его нужно отфильтровать. Это делается обычным электролитическим конденсатором, соответствующей емкости. Значит достаем еще и конденсатор, рассчитанный на напряжение 25 вольт, с емкостью 2200 мкф (чем больше, тем лучше фильтрация, но при этом и размеры конденсатора будут увеличиваться). Вот и всё, теперь эти элементы нужно просто спаять между собой (трансформатор, выпрямительный диодный мост и конденсатор электролит).

P.S. Учтите, что ёмкость конденсатора электролита имеет полярность (плюс и минус), которую нужно соблюдать при подключении его к схеме нашего самодельного блока питания. В противном случае может произойти так, что конденсатор просто у вас взорвется, либо просто выйти из строя. Ну, а в целом, данная схема БП является наиболее простой. Она не имеет стабилизации, рассчитана на питания электроприборов, не нуждающихся в большой точности и стабильности напряжения.

Мощный блок питания. — Блоки питания — Источники питания

 

Сергей Никитин.

‘>

Как-то работал я в одном троллейбусном парке по ремонту электрооборудования. Наша мастерская размещалась на втором этаже в здании на территории парка. Ремонтировали и проверяли мы троллейбусное электро и радиооборудование.
И вот для того, чтобы проверить исправность мощного электрооборудования и троллейбусных преобразователей, мужики таскали тяжёлые АКБ с троллейбусов, да ещё на второй этаж.
Лень, как говориться — двигатель прогресса, мне такими вещами заниматься не с руки, да и мужикам порядком надоело, и вот благодаря этому, родилась идея найти замену этим занятиям и сделать достаточно мощный блок питания, при помощи которого можно было бы проверять на работоспособность любое троллейбусное электрооборудование.

В гараже у меня был мощный блок питания, и вот по такой-же схеме я и решил собрать подобное устройство для нужд троллейбусного парка, который был бы мне в помощь, да и мужикам на радость.

Данная схема представляет собой мощный блок питания, где в качестве регулирующих элементов используются тиристоры. Вся мощность этого блока питания ограничена только силовым трансформатором и тиристорами.
Если поставите более мощный трансформатор и тиристоры, то соответственно и выходной ток этого блока питания увеличится.

Блок питания собран был в основном из деталей списанной и разобранной оргтехники и из того, что там же и нашлось. А нашёлся там в хламе готовый трансформатор от бесперебойника UPS-1200, который выдаёт 2х30Вольт, тиристоры VS1 — VS2 Т50 на 50А, можно вместо них использовать любые на ток не менее 40А, а если планируется ток нагрузки меньше, то конечно можно ставить тиристоры и с меньшим током.
Дроссель L1 был так-же найден в радио-хламе от неизвестного устройства, на вид магнитопровод, как от ТСШ-160 (ТСШ-170) и окно было полностью заполнено обмоткой, проводом диаметром 3 мм с зазором 1,5-2,0 мм, довольно мощный на вид дроссель.
Если не найдёте готовый дроссель, то можно сделать его самостоятельно.
Сердечник можно взять от любого силового трансформатора, мощностью от 100-120 вт, лучше Ш-образной формы (ШЛ) и намотать обмотку проводом диаметром 2,0-3,0 мм (набором проводов), или даже подойдут и сердечники и П и ПЛ. На них можно намотать обмотку и на одном каркасе до заполнения окна, или разделить её на два каркаса и соединить потом половины последовательно ( начало с началом или конец с концом) и собрать сердечник с аналогичным зазором.
Трансформатор TV2 был взят от какого то транзисторного радиоприёмника, это согласующий трансформатор. Можно использовать любой, подобного назначения, или намотать его самостоятельно на небольшом сердечнике, по данным, которые имеются в справочниках по транзисторным радиоприёмникам, журналах «Радио» или в интернете.
Минимальное выходное напряжение блока питания получилось около 1,5В, максимальное под полной нагрузкой 30 Вольт. Блок питания довольно стабильно его держит.

Работает БП, как я сказал, очень стабильно.
Транзистор VT2 формирует «пилу» для работы ШИМ, синхронизируемой с сетью через транзистор VT1.
Конденсатор С7 желательно подобрать по линейной форме «пилы» на нём. Конденсаторы фильтра С11-С12 я ставил по 2200 мкФ 50 вольт, на схеме указана их минимальная ёмкость.
На К140УД7 формируются импульсы которые уже управляют тиристорами через составной (Дарлингтона) транзистор VT3.

Вместо К140УД7 можно поставить К140УД6, К140УД8 и практически любые другие, подходящих по напряжению питания и под сопротивление нагрузки не хуже 2 кОм. К напряжению питания эти микросхемы не критичны, по этому в качестве КС515 можно использовать любые другие стабилитроны на напряжение стабилизации от 12Вольт до 15Вольт (Д814Г, Д814Д, КС512) или импортные.
Транзисторы VT1-VT2 можно использовать любые, соответствующей структуры, и вместо VT3 можно так-же использовать любые Дарлингтона соответствующей структуры, например от старых матричных принтеров, они там используются для управления шаговыми двигателями.

Можно попробовать вместо VT3 использовать МОСФЕТ с N-каналом, тогда подойдёт любой операционный усилитель, единственно что нужно — ёмкость С13 уменьшить до 10нФ, резистор R12 увеличить до 100кОм.

Конденсатор С8 даёт устойчивость работы тиристоров на малых токах нагрузки и плавную подачу напряжения после включения БП в сеть.

Печатную плату я не делал, весь монтаж выполнил навесным на небольшой плате, к которой приклеил электролитические конденсаторы и в основном использовал их выводы, как монтажные точки.

Данная схема управления также была использована и в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов.
Выходное напряжение вторички силового трансформатора, тогда вполне хватит и 2х15-18 вольт, с допустимым током, которым вы планируете заряжать аккумуляторы.
Тиристоры для зарядного устройства достаточно будет на 10-25 ампер и дроссель L1 из схемы можно исключить.

В качестве регулировочного резистора (R10) в таких целях я стараюсь использовать проволочные, они надёжнее, особенно для гаража или там, где имеются перепады температуры и влажности.
Тиристоры установлены на алюминиевой пластине, которая используется как крепление тиристоров, как контакт и как теплоотвод.

Да, если влом Вам будет мотать согласующий трансформатор и не найдёте его готовым, то схему управления тиристорами можно будет сделать и по такому варианту.

Трансформатор в этом случае можно не ставить. Оптроны я брал самые ходовые из серии 817, которые в компьютерных блоках питания стоят, и управляли они тиристорами Т122-25. Такая схема тоже вполне нормально работала.

Да, эту схему я не проверял на работоспособность с мощными тиристоры и со старыми тиристорами советского производства. Я не знаю как она будет с ними работать.
Там просто при небольшом выходном напряжении нужно и ток удержания держать, и ток управления тоже, иначе хаотически пропускаются периоды и трансформатор начинает дёргаться и цыкать.
Чтобы тиристоры в этом случае были нормально открыты (протекал по ним необходимый ток удержания), можно поставить до амперметра (параллельно конденсаторам С11-С12) нагрузочный резистор соответствующей мощности, который и обеспечил бы при минимальном выходном напряжении необходимый ток удержания для тиристоров, и который бы выдержал и максимальное выходное напряжение.

Защиту в этом блоке питания я не делал, потому что сложную делать было не хотелось, а простая обычно срабатывать не успевает. Просто поставил совдеповские тиристоры, которые гораздо надёжнее транзисторов, да и тиристоры когда попадаются халявные, то можно их и по мощнее с запасом поставить.

Удачи Вам в творчестве и всего наилучшего!
 

Как сделать лабораторный источник питания своими руками

Подборка рекомендаций и ссылок по сборке лабораторного источника питания (ЛБП) своими собственными руками из доступных комплектующих. Вариантов сделать для себя точный блок питания с регулировкой множество — начиная от простых и бюджетных, заканчивая серьезными устройствами с мощной стабилизацией, связью с компьютером и удаленным программированием. 

 

Программируемые и управляемые модули для ЛБП

Простой способ собрать для себя лабораторный источник питания — это взять управляемый модуль-преобразователь со стабилизацией питания. Одни из самых мощных на Алиэкспресс — это модули RD DPS5015 и DPS5020, с выходными токами 15 и 20 Ампер соответственно. Для удаленного управления выбирайте версии «С» — communication для работы через USB/Bluetooth/Wi-Fi. Модули RD DPH5005 имеют встроенный Buck Boost конвертер для повышения напряжения (можно питать 12/24 вольта и получить на выходе, 30-40-50В. Один из самых продвинутых программируемых преобразователей питания — это модель RD 6006 (подробный обзор). Предыдущий список модулей с интересными вариантами.

Компактные преобразователи питания

Не всегда нужны громоздкие источники и приборы, но достаточно бывает компактного преобразователя для подключения и быстрого теста самоделок. На выбор могу предложить несколько вариантов. Например, простой карманный источник питания, который работает от USB зарядки или павербанка — DP3A, с поддержкой быстрой зарядки QC3.0 и возможностью выставить нужный ток или напряжение со стабилизацией до 15W. Подробный обзор DP3A по ссылке. Чуть мощнее и в отдельном корпусе под блочный монтаж — преобразователь 32В/4А с встроенными защитами (OVP/OСР/ОРР) и стабилизацией тока и напряжения CC/CV, а также возможностью поднять выходное напряжение (Buck Boost). Еще один полезный для домашних самоделок источник — простой блок питания наподобие ноутбучного, но со встроенным показометром и регулировкой. Заявлена стабилизация напряжения мощность до 72W (максимум 3А на выходе). 

Стационарные источники питания все-в-одном

Для стационарной работы я бы рекомендовал иметь дома хотя бы один мощный источник типа KORAD. Цифры в названии подобных ЛБП обычно показывают максимальные режимы питания: 30/60 Вольт и 5/10 Ампер. То есть KORAD KA3005 — это 30В/5А, модели 6005 стабилизирует большее выходное напряжение, а типа 3010 — больший ток (до 10 А). Плюс подобных источников — встроенный сетевой преобразователь на 220В.

Модули сетевого питания для сборки ЛБП

Для питания управляемых модулей нужен сетевой преобразователь. Я бы не рекомендовал брать дешевые «народные» платы питания, а предложил бы посмотреть в сторону корпусных БП. В таких уже продумано охлаждение и монтаж, присутствует некоторая регулировка выхода. На выбор предлагаются источники с выходным напряжением на 5V, 12V, 24V, 36V, 48V, 60V и мощностью  до 400 Вт. Конечно, можно использовать и компьютерные источники питания АТХ (с выходом 12В и преобразователем типа DPH5005, или с переделкой для повышения выходного напряжения), и другие от старой аппаратуры.

Таким образом, можно на базе готовых модулей и источников тока создать свой удобный и точный блок лабораторного питания. За основу можно взять как старую технику, так и полностью готовые комплектующие с Алиэкспресс и радиомагазинов. Цены варьируются от $5 за простой преобразователь с экраном и стабилизацией, и до $100 за мощное устройство. Из полезных функций — наличие Buck Boost конвертера, который помогает повышать напряжение при недостатке входного, функция заряда аккумуляторов (с наличием встроенной защиты и счетчиков емкости), функция стабилизации тока, функции удаленного управления.

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.

Создайте простой блок питания постоянного тока

Обновление / исправление 8 апреля 2021 г .: Изначально эта история была опубликована 3 февраля 2010 г. Этот проект может не соответствовать действующим электротехническим нормам, в которых вы живете, и, по-видимому, не имеет определенных функций 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. Вин Маршалл

Исправление

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

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

Регламент

На этом этапе мы используем интегральную схему (ИС), чтобы последовательно регулировать напряжение до желаемого уровня.При выборе размеров компонентов для всех предыдущих этапов важно управлять этой ИС с уровнем напряжения, значительно превышающим 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 сборки этого конкретного блока питания вам потребуется следующее:

  • Шнур питания. Там должен быть один где-то валяется…
  • Тумблер SPST 120V
  • Монтаж на панели неоновая лампа 120V
  • 3 клеммы для крепления
  • 7805 Регулятор напряжения 5V
  • 7812 Регулятор напряжения 12V
  • Трансформатор с входным напряжением 120V и выходом напряжение около 24 В, чтобы Vin для регулятора 7812 оставался 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 заземляет металлический корпус. 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. Этот проект может не соответствовать действующим нормам. Vin Marshall

Как собрать собственный блок питания »maxEmbedded

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

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

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

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

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

Дополнительно

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

Трансформаторы

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

Клеммы ввода / вывода трансформатора

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

Регуляторы напряжения

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

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

Схема регулятора напряжения

Диодный мост

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

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

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

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

Схема и изображение диода

Цепь фильтра

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

Схема и изображение конденсатора

Вот принципиальная схема блока питания:

Принципиальная схема

Как это работает

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

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

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

Очень распространенный тип переходного разъема

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

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

Порты подключения переходного разъема

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

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

 R = (Vout - 3) / 0,02 Ом 

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

Схема и изображение резистора

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

Схема и изображение светодиода

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

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

Радиатор

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

ПРИМЕЧАНИЕ: Всем платам микроконтроллеров потребуется положительный полюс на наконечнике и заземление на втулке.

Это адаптер на 12 В, который я сделал

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

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

Вишвам Аггарвал
[email protected]

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Сделайте простой блок питания 12 В (очень просто) [Проект своими руками]

спецификация

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
id значение количество пакет деталей
1 Мостовой выпрямитель 1 МОСТ-WOB D1
2 1u 1 CAP-D3.0XF1.5 1000 мкФ 25V ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР
3 Светодиод-3ММ 2 Светодиод-3ММ / 2.54 светодиод 3 мм, светодиод 1
4 XFMR 2 ТРАНСФОРМАТОР T1,12V1 ТРАНСФОРМАТОР AMPSTEPDOWN
5 Переключатель, 3 * 6 * 2.5Пластиковая головка белая, 260G, 0,25 мм, SMD 1 ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ZF CRE22F2FBBNE
6 ВХОД 220 В переменного тока 1 HDR1X2 ВХОД 220 В переменного тока
7 1N4007 4 ДО-41 ДИОД, ДИОД, ДИОД, ДИОД
8 1000 мкФ 25 В электролитический конденсатор 1 CAP-D3.0XF1.5 C1
9 220 В переменного тока 1 HDR1X2 ВХОД НАПРЯЖЕНИЯ
10 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 1 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ-3X6X2.5_SMD ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
11 1 ОСЬ-0.3 РЕЗИСТОР

Скачать спецификацию Заказать в LCSC

ИБП «Сделай сам» (или, если нужно, «Гетто»)

Первоначально опубликовано 2001 в Атомарно: вычисления максимальной мощности
Последнее изменение 03 декабря 2011 г.

Вы знаете, что такое источник бесперебойного питания похоже, да? Это тяжелая бежевая коробка с розеткой IEC на одной. конец, одна или несколько трехконтактных розеток на другом, несколько лампочек и кнопок.

Что ж, может быть.

Или может выглядеть так.

Эта штуковина работает в основном так же, как обычное «двойное преобразование». UPS.Рядом с компьютером большой толстый блок питания постоянного тока с аккумулятором. сидя на нем. Этот блок питания подключен к сети по одному сбоку и к аккумулятору и инвертору (коробка справа), параллельно, с другой. Блок питания заряжает аккумулятор и запускает инвертор, пока есть питание от сети.

Инвертор преобразует постоянный ток низкого напряжения обратно в мощность переменного тока с эффективностью. более 85% — 100 Вт постоянного тока на входе, около 90 Вт переменного тока на выходе.Если пропадает питание от сети, инвертор просто работает от аккумулятора, а компьютер (и монитор) продолжайте грузить. Чуть больше часа с этим нетребовательным настольный ПК и малогабаритный аккумулятор.

Многие стандартные ИБП могут обеспечивать питание только в течение нескольких минут — долго достаточно, чтобы сохранить вашу работу и выключиться. Все модели, кроме самых дешевых, имеют последовательное соединение с ПК и программное обеспечение, позволяющее компьютеру отключиться вниз, если вас нет рядом, когда ИБП делает свое дело, а заряд батареи становится низко.

Однако с таким ИБП Franken-UPS у вас может быть столько же батареи резервное копирование, которое вы можете разместить в своем компьютерном зале.

ИБП с двойным преобразованием, подобный этому, постоянно управляет инвертором. Большинство ИБП этого не делают. Вместо этого они являются «резервными источниками питания», в которых инвертор работает только при пропадании сетевого питания. В остальное время они просто пропустите сетевое питание на выход, может быть, с хорошей фильтрацией, может и без. Резервный дизайн делает ИБП более эффективным, а также позволяет дешевым агрегатам иметь инверторы более низкого качества, потому что инвертор почти никогда не приходится что-либо делать.

Существуют также «линейно-интерактивные» ИБП, которые запускают инвертор все время. время, хотя и не на полную мощность; они также передают сетевое питание через, пока есть в наличии. При сбое питания уже работающий инвертор просто компенсирует слабину.

ИБП с двойным преобразованием, или «он-лайн», обеспечивают наилучшую фильтрацию мощности из трех разновидностей ИБП и не имеют задержки отключения, если сеть терпит неудачу. Но для бытовых нужд особой разницы, кроме цены, нет. между тремя.

Этот ИБП, сделанный своими руками, может иметь двойное преобразование, но он примерно такой же элегантный. как это выглядит. Большинство людей этого не захотят.

Это , а позволяет вам увидеть, что внутри обычного моноблочного ИБП. Все компоненты в этой настройке — просто автономные версии основные биты внутри обычного ИБП.

Аккумулятор

ИБП

требуется большая емкость аккумуляторов, и не обязательно свет. Поэтому они используют свинцово-кислотные батареи.

Стандартные ИБП — ну, те, которые достаточно малы, чтобы их можно было носить с собой, в любом случае — используйте «гелевые ячейки», которые являются наиболее распространенным видом герметичного свинца. Кислотные (SLA) батареи. Обычно, когда кто-то ссылается на батарею SLA, они речь идет о гелевой ячейке.

Эти батареи дешевые, они не протекают, они очень стандартизированы. и их можно купить в любом магазине электроники, и они обладают приемлемой производительностью за деньги.

Желейный электролит в гелевой ячейке плохо справляется с газом. пузыри, которые развиваются быстро, если он перезаряжен, и медленно, даже если он просто постоянно пополнялся.Пузырьки испортят электролит. к пластинам аккумулятора, что снижает емкость.

Дешевые батареи SLA также определенно построены по цене. Ваш обычный 12-вольтный блок SLA «семь ампер-час» может работать как большая мощность, как и следовало ожидать от этого рейтинга, даже при более слабом токе с двумя батареями Конфигурация 24 В, которую используют многие ИБП. Не ожидайте большего, чем пару лет жизни без батарей SLA по выгодной цене в дешевом ИБП.

Для большой емкости и отличных сильноточных характеристик, «мокрый» свинцово-кислотный батареи с обычным жидким сернокислотным электролитом — способ идти. Вы не хотите их сбивать, вы не хотите нести их по лестнице, вы хотите убедиться, что вентиляция достаточна, чтобы водород производить во время зарядки не делает вашу компьютерную жизнь неожиданной захватывающе, и да, им нужно время от времени пополнять, если вы хотите, чтобы они продолжались хорошо.Но даже небольшой автомобильный аккумулятор даст вам 25 настоящих ампер-часов в течение для питания компьютеров. Только ваше умение перевозить тяжелые предметы ограничивает емкость, которую вы можете получить от мокрых батарей параллельно.

Автомобильные аккумуляторы можно купить дешево, но они не любят полностью выписан. Как и обычные гелевые клетки. Разрядите любую свинцово-кислотную батарею и оставьте в таком состоянии достаточно долго, и пластины сульфатируются, батарея бесполезна.

Более дорогие батареи «глубокого разряда» сконструированы так, чтобы работать лучше с этим; у них нет огромной мгновенной текущей емкости «заводной» аккумулятор, если вы хотите запустить двигатель, но вы можете запустить их через полные циклы снова и снова без вреда. Их по-прежнему не должно быть ушел, хотя.

Эта батарея не является обычной влажной ячейкой или гелевой ячейкой. Это спасательный круг GPL-1300 от Concorde Battery Корпорация, которая производит аккумуляторы для всего, от гоночных яхт до истребители.Это герметичная конструкция с регулируемым клапаном и жидкостью. электролит впитался на стекловолоконный мат между плотно прилегающими пластинами — лучший способ сделать батарею SLA. Стеклянный мат придает ему производительность влажной батареи и непроливаемость гелевого элемента.

GPL-1300 — самая маленькая батарея Concorde — она ​​весит меньше семи килограммы. Но он рассчитан на запуск двухлитрового морского дизеля и имеет подлинная емкость 13 ампер-часов для приложений ИБП.

Однако вы смотрите примерно на 250 австралийских долларов за один из них. Это куплю у вас гораздо более емкая обычная влажная батарея.

Блок питания

ИБП нужно что-то для зарядки аккумулятора и запуска инвертора, когда сеть не вышла из строя. Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов через «постоянную напряжение »метод прост. Зарядить их колодец несколько сложнее.

Если вы подключите свинцово-кислотную батарею к источнику питания, который настроен на такое же напряжение, какое может держать аккумулятор, когда он полностью заряжен, вы заряжайте аккумулятор, и вы не перезарядите его.Это называется «поплавок». заряжать; это не самый быстрый способ зарядить аккумулятор в ампер-часах, но Вы можете оставить зарядное устройство подключенным навсегда, не поджаривая аккумулятор.

К сожалению, плавающий заряд никогда не сможет полностью зарядить аккумулятор. А также если вы оставите свинцово-кислотную батарею на плаву навсегда, она будет медленно сульфатироваться, как если бы его ненадолго оставили плоской. «Допустимый заряд» около 2,4 вольт. на элемент (14,4 В для батареи 12 В) требуется примерно каждые шесть месяцев, для максимального срока службы батареи.

Схема зарядки в действительно классных коммерческих ИБП может периодически высокие расходы, но не ожидайте их от дешевого устройства.

Для батареи Lifeline, которую я использовал, напряжение холостого хода составляет от 13,2 до 13,4 вольт, в зависимости от температуры — температура выше, напряжение ниже. Я предоставил это с помощью моего настольного источника переменного напряжения на 25 ампер, установленного на это напряжение.

Невозможно произвести автоматическое пополнение счета с помощью этой штуки, но есть ничто не мешает крутить ручку до 14.4 вольта на несколько часов каждые полгода. И постоянный номинальный ток этого источника питания 25 А означает он может выдавать 300 Вт при 12 вольт. Учитывая эффективность от 85 до 95% инверторы текущей модели, это означает, что вы можете использовать резистивный резистор мощностью не менее 255 Вт. load (о котором подробнее …) из него.

Однако такой блок питания не из дешевых. Это Jaycar Electronics MP-3088, который списки за 359 австралийских долларов. Обычные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов со скидкой в ​​вашем регионе место автозапчастей, намного дешевле чем это.

Если вам нужна токовая нагрузка 25 А, вы не получите ее просто одно дешевое зарядное устройство. Вместо этого вам придется взять несколько одинаковых зарядных устройств. и подключите их к батарее параллельно. Это примерно так же элегантно, как сделать плату на 24 розетки из двойных переходников, но она будет работать, если ваши зарядные устройства не пытаются делать ничего умного. Какие дешевые не будут; некоторый из них нет даже предохранителя . Важно, чтобы зарядные устройства быть идентичным; дешевые и противные зарядные устройства, которые означают быть точно таким же не обязательно.Желательно сделать несколько разумных зондирование мультиметром, чтобы увидеть, не треснули ли различные положительные выводы все параллельные установки имеют одинаковый потенциал, когда они работают.

Дешевые зарядные устройства могут или не могут позволить батарее разряжаться через них, наоборот, при отключении электроэнергии; худший сценарий здесь — разрушение зарядного устройства, хотя более вероятна простая потеря заряда аккумулятора. Лавка расходные материалы, вероятно, этого не сделают — мои, конечно, нет.Как и большинство скамей расходных материалов, имеет хорошую защиту от обратного тока и перегрузки по току.

Если у вас есть зарядное устройство без схемы предотвращения обратного тока, хотя тогда вам понадобится какой-то изолятор батареи — причудливый для многоаккумуляторных автомобилей или просто большой толстый диод. Дешевые зарядные устройства могут плохо справляется с падением напряжения от диодного изолятора; они будут должны подавать больше вольт для достижения того же тока заряда, и они могут получить забавные идеи о состоянии заряда батареи.

Оценки дешевых зарядных устройств в целом довольно оптимистичны, но три Зарядные устройства на «10 ампер» должны обеспечивать непрерывную работу на 25 ампер. Четыре конечно будет, если только они не от очень захудалого производителя.

Если напряжение АКБ при полной зарядке незначительно превышает допустимое плавающее напряжение, тогда вы можете оставить свои дешевые зарядные устройства подключенными навсегда. Если выше, то аккум будешь медленно варить; если ниже, то у вас будут проблемы с ранней сульфатацией.

Но эти зарядные устройства действительно дешевые.

Инвертор

Это инвертор от 12 до 240 вольт на 300 вольт для пожилых людей. дизайн, с не очень большой номинальной импульсной мощностью — количество мощности, которое он может доставить на короткое время.

Вт может равняться вольт, умноженному на ампер, но только для цепей постоянного или переменного тока. работа исключительно с резистивными нагрузками, такими как обогреватели или лампы накаливания. Компьютеры и мониторы не являются резистивными нагрузками.Технически говоря, у них довольно противная «сила фактор ». Инвертор на 300 ВА может потреблять всего около 210 Вт. стоимость оборудования для ПК; может даже меньше. Подробнее об этом применительно к компьютеру ИБП, ознакомьтесь с официальным документом APC в формате PDF по этой теме, здесь.

Однако то, что в компьютере установлен блок питания мощностью 300 Вт, не означает, что он нуждается в инвертор 430 ВА. Это понадобится только в том случае, если он полностью загрузит каждый из своих Выходные шины блока питания, чего почти наверняка нет.

В наши дни вы можете получить инвертор на 300 ВА с номиналом перенапряжения 900 ВА и эффективность выше 90% примерно за 160 австралийских долларов — у Jaycar есть один, MI-5062, по этой цене. Менее чем вдвое дороже вы можете получить 600 ВА постоянного тока, Инвертор перенапряжения 1500 ВА, которого достаточно для работы практически любого ПК, и его монитор.

Рейтинг скачков напряжения имеет значение, потому что многие устройства потребляют намного больше тока при запуске, чем при запуске. Лазерные принтеры и холодильники, например, у вас есть такие огромные текущие требования к запуску, что вам понадобится явно инверторы с сильно завышенными номиналами, если вы хотите их запустить.Компьютеры не это плохо, но мониторы с ЭЛТ все еще могут быть проблемой.

Компьютер, который я питал от этой установки, представляет собой скромную коробку Celeron с 15 дюймовый монитор. ПК без монитора потребляет пиковый ток около 8,5 ампер. от аккумулятора через инвертор при запуске. Затем становится меньше чем шесть ампер.

Схема размагничивания монитора потребляет больше, чем пиковая мощность. мощность инвертора.

Поскольку практически все ЭЛТ автоматически размагничиваются при включении питания. вверх, это проблема.Еще один 15-дюймовый аппарат, который я пробовал, просто привязал иглу у меня амперметр на мгновение включился, а потом сидел там в режиме ожидания.

К счастью, старый монитор Mitac на картинке все еще может запуститься когда он пытается размагнитить себя и терпит неудачу. Он просто рисует красивую устойчивую восьмерку усилители, без страшного всплеска. Таким образом, ПК с монитором имеет пиковую потребляемую мощность. меньше постоянной выходной мощности инвертора, а затем стабилизируется примерно до 70% емкости.

Примечание: если вы не знаете, какой толщины использовать провод, скажем, для 20 ампер (чтобы обеспечить приличный запас прочности), это хороший признак того, что вы не совсем готов к этому проекту.

Решение проблемы перенапряжения монитора, конечно же, заключается в использовании более современный инвертор с большим номиналом перенапряжения или использовать более низкую мощность монитор, как ЖК-экран. 15-дюймовые ЖК-дисплеи (у которых площадь экрана больше, чем у «15-дюймовый» ЭЛТ) потребляет менее 40 Вт и не имеет скачков при запуске, чтобы говорить из.Так что они отличные кандидаты для приложений «альтернативной энергетики».

Формы сигналов инвертора

«Форма волны» инвертора — это то, как изменяется выходное напряжение инвертора. поскольку он проходит через свои положительные / отрицательные циклы переменного тока. В частота колебаний для всех австралийских инверторов 220/240 вольт должна быть те же 50 Гц (циклов в секунду), что и обычная электросеть в этой стране, но график зависимости напряжения от времени на выходе инвертора может быть совершенно другим. от сети.

Если, например, напряжение повышается практически мгновенно до полного положительного значения, держится там половину цикла, затем практически мгновенно падает до полного отрицательного для другого полупериода вы смотрите на «прямоугольную волну».

Нормальное сетевое питание чередуется плавными синусоидальными волнами — ну, когда Во всяком случае, он не загрязняется скачками, провалами и скачками. Эта синусоидальная форма волны, показанная на этом рисунке зеленым цветом, точно имитируется только более дорогие «синусоидальные» инверторы.Вы можете купить ИБП с синусоидальной волной. инверторы — вы смотрите, может быть, 900 австралийских долларов за интерактивную линию 750 ВА. один. Вы также можете купить синусоидальные инверторы отдельно.

Но

ПК в них не нуждаются. Они отлично работают на модифицированной прямоугольной волне. мощность — это красный сигнал на картинке. Инверторы, которые выводят это форма волны дешевле, чем единицы синусоидальной волны.

Большинство двигателей переменного тока — например, электроинструменты — будут нормально работать после измененных мощность прямоугольной волны также, но они могут потреблять примерно на 20% больше энергии чем вы ожидаете, и может раздражать.Вещи со схемотехникой, которая полагается на чистой синусоидальной энергии — электрические часы, хлебопечки, некоторые зарядные устройства, двигатели с «экранированным полюсом», используемые потолочными вентиляторами, скорее всего, будут плохо себя вести.

Синяя форма волны на картинке, кстати, представляет собой простую прямоугольную волну. Сейчас довольно сложно найти простые прямоугольные инверторы. Который хорошо, потому что ты, вероятно, не хочешь этого. Они могут запускать некоторые, но не все, моторы, и они прекрасно справляются с лампами накаливания.Но даже мощность компьютера не гарантируется, что расходные материалы будут работать должным образом на этом чрезвычайно «грязном» мощность.

Зачем делать самому?

Для чего нужна самостоятельная установка ИБП, кроме изготовления смотришь все технично и грамотно?

Ну, если хотите, у вас будет чудовищная емкость аккумулятора.

Вы не можете заменить батареи большей емкости на большинство стандартных ИБП. И дело не только в том, что батареи большего размера не поместятся в коробке; стандарт схема зарядного устройства также вряд ли справится с большей емкостью.Если заряд занимает больше времени, чем должен, или ток заряда слишком велик, ИБП может предположить, что с аккумулятором что-то не так.

Лучшие коммерческие ИБП имеют стандартный разъем расширения батареи; некоторые дешевые устройства будут работать с большей емкостью батареи, но у вас есть припаять кабель расширения к соответствующим клеммам внутри, чтобы это произошло. Не делайте ставки на то, что это возможно с Дж. Хотя случайный ИБП.И чем больше мощности вы добавляете, тем меньше вероятность это работать.

О, и если ваш дешевый ИБП не ожидает большей емкости аккумулятора, он тоже не будет ожидать большего времени выполнения. Так он может перегреться и умереть, если вынужден работать на почти полной мощности намного дольше стандартного аккумулятор мог обойтись.

Используйте глупое зарядное устройство, например, мой блок питания постоянного тока и специальный инвертор. разумного качества, и у вас не будет этих ограничений.Ты должен Следите за своей батареей, и вы должны тщательно установить напряжение. Но вы также можете использовать банк аккумуляторов для грузовиков для питания вашего ПК в течение недели. без сети, если хотите.

ИБП с раздельными ящиками также полезен для большего, чем моноблок. Маленькая герметичная батарея в этой установке имеет более чем достаточно тычка, чтобы начать например, моя машина, которая больше, чем может выдержать кирпич SLA на 7 Ач.

(у меня есть , использовал небольшую батарею SLA для запуска автомобиля, один раз, но только косвенно; Взял свежезаряженный SLA и подключил параллельно с разряженным аккумулятором автомобиля, и просто оставил его там на полчаса, чтобы вставьте немного заряда в вещь.Потом я un подключил SLA, и завел машину от теперь уже слегка заряженной основной аккумуляторной батареи.)

Настольный блок питания тоже вообще полезная вещь. Я использую все свое время, когда я создаю и тестирую что-то, или когда мне просто хочется поджечь карандаш.

И инвертор можно подключить к автомобильному аккумулятору в любом месте для питания. различные гаджеты.

(Примечание — езда по городу с пассажиром, показывающим 240 стробоскопическая вспышка для ничего не подозревающих пешеходов не приветствуется и не поощряется, автор.И даже несмотря на то, что дождь выглядит действительно круто, пожалуйста, сделай не стоять под дождем, держась за стробоскоп.)

Если, конечно, ни одно из этих преимуществ вам не нравится, то нет причина для вас купить эти отдельные компоненты. Они не дадут вам высшего класса система зарядки (во всяком случае, если вы не потратитесь на зарядное устройство высшего класса), они никак не взаимодействуют с компьютером, и вряд ли они и аккуратный раствор.

Но если вы ищете ИБП промышленной мощности, не как цены на варианты без привязки, это может быть проще, чем вы думаю свернуть свой собственный.

Как преобразовать 110 переменного тока в 12 вольт постоянного тока

Обновлено 28 декабря 2019 г.

Ли Джонсон

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

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

Цепи переменного и постоянного тока

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

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

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

Трансформаторы напряжения

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

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

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

Поиск преобразователя 110 в 12 В

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

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

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

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

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

Как запустить проект

Добавлено в избранное Любимый 61

Обзор

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

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

Рекомендуемая литература

Вот соответствующие уроки, которые вы можете проверить перед чтением этого:

Способы питания проекта

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

  • Питание от USB
  • Настольный источник питания переменного тока
  • Настенный адаптер переменного тока в постоянный (как в компьютере или ноутбуке)
  • Батареи

Четыре распространенных способа электроснабжения вашего проекта

Какой вариант мне выбрать для поддержки моего проекта?

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

Питание от USB

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

Кабель USB от A до B — 6 футов

В наличии CAB-00512

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

1

Кабель USB micro-B — 6 футов

В наличии CAB-10215

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

13
Настольный источник питания переменного тока

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

Вот несколько настольных источников питания переменного тока из нашего каталога.

Настенные адаптеры переменного тока в постоянный

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

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

Аккумуляторы

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

Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

В наличии PRT-13855

Это очень тонкие и очень легкие батареи, основанные на химическом составе литий-ионных аккумуляторов.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…

. 7

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

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

1

Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA

В наличии PRT-00335

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

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

LiPower — повышающий преобразователь

В наличии PRT-10255

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

5

Рекомендации по напряжению / току

Сколько напряжения мне нужно для Project X?

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

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

Сколько тока мне нужно для Project X?

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

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

Коричневые светодиоды с цепочкой светодиодных лент

Не знаете, насколько актуален ваш проект?

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

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

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

Подключения

Как подключить аккумулятор или источник питания к цепи?

Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.

Общие способы подключения питания к вашей цепи

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

Кабели с крючками от банана к микросхеме

В наличии CAB-00506

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

7

Кабели от банана к банану

В наличии CAB-00507

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

2

Кабель от банана к аллигатору

В наличии CAB-00509

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

2

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

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

Комплект SparkFun ProtoShield

В наличии DEV-13820

SparkFun ProtoShield Kit позволяет вам настроить свой собственный щит Arduino, используя любую схему, которую вы можете придумать, а затем…

3

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

Разъем SparkFun USB-C

В наличии BOB-15100

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

4

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

Держатель батареи 9 В

В наличии PRT-10512

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

3

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

Основные сведения о разъеме

18 января 2013 г.

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

Дистанционное / мобильное питание

Какую батарею мне выбрать?

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

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

Батареи, подключенные последовательно и параллельно

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

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

Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?

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

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

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

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

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

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

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

Energizer AA, ток и время работы от батареи

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

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

Стресс-тестирование

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

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

Ресурсы и дальнейшее развитие

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

Основные сведения о разъеме

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

Руководство по подключению LumiDrive

Светодиодный драйвер LumiDrive — это набег SparkFun на все, что связано с Python на микроконтроллерах. С SparkFun LumiDrive вы сможете контролировать и персонализировать целую цепочку APA102 прямо с самой платы.

Или посмотрите некоторые из этих сообщений в блоге, чтобы найти идеи:

Четыре различных способа избавиться от электросети

Надеюсь, вы прочитали мой предыдущий пост « Как выбрать лучший инвертор для автофургонов », что означает, что вы провели исследование, оценили свои требования к мощности и, наконец, пришли к решению.

Вы заказали инвертор и сегодня он прибыл! Теперь вы готовы приступить к установке инвертора DoItYourselfRV.

Если вы выбрали небольшой инвертор (около 75 Вт), то его можно подключить к розетке прикуривателя.

Все, что больше, необходимо подключить напрямую к батареям.

Чтобы снизить потери напряжения, вам необходимо установить инвертор как можно ближе к батареям.

В руководстве к инвертору, вероятно, будет предложен размер провода. Используйте рекомендуемый размер или больше . Помните, что чем больше размер провода, тем меньше калибр.

Что бы вы ни делали, вы хотите максимально ограничить падение напряжения.

Следует приложить все усилия, чтобы потери не превышали 0,075 В. В таблице ниже показано падение напряжения на фут провода для инверторов различного размера. Это важно учитывать при установке инвертора на автофургоне.Для инверторов других размеров падение будет пропорциональным.

Как долго в проводах может падать напряжение инвертора

В качестве примера, используя приведенную ниже таблицу, предположим, что вы будете устанавливать инвертор на 2000 Вт (прокрутите сверху вниз и найдите 2000 Вт).

Он будет подключен к батареям с помощью 5 футов кабеля # 4 AWG (прокрутите справа налево от нагрузки 2000 Вт, пока не найдете столбец 4).

Потеря напряжения будет 0,0420 x 5 (длина провода между батареей и инвертором RV) =.210 вольт.

Это означает, что если ваши батареи заряжены до 13 вольт, инвертор будет видеть только 12,79 вольт (13 вольт ,210 потери). Может показаться, что это сработает, но результаты вам не понравятся.

Было бы намного лучше использовать кабель # 00 AWG, который будет иметь общие потери 0,066 В, что значительно ниже рекомендуемого порогового значения потерь 0,075 В.

Лучший подход — просто использовать самый большой размер, который подходит для клемм инвертора.

Установка инвертора

RV: потеря напряжения на фут провода

Калибр провода (AWG) # 0000 # 000 # 00 # 0 # 2 # 4 # 6 # 8
При нагрузке 100 Вт 0,0004 0,0005 0,0007 0,0008 0,0013 0,0021 0,0033 0,0052
Для нагрузки 500 Вт 0.0021 0,0056 0,0033 0,0041 0,0065 0,011 0,0165 0,026
Для нагрузки 1000 Вт 0,0041 0,0051 0,0065 0,0081 0,013 0,021 0,033 0,052
Для нагрузки 1500 Вт 0,0062 0,0083 0,0098 0,0122 0.0195 0,0315 0,0495 0,078
Для нагрузки 2000 Вт 0,0082 0,0102 0,0132 0,0162 0,026 0,042 0,066 0,104
При нагрузке 3000 Вт 0,0123 0,0153 0,0195 0,0243 0,039 0,063 0,066 0,156

[asa] B000GASX9O [/ asa]

Если у вас возникли проблемы с поиском подходящего провода для установки инвертора RV, можно легко приобрести кабель автомобильного аккумулятора или соединительные кабели сечением 4, 6 и 8 AWG (американский калибр проводов).

Сварочный кабель бывает большего размера, но стоит дорого, так как во многих случаях вам придется покупать целую катушку. Если рядом с вами есть поставщик, посмотрите, будут ли они продавать короткие отрезки, которые вам нужны. Возможно, вам повезет в вашем местном сварочном цехе.

Подключение инвертора

Сторона переменного тока (подключение инвертора к электрической системе жилого дома) установки инвертора жилого дома может быть более сложной. Но в любом случае вам необходимо убедиться, что к выходу инвертора не подключено ни береговое питание, ни мощность генератора.

Есть несколько возможных способов подключения инвертора. Какой бы вариант вы ни выбрали, вы можете выполнить электромонтаж с помощью стандартного неметаллического кабеля 14 AWG бытового типа.

Как бы вы это ни делали, вы обязательно должны убедиться, что ваш преобразователь не включен, когда он включен. Проблема с одновременным включением обоих заключается в том, что вы снимаете ток из своих батарей с помощью инвертора, в то время как ток обратно в них подается с помощью преобразователя.

Поскольку ни инвертор, ни преобразователь не являются эффективными на 100%, каждое отключение тока по контуру будет тратить часть энергии в виде тепла.Вы очень быстро разрядите батареи, пока инвертор не отключится из-за низкого напряжения. Это произойдет, даже если к инвертору не подключена нагрузка.

RV Inverter Способ установки 1.

Самое элегантное (и, конечно, самое дорогое) решение — подключить инвертор RV напрямую к распределительной коробке переменного тока RV через переключатель (имейте в виду, что тип используемого переключателя зависит от мощности RV. инвертор и если у вас есть генератор).Коммутатор автоматически выберет береговую мощность, если она доступна, и мощность инвертора, если она отсутствует. Если вы пойдете по этому пути, вам все равно придется избегать питания преобразователя от инвертора. Наиболее распространенный метод достижения этого — использование разделенной распределительной панели с преобразователем на той части панели, которая не подключена к инвертору. Если это кажется более сложной установкой инвертора RV, чем вы хотите попробовать, прочитайте, как использовать реле.

Инвертор

RV Способ установки 2.

С другой стороны, вы можете протянуть удлинитель от инвертора к любому устройству, которое вы хотите запитать в данный момент. Моя первая инверторная установка работала именно так. Он выполняет свою работу, но очень скоро мы устали подключать и отключать различные устройства к расширению. Несмотря на простую установку инвертора RV, я постоянно спотыкался о шнур.

Метод установки инвертора RV 3.

Немного менее грубый — подключить одну или несколько выделенных розеток к инвертору.Вы можете установить новые розетки или отключить существующие розетки от распределительной коробки. Сложность выполнения этого типа установки будет зависеть от того, где расположены розетки и насколько сложно подвести к ним провод. Этот метод установки инвертора в жилом доме означает наличие некоторых розеток, которые не работают, когда вы используете береговое электроснабжение, что может привести к некоторому разочарованию.

Инвертор

RV Метод установки 4.

Хорошим компромиссом является установка розетки на 30 ампер снаружи вашего дома на колесах, а затем подключение ее к выходу инвертора дома на колесах.Если вам требуется инверторное питание, вы просто отсоединяете RV от берегового источника питания и подключаете его к новой розетке на 30 ампер. С одной модификацией так устроен мой нынешний дом на колесах.

Вы помните, что преобразователь и инвертор никогда не должны быть включены одновременно? Без проблем. Я просто перевернул автоматический выключатель преобразователя перед включением преобразователя. То есть до тех пор, пока я не забыл его перевернуть и лег спать. Я торопливо встал, когда у меня загудел сигнал о низком заряде батареи на детекторе дыма.

На самом деле это должно было быть доказательством идиота. Решение состоит в том, чтобы получить реле (переключатель с электрическим приводом) с катушкой на 120 В переменного тока и нормально замкнутыми (н.з.) контактами, которые рассчитаны как минимум на 10 А постоянного тока. На рисунке ниже показано, как его подключить. Подключите катушку реле к выходу инвертора. Затем отсоедините линию горячего питания от преобразователя и снова подключите ее через сетевой шнур. контакты реле. Теперь, когда инвертор включается или выключается, реле автоматически включает или выключает преобразователь.

Удобнее всего установить реле на преобразователе или рядом с ним. Поскольку катушка реле потребляет очень небольшой ток, вы можете использовать 18 AWG (шнур лампы) или отрезать прочный удлинитель для наружного применения, если он нуждается в физической защите. Если у вашего реле есть дополнительные контакты, просто игнорируйте их.

Установка инвертора RV — дистанционный переключатель

Если вы купили дистанционный переключатель для вашего инвертора, вам необходимо его подключить. Обычно они подключаются стандартным телефонным кабелем.Если вам нужен кабель длиннее, чем тот, который был в комплекте с переключателем, он может иметь слишком большое сопротивление для работы. Если ваш более длинный кабель не работает, вам придется заменить кабель на провод большего сечения. Купите 4-жильный кабель , кабель 18 AWG . Отрежьте примерно 1 фут от каждого конца прилагаемого телефонного кабеля и вставьте новый провод.

Для справки вы можете посмотреть видео об установке инвертора для автофургона в прицеп для автофургона Keystone Cougar 276RLSWE с пятым колесом.

Теперь, если повезет, установка инвертора для дома на колесах должна быть завершена:

1.Вы позаботились о том, чтобы не разрушить его, подавая в него береговую энергию.

2. Вы уверены, что ваш преобразователь никогда не будет питаться от вашего инвертора.

3. Поздравляю. Включите его, отправляйтесь в путь и выходите из сети!

Любите RVing? Вы полюбите RV LIFE Pro

Это страсть к путешествиям, свобода открытых дорог. Это не пункт назначения, а путь. Он исследует мир. Вам не нужен дом, потому что, путешествуя, вы дома.Это RV LIFE.

Проблема в том, что планирование грандиозного путешествия на жилом доме довольно сложно. В RV LIFE мы считаем, что это должно быть просто. Как сами RVers, мы понимаем этот процесс и помогли миллионам RVer путешествовать с уверенностью и осуществить их мечты о путешествиях.

Мастер

RV Trip Wizard поможет вам спланировать идеальную поездку, а наше приложение RV GPS превратит ваш телефон в безопасный GPS-навигатор, который доставит вас туда безопасно. У вас есть вопросы по ВСЕМУ, касающемуся RVing, присоединяйтесь к обсуждению в любом из наших замечательных сообществ форумов RV.

Шаг 1. Нажмите здесь, чтобы узнать больше и подписаться на бесплатную пробную версию.
Шаг 2: Спланируйте поездку на автофургоне своей мечты.
Шаг 3. Наслаждайтесь незабываемыми воспоминаниями!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *