Майстер, опис пристрою якого в першій частині, маючи на меті зробити блок живлення з регулюванням, не став ускладнювати собі справу і просто використовував плати, які лежали без діла. Другий варіант передбачає використання ще більш поширеного матеріалу - до звичайного блоку була додана регулювання, мабуть, це дуже багатообіцяюче по простоті рішення при тому, що потрібні характеристики не будуть втрачені і реалізувати задумку можна своїми руками навіть не самому досвідченому радіоаматорові. В бонус ще два варіанти зовсім простих схем з усіма детальними поясненнями для початківців. Отже, на ваш вибір 4 способи.
Розповімо, як зробити регульований блок живлення з непотрібною плати комп'ютера. Майстер взяв плату комп'ютера і випиляв блок, що живить оперативку.
Так він виглядає.
Визначимося, які деталі потрібно взяти, які ні, щоб відрізати те, що потрібно, щоб на платі були всі компоненти блоку харчування. Зазвичай імпульсний блок для подачі струму на комп'ютер складається з мікросхеми, шим контролера, ключових транзисторів, вихідного дроселя і вихідного конденсатора, вхідного конденсатора. На платі ще й для чогось присутній вхідний дросель. Його теж залишив. Ключові транзистори - може бути два, три. Є посадочне місце по 3 транзистор, але в схемі не використовується.
Сама мікросхема шим контролера може виглядати так. Ось вона під лупою.
Може виглядати як квадратик з маленькими висновками з усіх боків. Це типовий шим контролер на платі ноутбука.
Так виглядає блок живлення імпульсний на відеокарті.
Точно також виглядає блок живлення для процесора. Бачимо шим контролер і кілька каналів живлення процесора. 3 транзистора в даному випадку. Дросель і конденсатор. Це один канал.
Три транзистора, дросель, конденсатор - другий канал. 3 канал. І ще два канали для інших цілей.
Ви знаєте як виглядає шим-контролер, дивіться під лупою його маркування, шукайте в інтернеті datasheet, завантажуєте pdf файл і дивіться схему, щоб нічого не наплутати.
На схемі бачимо шим-контролер, але по краях позначені, пронумеровані висновки.
Позначаються транзистори. Це дросель. Це конденсатор вихідний і конденсатор вхідний. Вхідна напруга в діапазоні від 1,5 до 19 вольт, але напруга харчування шим-контролера має бути від 5 вольт до 12 вольт. Тобто може вийти, що буде потрібно окреме джерело живлення для харчування шим-контролера. Вся обв'язування, резистори і конденсатори, не лякайтеся. Це не потрібно знати. Все є на платі, ви не збираєте шим-контролер, а використовуєте готовий. Потрібно знати тільки 2 резистора - вони задають вихідну напругу.
Резисторний дільник. Вся його суть в тому, щоб сигнал з виходу зменшити приблизно до 1 вольта і подати на вхід шим-контролера фідбек - зворотний зв'язок. Якщо коротко, то змінюючи номінал резисторів, можемо регулювати вихідну напругу. У показаному випадку замість резистора фідбек майстер поставив підлаштування резистор на 10 кіло. Цього було досить, щоб регулювати вихідну напругу від 1 вольта до приблизно 12 вольт. На жаль, не на всіх шим-контролери це можливо. Наприклад, на шим контролерах процесорів і відеокарт, щоб була можливість налаштовувати напруга, можливість розгону, вихідна напруга здається програмно по несколькоканальной шині. Міняти вихідна напруга такого шим контролера можна хіба тільки перемичками.
Отже, знаючи як виглядає шим-контролер, елементи, які потрібні, вже можемо випилювати блок живлення. Але робити це потрібно акуратно, так як навколо шим-контролера є доріжки, які можуть знадобитися. Наприклад, можна бачити - доріжка йде від бази транзистора до шим контролера. Її складно було зберегти, довелося акуратно випилювати плату.
Використовуючи тестер в режимі прозвонки і орієнтуючись на схему, припаяв дроти. Також користуючись тестером, знайшов 6 висновок шим-контролера і від нього продзвонив резистори зворотного зв'язку. Резистор знаходився РФБ, його випаяв і замість нього від виходу припаяв підлаштування резистор на 10 кіло, щоб регулювати вихідну напругу, також шляхом про дзвінки з'ясував, що харчування шим-контролера безпосередньо пов'язано з вхідною лінією харчування. Це означає, що не вийти подавати на вхід більше 12 вольт, щоб не спалити шим-контролер.
Подивимося, як блок живлення виглядає в роботі
Припаяв штекер для вхідної напруги, індикатор напруги і вихідні дроти. Підключаємо зовнішнє живлення 12 вольт. Загоряється індикатор. Вже був налаштований на напругу 9,2 вольти. Спробуємо регулювати блок живлення викруткою.
Прийшов час зацінити, на що здатний блок живлення. Взяв дерев'яний брусок і саморобний дротяний резистор з ніхромового дроту. Його опір низьке і разом з щупами тестера становить 1,7 Ом. Включаємо мультиметр в режим амперметра, підключаємо його послідовно до резистору. Дивіться, що відбувається - резистор розжарюється до червона, напруга на виході практично не змінюється, а струм складає близько 4 ампер.
Раніше майстер уже робив схожі блоки живлення. Один вирізаний своїми руками з плати ноутбука.
Це так зване чергове напруження. Два джерела на 3,3 вольта і 5 вольт. Зробив йому на 3d принтері корпус. Також можете подивитися статтю, де робив схожий регульований блок живлення, теж вирізав з плати ноутбука (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Це теж шим контролер живлення оперативної пам'яті.
Як зробити регулює БП зі звичайного, від принтера
Мова піде про блок живлення принтера canon, струменевий. Вони багато у кого залишаються без діла. Це по суті окремий пристрій, в принтері тримається на клямці.
Його характеристики: 24 вольта, 0,7 ампера.
Знадобився блок живлення для саморобної дрилі. Він якраз підходить по потужності. Але є один нюанс - якщо його так підключити, на виході отримаємо всього лише 7 вольт. Потрійний вихід, раз'ёмчік і отримаємо всього лише 7 вольт. Як отримати 24 вольта?
Як отримати 24 вольта, не розбираючи блок?
Ну найпростіший - замкнути плюс із середнім виходом і отримаємо 24 вольта.
Спробуємо зробити. Підключаємо блок живлення в мережу 220. Беремо прилад і намагаємося виміряти. Подсоединим і бачимо на виході 7 вольт.
У нього центральний роз'єм не задіяний. Якщо візьмемо і подсоединим до двох одночасно, напруга бачимо 24 вольта. Це найпростіший спосіб зробити так, щоб цей блок живлення не розбираючи, видавав 24 вольта.
Необхідний саморобний регулятор, щоб в деяких межах можна було регулювати напругу. Від 10 вольт до максимуму. Це зробити легко. Що для цього потрібно? Для початку розкрити сам блок живлення. Він зазвичай проклеєний. Як розкрити його, щоб не пошкодити корпус. Не треба нічого колупати, підчіплювати. Беремо деревинку помассивнее або є киянка гумова. Кладемо на тверду поверхню і по шву лупимо. Клей відходить. Потім по всім сторонам простукали гарненько. Чудовим чином клей відходить і все розкривається. Всередині бачимо блок живлення.
Дістанемо плату. Такі бп легко переробити на потрібну напругу і можна зробити також регульований. Зі зворотного боку, якщо перевернемо, є регульований стабілітрон tl431. З іншого боку побачимо середній контакт йде на базу транзистора q51.
Якщо подаємо напругу, то даний транзистор відкривається і на резистивном делителе з'являється 2,5 вольта, які потрібно для роботи стабілітрона. І на виході з'являється 24 вольта. Це найпростіший варіант. Як його завести можна ще - це викинути транзистор q51 і поставити перемичку замість резистора r 57 і все. Коли будемо включати, завжди на виході безперервно 24 вольта.
Як зробити регулювання?
Можна змінити напругу, зробити з нього 12 вольт. Але зокрема майстру, це не потрібно. Потрібно зробити регульований. Як зробити? Даний транзистор викидаємо і замість резистор 57 на 38 кілоомах поставимо регульований. Є старий радянський на 3,3 кілоомах. Можна поставити від 4,7 до 10, що є. Від даного резистора залежати тільки мінімальна напруга, до якого він зможе опускати його. 3,3-сильно низько і не потрібно. Двигуни планується поставити на 24 вольта. І якраз від 10 вольт до 24 - нормально. Кому потрібно інше напруга, можна великого опору підлаштування резистор.
Приступимо, будемо випоювати. Беремо паяльник, фен. Випаяв транзистор і резистор.
Підпаяв змінний резистор і спробуємо включити. Подав 220 вольт, бачимо 7 вольт на нашому приладі і починаємо обертати змінний резистор. Напруга піднялося до 24 вольт і плавно-плавно обертаємо, воно падає - 17-15-14 тобто знижується до 7 вольт. Зокрема встановлено на 3,3 ком. І наша переробка виявилася цілком успішною. Тобто для цілей від 7 до 24 вольт цілком прийнятна регулювання напруги.
Такий варіант вийшов. Поставив змінний резистор. Ручку і вийшов регульований блок живлення - цілком зручний.
Відео каналу "Технарь".
Такі блоки живлення знайти в Китаї просто. Натрапив на цікавий магазин, який продає б / у блоки живлення від різних принтерів, ноутбуків і нетбуків. Вони розбирають і продають самі плати, повністю справні на різні напруги і струми. Найбільший плюс - це те, що вони розбирають фірмову апаратуру і все блоки живлення якісні, з хорошими деталями, у всіх є фільтри.
Фотографії - різні блоки живлення, коштують копійки, практично халява.
Простий блок з регулюванням
Простий варіант саморобного пристрою для живлення приладів з регулюванням. Схема популярна, вона поширена в Інтернеті і показала свою ефективність. Але є і обмеження, які показані на ролику разом з усіма інструкціями з виготовлення регульованого блоку живлення.
Саморобний регульований блок на одному транзисторі
Який можна зробити самому найпростіший регульований блок живлення? Це вийде зробити на мікросхемі lm317. Вона вже сама з собою являє майже блок живлення. На ній можна виготовити як регульований по напрузі блок живлення, так і потоку. У цьому відео уроці показано пристрій з регулюванням напруги. Майстер знайшов нескладну схему. Вхідна напруга максимальне 40 вольт. Вихідна від 1,2 до 37 вольта. Максимальний вихідний струм 1,5 ампер. 
Без тепловідведення, без радіатора максимальна потужність може бути всього 1 ват. А з радіатором 10 ват. Список радіодеталей. 
Приступаємо до збірки 
Підключимо на вихід пристрою електронну навантаження. Подивимося, наскільки добре тримає струм. Виставляємо на мінімум. 7,7 вольта, 30 міліампер.
Все регулюється. Виставимо 3 вольта і додамо струм. На блоці живлення виставимо обмеження тільки побільше. Переводимо тумблер у верхнє положення. Зараз 0,5 ампера. Мікросхема почав розігріватися. Без тепловідведення робити нічого. Знайшов якусь пластину, ненадовго, але вистачить. Спробуємо ще раз. Є просадка. Але блок працює. Регулювання напруги йде. Чи можемо вставити цій схемі залік.
Відео Radioblogful. Відеоблог паяльщика.
Сьогодні багато радіоаматори займаються самостійною збіркою різних електронних приладів. Треба сказати, це інтелектуальне захоплення, яке не тільки дозволяє постійно тримати мізки в тонусі, а й економити на покупці нових, іноді дорогих, приладів і доповнень до них.
Сьогодні, мабуть, найбільш затребуваним з усіх варіантів електроприладів самостійної збірки є блок живлення.
Часто багато людей цікавиться питанням, як можна своїми руками зробити регульований блок живлення. Саме цьому питанню і буде присвячена сьогоднішня стаття.
потрібний виріб
Будь-початківець радіоаматор мріє впоратися зі складанням регульованого блоку харчування, зробленого на польових транзисторах. Особливістю такого виробу є те, що тут є можливість регулювати напругу, що отримується на виході. Саме тому даний тип блоку живлення і отримав назву «регульований». Блок має захист від перепадів напруги. Тут немає нічого складного, головне знати схеми складання і точно дотримуватися їх.
Стати в нагоді блок живлення регульованого типу, зібраного на польових транзисторах, може в таких ситуаціях:
- перевірка працездатності схеми, зібраної раніше для інших цілей;
- коли є необхідність плавної подачі напруги;
- як спосіб полегшити собі роботу в майбутньому, так як вам більше не доведеться збирати блок живлення під необхідний рівень напруги.
Саморобний блок живлення
Блок живлення (БП) будь-якого типу, включаючи регульований і зібраний на польових транзисторах, є невід'ємним елементом, без якого не буду працювати жодні схеми. При цьому транзистор може бути досить потужним.
Незважаючи на те, що промислові вироби, зібрані на польових транзисторах, являють собою досить якісну продукцію, все одно приємніше зробити все своїми руками. Адже тут якість буде гарантуватися вашим умінням і знаннями в радіоелектроніці. До того ж не завжди є можливість придбати потрібний блок живлення, а ось зібрати його своїми руками можна завжди. Вирішивши самостійно зробити пристрій для домашніх потреб, ви значно заощадите свої фінанси, а також отримаєте багатофункціональну річ, без якої важко обійтися в сучасному світі.
Де ще може знадобитися
живлення приладу
Перераховані вище місця застосування даного типу приладу, створеного при використанні потужних транзисторів, є лише невеликою частиною великої сфери їх застосування. Отже, саморобний блок живлення, зібраний на потужних польових транзисторах, може застосовуватися для наступних цілей:
- економія ресурсів акумуляторної батареї (АКБ). Такі батареї коштують досить дорого, щоб витрачати їх на різні досліди, з якими впорається регульований блок живлення;
- забезпечення харчування низьковольтного електроінструменту;
- участь в електрифікації кімнат будинку, де є високі вимоги до умов пожежної безпеки. До таких приміщень належать сараї, різні господарські споруди, а також гаражі, підвали і т.д .;
Зверніть увагу! При харчуванні приладів змінним струмом через велику величини низьковольтної проводки для електроніки і побутової техніки можуть створюватися різні перешкоди.
- використання приладу при різанні нагрітим ніхромом таких матеріалів, як легкоплавкий пластик, поролон і пінопласт;
- оформлення світлового дизайну домашніх приміщень. Такий БП дозволяє підключати до мережі в 220 В світлодіодні стрічки. Це при тому, що самі стрічки зазвичай мають значно меншу напругу;
Зверніть увагу! Якісно зібраний саморобний блок живлення забезпечить вам стабільне освітлення і тривалий термін служби самої світлодіодної стрічки.
Світлодіодна підсвітка
- забезпечення харчування ставка, вуличного фонтану і будь-якого іншого виду зовнішньої ілюмінації будинку;
- для використання в біоелектропроцедурах;
- заряджати мобільні портативні пристрої (смартфони, планшети, мобільні телефони і т.д.), а також ноутбуки в разі, коли відсутня стабільне джерело електроенергії.
Зазначені вище способи застосування саморобного радиоустройства даного типу не є вичерпними, так як область застосування виробу дуже широка і все перерахувати неможливо.
Вимоги до приладу
Саморобний прилад повинен бути розрахований на харчування при будь-якому навантаженні, включаючи реактивну. Це дозволить значно розширити спектр застосування БП в побуті.
Зверніть увагу! Заданий напруга повинна підтримуватися з високою точністю і на необхідний час.
При цьому його схема захисту від потужних перевантажень, повинні бути доступні в плані використання іншими домочадцям. Також слід точно слідувати обраної раніше схеми збірки, щоб уникнути неправильного споювання між собою компонентів приладу. Це дозволить уникнути в майбутньому багатьох проблем, таких як поломка перевіряється апаратури, псування самого БП і т.д.
початок збірки
На самому початку, після того як ви вирішили зібрати своїми руками БП з використанням потужних транзисторів, слід перебрати наявні схеми збірки.
варіант схеми
На малюнку приведена найпростіша схема для складання БН регульованого типу з використанням потужних транзисторів (польових). Ця схема складається з наступних елементів:
- понижуючий трансформатор;
- діодний випрямляч;
- конденсаторний згладжує фільтр.
Ці три елементи є основними функціональними вузлами приладу. Залежно від того, якою буде номінальна потужність саморобного БП, дані вузли будуть відрізнятися за типами та розмірами.
Трансформатори
Найдорожчою і одночасно з цим основною частиною БП є трансформатор. Саме він буде здійснювати зниження змінного напруги до необхідного вам рівня.
Перед тим як вибрати потрібний тип транзистора, слід розрахувати ту електричну потужність, яка буде потрібна. Щоб отримати реальні цифри, необхідно зробити наступні обчислення:
- напруга помножити на силу струму навантаження;
- до отриманої цифри приплюсовуються невеликий запас для потужності. Це запас повинен складати приблизно 20-30%;
- кінцева цифра і виявиться необхідною електричною потужністю в даній конкретній ситуації.
Тепер, коли все готово і потрібні компоненти куплені, можна приступати до самої збірці.
збираємо БП
Обрана нами схема досить проста і при цьому надійна. Тому з нею зможе впоратися навіть новачок в радіоелектроніці.
Зверніть увагу! За цією схемою вихідна напруга БП буде плавно змінюватися в діапазоні від 0,5 до 12 В. Воно буде залишатися стабільним навіть у разі зміни напруги в мережі або струму навантаження.
Перший етап збірки
Збірка проводиться в такий спосіб:
- спочатку беремо трансформатор. Для цієї схеми вам знадобиться трансформатор з напругою в 13-17 В і струмом до 0,5 А;
- після нього повинен йти випрямний міст, зібраний з діодів Д229. Можна використовувати готову діодні збірку (КЦ405);
- на виході з діодного моста встановлюємо полярний конденсатор з великою ємністю. Він знизить пульсацію випрямленої напруги;
готовий БП
Для більш зручного контролю напруги можна використовувати вольтметр.
Дотримуючись поступовим зниженням дози, ви без проблем зробите своїми руками регульований блок живлення з використанням транзисторів. При цьому саморобний прилад буде якісним і прослужить вам довго.
Як зібрати блок живлення з регуляторами своїми руками
Виготовити лабораторний блок живлення своїми руками нескладно, якщо є навички поводження з паяльником і ви розбираєтеся в електричних схемах. Залежно від параметрів джерела ви можете з його допомогою заряджати акумулятори, підключати практично будь-яку побутову апаратуру, використовувати для дослідів і експериментів при конструюванні електронних засобів. Головне при монтажі - використання перевірених схем і якість збірки. Чим надійніше корпус і з'єднання, тим зручніше працювати з джерелом живлення. Бажано наявність регулювань і приладів контролю вихідного струму і напруги.
Найпростіший саморобний блок живлення
Якщо у вас немає навичок у виготовленні електричних приладів, то краще починати з самого простого, поступово пересуваючись до складних конструкцій. Склад найпростішого джерела постійної напруги:
- Трансформатор з двома обмотками (первинної - для підключення до мережі, вторинної - для підключення споживачів).
- Один або чотири діода для випрямлення змінного струму.
- Електролітичний конденсатор для відсічення змінної складової вихідного сигналу.
- З'єднувальні дроти.
У разі якщо ви використовуєте в схемі один напівпровідниковий діод, то отримаєте однополуперіодний випрямляч. Якщо застосовуєте діодні збірку або бруківку схему включення, то блок живлення називається двухполуперіодним. Різниця в вихідному сигналі - у другому випадку менше пульсацій.
Такий саморобний блок живлення хороший тільки в тих випадках, коли необхідно провести підключення приладів з одним робочим напругою. Так, якщо ви займаєтеся конструюванням автомобільної електроніки або її ремонтом, краще вибирати трансформатор з вихідним напругою 12-14 вольт. Від кількості витків вторинної обмотки залежить вихідна напруга, а від перетину використовуваного дроту - сила струму (чим більше товщина, тим більше струм).
Як зробити двухполярной харчування?
Таке джерело необхідний для забезпечення роботи деяких мікросхем (наприклад, підсилювачів потужності і НЧ). Відрізняє біполярний блок живлення наступна особливість: на виході в нього негативний полюс, позитивний і загальний. Для реалізації такої схеми потрібно застосовувати трансформатор, вторинна обмотка якого має середній висновок (причому значення змінної напруги між середнім і крайніми має бути однакове). Якщо немає трансформатора, що задовольняє цій умові, можна модернізувати будь-який, у якого мережева обмотка розрахована на 220 вольт.
Видаліть вторинну обмотку, тільки спочатку проведіть завмер напруги на ній. Порахуйте число витків і розділіть на напругу. Отримане число - це кількість витків, необхідних для формування 1 вольта. Якщо вам потрібно отримати біполярний блок живлення з напругою 12 вольт, то буде потрібно намотати дві однакових обмотки. Початок однієї з'єднайте з кінцем другий і цю середню точку підключіть до загального проводу. Два виведення трансформатора необхідно з'єднати з діодним складанням. Відмінність від однополярного джерела - потрібно застосовувати 2 електролітичних конденсатора, з'єднаних послідовно, середня точка включається з корпусом пристрою.
Регулювання напруги в однополярний джерелі живлення
Завдання може здатися не дуже простий, але зробити регульований блок живлення можна шляхом складання схеми з одного або двох напівпровідникових транзисторів. Але потрібно на виході встановити хоча б вольтметр для контролю напруги. Для цієї мети можна використовувати стрілочний індикатор з прийнятним діапазоном вимірювань. Можна придбати дешевий цифровий мультиметр і адаптувати його під ваші потреби. Для цього буде потрібно розібрати його, встановити за допомогою пайки потрібне положення перемикача (при інтервалі зміни напруги 1-15 вольт потрібно, щоб прилад міг проводити завмер напруги до 20 вольт).
Регульований блок живлення можна підключати до будь-якого електричного приладу. Спочатку тільки вам буде потрібно виставити необхідне значення напруги, щоб не вивести з ладу прилади. Зміна напруги проводиться за допомогою змінного резистора. Його конструкцію ви маєте право вибрати самостійно. Це може бути навіть ползункового типу пристрій, головне - дотримання номінального опору. Щоб блок живлення було зручно використовувати, можна встановити змінний резистор, спарений з вимикачем. Це дозволить позбутися від зайвого тумблера і полегшити відключення апаратури.
Регулювання напруги в двополярного джерелі
Така конструкція виявиться складніше, але і її можна реалізувати досить швидко при наявності всіх необхідних елементів. Змайструвати простої лабораторний блок живлення, та ще біполярний і з регулюванням напруги, зможе не кожен. Схема ускладнюється тим, що потрібна установка не тільки напівпровідникового транзистора, що працює в режимі ключа, а й операційного підсилювача, стабілітронів. При пайку напівпровідників будьте обережні: намагайтеся не сильно їх нагрівати, адже діапазон допустимих температур у них зовсім незначний. При надмірному нагріванні кристали германію та кремнію руйнуються, в результаті пристрій перестає функціонувати.
Коли робите лабораторний блок живлення своїми руками, пам'ятайте одну важливу деталь: транзистори потрібно монтувати на алюмінієвому радіаторі. Чим могутніше джерело живлення, тим більше площа радіатора повинна бути. Особливу увагу приділяйте якості пайки і проводам. Для малопотужних пристроїв допускається використовувати тонкі дроти. Але якщо вихідний струм великої, то необхідно застосовувати проводи з товстої ізоляцією і великою площею перерізу. Від надійності комутації залежить ваша безпека і зручність користування пристроєм. Навіть коротке замикання у вторинному ланцюзі може стати причиною загоряння, тому при виготовленні блоку живлення слід подбати про захист.
Регулювання напруги в стилі ретро
Так, саме так можна назвати здійснення регулювання подібним чином. Для реалізації необхідно вторинну обмотку трансформатора перемотати і зробити кілька висновків залежно від того, який крок зміни напруги і діапазон вам потрібен. Наприклад, лабораторний блок живлення 30В 10А з кроком в 1 вольт повинен мати 30 висновків. Між випрямлячем і трансформатором необхідно встановити перемикач. Навряд чи вийде знайти на 30 положень, а якщо і знайдете, то його габарити виявляться дуже великими. Для монтажу в невеликому корпусі він явно не підійде, тому краще використовувати для виготовлення стандартні напруги - 5, 9, 12, 18, 24, 30 вольт. Цього цілком достатньо для зручного користування пристроєм в домашній майстерні.
Для виготовлення і розрахунку вторинної обмотки трансформатора вам потрібно зробити наступне:
- Визначити, яка напруга збирається одним витком обмотки. Для зручності намотайте 10 витків, включите трансформатор в мережу і проведіть завмер напруги. Отримане значення розділіть на 10.
- Проведіть намотування вторинної обмотки, попередньо відключивши трансформатор від мережі. Якщо у вас вийшло, що один виток збирає 0,5 В, то для отримання 5 У вам потрібно зробити відвід від 10-го витка. І за подібною схемою робите відводи для інших стандартних значень напруг.
Зробити подібний лабораторний блок живлення своїми руками під силу кожному, а найголовніше - не потрібно паяти схему на транзисторах. Висновки вторинної обмотки сполучаєте з перемикачем, щоб значення напруг змінювалися від меншого до більшого. Центральний висновок перемикача з'єднується з випрямлячем, нижній за схемою висновок трансформатора подається на корпус пристрою.
Особливості імпульсних джерел живлення
Такі схеми використовуються практично у всіх сучасних приладах - в зарядний пристрій телефонів, в блоках живлення комп'ютерів і телевізорів та ін. Виготовити лабораторний блок живлення, імпульсний особливо, виявляється проблематично: занадто багато нюансів потрібно враховувати. По-перше, щодо складна схема і непростий принцип дії. По-друге, велика частина пристрою працює під високою напругою, яке дорівнює тій, яка протікає в мережі. Подивіться на основні вузли такого блоку живлення (на прикладі комп'ютерного):
- Мережевий блок випрямлення, призначений для перетворення змінного струму напругою 220 вольт в постійний.
- Інвертор, що перетворює постійну напругу в сигнали прямокутної форми з високою частотою. Сюди ж входить і спеціальний трансформатор імпульсного типу, який зменшує величину напруги, щоб живити компоненти ПК.
- Управління, яке відповідає за правильну роботу всіх елементів блоку живлення.
- Підсилювальний каскад, призначений для посилення сигналів ШІМ-контролера.
- Блок стабілізації і випрямлення вихідної імпульсної напруги.
Подібні вузли і елементи присутні у всіх імпульсних джерелах живлення.
Блок живлення від комп'ютера
Вартість навіть нового блоку живлення, який встановлюється в комп'ютерах, досить низька. Зате ви отримуєте готову конструкцію, можна навіть не робити шасі. Один недолік - на виході є тільки стандартні значення напруги (12 і 5 вольт). Але для домашньої лабораторії цього цілком достатньо. Користується популярністю лабораторний блок живлення з ATX з тієї причини, що не потрібно робити великі переробки. А чим простіше конструкція, тим краще. Але є і «хвороби» у таких пристроїв, але вилікувати їх можна досить просто.
Найчастіше виходять з ладу електролітичні конденсатори. З них випливає електроліт, це можна побачити навіть неозброєним оком: на друкованій платі з'являється шар цього розчину. Він гелеобразний або рідкий, з часом застигає і стає твердим. Щоб відремонтувати лабораторний блок живлення з БЖ комп'ютера, потрібно встановити нові електролітичні конденсатори. Друга поломка, яка зустрічається набагато рідше, полягає в пробої одного або декількох напівпровідникових діодів. Симптом - це вихід з ладу запобіжника, змонтованого на друкованій платі. Для ремонту потрібно продзвонити всі діоди, встановлені в мостовій схемі.
Способи захисту блоків живлення
Найпростіший спосіб убезпечити себе - це установка плавких запобіжників. Використовувати такий лабораторний блок живлення з захистом можна, не боячись, що через коротке замикання відбудеться загоряння. Для реалізації цього рішення вам потрібно встановити два плавких запобіжника в ланцюзі харчування мережевий обмотки. Їх потрібно брати на напругу 220 вольт і струм близько 5 ампер для малопотужних приладів. На виході джерела живлення слід встановити плавкі запобіжники з відповідними параметрами. Наприклад, при захисті вихідний ланцюга з напругою 12 вольт можна застосувати запобіжники, використовувані в автомобілях. Значення струму підбирається виходячи з максимальної потужності споживача.
Але на дворі - століття високих технологій, а робити захист за допомогою запобіжників з економічної точки зору не дуже вигідно. Доводиться проводити заміну елементів після кожного випадкового зачіпання проводів харчування. Як варіант - замість звичайних плавких вставок встановити самовідновлюваний запобіжник. Але ресурс у них невеликий: можуть вірою і правдою прослужити кілька років, а можуть і через 30-50 відключень вийти з ладу. Але блок живлення лабораторний 5А, якщо він зібраний грамотно, функціонує правильно і не вимагає додаткових пристроїв захисту. Елементи не можна назвати надійними, найчастіше побутова техніка приходить в непридатність унаслідок поломки таких запобіжників. Набагато ефективніше виявляється застосування релейного схеми або тиристорної. Як пристрій аварійного відключення можуть також використовуватися сімістори.
Як зробити лицьову панель?
Велика частина робіт - це проектування корпусу, а не збірка електричної схеми. Доведеться озброїтися дрилем, напилками, а при необхідності фарбування ще й освоїти малярське справу. Можна виготовити саморобний блок живлення на основі корпусу від якого-небудь пристрою. Але якщо є можливість придбати листовий алюміній, то при бажанні ви зробите гарне шасі, яке прослужить вам довгі роки. Для початку намалюйте ескіз, в якому розташуйте всі елементи конструкції. Особливу увагу приділіть проектування лицьовій панелі. Її можна зробити з тонкого алюмінію, тільки зсередини провести посилення - прикрутити до алюмінієвих куточків, які застосовуються для надання більшої жорсткості конструкції.
У лицьовій панелі обов'язково слід передбачити отвори для установки вимірювальних приладів, світлодіодів (або ламп розжарювання), клем, з'єднаних з виходом блоку живлення, гнізда для установки плавких запобіжників (при виборі такого варіанту захисту). Якщо вид лицьової панелі не дуже привабливий, то її потрібно пофарбувати. Для цього знежирюємо і зачищати до блиску всю поверхню. Перед початком фарбування зробіть всі необхідні отвори. Нанесіть 2-3 шари грунтовки на прогріту поверхню, дайте висохнути. Далі нанесіть стільки ж шарів фарби. В якості фінішного покриття потрібно застосовувати лак. В результаті потужний лабораторний блок живлення завдяки фарбі і що вийшло блиску буде виглядати красиво і привабливо, впишеться в інтер'єр будь-якій майстерні.
Як виготовити шасі для блоку живлення?
Красиво буде виглядати тільки та конструкція, яка повністю виготовляється самостійно. Але в якості матеріалу можна використовувати що завгодно: починаючи з листового алюмінію і закінчуючи корпусами від персональних комп'ютерів. Потрібно тільки ретельно продумати всю конструкцію, щоб не виникло непередбачених ситуацій. Якщо вихідним каскадам потрібне додаткове охолодження, то встановіть кулер для цієї мети. Він може працювати як постійно при включеному пристрої, так і в автоматичному режимі. Для реалізації останнього найкраще застосувати простий мікроконтролер і датчик температури. Датчик відстежує значення температури радіатора, а в мікроконтролері закладено то значення, при якому необхідно включити обдування повітрям. Навіть лабораторний блок живлення 10А, потужність якого немаленька, буде стабільно працювати з такою системою охолодження.
Для обдування потрібне повітря ззовні, тому вам буде потрібно встановлювати кулер і радіатор на задній стінці блоку живлення. Для забезпечення жорсткості шасі застосовуйте алюмінієві куточки, з яких спочатку сформуйте «скелет», а після встановіть на нього обшивку - пластини з того ж алюмінію. Якщо є можливість, то куточки з'єднайте за допомогою зварювання, це збільшить міцність. Нижня частина шасі повинна бути міцною, так як на ній монтується силовий трансформатор. Чим вище потужність, тим більші габарити трансформатора, тим більше його вага. Як приклад можна порівняти лабораторний блок живлення 30В 5А і подібну конструкцію, але на 5 вольт і струмом близько 1 А. В останнього габарити виявляться набагато меншими, та й вага незначний.
Між електронними компонентами та корпусом повинен знаходитися шар ізоляції. Робити це потрібно виключно для себе, щоб в разі випадкового обриву проводу всередині блоку він не Закоротіл на корпус. Перед установкою обшивки на «скелет» проведіть її ізоляцію. Можна наклеїти щільний картон або товсту липку стрічку. Головне, щоб матеріал не проводив електрику. За допомогою такого доопрацювання поліпшується безпеку. Але трансформатор може видавати неприємний гул, від якого позбутися можна шляхом фіксації і проклейки пластин сердечника, а також установки між корпусом і шасі гумових подушок. Але максимальний ефект ви отримаєте тільки при комбінуванні цих рішень.
Підведення підсумків
На завершення варто згадати, що всі монтажні та випробувальні роботи проводяться при наявності напруги, небезпечного для життя. Тому потрібно думати про себе, в кімнаті обов'язково встановіть автоматичні вимикачі, спарені з пристроями захисного відключення електроенергії. Навіть якщо ви торкнетеся фази, удар струмом не отримаєте, тому що спрацює захист.
При проведенні робіт з імпульсними блоками живлення комп'ютерів дотримуйтесь техніку безпеки. Електролітичні конденсатори, що знаходяться в їх конструкції, довгий час після відключення знаходяться під напругою. З цієї причини перед початком ремонту розрядите конденсатори, з'єднавши їх висновки. Не лякайтеся тільки іскри, вона не заподіє шкоди ні вам, ні приладів.
Коли робите лабораторний блок живлення своїми руками, звертайте увагу на всі дрібниці. Адже для вас головне - це забезпечити стабільну, безпечну і зручну його роботу. А досягти цього можна лише в тому випадку, коли ретельно продумані всі дрібниці, причому не тільки в електричній схемі, але і в корпусі пристрою. Зайвими прилади контролю в конструкції не будуть, тому встановіть їх, щоб мати уявлення про те, наприклад, який струм споживає пристрій, зібране вами в домашній лабораторії.
Лабораторний блок живлення (БП) для радіоаматора - прилад першої необхідності! Доводиться працювати з різними приладами або їх елементами. Відповідно існує широкий асортимент споживачів енергії і у всіх різні живлять напруги. Нічого не залишається, як придбати вже готовий БП. Але прицінюючись в радіомагазинах, я зрозумів що це не так вже дешево і вирішив, що для початку з мене вистачить простого, недорогого джерела живлення. Так як я в цій справі, можна сказати, новачок, для початку звернувся до літератури, вивчив його принцип роботи і хочу розповісти Вам що для цього потрібно.
Схема простого лабораторного БП умовно складається з двох частин:
1) безпосередньо сам БП (трансформатор, діодний міст і конденсатор) Це основна частина, саме від вибору параметрів трансформатора залежить потужність всього БП.
2) невелика схема регулятора напруги (може бути на транзисторі або на стабілітроні).
Необхідні елементи:
- Трансформатор;
- Діодний міст;
- Стабилитрон __LM-317;
- Конденсатори__C1 2200mkF, C2 0,1mkF, C3 1mkF;
- Резистори _____R1 4.7 kOm (змінний), R2 200 Om;
- Вольтметр;
- Світлодіод;
- Запобіжник;
- Клеми;
- Радіатор.
Трансформатор у мене вже був (ТС-10-1), вибрати і витрачати на це кошти не довелося.
Раз вже все елементи в зборі, приступимо.
1й ЕТАП: Готуємо плату.
(Завантажень: 1 783)
2й ЕТАП: Упаюємо елементи відповідно до схеми. Якщо у вас немає можливості «витравити» плату, можете зробити «навісом».
3й ЕТАП: Підключаємо плату до трансформатора, і наш БП готовий.
Але тепер потрібно зробити так, що б було красиво і практично. Для цього я придбав корпус і цифровий вольтметр.
Виробляємо монтаж в корпус.
За допомогою дрилі і надфіля пророблені отвори на передній панелі. Вольтметр "сидить" на двох крапельках суперклею.
Через кілька годин я отримав бажаний результат.
Розглянутий далі стабілізований блок живлення є одним з перших пристроїв, які збираються початківцями радіоаматорами. Це дуже простий, але дуже корисний прилад. Для його складання не потрібні дорогі компоненти, які досить легко підібрати новачкові в залежності від необхідних характеристик блоку живлення.
Матеріал буде також корисний тим, хто бажає більш детально розібратися в призначенні і розрахунку найпростіших радіодеталей. В тому числі, ви докладно дізнаєтеся про таких компонентах блоку живлення, як:
- силовий трансформатор;
- діодний міст;
- згладжує конденсатор;
- стабілітрон;
- резистор для стабілітрона;
- транзистор;
- навантажувальний резистор;
- світлодіод і резистор для нього.
Типова схема стабілізованого блоку живлення
Всіляких схем блоків живлення зі стабілізацією напруги існує сьогодні дуже багато. Але одна з найпростіших конфігурацій, з якої і варто починати новачкові, побудована всього на двох ключових компонентах - стабілітроні і потужному транзисторі. Природно, в схемі присутні і інші деталі, але вони допоміжні.Схеми в радіоелектроніці прийнято розбирати в тому напрямку, в якому по ним протікає струм. У блоці живлення зі стабілізацією напруги все починається з трансформатора (TR1). Він виконує відразу кілька функцій. По-перше, трансформатор знижує напруга в електромережі. По-друге, забезпечує роботу схеми. По-третє, живить то пристрій, що підключений до блоку.
Діодний міст (BR1) - призначений для випрямлення зниженого напруги. Якщо говорити іншими словами, то в нього заходить змінну напругу, а на виході виходить вже постійне. Без діодного моста не буде працювати ні сам блок живлення, ні пристрої, які будуть до нього підключатися.
Згладжує електролітичний конденсатор (C1) потрібен для того, щоб прибирати пульсації, присутні в побутовій мережі. На практиці вони створюють перешкоди, які негативно позначаються на роботі електроприладів. Якщо для прикладу взяти підсилювач звуку, живиться від блоку живлення без згладжує конденсатора, то ці самі пульсації будуть виразно чутні в колонках у вигляді стороннього шуму. В інших приладах перешкоди можуть привести до некоректної роботи, збоїв і іншим проблемам.
Стабілітрон (D1) - це компонент блоку живлення, який стабілізує рівень напруги. Справа в тому, що трансформатор буде видавати бажані 12 В (наприклад) тільки тоді, коли в розетки буде рівно 230 В. Однак на практиці таких умов не буває. Напруга може як просаджувати, так і підвищуватися. Те ж саме трансформатор буде давати і на виході. Завдяки своїм властивостям стабілітрон вирівнює знижена напруга незалежно від стрибків в мережі. Для коректної роботи цього компонента потрібен струмообмежуючі резистор (R1). Про нього більш детально сказано нижче.
Транзистор (Q1) - потрібен для посилення струму. Справа в тому, що стабілітрон не здатний пропускати через себе весь споживаний приладом струм. Більш того, коректно він буде працювати тільки в певному діапазоні, наприклад, від 5 до 20 мА. Для харчування будь-яких приладів цього відверто мало. З даною проблемою і справляється потужний транзистор, відкривання і закривання якого управляється стабілітроном.
Згладжує конденсатор (C2) - призначений для того ж, що і вищеописаний C1. У типових схемах стабілізованих блоків живлення присутній також навантажувальний резистор (R2). Він потрібен для того, щоб схема зберігала працездатність тоді, коли до вихідних клем нічого не підключено.
У подібних схемах можуть бути присутні й інші компоненти. Це і запобіжник, який ставиться перед трансформатором, і світлодіод, що сигналізує про включення блоку, і додаткові згладжують конденсатори, і ще один підсилює транзистор, і вимикач. Всі вони ускладнюють схему, проте, підвищують функціональність пристрою.
Розрахунок і підбір радиокомпонентов для найпростішого блоку живлення
Трансформатор підбирається за двома основними критеріями - напрузі вторинної обмотки і по потужності. Є й інші параметри, але в рамках матеріалу вони не особливо важливі. Якщо вам потрібен блок живлення, скажімо, на 12 В, то трансформатор потрібно підбирати такий, щоб з його вторинної обмотки можна було зняти трохи більше. З потужністю все те ж саме - беремо з невеликим запасом.Основний параметр діодного моста - це максимальний струм, який він здатний пропускати. На цю характеристику і варто орієнтуватися в першу чергу. Розглянемо приклади. Блок буде використовуватися для живлення приладу, яке споживає струм 1 А. Це означає, що діодний міст потрібно брати приблизно на 1,5 А. Припустимо, ви плануєте живити будь-якої 12-вольта прилад потужністю 30 Вт. Це означає, що струм буде близько 2,5 А. Відповідно, діодний міст повинен бути, як мінімум, на 3 А. Іншими його характеристиками (максимальна напруга та інше) в рамках такої простої схеми можна нехтувати.
Додатково варто сказати, що діодний міст можна не брати вже готовий, а зібрати його з чотирьох діодів. У такому випадку кожен з них повинен бути розрахований на струм, що проходить по схемі.
Для розрахунку ємності згладжує конденсатора застосовуються досить складні формули, які в даному випадку ні до чого. Зазвичай береться ємність 1000-2200 мкФ, і цього для простого блоку живлення буде цілком достатньо. Можна взяти конденсатор і побільше, але це суттєво збільшить вартість виріб. Інший важливий параметр - максимальне напруження. По ньому конденсатор підбирається в залежності від того, яка напруга буде присутній в схемі.
Тут варто враховувати, що на відрізку між доданими мостом і стабілітроном після включення згладжує конденсатора напруга буде приблизно на 30% вище, ніж на висновках трансформатора. Тобто, якщо ви робите блок живлення на 12 В, а трансформатор видає з запасом 15 В, то на даній ділянці через роботу згладжує конденсатора буде приблизно 19,5 В. Відповідно, він повинен бути розрахований на цю напругу (найближчий стандартний номінал 25 В).
Другий згладжує конденсатор в схемі (C2) зазвичай береться невеликої ємності - від 100 до 470 мкФ. Напруга на цій ділянці схеми буде вже стабілізованою, наприклад, до рівня 12 В. Відповідно, конденсатор повинен бути розрахований на це (найближчий стандартний номінал 16 В).
А що робити, якщо конденсаторів потрібних номіналів немає в наявності, і в магазин йти не хочеться (або банально немає бажання їх купувати)? У такому випадку цілком можливо скористатися паралельним підключенням декількох конденсаторів меншої ємності. При цьому варто врахувати, що максимальна робоча напруга при такому приєднанні підсумовуватися не буде!
Стабілітрон підбирається в залежності від того, яка напруга нам потрібно отримати на виході блоку живлення. Якщо відповідного номіналу немає, то можна з'єднати кілька штук послідовно. Стабилизируемого напруга, при цьому, буде підсумовуватися. Для прикладу візьмемо ситуацію, коли нам треба отримати 12 В, а в наявності є тільки два стабілітрона на 6 В. Поєднавши їх послідовно ми і отримаємо бажане напруга. Варто зазначити, що для отримання усередненого номіналу паралельне підключення двох стабілітронів не спрацює.
Максимально точно підібрати струмообмежуючі резистор для стабілітрона можна тільки експериментально. Для цього в уже робочу схему (наприклад, на макетної платі) включається резистор номіналом приблизно 1 кОм, а між ним і стабілітроном в розрив ланцюга ставиться амперметр і змінний резистор. Після включення схеми потрібно обертати ручку змінного резистора до тих пір, поки через ділянку ланцюга не потече необхідний номінальний струм стабілізації (вказується в характеристиках стабилитрона).
Підсилює транзистор підбирається за двома основними критеріями. По-перше, для розглянутої схеми він обов'язково повинен бути n-p-n структури. По-друге, в характеристиках наявного транзистора потрібно подивитися на максимальний струм колектора. Він повинен бути трохи більше, ніж максимальний струм, на який буде розрахований збирається блок живлення.
Навантажувальний резистор в типових схемах береться номіналом від 1 кОм до 10 кОм. Менший опір брати не варто, так як в разі, коли блок живлення не буде навантажений, через цей резистор потече надто великий струм, і він згорить.
Розробка і виготовлення друкованої плати
Тепер коротко розглянемо наочний приклад розробки і збірки стабілізованого блоку живлення своїми руками. В першу чергу, необхідно знайти всі присутні в схемі компоненти. Якщо немає конденсаторів, резисторів або стабилитронов потрібних номіналів - виходимо з ситуації вищеописаними шляхами.
Далі потрібно буде спроектувати і виготовити друковану плату для нашого приладу. Початківцям краще всього використовувати для цього просте і, найголовніше, безкоштовне програмне забезпечення, наприклад, Sprint Layout.
Розміщуємо на віртуальній платі всі компоненти відповідно до обраної схеми. Оптимізуємо їх розташування, коригуємо в залежності від того, які конкретно деталі є в наявності. На цьому етапі рекомендується перевіряти реальні розміри компонентів і порівнювати їх з додаються в розроблювану схему. Особливу увагу зверніть на полярність електролітичних конденсаторів, розташування висновків транзистора, стабилитрона і діодного моста.
Якщо ви заходите додати в блок живлення сигнальний світлодіод, то його можна буде включити в схему як до стабілітрона, так і після (переважно). Щоб підібрати для нього струмообмежуючі резистор, необхідно виконати наступний розрахунок. З напруги ділянки кола віднімаємо падіння напруги на світлодіоді і ділимо результат на номінальний струм його харчування. Приклад. На ділянці, до якого ми плануємо підключати сигнальний світлодіод, є стабілізовані 12 В. Падіння напруги у стандартних світлодіодів близько 3 В, а номінальний струм живлення 20 мА (0,02 А). Отримуємо, що опір струмообмежувального резистора R \u003d 450 Ом.
Перевірка компонентів і складання блоку живлення
Після розробки плати в програмі переносимо її на стеклотекстолит, труїв, лудимо доріжки і видаляємо надлишки флюсу.Резистори перевіряються омметром. Стабілітрон повинен «звониться» тільки в одному напрямку. Діодний міст перевіряємо по схемі. Вбудовані в нього діоди повинні проводити струм лише в одному напрямку. Для перевірки конденсаторів буде потрібно спеціальний прилад для вимірювання електричної ємності. У транзисторі n-p-n структури ток повинен протікати від бази до емітера і до колектора. В інших напрямках він протікати не повинен.
Починати збірку найкраще з дрібних деталей - резисторів, стабилитрона, світлодіоди. Потім впаюються конденсатори, діодний міст.
Особливу увагу звертайте на процес установки потужного транзистора. Якщо переплутати його висновки - схема не запрацює. Крім того, цей компонент буде досить сильно гріється під навантаженням, тому його необхідно встановлювати на радіатор.
Останнім встановлюється найбільша деталь - трансформатор. Далі до висновків його первинної обмотки припаивается штекер з проводом. На виході блоку живлення теж передбачаються дроти.
Залишилося тільки гарненько перевірити правильність установки всіх компонентів, змити залишки флюсу і включити блок живлення в мережу. Якщо все зроблено правильно, то світлодіод буде світитися, а на виході мультиметр покаже бажане напруга.
