БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Попалась в интернете недавно любопытная схемка простого, но довольно неплохого блока питания начального уровня, способного выдавать 0-24 В при ток до 5 ампер. В блоке питания предусмотрена защита, то есть ограничение максимального тока при перегрузке. В приложенном архиве есть печатная плата и документ, где приведено описание настройки данного блока, и ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание.
Схема БП с регулировкой тока и напряжения
Изначально на фото печатной платы автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки устранены.
Вот фото моего варианта БП, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно применить корпус от старого компьютерного ATX. Регулировка сделана 0-20 В 1,5 А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100 мкФ 35 В.
При коротком замыкании максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на переднюю панель.
Индикатор для блока питания
Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.
Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:
Плёнка — самоклейка типа «бамбук». Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.
Дополнения от BFG5000
Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.
Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.
Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы:
Форум по БП
Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Блок питания с регулировкой напряжения и тока
Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.
Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт и ток до 1.5 Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню, как это сделать.В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникло трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймём принцип её работы.
Схема состоит из трех основных частейСетевой понижающий трансформатор (красным обозначен), он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона, подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки подключены параллельно, то есть общий ток около полутора ампер.
Вторая часть из себя представляет выпрямитель, для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор, для сглаживания напряжения после выпрямителя и фильтрации помех.
И наконец третий узел — это плата самого стабилизатора, давайте её рассмотрим поподробнее…
Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. Режим стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания.
Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.
Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1, выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен, как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.Изменяя сопротивление каждого из них, мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.
Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.
Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.
Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.
Можно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.
Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.
Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 миллиампер в случае если стабилитрон одноваттный.
Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, в итоге сумма их напряжения будет равняться конечному напряжению стабилизации.
Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.
А теперь давайте проверим конструкцию в работе
и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт
Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока, напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о корректной работе функции ограничения.
Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.
Максимальный выходной ток в моём случае, составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.Несмотря на простоту конструкции, при токах около одного Ампера, наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.
Монтаж при желании можно сделать навесным,но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.
В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.
По мне, это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.
Архив к статье: скачать…
Автор; АКА КАСЬЯН
Сборка блока питания с регулировкой тока/напряжения своими руками
Вот очередная версия лабораторного блока питания с напряжением от 0 до 30 В и регулировкой потребляемого тока 0-2 А, что всегда бывает полезно, когда используется БП для настройки самодельных схем или когда они неизвестные приборы запускаются в первый раз.
Схема ИП с регулировкой тока и напряжения
Сама схема питания — это популярный комплект из таких элементов:
- Сам регулируемый стабилизатор, в котором заменен T1 — BC337 на BD139, T2 — BD243 на BD911
- D1-D4 — диоды 1N4001 заменены на RL-207
- C1 — 1000 мкФ / 40 В заменен на 4700 мкФ / 50 В
- D6, D7 — 1N4148 на 1N4001
У используемого трансформатора есть напряжения: 25 В, 2 А и 12 В, которое полезно для управления вентилятором, охлаждающим радиатор и силовые диоды на панели. Для этого была создана небольшая плата с мостовым выпрямителем, фильтрующими конденсаторами и стабилизатором LM7812 (с радиатором).
Внутри корпуса лабораторного источника питания размещены трансформатор, плата самого регулируемого блока питания, платы стабилизаторов — 12 В и 24 В, радиатор с охлаждающим вентилятором (запускается при 50 С).
На передней части корпуса установлены выключатель, три светодиода, информирующих о состоянии блока питания (сеть 220 В, включение вентилятора и защита — ограничение тока или короткое замыкание), синие и красные LED дисплеи с наклеенной на них затемняющей пленкой. Рядом с дисплеями расположены регулирующие потенциометры, а справа выводы питания. На задней части корпуса имеется разъем для сети, предохранитель и охлаждающий вентилятор 60×60 мм.
Что касается индикаторных дисплеев, они показывают:
- синий — текущее напряжение в вольтах V
- красный — текущий ток в амперах
Источник питания получился реально удобный и надёжный. Вся сборка заняла несколько дней. Что касается охлаждения, оно включается только при высокой нагрузке и то на короткое время, примерно на пару минут.
С этим БП удобно работать даже при слабом освещении, так как яркости индикаторов хватает с головой. Если хотите повысить ток до 3-4 ампера, выбирайте трансформатор по-мощнее и транзисторы регулятора, с хорошим запасам по току. Ещё пару неплохих схем источников питания смотрите по ссылкам:
Трансформатор с регулировкой напряжения и тока
Блок питания с регулировкой напряжения и тока
Приветствую всех, особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для своих самоделок и поэтому в ходе этой статьи будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока. Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжения от ноля до пятнадцати вольт итог до полутора Ампер, эти параметры можно изменять и походу поясню как это сделать.В проекте специально использованы наиболее доступные компоненты, чтобы ни у кого не возникнет трудности с их поиском, а теперь давайте рассмотрим схему и поймем принцип ее работы.
Схема состоит из трех основных частейСетевой понижающий трансформатор (красным обозначен) он обеспечивает нужные для наших целей выходные параметры, а также гальваническую развязку. В моем варианте был использован трансформатор от блока питания старого кассетного магнитофона, подойдет и любой другой, основные параметры блока питания будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение лабораторного блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе. Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 вольт, ток каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки посвящены параллельно то есть общий ток около полутора ампер. Вторая часть из себя представляет выпрямитель для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор для сглаживания напряжение после выпрямителя и фильтрации помех.
И наконец третий узел это плата самого стабилизатора, давайте ее рассмотрим поподробнее
Уже постоянное напряжение поступает на плату стабилизатора, где стабилизируется до некоторого уровня. В режиме стабилизации будет зависеть от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, именно он задает максимальное выходное напряжение блока питания. Беда в том, что ток у таких стабилитронов не велик, поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току, построенного на транзисторах VТ 1 и VТ 2, транзисторы подключены таким образом, чтобы обеспечить максимально большое усиление, то есть по сути это аналог составного транзистора.
Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1 выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен как 2 последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения.Изменяя сопротивление каждого из них мы можем регулировать напряжение. Это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.
Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток. Если такая функция не нужна, то схема будет выглядеть следующим образом.
Теперь подробнее о компонентах, большую их часть, а если точнее все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и прочей технике.
Также возможно использовать импортные аналоги, которые имеют одинаковое расположение выводов. В архиве также сможете найти некоторые варианты замены транзисторов, как на советские, так и на импортные.
можно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых четырех аналогичных диодов с током от двух ампер.
Для увеличения выходного напряжения блока питания сначала нужно найти соответствующий трансформатор, затем заменить стабилитроны на более высоковольтные, скажем на 18 или 24 вольта, будет зависеть от нужного вам выходного напряжения.
Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения выпрямителя. Рассчитываю так, чтобы ток через стабилитрон не превышал значение 20-25 миллиампер, в случае стабилитрона на пол ватта и 40-45 мм в случае если стабилитрон одноваттный.
Если под рукой не оказалось нужного стабилитрона, то можно использовать несколько последовательно соединенных с меньшим напряжением, в итоге сумма их напряжение будет равняться конечному напряжению стабилизации. Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT 2 нуждается в радиаторе.
А теперь давайте проверим конструкцию в работе
и как видим напряжения плавно регулируется от нуля до пятнадцати вольт
Теперь проверим функцию ограничения тока, обратите внимание без выходной нагрузки вращая регулятор тока напряжение у нас не будет меняться, что свидетельствует о каретной работе функции ограничения.
Выходной ток также регулируется достаточно плавно, минимальная граница 180 миллиампер.
Максимальный выходной ток в моём случае составляет около полутора ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.Несмотря на простоту конструкции при токах около одного Ампера наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 200 милливольт, это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.Блок питания может переносить короткие замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе одного — семи Ампер.
Монтаж при желании можно сделать навесным,но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я ее для вас нарисовал,а файл платы также можете скачать с общим архивом проекта.
В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.
По мне это довольно годный вариант в качестве первого блока питания, так что смело собирайте.
Архив к статье: скачать… Автор; АКА КАСЬЯН
xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai
Сборка блока питания с регулировкой тока/напряжения своими руками
Вот очередная версия лабораторного блока питания с напряжением от 0 до 30 В и регулировкой потребляемого тока 0-2 А, что всегда бывает полезно, когда используется БП для настройки самодельных схем или когда они неизвестные приборы запускаются в первый раз.
Схема ИП с регулировкой тока и напряжения
Сама схема питания — это популярный комплект из таких элементов:
- Сам регулируемый стабилизатор, в котором заменен T1 — BC337 на BD139, T2 — BD243 на BD911
- D1-D4 — диоды 1N4001 заменены на RL-207
- C1 — 1000 мкФ / 40 В заменен на 4700 мкФ / 50 В
- D6, D7 — 1N4148 на 1N4001
У используемого трансформатора есть напряжения: 25 В, 2 А и 12 В, которое полезно для управления вентилятором, охлаждающим радиатор и силовые диоды на панели. Для этого была создана небольшая плата с мостовым выпрямителем, фильтрующими конденсаторами и стабилизатором LM7812 (с радиатором).
Внутри корпуса лабораторного источника питания размещены трансформатор, плата самого регулируемого блока питания, платы стабилизаторов — 12 В и 24 В, радиатор с охлаждающим вентилятором (запускается при 50 С).
На передней части корпуса установлены выключатель, три светодиода, информирующих о состоянии блока питания (сеть 220 В, включение вентилятора и защита — ограничение тока или короткое замыкание), синие и красные LED дисплеи с наклеенной на них затемняющей пленкой. Рядом с дисплеями расположены регулирующие потенциометры, а справа выводы питания. На задней части корпуса имеется разъем для сети, предохранитель и охлаждающий вентилятор 60×60 мм.
Полезное: Электронная нагрузка на полевых транзисторах 500 — 1000 ВтЧто касается индикаторных дисплеев, они показывают:
- синий — текущее напряжение в вольтах V
- красный — текущий ток в амперах A
Источник питания получился реально удобный и надёжный. Вся сборка заняла несколько дней. Что касается охлаждения, оно включается только при высокой нагрузке и то на короткое время, примерно на пару минут.
С этим БП удобно работать даже при слабом освещении, так как яркости индикаторов хватает с головой. Если хотите повысить ток до 3-4 ампера, выбирайте трансформатор по-мощнее и транзисторы регулятора, с хорошим запасам по току. Ещё пару неплохих схем источников питания смотрите по ссылкам:
5- 4,40 Загрузка…НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
2shemi.ru
Блок регулирования напряжения и тока для простого лабораторного источника питания
В любой радиолюбительской мастерской не обойтись без источника питания с возможностью изменения величины напряжения в широких пределах. Представленное устройство предназначено для регулирования напряжения от полвольта почти до величины входного напряжения и регулирования величины ограничения тока нагрузки. При наличии готового нерегулируемого источника питания напряжением 20-30 В и допустимым током нагрузки до 5 А, этот блок позволит сделать источник универсальным.
Схема
За основу взята распространённая схема (рис.1), обсуждаемая на некоторых радиолюбительских форумах.
| Рисунок 1. Вырезка из журнала Радио. |
Честно говоря, стабилизированной эту схему назвать нельзя однозначно, но тем не менее я рекомендую её для начинающих радиолюбителей, нуждающихся в регулируемом источнике питания. Схема хороша тем, что позволяет регулировать напряжение в широких пределах, а также ограничивать ток нагрузки, что исключает перегрузку источника питания при коротких замыканиях.
У этой схемы есть один существенный недостаток. При регулировании напряжения, оно изменяется не равномерно. От минимума напряжение нарастает очень медленно, но ближе к максимуму процесс становится настолько стремительным, что точная установка требуемого значения весьма затруднительна. По этому поводу на многих форумах не мало соплей и плевков. Не советую уподобляться истерикам и размазывать сопли по этому поводу, всё, что требуется от настоящего радиолюбителя – включать мозг.
Суть проста. Чтобы получить линейный характер регулирования при нелинейном изменении величины регулирования линейным элементом, нужно скорректировать его характеристику в сторону обратной нелинейности… Вот такая не шуточная шутка получилась 🙂
Предлагаю Вам свой вариант схемы, в котором применена отечественная элементная база и добавлен элемент коррекции нелинейности регулировки напряжения – рисунок 2.
| Рисунок 2. Схема блока регулирования напряжения и ограничения тока нагрузки. |
Обратите внимание на подстроечный резистор R7. Его роль как раз и заключается в коррекции характеристики регулирования.
В качестве регулирующего элемента я применил транзистор КТ819ГМ (просто оказался в наличии). Он выполнен в массивном металлическом корпусе и рассчитан на ток коллектора до 15А. Этот транзистор необходимо размещать на радиаторе для эффективного теплоотвода.
В качестве шунта R2 я использовал параллельную спайку пяти двухваттных резисторов 5,1 Ом по 2 Вт каждый. Этот шунт я так же вынес за пределы платы, расположив рядом с радиатором транзистора.
У меня не оказалось переменного резистора 470 Ом, поэтому мне пришлось для R5 использовать резистор 1 кОм, но и при этом номинале ток регулируется достаточно равномерно.
Настройка схемы
Исходная схема (рисунок 1) практически не нуждается в настройке. Переработанная схема (рисунок 2) требует настройки коррекции характера регулирования напряжения. Настройка очень проста.
Подайте на вход напряжение питания (желательно от того источника, который будете брать за основу). Переменный резистор R6 выведите в крайнее положение, при котором напряжение выхода будет максимальным. Измерьте напряжение на выходе схемы. Переведите движок резистора R6 как Вам кажется точно в среднее положение. Подстроечным резистором R7 добейтесь на выходе схемы ровно половины того напряжения, которое измеряли при установке на максимум. Собственно – всё.
Данная коррекция не гарантирует абсолютную линейность регулировки, но визуально Вам покажется, что напряжение меняется идеально равномерно.
Применение
Плюс этой схемы заключается в ограничении максимального тока. Её можно использовать для сборки относительно бюджетного варианта источника питания. Для примера, я использовал в качестве преобразователя сетевого напряжения электронный трансформатор для галогенных ламп. У них есть серьёзный недостаток – отсутствие защиты от перегрузки. Но поскольку регулирующая схема ограничивает ток нагрузки, то практически защищает схему первичного преобразования от КЗ.
Файлы
Схема достаточно проста для повторения даже начинающими радиолюбителями, но, если кого интересует готовая печатка, качайте файл — Регулируемый БП 24 В 5 А
Кроме схемы и печатки в архиве содержится файл таблица с графиком, визуально отражающий изменение харауеристики равномерности регулирования при введении в схему корректирующего резистора, может кому то будет интересно, или даже полезно. Там в красных ячейках можно задавать величину сопротивлений переменного и корректирующего резистора. Изменение характеристики визуально можно наблюдать по представленным в файле графикам.
Предупреждение
Показанный в данной статье способ коррекции пригоден далеко не во всех случаях и может быть непреемлем для отдельного ряда задач!
ВНИМАНИЕ!!! Показанный способ коррекции следует использовать с особой осторожностью, зная принцип работы настраиваемого устройства и хорошо представляя, что Вы делаете! В других схемах при определённых положениях движка резисторов могут возникать недопустимые токи, способные вывести из строя резисторы или иные детали рабочего устройства!!! Используя описанный способ коррекции в своём устройстве вы действуете на свой страх и риск, а ещё лучше, представляете, что делаете. Ни какой ответственности за возможные причинённые неисправности Ваших устройств при применении корректирующего резистора по моей схеме лично я не несу.
Данный способ коррекции в конкретной представленной схеме на рисунке 2 абсолютно безопасен при любых номиналах корректирующего резистора и любых положениях движков корректирующего и переменного резисторов R7 и R6.
Пользуйтесь и наслаждайтесь творческим процессом 🙂
volt-info.ru
Блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками
| Схема регулируемого блока питания |
www.tool-electric.ru
как сделать своими руками пошагово
Занимаясь проектированием и конструированием различных электронных схем, не обойтись без надежного блока питания с регулируемым напряжением. Сегодня предлагаются различные конструкции: как сложные, так и простые. Узнайте, как сделать блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер своими руками по пошаговым инструкциям со схемами и фото-примерами процесса сборки.
Варианты БП для самостоятельного монтажа
Блок питания выбирают исходя из того, какие схемы предполагается им запитывать. Если это устройства с низким потреблением тока, то и БП не обязательно делать мощный: вполне можно обойтись источником с током на 5 ампер. Рассмотрим несколько вариантов схем, а также узнаем, как собирать самодельные блоки питания.
Простой БП 0-30 В
Одна из несложных схем источника питания с регулировкой выходного напряжения приводится на схеме.
Устройство выполнено всего на трех транзисторах и отличается высокой точностью напряжения на выходе, благодаря использованию компенсационной стабилизации, а также применением недорогих элементов.
Изделие собирается на печатной плате и после монтажа практически сразу начинает функционировать. Главное — подобрать стабилитрон, который должен соответствовать максимальному напряжению на выходе.
Для корпуса подойдет любой пластиковый или металлический короб, который окажется под рукой, например, от компьютерного БП.
В такой корпус без проблем поместится трансформатор на 100 Вт и печатная плата. Имеющийся вентилятор можно оставить, подключив в разрыв его питания сопротивление для снижения оборотов.
Для измерения потребляемого нагрузкой тока задействуем стрелочный амперметр, устанавливая его на переднюю панель из пластиковой коробки.
Вольтметр можно использовать цифровой.
Завершив монтаж, проверяем выходное напряжение, изменяя положение переменного резистора.
Минимальное значение должно быть около нуля, максимальное – 30 В. Подсоединив нагрузку около 0,5 А, проверяем просадку напряжения на выходе – она должна быть минимальной.
Читайте также: УНЧ на транзисторах своими руками
Мощный импульсный БП
Рассмотрим схему блока питания с регулировкой по току и напряжению. Такие устройства иногда еще называют лабораторными, поскольку они подходят не только для запитки электронных схем, но и для зарядки АКБ.
Этот БП обеспечивает регулировку напряжения в диапазоне 0-30 В и тока 0-10 А. Источник можно разделить на три части:
- Внутренняя схема питания, состоящая из источника напряжения на 12 В, и ток минимум 300 мА. Назначение этого источника – запитка схемы БП.
- Блок управления. Выполнен на микросхеме TL494 с простым драйвером. Резистор R4 позволяет регулировать максимальный порог напряжения, R2 – ток.
- Силовая часть. Большую часть схемы можно задействовать из старого компьютерного блока питания. Для намотки трансформатора управления подойдет ферритовое кольцо R16*10*4,5, на котором наматывают провод МГТФ 0.07 мм² в количестве 30 витков одновременно в 3 провода. L1 мотают на кольце от того же БП, удалив старую обмотку и намотав медный провод диаметром 2 мм и длиной 2 м. Для L2 подойдет дроссель на ферритовом стержне.
Для размещения элементов схемы изготавливают печатную плату.
Если сборка выполнена правильно, блок питания начинает работать сразу. Чтобы была возможность управлять вентилятором по температуре, можно собрать простую схему на lm317.
На Ардуино
Радиолюбители с опытом иногда собирают блоки питания под управлением Ардуино. Таким образом удается создать контролируемый источник питания с такими режимами: может «отдыхать», функционировать в режиме экономии либо работать на ток в 10 А и разное выходное напряжение, если это требуется.
«Умный» блок питания представлен на схеме.
Для запитки микропроцессора ATmega задействуется импульсный стабилизатор. Благодаря наличию постоянного и стабилизированного напряжения 5 В блок питания можно оснастить разъемом USB, что позволит подзаряжать какие-либо устройства.
Печатную плату можно сделать по образцу.
Внешний вид устройства и внутреннее расположение компонентов представлены на фото.
Читайте также: Мощный отпугиватель собак своими руками
Блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер можно собрать своими руками по любой из представленных схем, а как именно сделать такое устройство, пошагово рассмотрено в инструкциях с фото-примерами. Для сборки простого источника питания потребуются начальные значения в области радиоэлектроники, умение обращаться с паяльником и минимальный перечень радиокомпонентов.
от простейшего до мощного с легкой регулировкой
Все мастера, занимающиеся ремонтом электронной аппаратуры, знают о важности наличия лабораторного блока питания, с помощью которого можно получать различные значения напряжения и тока для использования при зарядке устройств, питании, тестировании схем и т. д. В продаже имеется много разновидностей таких аппаратов, но опытным радиолюбителям вполне по силам изготовить лабораторный блок питания своими руками. Использовать для этого можно бывшие в употреблении детали и корпуса, дополнив их новыми элементами.
Самостоятельная сборка БП
Простое устройство
Самый простой блок питания состоит всего из нескольких элементов. Начинающим радиолюбителям будет несложно разработать и собрать эти легкие схемы. Главный принцип – создать выпрямительную схему для получения постоянного тока. При этом уровень напряжения на выходе меняться не будет, он зависит от коэффициента трансформации.
Часть схемы простейшего БП без трансформатора
Основные компоненты для схемы простого блока питания:
- Понижающий трансформатор;
- Выпрямительные диоды. Можно включить их по схеме моста и получить полноволновое выпрямление либо использовать полуволновое устройство с одним диодом;
- Конденсатор для сглаживания пульсаций. Выбирается электролитический тип емкостью 470-1000 мкФ;
- Проводники для монтажа схемы. Их поперечное сечение определяется величиной нагрузочного тока.
Для конструирования 12-вольтового БП нужен трансформатор, который понижал бы напряжение с 220 до 16 В, так как после выпрямителя напряжение немного уменьшается. Такие трансформаторы можно найти в бывших в употреблении компьютерных блоках питания или приобрести новые. Можно встретить рекомендации о самостоятельной перемотке трансформаторов, но на первых порах лучше обойтись без этого.
Диоды подойдут кремниевые. Для устройств небольших по мощности есть в продаже уже готовые мосты. Важно их правильно подсоединить.
Это основная часть схемы, пока еще не совсем готовая к использованию. Надо поставить дополнительно после диодного моста стабилитрон для получения лучшего выходного сигнала.
Схема БП со стабилитроном
Получившееся устройство является обычным блоком питания без дополнительных функций и способно поддерживать небольшие нагрузочные токи, до 1 А. При этом возрастание тока может повредить компоненты схемы.
Чтобы получить мощный блок питания, достаточно в этой же конструкции установить один или более усилительных каскадов на транзисторных элементах TIP2955.
Важно! Для обеспечения температурного режима схемы на мощных транзисторах необходимо предусмотреть охлаждение: радиаторное или вентиляционное.
Регулируемый блок питания
Блоки питания с регулировкой по напряжению помогут решать более сложные задачи. Имеющиеся в продаже устройства различаются по параметрам регулирования, показателям мощности и др. и подбираются с учетом планируемого использования.
Простой регулируемый блок питания собирается по примерной схеме, представленной на рисунке.
Схема регулируемого БП
Первая часть схемы с трансформатором, диодным мостом и сглаживающим конденсатором похожа на схему обычного БП без регулирования. В качестве трансформатора также можно использовать аппарат из старого блока питания, главное, чтобы он соответствовал выбранным параметрам по напряжению. Этот показатель для вторичной обмотки ограничивает регулирующий предел.
Как работает схема:
- Выпрямленное напряжение выходит к стабилитрону, который определяет максимальную величину U (можно взять на 15 В). Ограниченные параметры этих деталей по току требуют установки в схему транзисторного усилительного каскада;
- Резистор R2 является переменным. Меняя его сопротивление, можно получить разные величины выходного напряжения;
- Если регулировать также ток, то второй резистор устанавливается после транзисторного каскада. В данной схеме его нет.
Если требуется другой диапазон регулирования, надо установить трансформатор с соответствующими характеристиками, что потребует также включения другого стабилитрона и т. д. Для транзистора необходимо радиаторное охлаждение.
Измерительные приборы для простейшего регулируемого блока питания подойдут любые: аналоговые и цифровые.
Соорудив регулируемый блок питания своими руками, можно применять его для устройств, рассчитанных на различные значения рабочего и зарядного напряжения.
Двухполярный блок питания
Устройство двуполярного блока питания более сложное. Заниматься его конструированием могут опытные электронщики. В отличие от однополярных, такие БП на выходе обеспечивают напряжение со знаком «плюс» и «минус», что необходимо при питании усилителей.
Схема двухполярного блока питания
Хотя изображенная на рисунке схема является простой, ее исполнение потребует определенных навыков и знаний:
- Потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, разделенной на две половины;
- Одними из главных элементов служат интегральные транзисторные стабилизаторы: КР142ЕН12А – для прямого напряжения; КР142ЕН18А – для обратного;
- Для выпрямления напряжения используется диодный мост, можно его собрать на отдельных элементах или применить готовую сборку;
- Резисторы с переменным сопротивлением участвуют в регулировании напряжения;
- Для транзисторных элементов обязательно монтировать радиаторы охлаждения.
Двухполярный лабораторный блок питания потребует установки также контролирующих приборов. Сборка корпуса производится в зависимости от габаритов устройства.
Защита блока питания
Самый простой метод защиты БП – установка предохранителей с плавкими вставками. Есть предохранители с самостоятельным восстановлением, не требующие замены после перегорания (их ресурс ограничен). Но они не обеспечивают полноценной гарантии. Зачастую происходит повреждение транзистора до перегорания предохранителя. Радиолюбители разработали различные схемы с применением тиристоров и симисторов. Варианты можно найти в сети.
Советы по оформлению корпуса
Для изготовления кожуха устройства каждый мастер использует доступные ему способы. При достаточном везении можно найти готовое вместилище для прибора, но все равно придется менять конструкцию фронтальной стенки, чтобы поместить туда контролирующие приборы и регулирующие ручки.
Самодельный БП
Некоторые идеи для изготовления:
- Измерить габариты всех компонентов и вырезать стенки из алюминиевых листов. На фронтальной поверхности нанести разметку и проделать необходимые отверстия;
- Скрепить конструкцию уголком;
- Нижнее основание БП с мощными трансформаторами должно быть усилено;
- Для внешней обработки прогрунтовать поверхность, покрасить и закрепить лаком;
- Схемные компоненты надежно изолируются от внешних стенок во избежание появления напряжения на корпусе при пробое. Для этого возможно проклеить стенки изнутри изолирующим материалом: толстым картоном, пластиком и т. д.
Многие устройства, особенно большой мощности, требуют установки охлаждающего вентилятора. Его можно сделать с функционированием в постоянном режиме либо изготовить схему автоматического включения и выключения по достижении заданных параметров.
Схема реализуется установкой термодатчика и микросхемы, обеспечивающей управление. Чтобы охлаждение было эффективным, необходим свободный доступ воздуха. Значит, задняя панель, около которой монтируют кулер и радиаторы, должна иметь отверстия.
Важно! Во время сборки и ремонта электротехнических устройств надо помнить об опасности поражения электрическим током. Конденсаторы, находившиеся под напряжением, разряжать обязательно.
Собрать качественный и надежный лабораторный блок питания своими руками возможно, если использовать исправные компоненты, четко просчитывать их параметры, пользоваться проверенными схемами и необходимыми приборами.
Видео
Оцените статью:Блок питания своими руками — как сделать компактный и простой блок
Блоки питания постоянного тока нужны не только радиолюбителям. Они имеют очень широкую сферу применения, и поэтому ими в той или иной степени пользуется большинство домашних мастеров. В этой статье описаны основные типы преобразователей напряжения, их характерные отличия и области применения и то, как сделать простой блок питания своими руками.
Самостоятельное изготовление позволит получить экономию немалых денежных средств. Разобравшись с устройством и принципом работы можно легко выполнить ремонт этого устройства.
Краткое содержимое статьи:
Области применения
Эти устройства имеют очень широкую сферу применения. Давайте рассмотрим основные способы использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей к самодельным блокам питания подключают низковольтный электроинструмент. Такие приборы используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установке освещения в помещениях с высокой влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не имеющих прямого отношения к радиоэлектронике.
Классификация устройств
Большинство блоков питания преобразуют сетевое переменное напряжение величиной 220 вольт в постоянное напряжение заданной величины. При этом устройства характеризуется большим перечнем рабочих параметров, которые необходимо учитывать при покупке или конструировании.
Основными рабочими параметрами является выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения. Все эти преобразователи по способу преобразования классифицируются на две большие группы: аналоговые и импульсные приборы. Эти группы блоков питания имеют сильные отличия и легко различаются по фото с первого взгляда.
Ранее выпускались только аналоговые приборы. В них преобразование напряжения осуществляется с помощью трансформатора. Собрать такой источник не составляет труда. Его схема достаточна проста. Он состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и стабилизирующего конденсатора.
Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное напряжение. Конденсатор дополнительно его сглаживает. Недостатком таких приборов являются большие габариты и масса.
Трансформатор мощностью 250 Ватт обладает массой несколько килограмм. Кроме того на выходе таких устройств напряжение может меняться от внешних факторов. Поэтому для стабилизации выходных параметров в таких аппаратах в электронную схему добавляются специальные элементы.
С использованием трансформаторов изготавливаются блоки питания повышенной мощности. Такие приборы целесообразно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов или для подключения электрических дрелей для экономии ресурса литиевых аккумуляторов.
Преимуществом такого устройства является гальваническая развязка между двумя обмотками (за исключением автотрансформаторов). Первичная обмотка, подключенная в сеть высокого напряжения, не имеет физического контакта с вторичной обмоткой. На ней генерируется пониженное напряжение.
Передача энергии осуществляется с помощью магнитного поля переменного тока в металлическом сердечнике трансформатора. При наличии минимальных знаний в радиоэлектронике своими руками легче собрать классический регулируемый блок питания с использованием трансформатора.
С развитием электронной техники стало возможным выпускать более дешевые полупроводниковые преобразователи напряжения. Они очень компактны, мало весят и обладают очень низкой ценой. Благодаря этому они стали лидерами рынка. В любой квартире используются несколько разных блоков питания.
К сожалению, в большинстве современных приборов отсутствует гальваническая развязка с питающей сетью. Из-за этого довольно часто гибнут люди, которые при зарядке сотового телефона или другой техники пользуются прибором и одновременно принимают ванну или умываются.
При соблюдении техники безопасности человеку ничего не грозит. Эти приборы обладают достаточно низкой стоимостью и при их поломке зачастую их не пытаются отремонтировать, а приобретают новое устройство. Тем не менее если разобраться со схемами и принципами работы импульсных блоков питания, то легко можно будет, как отремонтировать такой блок питания, так и собрать новый прибор.
Импульсные блоки питания
Давайте разберемся с устройством и принципом работы импульсных источников питания. В таких приборах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное напряжение. Для трансформации токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко умещаются в маленьких корпусах. Например, они легко размещаются в пластиковом патроне энергосберегающей лампы.
Компоновка такого блока питания в приборе небольшого размера не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения на специальных металлических радиаторах нагревающихся элементов электронной схемы. Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстродействующих диодов и сглаживается на выходном фильтре.
Недостатком таких приборов является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря даже на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных приборах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.
Импульсный блок питания можно приобрести в виде отдельного блока, готового к монтажу в приборе. Также это устройство можно собрать самостоятельно, воспользовавшись широко распространенными схемами и инструкциями по сборке блоков питания.
При этом следует учесть, что самостоятельная сборка может обойтись дороже покупного изделия, приобретенного в интернете на азиатском рынке. Это может быть вызвано тем, что радиоэлектронные компоненты продаются с большей наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку изделия и его доставку. В любом случае, разобравшись с устройством таких приборов, можно будет не только собрать такой прибор самостоятельно, но и при необходимости отремонтировать. Такие навыки будут очень полезными.
При желании сэкономить, можно воспользоваться импульсными блоками питания от персональных компьютеров. Зачастую в вышедшем из строя персональном компьютере находится исправный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.
Такие блоки питания имеют защиту от холостого хода. Они должны всё время находиться под нагрузкой. Поэтому для того, что бы избежать отключения в нагрузку включают постоянное сопротивление. Такие модернизированные блоки применяют в первую очередь для питания бытового электроинструмента.
Фото блоков питания своими руками
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 его купите, он обязательно перестанет работать через некоторое время (и поверьте мне, блоки питания перестают работать без каких-либо предварительных указаний, однажды они будут работать, на следующий день 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.
- Медные провода с допустимой токовой нагрузкой не менее 1 А для сети переменного тока
- Понижающий трансформатор
- 1N4007 Кремнеземные диоды (× 4)
- Конденсатор 1000 мкФ
- Конденсатор 10 мкФ
- Регулятор напряжения (78XX) (XX — требуемое выходное напряжение.Я объясню эту концепцию позже)
- Паяльник
- Припой
- Печатная плата общего назначения
- Гнездо адаптера (для подачи выходного напряжения на устройство с определенной розеткой)
- 2-контактный штекер
Дополнительно
- Светодиод (для индикации)
- Резистор (значение поясняется позже)
- Радиатор для регулятора напряжения (для более высоких выходов тока)
- 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 напряженияДиодный 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 схемаКак 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 (контакт 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 добавить 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: Для всех плат микроконтроллеров потребуется положительный полюс на наконечнике и заземление на втулке.
Это адаптер на 12 В, который я сделал
- Перед тем, как паять детали на печатную плату, спланируйте на ней схему вашей схемы, это поможет сэкономить место и позволит меньше места для ошибок при пайке.
- 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.
- Будьте осторожны, , так как вы работаете напрямую с сетью переменного тока.
- Проверьте заранее, какое напряжение требуется устройству, которое вы пытаетесь подключить к источнику питания. Некоторые устройства можно сжечь всего парой дополнительных вольт.
- 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 …
СвязанныеСамая простая схема источника питания
Эта схема источника питания проста в изготовлении и недорого. А для этого требуется всего 5 компонентов.
За свою жизнь я построил много схем, но на самом деле это первый раз, когда я построил схему источника питания с нуля.
Последним проектом, который я хотел создать, был сетевой адаптер с USB-разъемом для зарядки моего iPhone. Но сначала я хотел начать с создания простой схемы, которая преобразует напряжение сети 220 В или 110 В в 5 В.
Поскольку я нахожусь в Австралии, когда пишу это, а напряжение здесь 220 В, я построил его с расчетом на 220 В. Но вместо этого очень легко преобразовать его в 110 В, переключив одно соединение (или один компонент).
Осторожно: НЕ подключайте к электросети все, что вы делаете самостоятельно, если вы не на 100% уверены в том, что делаете.Неправильное действие может привести к серьезным повреждениям и даже смерти. Используйте предоставленную здесь информацию на свой страх и риск.
Если вам нужна совершенно безопасная и чрезвычайно полезная схема источника питания, вам следует проверить это портативное зарядное устройство USB, которое я построил. Он даже включает в себя загружаемое пошаговое руководство о том, как его собрать самостоятельно.
Проектирование источника питания
Я хочу построить схему источника питания на базе регулятора напряжения LM7805, потому что это легко найти и просто использовать.Этот компонент даст стабильное выходное напряжение от 5 В до 1,5 А.
Я легко могу понять, как использовать LM7805, посмотрев на его техническое описание.
Из таблицы я нашел эту маленькую схему:
Выбор номиналов конденсатора
На изображении выше показан стабилизатор напряжения с конденсатором 0,33 мкФ на входе и 0,1 мкФ на выходе. Трудно найти хороший источник информации об этих значениях конденсаторов, но, согласно этим вопросам и ответам, в этих значениях нет ничего волшебного.
В сети есть много мнений по поводу этих конденсаторов. Некоторые предлагают конденсаторы 0,1 мкФ, другие — конденсаторы 100 мкФ. Некоторые предлагают использовать одновременно 0,1 мкФ и 100 мкФ.
Значения, которые вы должны использовать, зависят от множества факторов. Например, какой длины будут провода. Но эта статья о том, как построить простую схему питания, поэтому не будем усложнять. Наверное, подойдет практически любая емкость конденсатора. Возможно, он будет работать даже без конденсаторов.
Чтобы сделать выходное напряжение «немного стабильным», я собираюсь использовать на выходе конденсатор емкостью 1 мкФ. Я пропущу входной конденсатор, потому что конденсатор все равно будет в этом положении — просто продолжайте читать.
Преобразование от 220 В
В таблице данных также указано, что для правильной работы требуется от 7 до 25 В. Итак, мне нужно только добавить несколько компонентов, которые преобразуют 220 В (или 110 В) переменного тока в постоянное напряжение, которое остается между 7 и 25 В.
Это относительно просто.Я просто добавлю трансформатор, который преобразует напряжение, например, примерно до 12 В. Затем я подам это переменное напряжение в мостовой выпрямитель, чтобы его выпрямить.
И я использую большой конденсатор на выходе, чтобы постоянно поддерживать напряжение выше необходимых 7В. Это значение конденсатора не критично. Я видел много схем блоков питания, в которых используется 470 или 1000 мкФ, поэтому сейчас я попробую с 470 мкФ.
Схема блока питания
Итак, итоговая схема выглядит так:
Список деталей
| Часть | Значение | Описание |
|---|---|---|
| Т1 | 220 В (или 110 В) до 12 В | Трансформатор |
| DB1 | Выпрямитель с диодным мостом | |
| C1 | 470 мкФ (20 В и выше) | Конденсатор |
| C2 | 1 мкФ (10 В и выше) | Конденсатор |
| U1 | 7805 | Регулятор напряжения |
Общая стоимость комплектующих около 12-15 $.Самый дорогой компонент — трансформатор (около 10 долларов).
Поиск компонентов для схемы
Когда я не уверен, как выбрать компоненты для схемы, я обычно хожу в интернет-магазины электроники для любителей и смотрю на их варианты. В этих магазинах обычно есть компоненты, которые должны работать от стандартного блока питания без каких-либо особых требований.
В Австралии Jaycar — хороший вариант.
Быстрый поиск по запросу «трансформер» на Jaycar дает мне несколько вариантов.Входное напряжение должно быть около 220 В, а выходное — около 12 В. После быстрого просмотра их вариантов и цен я остановился на этом:
https://www.jaycar.com.au/12-6v-ct-7va-500ma-centre-tapped-type-2853-transformer/p / MM2013
Трансформатор имеет центральный отвод на выходной стороне, который я могу игнорировать.
Это на 220В. Если вы живете в стране с напряжением 110 В, в магазинах вашей страны, вероятно, найдется подходящая версия. Щелкните здесь, чтобы просмотреть мой список интернет-магазинов.
Тогда мне нужен выпрямитель. Мы можем использовать 4 силовых диода (например, 1N4007) или мостовой выпрямитель (который состоит из четырех диодов, встроенных в один компонент). Самый дешевый вариант, который появляется при поиске мостового выпрямителя на Jaycar, — это:
https://www.jaycar.com.au/w04-1-5a-400v-bridge-rectifier/p/ZR1304
Готовая схема
Это простая схема для пайки на макетной плате. Вот прототип, который я построил:
Напоминание: не подключайте к электросети все, что вы построили самостоятельно, если вы не уверены на 100% в том, что делаете.Используйте предоставленную здесь информацию на свой страх и риск.
Вы его построили?
Вы построили эту схему? Какой у вас опыт? С чем вы боролись? Расскажите в комментариях ниже, как все прошло.
Источник питания переменного напряженияс использованием LM317T
Продолжая наш учебник о преобразовании блока питания ATX в настольный блок питания, одним очень хорошим дополнением к этому является положительный стабилизатор напряжения LM317T.
LM317T представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать различные выходные напряжения постоянного тока, кроме источника питания с фиксированным напряжением +5 или +12 вольт, или в качестве переменного выходного напряжения от нескольких вольт до некоторого максимального значения все с токами около 1.5 ампер.
С помощью небольшой дополнительной схемы, добавленной к выходу блока питания, мы можем получить настольный источник питания, способный работать в диапазоне фиксированных или переменных напряжений, положительных или отрицательных по своей природе. На самом деле это проще, чем вы думаете, поскольку трансформатор, выпрямление и сглаживание уже были выполнены блоком питания заранее, все, что нам нужно сделать, — это подключить нашу дополнительную схему к выходу желтого провода +12 В. Но сначала давайте рассмотрим фиксированное выходное напряжение.
Фиксированный источник питания 9 В
В стандартном корпусе TO-220 доступно большое количество трехконтактных регуляторов напряжения, наиболее популярными из которых являются положительные регуляторы серии 78xx, которые варьируются от очень распространенного стабилизатора напряжения 7805, + 5 В до 7824, Постоянный стабилизатор напряжения +24 В. Существует также серия стабилизаторов постоянного отрицательного напряжения серии 79xx, которые создают дополнительное отрицательное напряжение от -5 до -24 вольт, но в этом руководстве мы будем использовать только положительные типы 78xx .
Фиксированный 3-контактный стабилизатор полезен в приложениях, где регулируемый выход не требуется, что делает выходной источник питания простым, но очень гибким, поскольку выходное напряжение зависит только от выбранного регулятора. Они называются трехконтактными регуляторами напряжения, потому что у них есть только три клеммы для подключения, а именно: Input , Common и Output соответственно.
Входное напряжение регулятора — это желтый провод +12 В от блока питания (или отдельного источника питания трансформатора), который подключается между входом и общими клеммами.Стабилизированное +9 вольт подается на общий выход, как показано.
Цепь регулятора напряжения
Итак, предположим, что нам нужно выходное напряжение +9 В от нашего настольного блока питания, тогда все, что нам нужно сделать, это подключить регулятор напряжения + 9 В к желтому проводу + 12 В. Поскольку блок питания уже выполнил выпрямление и сглаживание на выходе +12 В, единственными необходимыми дополнительными компонентами являются конденсатор на входе и еще один на выходе.
Эти дополнительные конденсаторы способствуют стабильности регулятора и могут иметь значение от 100 до 330 нФ.Дополнительный выходной конденсатор емкостью 100 мкФ помогает сгладить характерные пульсации, обеспечивая хорошую переходную характеристику. Этот конденсатор большой емкости, помещенный на выходе схемы источника питания, обычно называется «сглаживающим конденсатором».
Эти регуляторы серии 78xx обеспечивают максимальный выходной ток около 1,5 А при фиксированных стабилизированных напряжениях 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 и 24 В соответственно. Но что, если бы нам нужно было выходное напряжение + 9 В, но у нас был только регулятор 7805, + 5 В ?.Выход + 5V 7805 связан с клеммой «земля, Gnd» или «0v».
Если мы увеличим это напряжение на контакте 2 с 0 В до 4 В, то выходной сигнал также увеличится на дополнительные 4 В при условии, что входное напряжение будет достаточным. Затем, поместив небольшой стабилитрон на 4 В (ближайшее предпочтительное значение 4,3 В) между контактом 2 регулятора и землей, мы можем заставить регулятор 7805 5 В выдавать выходное напряжение +9 В, как показано.
Увеличение выходного напряжения
Итак, как это работает.Стабилитрон на 4,3 В требует обратного тока смещения около 5 мА для поддержания выходного сигнала, когда регулятор потребляет около 0,5 мА. Этот общий ток 5,5 мА подается через резистор «R1» с вывода 3.
Таким образом, номинал резистора, необходимого для регулятора 7805, будет R = 5 В / 5,5 мА = 910 Ом. Диод обратной связи D1, подключенный между входами и выходами, предназначен для защиты и предотвращает обратное смещение регулятора, когда входное напряжение питания отключено, в то время как выходное питание остается включенным или активным в течение короткого периода времени из-за большой индуктивной нагрузка, такая как соленоид или двигатель.
Затем мы можем использовать трехконтактные регуляторы напряжения и подходящий стабилитрон для получения различных фиксированных выходных напряжений из нашего предыдущего настольного источника питания в диапазоне от + 5 В до +12 В. Но мы можем улучшить эту конструкцию, заменив фиксированный регулятор напряжения регулятором переменного напряжения, таким как LM317T .
Источник питания переменного напряжения
LM317T — полностью регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный обеспечивать 1,5 А с выходным напряжением в диапазоне от 1.25 вольт до чуть более 30 вольт. Используя соотношение двух сопротивлений, одно из фиксированного значения и другое переменное (или оба фиксированных), мы можем установить выходное напряжение на желаемый уровень с соответствующим входным напряжением в пределах от 3 до 40 вольт.
Регулятор переменного напряжения LM317T также имеет встроенные функции ограничения тока и теплового отключения, что делает его устойчивым к коротким замыканиям и идеальным для любого низковольтного или самодельного настольного источника питания.
Выходное напряжение LM317T определяется соотношением двух резисторов обратной связи R1 и R2, которые образуют цепь делителя потенциала на выходной клемме, как показано ниже.
LM317T Регулятор переменного напряжения
Напряжение на резисторе обратной связи R1 представляет собой постоянное опорное напряжение 1,25 В, V ref , возникающее между клеммой «выход» и «регулировка». Ток на клеммах регулировки — это постоянный ток 100 мкА. Поскольку опорное напряжение на резисторе R1 является постоянным, через другой резистор R2 будет протекать постоянный ток i, в результате чего выходное напряжение составит:
Тогда любой ток, протекающий через резистор R1, также протекает через резистор R2 (игнорируя очень небольшой ток регулировочной клеммы), при этом сумма падений напряжения на R1 и R2 равна выходному напряжению Vout.Очевидно, что входное напряжение Vin должно быть как минимум на 2,5 В больше, чем выходное напряжение, необходимое для питания регулятора.
Кроме того, LM317T имеет очень хорошее регулирование нагрузки, при условии, что минимальный ток нагрузки превышает 10 мА. Таким образом, чтобы поддерживать постоянное опорное напряжение 1,25 В, минимальное значение резистора обратной связи R1 должно быть 1,25 В / 10 мА = 120 Ом, и это значение может варьироваться от 120 Ом до 1000 Ом с типичными значениями R1 от 220 до 240 Ом. для хорошей устойчивости.
Если нам известно значение требуемого выходного напряжения Vout и сопротивление резистора R1 обратной связи составляет, скажем, 240 Ом, то мы можем рассчитать значение резистора R2 из приведенного выше уравнения. Например, наше исходное выходное напряжение 9 В даст значение сопротивления для R2:
.R1. ((Vout / 1.25) -1) = 240. ((9 / 1.25) -1) = 1488 Ом
или 1500 Ом (1k5Ω) с точностью до ближайшего предпочтительного значения.
Конечно, на практике резисторы R1 и R2 обычно заменяются потенциометром для создания источника питания с переменным напряжением или несколькими переключаемыми предварительно установленными сопротивлениями, если требуется несколько фиксированных выходных напряжений.
Но для того, чтобы сократить математические вычисления, необходимые при вычислении значения резистора R2 каждый раз, когда нам нужно определенное напряжение, мы можем использовать стандартные таблицы сопротивлений, как показано ниже, которые дают нам выходное напряжение регулятора для различных соотношений резисторов R1 и R2 с использованием сопротивления E24. ценности.
Отношение сопротивлений R1 к R2
| R2 Значение | Резистор R1 Значение | ||||||||
| 150 | 180 | 220 | 240 | 270 | 330 | 370 | 390 | 470 | |
| 100 | 2.08 | 1,94 | 1,82 | 1,77 | 1,71 | 1,63 | 1,59 | 1,57 | 1,52 |
| 120 | 2,25 | 2,08 | 1,93 | 1,88 | 1,81 | 1,70 | 1,66 | 1,63 | 1,57 |
| 150 | 2,50 | 2,29 | 2,10 | 2,03 | 1,94 | 1.82 | 1,76 | 1,73 | 1,65 |
| 180 | 2,75 | 2,50 | 2,27 | 2,19 | 2,08 | 1,93 | 1,86 | 1,83 | 1,73 |
| 220 | 3,08 | 2,78 | 2,50 | 2,40 | 2,27 | 2,08 | 1,99 | 1,96 | 1,84 |
| 240 | 3.25 | 2,92 | 2,61 | 2,50 | 2,36 | 2,16 | 2,06 | 2,02 | 1,89 |
| 270 | 3,50 | 3,13 | 2,78 | 2,66 | 2,50 | 2,27 | 2,16 | 2,12 | 1,97 |
| 330 | 4,00 | 3,54 | 3,13 | 2,97 | 2,78 | 2.50 | 2,36 | 2,31 | 2,13 |
| 370 | 4,33 | 3,82 | 3,35 | 3,18 | 2,96 | 2,65 | 2,50 | 2,44 | 2,23 |
| 390 | 4,50 | 3,96 | 3,47 | 3,28 | 3,06 | 2,73 | 2,57 | 2,50 | 2,29 |
| 470 | 5.17 | 4,51 | 3,92 | 3,70 | 3,43 | 3,03 | 2,84 | 2,76 | 2,50 |
| 560 | 5,92 | 5,14 | 4,43 | 4,17 | 3,84 | 3,37 | 3,14 | 3,04 | 2,74 |
| 680 | 6,92 | 5,97 | 5,11 | 4,79 | 4,40 | 3.83 | 3,55 | 3,43 | 3,06 |
| 820 | 8,08 | 6,94 | 5,91 | 5,52 | 5,05 | 4,36 | 4,02 | 3,88 | 3,43 |
| 1000 | 9,58 | 8,19 | 6,93 | 6,46 | 5,88 | 5,04 | 4,63 | 4,46 | 3,91 |
| 1200 | 11.25 | 9,58 | 8,07 | 7,50 | 6,81 | 5,80 | 5,30 | 5,10 | 4,44 |
| 1500 | 13,75 | 11,67 | 9,77 | 9,06 | 8,19 | 6,93 | 6,32 | 6,06 | 5,24 |
Заменив резистор R2 на потенциометр 2 кОм, мы можем контролировать диапазон выходного напряжения нашего стендового блока питания примерно от 1.25 вольт до максимального выходного напряжения 10,75 (12-1,25) вольт. Затем наша последняя модифицированная схема переменного источника питания показана ниже.
Цепь источника питания переменного напряжения
Мы можем еще немного улучшить нашу базовую схему регулятора напряжения, подключив амперметр и вольтметр к выходным клеммам. Эти инструменты будут визуально отображать как ток, так и напряжение на выходе регулируемого регулятора напряжения. При желании в конструкцию можно также включить быстродействующий предохранитель для обеспечения дополнительной защиты от короткого замыкания, как показано.
Недостатки LM317T
Одним из основных недостатков использования LM317T как части схемы источника питания переменного напряжения для регулирования напряжения является то, что до 2,5 вольт падает или теряется в виде тепла на регуляторе. Так, например, если требуемое выходное напряжение должно составлять +9 В, то входное напряжение должно быть до 12 В или более, чтобы выходное напряжение оставалось стабильным в условиях максимальной нагрузки. Это падение напряжения на регуляторе называется «выпадением».Также из-за этого падения напряжения требуется некоторая форма радиатора для охлаждения регулятора.
К счастью, доступны регуляторы переменного напряжения с малым падением напряжения, такие как регулятор напряжения с низким падением напряжения National Semiconductor «LM2941T», который имеет низкое падение напряжения всего 0,9 В при максимальной нагрузке. За такое низкое падение напряжения приходится платить, поскольку это устройство способно выдавать только 1,0 А при регулируемом выходном напряжении от 5 до 20 вольт. Однако мы можем использовать это устройство для получения выходного напряжения около 11.1 В, чуть ниже входного напряжения.
Итак, чтобы подвести итог, наш настольный блок питания, который мы сделали из старого блока питания ПК в предыдущем руководстве, можно преобразовать для обеспечения источника питания переменного напряжения с помощью LM317T для регулирования напряжения. Подключив вход этого устройства к желтому выходному проводу + 12 В блока питания, мы можем получить как фиксированные + 5 В, + 12 В, так и переменное выходное напряжение в диапазоне от 2 до 10 В при максимальном выходном токе 1,5 А.
Блок отрицательного питания для центра DIY
В мире аудиоэлектроники «сделай сам» электричество для питания ваших цепей — это просто вопрос подключения правильных проводов и напряжений к нужным точкам! В этом уроке я надеюсь, что к концу вы получите твердое представление о том, как сделать свой собственный источник питания Center Negative.
Я пошагово расскажу, как построить схему, которая принимает центрально-отрицательный адаптер переменного тока и / или батарею 9 В для подачи питания на ваши собственные схемы. После того, как базовая схема будет построена, я покажу вам, как ее изменить: добавить переключатель ON-OFF, добавить светодиод состояния питания и построить схему регулятора напряжения 5 В для следующего сеанса эксперимента с макетной платой или самостоятельного проектирования.
Обзор
Хотя большинство бытовых электронных устройств используют центральный положительный адаптер переменного / постоянного тока (обычно называемый адаптером переменного тока, настенной бородавкой, шнуром питания) для зарядки аккумулятора / источника питания, многие аудиоэлектронные устройства, такие как гитарные педали, аналоговые синтезаторы, карманные усилители и другие музыкальные генераторы используют конфигурацию центрального отрицательного источника питания .Это кажется либо умным инженерным ходом с целью получения прибыли («Вы должны использовать наш специальный блок питания»), либо просто проблемой дизайна. На самом деле это не такое уж ограничение, поскольку создание собственного источника питания дает вам возможность переключать полярность одним щелчком переключателя (это сделает переключатель DPDT). Подробнее об этом позже…
Центральный отрицательный символ питания адаптера переменного токаВы можете легко определить полярность адаптера переменного тока, посмотрев на этикетку. Символ должен отображаться на видном месте, но вы можете использовать мультиметр для его проверки.Будьте осторожны, избегайте адаптеров переменного тока и переменного тока, так как они практически непригодны для использования с большинством проектов, связанных с электроникой, сделанными своими руками (вам придется выполнить небольшую фильтрацию и регулировку, нечего делать).
Итак, если вы создаете свои собственные схемы и хотите интегрировать профессиональный и универсальный источник питания, продолжайте читать; в этом руководстве вы узнаете, как построить базовый блок питания Center Negative Power .
Схема и теория работы
Центральный отрицательный источник питания представляет собой очень простую схему.Изображение выше — это базовый фрагмент схемы, который мы можем использовать для расширения в зависимости от того, чего мы пытаемся достичь.
Отрицательная клемма батареи 9 В, ЧЕРНЫЙ провод подключается к клемме PIN разъема постоянного тока, который затем является общей точкой для GND (земля / 0 В). КРАСНЫЙ провод подключается к разъему CONNECT разъема постоянного тока. Если в разъеме постоянного тока нет штекера, разъемы CONNECT & SLEEVE имеют внутреннее соединение или «закорочены». Когда штекер адаптера переменного тока вставляется в разъем постоянного тока, разъем CONNECT механически отделен от разъема SLEEVE.На этом этапе аккумулятор удаляется из цепи. Тот факт, что ЧЕРНЫЙ провод все еще подключен к цепи, не важен, поскольку эта часть цепи теперь разомкнута. Вы можете думать о разъеме постоянного тока как о переключателе, основанном на событиях: включить, аккумулятор выключить; выключен, аккумулятор включен.
Проще говоря, используя приведенную выше схему, вы либо питаете свою схему от батареи 9 В, либо от адаптера переменного тока, подключенного к разъему. + 9В — это только ориентир; многие адаптеры переменного тока выдают более высокое напряжение, чем указано на их этикетке.То, что следует за этим строительным блоком схемы, будет иметь гораздо большее значение, чем точное напряжение.
Компоненты
Это все компоненты, которые вам понадобятся для создания базового источника питания с отрицательным центральным сопротивлением . На самом деле этого не требуется, хотя есть некоторые модификации, которые я сделал, чтобы показать вам некоторые полезные возможности!
АккумуляторСтандартная батарея на 9 В с крутым логотипом кота.
Они могут быть довольно дорогими, поэтому адаптер переменного тока в постоянный — отличный способ сэкономить эти батареи, используя электричество из вашей розетки.Батареи 9 В отлично подходят для резервных источников питания в таких устройствах, как гитарные педали. Батареи 9 В также обеспечивают портативность, что является хорошей особенностью для некоторой аудиоэлектроники.
Зажим для батареи 9 В
Стандартный зажим для аккумулятора на 9 В. Их можно легко купить в Radioshack & Mouser, или они могут быть восстановлены из игрушек и старой электроники.
При внимательном рассмотрении компонента видно, что клеммы батареи 9 В перевернуты. На картинке выше вы можете понять, что я имею в виду; положительный полюс на аккумуляторе должен плотно входить в положительный вход зажима аккумулятора.Красный провод означает соединение с положительным напряжением, черный — заземление или 0 В.
Разъем постоянного тока
Разъемы постоянного токапредназначены для подключения переходников переменного и постоянного тока (стандартная настенная бородавка) и обеспечивают доступ к V + и GND через паяные клеммы. В некоторых разъемах постоянного тока есть клемма SHUNT / CONNECT, которая дает домашнему мастеру возможность переключаться между другим источником напряжения, таким как батарея 9 В (это то, что мы делаем в этом руководстве!).
Этот конкретный разъем постоянного тока, который будет использоваться в руководстве, обычно используется в конструкциях гитарных педалей, требующих подключения провода.Гайка помогает затянуть его в корпусах, что следует делать в последнюю очередь. Кромка на передней части разъема требует, чтобы эта часть была закреплена в корпусе перед подключением проводов. Старайтесь избегать использования этих типов домкратов и вместо этого сэкономьте немного времени, приобретя разъемы постоянного тока с передней затяжкой!
Провод
Мне нравится использовать в своих проектах провода с цветовой кодировкой, чтобы отслеживать, какое соединение какое. Это действительно экономит много времени! Традиционный способ получения провода может быть дорогостоящим, поэтому я предлагаю ознакомиться с моим руководством по разрыву кабелей Cat 5 (Ethernet), чтобы получить дешевую поставку разноцветного провода 24AWG.
В этом уроке я использую одножильный и многожильный провод. Я бы не советовал использовать сплошной соединительный провод для компонентов, которые будут испытывать небольшое физическое движение. Просто используйте качественный (не Radioshack) многожильный провод с цветовой кодировкой, и вы поблагодарите себя позже!
Тумблер (опция)
Тумблер SPST (вкл. / Выкл.) Стандартного назначения.
Переведите переключатель в одну сторону, и соединения на выводах под пайку закорочены, закрыты, «ВКЛ». Переключитесь на другое, и эти два соединения теперь разомкнуты или «ВЫКЛЮЧЕНЫ».
Если у вас нет доступа к коммутатору SPST, не беспокойтесь; почти все другие типы переключателей (SPDT, DPDT, 3PDT) можно заменить, используя только две клеммы. Ознакомьтесь с моим руководством по различным типам переключателей здесь!
Инструменты
Мультиметр
Для проверки напряжений и соединений вам очень поможет мультиметр. В этом уроке мы будем использовать тест диодов и измерение напряжения.
Паяльник
Вам понадобится один из них, чтобы ваши связи стали постоянными.
Тест диодов (проверка подключения)
Возьмите мультиметр и узнайте, как выбрать тест диода / подключения.
На этом мультиметре я повернул циферблат в положение «12 часов» и нажал желтую кнопку «ВЫБОР».
После выбора теста диода / подключения соедините щупы вместе, чтобы проверить, что они работают.
* Бип! *
Вы должны услышать звуковой сигнал или увидеть сообщение с надписью «Короткое замыкание» или «Закрыто» или что-то еще на вашем мультиметре.
Проверка разъема постоянного тока
На нашем разъеме постоянного тока два вывода под пайку (SLEEVE и CONNECT) соединены вместе. Проверьте эти две клеммы, чтобы подтвердить внутреннее соединение.
* Beep * — они подключены!
Это хороший метод для освоения, особенно если вы собираетесь утилизировать детали из других электронных компонентов или вы не можете найти соответствующее техническое описание для вашего переключателя / разъема / реле / другого физического компонента.
Чтобы проверить внутреннее переключение разъема постоянного тока, я вставил штекер в разъем постоянного тока.
Я использую адаптер для наконечников, чтобы не использовать адаптер переменного тока.
Не выполняйте проверку диодов в цепи, на которую подается питание! Это может сломать ваш мультиметр!
При тестировании ранее протестированных паяных клемм теперь это соединение будет отображаться как «Открыто» или не подключено.
Это именно то, что нам понадобится для нашей схемы двойного источника питания с отрицательным минусом.
Если вы не уверены в правильности подключения разъема, выполните тест диода / подключения; это избавит вас от некоторых неприятностей, если вы не сможете понять, почему ваша схема не получает питание!
Построить центральный отрицательный источник питания
Наша первая задача в этом проекте — прикрепить зажим батареи 9 В к разъему постоянного тока. В это время также подключены два провода (красный и черный); это будут точки положительного напряжения и заземления, которые мы позже сможем использовать для расширения нашей схемы.
Я поспешно спаял соединения, как указано на схеме.Просто выполните твердую пайку, и вы можете использовать клеевой пистолет или эпоксидную смолу, чтобы снять напряжение с паяных клемм на разъеме постоянного тока (они могут быть хрупкими).
Два черных провода (ЧЕРНЫЙ от зажима батареи 9 В и длинный черный провод) подключаются к самому большому паяльному выводу на разъеме постоянного тока, контакту PIN (также известному как TIP). КРАСНЫЙ провод зажима батареи 9 В подключается к клемме CONNECT (также известной как SHUNT). Оставшийся красный провод подключается к клемме РУКАВА, центральной точке, откуда ваша схема будет получать питание.
Добавить переключатель включения / выключения
После того, как вы соберете разъем постоянного тока и зажим батареи 9 В, вы захотите добавить переключатель включения / выключения к центральному отрицательному источнику питания .
Просто перережьте красный провод и присоедините два провода к паяным клеммам переключателя SPST. Не имеет значения, какой из них подключается к какому терминалу — вы всегда можете повернуть переключатель, чтобы переключиться в любом направлении.
ПРИМЕЧАНИЕ. Фотографии взяты из сборки, которую я сделал менее чем за час.Вы можете потратить некоторое время на то, чтобы спланировать характеристики вашей сборки, прежде чем определять, сколько проводов вы будете использовать (я использовал небольшое количество). Проволоку всегда можно разрезать, так что берите дольше, чем вы думаете.
Проверить переключатель
Вы можете проверить свой коммутатор с помощью мультиметра. Просто подключите оба вывода к мультиметру, пока он настроен на считывание напряжений. Подключите аккумулятор, проверьте, подключите разъем постоянного тока, проверьте. Вы должны получить стабильные показания напряжения, когда эти источники питания проверяются независимо от схемы.
На мой взгляд, визуальная подсказка — лучший способ узнать, получает ли моя схема питание. Чтобы расширить простую схему центрального отрицательного источника питания , я добавил светодиод, который загорается при включении цепи.
Вам не нужно использовать прототипную плату, как я; провода отлично работают, когда вы собираете консольное устройство. Я собираюсь добавить в свою схему некоторые дополнительные функции с помощью следующей модификации: обеспечение моей схемы постоянным напряжением питания.
Добавление регуляторов напряжения
Адаптеры переменного токане всегда выдают напряжение, указанное на этикетках производителя. Типы трансформаторов класса 2, большие и громоздкие бородавки на стене, часто являются источниками шума, проникающего в наши выходные сигналы. Батареи с напряжением 9 В не всегда выделяют 9 В! Что делать схемотехнику?
Регулировка напряжения — вот что вам нужно!
Используя регуляторы напряжения, вы можете сократить колебания напряжения питания и вместо этого выбрать стабильное выходное напряжение.Для регуляторов напряжения требуется входное напряжение примерно на 3 В выше их выходного напряжения, поэтому для регулятора на 5 В требуется не менее 8 В. На схеме ниже вы можете видеть, что LM78L05ACZ — это стабилизатор напряжения, окруженный двумя конденсаторами фильтра. Это простые резервуары источника питания, которые заполняют промежутки, когда источники питания неустойчивы или цепь требует большого тока. Дополнительный конденсатор примерно 0,01-0,1 мкФ часто ставят рядом с конденсатором на 10 мкФ. Эти конденсаторы следует размещать в непосредственной близости от источника питания.
Окончательная полная схема центрального отрицательного источника питания показана ниже. Он включает в себя все модификации, описанные в руководстве, и является отличной отправной точкой для источника питания вашей следующей схемы.
Готовый продукт
На этом схема готова! Защитите его любым удобным способом и сэкономьте много времени на следующем электронном проекте с вашим собственным центрально-отрицательным регулируемым источником питания 5 В со светодиодным индикатором !
Как запустить проект
Добавлено в избранное Любимый 64Обзор
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, вы не собираетесь сидеть рядом с розеткой на стене.
Если это действительно ваш первый электронный проект, у вас есть возможность прочитать это руководство или придерживаться рекомендованных материалов для проекта или платы разработки по вашему выбору. Комплект SparkFun Inventor’s Kit содержит USB-кабель, необходимый для питания, и отлично подходит для всех проектов в комплекте, а также для многих более сложных проектов.Если вы чувствуете себя подавленным, лучше всего начать с этого комплекта.
Рекомендуемая литература
Вот соответствующие уроки, которые вы, возможно, захотите проверить перед чтением этого:
Способы 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 через 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 micro-B — 6 футов
В наличии CAB-10215USB 2.0 типа A на 5-контактный micro USB. Это новый разъем меньшего размера для USB-устройств. Разъемы Micro USB примерно вдвое дешевле…
13Кабель USB от A до B — 6 футов
В наличии CAB-00512Это стандартная проблема USB 2.0 кабель. Это наиболее распространенный периферийный кабель типа «папа / папа» от А до В, обычный…
1Настольный 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
Определенный 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.
Если вам нужны более актуальные проекты, ознакомьтесь с некоторыми из этих источников питания в нашем каталоге. Просто убедитесь, что в списке рекомендованных продуктов на странице продукта вы найдете кабель, подходящий для вашего региона.
Батареи
Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются щелочные батареи, аккумуляторы NiMH AA и литий-полимерные. Вот несколько батареек из каталога.
Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач
В наличии PRT-13855Это очень тонкие и чрезвычайно легкие батареи на основе литий-ионной химии.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…
. 7Щелочная батарея 9 В
В наличии PRT-10218Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac. Даже не думайте пытаться перезарядить их.Используйте их с…
1Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA
В наличии PRT-00335Никель-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 аккумулятора 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.
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 каждый чип 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 диапазоне от 3,3 В до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.
Сколько тока мне нужно для Project X?
Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним.Если ваш источник питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом. Это также известно как потемнение.
Как и в случае с напряжением, рекомендуется проверить таблицы данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей схеме потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.В противном случае падение мощности может привести к перезагрузке микропроцессора, недостаточному крутящему моменту от 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.
Светильники со светодиодными лентами, соединенными ромбовидной цепочкойНе знаете, насколько актуален ваш проект?
После того, как вы некоторое время поиграете со схемами, вам 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 источники питанияобычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.
Кабели из банана в банан
Распродано CAB-00507Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, функциональным генераторам и т. Д. Кабели…
2Многие 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.
После завершения фазы прототипирования проект 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 подумать о ее проектировании с помощью программного обеспечения САПР (т.е. Eagle), чтобы сэкономить время при подключении проекта или если вы планируете уменьшить размер всей схемы.
Один из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, — это 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-15100SparkFun USB-C Breakout обеспечивает в 3 раза большую мощность, чем предыдущая плата USB, при этом каждый вывод на соединении размыкается…
5Батареи 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-10512Этот держатель батареи 9 В позволяет вашей батарее плотно защелкнуться и удерживать ее на месте, что отлично подходит в ситуациях, когда вы надеваете…
3Чтобы 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-час, (Ач) или миллиампер-час (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженный аккумулятор за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.
Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то вроде небольшого квадрокоптера.Вы можете получить приблизительное представление о разнообразии, посетив этот список в Википедии. Узнайте больше о типах аккумуляторов в нашем руководстве по аккумуляторным технологиям.
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, поскольку многие зарядные устройства рассчитаны только на одноэлементную зарядку.
При подключении двух или более батарей 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 цепь.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 вычислим, 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 ток примерно на 10 мА больше. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас составляет:
Давайте выберем для этого стандартную щелочную батарею AA, потому что она имеет более чем достаточный ток (до 1 А), имеет приличную емкость батареи (обычно в диапазоне от 1,5 Ач до 2,5 Ач) и очень распространена. Мы предположим, что в этом примере среднее значение составляет 2 Ач.Обратной стороной использования AA является то, что он имеет выходное напряжение только 1,5 В, а поскольку остальные наши компоненты будут работать от 5 В, нам необходимо увеличить напряжение. Мы можем использовать этот повышающий 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 регулировать напряжение в соответствии с требованиями вашей схемы.
Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:
Для схемы, запитанной параллельно от 3 АА и подключенной к цепи с постоянным потребляемым током 100 мА, это соответствует:
В идеале мы могли бы получить 60 часов автономной работы от этих трех щелочных батарей AA в этой параллельной конфигурации.Однако рекомендуется «снижать номинальные характеристики» аккумуляторов, что означает предполагать, что время автономной работы будет ниже идеального. Давайте консервативно скажем, что мы получим 75% идеального времени автономной работы и, следовательно, около 45 часов автономной работы для нашего проекта.
Срок службы батареи также может варьироваться в зависимости от фактического потребляемого тока. Вот график для батареи Energizer AA, показывающий ожидаемое время 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, сколько энергии потребуется вашему проекту для светодиодов!Стресс-тестирование
Теперь, когда вы выбрали источник питания и разъем, обязательно протестируйте свой проект и понаблюдайте за его поведением. В зависимости от производителя блоки питания могут иметь разную производительность. Обязательно протестируйте сетевой адаптер в течение определенного периода времени, чтобы убедиться, что микроконтроллер не отключится, а блок питания не сбросится под нагрузкой.Для определенных проектов, использующих емкостные сенсорные датчики, обязательно проверьте 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 то, как определить, 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!
Что такое батарея?
Обзор внутреннего устройства батареи и того, как она была изобретена.
Руководство по идентификации комплектов деталей для начинающих
Основные части для начинающих (или даже опытных) любителей, которые предоставляют вам все основные сквозные компоненты, которые вам понадобятся, чтобы начать играть со встроенными проектами.Мы определим несколько деталей в комплекте и предоставим несколько основных схем для начала!
Или ознакомьтесь с некоторыми из этих сообщений в блоге, чтобы найти идеи:
Регулируемые блоки питанияОчень важная часть любого аудиопроекта. Статья Gray Rollins
Лето
2010
Регулируемые блоки питания
Очень важная часть любого аудиопроекта.
Статья Грей Роллинза
Уровень сложности
P цвет поставки — нелюбимые пасынки искусства электроники DIY.Хотя аудиофилы вполне могут доработать существующие блоки питания. обычно путем добавления емкости идея создания мощности поставка с нуля — не самое интересное для большинства людей. Посмотри правде в глаза, никто проникает в звуковую электронику для создания источников питания. Они фантазируют о построении схемы усиления; блок питания неприятная обязанность, похожая на необходимость есть овощи перед тем, как есть десерт. Тем не менее, блоки питания имеют решающее значение, и они плохо работают. выполненный один может испортить производительность в остальном прекрасной цепи.
Итак, с чего начать?
Самый очевидный параметр — это напряжение. Если
блок питания не обеспечивает нужное напряжение, цепь не будет
работают должным образом и даже могут полностью выйти из строя, если напряжение превышает допустимое.
рейтинги компонентов. Второе, о чем следует помнить, — это
текущие требования к схеме. Если в цепи не хватает
текущего, будут всевозможные временные проблемы, которые будут
убедить вас, что ваш контур одержим злыми демонами.Звуки
достаточно просто. Если все, что вам нужно сделать, это обеспечить достаточный ток в
определенное напряжение, тогда, конечно, это не может быть слишком сложно.
Может быть, а может и нет. Как всегда, дьявол в Детали. Напряжение, которое отлично себя ведет, когда вы сидите на скамейке тестирование схемы, может провисать, если все в вашем блоке запускают свой воздух кондиционирование в жаркий день. Ваши якобы безобидные линии электропередач могут принести во всевозможных радиочастотах, диммерах и прочем вещи могут сбросить жужжащий постоянный ток в ваш якобы чистый переменный ток.
Есть целые книги, посвященные проектированию источников питания, и вы можете провести недели, погружаясь во всевозможные загадочные вещи, которые не обязательно имеют отношение к аудиосистеме. К сожалению, книги Эта крышка аудио источника питания практически отсутствует. Как правило лучшее, что вы можете найти, — это одна глава в конце книги о усилители, и в этой главе рассматриваются только основные конденсаторные фильтры. питания, как в усилителях мощности.Давайте использовать это как отправной точкой, а затем постепенно улучшайте производительность.
Я предполагаю, что вы знакомы с основы. На трансформатор подается переменный ток, который напряжение вниз (или вверх, в случае лампового редуктора) до чего-то большего соответствует потребностям схемы усиления. Это напряжение затем подается на диодный мост, который выпрямляет переменный ток, превращая его в импульсы постоянного тока.Затем импульсный постоянный ток подается на конденсатор, который сглаживает импульсы, теоретически оставляя чистый постоянный ток, который вы можете используйте для запуска вашей схемы. На схеме № 1 показан блок питания этого Сортировать.
Нажмите здесь, чтобы скачать схемы.
К сожалению для любителей электроники своими руками, даже эта базовая топология приводит к вопросам, на которые трудно ответить. Насколько большим должен быть трансформатор? Какие диоды использовать? Насколько хватит емкости? И множество других мелких деталей они возникают, когда вы действительно готовы начать покупать запчасти.
Начните с рассмотрения схемы, которую вы собираетесь построить. обратите внимание на требования к напряжению шины. В качестве примера воспользуемся Проект Difference Engine, опубликованный в прошлом году. Эта схема указана шины + 20В пост. Предполагая конденсаторный фильтр на источнике питания, переменный ток, требуемый от трансформатора, будет 0,7 * 20 В = 14 В переменного тока. Для тех, кто хочет быть разборчивым, 0,7 на самом деле составляет 0,707 (обратное квадратного корня из 2), но в реальном мире 0.007 затоплен другие переменные, поэтому 0.7 вполне подойдет. Одна из переменных, которая должна быть учитывается падение напряжения на диодах, которое находится на порядка 0,6 В. Добавьте это, и вы будете искать двойной 14,6 В вторичный трансформатор. Не сводите себя с ума, пытаясь найти трансформатор с дробными напряжениями на вторичных обмотках просто круглый выключите его на 15В и будьте счастливы. Обратите внимание, что на практике многие трансформаторы на самом деле выдают немного более высокое напряжение, чем спецификации указывают.Они делают это специально. Когда трансформатор под нагрузкой напряжение имеет тенденцию немного проседать, поэтому перенапряжение компенсирует эту потерю во вторичных обмотках.
Какой ток нужен трансформатор, чтобы доставлять? В круглых цифрах разностная машина что-то рисует. порядка 100 мА на канал. Я бы посоветовал купить трансформатор оценивается как минимум в два раза больше, а лучше в три раза. Больше не будет обидно, и любопытный факт, который бесконечно раздражает педантичных людей, что слишком большой трансформатор может улучшить звук.Почему? Поскольку вторичная обмотка с более высоким током намотана проводом большего сечения, что, в свою очередь, снижает сопротивление вторичной обмотки постоянному току, что снижает сопротивление относительно земли на небольшую величину, что делает источник питания лучший источник напряжения. Это одна из тех вещей, которых нет в учебников, потому что это неприменимо, если вы разрабатываете что-то вроде микроволновая печь. Цены на трансформаторы быстро растут, поэтому может не стоить дополнительные расходы для вас.Это просто уловка, которую нужно держать в секрете разум.
После трансформатора идет диодный мост. В Теоретически можно обойтись одним диодом, но для аудио это будет делать вещи излишне трудными, поэтому мы предположим, что использование мост. Диодные мосты доступны в отдельных упаковках, но они различаются. широко по характеристикам, и было бы утомительно пытаться охватить все перестановки здесь. Это не должно помешать вам использовать его, если вы хочу; просто чтобы это не превратилось в книгу.Если вы построите мост с использованием дискретных частей, выбор по умолчанию — серия 1N400x диоды, где x — это цифра от 1 до 7, показывающая, какое напряжение диод выдерживает. Учитывая, что нет значительных затрат разница между 1N4001 и 1N4007, тратите деньги и идите с 1N4007 с рейтингом 1000 PIV. PIV расшифровывается как Peak Inverse Volts мера того, какое напряжение может удерживать деталь, когда напряжение пытается течь «в обратном направлении».»Очевидно, что для относительно низкой цепь напряжения, как у Difference Engine, 1000 вольт — это перебор, но если нет штрафа, почему бы и нет? Все диоды 1N400x рассчитаны на 1A, что позволяет избежать любых вопросов о текущей емкости для Difference Engineindeed почти для всех схем предусилителя. Тебе следует хотите изучить более производительную часть, я бы посоветовал изучить диоды быстрого / мягкого восстановления. Диоды включаются и выключаются в зависимости от того, они проводят или нет, а быстрые / мягкие диоды переключаются больше изящнее, чем обычный сорт.Как и следовало ожидать, они также стоят дороже, но повышение цены не так уж и плохо.
Следующий пункт повестки дня — емкость. Это другая область, где звуковые схемы и ответы учебников расходятся. если ты прочтите об источниках питания, вы быстро найдете формулы, которые подскажут вам какую емкость использовать в зависимости от того, сколько пульсаций источника питания вы готовы терпеть. Но источник питания — это нечто большее, чем просто отфильтровывая импульсы постоянного тока, исходящие от диодов.Аудио сигнал обычно накладывается на напряжение на шине, и он нужно место, чтобы он не модулировал рельс и не создавал проблем в активная схема. Куда ему нужно идти, так это на землю, и его путь через конденсаторы блока питания. Чем больше конденсатор, тем ниже импеданс, который видит аудиосигнал, и тем легче он находит свой путь К земле, приземляться. Педанты также регулярно упускают из виду, что больше Емкость означает более низкую точку спада, что означает, что более низкая частоты шунтируются на землю.Итак, в то время как тысяча микрофарад емкость может удовлетворить ваши требования к пульсации в соответствии с формулы, использование большего количества будет звучать лучше. Имея это в виду, давайте бросим 4700 мкФ, может быть, 10 000 мкФ. Если чем больше, тем лучше, почему бы не поставить фарад в схема? К сожалению, с диоды. При нормальной работе они включаются, работают в течение время, а затем снова выключите. При прочих равных условиях чем короче период времени, который они проводят, тем больше тока должно протекать в это время, и чем ближе они подходят к своему току и теплу рейтинги рассеивания.Большая емкость сокращает количество время, которое диод проводит, поэтому существуют практические ограничения на емкость можно поставить в цепь. Всем этим можно управлять, конечно, но вы доходите до того, что идете на компромисс, не планировал делать.
На схемах 2 и 3 показаны фильтры PI (они назвал это, потому что фильтр похож на греческую букву PI) добавлен к исходному источнику питания.Это простой способ улучшить производительность простого емкостного фильтра, но он все еще не решает колебания в линейном напряжении, и он очень быстро становится громоздким. Еще хуже, индукторы, особенно такие, которые могут обрабатывать более нескольких мА тока, встречаются редко и дорого.
Активное регулирование позволяет обойти некоторые из ограничения конструкции пассивного источника питания. За доллар или два вы можете иметь активное регулирование, которое легко сравнимо с производительностью многих увеличенный пассивный источник питания и зафиксируйте напряжение шины на известном значении в придачу чего пассивные блоки питания не могут.
Самый простой способ — купить чип-регулятор, например LM317 / LM339. Они недороги, просты в использовании и требуют минимум внешние части. На схеме № 4 показан общий стабилизатор микросхемы. Схема для сравнения со схемами пассивных фильтров. Предполагать, тем не менее, вы бы предпочли свернуть свою собственную. Или, возможно, у вас есть напряжение или текущие требования, которые выходят за рамки того, что вы можете получить от чипа.
Регулятор может быть таким же простым, как источник опорного напряжения. и пропускное устройство.На схеме № 5 показаны проходные устройства MOSFET. ссылаются на стабилитроны для установки напряжения. Стабилитроны демонстрируют стабильное падение напряжения, идеально подходящее для наших целей. Вы также можете использовать сложите их последовательно, и напряжения отдельных диодов складываются в красивой линейной манере. В этом примере я последовательно использовал два стабилитрона, смещен резистором. Если, например, вы должны были последовательно подключить два 12В Стабилитроны, в итоге вы получите напряжение на шине порядка 20 В. для разностной машины.Да, 12В + 12В = 24В, что на первый взгляд кажется высоким, но Vgs устройства прохода MOSFET (~ 3-4 В) снизит это обратно к чему-то очень близкому к 20V. Если вы хотели заменить биполярные проходные устройства для полевых МОП-транзисторов, вы бы стреляли для справки напряжение около 21 В или около того, избыток компенсируется Vbe (около 0,6 В), что снова дает шину 20 В.
Схема № 6 показывает модификацию № 5. В данном случае опорный стабилитрон (на этот раз показан только один диод, но не стесняйтесь использовать два или более, если хотите) смещен током JFET источник.Источник тока — изящный способ обеспечить амортизатор. что предотвращает изменение входящего напряжения от изменения смещения ток через стабилитрон. Не стесняйтесь экспериментировать с этими схемами. Просмотрите свой ящик для мусора и замените его свободно. Если у вас нет полевого транзистора, создайте вместо него биполярный источник тока. если ты не имейте IRF610 под рукой, используйте Zetex MOSFET или биполярный проход устройство. К пропускному устройству всего три требования:
1) Он должен принимать напряжение, поступающее от конденсатор фильтра.Используйте деталь, рассчитанную как минимум на 50% больше, чем Напряжение на шине постоянного тока, поступающее от входящего потока.
2) Он должен быть в состоянии передать любую разумную сумму тока, который может потребоваться цепи. Я бы предложил использовать деталь рассчитан как минимум на удвоенный ожидаемый ток.
3) Умножьте напряжение и ток вместе, чтобы получить рассеиваемая мощность. Используйте деталь, рассчитанную как минимум вдвое больше. фигура.
Хотя, возможно, тебе удастся обойтись с чехлом ТО-92 мимо устройств для небольших цепей, вы обнаружите, что корпуса TO-220 обеспечивают более широкий запас прочности.Регулярно запускаю устройства ТО-220 мощностью до 0,5Вт рассеивание без радиатора. Если вы собираетесь запустить их намного горячее чем это, используйте радиатор.
Следующий шаг — снабдить регулятор мозг, под видом дифференциальной схемы. Как только регулятор схема достаточно умна, чтобы сравнить напряжение, которое она выдает, с опорное напряжение и генерировать сигнал коррекции ошибок, он открывается целые миры возможностей.
Схема номер 7 представляет собой полностью развернутую дискретную стабилизатор напряжения, который я построил для выходного каскада усилителя мощности.я сделал две небольшие модификации для настоящего использования: я уменьшил пропускные устройства до IRF610 / IRF9610, и теперь они получают питание от той же шины, что и сам регулятор. В собранном виде используется схема IRFP140 / IRFP9140. MOSFET и они регулируют отдельные рельсы. Есть множество способов, которыми эта схема может быть изменена, чтобы соответствовать доступным деталям, и я предлагаю некоторые возможности по мере продвижения.
Начиная слева, D1 (D2 в отрицательном напряжении регулятор) является функцией безопасности.Сбрасывает остаточное напряжение на C1 (C2) когда цепь отключается. C1 (C2) действует как функция медленного пуска и также помогает приглушить стабилитрон. Имейте в виду, что стабилитроны имеют довольно низкий импеданс, поэтому, если вы собираетесь использовать колпачок для уменьшения шума, сделайте это довольно большой.
Q1 (Q2) — источник тока, очень похожий на Номер схемы 6. Его выход установлен R1 (R4) и должен быть выбран. согласно индивидуальному JFET. Вместо этого вы можете использовать горшок, чтобы упрощать вещи.Это позволило бы точно настроить источник тока в Место . R2 (R3) предназначен для уменьшения тепловыделения в JFET. Стабилитроны на 9,1 В. Нет причин, по которым ты не мог используйте другое напряжение, если хотите.
Q7 (Q8) — еще один источник тока, используемый для смещения дифференциальная схема. Ток смещения устанавливается R7 (R8). Q3 и Q11 (Q4 и Q12) составляют сам дифференциал — мозги, которые сравнивают опорное напряжение и выходное напряжение.Если выходное напряжение слишком высокий, дифференциал дает команду проходному устройству снизить Напряжение. Если он слишком низкий, он поднимает его. Q5 и Q9 (Q6 и Q10) составляют текущее зеркало. Текущее зеркало увеличивает усиление дифференциал, что делает его более чувствительным к изменениям напряжения. В дифференциалы и текущие зеркала — отличное место для замены деталей. Хорошими кандидатами будут малошумящие транзисторы BC550 / BC560.
Q13 (Q14) — проходное устройство.В цепи я предназначен для этого, он используется с радиатором. R13 и R14, а также V1 (R15, R16 и V2) устанавливает напряжение, воспринимаемое дифференциалом. Этот позволяет немного изменить фактическое выходное напряжение. Постоянные резисторы можно использовать здесь. Это простое соотношение выходного напряжения, выбранное так что дифференциал видит напряжение, эквивалентное стабилитрону ссылка, когда на выходе правильное значение. Другой вариант — быть использовать стабилитрон, который дает точное напряжение на шине, которое вы хотите.Это бы позволяют полностью пропустить цепочку резисторов, подавая выход напряжение прямо в дифференциал.
Много возможны более сложные схемы и множество вариантов вы можете строить, используя только представленные здесь элементы. Возможно, некоторые в другой раз я воспользуюсь альтернативными вариантами, такими как множители емкости и текущие регуляторы, но так пишут книги об этом люди начинают и хотят добавить «еще кое-что» и прежде чем вы это узнаете, на полке лежит двенадцатифунтовый фолиант, никогда не читает просто потому, что это слишком громоздко.Если повезет, я предложил достаточно идей, чтобы ваши творческие соки текли, не будучи подавляющий. Блоки питания могут быть и в порядке почти столь же интересны, как и схемы, для питания которых они предназначены. Это просто вопрос в том, чтобы иметь какие-то идеи для работы.
Простой регулируемый источник питания | ec-projects.com
Ваш первый регулируемый настольный блок питания!
Один из примеров дизайна корпуса, скопируйте, если хотите, или используйте свое воображение.
Также доступно в виде обучающего видео из двух частей на YouTube!
(щелкните видео ниже …)
Введение:
На мой взгляд, первое, что вам следует сделать, если вы начинаете изучать электронику или если вы хорошо в ней разбираетесь, но по какой-то причине еще не имеете ее, — это настольный блок питания.Это не так сложно, как может показаться, на самом деле это одна из самых простых вещей, которые вы когда-либо построили! Дать ему шанс!
Этот простой 12-компонентный блок питания построен на основе LM317 / LM338 / LM350 или аналогичного линейного регулятора напряжения. LM317 — один из самых популярных стабилизаторов напряжения на рынке, и не зря. Он ОЧЕНЬ прост в использовании, требует минимального количества внешних компонентов. Остальные используются реже, но действуют точно так же. Один из них предлагает больший выходной ток и лучший отвод тепла (описано ниже).
Этот регулятор обеспечивает стабильный и надежный выходной сигнал, регулируемый в диапазоне от 1,25 до 37 * вольт (* в зависимости от входного напряжения, т. Е. Трансформатора или настенного адаптера).
Для этого источника питания нет ограничения по току, за исключением встроенной в регулятор защиты от короткого замыкания. Но, когда я на это решусь, я сделаю руководство о том, как легко добавить возможность регулирования тока для этого источника питания.
Список материалов:
1x регулятор напряжения, LM317 / LM338 / LM350 или аналогичный.
1x сетевой трансформатор, рассчитанный на желаемое выходное напряжение и ток (я использовал трансформатор 24 В (12-0-12 В), 50 ВА, чтобы получить выход 24 В и 1,5 А)
(В качестве альтернативы используйте сетевой адаптер переменного тока в постоянный, рассчитанный минимум на 4-5 В выше вашей выходной мощности. И номинальный ток намного выше желаемого максимального тока. Но я настоятельно рекомендую трансформатор)
1x электролитический конденсатор 4700 мкФ, 50 В (2200 мкФ может работать при выходе ниже 1 А, а номинальное напряжение должно быть выше выпрямленного входного напряжения постоянного тока).
1x потенциометр от 5 кОм до 10 кОм (10-оборотный потенциометр вряд ли рекомендуется!)
2 электролитических конденсатора 2,2 мкФ 50 В (подойдет до 10 мкФ, а номинальное напряжение должно быть выше вашего максимального выходного напряжения)
1x керамический или пленочный конденсатор (от 100 до 250 нФ при 50 В или выше. Этот конденсатор не является обязательным)
1x резистор (значение зависит от значения вашего потенциометра и желаемого максимального выходного напряжения)
4x 1N5402 Диод (или любой выпрямительный диод с номинальным напряжением и током, значительно превышающим то, что может обеспечить ваш источник питания)
2x 1N4002 или аналогичный.
2x Выходные клеммы, красный и черный (желательно закрепить клеммы)
1x Панельный счетчик (аналоговый или цифровой, для считывания выходного напряжения)
1x Корпус — скопируйте мой дизайн, создайте свой собственный или используйте любой корпус по вашему выбору. Будьте осторожны, если используете алюминиевый корпус, как я!
1x Радиатор, примерно 5,5x7x12 см для выхода 1,5 А, но прочтите описание позже. (Я использовал радиатор меньшего размера, но добавил вентилятор)
1x Сетевой выключатель
1x Держатель предохранителя + предохранитель (предохранитель зависит от трансформатора, выходного тока и сетевого напряжения.Придется рассчитать стоимость)
1x переключатель нагрузки, для включения и выключения выхода.
1x Трансформаторный выключатель, только если у вашего трансформатора есть несколько вкладок, как у меня (объяснено позже).
Wire — провод стандартного оборудования + немного тяжелого провода, который выдержит ваш максимальный ток
Термоусадочные трубки
Стандартное паяльное оборудование — паяльник, припой, флюс и т. Д.
Приступим!
Загрузите файлы схемы и топологии печатной платы внизу страницы. Распечатайте макет и вытравите плату или используйте схему и сделайте свой собственный макет. Вы можете использовать макетную плату, если хотите, или если у вас нет инструментов для создания собственных плат (скоро появится учебное пособие о том, как это сделать! Альтернативный вариант. Проверьте YouTube, чтобы узнать о производстве печатных плат своими руками). Если вы хотите, чтобы радиатор был на плате, не забудьте учитывать это при разрезании платы.
Выберите регулятор. Если вы не знаете, что делать, выберите LM317, в «пакете TO-220», это даст вам 1,5 А выходного тока
, которого хватает на 95% работы электроники.
Он должен выглядеть вот так, даже если это LM350!
Вы также можете выбрать более дорогой LM338K в «пакете TO-3», который даст вам выходной ток 5 ампер, что в большинстве случаев является огромным излишеством, но необходимо, если вы работаете с такими уровнями, но если вы новичку рекомендую LM317.
LM338K в корпусе типа ТО-3 должен выглядеть так:
Корпус TO-3 идеально подходит для отвода тепла, выделяемого сильноточными устройствами, что является его основным преимуществом перед TO-220, который отлично подходит для более низких токов. С другой стороны, TO-220 имеет преимущество гораздо меньшего размера, который может быть легко припаян к печатной плате.
Обратите внимание, что максимальное количество тепла в ваттах, выделяемое вашим регулятором, равно разнице между входным напряжением постоянного тока и минимальным выходным напряжением (1.25 В), умноженное на выходной ток.
Пример. 24 В на входе — 1,25 В на выходе = разница в 22,75 В 22,75 В x 1,5 А = 34,125 Вт необходимо рассеять при макс.
Но регулятор имеет защиту от перегрузки, которая ограничивает ток, чтобы удерживать рассеиваемую мощность ниже порогового значения. LM317 будет ограничен примерно 1,25 А при напряжениях в приведенном выше примере, в соответствии с таблицей данных. Если вы хотите, чтобы полный выходной ток был равен 1.На 25 вольт нужно понизить входное напряжение, про трансформаторы читайте ниже!
Вам нужно будет рассчитать это при выборе радиатора (если вы используете LM317, вы можете просто использовать радиатор, который я указал в списке материалов).
В техническом описании радиатора указано значение, указывающее на сколько градусов температура. радиатора поднимется пр. ватт вы вложили в него. Умножьте это на вычисленное выше значение и не забудьте добавить температуру в комнате.когда закончите. Ваше окончательное значение не должно превышать 80 центов.
Путем нагнетания воздуха через радиатор можно снизить температуру. существенно.
Для трансформатора очень важно выбрать трансформатор, рассчитанный на напряжение вашей сети на первичной стороне (120 или 240 В переменного тока). Номинал вторичной стороны должен соответствовать желаемому выходному напряжению. У некоторых трансформаторов есть несколько выводов на вторичной стороне, а для трансформатора 24 В это может быть записано как 12-0-12, это означает, что вы можете получить полное напряжение, измеряя между двумя проводами 12 В, или половину напряжения, измеряя между 0 и один из двух проводов на 12 В.Для наших целей это замечательно, потому что мы можем, добавив переключатель, снизить входное напряжение нашего регулятора, когда мы работаем с более низкими напряжениями, и получить полное напряжение, когда мы работаем с этими цепями с более высоким напряжением. Мы хотим сделать это, потому что чем ниже входное напряжение по сравнению с выходным напряжением, тем меньше тепла выделяется регулятором. Это означает, что мы можем обойтись меньшим радиатором. Вы все равно можете использовать трансформатор без этой функции, ваш радиатор просто должен быть больше.
Прочтите, как подключить этот переключатель дальше вниз.
Обратите внимание, что выпрямленное напряжение постоянного тока при выпрямлении будет примерно в 1,4 раза выше номинального среднеквадратичного напряжения переменного тока трансформатора. А из-за падения напряжения на диодах и регуляторе в цепи вам потребуются дополнительные 4 вольта входного напряжения постоянного тока по сравнению с выходным.
Если вас это смущает, выберите трансформатор с номинальным напряжением от 22 до 24 В переменного тока на вторичной стороне, чтобы получить от 24 до 30 В постоянного тока на выходе вашего источника питания.Для вашего LM317 подойдет номинальная мощность 50 ВА или более.
Если вы не уверены на 100% в работе с сетевой проводкой, не используйте трансформатор без сетевой вилки. Большинство трансформаторов этого не делают, и они должны быть впаяны, а те, которые поставляются с вилкой, довольно дороги. Нет смысла рисковать убить себя в процессе, если вы сделаете что-то не так.
Вместо этого выберите стандартный сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока, рассчитанным на 4-5 вольт выше желаемого напряжения питания-выхода, и, в зависимости от марки, он должен быть примерно на 20% выше номинального тока, чем тот, который вам нужен.
Для регулировки напряжения вам понадобится потенциометр. К сожалению, нам нужно рассчитать стоимость, но это очень просто.
Вы можете использовать несколько различных типов потенциометров: однооборотный, десятиоборотный или многооборотный подстроечный потенциометр.
Однооборотный горшок дешев, но не рекомендуется, так как вы получите очень грубую настройку. установить точное значение для одного из них НЕ просто, и это очень скоро вас раздражает. Но вы можете поставить два последовательно, большое значение и маленькое значение, чтобы получить штраф и грубую настройку.Подключите их так:
Банк в 10 тёрнов — явный победитель, но более дорогой. Это даст вам прекрасное разрешение, где вы можете легко установить напряжение с точностью до 10 мВ.
Уловка, позволяющая сэкономить немного денег, — это купить многооборотный триммерный горшок (10 или 15 оборотов) и приклеить вал к регулировочному винту стальной эпоксидной смолой. Однако это не лучший способ, потому что горшки для триммера не рассчитаны на длительный срок службы. «И в них тоже есть немного игры.Но я использовал этот метод раньше, и он работает достаточно хорошо.
Для расчета значений потенциометра и резистора R1 используйте следующую формулу: Выходное напряжение = 1,25 * (1 + R2 / R1)
Где R2 — это значение вашего потенциометра, а выходное напряжение — это максимальное напряжение, которое вы хотите установить (оно также будет ограничено вашим трансформатором).
Вы всегда должны выбирать напряжение немного выше, чем вы хотите, чтобы учитывать допуски потенциометра и резисторов.
Для некоторых простых значений с потенциометром 5 кОм вам понадобится следующее значение для R1:
если R1 = 200 Ом Максимальное напряжение на выходе = 32,5 В
если R1 = 220 Ом Максимальное напряжение на выходе = 29,65 В
если R1 = 250 Ом Максимальное напряжение на выходе = 26,5 В
если R1 = 270 Ом Максимальное напряжение на выходе = 24,39 В
если R1 = 300 Ом Максимальное напряжение на выходе = 22,08 В
Если вы используете потенциометр на 10 кОм, просто удвойте значение R1 для того же выходного напряжения.Но учтите, что значение R1 не должно превышать 357 Ом. В противном случае регулятор может не работать при низком напряжении, если к его выходу ничего не подключено.
Вам понадобится способ измерения выходного напряжения. Для этого понадобится панельный счетчик. Аналоговый или цифровой не имеет особого значения, но цифровой дисплей быстрее и точнее читается. Если вы покупаете цифровой измеритель, убедитесь, что у него есть сенсорный вход вместе с входами питания, потому что некоторые измерители будут питаться от того же напряжения, что и измеряемые, и они обычно не будут работать ниже 3.5 — 4,2 вольта. Я использовал дешевый счетчик 0-99 В от EBay, у которого есть отдельные входы питания. Вы также можете добавить амперметр, который вы можете легко установить последовательно с положительным выходом без каких-либо дополнительных изменений в остальной конструкции.
Припаяйте компоненты к плате, следуя схеме или наложению компонентов, с проводами, идущими к потенциометру, входу переменного тока и выходу.
Если вы используете настенный адаптер переменного тока в постоянный, вы можете не использовать диоды D1, D2, D3 и D4 и припаять провода постоянного тока к отверстиям, обозначенным DC + и DC-, измерить напряжение, поступающее от адаптера, с помощью мультиметра, чтобы убедитесь, что вы соблюдаете полярность.Но это ТОЛЬКО если у вас есть вход постоянного тока. Если вы используете источник переменного тока (например, трансформатор), вы игнорируете маркировку DC + и DC- и следуете исходной схеме / наложению компонентов.
(ВНИМАНИЕ: если вы подключите переменный ток через DC + и DC-, вся плата с громким хлопком взлетит дымом, и это считается плохим! Так что будьте осторожны, если вы новичок в этом материале; -])
Если вы используете регулятор типа TO-3, вам потребуются провода для его подключения, припаяйте их к контактным площадкам TO-220 и будьте осторожны, чтобы никакие провода не касались друг друга! Если вы используете тип TO-220, для которого предназначена плата, вы можете либо припаять его напрямую, если вы хотите прикрепить радиатор к плате, либо припаять вышеупомянутую проводку, если вы хотите, чтобы радиатор был отдельным.
Важно: Убедитесь, что радиатор надежно закреплен на плате, прежде чем привинчивать регулятор ТО-220, чтобы избежать растрескивания паяных соединений! Не нравитесь мне и прикрепляйте радиатор только к регулятору. 😉 Я извиняюсь за то, что давно сделал это своим первым блоком питания, а совсем недавно разработал для него новый корпус;)
Есть две посадочные места для конденсаторов входного фильтра (C1 и C2), поэтому вы можете использовать либо два меньшего размера, либо один большего размера.Я указал 4700 мкФ в списке материалов, это будет хорошо для LM317, но в идеале вам понадобится как можно больше входной емкости. У вас никогда не может быть слишком большой входной емкости! : D
Назначение этих конденсаторов очень просто и понятно. Он принимает выпрямленное входное напряжение, поступающее с диодов выпрямительного моста, и сглаживает его. Он будет выглядеть примерно так:
AC: измеряется на выходе трансформатора.«Выпрямленный» измеряется по маркировкам DC + и DC-, вот как это выглядит без конденсатора .
Чтобы выглядеть примерно так:
Вот как одно и то же место измеряет входную емкость 6900 мкФ (слева) или 2200 мкФ (справа). Оба с нагрузкой 250 мА. Обратите внимание, что этот сигнал проходит через осциллограф по переменному току, чтобы увидеть детали.Это означает, что вы будете видеть только изменение сигнала, а не фактическое напряжение постоянного тока. Пиковое напряжение составляет 32 вольта, но обратите внимание, как оно сейчас упало на 0,5 В (левое изображение) по сравнению с предыдущим, когда оно упало до 0 В.
Происходит зарядка и разрядка конденсатора (ей).
Если вы потребляете постоянный ток от источника питания, ваша нагрузка будет разряжать конденсаторы за фиксированный период времени, но вы тем временем заряжаете конденсаторы, подавая на них импульсный ток с помощью «выпрямленного» сигнала, который вы видели выше.
Поскольку конденсаторы будут заряжаться только тогда, когда напряжение «выпрямленного» сигнала выше, чем напряжение в реальных конденсаторах, вы видите эти линейные изменения или то, что называется пульсацией, на частоте 100 Гц (по крайней мере, в Европе это будет 120 хз местами).
Чем выше ток, который вы потребляете, тем быстрее вы разряжаете конденсаторы, что означает большую пульсацию. Но также, увеличивая свою емкость, вы уменьшаете пульсации, потому что им потребуется больше времени для разряда, и при этом они будут заряжаться с той же частотой.
Большая часть этой пульсации все равно снимается регулятором, но к выходу дойдет совсем немного. Основная проблема заключается в том, что ваш максимальный стабильный выходной сигнал будет на несколько вольт ниже нижнего пика вашей пульсации. Допустим, у вас на входе 32 В, как у меня, но вместо пульсаций 0,5 В у вас пульсации 10 В (немного экстремально, да), это означает, что ваш максимальный выход будет ниже 20 В по сравнению с примерно 28 В с нижняя пульсация 0,5 v.
Мой совет: приобретите ДОСТАТОЧНУЮ входную емкость, конденсаторы не такие уж и дорогие!
Перед пайкой электролитических конденсаторов убедитесь, что вы соблюдаете полярность.Отрицательный вывод будет отмечен на конденсаторе.
То же самое и с диодами, на которых нанесен катод.
Распаянная плата выглядит так. Опять же, вам не следует устанавливать радиатор таким образом, если вы можете этого избежать!
Теперь припаяйте провода туда, где они должны быть, вы можете сначала установить все в корпусе.
Поскольку главное — сделать выходные провода как можно короче, поэтому постарайтесь установить плату ближе к клеммам.
Вы хотите, чтобы ваш отрицательный выход шел прямо на отрицательный вывод. Но положительный выход должен идти на переключатель нагрузки, а затем с другой стороны переключателя на положительный вывод. Используйте толстый провод, рассчитанный на более высокий ток, чем вам нужно. Пока вы это делаете, припаяйте дополнительный провод к горячей стороне переключателя нагрузки, другими словами, этот провод не должен отключаться переключателем. Этот провод может быть тонким, потому что он предназначен только для измерения выходного напряжения панельным измерителем.Подключите этот провод к входу считывания цифрового измерителя или положительному входу аналогового измерителя.
Подключите свой потенциометр. Существуют разные выводы для разных потенциометров, поэтому я предлагаю вам измерять сопротивление между выводами, когда потенциометр повернут до упора (против часовой стрелки). Вы будете использовать две клеммы с сопротивлением в несколько Ом (если есть). Припаяйте эти две площадки к контактным площадкам с пометкой POT на плате (обратите внимание, что на плате используются только две верхние контактные площадки), что не имеет значения, но если вы хотите «правильно» припаять стеклоочиститель к кругу площадку, а другой провод к квадратной площадке.
Последний вывод котла оставляем неподключенным. (но некоторые могут поспорить, что он должен быть подключен к GND. Вы можете сделать это, если почувствуете это, но только если вы правильно выполнили вышеуказанную проводку.)
Вход переменного тока на плату должен быть припаян к вторичной обмотке трансформатора. Если у вас есть трансформатор с разделенной вторичной обмоткой, вы можете добавить переключатель между ними, чтобы изменить напряжение, поступающее на плату. Это должен быть переключатель типа ON-ON, то есть в одном положении контакт 1 будет подключен к контакту 2, а в другом положении контакт 3 будет подключен к контакту 2.Есть два разных способа работы раздельного трансформатора. У вас выходят три или четыре контакта / провода. В данном случае это не имеет значения. На рисунке ниже тип 1 — это трехпроводной тип, а тип 2 — четырехпроводной. В этом случае нам нужен тип 1, но вы можете превратить тип 2 в тип 1, просто спаяв два провода вместе, как показано на схеме подключения переключателя ниже.
Различные типы трансформаторов.
Электромонтаж выключателя трансформатора .
На трансформаторе должно быть указано, какие провода какие, и вы не хотите, чтобы эти провода были подключены неправильно! И будьте осторожны при работе с трансформаторами, в этих вещах много энергии!
Подключите сетевые провода к первичной обмотке трансформатора с помощью переключателя и держателя предохранителя последовательно, как показано выше. Используйте патрон предохранителя, предназначенный для сети!
Используйте резиновое защитное кольцо с защелкой в местах проникновения сетевого провода в корпус, чтобы кабель не порезался за край со временем.Также убедитесь, что вы не можете протолкнуть или вытащить кабель внутрь или из коробки. Либо закрепите его на корпусе, либо добавьте упоры как внутри, так и снаружи корпуса.
Сделайте термоусадку ВСЕХ сетевых проводов, чтобы не было оголенной меди или соединений!
Номинал предохранителя можно рассчитать путем деления номинальной мощности трансформатора в ВА на среднеквадратичное значение напряжения вашей сети. В моем случае 100 ВА / 230 В = 0,435 А, что равно 435 мА. Я использовал предохранитель на 315 мА, так как я знаю, что мой блок питания в любом случае не потребляет такой большой ток.
Как было сказано ранее, если вы не хотите возиться с сетевыми проводами, чего не следует делать, если вы не уверены в каких-либо мелких деталях. Вы можете использовать настенный адаптер переменного тока в постоянный. Припаяйте провода к DC + и DC-. Еще раз проверьте полярность!
Обзор компонентов:
D1 — D4: Входные выпрямительные диоды — 1N5402 Диод (см. Список материалов)
D5: Защитный диод для регулировочного штифта — 1N4002 или аналогичный.(Не критично, подойдет любой диод на 1 А, превышающий максимальное напряжение)
D6: Защитный диод для регулятора. 1N4002 или выше. (Защита от более высокого напряжения, подаваемого на положительный вывод, по сравнению с входом)
C1 + C2: конденсаторы входного фильтра. Суммарное значение должно быть больше 4700 мкФ для выхода на 1 ампер. Номинальное напряжение 50 В или выше. (Один может быть опущен)
C3: Отрегулируйте конденсатор контактного фильтра. 2,2 мкФ 50В.(Подойдет от 1 до 10 мкФ, но вы не хотите, чтобы значение было слишком высоким)
C4 + C5: Выходной конденсатор. 4,7 мкФ 50В. (Подходит от 2,2 до 10 мкФ. C5 — электролитический, а C4 — керамический или пленочный. На 100–250 нФ. C4 не является обязательным)
R1: Значение рассчитано. (см. раздел «Регулировка напряжения»)
POT: потенциометр от 5k до 10k (см. Раздел «Регулировка напряжения»)
TO-220: Регулятор напряжения, на примере LM317 (см. Раздел «Выбор регулятора»)
Загрузки:
Макет: PSU_layout.pdf — (Распечатайте эту версию PDF, а не версию .jpg ниже)
Схема:
.