Блок питания 1,5в, 3,3в, 5в, 12в, 24в, самому собрать из подручных деталей мощный блок. Схемы блоков питания. Сборка простого блока питания.
Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.
Блок питания 12в
Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник …
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания …
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок . …
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты ….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие …
Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.
Блок питания 12в 30а
Схема блока питания 12в 30А.
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.
Блок питания 3 — 24в
Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.
Схема блока питания на 1,5 в
Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.
Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в
Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.
Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением
Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.
Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой
Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения . ..
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.
Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.
Самодельный блок питания на 3.3v
Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.
Трансформаторный блок питания на КТ808
У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.
При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0. 1 вольта
Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в
Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.
В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А ) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.
Еще по теме
Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.
Трансформаторный блок питания
Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.
Доработка блока питания
Схемы блоков питания
Схемы. Самодельный блок питания на 1,5 вольта, 3 вольта, 5 вольт, 9 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Стабилизатор 7812, 7805
БЛОК ПИТАНИЯ 24В
Недавно возникла необходимость получить напряжение примерно 24В при токе до 3А. Сначала решил собрать стабилизатор на транзисторах, но как оказалось этот вопрос можно решить ещё проще. В этом мне хорошо помогла микросхема LT1083 предназначенная для установки в стабилизаторы с низким падением напряжения для токов нагрузки вплоть до 7А. Трансформатор для такого напряжения и тока, надо на мощность от 100 ватт. Например ТС-160 или из линейки ТАН/ТН. Питание на них подаётся с серединного отвода вторичной обмотки. Для защиты микросхемы LT1083 от бросков тока во время переходных процессов, используется диод IN4002. Точно установить напряжение выхода нужно подстроечным резистором, после чего заменить его на постоянный такого же номинала.
Форум по блокам питания
Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ 24В
|
Все своими руками Блок питания 24 В
Опубликовал admin | Дата 12 июля, 2016В статье пойдет речь о простом, самодельном блоки питания на фиксированное напряжение 24 вольта. Максимальный ток нагрузки 2 ампера. Блок имеет защиту по превышению рабочего тока. Схема устройства показана на рисунке 1.
В схеме используется унифицированный накальный трансформатор ТН46-220-50.
Данные на трансформатор ТН46-220-50
В таблице указан трансформатор ТН-127/220-50, его первичная обмотка имеет несколько обмоток и может быть скоммутирована на напряжение 127 вольт. Для напряжения 220 вольт сеть также подключается к 1 и 5 выводу, но надо еще поставить перемычку между 2 и 4 выводом. Все вторичные обмотки соединены согласно последовательно, в этом случае мы получаем максимально возможное напряжение. Выпрямительный мост можно собрать из диодов КД202В или применить готовый, с током 4 ампера. Например, KBJ4005G, RS401 или KBL005. Вместо конденсатора С1 можно поставить два по 2200 микрофарад на соответствующее напряжение.
Работа схемы стабилизатора
Микросхема DA1 имеет в своем составе стабилизатор напряжения, источник опорного напряжения (вывод 8), усилитель рассогласования (вход вывод 6)и вывод включения – выключения стабилизатор, вывод 9 микросхемы DA1. Причем в выключенном состоянии напряжение выхода стабилизатора, по крайней мере, у меня, всего 4 мВ. Включение стабилизатора в данной схеме обеспечивает RC цепочка R2 ,C2. При появлении напряжения на входе стабилизатора, начинает заряжаться конденсатор С2, ток заряда создает падение напряжения между выводами 9 и 7 микросхемы DA1, этого напряжения достаточно для включения стабилизатора. Вообще оно должно быть не менее двух вольт. Выходное напряжение устанавливается с помощью подстроечного резистора R4.
Преобразователь ток — напряжение
К выходу стабилизатора подключен преобразователь ток-напряжение, реализованный на двойном операционном усилителе LM358N. Схему данного преобразователя можно найти в документации на эту микросхему, можно почитать о нем «Радио» за 2002г. №9 стр.23. И Нечаев, или у меня на сайте в статье «Микросхемы для измерения тока». Эта схема хороша тем, что избавляет от необходимости подгонять сопротивление датчика тока, т.е. шунта. Преобразователь тока собран на одном из ОУ микросхемы DA2 LM358N, R7 – датчик тока, С7 сглаживает форму измеряемого тока при больших пульсациях. Номиналы резисторов выбраны таким образом, что при протекании через шунт тока величиной 1 А, на резисторе R6 упадет напряжение 1 вольт. Величину этого напряжения, т.е. коэффициент преобразования, регулирую резистором R5. С этого резистора R6 можно снимать и оцифровывать сигнал для амперметра. Конденсатор С5 также служит конденсатором фильтра, иначе возможны ложные срабатывания схемы защиты. В случае применения цифрового амперметра, информацию на индикаторе будет трудно проанализировать. На второй половине микросхемы DA2 собран компаратор схемы защиты стабилизатора.
Работа схемы защиты
Исходя из выше сказанного, мы знаем, что при прохождении тока через шунт величиной два ампера, на эмиттерном резисторе R6 выделится напряжение два вольта. Это напряжение подается на не инвертирующий вход ОУ DA2. На инвертирующем входе присутствует напряжение с делителя R9 и R10. Это напряжение равно примерно 2,2 вольта. При дальнейшем увеличении тока нагрузки в определенный момент напряжение на выводе 5 DA2, превысит напряжение на выводе 6 этого ОУ. Компаратор сработает и на его выходе появится открывающее напряжение для транзистора VT1. Транзистор откроется и зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод. Стабилизатор выключится, в этом состоянии он будет находиться сколь угодно долго. Для возврата схемы в рабочий режим, надо обесточить блок питания и включить снова или параллельно конденсатору С2 поставить кнопку с названием «Пуск». В этом случае, вы включаете стабилизатор непосредственно подачей напряжения на вывод 9 через резистор R2. Пока все. К.В.Ю.
Скачать статью.
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:9 847
Блок питания 0-24В своими руками
Сколько уже за годы радиолюбительской практики было переделано различных БП и вот снова нужно было сделать на заказ универсальный блок питания, который имеет относительно приличные параметры и не сложен в конструкции.
Принципиальная схема БП (прототип)
Электрическая схема БП на ОУ с регулировкойПараметры самодельного блока питания
- напряжение, регулируемое от 0 до 24 В, реально от 0,1 В до 24 В
- ограничение тока от 3 до 10 А, реально от 0,01 до 10 А
- тороидальный трансформатор 25 В, 11 А — 12 В, 2 А
Конструкция источника питания
Лабораторный блок питания состоит из модифицированной схемы для возможности управлять 2x MJ802G транзисторами. Модификация заключалась в изменении значения отдельных элементов в текущей защите, потому что оригинальная конструкция имеет максимальный ток 1 А.
Кроме того, имеется система управления несколькими вентиляторами, которая устанавливает скорость обдува в зависимости от температуры радиаторов. После превышения 60C вентиляторы работают в 4 раза быстрее, чем после включения. Схема также имеет цифровой вольтметр и амперметр, питаемые от отдельного источника.
Блок питания способен работать даже при наименее благоприятных условиях, например, при нагрузке 10 А при напряжении 5 В. Транзисторы и все компоненты радиаторов изолированы. Фильтрующих конденсаторов там размещено 3x 6800 мкФ, но есть место для 2 дополнительных, если этого окажется недостаточно.
Переднюю часть блока питания можно снять, поэтому немного увеличил длину всех проводов, свернутых в жгуты, чтобы они не запутались и не оторвались. Лицевую панель с надписями сделал в CorelDraw, а готовая распечатка была ламинирована.
Токовый потенциометр работает правильно — он ограничивает ток в диапазоне до 10 А. Модификации заключались в следующем:
- замена исходных 2 транзисторов (управляющего и силового) на 2 управляющих и 2 подключенных параллельных источника питания, но соединенных 2 резисторами.
- изменение силового резистора, на котором напряжение, контролирующее ограничение тока, накапливается. (уменьшено сопротивление примерно в 4 раза и увеличена мощность).
- чтобы получить более высокое напряжение на выходе пришлось заменить стабилитрон на схему отсчета большего напряжения.
В оригинальной версии должна была быть схема для отключения выходного напряжения после превышения заданного тока или короткого замыкания, но она уже не помещалась в корпус. Скачать файл с описанием БП (не на русском) и печатной платой можно по ссылке.
Импульсный блок питания 24В 18А
Импульсный блок питания рассчитан на выходное напряжение в пределах 20-28В, при максимальном долговременном токе нагрузки 10А без принудительного охлаждения и до 18А при использовании вентилятора. В качестве контроллера используется широко распространенная в промышленных устройствах микросхема UC3825. Ее выбор был обусловлен, прежде всего, наличием. Ну, а раз она является (наряду с 3525) промышленным стандартом, то и не пришлось долго раздумывать.
Блок питания представляет собой типовой полумост с оптронной развязкой ОС по напряжению. Защита по току осуществляется с помощью трансформатора тока.
К особенностям можно отнести повышенные требования к монтажу и конструкции. Причин тут несколько. Во-первых, примененный контроллер имеет высокую граничную рабочую частоту, управляющие входы контроллера достаточно высокоимпедансные и чувствительны к наводкам. Это обязывает соблюдать некоторые правила монтажа такого контроллера и его обвязки. Во-вторых, специфика применения данного БП предъявляла жесткие требования по различным помехам, как радиочастотным, так и акустическим. Последнее наложило ограничение на разработку конструкции, в частности, на минимизацию габаритов и размещение некоторых компонентов. Часто используемое «компьютерное» расположение силовых элементов и радиаторов было исключено, как и применение комплектующих рассчитанными на эксплуатацию в основном, в режиме обдува, то есть, без заметного запаса по параметрам. Это касается прежде всего размеров сердечников трансформатора и дросселя L1.
Схему БП можно условно разделить на три части. Первая — это входные цепи питания, содержащие противопомеховый фильтр, варистор и узел ограничения броска тока заряда конденсатора фильтра питания, состоящий из резистора R16 и простейшего реле времени на транзисторе VT4. Вторая – узел контроллера, выделенный синим цветов. И третья, силовая, преобразовательная часть, с фильтром на выходе.
В зависимости от требований, используется также плата дополнительных фильтров, если в этом есть необходимость.
Рисунки печатных плат в формате lay можно скачать здесь.
На печатных платах детали не промаркированы, но учитывая несложность конструкции, определить их соответствие принципиальной схеме, несложно.
Схема собрана на двух печатных платах, основной и субплате контроллера. Так удалось решить проблему с чувствительностью этой микросхемы к различного рода наводкам. Обратите внимание, что субплата контроллера двусторонняя, на одной смонтированы SMD компоненты, а другая сторона в виде сплошной фольги, использована как общий провод и экран.
Конденсатор С6 установлен навесным монтажом, поверх С7.
Данные намоточных компонентов:
Трансформатор Tr1 намотан на сердечнике из феррита N67 размером 26х6х6 и содержит 3х16 витков провода ПЭЛШО 0.35.
Tr2 выполнен на таком же феррите, размер сердечника 42х10х20, первичная обмотка выполнена литцендратом из проводов 0.08 и суммарным диаметром скрутки 1мм, с общей шелковой изоляцией и содержит 17 витков.
Вторичная обмотка — 2х5 витков медной ленты толщиной 0.4 и шириной 12 мм.
Вспомогательная обмотка для питания контроллера содержит 2х3 витка провода ПЭЛШО 0.35
Дроссель L1 на кольце из спеченного мопермаллоя, проницаемостью 63. Размеры кольца 28х15х15, цвет защитного покрытия — желтый, с белым торцом. Число витков — 25.
Трансформатор тока использован готовый, первичная обмотка представляет собой пропущенный в отверстие кольца провод МГТФ c диаметром жилы ок. 1.5мм.
Вторичка — примерно 150 — 200 витков провода на кольце М16х8х6, проницаемость около 2000.
Дроссель L2 готовый, на ферритовом стержне, диаметр провода 2мм.
Дросселя внешних фильтров выполнены на ферритовых сердечника с высокой проницаемостью (4000) , при их намотке следует правильно расположить обмотки, чтобы исключить подмагничивание сердечника — для этого каждая полуобмотка мотается на свой половине кольца, а направление намоток должно быть противофазным.
Следует отметить, что зачастую, применение тех, или иных деталей, определялось их наличием, а не обязательной необходимостью применять именно этот компонент. При повторении ИБП стоит это учитывать.
Обратите внимание на обязательное подключение конденсатора С27 к корпусу радиатора. В противном случае могут возникнуть паразитные колебания. Реле Rel1 любое, на рабочее напряжение 24В и ток через контакты не менее 3А.
Внешний вид ИБП:
Вид сбоку на монтаж силовых полупроводников:
Вид снизу
Субплата контроллера
Обратите внимание на то, что выходная отрицательная шина питания, заземлена на радиатор при помощи полоски медной фольги шириной 10мм, которая заведена под стойку платы и прижата винтом крепления.
Обсуждение БП здесь.
Как сделать простейший блок питания и выпрямитель
Как сделать простейший блок питания и выпрямитель
В этой статье ЭлектроВести расскажут вам как сделать простейший блок питания и выпрямитель.
Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.
Определение
Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.
Различают два типа выпрямителей:
- Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.
- Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.
Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?
Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.
Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.
Выходное напряжение
Основные величины переменного напряжения — амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.
Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.
Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:
Uа=Uд*√2
Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:
220*1.41=310
Схемы
Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.
Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.
Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.
Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.
О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.
Их две:
1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;
2. Выпрямитель со средней точкой.
Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:
Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.
Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.
По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.
Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.
Сглаживание пульсаций
Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.
Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…
Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.
Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.
Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.
Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:
t=RC,
где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.
Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.
Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.
Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.
Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).
Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:
C=3200*Iн/Uн*Kп,
Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.
Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.
Как сделать блок питания своими руками?
Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:
1. Трансформатор;
2. Диодный мост;
3. Конденсатор.
Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере.
Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.
Важно:
У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.
Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.
Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.
Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:
Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.
Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.
Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.
Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:
На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.
Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:
Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.6В – это падение на переходе эмиттер база. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.
Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.
Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.
Регулируемые блоки питания
Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.
Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.
Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.
В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.
Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.
Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:
Заключение
Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.
Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.
По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.
Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.
Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.
Ранее ЭлектроВести писали, что Служба безопасности Украины обнаружила в режимных помещениях Южно-Украинской атомной электростанции компьютерную технику, которая использовалась для майнинга криптовалют. По данным следствия, из-за несанкционированного размещения компьютерной техники произошло разглашение сведений о физической защите атомной электростанции, что является государственной тайной. К майнингу криптовалют, возможно, были причастны служащие части Национальной гвардии Украины, охраняющие АЭС.
По материалам: electrik.info.
Схемы самодельных блоков питания
Как из бесперебойника (UPS, ИБП) сделать лабораторный блок питания (0-12В, 5А)
Как неисправный или устаревший источник бесперебойного питания (UPS) переделать в лабораторный источник питания для радиолюбителя. Основное назначение источников бесперебойного питания (ИБП) — непродолжительное питание различной офисной техники (в первую очередь, компьютеров) в аварийных …
4 3184 1
Мощный линейный источник питания на полевых транзисторах (13В, 20А)Схема мощного источника питания на полевых транзисторах, обеспечивающего стабилизированное напряжение 13В при токах до 20А и больше.
2 7253 4
Схема мощного двухполярного стабилизатора напряжения для УМЗЧ (41В, 4А)Описание и принципиальная схема мощного двуполярного стабилизатора напряжения для питания усилителей мощности звуковой частоты, 2 х 41В, ток 4А. Компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия последовательного типа обладают невысоким КПД, однако большим коэффициентом стабилизации …
1 1302 0
Стабилизированный лабораторный блок питания на 1,3-30V при токе 0-5AПриводится принципиальная схема самодельного блока питания позволяющего получить напряжения от 1,3В до 30В при токах от 0А до 5А, работает в режиме стабилизации напряжения и тока.
3 5701 0
Схема лабораторного блока питания для налаживания усилителей ЗЧВ радиолюбительской практике нередки случаи выхода из строя мощного УМЗЧ в процессе его налаживания или ремонта. При этом, как правило, бывают повреждены самые дорогостоящие детали — мощные выходные транзисторы. Чтобы избежать таких последствий, необходим специализированный блок питания …
0 1708 0
Сетевой блок питания на 1,5В для электромеханических часовЭлектромеханические часы обычно питаются от элемента на 1,5V. Его можно заменить сетевым источником, схема которого показана здесь. В ней в качестве стабилитрона используется ИК-светодиод с прямым напряжением около 1,5V. Механизм часов питается от этого напряжения. Рис. 1. Схема сетевого …
0 1305 0
Схемы микромощных сетевых блоков питания на основе микросхемы PT4515Три варианта сетевых бестрансформаторных микромощных источников питания с выходным током единицы-десятки миллиампер на основе микросхемы РТ4515. Эта микросхема широко применяется в светодиодных лампах. Для управления симисторами, три-нисторами, полевыми транзисторами и т. п., коммутирующими …
1 11494 0
Схема импульсного сетевого блока питания для усилителей НЧ на 100-500Вт (IR2153, IR2155)Для получения полноценного усилителя мощности НЧ требуется хороший источник питания, приведена схема простого блока питания для УМЗЧ. От параметров источника питания качество звучания зависит не чуть не меньше, чем от самого усилителя и относится халатно к его изготовлению не следует …
3 6344 4
Бестрансформаторный источник питания (IRF730, 7805, VN2460N8, SR037)Принципиальная схема простого бестрансформаторного блока питания из доступных деталей, два варианта. В своих конструкциях радиолюбители очень часто применяют бестрансформаторные маломощные источники питания. Обычно, они представляют собой своеобразный симбиоз параметрического стабилизатора …
0 2248 0
Блок питания на 9В с таймером (CD4069, NJM4020)Схема простого блока питания, который может отключаться от сети через некоторое время после включения. Это время устанавливается плавно (переменным резистором) в пределах от 10 минут до 2 часов. Блок можно использовать там, где нужно выключать какую-то батарейную аппаратуру, питающуюся от сетевого …
1 910 0
1 2 3 4 5 … 14Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
9 способов построения цепей питания 24 В с простыми деталями
Нам нужно использовать цепь питания 24 В 2 А для усилителя мощности 30 Вт. В схеме находится фиксированная схема регулятора постоянного тока.
Таким образом, ваш усилитель имеет более качественный звук. При нагрузке используйте много токов.
Выходное напряжение по-прежнему составляет 24 В, с низкой пульсацией. Так что малошумящий динамик у вашего усилителя .
Обновление: стало лучше. Если у нас есть много способов сделать. Итак, позвольте мне показать вам, как выбрать (или спроектировать) схему во многих случаях ниже!
Конечно, это схема источника питания от 230 В переменного тока до 24 В постоянного тока .
Мы можем использовать эти схемы для любых работ и можем изменять выходное напряжение по вашему желанию.
Эта схема состоит из нескольких частей и ее легко купить на большинстве местных рынков.
При проектировании любых схем. Мы должны использовать схему как необходимую нагрузку.
Вы новичок? Learn Basic Electronics
Не используйте слишком много!
Это все равно что кататься на слоне, чтобы поймать кузнечика. Потому что это расточительно и ненужно.
24V 2A нерегулируемый источник питания
Если ваша нагрузка…
- Всегда используйте постоянный ток.Например, катушки, светодиоды, лампы, резисторы, нагревательная катушка, двигатель постоянного тока и т. Д.
- Внутри имеется фиксированная регулируемая цепь постоянного тока. Например, мини-телевизор, мониторы и прочее.
Думаю, для вашей работы достаточно нерегулируемого блока питания. Легко и экономно.
Представьте, что вы пытаетесь построить маленькие стручки куриных яиц.
Вы будете использовать лампочку 24В 25Вт. Потому что он у вас есть и постоянное переменное напряжение опасно для детей.
Лампы накаливания имеют преимущество.Пока они загораются.
CR: Фото Нормана
Они также отапливаются. Что подходит для экспериментов с инкубационными яйцами.
Как спроектировать схему
В схеме мы должны выбрать 4 списка компонентов.
1. Трансформатор (Т1) — основная мощность.
Посмотрите на нагрузку: лампочки 24V 25W. Они используют ток…
P / V = I
P = 25 Вт; V = 24V
Итак, I = 25/24 = 1.04A.
Можно использовать трансформатор на 1 А. Но уже давно жарко.Мы должны, как минимум, в 1,5 раза превышать ток нагрузки. Или 1,5А в данном случае.
Но мы не можем найти трансформатор на 1,5А. Так что лучше использовать 2А.
Тогда сколько напряжений трансформатора (ACV)?
As Принцип нерегулируемого питания DCV в 1,414 раза больше ACV.
Когда лампочки 24В. ACV = 24V / 1.414 = 16.9V
Мы можем использовать трансформатор 18V. При отсутствии нагрузки напряжение составляет около 26 В.
А В нагрузке напряжение может быть ниже 22В. Но он может держать свет стабильным.
Итак, нам стоит вторичный трансформатор 18В 2А.
2. Диодный выпрямитель (D1-D4) — используйте двукратный ток нагрузки.
В этом я использую 1N5402, они могут давать выход 3А.
Или вы можете получить 1N4007 параллельно, оба могут получить 2A.
3. Конденсаторный фильтр (C1) — поддерживает стабильное выходное напряжение при использовании нагрузки.
Вы же не любите много считать? Используйте прямо сейчас 2000 мкФ на ток нагрузки 1 А.
Предположим, вы используете конденсатор емкостью 1000 мкФ. Лампочка может светиться при слабом освещении.И напряжение падает.
Нам нужно больше конденсаторов. Вы можете подключить их параллельно, чтобы увеличить емкость.
Или, с другой стороны, если вы не можете найти больше конденсаторов. Вы можете использовать трансформатор с напряжением до 20 В.
Напряжение выше. Но при отсутствии нагрузки или слаботоковой нагрузке. Напряжение 28,28 В
Больше тока вверх
Если вы хотите больше тока до 5A, 8A, 10A. Выглядит так же. Например, источник питания 5А.
Вам необходимо использовать трансформатор 5A, выпрямитель диодов — мост 10A 100V.
И фильтр конденсатора 2200 мкФ x 5 (параллельно) = 10 000 мкФ 35 В (всего).
Слаботочный регулируемый источник питания 24 В
Если у вас небольшая нагрузка, используйте ток ниже 30 мА. Достаточно использовать стабилитрон стабилизатора напряжения. Смотрите схему ниже.
Используем только трансформатор 0,1А, а мощность R1 интересна. Мы можем это найти. С
P = (V x V) / R
V = 10 В, R = 330 Ом.
P = (10 × 10) / 330 = 0,303 Вт.
Если мы используем 0.25 Вт, возможно, он нагревается.
Вы должны использовать 0,5 Вт. Конденсаторный фильтр
C2 нормально использовать в 0,05 раза больше C1. Конденсатор C3 уменьшает выброс напряжения на выходе.
Вот несколько связанных статей, которые вы, возможно, захотите прочитать:
Источник питания 24 В, 1 А с использованием LM7824
Для нагрузки используйте нижний ток 1000 мА. Я считаю, что лучше всего использовать стабилизатор напряжения LM7824. Это проще и дешевле, чем стабилитрон и транзисторный стабилизатор.
Посмотрите на приведенную выше схему источника питания 24 В 1 А.
Остальные части схемы я использую, как указано выше.
Примените 7805 к источнику питания 24 В
Если у вас только 7805 . Но вы хотите сделать регулируемый источник питания 24 В, 1 А. Это можно сделать с помощью потенциометра VR1 и резисторов R1. Это просто, но полезно.
Когда мы настраиваем VR1 на высокое или низкое сопротивление. Выходное напряжение 5В. Но если мы настроим VR1 на низкое или высокое сопротивление, закройте 5К.
Стабилитрон-стабилизатор
Схема источника питания 24В 2А
Это тип последовательного регулятора напряжения.Некоторые назвали его «Стабилизатор напряжения серии транзисторов». Если вы хотите узнать больше… Нажмите
Как это работает
Прежде всего, , мы видим на схеме источника питания , регулируемого 24 В, . Он состоит из 2 основных частей.
1. Нерегулируемый источник питания постоянного тока.
Вот пошаговый процесс:
- Понижающий трансформатор-T1
- Двухполупериодный выпрямительный мост (с D1 по D4)
- Фильтрующий конденсатор C1.
2.Регулируемая цепь состоит из R1, ZD1, ZD2, C2 и Q1.
Во-вторых, мы приходим, чтобы увидеть работу схемы. Когда мы подаем напряжение переменного тока на шнур питания, трансформатор T1 изменяет 230 В переменного тока (PRI) примерно на 24 В переменного тока (сек).
Затем выпрямительный мост с D1 по D4 преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный ток.
Next, Большой электролитический конденсатор C1 фильтрует пульсирующий постоянный ток для сглаживания постоянного напряжения около 36 В. Но это еще не все.Т.к. это не регулируемое постоянное напряжение 24В на 2А.
После этого напряжение постоянного тока проходит через R1 на стабилитроны (ZD1, ZD2), чтобы поддерживать постоянное напряжение на уровне 25 В.
Это напряжение на базе транзистора Дарлингтона Q1 смещает его рабочий полный ток более чем на 2А.
Конденсаторы C2, C3, C4 действуют как накопительный конденсатор для уменьшения шума на выходе. Это делает постоянным напряжением на выходе 24 В.
Светодиод 1 показывает питание цепи, резистор R3 которого является ограничивающим резистором.
Детали, которые вам понадобятся
Q1 = TIP122 или аналогичный, 45V 4A NPN Transistor
D1-D4 = 1N5407, 1000V 3A Выпрямительные диоды
ZD1 = 12V 1W, стабилитроны
ZD2 = 13V 1W, стабилитроны
0,5 Вт Допуск резисторов: 5%
R1 = 1 кОм
R2 = 2,2 кОм
Электролитические конденсаторы,
C1 = 4700 мкФ 63 В
C2 = 220 мкФ 50 В
C2, C4 = 220 мкФ 50 В
C3 = 0,1 мкФ 50 В, керамический Конденсаторы
LED1 = Красный LED , 5 мм
T1 = 230 В перем. Тока первичный на 24 В, вторичный трансформатор 3 А, Количество: 1
24 В 3 А Схема цепи питания
Некоторые из них имеют цепь нагрузки, требующую регулятора 24 В 3 А.У нас есть много способов сделать это. Но это схема ниже. Вам это может понравиться.
Мы можем регулировать выходное напряжение 24В при токе 3А.
Источник питания 24 В, 3 А с использованием LM317
Обычно мы можем использовать стабилизатор напряжения LM317 для обеспечения регулируемого источника питания 24 В.
Но он может дать на 1,5 А макс. Но если нужен 3А.
Мы можем использовать транзисторы Q1 и Q2 для увеличения тока до 3A макс.
Список деталей 5% Резисторы, допуск 5%
R1: 15 Ом 5 Вт
R2: 150 Ом
R3: 470 Ом
R4: 270 Ом
R5: 15K
R6: 2.2K 2W
C1: 6800uF 50V Электролитический конденсатор
C3: 220uF 35V Электролитический конденсатор
C2, C4: 0,01uF 100V Керамический
BD1: 6A 100V Мостовой диод
D1: 1N4007 Диод
LED1: Красный светодиод
Q1: TIP3055N, 15A 60V NP3055N, 15A 60V NP транзистор
Q2: TIP32, 4A, 40V PNP-транзистор
VR1: 10K Потенциометр Pot
T1: 230V AC первичный к 24V, вторичный трансформатор 3A
Примечание: Я применяю эту схему от 2N3055-LM317 3A регулируемого источника питания
Easy Схема регулятора 24V 3A с использованием LM350
Если вам нужен регулятор 24V 3A, который является самым простым.Используйте микросхему регулятора напряжения LM350. Смотрите схему выше. Отрегулируйте VR1 для управления выходным напряжением до 24 В 3 А.
5A Регулируемый источник питания 24 В с использованием LM338
Тогда, если у вас есть нагрузка, которая использует ток 5 А, фиксированное напряжение 24 В. Я рекомендую эту схему. Мы используем регулятор напряжения LM338. Это просто как LM317 или LM350. Но может давать большой ток до 5А.
Необходимо использовать трансформатор на 5А. Наблюдайте за приведенной выше схемой.
Подробнее: «Блок питания 0–30 В, 3 А» »
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Проектирование простых схем источника питания
В статье подробно рассказывается, как спроектировать и построить простую схему источника питания, начиная с базовой конструкции и заканчивая достаточно сложным источником питания с расширенными функциями.
Блок питания незаменим
Будь то новичок в области электроники или опытный инженер, всем необходим этот незаменимый элемент оборудования, называемый блоком питания.
Это связано с тем, что никакая электроника не может работать без питания, а точнее, низковольтного источника постоянного тока, а блок питания — это устройство, которое специально предназначено для выполнения этой цели.
Если это оборудование так важно, то для всех, кто работает в этой области, необходимо изучить все мельчайшие подробности этого важного члена электронного семейства.
Давайте начнем и узнаем, как спроектировать схему источника питания, сначала простейшую, вероятно, для новичков, которые сочтут эту информацию чрезвычайно полезной.
Базовая схема источника питания требует трех основных компонентов для обеспечения желаемых результатов.
Трансформатор, диод и конденсатор.Трансформатор — это устройство, которое имеет два набора обмоток, одна первичная, а другая вторичная.
Сеть 220 В или 120 В подается на первичную обмотку, которая передается на вторичную обмотку, чтобы создать там более низкое наведенное напряжение.
Низкое пониженное напряжение, доступное на вторичной обмотке трансформатора, используется для предполагаемого применения в электронных схемах, однако, прежде чем это вторичное напряжение можно будет использовать, его необходимо сначала выпрямить, что означает, что напряжение необходимо преобразовать в постоянный ток. первый.
Например, если вторичная обмотка трансформатора рассчитана на 12 вольт, то полученные 12 вольт от вторичной обмотки трансформатора будут 12 вольт переменного тока через соответствующие провода.
Электронная схема никогда не может работать с переменным током, поэтому это напряжение должно быть преобразовано в постоянное.
Диод — это одно устройство, которое эффективно преобразует переменный ток в постоянный, есть три конфигурации, с помощью которых могут быть сконфигурированы основные конструкции источника питания.
Вы также можете узнать, как спроектировать настольный источник питания
Использование одного диода:
Самая простая и грубая форма конструкции источника питания — это тот, который использует один диод и конденсатор.Поскольку один диод будет выпрямлять только один полупериод сигнала переменного тока, для этого типа конфигурации требуется большой конденсатор выходного фильтра для компенсации вышеуказанного ограничения.
Фильтрующий конденсатор гарантирует, что после выпрямления на участках спада или убывания результирующей схемы постоянного тока, где напряжение имеет тенденцию к падению, эти участки заполняются и покрываются накопленной энергией внутри конденсатора.
Вышеупомянутая компенсация за счет накопленной энергии конденсаторов помогает поддерживать чистый и свободный от пульсаций выход постоянного тока, что было бы невозможно только с помощью диодов.
Для конструкции источника питания с одним диодом вторичная обмотка трансформатора должна иметь только одну обмотку с двумя концами.
Однако вышеупомянутая конфигурация не может считаться эффективной конструкцией источника питания из-за ее грубого полуволнового выпрямления и ограниченных возможностей формирования выходного сигнала.
Использование двух диодов:
Использование пары диодов для создания источника питания требует трансформатора с центральной вторичной обмоткой с ответвлениями. На схеме показано, как диоды подключаются к трансформатору.
Хотя два диода работают в тандеме и обрабатывают обе половины сигнала переменного тока и производят двухполупериодное выпрямление, используемый метод неэффективен, потому что в любой момент используется только одна половина обмотки трансформатора. Это приводит к плохому насыщению сердечника и ненужному нагреву трансформатора, что делает этот тип конфигурации источника питания менее эффективной и обычной конструкцией.
Использование четырех диодов:
Это лучшая и общепринятая форма конфигурации источника питания с точки зрения процесса выпрямления.
Продуманное использование четырех диодов делает все очень простым, достаточно только одной вторичной обмотки, насыщение сердечника идеально оптимизировано, что приводит к эффективному преобразованию переменного тока в постоянный.
На рисунке показано, как создается двухполупериодный выпрямленный источник питания с использованием четырех диодов и конденсатора фильтра с относительно низким номиналом.
Этот тип диодной конфигурации широко известен как мостовая сеть. Возможно, вы захотите узнать, как построить мостовой выпрямитель.
Все вышеперечисленные конструкции источников питания обеспечивают выходы с обычным регулированием и поэтому не могут считаться идеальными, они не обеспечивают идеальных выходов постоянного тока и поэтому нежелательны для многих сложных электронных схем. Кроме того, эти конфигурации не включают в себя функции управления переменным напряжением и током.
Однако вышеупомянутые функции могут быть просто интегрированы в вышеуказанные конструкции, а не в последнюю двухполупериодную конфигурацию источника питания за счет введения одной ИС и нескольких других пассивных компонентов.
Полномостовой нерегулируемый источник питания с формулами
На схеме ниже изображен однорельсовый источник питания. Предохранитель устанавливается на пути провода под напряжением к трансформатору в целях безопасности. Токоведущий провод также подключается к клемме трансформатора 240 В; эта часть первичной обмотки находится довольно далеко от вторичной, что увеличивает безопасность устройства.
Заземление должно быть связано с любым открытым металлом и, если применимо, с экраном трансформатора. Указанные напряжения указаны в среднеквадратических вольтах и представляют собой напряжения переменного тока.Под нагрузкой выходное напряжение трансформатора составляет 6 В. Когда трансформатор не используется, напряжение может возрасти до 25%.
Выходную пульсацию можно рассчитать по следующей формуле:
V rip ≅ I load / C [7 x 10 -3 ]
Используя IC LM317 или LM338:
IC LM 317 — это универсальное устройство, которое обычно объединяется с источниками питания для получения хорошо регулируемых и регулируемых выходов напряжения / тока.Несколько примеров схем источника питания с использованием этой ИС
Поскольку указанная выше ИС может поддерживать максимум 1,5 А, для более высоких выходных токов можно использовать другое аналогичное устройство, но с более высокими номиналами. IC LM 338 работает точно так же, как LM 317, но может выдерживать ток до 5 ампер. Ниже показан простой дизайн.
Для получения фиксированных уровней напряжения ИС серии 78ХХ могут использоваться с описанными выше схемами питания. ИС 78XX подробно описаны для вашего обращения.
В настоящее время бестрансформаторные источники питания SMPS становятся фаворитами среди пользователей благодаря их высокой эффективности, высокой мощности, обеспечивающей функции при удивительно компактных размерах.
Хотя создание схемы источника питания SMPS в домашних условиях, безусловно, не для новичков в этой области, инженеры и энтузиасты, обладающие всесторонними знаниями в этой области, могут заняться построением таких схем дома.
Вы также можете узнать об аккуратной конструкции блока питания с переключателем режимов.
Есть несколько других форм источников питания, которые могут быть построены даже начинающими любителями электроники и не требуют трансформаторов. Хотя эти типы цепей питания очень дешевы и просты в изготовлении, они не могут поддерживать большой ток и обычно ограничиваются 200 мА или около того.
Конструкция бестрансформаторного источника питания
Две концепции вышеупомянутых схем безтрансформаторного источника питания обсуждаются в следующих двух публикациях:
С использованием высоковольтных конденсаторов,
С помощью Hi-End ICs и FET
Обратная связь от одного из преданных читателей этого блога
Уважаемый Swagatam Majumdar,
Я хочу сделать блок питания для микроконтроллера и его зависимых компонентов …
Я хочу получить стабильные + 5V и +3.3 В от блока питания, я не уверен в возрасте усилителя, но я думаю, что всего 5 А должно быть достаточно, также будут мышь 5 В и клавиатура 5 В, а также 3 микросхемы SN74HC595 и 2 модуля SRAM по 512 КБ … Я действительно не знаю, к какой амплитуде нужно стремиться ….
Думаю, 5А достаточно? …. Мой ГЛАВНЫЙ вопрос: какой ТРАНСФОРМАТОР и какие ДИОДЫ? Я выбрал трансформатор после того, как прочитал где-то в Интернете, что мостовой выпрямитель вызывает ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ на 1,4 В в целом, и в вашем блоге выше вы утверждаете, что мостовой выпрямитель вызывает повышение напряжения?..
ТАК Я не уверен (я не уверен, что я новичок в электронике) ….. ПЕРВЫЙ трансформатор, который я выбрал, был этот. Пожалуйста, посоветуйте мне, какой из них ЛУЧШЕ для моих нужд и какие ДИОДЫ тоже использовать …. Я хотел бы использовать блок питания для платы, очень похожей на эту ….
Пожалуйста, помогите мне и подскажите лучший способ сделать подходящий сетевой блок питания 220/240 В, который дает мне СТАБИЛЬНЫЕ 5 В и 3,3 В для использования с моим дизайном. Заранее спасибо.
Как получить постоянные 5 В и 3 В от цепи питания
Здравствуйте, вы можете добиться этого, просто используя микросхему 7805 для получения 5 В и добавив пару диодов 1N4007 к этим 5 В для получения примерно 3.3В.
5 А выглядит слишком высоко, и я не думаю, что вам потребуется такой высокий ток, если только вы не используете этот источник питания с внешним каскадом драйвера, несущим более высокие нагрузки, такие как светодиод высокой мощности или двигатель и т. Д.
Итак, я Я уверен, что ваше требование может быть легко выполнено с помощью вышеупомянутых процедур.
для питания MCU с помощью описанной выше процедуры вы можете использовать 0-9 В или 0-12 В с током 1 ампер, диоды могут быть 1N 4007 x 4 контакта
Диоды упадут на 1.4 В, когда на входе постоянный ток, но когда это переменный ток, например, от сети, выход будет увеличен в 1,21 раза.
Обязательно используйте конденсатор 2200 мкФ / 25 В после моста для фильтрации.
Надеюсь, эта информация просветит вас и ответит на ваши вопросы.
На изображении выше показано, как получить постоянные 5 В и 3,3 В из заданной цепи питания.
Как получить переменное напряжение 9 В от IC 7805
Обычно IC 7805 рассматривается как фиксированный стабилизатор напряжения 5 В.Однако с помощью простого обходного пути ИС можно превратить в схему переменного стабилизатора от 5 В до 9 В, как показано выше.
Здесь мы видим, что предустановка на 500 Ом добавлена к центральному контакту заземления ИС, что позволяет ИС выдавать повышенное выходное значение до 9 В с током 850 мА. Предустановку можно отрегулировать для получения выходных сигналов в диапазоне от 5 В до 9 В.
Чтобы получить повышенное выходное напряжение от микросхемы 7812, вы можете обратиться к этому посту!
Создание фиксированной схемы стабилизатора 12 В
На приведенной выше диаграмме мы можем увидеть, как обычная микросхема стабилизатора 7805 может быть использована для создания фиксированного регулируемого выхода 5 В.
Если вы хотите получить фиксированный регулируемый источник питания 12 В, ту же конфигурацию можно применить для получения требуемых результатов, как показано ниже:
Регулируемый источник питания 12 В, 5 В
Теперь предположим, что у вас есть схемы, требующие двойное питание в диапазоне фиксированных напряжений 12 В и регулируемых источников питания 5 В.
Для таких приложений описанная выше конструкция может быть просто изменена путем использования микросхемы 7812, а затем микросхемы 7805 для получения требуемых выходных регулируемых источников питания 12 В и 5 В вместе, как показано ниже:
Проектирование простого двойного источника питания
Во многих схемных приложениях, особенно в тех, которые используют операционные усилители, двойной источник питания становится обязательным для включения питания +/- и заземления в цепи.
Проектирование простого двойного источника питания на самом деле включает только источник питания с центральным отводом и мостовой выпрямитель, а также пару конденсаторов фильтров высокой емкости, как показано ниже:
Однако для достижения регулируемого двойного источника питания с желаемым уровнем Двойное напряжение на выходе — это то, что обычно требует сложной конструкции с использованием дорогостоящих ИС.
Следующая конструкция показывает, насколько просто и дискретно можно сконфигурировать двойной источник питания с использованием нескольких BJT и нескольких резисторов.
Здесь Q1 и Q3 настроены как проходные транзисторы эмиттерного повторителя, которые определяют величину тока, которая может проходить через соответствующие выходы +/-. Здесь оно составляет около 2 ампер.
Выходное напряжение на соответствующих двойных шинах питания определяется транзисторами Q2 и Q4 вместе с их базовым резистивным делителем.
Уровни выходного напряжения можно соответствующим образом регулировать и настраивать, регулируя значения делителей потенциала, образованных резисторами R2, R3 и R5, R6.
Двойной источник питания с одним операционным усилителем
Если в вашей цепи остался дополнительный операционный усилитель, который требует двойного источника питания от одного источника, то, возможно, можно попробовать следующий простой двойной источник питания из конфигурации с одним операционным усилителем.
Резисторы R1 и R2 работают как высокоомные, и, следовательно, экономичный делитель напряжения. Операционный усилитель гарантирует, что искусственный потенциал земли всегда идентичен потенциалу между переходом R1 и R2. Соединение между R1 и R2 устанавливает взаимосвязь между парой выходных напряжений; если R1 и R2 имеют одинаковое значение, то для обоих выходных напряжений будет обеспечено одно и то же, что будет совершенно симметричным.
Это позволяет нам получить наиболее желаемую особенность схемы, а именно то, что соединение R1 / R2 не зависит от напряжения батареи! Дополнительным преимуществом этого активного делителя потенциала является то, что (в отличие от основной цепи резисторного делителя) он хорошо подстраивается к изменяющимся токам нагрузки, движущимся к линии заземления и от нее, особенно в отношении ситуаций с несимметричным током нагрузки. Вероятно, вы можете подумать об использовании разных вариантов операционных усилителей для этой схемы. 3140 и 324, как правило, являются фантастическим выбором, несмотря на то, что у них напряжение батареи всего 4.5 В. Имейте в виду, что максимальное напряжение, которое могут выдерживать эти ИС, не превышает 30 В, а максимальный ток нагрузки, который может выдерживать операционный усилитель, также будет зависеть от типа операционного усилителя.
Разработка источника питания LM317 с фиксированными резисторами
Чрезвычайно простой источник напряжения / тока на основе LM317T, который можно использовать для зарядки никель-кадмиевых элементов или в любое время, когда необходим практический источник питания, показан ниже.
Это несложное предприятие для новичка, которое может быть сконструировано и предназначено для использования со съемным сетевым адаптером, обеспечивающим нерегулируемый d.c. выход. IC1 на самом деле представляет собой регулируемый регулятор типа LM317T.
Поворотный переключатель S1 выбирает настройку (постоянный ток или постоянное напряжение) вместе со значением тока или напряжения. Регулируемое напряжение может быть получено на SK3, а ток — на SK4.
Обратите внимание на наличие регулируемой настройки (положение 12), которая позволяет настраивать переменное напряжение с помощью потенциометра VR1.
Номиналы резисторов должны быть изготовлены из ближайших возможных фиксированных значений, при необходимости размещенных последовательно.
Резистор R6 рассчитан на 1 Вт, а R7 на 2 Вт, хотя оставшаяся часть может составлять 0,25 Вт. Стабилизатор напряжения IC1 317 должен быть установлен на некотором радиаторе, размер которого определяется необходимыми входными и выходными напряжениями и токами.
Создайте простой блок питания постоянного тока
В мире существуют более эффективные и сложные блоки питания. Есть более простые способы получить простой источник питания, подобный этому (например, повторно использовать бородавку). Но если вы сделаете такой источник питания хотя бы раз в жизни, вы будете гораздо лучше понимать, как переменный ток становится регулируемой мощностью постоянного тока.Будет много других подобных блоков питания, но этот будет вашим.
Блок питания, как мы его здесь будем называть, преобразует переменный ток из розетки на стене в постоянный. Есть несколько способов сделать это. Мы рассмотрим один из самых простых, но и наиболее наглядных примеров.
Электроэнергия проходит через несколько ступеней в источнике питания с регулятором напряжения, подобном этому или обычному настенному бородавку. Способы его изменения на каждом этапе объяснены ниже.В следующий раз, когда вы воспользуетесь бородавкой для питания одного из своих проектов, вы поймете, что происходит внутри.
Теория:
Вход переменного тока
Напряжение переменного тока, идущего от стены, меняется от минимального до максимального с частотой 60 Гц (в США и других странах с частотой 60 Гц). Это то, что питает все приборы переменного тока в вашем доме и магазине, и это похоже на график ниже. После трансформатора график аналогичен, за исключением того, что синусоида имеет меньшую амплитуду.
Простой график, показывающий мощность переменного тока. Vin MarshallРектификация
Первая ступень этого блока питания — выпрямитель. Выпрямитель представляет собой систему диодов, которая позволяет току течь только в одном направлении. Представьте себе односторонний обратный клапан для воды. Из-за расположения диодов в двухполупериодном выпрямителе, используемом в этой конструкции, положительная часть сигнала переменного тока проходит беспрепятственно, а отрицательная часть сигнала переменного тока фактически инвертируется и добавляется обратно в выходной сигнал выпрямителя.Теперь наш сигнал выглядит так:
График мощности переменного тока после отключения выпрямителя. Vin MarshallСглаживание
Теперь у нас есть по крайней мере стабильно положительные уровни напряжения, но они все еще опускаются до нуля 120 раз в секунду. Большой конденсатор, который можно представить себе как батарею в течение очень коротких периодов времени, устанавливается поперек цепи, чтобы сравнять эти быстрые колебания мощности. Конденсатор заряжается при высоком напряжении и разряжается при низком напряжении.С помощью конденсатора кривая напряжения выглядит так:
График мощности переменного тока при сглаживании конденсатором. Vin MarshallПостановление
На этом этапе мы используем интегральную схему (ИС), чтобы последовательно регулировать напряжение до желаемого уровня. При выборе размеров компонентов для всех предыдущих этапов важно управлять этой ИС с уровнем напряжения, значительно превышающим регулируемое напряжение, чтобы оставшиеся провалы 120 раз в секунду не опускались ниже требуемого минимального входного значения.Однако вы не хотите использовать слишком высокое напряжение, так как эта избыточная мощность будет рассеиваться в виде тепла. Кривая напряжения в этой точке (в идеале) представляет собой сигнал постоянного тока при желаемом напряжении; горизонтальная линия.
На этом графике мощности постоянного тока нет провалов. Vin Marshall Что вам понадобитсяДля создания этого конкретного блока питания вам потребуется следующее:
- Шнур питания. Он должен быть где-то валяться…
- Тумблер SPST 120V
- Монтаж на панели неоновая лампа 120V
- 3 зажимных штыря
- Трансформатор с входным напряжением 120 В и выходным напряжением около 24 В, чтобы Vin для регулятора 7812 оставался выше минимум.Я использовал Radio Shack p / n 273-1512.
- Двухполупериодный мостовой выпрямитель
- 6800 мкФ Конденсатор
- 2x 100 нФ (точное значение не имеет значения) конденсаторы
- 2x 1 мкФ (точное значение не имеет значения) конденсаторы
- 7805 Регулятор напряжения 5 В
- 7812 Регулятор напряжения 12 В
Инструкции
Конструкция блока питания довольно проста. Я построил этот блок питания много лет назад и использовал двухточечную проводку на монтажной плате.Есть много более чистых способов его создания, чем этот, и я рекомендую вам воспользоваться одним из них. Однако это прекрасно работает. При создании этого источника питания было бы разумно прикрепить какой-либо радиатор к регуляторам напряжения 78xx. Эту конструкцию можно довольно легко изменить для обеспечения регулируемого выходного напряжения с помощью регулятора напряжения LM317 вместо или в дополнение к указанным регуляторам напряжения. Заземлив центральный отвод вторичной обмотки трансформатора (при условии, что у вас есть трансформатор с центральным отводом), взяв положительный и отрицательный выводы от мостового выпрямителя и используя регуляторы отрицательного напряжения серий LM79xx и / или LM337, ваш источник питания может обеспечить регулируемые отрицательные напряжения.
Полная схема блока питания. Vin MarshallГотовый продукт выглядит так:
Внутри блока питания. Vin MarshallКак включить 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:
способов 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 (например, компьютер или ноутбук)
- 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
Особый источник питания переменного тока в постоянный часто используется после проверки цепи. Этот вариант также хорош, если вы часто используете одну и ту же доску разработки снова и снова в своих проектах.Эти настенные адаптеры обычно имеют заданное выходное напряжение и ток, поэтому важно убедиться, что выбранный вами адаптер имеет правильные характеристики для проекта, который вы будете использовать, и не превышать эти характеристики. Вот несколько настенных адаптеров из каталога, которые предлагают несколько усилителей.
Для более актуальных проектов, ознакомьтесь с некоторыми из этих источников питания в нашем каталоге. Просто убедитесь, что в списке рекомендованных продуктов на странице продукта вы найдете кабель, подходящий для вашего региона.
Аккумуляторы
Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются щелочные батареи, аккумуляторы NiMH AA и литий-полимерные. Вот несколько батареек из каталога.
Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач
В наличии PRT-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 батареи и выдавать заданное напряжение 5 В. В зависимости от платы и компонентов, используемых в вашем проекте, вы потенциально можете выводить 9 В или 10 В в зависимости от конфигурации. Вам просто нужно убедиться, что вы получили необходимые компоненты для построения вашей схемы, чтобы выходное напряжение превышало 5 В. Вот несколько конвертеров из нашего каталога.
LiPower — повышающий преобразователь
В наличии PRT-10255Плата LiPower основана на невероятно универсальном повышающем преобразователе TPS61200.Плата сконфигурирована для использования с Li…
5Рекомендации 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 до 12 В.
Питание поступает от источника питания и затем регулируется регулятором напряжения, так что каждая микросхема получает постоянное напряжение, даже если потребляемый ток может колебаться в разное время. Здесь, в SparkFun, мы используем блоки питания 9 В для многих наших продуктов, которые работают в режиме 3.Диапазон от 3 до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.
Сколько тока мне нужно для Project X?
Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним. Если ваш источник питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом.Это также известно как потемнение.
Как и в случае с напряжением, рекомендуется проверить таблицы данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей схеме потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.В противном случае падение мощности может привести к перезагрузке микропроцессора, недостаточному крутящему моменту двигателя или неполному горению светодиодных индикаторов. Опять же, всегда в ваших интересах получить блок питания, рассчитанный на более высокий ток, и не использовать дополнительные по сравнению с блоком, который не может обеспечить достаточно.
Браун-ауты со светодиодными лентами, соединенными шлейфомНе 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 мультиметром, обратитесь к нашему руководству по мультиметру.
Мы настоятельно рекомендуем иметь цифровой мультиметр в вашем электронном ящике.Он отлично подходит для измерения тока или напряжения.
Подключения
Как подключить аккумулятор или источник питания к цепи?
Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.
Общие способы подключения питания к вашей цепи
Настольные переменные блоки питания обычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.
Кабели от банана к банану
17 доступно 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 которых включают те же разъемы, которые упоминаются здесь.
Как только проект проходит стадию прототипирования, он обычно попадает на печатную плату. Если вы планируете сделать схему один или два раза, можно перенести схему на макетную плату и подключить схему вручную для защиты проекта. Если вы планируете делать схему более нескольких раз, вы можете рассмотреть возможность ее проектирования с помощью программного обеспечения САПР (т.е. Eagle), чтобы сэкономить время при подключении проекта или если вы планируете уменьшить размер всей схемы.
Одним из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, является цилиндрический разъем, также известный как цилиндрический разъем. Они могут различаться по размеру, но все они работают одинаково и обеспечивают простой и надежный способ поддержки вашего проекта. В зависимости от вашего дизайна, вы также можете получать питание от USB-порта компьютера или настенного адаптера.
Разъем SparkFun USB-C
В наличии BOB-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.
Удаленное / 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-часов, (Ач) или миллиампер-часов (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженная батарея за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.
Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то похожем на небольшой квадрокоптер.Вы можете получить общее 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 в параллельно емкости увеличиваются. Например, четыре батареи AA, подключенные параллельно, по-прежнему будут вырабатывать 1,5 В, однако емкость батарей увеличится в четыре раза.
Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?
На этот вопрос легче ответить, если вы определили величину тока, который обычно потребляет ваша схема.В следующем примере мы будем использовать оценку. Однако рекомендуется измерять ток, потребляемый вашей схемой, с помощью цифрового мультиметра, чтобы получить точные результаты.
В качестве примера давайте начнем со схемы, оценим ее текущий выходной ток, затем выберем батарею и посчитаем, как долго схема будет работать от батареи. Давайте выберем микроконтроллер ATmega 328, который станет нашим мозгом для схемы. В нормальных условиях он потребляет около 20 мА. Теперь давайте подключим три красных светодиода и стандартные резисторы ограничения тока 330 Ом к цифровым контактам ввода / вывода микроконтроллера.В этой конфигурации каждый добавленный светодиод заставляет схему потреблять примерно на 10 мА больше тока. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас 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 отрегулировать напряжение до уровня, необходимого для вашей схемы.
Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:
Для схемы, питаемой параллельно от 3 AA 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 проверьте сетевой адаптер в течение определенного периода времени, чтобы убедиться, что микроконтроллер не отключится, а блок питания не сбросится под нагрузкой.Для определенных проектов, использующих емкостные сенсорные датчики, обязательно проверьте, нет ли задержек, вызванных шумными источниками питания.
Если вы управляете своим проектом удаленно, обязательно проверяйте его с аккумулятором. Батареи могут обеспечивать разную мощность в зависимости от подключенной нагрузки и химического состава батареи. Это также может привести к отключению микроконтроллера или прекращению подачи питания.
Ресурсы и дальнейшее развитие
Теперь вы должны знать наиболее распространенные способы питания вашей цепи и узнать, какой из них лучше всего подходит для вас, в зависимости от конкретных требований вашего проекта.Теперь вы можете сделать лучшее суждение, исходя из соображений тока, напряжения, разъема и мобильности для вашего проекта. Ознакомьтесь с этими другими замечательными руководствами для мониторинга, управления или поддержки вашего проекта!
Руководство по подключению LumiDrive
Светодиодный драйвер LumiDrive — это набег SparkFun на все, что связано с Python на микроконтроллерах. С SparkFun LumiDrive вы сможете контролировать и настраивать целую цепочку APA102 прямо с самой платы.
Или посмотрите несколько идей в блогах:
Преобразователь постоянного тока 5В в 48В для источников фантомного питания
Эта схема представляет собой простой и недорогой преобразователь постоянного тока в постоянный для источников фантомного питания, используемых в микшерных пультах, микрофонных предусилителях, телефонных системах и подобном оборудовании. Существует множество прикладных схем, для которых требуются фантомные источники питания 24 В и 48 В, но эти источники питания постоянного тока дороги и нелегко доступны.Источники питания 5 В постоянного тока легко доступны по невысокой цене. Эта схема представляет собой решение для преобразования 5 В постоянного тока в 48 В постоянного тока с использованием популярной микросхемы MC34063A.
Схема и рабочая
Принципиальная схема преобразователя 5 В постоянного тока в 48 В постоянного тока показана на рис. 1. Он построен на основе импульсного стабилизатора повышающего / понижающего / инвертирующего напряжения MC34063A (IC1), двух выпрямительных диодов 1N4007 (D1 и D3), диода Шоттки SR1100 (D2). ), два светодиода диаметром 5 мм (LED1 и LED2), два индуктора (L1 и L2) и несколько других компонентов.
Инжир.1: Принципиальная схема преобразователя 5 В постоянного тока в 48 В постоянного токаВходной источник питания в диапазоне от 5 В до 7 В может быть подключен к разъему CON1. Предохранитель F1 защищает цепь от любых перегрузок по току. Диод D1 защищает схему от обратного входного напряжения. Резистор R2 ограничивает максимальный коммутируемый ток примерно до 1,5 А, согласно соотношению:
Ipeakmax = 0,3 В / R2
Резистор R3 ограничивает ток встроенного транзистора драйвера IC1. Этот ток должен быть ниже 100 мА.Рабочая частота MC34063A находится в диапазоне от 40 кГц до 60 кГц и зависит в основном от конденсатора C3. Индуктор L1 находится в диапазоне от 100 мкГн до 150 мкГн для тока выше 1,8 А.
Выходное напряжение составляет около 48 В и может регулироваться с помощью R4. Его можно рассчитать, используя примерное соотношение:
Vout = 1,25Vx (1 + R4 / R5)
Выходной ток составляет около 50 мА, что достаточно для нескольких приложений, включая микрофонные усилители. Напряжение на выводе 5 микросхемы IC1 должно быть равно внутреннему опорному напряжению или около 1.25 В (от 1,21 до 1,29 В). Диод Шоттки D2 предпочтительно должен иметь номинальное напряжение не менее 100 В. Диод Шоттки или сверхбыстрый диод может быть SB1A0, SR1100, SS110 или SR180.
C4 и C5 — первые фильтрующие конденсаторы. Пульсации на выходе OUTPUT1 составляют около 50 мВ при нагрузке 50 мА, что может быть слишком большим для некоторых приложений. Таким образом, второй выход (OUTPUT2) предоставляется после LC-фильтра. L2 (обычно от 22 мкГн до 220 мкГн для тока выше 100 мА) и C6 обеспечивают дополнительную фильтрацию напряжения, создаваемого преобразователем постоянного тока.
Мы можем использовать оба выхода, OUTPUT1 и OUTPUT2, одновременно при условии, что общий ток ниже 60 мА. Схема не требует регулировки.
Строительство и испытания
Компоновка печатной платы преобразователя постоянного тока в постоянный ток показана на рис. 2, а расположение его компонентов — на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате подключите стабилизированный источник питания 5 В через CON1. Подключите LED1 и LED2 на передней панели, чтобы указать состояние питания.
Инжир.2: Схема печатной платы преобразователя постоянного тока Рис. 3: Компоновка компонентов для печатной платыЗагрузите печатную плату и компоновку компонентов в формате PDF:
щелкните здесьПетре Цв Петров был исследователем и доцентом в Техническом университете Софии (Болгария) и экспертом-лектором в OFPPT (Casablance), Королевство Марокко. Сейчас он работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии.
Чтобы прочитать другие интересные проекты DIY:
нажмите здесьЭта статья была впервые опубликована 13 августа 2019 г. и обновлена 4 марта 2021 г.
Источник питания 5 В постоянного токаDesign (простое пошаговое руководство)
Ищете помощь в разработке источника питания 5 В самостоятельно? Что ж, добро пожаловать. В этом посте мы не только проектируем блок питания, но и узнаем о расчетных расчетах, которые вы можете сделать сами.
Схема источника питания — это очень простая схема в обучении электронике. Почти каждый в электронике пытается это сделать. И я не могу сказать вам, насколько это весело, когда вы завершаете свой первый дизайн блока питания, тестируете его, и он работает нормально.
Хорошо!
Блок питания, который мы здесь разработаем, очень простой. Это линейный дизайн, основанный на технологии, он будет проходить вас на каждом этапе проектирования, попытается представить все простым языком, выполнит некоторые математические вычисления, например, если в схеме используется конденсатор, вы должны знать, почему он там, и как рассчитывается его стоимость.
Надеюсь, вам понравится этот пост и вы чему-нибудь научитесь. На всякий случай, если вам нравится заниматься электроникой своими руками, то этот комплект для сборки блока питания (нажмите здесь) подойдет именно вам.Развлекайтесь 😀
Конструкция блока питания 5В постоянного тока
Проектирование любой схемы начинается с хорошо составленной общей блок-схемы. Это помогает нам спроектировать отдельные части схемы, а затем, в конце концов, собрать их вместе, чтобы получить полную схему, готовую к использованию.
Общая блок-схема этого проекта представлена ниже. Все очень просто. Он состоит из следующих четырех основных подблоков.
- Трансформатор
- Схема выпрямителя
- Фильтр
- Регулятор
Сначала я объясню каждый блок в целом, а затем перейдем к проектированию.Думаю, нужно понимать, какой блок что делает в первую очередь.
Итак, давайте попробуем разобраться в каждом разделе по отдельности.
Входной трансформатор
Трансформатор — это устройство, которое может повышать или понижать уровни напряжения в соответствии с законом передачи энергии.
Вопрос в том, зачем нам это нужно в нашей конструкции снабжения?
Что ж, в зависимости от вашей страны, переменный ток, поступающий в ваш дом, имеет уровень напряжения 220/120 В. Нам нужен входной трансформатор для понижения входящего переменного тока до требуемого нижнего уровня i.е. близко к 5В (переменный ток). Этот более низкий уровень в дальнейшем используется другими блоками для получения необходимых 5 В постоянного тока.
Трансформатор — это устройство, которое используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения, сохраняя одинаковую входную и выходную мощность.
Будьте осторожны, играя с этим устройством.
Поскольку вы используете сетевое напряжение, которое может быть слишком опасным. Никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками или плохими инструментами. Имейте хороший и достойный бесконтактный тестер напряжения и используйте его, чтобы всегда быть уверенным в том, какая линия находится под напряжением, идущим к трансформатору.
Выпрямительная схема
Если вы думаете, что трансформатор просто снизил напряжение до 5 В постоянного тока. Извините, вы ошибаетесь, как когда-то был я. Пониженное напряжение по-прежнему остается переменным. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, нужна хорошая выпрямительная схема.
Схема выпрямителя — это комбинация диодов, расположенных таким образом, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное.
Без выпрямительной схемы невозможно получить необходимое выходное напряжение 5 В постоянного тока.Эта схема поставляется в красивых интегрированных корпусах, или вы также можете сделать ее с использованием четырех диодов. Вы увидите, как мы это проектируем, в следующих разделах.
В основном, существует два типа выпрямительных схем; полуволновой и двухполупериодный. Однако нас интересует полноценный выпрямитель, так как он более энергоэффективен, чем первый.
Фильтр
В практической электронике нет ничего идеального. Схема выпрямителя преобразует входящий переменный ток в постоянный, но, к сожалению, не превращает его в чистый постоянный ток.Выход выпрямителя пульсирует и называется пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток не считается подходящим для питания чувствительных устройств.
Итак, выпрямленный постоянный ток не очень чистый и имеет рябь. Задача фильтра — отфильтровывать эти пульсации и обеспечивать совместимость напряжения для регулирования.
Конденсаторный фильтр используется, когда нам нужно преобразовать пульсирующий постоянный ток в чистый или удалить искажения из сигнала
Практическое правило: напряжение постоянного тока должно иметь пульсации менее 10 процентов, чтобы можно было точно регулировать.
Лучшим фильтром в нашем случае является конденсаторный. Вы, наверное, слышали, конденсатор — это устройство, накапливающее заряд. Но на самом деле его лучше всего использовать как фильтр. Это самый недорогой фильтр для нашей базовой конструкции блока питания 5 В.
Регулятор
Регулятор — это линейная интегральная схема, в которой используется стабилизированное постоянное выходное напряжение. Регулировка напряжения очень важна, потому что нам не нужно изменять выходное напряжение при изменении нагрузки.
Всегда требуется выходное напряжение, независимое от нагрузки.ИС регулятора не только делает выходное напряжение независимым от переменных нагрузок, но и от изменений напряжения в сети.
Регулятор — это интегральная схема, обеспечивающая постоянное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения.
Надеюсь, вы разработали несколько основных концепций проектирования источников питания. Давайте пойдем дальше с реальной принципиальной схемой для нашей конкретной конструкции блока питания 5 В постоянного тока.
Принципиальная схема блока питания 5В постоянного тока
Ниже представлена принципиальная схема указанного проекта.Вы получаете основной запас; напряжение и частота могут зависеть от вашей страны, предохранителя; для защиты схемы, трансформатора, выпрямителя, конденсаторного фильтра, светодиодного индикатора и регулятора IC.
Блок-схема реализована в программном обеспечении NI Multisim, хорошем программном обеспечении для моделирования для студентов и начинающих электронщиков. Я рекомендую потратить немного времени на то, чтобы поиграть с ним.
Теперь перейдем к собственному дизайну.
Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В
Вот в чем дело, мы сначала спроектируем каждую секцию, а затем соберем каждую из них, чтобы наш источник питания постоянного тока был готов для питания наших проектов.
Итак, приступим к делу шаг за шагом.
Вы думаете, я бы начал объяснение конструкции с трансформатора, но это не так. Трансформатор выбирается не сразу.
Шаг 1: Выбор регулятора IC
Выбор микросхемы регулятора зависит от вашего выходного напряжения. В нашем случае мы проектируем для выходного напряжения 5 В, мы выберем ИС линейного регулятора LM7805.
Следующим шагом в процессе проектирования является определение номинальных значений напряжения, тока и мощности выбранной ИС регулятора.Это делается с помощью таблицы данных регулятора IC.
Ниже приведены номинальные характеристики и схема контактов LM7805 из таблицы данных.
Спецификация 7805 также предписывает использовать конденсатор 0,1 мкФ на выходной стороне, чтобы избежать переходных изменений напряжения из-за изменений нагрузки. И 0,1 мкФ на входе регулятора, чтобы избежать пульсаций, если фильтрация находится далеко от регулятора.
Для дополнительной информации, для вывода положительного напряжения мы используем LM78XX.XX указывает значение выходного напряжения, а 78 указывает положительное выходное напряжение. Для выхода с отрицательным напряжением используйте LM79XX, 79 указывает отрицательное напряжение, а XX указывает значение выхода.
Шаг 2: Выбор трансформатора
Правильный выбор трансформатора означает экономию денег. Мы узнали, что минимальный вход для выбранной нами микросхемы регулятора составляет 7 В (см. Значения в таблице выше). Итак, нам нужен трансформатор для понижения основного переменного тока, по крайней мере, до этого значения.
Но между регулятором и вторичной обмоткой трансформатора тоже есть выпрямитель на диодном мосту.Выпрямитель имеет собственное падение напряжения, то есть 1,4 В. Нам также необходимо компенсировать это значение.
Итак, математически:
Это означает, что мы должны выбрать трансформатор со значением вторичного напряжения, равным 9 В или как минимум на 10% больше, чем 9 В.
Исходя из этого, для конструкции блока питания 5 В постоянного тока мы можем выбрать трансформатор с номинальным током 1 А и вторичным напряжением 9 В. Почему ток 1А? Поскольку IC регулятора имеет номинальный ток 1 А, это означает, что мы не можем пропускать ток, превышающий это значение.Выбор трансформатора с номинальным током выше этого потребует дополнительных денег. И нам это не нужно.
Шаг 3: Выбор диодов для моста
Как вы видите на принципиальной схеме, схема выпрямителя состоит из нескольких диодов, расположенных по схеме. Чтобы сделать выпрямитель, нам нужно подобрать для него подходящие диоды. При выборе диода для мостовой схемы. Имейте в виду выходной ток нагрузки и максимальное пиковое вторичное напряжение трансформатора i-e 9В в нашем случае.
Вместо отдельных диодов вы также можете использовать один отдельный мост, который поставляется в корпусе IC. Но я не хочу, чтобы вы использовали его здесь, просто для обучения и игры с отдельными диодами.
Выбранный диод должен иметь номинальный ток больше, чем ток нагрузки (т.е. в данном случае 500 мА). И пиковое обратное напряжение (PIV) больше пикового вторичного напряжения трансформатора
Мы выбрали диод IN4001, потому что он имеет номинальный ток на 1 А больше, чем мы желаем, и пиковое обратное напряжение 50 В.Пиковое обратное напряжение — это напряжение, которое диод может выдерживать при обратном смещении.
Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты
При выборе подходящего конденсаторного фильтра необходимо учитывать его напряжение, номинальную мощность и значение емкости. Номинальное напряжение рассчитывается на основе вторичного напряжения трансформатора.
Практическое правило: номинальное напряжение конденсатора должно быть как минимум на 20% больше, чем вторичное напряжение. Итак, если вторичное напряжение составляет 13 В (пиковое значение для 9 В), то номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 50 В.
Во-вторых, нам нужно рассчитать правильное значение емкости. Это зависит от выходного напряжения и выходного тока. Чтобы найти правильное значение емкости, используйте формулу ниже:
Где,
Io = ток нагрузки, т.е. 500 мА в нашей конструкции, Vo = выходное напряжение, т.е. в нашем случае 5 В, f = частота, например, 50 Гц
В нашем случае:
Частота 50 Гц, потому что в нашей стране переменный ток 220 @ 50 Гц.У вас может быть сеть переменного тока 120 В при 60 Гц. Если да, то укажите значения соответственно.
Используя формулу конденсатора, практическое стандартное значение, близкое к этому значению, i-e 3.1847E-4, составляет 470 мкФ.
Другая важная формула приведена ниже. Это также можно использовать для расчета емкости конденсатора.
В данном случае R — сопротивление нагрузки. Rf — коэффициент пульсации, который должен быть менее 10% для хорошей конструкции. И на этом мы почти закончили с дизайном блока питания на 5 В.
Шаг 5. Обеспечение безопасности источника питания
Каждая конструкция должна иметь защитные приспособления для защиты от возгорания. Точно так же наш простой источник питания должен иметь один, то есть входной предохранитель. Входной предохранитель защитит наш источник питания в случае перегрузки.
Например, наша желаемая нагрузка может выдержать 500 мА. Если в случае, если наша нагрузка начнет плохо себя вести, есть вероятность заусенцев компонентов. Предохранитель защитит нашу поставку.
Практическое правило для выбора номинала предохранителя: он должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.
Разработанный нами простой блок питания способен выдавать ток 1 А, что в некоторых случаях может быть использовано. Если вы решили использовать его для таких случаев, то не забудьте прикрепить радиатор к микросхеме регулятора.
Больше удовольствия с электроникой
Электроника — это очень весело. Как только вы окунетесь в мир электроники, у вас всегда есть чем заняться.
Если вам нравится делать электронику своими руками, вам понравился этот пост, вы узнали все концепции дизайна, а теперь хотите создать свой собственный проект источника питания DIY.Вы хотите спаять и поиграть со всеми вышеупомянутыми компонентами, затем проверьте это, комплект блока питания Elenco (Amazon Link), вам будет интересен.
Кроме того, есть забавная книга под названием Make Electronics: Learning through discovery (Amazon link), , которая научит вас многим классным электронным устройствам на практике. Если вы найдете эту книгу интересной, попробуйте, и вы многому научитесь.
Заключение
Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучаете основы электроники, я бы порекомендовал вам разработать собственный лабораторный источник питания.
Он поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный источник питания.
Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, насколько весело играть с электроникой в безопасной среде. Это похоже на обучение на практике
Не указывайте только источник питания 500 мА. Это может быть ваш источник питания 5 В постоянного тока с допустимым током до 500 мА. И это было то, что я знаю, как разработать источник питания постоянного тока на 5 В.
Надеюсь, это была вам какая-то помощь.
Спасибо и удачной жизни.
Прочие полезные сообщения
Цепь двойного источника питания12 В постоянного тока с IC 7812 и 7912
Регуляторы напряжения с низким энергопотреблением серии IC 78W, используемые в нашей аппаратуре, сейчас настолько дешевы, что являются экономичной альтернативой простым регуляторам NPN-стабилизаторам. Кроме того, они предлагают преимущества лучшего регулирования, ограничения тока / защиты от короткого замыкания до 1000 мА шунта и нагрева, если электричество тоже рассеивается.Действительно, это не единственный способ для этих приводов быть поврежденным, неправильная полярность или чрезмерное входное напряжение. Регуляторы серии 78W выдерживают напряжение 8В на входе около 35В, а типа 24В выдерживают 40В. Конечно, конечно, эти регуляторы не будут работать с таким важным входным дифференциальным выходом, поскольку это приведет к чрезмерному рассредоточению мощности. Все контроллеры серии 78 Вт обеспечивают ток 1000 мА с максимальным ожидаемым входным дифференциальным напряжением на выходе менее 7 В. В противном случае слишком рассеянная мощность, тем самым потушив пожар.Два трансформатора использовались для ступенчатого изменения входного напряжения 230-250 В переменного тока. Производит силовые трансформаторы 6-0-6В вторичных зажимов. Этот выход подается на выпрямитель и конденсатор фильтра. Отфильтрованная микросхема IC6, обслуживающая 3-х контактный стабилизатор напряжения, обеспечивающая регулируемый выход + 5В. Он используется для включения системы DPM. Это также относится к точности температуры источника сетевого напряжения. Другой производит трансформаторы мощностью 12-0-12В на вторичных выводах. В предыдущем случае центр был устроен как фонтан.
Схема:
Две другие вторичные клеммы питаются от мостового выпрямителя, построенного на диодах. Восстановленный выход фильтруется с помощью конденсаторов C5 и C6 для питания и IC7 IC. In-8 IC7, представляющие собой 3-контактные стабилизаторы, обеспечивают выходное напряжение ± 8В. Эти два напряжения являются генератором сигналов. К источнику питания ТО-8В подается как температура сети, так и опорное напряжение. Также необходимы источники питания +12 В и -12 В для реализации операционных усилителей.Это легко сделать с помощью стабилитронов на 12 В. Выход мостового выпрямителя подключен к +12 В и -12 В соответственно с помощью двух стабилитронов. В стабилитроне с выхода поступает питание на клеммы питания операционного усилителя. Поскольку питание
для операционных усилителей не должно быть очень эффективным при регулировании +12 В, использование стабилитронов будет дорогостоящим. Для тестирования электронных компонентов требуется напряжение выше 50 В. Этого можно добиться за счет четырехкратного натяжения цепи. Он состоит из четырех диодов и четырех электролитических конденсаторов.Необоснованное управление Вторичный 12-0-12В подключен к четверной струне. Учетверенный выход схемы — 68В на землю.
.