Импульсный блок питания своими руками схема: cxema.org — Самый простой импульсный блок питания

Содержание

cxema.org - Самый простой импульсный блок питания

Представляю самый простой миниатюрный импульсный блок питания, который может быть успешно повторён начинающим радиолюбителем. Он отличается надежностью, работает в широком диапазоне питающих напряжений, имеет компактные размеры.

Блок питания обладает относительно небольшой мощностью, в пределах 2-х ватт, зато он буквально неубиваемый, не боится даже долговремнных коротких замыканий.

Схема проще даже самых простых импульсных источников питания, к которым относятся зарядные устройства для мобильных телефонов.

Блок питания представляет собой  маломощный импульсный источник питания автогенераторного типа, собранный всего на одном транзисторе. Автогенератор запитывается от сети через токоограничительный резистор R1 и однополупериодный выпрямитель в виде диода VD1.

Импульсный трансформатор имеет три обмотки, коллекторная или первичная, базовая обмотка и вторичная.

Важным моментом является намотка трансформатора, и на печатной плате и на схеме указаны начала обмоток, так что проблем возникнуть не должно. Расчетов не делал, а количество витков обмоток позаимствованы от трансформатора для зарядки сотовых телефонов, так как схематика почти та же, количество обмоток тоже. Первой мотается первичная обмотка, которая состоит из 200 витков, диаметр провода от 0,08 до 0,1 мм, затем ставиться изоляция и таким же проводом мотается базовая обмотка, которая содержит от 5 до 10 витков. Поверх мотаем выходную обмотку, количество ее витков зависит от того, какое напряжение вам нужно, по моим скромным подсчетам получается около 1 вольта на один виток.

Сердечник для трансформатора можно найти в нерабочих блоках питания от мобильных телефонов, светодиодных драйверов и прочих маломощных источников питания, которые как правило построены именно на базе однотактных схем, в состав которых входит нужный трансформатор.

Один момент - блок однотактный и между половинками сердечника должен быть немагнитный зазор, такой зазор имеется у сердечников с зарядных устройств сотовых телефонов. Зазор относительно небольшой (пол миллиметра хватит сполна). Если не находите трансформаторов с зазором, его можно сделать искусственным образом, подложив между половинками сердечника один слой офисной бумаги.

Готовый трансформатор собирают обратно, половинки сердечника стягиваются скажем скотчем либо намертво склеиваются суперклеем.

Схема не имеет стабилизации выходного напряжения и узлов защиты от коротких замыканий, но как не странно  ей не страшны никакие короткие замыкания. При коротких замыканиях естественно повышается ток в первичной цепи, но он ограничивается ранее упомянутым резистором, и все лишнее рассеивается на резисторе в виде тепла, так что блок можно смело замыкать, даже долговременно. Такое решение снижает КПД источника питания в целом, но зато делает его буквально неубиваемым, в отличии от тех же самых зарядок для мобильных телефонов.

Резистор указанного номинала ограничивает входной ток на уровне 14, 5 мА, по закону ома, зная напряжение в сети легко можно рассчитать мощность, которая составляет в районе 3,3 ватт, это мощность на входе, с учетом кпд преобразователя выходная мощность будет процентов на 20-30 меньше этого. Увеличить мощность можно, для этого достаточно снизить сопротивление указанного резистора.

Силовой транзистор - это маломощный высоковольтный биполярный транзистор обратной проводимости, подойдут ключи типа MJE13001, 13003, 13005, более мощные ставить нет смысла, первого варианта вполне хватает.

На выходе схемы установлен выпрямитель на базе импульсного диода, для снижения потерь советую использовать диод шоттки, рассчитанный на ток 1А. Далее фильтрующий конденсатор, светодиодный индикатор включения и пара резисторов.

О недостатках схемы:

  • Ограничительный резистор на входе снижает кпд, не на много, но снижает, взамен он гарантирует безопасную работу блока;
  • Ограниченная выходная мощности -  для того, чтобы на этой основе построить блок питания скажем ватт на 10-20, нужно снизит его сопротивление и увеличит мощност, чтобы нагрев не выходил за рамки, а это неудобно и увеличивает размеры блока питания в целом.

Но с другой стороны, схожие схемы применяются там, где нужна мощность в пределах 3-5 ватт, например в моем случае блок предназначен для питания небольшого кулера, поэтому мощность ограничена в пределах 2-х ватт.

Области применения - их очень много, так, как блок имеет гальваническую развязку от сети, следовательно, он безопасен и его выходное напряжение никак не связано с сетью. Отличный вариант для запитки светодиодов, вентиляторов охлаждения, питания каких-то маломощных схем и многое другое.

Печатная плата тут 

Отличный, импульсный паяльник своими руками.

Давно хотел себе сделать импульсный паяльник, чтобы разогревался за считанные секунды, да ещё, чтобы он был и универсальным, то есть его можно было подключать в автомобиле, от зарядного устройства или другого блок питания.

Этот паяльник я сделал на основе трансформатора, то есть первичная обмотка, которая имеет 12 витков, а концы вторичной обмотки являются нагревательным элементом, то есть попросту жалом паяльника.

Итак, что нам потребуется для изготовления этого паяльника.

Медный провод толщиной 2 мм, ферритовый сердечник, 2 резистора на 10 килоом, 2 резистора на 470 ом, 2 полевых транзистора IRFZ44, 2 выпрямительных диодов 1N4007, конденсатор на 22 нф, дроссель 47 мкгн, подходящий разъём, болт и гайка.

Начинаем изготовления паяльника конечно же с трансформатора, на ферритовом кольцеобразном сердечнике наматываем 12 витков медным проводом толщиной 2 мм.

Концы обмотки оставляем сантиметра по 2 и хорошо зачищаем.
Полевые транзисторы в данной схеме желательно поставить на теплоотводы, в моем случаи теплоотводы являются как бы скелетом схемы.

Далее припаиваем остальные детали схемы.

К получившейся конструкции припаиваем конденсатор и выводы обмотки трансформатора.

Находим место под кнопку включения и под разъем, и припаиваем их.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Кнопку включения нужно использовать без фиксации, то есть когда кнопка нажата — паяльник работает, кнопку бросаем — паяльник остывает.

Далее, находим приблизительно центр обмотки нашего трансформатора и припаиваем к нему дроссель.

Затем нам нужно сделать вторичную обмотку из проволоки тоже двухмиллиметровой, делаем 2 вывода.

Концы нужно будет зачистить от лака, а с другой стороны делаем кольца под болт.

Берём болт, просовываем одну из проволок, затем шайбу, изоляционное кольцо. Потом просовываем болт в трансформатор и с другой стороны делаем то же самое, стягиваем всё гайкой.

Затем нам понадобится простая скрепка, которую нужно обрезать и придать форму жала.

Эту скрепку через клеммники прикручиваем к выводам, получается отличное жало.

Паяльник практически готов, теперь можно его и испытать.

Подключать паяльник можно от любого блок питания, но стоит учитывать, что чем выше будет напряжение, тем быстрее будет разогрев жала.

Кстати этот паяльник не только можно подключать от блока питания, а можно сделать чтобы он работал и от аккумулятора, то есть набрать из аккумуляторов приблизительно 9 — 12 вольт и смело подключать к ним паяльник.

Паять им одно удовольствие, разогревается за считанные секунды, также и остывает. Осталось только подумать из чего сделать корпус, хотя паять можно и так, но с корпусом конечно же будет выглядеть красивей).
Всем доброго дня и хорошего настроения.

Блок питания своими руками - как сделать компактный и простой блок

Блоки питания постоянного тока нужны не только радиолюбителям. Они имеют очень широкую сферу применения, и поэтому ими в той или иной степени пользуется большинство домашних мастеров. В этой статье описаны основные типы преобразователей напряжения, их характерные отличия и области применения и то, как сделать простой блок питания своими руками.

Самостоятельное изготовление позволит получить экономию немалых денежных средств. Разобравшись с устройством и принципом работы можно легко выполнить ремонт этого устройства.

Краткое содержимое статьи:

Области применения

Эти устройства имеют очень широкую сферу применения. Давайте рассмотрим основные способы использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей к самодельным блокам питания подключают низковольтный электроинструмент.  Такие приборы используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установке освещения в помещениях с высокой влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не имеющих прямого отношения к радиоэлектронике.


Классификация устройств

Большинство блоков питания преобразуют сетевое переменное напряжение величиной 220 вольт в постоянное напряжение заданной величины. При этом устройства характеризуется большим перечнем рабочих параметров, которые необходимо учитывать при покупке или конструировании.

Основными рабочими параметрами является выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения. Все эти преобразователи по способу преобразования классифицируются на две большие группы: аналоговые и импульсные приборы. Эти группы блоков питания имеют сильные отличия и легко различаются по фото с первого взгляда.

Ранее выпускались только аналоговые приборы. В них преобразование напряжения осуществляется с помощью трансформатора. Собрать такой источник не составляет труда. Его схема достаточна проста. Он состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и стабилизирующего конденсатора.

Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное напряжение. Конденсатор дополнительно его сглаживает. Недостатком таких приборов являются большие габариты и масса.

Трансформатор мощностью 250 Ватт обладает массой несколько килограмм. Кроме того на выходе таких устройств напряжение может меняться от внешних факторов. Поэтому для стабилизации выходных параметров в таких аппаратах в электронную схему добавляются специальные элементы.

С использованием трансформаторов изготавливаются блоки питания повышенной мощности. Такие приборы целесообразно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов или для подключения электрических дрелей для экономии ресурса литиевых аккумуляторов.

Преимуществом такого устройства является гальваническая развязка между двумя обмотками (за исключением автотрансформаторов). Первичная обмотка, подключенная в сеть высокого напряжения, не имеет физического контакта с вторичной обмоткой. На ней генерируется пониженное напряжение.

Передача энергии осуществляется с помощью магнитного поля переменного тока в металлическом сердечнике трансформатора. При наличии минимальных знаний в радиоэлектронике своими руками легче собрать классический регулируемый блок питания с использованием трансформатора.


С развитием электронной техники стало возможным выпускать более дешевые полупроводниковые преобразователи напряжения. Они очень компактны, мало весят и обладают очень низкой ценой. Благодаря этому они стали лидерами рынка. В любой квартире используются несколько разных блоков питания.

К сожалению, в большинстве современных приборов отсутствует гальваническая развязка с питающей сетью. Из-за этого довольно часто гибнут люди, которые при зарядке сотового телефона или другой техники пользуются прибором и одновременно принимают ванну или умываются.

При соблюдении техники безопасности человеку ничего не грозит. Эти приборы обладают достаточно низкой стоимостью и при их поломке зачастую их не пытаются отремонтировать, а приобретают новое устройство. Тем не менее если разобраться со схемами и принципами работы импульсных блоков питания, то легко можно будет, как отремонтировать такой блок питания, так и собрать новый прибор.

Импульсные блоки питания

Давайте разберемся с устройством и принципом работы импульсных источников питания. В таких приборах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное напряжение. Для трансформации токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко умещаются в маленьких корпусах. Например, они легко размещаются в пластиковом патроне энергосберегающей лампы.


Компоновка такого блока питания в приборе небольшого размера не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения на специальных металлических радиаторах нагревающихся элементов электронной схемы. Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстродействующих диодов и сглаживается на выходном фильтре.

Недостатком таких приборов является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря даже на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных приборах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.


Импульсный блок питания можно приобрести в виде отдельного блока, готового к монтажу в приборе. Также это устройство можно собрать самостоятельно, воспользовавшись широко распространенными схемами и инструкциями по сборке блоков питания.

При этом следует учесть, что самостоятельная сборка может обойтись дороже покупного изделия, приобретенного в интернете на азиатском рынке. Это может быть вызвано тем, что радиоэлектронные компоненты продаются с большей наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку изделия и его доставку. В любом случае, разобравшись с устройством таких приборов, можно будет не только собрать такой прибор самостоятельно, но и при необходимости отремонтировать. Такие навыки будут очень полезными.

При желании сэкономить, можно воспользоваться импульсными блоками питания от персональных компьютеров. Зачастую в вышедшем из строя персональном компьютере находится исправный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.

Такие блоки питания имеют защиту от холостого хода. Они должны всё время находиться под нагрузкой. Поэтому для того, что бы избежать отключения в нагрузку включают постоянное сопротивление. Такие модернизированные блоки применяют в первую очередь для питания бытового электроинструмента.

Фото блоков питания своими руками

Как сделать импульсные блоки питания своими руками? :: SYL.ru

На сегодняшний день импульсные блоки питания устанавливаются во многих электроприборах. Основным их элементом принято считать катушку индуктивности. По своим параметрам она может довольно сильно отличаться, и в первую очередь это связано с пороговым напряжением в сети.

Дополнительно следует учитывать мощность самого прибора. Сделать простой блок питания в домашних условиях довольно просто. Однако в данном случае необходимо уметь рассчитывать показатель частотной модуляции. Для этого учитывается вектор прерывания в сети и параметр интеграции.

Как сделать блок для компьютера?

Для того чтобы собирать импульсные блоки питания своими руками для компьютеров, потребуются катушки индуктивности средней мощности. Частотный сдвиг в данном случае будет полностью зависеть от типа используемых конденсаторов. Дополнительно перед началом работы следует рассчитать показатель модуляции. При этом важно учесть пороговое напряжение в системе.

Если параметр модуляции находится в районе 80 %, то конденсаторы можно использовать с емкостью менее 4 пФ. Однако следует позаботиться о наличии мощных транзисторов. Основной проблемой данных блоков принято считать перегрев обмотки катушки. При этом человек может наблюдать небольшую задымленность. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать с отключения в первую очередь всех конденсаторов. После этого контакты необходимо тщательно зачистить. Если в конечном счете проблема будет не устранена, катушку индуктивности придется полностью заменить.

Модель на 3 В

Сделать импульсные блоки питания своими руками на 3 В можно используя обычные катушки индуктивности серии РР202. Показатели проводимости у них находятся на среднем уровне. В данной ситуации параметр модуляции в системе не должен превышать 70 %. В противном случае пользователь может столкнуть с частотным сдвигом, который будет происходить в блоке.

Дополнительно важно подбирать конденсаторы с емкостью не менее 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на смене фазы. При этом нередко специалистами дополнительно устанавливаются преобразователи. Все это необходимо для того, чтобы промежуточная частота была как можно меньше. Кулеры на блоки данного типа монтируются крайне редко.

Устройство на 5 В

Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками, необходимо обязательно подобрать выпрямитель, исходя из мощности электроприбора. Конденсаторы в данном случае используются с емкостью до 6 пФ. При этом дополнительно в приборе устанавливаются попарно транзисторы. Это необходимо для того, чтобы показатель модуляции как минимум вывести на уровень 80 %.

Все это позволит повысить также параметр индуктивности. Проблемы данных блоков чаще всего связаны именно с перегревом конденсаторов. При этом на катушку особого напряжения не оказывается. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать стандартно - с зачистки контактов. Только после этого устанавливается более мощный преобразователь.

Что понадобится для блока на 12 В?

Стандартная схема импульсного блока питания данного типа включает в себя катушку индуктивности, конденсаторы, а также выпрямитель вместе с фильтрами. Параметр модуляции в этом случае значительно зависит от показателя предельной частоты. Дополнительно важно учитывать скорость интегрального процессора. Транзисторы для блока данного типа в основном подбираются полевого вида.

Конденсаторы необходимы только с емкостью на уровне 5 пФ. Все это в конечном счете позволит значительно понизить риск термального повышения в системе. Катушки индуктивности устанавливаются, как правило, средней мощности. При этом обмотки для них обязательно должны использоваться медные. Регулируется импульсный блок питания 12В за счет специальных контролеров. Однако многое в данной ситуации зависит от типа электроприбора.

Блоки с фильтрами ММ1

Схема импульсного блока питания с фильтрами данной серии включает в себя, помимо катушки индуктивности, выпрямитель, конденсатор и резистор вместе с преобразователем. Использование фильтров в устройстве позволяет значительно сократить риск термального повышения. При этом чувствительность модели повышается. Коэффициент модуляции в этом случае напрямую зависит от прерывания сигнала.

Для повышения порогового напряжения специалисты резисторы рекомендуют применять только полевого типа. При этом емкость конденсатора минимум должна быть на уровне 4 Ом. Основной проблемой таких устройств принято считать повышение отрицательного сопротивления. В результате все резисторы на плате довольно быстро выгорают. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать с замены внешней обмотки катушки индуктивности. Дополнительно следует проверить полярность резисторов. В некоторых случаях повышение отрицательного сопротивления в цепи связано с увеличением диапазона частоты. В данном случае целесообразнее поставить более мощный преобразователь.

Как собрать блок с выпрямителем?

Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками с выпрямителем, транзисторы понадобятся закрытого типа. При этом конденсаторов в системе должно быть предусмотрено как минимум четыре единицы. Минимальная их емкость обязана находиться на уровне 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы тока. Происходит данный процесс непосредственно за счет преобразователя. Фильтры у таких моделей устанавливаются довольно редко. Связано это в большей степени с тем, что пороговое напряжение вследствие их использования значительно повышается.

Модели со сглаживающими фильтрами

Схема импульсного блока питания 12В со сглаживающими фильтрами конденсаторы предусматривает с емкостью как минимум в 4 пФ. За счет этого показатель модуляции должен находится на уровне 70 %. Для того чтобы стабилизировать процесс преобразования, многие используют резисторы только закрытого типа. Пропускная способность у них довольно малая, однако проблему они решают. Принцип импульсного блока питания основывается на изменении фазы устройства. Фильтры у него чаще всего устанавливаются сразу возле катушки.

Блоки повышенной стабилизации

Сделать блок данного типа можно используя катушку индуктивности только большой мощности. При этом конденсаторов в системе должно быть как минимум пять единиц. Также следует заранее подсчитать количество необходимых резисторов. Если преобразователь используется в блоке низкочастотный, то резисторов необходимо использовать только два. В противном случае они устанавливаются также и на выходе. Фильтры для данных систем применяются самые разнообразные.

В этой ситуации многое зависит от показателя модуляции. Основной проблемой таких систем принято считать перегрев резисторов. Происходит это из-за резкого повышения порогового напряжения. При этом преобразователь также выходит из строя. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать также с зачистки контактов. Только после этого можно проверить уровень отрицательного сопротивления. Если данный параметр превышает 5 Ом, то необходимо полностью заменить все конденсаторы в устройстве.

Модели с конденсаторами РС

Сделать блоки с конденсаторами данной серии можно довольно просто. Резисторы для них используются только закрытого типа. При этом полевые аналоги значительно снизят параметр модуляции до 50 %. Катушки индуктивности с конденсаторами применяются средней мощности. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости возрастания предельного напряжения. Преобразователи в устройствах используются довольно редко. В данном случае интегрирование происходит за счет изменения положения резистора.

Устройства с конденсаторами СХ

Сделать блоки данного типа можно только на резисторах закрытого типа. Катушки индуктивности на них можно устанавливать различной мощности. В данном случае параметр модуляции зависит исключительно от порогового напряжения. Если рассматривать модели для телевизоров, то блок лучше всего делать сразу с системой фильтрации. В данном случае низкочастотные помехи будут отсеиваться сразу на входе. Конденсаторов в устройстве должно быть предусмотрено как минимум пять. Емкость их в среднем обязана составлять 5 пФ.

Если устанавливать их непосредственно возле катушки индуктивности, то лучше всего использовать дополнительно многослойный конденсатор. Контролеры в данном случае устанавливаются только поворотного типа. При этом регулировка импульсного блока питания будет происходить довольно плавно.

Как сделать блок с синазным дросселем?

Схема импульсного блока питания 12В с синазным дросселем включает в себя катушку, конденсатор, а также преобразователь. Последний элемент подбирается исходя из уровня отрицательного сопротивления в цепи. Также важно заранее рассчитать параметр предельной частоты. В среднем он должен быть не ниже 45 Гц. За счет этого стабильность системы значительно повысится. Работа импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы за счет повышения модуляции.

Блоки с применением керамических конденсаторов

Сделать мощный импульсный блок питания с керамическими конденсаторами довольно сложно из-за высокого сопротивления цепи. В результате встретить такие модификации на сегодняшний день проблематично. Как правило, они изредка применяются на различном аудиоборудовании. Резисторы в данном случае подходят только полевого типа. Также следует заранее подбирать качественный преобразователь. Обмотка на нем должна быть только медная.

При этом витки обязаны быть направлены как сверху вниз, так и снизу вверх. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости процесса преобразования. Если температура в системе повышается довольно быстро, в первую очередь страдают именно конденсаторы. При этом дымок над платой появляется довольно часто. В таком случае ремонт блока следует начинать с замены конденсаторов. После этого проверяется пороговое напряжение на внешней обмотке катушки индуктивности. Завершать работы следует с зачистки контактов.

Модели с каплевидными конденсаторами

Принцип работы блоков с каплевидными конденсаторами стандартно заключается в изменении фазы. При этом преобразователь в процессе играет ключевую роль. Для стабильной работы системы параметр отрицательного сопротивления должен находиться на уровне не ниже 5 Ом. В противном случае конденсаторы перегружаются. Катушку индуктивности в данном случае можно использовать любую. При этом параметр модуляции обязан находиться в районе 70 %. Резисторы для таких блоков используются только векторные. Проходимость тока у них довольно высокая. При этом стоят они на рынке дешево.

Применение варисторов

Варисторы в маломощных блоках используются крайне редко. При этом они способны значительно повысить стабильность работы прибора. Устанавливаются данные элементы, как правило, возле катушки индуктивности. Скорость процесса интегрирования в данном случае зависит напрямую от типов конденсаторов. Если использовать их с предельной емкостью на уровне 5 пФ, то коэффициент модуляции будет находиться на уровне 60 %.

Прерывание сигнала в данном случае может происходить из-за сбоев преобразователя. Ремонт блока необходимо начинать с обследования состояния контактов. Только после этого проверяется целостность обмотки катушки индуктивности. Контролеры для таких блоков подходят самые разнообразные. Кнопочные варианты следует рассматривать в последнюю очередь. Регулирование блока при этом будет зависеть во многом от проводимости контактов.

ИМПУЛЬСНЫЙ БП СВОИМИ РУКАМИ


   На основе готового импульсного трансформатора от компьютерного блока питания можно соорудить мощный самодельный БП на 200 ватт. Схема достаточно проста и в наладке не нуждается. Основа самотактируемый полумостовой драйвер выполненный на микросхеме IR2151.

   Сигнал генератора усиливается каскадом на мощных полевых транзисторах, транзисторы нужно укрепить на теплоотвод. Термистор любой, его можно найти в тех же компьютерных блоках питания. Резистор 47 килоом подобрать с мощностью в несколько ватт. Диод FR107 можно заменить на аналогичный импульсный диод, например на FR207 и т.п. Электролитические конденсаторы использованы для сглаживании пульсаций и подавления сетевых помех, их емкость должна быть от 22 до 470 мкф с напряжением не ниже 200 вольт. Предохранитель можно поставить на 3 ампера. Импульсный трансформатор позволяет получить двухполярное напряжение 12 или 2 вольт, следовательно на выходе при желании можно получить 5 вольт, 10 вольт, 12вольт или 24 вольта. 

   Таким блоком питания можно питать достаточно мощные усилители низкой частоты или же приспособить блок под обыкновенный 12 вольтовый усилитель из серии TDA. Кроме этого блок питания можно дополнить регулятором напряжения и использовать в качестве импульсного лабораторного блока питания. 

   В качестве выпрямителей можно использовать быстрые или ультрабыстрые диоды на 4-10 ампер, отлично подходят диодные сборки из компьютерных блоков питания, там обычно ставят диоды шоттки с током до 20 ампер, диоды тоже желательно укрепить на теплоотвод, но только в том случае, если блок питания предназначен для работы на нагрузку от 100 ватт. Данный блок питания можно использовать как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, поскольку выходной ток более 10 ампер!


Поделитесь полезными схемами

ИНСТРУМЕНТ ЭЛЕКТРИКА
   Инструмент электрика - все необходимые инструменты, необходимые профессиональному электрику для монтажных и ремонтных работ.



КОНТРОЛЛЕР ВЕНТИЛЯТОРА КОМПЬЮТЕРА

   Простой модуль управления вентиляторами охлаждения компьютера в зависимости от температуры - схема на основе микросхемы LM317 и терморезистора.



Как настроить импульсный блок питания

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

  1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
  2. Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

  • Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
  • Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
  • На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
  • Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

  • частотно-импульсным;
  • фазо-импульсным;
  • широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.

Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

  • Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
  • Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
  • Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
  • Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
  • Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

  • различные виды зарядных устройств; Зарядки и внешние БП
  • внешние блоки питания;
  • электронный балласт для осветительных приборов;
  • БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

Импульсный модуль питания монитора

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
  • Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
  • Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
  • Транзистор VT1 – KT872A.
  • Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
  • Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
  • Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

СБОРКА И НАЛАДКА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ НА IR2153 IR2155

Практическую часть статьи рассмотрим на примере схемы №2 первой части сатьи и чтобы не перепрыгивать туда-сюда расположим здесь принципиальную схему данного блока питания:

Принципиальная схема импульсного блока питания на микросхеме IR2153 (IR2155)

Начинать сборку все равно с чего – либо с монтажа элементов на плату, либо с изготовления моточных деталей. Мы начнем с монтажа, поэтому лучше изучить чертеж расположения деталей повнимательней, к тому же некоторые элементы отличаются от предложенных на принципиальной схеме.
Например номиналы резисторов R16 и R18 отличаются чуть ли не в полтора раза. В данном случае номиналя этих резисторов не принципиальны и могут располоагаться в пределах от 33 кОм до 100 кОм, поскольку служать прежде всего для разрядки конденсатора С4 при снятии напряжения питания. Второстепенную роль, которую они выполняют, это формировании виртуального нуля, т.е. создания половины первичного напряжения, что немного предпочтительней простого соеднинения С13 и С14 с шинами питания.
Резисторы R14 и R17 – формируют небольшую задержку немного увеличивая время реакции системы защиты. Номиналы этих резисторов могут располагаться от 33 Ом до 180 Ом.

С13 и С14 – предназначены для развязки по постоянному напряжению обмотки трансформатора, на схеме 1 мкФ, на плате 2,2 мкФ. При частоте преобразования 60 кГц реактивное сопротивление конденсатора на 1 мкФ будет составлять Хс = 1 / 2пFC = 5,3 Ома, учитывая то, что по "схемному" вариант по переменному напряжению получается паралельное соединение, т.е. получается 2 мкФ, то реактивное сопротивление составит 2,7 Ома. При протекании через это сопротивление тока в 2 А на конднесаторе будет условное "падение" напряжения всего в 2,7 Ома х 2 А = 5,4 В, что составляет 1,8 %. Другими словами выходное напряжение блока питания будет изменяться менее чем на 2 % под нагрузкой и без нее за счет реактивного сопротивление конденсаторов. При использовании конденсаторов на 2,2 мкФ в качестве С13 и С14 реактивное сопротивление составляет 1,2 Ома и под нагрузкой оно изменится на 0,8 %. Учитывая то, что напряжениесети может колебаться до 7% и это считается нормой изменения в 0,8 – 2 % врядли кто заметит, поэтому можно использовать конденсаторы от 1 мкФ до 4,7 мкФ, правда в эту плату габариты емкостей на 4,7 мкФ уже не будут слишком велики.
Сопротивление R20 может колебаться в гораздо бОльших пределах, поскольку его номинал зависит от потребляемого вентилятором принудительного охлажедения и полученным в конечном итоге выходного напряжения.
Сомнения в итоговом напряжении не напрасны, поскольку силовой трансформатор высокочастотный и имеет небольшое количество витков, а мотать дробные части витка довольно проблематично. Для примера рассмотрим случай, когда первичная обмотка составляет 17 витков. Прилагаемое к ней напряжение равно 155 В (после выпрямителя на VD1 получается 310 В, следовательно половина напряжение питания и есть 155 В). Воспользуемся пропорцией U перв / Q перв = U втор / Q втор , где U перв – напряжение на первичной обмотке, Q перв – количество витков первичной обмотки, U втор – напряжение вторичной обмотки, Q втор – количество витков вторичной обмотки и выясним, какие вторичные напряжения мы можем получить:
155 / 17 = ? / 5, где " ? " – выходное напряжение. Если во вторичной обмотке у нас будет 5 витков, то выходное напряжение будет составлять 45 В, если вторичка будет 4 витка, то выходное напряжение трансформатора составит 36 В.
Как видите получить напряжение ровно 40 вольт уже проблематично – нужно мотать 4,4 витка, а реальность показывает, что использовать обмотки не кратные половине витка довольно рискованно – можно намагнитить трансформатор и потерять силовые транзисторы.
В конечном итоге после монтажа компонентов печатная плата блока питания приобретет следующий вид:

На плате пока нет диодных мостов, силовых транзисторов, радиатров и моточных деталей, о которых сейчас и поговорим. При изготовлении импульсных блоков питания не стоит забывать о скин эффекте, который проявляется при протекании через проводник высокочастотного сигнала. Смысл этого эффекта заключается в том, что чем выше частота переменного напряжениея, тем меньше протекает ток через середину проводника, т.е. ток как будто стремится выйти на поверхность. Отсюда и название SKIN -кожа, шкура. По этому для высокочастотных трансформаторов необходимое от протекающего тока сечение получают методом сложения в жгут нескольких проводников меньшего диаметра, тем самым существенно снижая скин эффект и увеличивая КПД преобразователя.
Самым популярным способом сложения проводников является витой жгут. Определившись с длиной провода, необходимого для обмотки (одинарным проводм мотают необходимое количество витков и добавляют к полученной длине еще 15-20%) необходмое количество проводов растягиваю на эту длину а затем при помощи дрели и воротка свивают в один жгут:

Изготовление ленточного жгута более трудоемко – провода растягивают в непосредственной близости другу к другу и склеивают полиуритановым клеем, типа "МОМЕНТ КРИСТАЛЛ". В результате получается гибкая лента, намоитка которой позоволяет добится наибольшей плотности намотки:

Перед намоткой ферритовое кольцо следует подготовить. Прежде всего необходимо закруглить углы, поскольку они с легкостью повреждают лак на обмоточном проводе:

Затем необходимо кольцо изолировать, поскольку феррит имеет достаточно низкое сопротивление и в случае повреждения лака на обмоточном проводе может произойти межвиитковое замыкание. В середине, на азднем плане кольцо обмотано обычной бумагой для принтера, справа – бумага пропитана эпоксидным клеем, в середине спереди – наиболее предпочтительный материал – фторопластовая пленка:

Так же кольца можно обматывать матерчатой изолентой, но она довольно толстая и существенно сокращает размер окна, а это не очень хорошо.
Используя в качестве сердечника ферритовое кольцо обмотку необходимо равномерно распределить по всему сердечнику, что довольно существенно увеличивает магнитную связь обмоток и уменьшает создаваемые импульсным трансформатором электро-магнитные помехи:

Домашний мастер часто сталкивается с поломками сложной бытовой техники из-за отказов ее электрической схемы. Не всегда удается сразу выполнить такой ремонт. Часто требуются знания про импульсные блоки питания, принципы работы их составных частей.

Такие работники популярны, всегда востребованы, заслуживают уважения. Однако не все так сложно в этом вопросе, как кажется на первый взгляд.

Я выделил 7 правил, по которым работает любой ИБП, постарался объяснить их простыми словами для новичков. А что получилось — оценивайте сами.

Блоки питания — это электротехнические устройства, которые изменяют характеристики промышленной электроэнергии до уровня параметров, необходимых для работы конечных механизмов.

Они подразделяются на трансформаторные и импульсные изделия.

Силовой трансформатор понижает входное напряжение и одновременно обеспечивает гальваническую развязку между электрической энергией первичной и вторичной цепи.

Трансформаторные модули тратят значительную часть мощности на электромагнитные преобразования и нагрев, имеют повышенные габариты, вес.

Импульсные блоки питания: как работает структурная схема и взаимодействуют ее части — краткое пояснение

За счет этого снижаются потери и общий вес всех элементов, но усложняется технология. Принципы работы импульсного блока питания помогает понять его структурная схема.

Показываю ее составные части прямоугольниками, связи стрелками, а форму выходного сигнала из каждого блока — мнемонической фигурой преобразованного напряжения (темно синий цвет сверху).

Сетевой фильтр пропускает через себя промышленную синусоиду. Одновременно он отделяет из нее все посторонние помехи.

Очищенная от помех синусоида поступает на выпрямитель со сглаживающим фильтром. Он превращает полученную гармонику в сигнал напряжения строго постоянной формы действующей величины.

Следующим этапом начинается работа инвертора. Он из постоянного стабилизированного сигнала формирует высокочастотные колебания уже не синусоидальной, а практически строго прямоугольной формы.

Преобразованная в подобный вид электрическая энергия поступает на силовой высокочастотный трансформатор, который, как и обычный аналоговый, видоизменяет ее на пониженное напряжение с увеличенным током.

После силового трансформатора наступает очередь работы выходного выпрямителя.

Заключительным звеном работает сглаживающий выходной фильтр. После него на блок управления бытового прибора поступает стабилизированное напряжение постоянной величины.

Качество работы импульсного блока поддерживается за счет создания в рабочем состоянии обратной связи, реализованной в блоке управления инвертора. Она компенсирует все посадки и броски напряжения, вызываемые колебаниями входной величины или коммутациями нагрузок.

Пример монтажа деталей показан на фотографии платы импульсного блока питания ниже.

Сетевой выпрямитель имеет в своем составе предохранитель на основе плавкой вставки, диодный мост, электромеханический фильтр, набор дросселей, конденсаторы развязки со статикой.

Накопительная емкость сглаживает пульсации.

Генератор инвертора на основе силового ключевого транзистора
в комплекте с импульсным трансформатором выдает напряжение на выходной
выпрямитель с диодами, конденсаторами и дросселями.

Оптопара в узле обратной связи обеспечивает оптическую развязку электрических сигналов.

Разберем все эти части подробнее.

Схемы сетевых фильтров импульсных и высокочастотных помех: 4 типа конструкций

Важно понимать, что импульсы высокой частоты играют двоякую роль:

  1. в/ч помехи могут приходить из бытовой сети в блок питания;
  2. импульсы высокочастотного тока генерируются встроенным преобразователем и выходят из него в домашнюю проводку.

Причины появления помех в бытовой сети:

  • апериодические составляющие переходных процессов, возникающие от коммутации мощных нагрузок;
  • работы близкорасположенных приборов с сильными электромагнитными полями, например, сварочных аппаратов, мощных тяговых электродвигателей, силовых трансформаторов;
  • последствия погашенных импульсов атмосферных разрядов и других факторов, включая наложение высокочастотных гармоник.

Помехи ухудшают работу радиоэлектронной аппаратуры, мобильных устройств и цифровых гаджетов. Их необходимо подавлять и блокировать внутри конструкции импульсного блока питания.

Основу фильтра составляет дроссель, выполненный двумя обмотками на одном сердечнике.

Дроссели могут быть выполнены разными габаритами, намотаны толстой или тонкой проволокой на больших или маленьких сердечниках.

Начинающему мастеру достаточно запомнить простое правило: лучше работает фильтр с дросселем большого магнитопровода, увеличенным числом витков и поперечным сечением проволоки. (Принцип: чем больше — тем и лучше.)

Дроссель обладает индуктивным сопротивлением, которое резко ограничивает высокочастотный сигнал, протекающий по проводу фазы или нуля. В то же время оно не оказывает особого влияния на ток бытовой сети.

Работу дросселя эффективно дополняют емкостные сопротивления.

Конденсаторы подобраны так, что закорачивают ослабленные дросселем в/ч сигналы помех, направляя их на потенциал земли.

Принцип работы фильтра в/ч помех от проникновения на блок питания входных сигналов показан на картинке ниже.

Между потенциалами земли с нулем и фазой устанавливают Y конденсаторы. Их конструктивная особенность — они при пробое не способны создать внутреннее короткое замыкание и подать 220 вольт на корпус прибора.

Между цепями фазы и нуля ставят конденсаторы, способные выдерживать 400 вольт, а лучше — 630. Они обычно имеют форму параллепипеда.

Однако следует хорошо представлять, что ИБП в преобразователе напряжения сами выправляют сигнал и помехи им практически не мешают. Поэтому такая система актуальна для обычных аналоговых блоков со стабилизацией выходного сигнала.

У импульсного блока питания важно предотвратить выход в/ч помех в бытовую сеть. Эту возможность реализует другое решение.

Как видите, принцип тот же. Просто емкостные сопротивления всегда располагаются по пути движения помехи за дросселем.

Третья схема в/ч фильтра считается универсальной. Она объединила элементы первых двух. Y конденсаторы в ней просто работают с двух сторон каждого дросселя.

У самых дорогих и надежных устройств используется сложный фильтр с дополнительно подключенными дросселями и конденсаторами.

Сразу же показываю схему расположения фильтров на всех цепочках блока питания: входе и выходе.

Обратите внимание, что на кабель, выходящий из ИБП и подключаемый к электронному прибору, может быть дополнительно установлен ферритовый фильтр, состоящий из двух разъемных полуцилиндров или выполненный цельной конструкцией.

Примером его использования является импульсный блок питания ноутбука. Это уже четвертый вариант применения фильтра.

Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция

В ходе электрического преобразования форма синусоиды, состоящая из полуволн противоположных знаков, вначале меняется на сигнал положительного направления после диодной сборки, а затем эти пульсации сглаживаются до практически постоянной амплитудной величины 311 вольт.

Такой сетевой выпрямитель напряжения заложен в работу всех блоков питания.

Преобразователь импульсного напряжения: объяснение простыми словами с поясняющими картинками

Силовой ключ выполняется первичной обмоткой высокочастотного трансформатора. Для эффективной трансформации в/ч импульсов до 100 килогерц конструкцию магнитопровода делают из альсифера или ферритов.

На обмотку трансформатора от цепей управления через в/ч транзистор поступают импульсы сигналов в несколько десятков килогерц.

Прямоугольные импульсы тока подаются по времени, чередуются с паузами, обозначаются единицей (1) и нулем (0).

Продолжительность протекания импульса или его ширина в каждый момент низкочастотного синусоидального напряжения соответствует его амплитуде: чем она больше, тем шире ШИМ. И наоборот.

ШИМ контроллер отслеживает величину подключенной нагрузки на выходе импульсного блока питания. По ее значению он вырабатывает импульсы, кратковременно открывающие силовой транзистор.

Если подключенная к ИБП мощность начинает возрастать, то схема управления увеличивает длительность импульсов управления, а когда она снижается, то — уменьшает.

За счет работы этой конструкции производится стабилизация напряжения на выходе блока в строго определенном диапазоне.

Импульсный трансформатор: принцип работы одного импульса в 2 такта

Во время преобразования электрической энергии в магнитную и обратно в электрическую с пониженным напряжением обеспечивается гальваническое разделение первичных входных цепей с вторичной выходной схемой.

Каждый ШИМ импульс тока, поступающий при кратковременном открытии силового транзистора, протекает по замкнутой цепи первичной обмотки трансформатора.

Его энергия расходуется:

  1. вначале на намагничивание сердечника магнитопровода;
  2. затем на его размагничивание с протеканием тока по вторичной обмотке и дополнительной подзарядкой конденсатора.

По этому принципу каждый ШИМ импульс из первичной сети подзаряжает накопительный конденсатор.

Генераторы ИБП могут работать по простой однотактной или более сложной двухтактной технологии построения.

Однотактная схема импульсного блока питания: состав и принцип работы

На стороне 220 расположены: предохранитель, выпрямительный диодный мост, сглаживающий конденсатор, биполярный транзистор, цепочки колебательного контура и коллекторного тока, а также обмотки импульсного трансформатора.

Однотактная схема импульсного блока питания создается для передачи мощности 10÷50 ватт, не более. По ней изготавливают зарядные устройства мобильных телефонов, планшетов и других цифровых гаджетов.

В выходной цепочке трансформатора используется выпрямительный диод Д7. Он может быть включен в прямом направлении, как показано на картинке, или обратно, что важно учитывать.

При прямом включении импульсный трансформатор накапливает индуктивную энергию и передает ее в выходную цепь к подключенной нагрузке с задержкой по времени.

Если диод включен обратно, то трансформация энергии из первичной схемы во вторичную цепь происходит во время закрытого состояния транзистора.

Однотактная схема ИБП отмечается простотой конструкции, но большими амплитудами напряжения, приложенными к виткам первичной обмотки импульсного трансформатора.

Их защита осуществляется дополнительными цепочками из
резисторов R2÷R4 и конденсаторов С2, С3.

Двухтактная схема импульсного блока питания: 3 варианта исполнения

Более высокий КПД и пониженные потери мощности являются неоспоримыми преимуществами этих ИБП по сравнению с однотактными моделями.

Простейший вариант исполнения двухполупериодной методики показан на картинке.

Если в нее дополнительно подключить два диода и один сглаживающий конденсатор, то на этом же трансформаторе получается двухполярная схема.

Она распространена в усилителях мощности, работает по обратноходовому принципу. В ней через каждую емкость протекают меньшие токи, обеспечивающие повышенный ресурс конденсаторов при эксплуатации.

Прямоходовая схема блока питания имеет в своей конструкции дроссель, который выполняет функцию накопления энергии. Для этого два диода направляют поступающие импульсы ШИМ на его вход в одной полярности.

Дроссель этих устройств изготавливается большими габаритами и устанавливается отдельно внутри платы ИБП. Он дополняет работу накопительного конденсатора.

Это наглядно видно по верхней форме сигнала, показанного осциллограммой выпрямления одного и того же блока без дросселя и с ним.

Прямоходовая схема используется в мощных блоках питания, например, внутри компьютера.

В ней выпрямлением тока занимаются диоды Шоттки. Их применяют за счет:

  • уменьшенного падения напряжения на прямом включении;
  • и повышенного быстродействия во время обработки высокочастотных импульсов.

3 схемы силовых каскадов двухтактных ИБП

По порядку сложности их исполнения генераторы выполняют по:

  • полумостовому;
  • мостовому;
  • или пушпульному принципу построения выходного каскада.

Полумостовая схема импульсного блока питания: обзор

Конденсаторы С1, С2 собраны последовательно емкостным делителем. На него и переходы коллектор-эмиттер транзисторов Т1, Т2 подается напряжение постоянного питания.

К средней точке емкостного делителя и транзисторов подключена первичная обмотка трансформатора Тр2. С ее вторичной обмотки снимается выходное напряжение генератора, которое пропорционально входному сигналу ТР1, трансформируемому на базы Т1 и Т2.

Полумостовая схема ИБП работает для нагрузок от нескольких ватт до киловатт. Ее недостатком является возможность повреждения элементов при перегрузках, что требует использования сложных защит.

Мостовая схема импульсного блока питания: краткое пояснение

Вместо емкостного делителя предыдущей технологии здесь работают транзисторы T3 и T4. Они попарно открываются совместно с Т1 и Т2: (пара Т1-Т4), (пара Т2-Т3).

Напряжение переходов эмиттер-коллектор у закрытых транзисторов не выше величины питающего напряжения, а на обмотке w1 ТР3 оно возрастает до значения U пит. За счет этого увеличивается величина КПД.

Мостовая схема сложна в наладке из-за трудностей с настройкой цепей управления транзисторов Т1÷Т4.

Пушпульная схема: важные особенности

Первичная обмотка выходного ТР2 имеет средний вывод, на который подается плюсовой потенциал источника питания, а его минус — на среднюю точку вторичной обмотки Т1.

Во время прохождения одного полупериода колебания работает один из транзисторов Т1 или Т2 и соответствующая ему часть полуобмотки трансформатора.

Здесь создается самый высокий КПД, малые пульсации и низкие помехи. Амплитудное значение импульсного напряжения на любой половине обмотки w1 ТР2 достигает величины U пит.

К напряжению перехода коллектор-эмиттер каждого транзистора добавляется ЭДС самоиндукции, и оно возрастает до 2U пит. Поэтому Т1 и Т2 надо подбирать на 600÷700 вольт.

Пушпульная схема ключевого каскада пользуется большей популярностью. Она применяется в наиболее мощных преобразователях.

Выходной выпрямитель: самое популярное устройство

Простейшая схема выпрямителя, состоящая из диода и накапливающего конденсатора, показана картинкой ниже.

Она может дорабатываться подключением дополнительных конденсаторов, дросселей, элементов фильтров.

Схема стабилизации напряжения: как работает

Самая примитивная схема стабилизации выходного напряжения создается на дополнительной обмотке импульсного трансформатора.

С нее снимается напряжение и подается для корректировки величины сигнала первичной обмотки.

Лучшая стабилизация создается за счет контроля выходного сигнала с вторичной обмотки и отделения его гальванической связи через оптопару.

В ней используется светодиод, через который проходит ток, пропорциональный значению выходного напряжения. Его свечение воспринимается фототранзистором, который посылает соответствующий электрический сигнал на схему управления генератора ключевого каскада.

Повысить качество стабилизации выходного напряжения позволяет последовательное дополнение к оптопаре стабилитрона, как показано на примере микросхемы TL431 на картинке ниже.

Для закрепления материала в памяти рекомендую посмотреть видеоролик владельца Паяльник TV, который хорошо объясняет информацию про импульсные блоки питания: принципы работы на примере конкретной модели.

Надеюсь, что моя статья поможет вам выполнить ремонт ИБП своими руками за 7 шагов, которые я изложил в другой статье.

Задавайте возникшие вопросы в разделе комментариев, высказывайте свое мнение. Его будет полезно знать другим людям.

Цепи питания

:: Next.gr

  • Вам нужно найти надежный драйвер полного моста для управления вашим обратноходовым трансформатором? Что ж, это ваша последняя остановка. Есть много схем обратных драйверов, но большинство из них не продержатся долго. Известно, что знаменитый ЗВС изобрел ....

    .
  • Схема импульсного источника питания приемника

    Coship CDVB3188V На нем показана такая же схема импульсного источника питания приемника CDVB3188C континента, в основном от входной цепи переменного тока, анти-j..

  • Здесь описан конкретный модуль, использующий схему импульсного источника питания CF8865, поскольку в этой схеме используются специальные модули встроенного модуля управления CF8865. В фи ..

  • На рисунке (а) показана блок-схема внутренней структуры M62213FP.M62213FP - это высокоскоростной импульсный контроллер питания. Он состоит из генератора, ШИМ сравнения.

  • Показана схема импульсного источника питания с изолированным выходом 5V TOP414G, 2A. C1 - конденсатор входного фильтра. Состав VDz VD1 и контур первичной защиты зажимов.

  • Принципиальная схема драйвера

    : Основная функция цепи управления - усилитель выходной мощности контроллера ширины импульса переменной ширины в качестве управляющего сигнала для высоковольтного переключателя мощности..

  • Dragon -ZL-2801A Цепь импульсного источника питания DVD-машины. На ней показана схема импульсного источника питания DVD-машины Dragon ZL-2801A, которая в основном поступает от входной цепи переменного тока.

  • East Shi IDS-2000F STB схема импульсного источника питания East Shi IDS -2000F STB схема импульсного источника питания в основном по входной цепи переменного тока, коммутационная колебательная цепь, выход..

  • Электрооборудование, подаваемое в силовую секцию конструкции схемы питания, как показано ниже: ..

  • Состоит из схемы импульсного источника питания постоянного тока 15 В TOP224Y, 2 А на выходе, показанной на фиг.Использование трех интегральных схем: ICl - монолитный регулятор TOP224Y, IC2 - оптопара.

  • LA9472A - это монолитный понижающий импульсный стабилизатор на 2 А, работающий в непрерывном режиме и реализованный по новой технологии BCD, позволяющей интегрировать изолированные вертикальные силовые транзисторы DMOS со смешанными КМОП / биполярными транзисторами.Устройство может поставить ....

  • Эта схема обеспечивает включение / выключение, плавный пуск, контроль тока, отключение по току и защиту от перегрузки по току для источника питания 30 В постоянного тока при нормальных токах нагрузки до 2 А. Переключатель включается командным импульсом включения; он выключен....

  • Эта понижающая схема обеспечивает до 8 А при 5 В постоянного тока при работе от 24 до 32 В постоянного тока. Два силовых полевых МОП-транзистора в цепи работают попеременно в течение равных периодов времени. Частота коммутации 150 кГц, устанавливается контроллером PWM125. Выход двух полевых МОП-транзисторов составляет ....

    .
  • Эта схема обеспечивает стабилизированный постоянный ток с пульсацией менее 100 мВ для микропроцессорных приложений.Необходимые рабочие напряжения снимаются с цепи спускного резистора, подключенной к нерегулируемому источнику питания 28 В. Выход компаратора LM710 ....

  • Этот низковольтный сильноточный выход, коммутирующий источник питания, работает от входа 220 В переменного тока. В этой схеме генератор релаксации диака ST2, Q3, Cl и диак инициируют проводимость выходного переключающего транзистора Q1, время включения которого составляет....

  • На схеме показан блок питания мощностью 50 Вт с выходом 5 В и 10 А. Это обратный преобразователь, работающий в непрерывном режиме. В схеме есть первичная сторона, а контроллер вторичной стороны обеспечивает полную защиту от неисправностей, таких как перегрузка по току. ..

  • Строительный блок с переключаемым конденсатором LTC10432 обеспечивает неперекрывающееся дополнительное возбуждение для силовых полевых МОП-транзисторов Q1 - Q4.Полевые МОП-транзисторы расположены так, что Cl и C2 попеременно включаются последовательно, а затем параллельно. Во время последовательной фазы + 12 В ....

  • Простой импульсный стабилизатор с питанием от батареи обеспечивает 5 В от источника 9 В с эффективностью 80% и выходным током 50 мА. Когда Q1 включен, напряжение на его коллекторе повышается, проталкивая ток через индуктивность.Выходное напряжение возрастает, в результате чего выход A1 ...

  • A показывает схему COR / CAS для использования ретранслятора. CR1 - кремниевый диод. 2 может быть любое реле с катушкой на 12 В (долговечное ..

  • Импульсные блоки питания

    обладают гораздо большей эффективностью, чем традиционные..

  • В обычных приложениях ИС импульсного стабилизатора регулируют VQVT, управляя током через внешний индуктор. Однако интегральная схема в A, управляющая цепью диод-конденсатор вместо катушки индуктивности, обеспечивает сопоставимые характеристики для небольших нагрузок. ....

  • Импульсный стабилизатор Max650 вырабатывает регулируемые 5 В из больших отрицательных напряжений, таких как -48 В в телефонных линиях.Результирующий блок питания работает с несколькими внешними компонентами, включая трансформатор, и выдает 250 мА. ....

  • В источнике питания используются два полевых МОП-транзистора VN4000A, 400 В, в конфигурации полумостового переключателя питания. Доступные выходы: + 5 В при 20 А и ± 15 В (или ± 12 В) при 1 А. Поскольку для слаботочных выходов используются линейные трехконтактные регуляторы, либо ± 12 В....

  • LT1172 генерирует положительное и отрицательное напряжение на входе 5 В. LT1172 настроен ..

  • A показан типичный LTC 1148 для поверхностного монтажа, обеспечивающий 5 В при 2 А при входном напряжении 5.От 5 В до 13,5 В. Рабочий КПД, показанный на B, достигает максимума 97% и превышает 90% от 10 мА до 2 А при входном напряжении 10 В. Ql и Q2 составляют главный выключатель ....

  • TOP100Y, состоящий из импульсной схемы источника постоянного тока с обратным ходом + 5В, 1А. Этот обратный рейс ..

  • Схема импульсного блока питания

    мощностью 35 Вт с выходом для телевизионной приставки показана на рисунке 5.Пятиходовые напряжения соответственно: Uo1 (+ 30V, 100mA), Uo2 (+ 18V, 550mA), Uo3 (+ 5V, 2.5A) ..

  • Это еще один вид переключателя подключения лампы накаливания для продления срока службы паука, он имеет две функции: во-первых, только путем электропорации, ..

  • Нестабильность напряжения 12 В, сначала проверьте выходную секцию импульсного блока питания, как показано на РИС.Вторичная обмотка ..

  • Эта схема управления ШИМ подает управляющий импульс на переключатель питания DMOS в цепи обратного хода. Выходной сигнал ШИМ - это импульс, ширина которого пропорциональна входному управляющему напряжению, а частота повторения которого определяется внешними часами ....

  • Схема показана.C1 - конденсатор входного фильтра. VDz VD1 состав и первичный зажим .png "> схема защиты. Контроль ..

  • Как показано на схеме импульсного источника питания телевизора Sony KV-S29MHl (серия S motion) (SIR a 80145A); (А) - часть колебания мощности; (б) - часть регулятора; (c) - выходной раздел...

Настольный программируемый источник питания DIY (SCPI)

Программная часть прошивка, написанная с использованием Arduino IDE и поддерживающая как AVR (Mega2560) и платформа ARM (Due). Модифицированный, он также может использоваться в другие проекты. Поставляется с обязательным набором команд SCPI. особенность серьезного торгового оборудования и обычно за маркетинговое слово «программируемый».Благодаря SCPI можно дистанционно программировать и контролировать электропитание. Есть много коммерческих программные комплексы, позволяющие общаться с различными лабораториями оборудования, а некоторые производители, такие как Keysight, предлагают начальный уровень решение бесплатно (например, Command Expert ).

Этот проект находится в стадии зрелости оставив после себя множество ошибок, заблуждений и тупиков. Я бы хотели бы представить здесь текущее состояние и с этого момента новые идеи и прогресс будет представлен, конечно, спрашивая ваше мнение и Комментарии.

Короче говоря, этот проект должен соединить огромный разрыв, который существует между коммерческими и простыми программируемыми DIY источники питания (если бы мы могли принять вышеупомянутое уведомление о программируемость вряд ли заслуживает такого названия) - первый предлагает много функции и остается безнадежно закрытым, а позже предлагает ОТКРЫТОСТЬ в публикация и обсуждение всех проблем и в целом много проще в строительстве (это не обязательно означает, что такая конструкция по умолчанию сомнительный, плохой исполнитель, небезопасный или даже опасный для любого вовлеченная сторона).

Продолжим список основных особенности:

  • «Сделай сам дружелюбный »в начале предполагает использование большого количества« мармеладов »THT компоненты, но после нескольких доработок преимущество SMD становится ясно: вы можете упаковать больше компонентов, и это будет проще демонтаж / перепайка во время экспериментов. Вся сборка пока есть сделано с помощью паяльника и благодаря этой «безводной» упаковке таких как QFN или BGA, избегали. «Сделай сам» также означает что не используются экзотические, нестандартные или труднодоступные компоненты.Фактически все детали поставляются только двумя дистрибьюторами (+ корпус третий).
  • «Полный подход »- проект начинается с учета электричества, механические и программные аспекты одновременно и постоянно (почти ;). Например, размеры печатных плат подходят для радиатора, корпус выбран для установки двух каналов и основного трансформатор, лицевая панель спроектирована с учетом юзабилити и т. д. Такой подход может упростить окончательную подготовку для групповой покупки, инициированной «закрытой» группой участников форума или даже кампанию краудфандинга.Кто будет делать это не так важно - весь проект открыт и останется открытым. Если выбранный TAPR 1.0 (аппаратный) и GPLv3 (прошивка) кажется слишком ограничительным с любым потенциальным производителем мы открыты для обсуждения.
  • Безопасность во время фаза тестирования / сборки и в повседневной эксплуатации. Блок питания должен быть безопасным для человека-оператора, подключенной нагрузки и самого себя. В связи с этим не используются цепи высокого напряжения (что, конечно, сделать полный дизайн более эффективным), что могло бы быть менее опытным строитель (как и я) может стоить жизни.Напряжение сети составляет присутствует только во входной части модуля вспомогательного источника питания но даже это можно будет пропустить в будущем, если изолировать внешние Адаптеры переменного / постоянного тока, аналогичные адаптерам для ноутбука, но с более высокой напряжение (например, 36 или 48 В). Защита нагрузки достигается с предложением постоянного напряжения и постоянного тока в режиме работа с программной защитой от перенапряжения и сверхтоковые ситуации. Защита по питанию достигается с добавлением компонентов защиты входа переменного тока и выхода постоянного тока и перегрев программного обеспечения и...
Читать дальше »

Texas Instruments (Unitrode) Конструкция импульсного источника питания. • Цепи

Семинары

Texas Instruments (ранее Unitrode) являются частью технических тренингов TI по ​​аналоговым технологиям, в ходе которых они также обновляют свои новые контроллеры и другие интегральные схемы управления питанием. Они сочетают в себе учебный обзор основных принципов и практические примеры проектирования по различным темам преобразования энергии. Со временем они охватили практически все важные темы проектирования импульсных источников питания, а их архивы предоставляют отличную справочную информацию для разработчиков SMPS.Здесь вы найдете книги для семинаров с 1984 года по настоящее время.

SEM300 (1984)

Обзор топологии импульсного источника питания

Замыкание обратной связи

Приложение A: Проект сети усилителя ошибок и компенсации

Приложение B: Графики Боде

Приложение C: Обратный ход - прерывистый ток индуктора - постоянный рабочий цикл Продолж.

Обзор конструкции импульсного источника питания

- обратный стабилизатор мощностью 60 Вт

Приложение I: Конструкция трансформатора

Приложение II: Эффективные RL и C в контуре обратной связи

SEM400 (1985)

Управление импульсным источником питания в токовом режиме

Конструкция обратноходовых трансформаторов и фильтрующих индукторов

Моделирование характеристик импульсного источника питания с помощью персонального компьютера

Обзор конструкции

: обратный ход 150 Вт в токовом режиме

Руководство по проектированию преобразователей мощности

SEM500 (1986)

Практические рекомендации по источникам питания в токовом режиме

Влияние индуктивности утечки на обратные цепи с несколькими выходами

Дроссели со спаренными фильтрами в понижающих регуляторах с несколькими выходами

A Полумостовой преобразователь, 300 Вт, 300 кГц, токовый режим, с несколькими выходами

Ноль в правой полуплоскости - упрощенное объяснение

Управление магнитным усилителем для простого и недорогого вторичного регулирования

SEM600 (1988)

Топологии преобразователя резонансного режима

Обзор конструкции резонансного преобразователя 1 МГц 150 Вт

Предварительный регулятор высокого коэффициента мощности для автономных источников питания

Определение индуктивности утечки и проводки в модели высокочастотной цепи

SEM700 (1990)

Импульсное преобразование мощности с переключением нулевого напряжения

Изоляция контура управления

Управление режимом среднего тока импульсных источников питания

Топологии преобразователя

с резонансным режимом - Дополнительные темы

Оптимизация конструкции пререгулятора переключения с высоким коэффициентом мощности

SEM800 (1991)

Распределение нагрузки с использованием параллельных источников питания

Метод коррекции коэффициента мощности с переключением при нулевом токе с контролируемым временем включения

ШИМ с фиксированной частотой, резонансной коммутацией и фазовым сдвигом

Особенности высокопроизводительных MOSFET, IGBT и MCT Gate Drive Ckts.

Конструкция контура управления

SEM900 (1993)

Распределенные энергосистемы

Демпферные цепи

: теория, конструкция и применение

Проектирование преобразователя мощности с переходным нулевым напряжением со сдвигом фазы

Обзор конструкции

: Преобразователь мощности ZVT со сдвигом фазы 500 Вт, 40 Вт / дюйм 3

Пререгулятор

с высоким коэффициентом мощности с преобразователем SEPIC

Конструкция контура управления Пример предварительного регулятора SEPIC

Конструкция спаренного индуктора

SEM1000 (1994)

250 кГц, 500 Вт коррекция коэффициента мощности Ckt.Использование переходов при нулевом напряжении

Portable Power - Руководство разработчика по управлению питанием

Метод активного зажима и сброса повышает производительность прямого преобразователя

Модель электрической цепи для магнитных сердечников

SEM1100 (1996)

Заправка мегапроцессоров - расширение возможностей динамического управления энергией

100 Вт, 400 кГц, постоянный / постоянный ток, конв. w / I Doubler Sync. Исправление достигает 92%

Конструктивные особенности техники активного зажима и сброса

Поваренная книга контура управления

SEM1200 (1997)

Решения для измерения тока для разработчиков источников питания

Повышающий преобразователь малой мощности для портативных устройств с батарейным питанием

Уникальный четырехквадрантный обратный преобразователь

Обзор конструкции

: 140 Вт, несколько выходов, DC / DC преобразователь очень высокой плотности

SEM1300 (2000)

Топология каскадного преобразователя мощности для приложения с сильным током и низким выходным напряжением.

Управление питанием с горячей заменой

Прямой преобразователь мощностью 50 Вт с синхронизацией. Выпрямление и вторичный контроль

Измерение частотной характеристики импульсных источников питания

A Более точная модель управления в режиме тока

SEM1400 (2001)

Аналитическое сравнение альтернативных методов контроля

Руководство по проектированию и применению высокоскоростных схем управления затвором на полевых МОП-транзисторах

Приложение A: Оценка параметров MOSFET из таблицы данных

Оценка магнитного поля в трансформаторах и индукторах

Высокоэффективные регулируемые зарядные насосы для сильноточных приложений

Проектирование устойчивых контуров управления

Внутренняя компенсация - Благо или проклятье

Значение Sync.Выпрямители в изолированном, несимметричном, прямом конв.

SEM1500 (2003)

Тема 1: Понимание и оптимизация электромагнитной совместимости в…

Тема 2: Проектирование автономных источников питания с высоким коэффициентом мощности

Тема 3: Достижение высокой эффективности с помощью обратного источника питания CCM с несколькими выходами…

Тема 4: Конструкция трансформатора и индуктора для оптимальной работы схемы

Тема 5: Под капотом низковольтных преобразователей постоянного тока в постоянный

Тема 6: Распараллеливание мощности - выбор и применение наилучшего метода для…

SEM1600 (2004)

Тема 1: Вопросы безопасности при проектировании источников питания

Тема 2: Блоки питания для последовательного управления в средах с несколькими шинами напряжения

Тема 3: Обзор конструкции: Пошаговый подход к преобразователям переменного тока с питанием от сети

Тема 4: Сборка источника питания - рекомендации по компоновке

Тема 5: Чередование обеспечивает уникальные преимущества для прямого и обратного конвертера

Тема 6: Практическое введение в цифровое управление блоком питания

Тема 7: Компенсирующие преобразователи постоянного тока в постоянный с керамическими выходными конденсаторами

SEM1700 (2006/07)

ТЕМА 1: Повышение эффективности энергоснабжения - глобальная перспектива

ТЕМА 2: Энергия зеленого режима в милливаттах

ТЕМА 3: Обратная связь в быстром моделировании токового режима управления в высокочастотном режиме

ТЕМА 4: Проектирование планарных магнитов

ТЕМА 5: Пререгулятор PFC с чередованием для преобразователей большой мощности

ТЕМА 6: Разработка программного обеспечения для цифрового питания - Программирование 101 для аналогового дизайна

ТЕМА 7: Проектирование цифрового телекоммуникационного выпрямителя

SEM1800 (2008/09)

Тема 1 - Высокий коэффициент мощности и высокая эффективность… Вы можете иметь и то, и другое

Тема 2 - Понимание методов распространения шума и их эффектов

Тема 3 - Под капотом повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный

Тема 4 - Повышение эффективности системы с помощью нового Interm.-Автобусная архитектура

Тема 5 - Высоковольтные накопители энергии: ключ к эффективному удержанию

Тема 6 - Использование PMBus ™ для улучшенного управления питанием на уровне системы

Тема 7 - Применение цифровых технологий в схемах контуров управления с ШИМ

Это конец страницы

Оцените, пожалуйста, эту статью: [оценки]

Как сделать настольный блок питания из старого блока питания ATX

Настольный блок питания - чрезвычайно удобный комплект для любителей электроники, но он может быть дорогим при покупке нового.Если у вас есть старый компьютерный блок питания ATX, вы можете дать ему новую жизнь в качестве настольного блока питания. Вот как.

Как и большинство компьютерных компонентов, блоки питания (БП) устаревают.При обновлении вы можете обнаружить, что у вас больше нет нужных разъемов - или что ваша блестящая новая видеокарта требует гораздо больше энергии, чем может выдержать ваш маленький старый блок питания - установка с двумя графическими процессорами может легко набрать 1000 Вт. И, если вы чем-то похожи на меня, у вас есть тайник старых блоков питания, припрятанный где-то в шкафу. Теперь у вас есть шанс воспользоваться одним из них.

Настольный блок питания - это просто способ предоставить различные напряжения для тестовых целей - идеально подходит для тех, кто постоянно играет с Arduinos и светодиодными лентами.Удобно, что это именно то, что делает компьютерный блок питания - только с множеством разных разъемов и цветных проводов.

Сегодня мы собираемся разделить блок питания до самого необходимого, а затем добавить несколько полезных разъемов в корпус, в которые мы можем подключать проекты.

Предупреждение

Обычно вы никогда бы не открыли блок питания.Даже когда питание отключено, есть большие конденсаторы, которые могут накапливать смертельный электрический ток в течение недель, а иногда и месяцев после включения. Будьте предельно осторожны при работе с блоком питания и убедитесь, что он бездействует не менее трех месяцев, прежде чем открывать корпус, или убедитесь, что вы надеваете тяжелые перчатки, когда ковыряетесь в нем. Действовать осторожно .

Также обратите внимание, что это безвозвратно повредит блок питания, поэтому вы больше никогда не сможете использовать его на компьютере.

Необходимые компоненты

  • Два 2.1-миллиметровый цилиндрический разъем и розетка - я буду питать Arduino напрямую от этого. Два цилиндрических штекера будут использоваться для изготовления силового кабеля «папа-папа».
  • Разнообразие цветных розеток 2 мм, таких как эта (можно использовать с банановыми вилками). Вы можете предпочесть терминальные сообщения.
  • Термоусадочные трубки 13 мм x 1 м (и меньше, если вы можете позволить себе купить больше).
  • Кулисный переключатель SPST (однополюсный, однопозиционный).Я использовал один с подсветкой, чтобы он выполнял двойную функцию, как и свет при включении.
  • Проволочный резистор 10 Вт 10 Ом.

Строительство

Отвинтите и снимите верхнюю половину корпуса блока питания.Возможно, вам придется вытащить вилку из основной схемы, чтобы полностью отделить крышки.

Это неприятные конденсаторы, в которых содержится огромное количество электричества:

Зачистите вилки и протяните провода через отверстие в корпусе.

Затем свяжите их стяжками по цвету, чтобы сделать вещи немного более организованными.Как общее правило:

  • Черный: Земля
  • Красный: + 5В
  • Желтый: + 12В
  • Оранжевый: +3.3В
  • Белый: -5В
  • Синий: -12 В
  • Фиолетовый: + 5 В в режиме ожидания (не используется)
  • Серый: индикатор включения
  • Зеленый: переключатель ВКЛ / ВЫКЛ

Какие именно линии электропередачи вы выберете для подключения - это ваш выбор, но я решил работать только с 3 положительными линиями - 3.3, 5 и 12 В. Я также не буду использовать фиолетовый или серый провода, вместо этого подключу выключатель с подсветкой на 12 В.

Используйте сверла HSS, чтобы вырезать отверстия подходящего размера в металле - для 2-миллиметровых заглушек и цилиндра постоянного тока требовалось 8-миллиметровых отверстий.Зажмите корпус деревянным бруском. Проделать отверстие для кулисного переключателя было намного сложнее, но вы должны иметь возможность использовать сверло меньшего размера, чтобы вырезать как можно больше, а затем отпилить оставшееся сверло и шлифовальный станок.

Протянуть провода через соответствующие отверстия и припаять гнезда перед тем, как вставлять их в корпус, вероятно, является хорошей идеей; Я этого не делал.

GND, +3.Вилки на 3 В, + 5 В и + 12 В должны легко подключаться. Не забудьте вырезать небольшой кусок термоусадочной трубки и пропустить через него пучки проводов перед тем, как припаять их к клеммам!

Пробка ствола постоянного тока немного сложнее.Поскольку он будет использоваться для питания Arduino, который находится в центре положительного полюса, вы должны подключить несколько желтых кабелей к центральному контакту. Возможно, вы слышали, что Arduino может питаться от внешнего источника 9 В, но встроенный регулятор мощности на самом деле допускает 9–12 В, поэтому 12 В от настольного блока питания должно быть в порядке. Штекерные домкраты имеют 3 контакта, но, очевидно, только один из них подключен к центру. Вы должны увидеть круглую металлическую насадку, но проверьте, где вы купили, если не уверены. Два других контакта - GND, и оба должны быть подключены.Опять же, используйте термоусадочную трубку, чтобы центральный и внешний штырьки случайно не соединились.

Выключатель питания и индикатор

Зеленый провод действует как выключатель питания - просто заземлите его, чтобы включить блок питания.В отличие от обычного выключателя питания, он фактически отключил бы питание от источника. Добавление освещения делает эту часть проекта наиболее сложной.

Переключатели SPST с подсветкой должны иметь 3 клеммы: одна будет обозначена другим цветом или помечена и GND.На противоположную клемму обычно подается напряжение 12 В, тогда остальная часть вашей схемы будет питаться от центрального контакта. Его переключение обеспечит питание цепи, а также немного привлечет свет. Однако у нас это не сработает. Вместо этого поменяйте местами GND и 12V. Подключите один кабель 12 В (желтый) к цветному выводу кулисного переключателя (или к клемме с надписью GND). Подсоедините черный провод (GND) к контакту напротив; и вставьте зеленый кабель в центральный штифт.

Теперь, когда переключатель нажат, светодиод по-прежнему будет гореть, но вместо того, чтобы возвращать 12 В на центральный контакт, заземление будет закорочено с включенным PWR, что приведет к активации нашего блока питания.

Сжимайте трубки!

Наконец, аккуратно потянув термоусадочную трубку вниз, чтобы закрыть переключатели и точки пайки, используйте термоусадочную пушку для их усадки.На самом деле, за этим довольно интересно смотреть.

Раньше:

И после:

Наконец, фальшивая загрузка

Для многих источников питания требуется, чтобы нагрузка оставалась включенной - в этом случае мы можем использовать резистор 10 Вт 10 Ом для выполнения этой работы.Подключите его между линиями 5V (красный) и GND. Он будет выделять небольшое количество тепла, но его должно хватить при включенном вентиляторе.

В конце я связал все незакрепленные кабели и накрыл их, чтобы убедиться, что они не касаются других внутренних частей, а затем снова собрал все вместе для проверки.

Я перепутал, с какой стороны разместить вилки и кнопку, так что в итоге они оказались на тесной стороне, некоторые прямо над розеткой переменного тока.Это, конечно, глупо опасно, так как паяные контакты переменного тока могут проткнуть или коснуться вилок питания постоянного тока, посылая неприятный сюрприз либо мне, либо моей Arduino. Я решил это, приклеив между ними немного толстого пластика, но это не идеально. Подумайте дважды, прежде чем сверлить, и убедитесь, что ваши розетки расположены с правильной стороны!

Именно в этот момент я понял, почему этот блок питания вообще был отложен - вентилятор не работал.Не беспокойтесь - сам вентилятор был в порядке, но схема контроллера была сломана, поэтому я снова открыл его и подключил вентилятор непосредственно к одной из линий 12 В. Наконец, я провел несколько тестов с мультиметром, чтобы убедиться в правильности напряжения.

Теперь у меня есть постоянный настольный источник питания для электронных проектов, и я могу избавиться от постоянного подключения различных адаптеров.Это был познавательный опыт, и были сделаны ошибки: вы должны на них учиться. Дайте нам знать, как обстоят дела у вас!

11 основных советов и рекомендаций по использованию Samsung One UI 3

One UI 3 от Samsung, основанный на Android 11, содержит множество маленьких хитростей.Вот что вам следует знать.

Об авторе Джеймс Брюс (Опубликовано 686 статей)

Джеймс имеет степень бакалавра в области искусственного интеллекта и имеет сертификаты CompTIA A + и Network +.Когда он не занят в качестве редактора обзоров оборудования, он любит LEGO, VR и настольные игры.

Больше От Джеймса Брюса
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Пожалуйста, подтвердите свой адрес электронной почты в письме, которое мы вам только что отправили.

Цепи общего пользования с меткой "источник питания" - CircuitLab

Теперь показаны схемы 1-20 из 45. Сортировать по недавно измененное имя

Гибридный источник питания ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Гибридный блок питания из очень дешевых компонентов

автор: febb | обновлено 12 февраля 2019 г.

источник питания

7805 и бородавки испытывают пропадание напряжения ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Линейный стабилизатор напряжения 7805 не может поддерживать выходное напряжение.Ты можешь починить это?

от CircuitLab | обновлено 7 июня 2017 г.

источник питания трансформатор регулятор напряжения

Выпрямитель с ШИМ высокой мощностью ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Простой проект для подачи высокого напряжения при сильном токе на нагрузку постоянного тока, управляемую с помощью ШИМ.В реальных приложениях нагрузка составляет 5 последовательно подключенных светодиодов мощностью 100 Вт.

от Габриэль Паука | обновлено 1 июня 2016 г.

ac-to-dc мост-выпрямитель силовая электроника источник питания ШИМ выпрямитель

Fuente simétrica ОБЩЕСТВЕННЫЙ

автор: JCUrchulutegui | обновлено 7 марта 2016 г.

источник питания

12 В, 2А Mini PSU ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Это схема, основанная на примечаниях по применению в таблице данных.

по sjenkin | обновлено 27 июля 2015 г.

мощность источник питания блок питания

Регулятор 5 В с низким падением напряжения ОБЩЕСТВЕННЫЙ

привет - Я здесь новичок и нашел схему, которая может работать для меня, но при использовании симулятора, возможно, нет.входное напряжение постоянно колеблется в пределах от 0 до 10 В постоянного тока, и я хочу получить регулируемое напряжение 5 В постоянного тока. Я...

Ленлен | обновлено 6 июня 2015 г.

источник питания регулятор напряжения

Блок питания Eurorack 15 В постоянного тока ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Музыка из космоса

Джорсли | обновлено 19 января 2015 г.

ac-to-dc источник питания

Резистивный источник питания AC-DC ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Неизолированный преобразователь переменного тока в постоянный малой мощности.

автор: febb | обновлено 24 декабря 2014 г.

ac-to-dc источник питания

PS ОБЩЕСТВЕННЫЙ

автор: n1ir | обновлено 29 апреля 2014 г.

источник питания

Контроллер резервного питания USB ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Контроль напряжения питания USB и резервное копирование с помощью никель-металлгидридного аккумулятора.

автор: febb | обновлено 22 апреля 2014 г.

5v-бустер pic12 источник питания USB

DIY блок питания ПК повышающий понижающий преобразователь дисплей

Блок питания со старым источником питания ПК

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

Что вам нужно?

Полный список запчастей можно посмотреть здесь:

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

Построим!

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

Шаг 1. Определите каждый выход

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

Шаг 2 - Подготовьте модуль преобразователя

Этот модуль имеет как понижающий преобразователь, так и повышающий преобразователь. Это позволяет нам, используя 12 В в качестве входа, иметь как более низкие, так и более высокие выходные напряжения. Чтобы изменить предел напряжения и тока, мы можем использовать два из трех потенциометров, которые есть на плате модуля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *