Блок питания на 20 вольт своими руками: Простой БП своими руками

Содержание

Схемы лабораторных радиолюбительских блоков питания. Схемы блоков питания своими руками

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.

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.


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.


  • Далее вступает в работу выходной выпрямитель, поскольку он работает с высокочастотным напряжением, для процесса необходимы быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели применяют диоды Шоттки.
  • На завершавшей фазе производится сглаживание на выгодном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

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.


Алгоритм работы устройства следующий:

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

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 U РС, 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:



Собираем импульсный БП своими руками

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


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.

У шины питания Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому от неё внешним устройством мощности параметры весьма скромные и если немного переборщить, то можно спалить материнскую плату персонального компьютера.

С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к компьютеру или ноутбуку внешнее USB-устройство, потребляющее большую мощность.

Схема достаточно проста в изготовлении в домашних условиях, минимум дефицитных деталей и настройки. Стабильна в работе.

Подборка схем и конструкций преобразователей напряжения изготовленных своими руками.

Рано или поздно перед радиолюбителем возникает проблема изготовления универсального БП, который пригодился бы на все случаи жизни. То есть имел достаточную мощность, надёжность и регулируемый в широких пределах, к тому же защищал нагрузку от чрезмерного потребления тока при испытаниях и не боялся коротких замыканий.

Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками.

Основу аналоговой части составляет дифференциальный усилитель, собранный на операционном усилителе DA1. Конструкция его произвольная. Все зависит от вкуса и способностей радиолюбителя

Им можно подсоединить любую радиолюбительскую разработку с напряжением от 1 до 35 В и которой не боится больших токов нагрузки, поскольку введена токовая защита

Представляю вниманию радиолюбителей варианты схем и конструкций простых и не очень, удобных и надежных лабораторных блоков питания для домашней мастерской. В просторах интернета, можно найти много схем лабораторных БП, поэтому данные схемы никак не претендует на шедевр, а призвана лишь помочь радиолюбителям, немного оснастить свою мастерскую или рабочее место. Также рассмотрены варианты переделки компьютерных ATX блоков питания в лабораторные

По структуре предлагаемое вниманию читателей разработка не новодел: выпрямитель, — конденсаторный фильтр — полумостовой преобразователь постоянного напряжения в переменное (с понижающим трансформатором) — выпрямители — фильтры — стабилизаторы

Проще некуда, схема состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного моста на Д242, стабилизатора напряжения и трех транзисторов КТ827

Представленные ниже радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут совместно работать практически с любыми источниками — сетевыми, импульсными и аккумуляторными батареями. Схемотехническая реализация этих конструкция относительна проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителем.

Рассмотрено несколько вариантов схем защиты от переполюсовки, в.т.ч быстродействующая схема зашиты на полевом транзисторе, которая проверена в работе в конструкции автомобильного ЗУ собранного своими руками из компьютерного БП и главное она не требуют почти никакой настройки и регулировки.

Эта схема регулятора тока предельно проста и выполнена на доступной элементной базе и проста в управлении

У меня реализована такая идея. Перематываете трансформатор максимально большой мощности (из имеющихся у вас) так, чтобы сделать восемь вторичных обмоток

Эту схему блока питания вы можете использовать для запитки цифровых устройств. Схема дополнена вольтметром для контроля и регулировки параметров

Cхемы умножителей напряжения позволяют значительно снизить вес и габариты финального устройства. Для понимания работы любого умножителя напряжения, рассмотрим принципы построения таких устройств. Их можно условно поделить на симметричные и несимметричные.

С выходной мощностью до 220 Ватт, в качестве батареи взяли аккумулятор от автомобиля

Его можно использовать для запитки фотоэлектронного умножителя, но от него можно запитать счетчик Гейгера и другие высоковольтные приборы.

Роль регулирующего элемента в схеме выполняет мощный транзистор, причем конструкция на столько проста, что ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив при этом минимум времени и средств

Данная радиолюбительская разработка моментально уменьшает питание до нуля на обоих плечах, и таким образом обладает триггерным эффектом

Его можно использовать для любых радиотехнических исполнений с напругой 4,5-6 В, 9 В и током потребления до 500 мА

Этот БП имеет параметрический стабилизатор тока и компенсационный стабилизатор напряжения. Поэтому он не боится короткого замыкания по выходу, и выходной транзистор стабилизатора практически не может выйти из строя

В момент включения блока питания в сеть осуществляется выпрямление переменного напряжения электросети диодным мостом, пульсацию от которого сглаживается емкостным фильтром на конденсаторах. Для снижения величины тока заряда, проходящего через эти конденсаторы, в схему добавлен резистор. Затем выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор, построенный на транзисторах.

Краткие теоретические сведения о построение и работе источников бесперебойного питания, а также рассмотрена конструкция самодельного ИБП

Электронная конструкция с некоторой периодичностью разряжает мощную конденсаторную батарею на индуктор, потом на следующий, и так по цепочке

Сетевое напряжение поступает через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки снимем уже пониженное напряжение на 20 вольт при токе до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора.

В российской глубинке до сих пор случается частое отключение электроэнергии, что серьезно меняет устаканившийся образ жизни в нелучшую сторону. Решить возникшую проблему очень легко.

Рано или поздно у любого радиолюбителя возникнет надобность в мощном БП как для проверки различных электронных узлов и блоков, так и для подключения мощных радиолюбительских самоделок.


Регулировать значения уровня напряжение питания можно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество такой настройки состоит в том, что выходной транзистор работает в режиме ключа и может быть только в двух состояниях — открытом или закрытом, что исключает его перегрев, а значит использование большого радиатора и как следствие снижает расходы на электроэнергию.

Аккумуляторную батарею любого мобильного компьютера, требуется периодически заряжать, а как это можно сделать находясь на отдыхе или на рыбалке. Очень даже просто, вам достаточно собрать и использовать обычный автомобильный адаптер для бортовой сети автомобиля, собрать который очень легко и просто.

Этот преобразователь с двухполярным питанием отлично подойдет для питания УНЧ средней мощности до 150 ватт, но если поменять ключи на более мощные можно получить и более высокие значения.

Для проверки и регулировки мощных блоков питания необходима низкоомная регулируемая нагрузка с допустимой мощностью рассеивания до сотни ватт. Применение переменных сопротивлений не всегда реально, в основном из-за мощности допустимой рассеивания.

Если у вас есть всего один мощный транзистор, то этого вполне достаточно, чтобы собрать простой блок питания с выходным напряжением 9В и с приемлемыми характеристиками, кроме того рассмотрим в рамках данной статьи конструкции и поинтересней.

В сельской местности для безопасного использования бытовой техники, требуется однофазный стабилизатор напряжения 220В, который при сильной просадки напряжения в сети поддерживает на выходе номинальное выходное напряжение в 220 вольт.

Блок питания автомагнитолы

То без регулируемого БП не обойтись никак. При сборке и отладке какого-либо устройства, собираемого радиолюбителем, всегда возникает вопрос от чего его запитать. Здесь выбор небольшой, либо блок питания, либо элементы питания (батарейки). В свое время для этих целей мной был приобретен китайский адаптер с переключателем напряжения на выходе от 1,5 до 12 вольт, но и он оказался не совсем удобен в радиолюбительской практике. Стал искать схему устройства, в котором можно было бы плавно регулировать напряжение на выходе, и на одном из сайтов нашел следующую схему БП:

Регулируемый блок питания — электрическая схема

Номиналы деталей в схеме:

Т1 Трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 12-14 вольт.
VD1 КЦ405Б
С1 2000 мкФх25 вольт
R1 470 Ом
R2 10 кОм
R3 1 кОм
D1 Д814Д
VT1 КТ315
VT2 КТ817

В своем блоке питания взял некоторые другие детали, а конкретно — заменил транзистор кт817 на кт805 , просто потому что он у меня уже был и к тому же шел сразу с радиатором. У него можно было удобно подпаяться к выводам с тем, чтобы подключить его впоследствии к плате навесным монтажем. Если есть потребность собрать такой блок питания на большую мощность, нужно взять трансформатор также на 12-14 вольт и соответственно диодный мост тоже на большую мощность. В этом случае потребуется увеличить и площадь радиатора. Я взял, как и было указано на схеме, КЦ405Б . Если требуется, чтобы напряжение регулировалось не от 11,5 вольт до нуля, а выше, нужно подобрать стабилитрон на нужное напряжение и транзисторы с более высоким рабочим напряжением. Трансформатор, разумеется, также должен выдавать на вторичной обмотке более высокое напряжение хотя бы на 3-5 вольт. Подбирать детали придется экспериментально. Мною была разведена печатная плата для этого блока питания:


В этом устройстве регулировка напряжения на выходе осуществляется вращением ручки переменного резистора. Сам реостат не стал впаивать в плату, а прикрепил к верхней крышке устройства и подключил к плате навесным монтажем. На плате подключаемые выводы переменного резистора обозначены как R2.1, R2.2, R2.3. Если напряжение регулируется при вращении ручки не слева (минимум) направо (максимум), нужно поменять местами крайние выводы переменного резистора. На плате + и – обозначены плюс и минус выхода. Для точности измерения тестером при установке нужного напряжения нужно добавить резистор на 1 кОм между плюсом и минусом выхода. На схеме он не указан, на моей печатной плате предусмотрен. Для тех, у кого остались запасы старых транзисторов, могу предложить такой вариант регулируемого блока питания:



Регулируемый блок питания на старых деталях — схема

В моем блоке питания установлены предохранитель, клавишный выключатель, и индикация включения на неоновой лампе, подключено все это навесным монтажем. Для подачи питания к собираемому устройству удобно пользоваться зажимами «крокодил” с изоляцией. Они подключаются к блоку питания с помощью лабораторных зажимов, в которые также сверху можно воткнуть щупы от тестера. Это удобно когда нужно кратковременно подать питание в схему, а «крокодилами” подключиться некуда, например, при ремонте, коснувшись контактов на плате кончиками щупов. Фото готового устройства на рисунке ниже:

Вниманию радиолюбителей представляется разработка блока питания для домашней лаборатории . Достоинство данного БП в том, что не нужны дополнительные обмотки на силовом трансформаторе. Микросхема DA1 работает с однополярным питанием. Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30в. Блок питания имеет плавную регулировку ограничения по току.

Схемотехническое решение несложно и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель.

Выпрямленное напряжение +38В, после конденсатора С1, подается на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1. На транзисторе VT1, диоде VD2, конденсаторе С2 и резисторах R1, R2, R3 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1. Диод VD2 представляет собой трехвыводной, регулируемый, параллельный стабилизатор напряжения. На выходе стабилизатора, резистором R2 устанавливается напряжение +6,5 вольт, т. к. предельное питающее напряжение микросхемы DA1 VDD = 8 вольт. На операционном усилителе DA1.1 TLC2272 собрана регулирующая часть напряжения блока питания. Резистором R14 регулируется выходное напряжение блока питания. На один из контактов резистора R14 подается опорное напряжение, равное 2,5 вольта. Точность данного напряжения, в небольших пределах, устанавливается подбором резистора R9.

Через резистор R15, регулируемое резистором R14, напряжение подается на вход 3 операционного усилителя DA1.1. Через данный операционный усилитель производится обработка выходного напряжения блока питания. Резистором R11 регулируется верхний предел выходного напряжения. Как уже говорилось, микросхема DA1 питается однополярным напряжением 6,5В. И, тем не менее, на выходе блока питания удалось получить выходное напряжение равное 0 в.

На микросхеме DA1.2 построен узел защиты блока питания по току и от КЗ. Таких схемотехнических решений узлов защиты было описано множество в различной РЛ литературе и поэтому подробно не рассматривается.

Принципиальная схема блока питания показана на рис.1.

Налаживание блока питания начинают с подачи напряжения +37…38 В. На конденсатор С1. С помощью резистора R2 выставляют на коллекторе VT1 напряжение +6,5В. Микросхему DA1 в панельку не вставляют. После того, как выходное напряжение на ножке 8 панельки DA1 установлено +6,5В, выключают питание и вставляют в панельку микросхему. После включают питание и, если напряжение на ножке 8 DA1 отличается от +6,5В, производят его подстройку. Резистор R14 должен быть выведен на 0, т.е. в нижнее по схеме положение. После того, как напряжение питания микросхемы установлено, устанавливают опорное напряжение +2,5В на верхнем выводе переменного резистора R14. Если оно отличается от указанного в схеме, подбирают резистор R9. После этого резистор R14 переводят в верхнее положение и подстроечным резистором R11 устанавливают верхний предел выходного напряжения +30В. Выходное нижнее напряжение без резистора R16 равно 3,3 мВ, что не сказывается на показании цифрового индикатора и показания равны 0в. Если между ножками 1 и 2 микросхемы DA1.1 включить резистор 1,3МОм., то нижний предел выходного напряжения уменьшится до 0,3 мВ. Контактные площадки для резистора R16 в печатной плате предусмотрены. Затем подключают реостатное сопротивление в нагрузку и проверяют параметры узла защиты. При необходимости подбирают резисторы R6 и R8.
В данной конструкции можно использовать следующие компоненты.

VD2, VD3 — KPU2Eh29, вместо транзистора VT2 TIP147 можно использовать отечественный транзистор КТ825, VT3 – BD139, BD140, VT1 – любой кремневый малой или средней мощности транзистор с напряжением Uк не менее 50в. Подстроечные резисторы R2 и R11 из серии СП5. Силовой трансформатор можно применить на мощность 100 … 160Вт. Резистор R16 с характеристикой ТК не хуже 30 ppm/ Со и должен быть, либо проволочного, либо металло-фольгированного типа. Блок питания собран на печатной плате размером 85 x 65 мм.

Узел опорного напряжения на VD3 можно заменить узлом на микросхеме TLE2425 – 2,5v. Входное напряжение данной микросхемы может варьироваться от 4 до 40в. Выходное напряжение стабильно – 2.5в.

Во время настройки вместо микросхемы TLC2272 экспериментально была применена микросхема TLC2262. Все параметры остались равными заданным, отклонений режимов не наблюдалось.
При испытаниях данной конструкции на питание микросхемы подавалось не 6,5 В, а 5 В. При этом резистор R9 = 1,6к. Узел питания микросхемы был заменен узлом, показанным на рис.5.

Если микросхема TLC2272 не в корпусе DIP-8, а SOIC-8, то можно поступить следующим образом, не переделывая печатной платы. Из изолированного материала готовится подложка — прямоугольник, размером 20 х 5 мм. На данный прямоугольник, клеем «МОМЕНТ», приклеивается «лапками к верху», т.е. вверх ногами, микросхема. Расположение микросхемы на подложке показано на рис.6.

После чего, получившийся «бутерброд» приклеивают, все тем же клеем, на обратной стороне печатной платы, предварительно удалив панельку DIP-8 (если она впаивалась). Подложку с микросхемой приклеивают, располагая равномерно между контактными площадками микросхемы на печатной плате. Ножка 1 микросхемы должна быть напротив контактной площадки, принадлежащей ножке 1 микросхемы DA1, или сдвинута чуть ниже. После этой операции, с помощью гибких проводников и паяльника соединяем ножки микросхемы и контактные площадки на печатной плате.

Радиолюбителями было собрано несколько экземпляров данных блоков питания. Все они начинали работать сразу и показали заданные результаты.

При разработке конструкции учитывалась не дорогая база деталей, минимум деталей, простота в налаживании и обращении, а так же выходные параметры, наиболее приемлемые среди радиолюбителей.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
DA1 Операционный усилитель

TLC2272

1 В блокнот
VT1 Биполярный транзистор

2N2222A

1 В блокнот
VT2 Биполярный транзистор

TIP147

1 В блокнот
VT3 Биполярный транзистор

КТ815Г

1 В блокнот
VD1 Диодный мост

RS602

1 В блокнот
VD2, VD3 ИС источника опорного напряжения

TL431

2 В блокнот
VD4 Светодиод

АЛ307Б

1 В блокнот
VD5 Выпрямительный диод

1N4148

1 В блокнот
С1 Электролитический конденсатор 10000 мкФ 50 В 1 В блокнот
С2 Конденсатор 510 пФ 1 В блокнот
С3 Конденсатор 3.3 нФ 1 В блокнот
С4 Конденсатор 100 нФ 1 В блокнот
С5 Конденсатор 150 нФ 1 В блокнот
С6 Конденсатор 470 нФ 1 В блокнот
R1, R8 Резистор

3 кОм

2 В блокнот
R2 Подстроечный резистор 10 кОм 1 В блокнот
R3 Резистор

4.53 кОм

1 1% В блокнот
R4, R6 Резистор

4.7 кОм

2 В блокнот
R5, R17 Резистор

2 кОм

2 В блокнот
R7 Переменный резистор 4.7 кОм 1 В блокнот
R9 Резистор

2 кОм

1 подбор В блокнот
R10 Резистор

510 Ом

1 В блокнот
R11 Подстроечный резистор 1.5 кОм 1 В блокнот
R12 Резистор

1 кОм

1 В блокнот
R13, R15 Резистор

10 кОм

2 В блокнот
R14 Переменный резистор 2.2 кОм 1 В блокнот
R16 Резистор

1.3 МОм

1 В блокнот
R18 Резистор

68 Ом

1 0.5 Вт В блокнот
R19 Резистор

300 Ом

1 0.5 Вт В блокнот
R20 Резистор

47 Ом

1 0.5 Вт В блокнот
Rn Резистор

0.2 Ом

1 проволочный В блокнот
TP1 Трансформатор 100 — 160Вт 1 В блокнот
FU1 Предохранитель 2 А 1 В блокнот
SA1 Выключатель 1 В блокнот
Схема рис. 4
DA2 Стабилизатор TLE2425 1 В блокнот
VD5 Выпрямительный диод


Данный блок питания имеет цифровой вольтметр, для контроля выходного напряжения и амперметр, для контроля тока нагрузки. Прежде чем написать данную статью, блок питания был повторен несколькими радиолюбителями и, нареканий в работе не было. Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30в. Блок питания имеет плавную регулировку ограничения по току. Максимальный выходной ток был рассчитан на 3А. Схемотехническое решение несложно и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель. При наличии исправных компонентов конструкция запускается сразу.

Схема блока питания представлена на рисунке (схема в высоком качестве прилагается — см. список файлов в конце статьи).


{ads2}Выпрямленное напряжение +38В, после конденсатора С1 , подается на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1 . На транзисторе VT1 , стабилитроне VD3 , конденсаторе С2 и резисторах R1 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1 . На выходе стабилизатора напряжение +33в. В блоке питания используется микросхема KIA324P , питание которой составляет +36в. при однополярном источнике. На микросхеме DA2.3 , резисторах R9 , R10 , R13 , DA1 собран источник опорного напряжения +5в. Данное напряжение подается на регулятор выходного напряжения (резистор R25 ) и на резистор R7 , максимальный ток защиты блока питания. В данном случае, для максимального тока защиты 3А оно равно 1,66в. На микросхеме DA2.4 собран узел защиты устройства по току, датчиком которого является резистор R3 . Резистором R4 регулируется порог срабатывания защиты. Для индикации порога срабатывания защиты используется двухцветный диод (красный и зеленый) фирмы Kingbright L-59SRSGC-CC с общим катодом диаметром линзы 5мм. Если устройство работает нормально светодиод светится зеленым цветом, при перегрузке по току или коротком замыкании в нагрузке, светодиод загорается красным цветом. Если нет такой модели или подобной, то можно вместо одного светодиода использовать два светодиода красного и зеленого свечения, или с цветом по желанию пользователя.

Резистором R23 устанавливается верхняя граница выходного напряжения источника питания.

На микросхеме DA2.4 , резисторах R2 R4 , R7 , R14 собран узел защиты и ограничения по току. С выхода (8) DA2.3 на резистор R7 подается опорное напряжение +5в. Резистором R7 устанавливается порог срабатывания при максимальном токе нагрузки. Как только появилась перегрузка напряжение с выхода (14) DA2.4 через диод VD5 подается на не инвертирующий вход микросхемы DA2.2 ножка (3) транзистор VT2 начинает запираться и напряжение на выходе блока питания начинает уменьшаться.

Налаживание блока питания сводится к следующим операциям.

При включении питания микросхемы DA2 не должно быть в панельке. Транзистор VT1 не должен нагреваться. Вместо резистора R1 впаивают подстроечный резистор. Подстроечным резистором на положительном выводе C2 устанавливают напряжение +33 вольта. После чего, значение переменного резистора замеряют омметром и в схему (при выключенном питании) впаивают постоянный резистор с полученным значением. Выводим резисторы R23 и R25 в среднее положение, резистор R7 на максимальный уровень, а резистор R4 на минимальный. Вставляем в панельку микросхему и включаем блок питания. На ножке (4) DA2 должно быть напряжение, заданное на выходе VT1 . На выходе (8) DA2.3 должно быть напряжение +5вольт. Затем замеряем напряжение на выходе блока питания и резисторами R23 и R25 убеждаемся, что оно регулируется. Следующий этап. Выводим движок резистора R25 на максимум, а подстроечным резистором R23 устанавливаем на выходе напряжение +30 вольт. Затем переводим плавно движок резистора R25 в положение минимум и убеждаемся, что напряжение плавно уменьшается до 0 вольт.

Индикатор напряжения и тока собран на контроллере ATtiny26L , схема которого представлена на рисунке.


Клеммы X1 , X2 , X4 , X5 , X6 , X7 подключаются к аналогичным клеммам блока питания.

Настройка блока индикации сводится к установке резисторами R28 и R31 значений выходного напряжения и тока нагрузки. Сумма резисторов R28 и R29 должна составлять 10ком, а сумма резисторов R30 и R31 должна составлять 22 ком. Изначально блок индикации показывает выходное напряжение. При нажатии на кнопку SA1 индицируется ток, при этом десятичная точка переносится в первый разряд. Например: индикация напряжения 22,7 В., а индикация тока 2,58 А. Подключение блока индикации к блоку питания осуществляется по следующей схеме:


На следующих рисунках показаны печатные платы блока питания и блока индикации.


Печатные платы блока питания и блока индикации собраны на фольгированном одностороннем стеклотекстолите. Размер платы блока питания 120 х 60 мм, блока индикации 57 х 58 мм. В конструкции применены резисторы МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы типа серии LP jamicon и конденсаторы серии К-73.

Индикаторы и блоке индикации любого цвета свечения с общим анодом.

Обмотка III и IV трансформатора Т1 изначально рассчитывалась на питание блока индикации на микросхеме КР572ПВ2 . Я думаю, подключить ее для питания индикации на контроллере не представит никакой сложности для радиолюбителя.

Успехов в повторении конструкции.

P.S.Ниже я привожу слова одного из первых, а если точнее, одной из первых женщин, повторивших данную конструкцию:

«Мне доводилось повторять многие схемы подобных устройств, но считаю новую разработку А.Н. Патрина довольно успешной, легко повторяемой, и поэтому, такой БП будет полезным многим радиолюбителям. Сама использую его уже более полутора лет – работает безотказно. Что касается индикации выходного напряжения и тока, то можно применить, как цифровой вариант – авторский, так и стрелочные приборы. Все зависит от желания и возможностей радиолюбителей. Желаю всем успехов в повторении».

Гусева Светлана Михайловна специалист по КИП и А

{ads1}

Вложения:
Файл Описание Размер файла:
Печатная плата блока питания (высокое качество) 536 Кб
Печатная плата блока индикации (высокое качество) 318 Кб

Подписаться на еженедельную рассылку mywok.ru

Блок питания для светодиодной ленты своими руками

Современная электроника часто комплектуется внешними источниками питания на 5В, 12В, 19В. После того как прибор выходит из строя, они часто валяются в кладовке или тумбочке.

  • 5V — это напряжение зарядных устройств для телефонов и USB;
  • 12V — используется в компьютерах, некоторых планшетах, ТВ, сетевых маршрутизаторах.
  • 19V — в ноутбуках, мониторах, моноблоках.

Мы будем рассматривать, каким образом можно адаптировать любой блок питания для светодиодной ленты на 12В. Будут только простые и бюджетные варианты доступные каждому. Зарядники на 5В не подходят. Но из таких зарядников я делаю ночники, на корпус приклеивается от 3 или 6 диодов. Ночью светит не ярко, в самый раз.

Содержание

  • 1. Источники питания на 12V
  • 2. БП на 19V
  • 3. Характеристики импульсных стабилизаторов
  • 4. Простые схемы своими руками
  • 5. Видео, как доработать своими руками
  • 6. Готовые модули из Китая
  • 7. Питание и драйвер в одном модуле
  • 8. Где купить дешево?

Источники питания на 12V

БП от маршрутизатора 12V, 1А

Источники питания на 12В от электроники обычно бывают от 6 до 36 Ватт. 10 Ватт хватает для подсветки рабочей поверхности светодиодной лентой на кухне. Такие блоки делятся на 2 основных вида:

  1. старые на трансформаторах, отличаются большим весом;
  2. современные импульсные, еще называют электронный трансформатор, отличаются малым весом и большой мощностью при малых габаритах.

Использовать на трансформаторах не рекомендую. При установке светодиодной ленты я сперва подключил трансформаторный БП от роутера, мощность которого была в 2 раза больше мощности ленты. Сам выпрямитель стал сильно греться. Поставил диодный мост выпрямителя на самодельный радиатор для охлаждения, все равно греется сильно, долго он так не протянет. Времени не было разбираться в тонкостях, поэтому спросил у специалиста. Он кое-как нашел причину, светодиоды имеют особенную вольт-амперную характеристику (сокращенно ВАХ), что приводит к сильному нагреву. Он подарил мне от телевизора на 12В и 2 Ампера, то есть мощность равна 24W. Теперь все работает без проблем и не греется.

БП на 19V

БП ноутбучного типа на 19В, 90W

Напряжение в 19В широко используется в настольной компьютерной технике, чаще всего в ноутбуках, моноблоках, мониторах, сканерах. В эту категорию можно отнести БП от принтеров, они мощные, бывает 16В, 20В, 24В, 32В.

У меня давно валяется отличный блок питания для светодиодов на 90W и 19V от ноутбука Asus. Такой мощности хватит, чтобы запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен, а этого хватит, чтобы сделать диодное освещение комнаты 20 квадратов. Но БП не 12 вольт, и потребуется доработка. Внутрь корпуса мы не полезем, перепаивать схему под 12 вольт сложно, долго и надо быть электронщиком. Сделаем проще, подключим  небольшой  понижатель со стабилизатором. Существует два типа.

Тип №1

Стабилизатор  на 7812

Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812 (lm317), выглядит почти как транзистор, при установке на радиатор охлаждения выдерживает ток 1 Ампер. Этот вариант устаревший и громоздкий. Для использования всей мощности ноутбучного БП потребуется 5-6 таких (или 1 большая) и большой алюминиевый радиатор для охлаждения.

Тип №2

Импульсный на специализированных микросхемах

Современный импульсный стабилизатор, миниатюрен, не греется, простой как 3 рубля. В русских магазинах за него просят 600-900 р, цена сильно завышенная. У китайцев на 3 ампера стоит 50 р., 5-7А продается за 100-150 р., поэтому рекомендую заказать пару штук на Aliexpress.

Рекомендую использовать импульсный, КПД у него выше 80-90%, проще и дешевле. Только не покупайте источник тока на LM2596, вам нужен источник напряжения. Чтобы найти в китайском интерне-магазине используйте запросы:

  • LM2596 power supply;
  • 12v switching regulator;
  • voltage regulator 12v 7a;

Характеристики импульсных стабилизаторов

Специалист на видео инструкции расскажет основные технические характеристики современных импульсных стабилизаторов, схемотехнику и рекомендации по их правильному использованию. Чтобы вы своими руками не спалили его во время экспериментов.

Простые схемы своими руками

Примеры готовых импульсных модулей на 36W

..

Если вышеописанные БП вам не подходят, то блок питания для светодиодной ленты 12в можно спаять по схеме своими руками. Для самодельного потребуется много времени и немало деталей, не буду рассматривать полные схемы для подключения к сети 220B. при современном развитии электроники их проще купить у китайцев. Есть схемы для сборки своими руками еще на TL594 и других новых элементах. Но мне больше нравится описанный ниже, легко повторяется за 10 минут.

Рассмотрим оптимальный и современный на LM2596. Потребуется установить всего 4 радиоэлемента. Аналоги, схожие по функционалу, это ST1S10, L5973D, ST1S14.

Существует несколько модификаций микросхемы:

  • фиксированное 12 V, LM2596-12, указано в конце маркировки;
  • регулируемый вариант LM2596ADJ;
  • цена в России одной 170 р.. В Китае весь собранный блок на LM2596 стоит 35р. включая доставку.

Характеристики

Параметр Значение
Входное напряжение, не более 40В
Вольт на выходе 3-37В
Выходной ток
Срабатывание защиты по току
Частота преобразования 150 кГц

Видео, как доработать своими руками

Коллега подобно расскажет, как подключить и настроить стабилизатор к блоку питания от ноутбука на 19V.

Готовые модули из Китая

Вариант с регулятором  на выходе от 3 до 37В

В первой схеме будем использовать LM2596ADJ с регулируемым вольтажом на выходе. Выпускаться она может в разных корпусах, но самый оптимальный как на картинке. Плюсом такой конструкции будет возможность регулировать яркость led ленты без диммера.

Схема с фиксированным 12B

Стабилизатор на микросхеме LM2596-12, отсутствует переменный резистор для регулировки, на выходе ровно 12B. Схема проще на одну детальку.

Питание и драйвер в одном модуле

Универсальный блок с 3 регуляторами

Универсальный вариант, регулируется сила тока и напряжение. Можно запитать не только диодную ленту, но и светодиоды. то есть может выступать в качестве драйвера и электронного трансформатора.

На видео ролике вам покажут как пользоваться и настраивать самостоятельно универсальный вариант модуля с драйвером, регулируемой силой тока.

Где купить дешево?

Бывает, что у вас дома не оказалось БП подходящего от бытовых приборов, но точно есть у других, тоже валяется без дела. Сперва спросите у знакомых или соседей, наверняка что то есть. За пару сотен или жидкую валюту вы можете сними договорится.

Большой ассортимент  вы найдете на Авито и на местных форумах. Многие избавляются от ненужного хлама и продают БП за символическую цену, потому что выбрасывать жалко, а реальную стоимость не знают. Таким образом, я часто покупаю хорошие приборы, тем более торг никто не отменял. Недавно мне удалось купить фирменный ACER от моноблока на 190W за 400 р. Он герметичен и высокого качества, так как компьютерная электроника требует очень стабильного и качественного питания в отличие от диодной ленты.

Подбор блоков питания для светодиодной ленты.

Подбор блоков питания для светодиодной ленты.

Общие вопросы выбора блока питания

Для правильного подбора блока питания (БП) для системы светодиодной подсветки необходимо знать параметры подключаемой светодиодной ленты и параметры предлагаемых блоков питания.

Первый параметр ленты, влияющий на выбор БП – напряжение питания ленты. Чаще всего это 12 или 24 вольта. На какое напряжение рассчитана лента, на такое же напряжение выбирается и блок питания.

Второй параметр ленты, требующийся нам для расчета блока питания – потребляемая мощность на 1 метр ленты. Этот параметр обязательно приводится добросовестным производителем в характеристиках ленты и обычно обозначается на упаковке ленты. Мощность светодиодных лент, имеющихся в нашем ассортименте, варьируется в диапазоне от 4.2 до 31 Вт/м. Обычно, чем выше потребляемая мощность ленты, тем она ярче светит. Правда, тут вносит неоднозначность такой показатель как КПД, но на приводимый расчет блока питания он не влияет, поэтому принимать во внимание сейчас мы его не будем.

Следующий показатель – длина подключаемой к БП ленты. Тут все просто. Длина – есть длина. Измеряется в метрах.

С лентой разобрались, теперь разбираемся с блоками питания. Основные характеристики БП – выходное напряжение, максимально допустимый ток, который может длительное время отдавать блок питания в нагрузку, и выходная мощность блока питания.

С выходным напряжением все просто. Лента 12-ти вольтовая, и блок питания нужен на 12 вольт, лента на 24 вольта – блок питания берем на 24 вольта.

Следующий параметр — максимальный ток, отдаваемый блоком питания – параметр очень важный, но в стандартных расчетах для систем со светодиодной лентой используется редко. Хотя, зная его всегда можно определить выходную мощность блока питания. Нужно просто перемножить выходное напряжение в вольтах на максимальный ток в амперах и получим мощность в ваттах. Например, блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным током 5 ампер имеет выходную мощность 60 ватт.

А выходная мощность блока питания – это как раз тот параметр, который нужен для наших расчетов.

 

Для наглядности, давайте рассмотрим расчет требуемого БП на примере.

 

1.     Имеем комнату со сторонами 5х4 м. Хотим расположить ленту за карнизом по периметру комнаты. Длина периметра в таком случае составит 18 м. Соответственно, такой же длины у нас будет и лента.

2.     Выбираем ленту не самую слабую, но и не самую яркую, например, ленту  с артикулом 010346, модель RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX).

3.     Из обозначения видно, что это лента длиной 5 метров, с питанием 24 вольта, теплого белого цвета, двойной плотности (но не двухрядная), светодиоды 3528 (размер SMD корпуса светодиода 3.5х2.8мм), 600 светодиодов на 5 метров (или 120 светодиодов на метр).

4.     Из характеристик, имеющихся на сайте или указанных на упаковке, узнаем, что потребляемая мощность этой ленты – 48 ватт на 5 метров (9.6 Вт/м)

5.     Умножаем длину ленты на потребляемую мощность 18*9.6 = 172.8 Вт.

6.     Добавляем минимум 10-ти процентный запас по мощности, получаем 182.8 Вт.

7.     Выбираем ближайший по мощности блок питания с округлением в большую сторону. Это блок питания мощностью 200 Ватт с выходным напряжением 24 вольта (как мы помним лента у нас с питанием 24 вольта).

8.     Смотрим на сайте габариты блока питания. Артикул 013138, модель ARPV-24200 (24V, 8.3A, 200W) — 238x130x60 мм.

9.     Далее возможны варианты:

a)  нормально, габариты устраивают  – оставляем как есть;

b)  ого! куда же я его такой здоровый дену? – делим ленту на два участка, выбираем два блока питания меньшего размера и, соответственно, меньшей мощности — по 100 ватт каждый — и подключаем к каждому блоку питания по 9 метров ленты;

c)  опять не помещается — делим ленту на четыре фрагмента, ставим четыре блока питания по 50 ватт.

 

Удобнее всего монтировать оборудование, когда один блок питания устанавливается на каждые 5 или 10 метров ленты.

В рассмотренном примере мы использовали герметичный блок питания. Вы можете спросить, зачем в обычной комнате ставить герметичный блок. Ведь есть же блоки в защитном кожухе, они дешевле. Да, есть. Да, дешевле. Но они незащищены не только от влаги, но и от пыли, от попадания в них мелких предметов, домашних «животных», наконец. Все это неблагоприятно сказывается на надежности системы в целом. Кроме того, на сегодняшний момент все блоки питания для светодиодной ленты это импульсные преобразователи напряжения. Поэтому от открытых блоков питания, как бы качественно они не были сделаны, в полной тишине может быть слышен слабый «комариный» писк. Правда блоки питания в защитном кожухе бывают большей мощности, чем герметичные блоки, но и здесь есть свои подводные камни. Негерметичные блоки с мощностью более 200 ватт требуют принудительного охлаждения и снабжаются встроенными вентиляторами. Как гудит куллер системного блока компьютера у Вас под столом, слышали? Хочется Вам по ночам, при включении подсветки слышать аналогичное жужжание? В общем, делайте свой выбор.

И еще одна важная рекомендация. Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надежность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

 

Особенности выбора блока питания для системы с регулировкой яркости или системы с многоцветной лентой.

Если в результате описанного выше расчета получилось, что мы вполне обходимся одним блоком питания и размер его нас устраивает, то никаких особенность в подборе блока для системы подсветки с управлением лентой нет.  Дальше эту статью можно не читать.

Во всех остальных случаях, нужно решить еще одну задачу. Задача заключается в следующем. Если мы хотим управлять лентой – будь то изменение яркости или изменение цвета – мы должны установить между блоком питания и лентой соответствующее устройство управления – диммер или RGB контроллер. Следовательно, если мы делим мощность на два блока питания, то должны поставить два устройства управления. Делим на четыре блока, должны поставить четыре устройства. И т.д. И все это должно срабатывать одновременно, от одного регулятора или от одного пульта. Но вопросы синхронизации – это отдельная тема и сейчас она нас не интересует. Сейчас мы занимаемся электропитанием. Можно, конечно, оставить все как есть, и поставить на каждый блок питания по отдельной управляющей коробочке, но наша цель (точнее, Ваша цель) уменьшить количество коробочек и дополнительных проводков в системе (а соответственно, уменьшить стоимость оборудования и монтажных работ).

Если мы используем 24-х вольтовую ленту, то можно прибегнуть к одной хитрости. Мы можем взять два одинаковых блока питания на напряжение 12 вольт, соединить их последовательно и получить на выходе такой системы напряжение 24 вольта и удвоенную мощность. Схема подобного соединения приведена на рисунке.

  

 

При таком включении необходимо учесть особенности конструкции блоков питания. Некоторые БП выполнены таким образом, что их металлический корпус соединен с минусовым выходом. При использовании подобных блоков в рассматриваемой схеме требуется изолировать корпуса БП друг от друга и от любых металлических поверхностей.

Некоторые «умельцы» предлагают для увеличения мощности соединять выходы блоков питания параллельно. Подавляющее большинство БП не допускают такого соединения. Это связанно с тем, что двух идеальных блоков питания с абсолютно одинаковыми выходными напряжениями не бывает. Как бы ни старался производитель, но хоть на сотые доли вольта оно будет отличаться. Напряжение на выходе блока стабилизируется специальной электронной схемой, которая  постоянно следит за выходным напряжением и в случае его отклонения от нормы, старается вернуть его в заданный диапазон. В случае соединения в параллель двух блоков  с разными напряжениями, каждый из них начнет «перетягивать одеяло» на себя. Рано или поздно это закончится выходом БП из строя. Кроме того, в момент включения такой системы один блок может мешать запуститься другому. В результате, могут появиться периодические моргания ленты при включении подсветки. Ради справедливости, следует заметить, что существуют блоки питания, допускающие параллельное соединение, но это отдельный, довольно редко встречающийся класс. Возможность такого соединения обязательно указывается в документации на блок питания.

ТОВАРЫ СВЯЗАННЫЕ СО СТАТЬЕЙ

    

Блок питания 12в 20а схема

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, перебрал десятки вариантов. В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её.

Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.1 А — минимум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Когда увеличил сопротивление R6 до 1.2 Ом — ток при коротком замыкании получился минимум 0.5 А. Но теперь R6 стал быстро и сильно нагреваться. Тогда задействовал небольшую доработку и получил регулировку тока намного более шире. Примерно от 16 мА до максимума. Также можно сделать от 120 мА если конец резистора R8 перекинуть в базу Т4. Суть в том, что до падения напряжения резистора добавляется падения перехода Б-Э и это дополнительное напряжение позволяет раньше открыть Т5, и как следствие — раньше ограничить ток.

Рекомендуем такой вариант схемы с мультисима. Добавлен резистор (R9 100 Ом) в базу Т5 (Q5) для ограничения тока при крайнем левом положении резистора R8 (470 Ом). Регулирует от 10 мА до максимума.

На базе этого предложения провёл успешные испытания и в итоге получил простой лабораторный БП. Выкладываю фото моего лабораторного блока питания с тремя выходами, где:

  • 1-выход 0-22в
  • 2-выход 0-22в
  • 3-выход +/- 16в

Также помимо платы регулировки выходного напряжения устройство было дополнено платой фильтра питания с блоком предохранителей. Что получилось в итоге — смотрите далее:

Отдельная благодарность за улучшение схемы — Rentern. Сборка, корпус, испытания — aledim.

Обсудить статью ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

После того как купил себе компрессор для накачки колес, то решил купить и блок питания (БП) на 12 вольт, но достаточно мощный, чтобы обеспечил мои потребности в гараже по данному напряжению. Компрессор потребляет 15А, поэтому с запасом должно хватить по минимуму 20А. На этом значении нагрузки и остановился.

Начал поиски решения задачи.

Использовать понижающий трансформатор, а потом к нему собирать схему для выпрямления напряжения, не захотел. Да и на такой ток, БП с трансформатором был бы тяжел, а хотелось более компактный.

Значит БП должен быть импульсным. Но опять же, собирать самому схему, не было ни желания, ни хотения. Я бы с удовольствием начал изобретать «велосипед», но зачем? Когда есть готовые решения. Разработку «велосипеда» отложил на следующий раз. ))

Заказал на Ибее импульсный БП на 12 вольт на 20 А.

И через пару недель он пришел.

Пока не спрятал его в корпус, то просто присоединил к нему провода и внешнюю розетку и испытал. При старте выдал напряжения 11.9 в.

Далее проверил его работоспособность с нагрузкой.
Подбил компрессором давление в колесах. Компрессор работает нормально, питания ему хватает.
Дальше планирую его разместить в корпусе, где еще будет тройник с авторозетками, а так же сделаю питание 5 в. Может быть и что-то похожее на лабораторный блок питания. Но это планы. Пока же ищу корпус, где всё что задумал разместить.

В радиолюбительской практике нередко возникает необходимость в мощном источнике питания с выходным напряжением автомобильной бортовой сети. На рис.1 приведена принципиальная схема такого блока питания.

Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток 20 А и напряжение 20 В. Диоды моста устанавливаются на радиаторах, лучше использовать силовые диоды с барьером Шоттки. Диоды должны быть на рабочее напряжение не ниже 50 вольт и рабочий ток не менее 20 ампер. Стабилизатор с защитой от замыканий выполнен на транзисторах VT1. VT7. Выходное напряжение устанавливается подстроечным резистором 1ком. Усилитель сигнала ошибки выполнен на дифференциальном каскаде VT6, VT7. Повторитель на составном транзисторе VT5 управляет регулирующими транзисторами VT1. VT4, в эмиттерные цепи которых включены выравнивающие резисторы 0,12 Ом, обеспечивающие равномерное распределение тока по всем четырем транзисторам (по 5 А на каждый).

Печатная плата устройства показана на рис.2. Сетевой выпрямитель, фильтрующие конденсаторы и транзисторы VT1. VT4 установлены вне платы. Коллекторы VT1. VT4 гальванически соединены с корпусом, что позволяет использовать шасси в качестве радиатора без изолирующих прокладок.

В качестве VT1. VT4 можно использовать КТ819, VT5 — КТ827, VT6 и VT7- КТ814. Все — с любой буквой.

схема подключения к источнику питания, как собрать своими руками

Чтобы светодиоды проявляли установленные производителем светотехнические характеристики и срок службы, необходимо подсоединить для них специальный блок питания. Далеко не каждый трансформатор годится в качестве источника питания для лед-светильника.

Нужно понять, какая разновидность устройства подойдет для конкретной схемы, как правильно рассчитать его по мощности и выполнить монтаж своими руками. Рассмотрим более подробно эти и некоторые другие нюансы выбора питающего модуля для led-освещения.

Разновидности блоков питания для светодиодов

Большая часть светодиодных лент и отдельных лед-ламп требуют для питания пониженного постоянного тока – далеко не все могут работать напрямую от сети 220 В. Предназначенные для них блоки питания разделяются по нескольким основным параметрам:

  1. Номинальному напряжению на выходе.
  2. Мощности.
  3. Степени герметичности и материалу.
  4. Типу электропреобразования (трансформаторные и импульсные).

Наибольшее распространение по первому признаку получили блоки питания на 12 В, хотя существуют модификации на 24, 48, 36 и 5 вольт. При выборе подобного устройства для светодиодов, установленных в конкретных условиях, большое значение имеет его внешнее исполнение, уровень защиты, материала и исполнение корпуса.

По этим параметрам модули разделяются на следующие виды:

  1. Не защищенный (открытый). Его корпус выполнен в форме отдельных ячеек-пустот и полностью пропускает воздух к компонентам. Поэтому его можно ставить только в помещения с низкой влажностью – спальни, гостиные, детские, прихожие, лестницы. Уровень защиты – IP20. Плюсы – низкая цена, лучшее естественное охлаждение, долговечность, высокая мощность. Минусы – большие габариты, сложность скрытого монтажа и невозможность установки на улицу и во влажном помещении.
  2. Герметичный. Все компоненты устройства (микросхема) закрыты в полностью водонепроницаемом корпусе. Существуют модели как в пластиковом, так и в алюминиевом исполнении. Преимущество первых в легком весе и компактности, недостаток – в ограниченной мощности (не больше 75 ватт) и плохом охлаждении. Поэтому для схемы светодиодов на 100 и более Вт лучше использовать экземпляры из алюминиевого сплава – лучше отдающих тепло в окружающее пространство. Кроме того, дюралевые изделия более прочны, хотя и более тяжелы, и громоздки. Герметичные блоки питания можно устанавливать на улицу и в любое влажное помещение – ванную, кухню, баню, бассейн. Степень их влагозащиты – IP67.
  3. Полугерметичные. Это усредненный вариант между моделями первого и второго типа. Блок питания имеет металлический или пластмассовый корпус со снимаемой крышкой. Внутри его установлен вентилятор для охлаждения (независимо от мощности). Отверстия в корпусе сделаны так, чтобы капли дождя или конденсата не проникали внутрь. Тем не менее, его не рекомендуется устанавливать под открытое небо. Степень защит от воды – IP54. Кроме того, устройства отличаются повышенным шумом во время работы, что может снижать комфорт пребывания рядом с ними. Поэтому их лучше устанавливать в нежилых помещениях.

Рекомендация! Для подключения светодиодов (лент или набора лампочек) можно использовать блок питания от компьютера – при условии совпадения его по номиналу и мощности. Однако такое устройство не имеет нужной степени защиты по влажности, и как правило, издает посторонний шум во время работы. Поэтому лучше купить специализированный лед-трансформатор.

Какая мощность нужна

Блок питания может работать долго, стабильно и надежно только в том случае, когда будет правильно рассчитан по мощности в соответствии со следующими правилами:

  1. Для начала нужно определиться, сколько и каких светодиодов будет входить в схему. Например, один метр лед-полоски типа SMD 5050 с 60 светодиодами потребляет 14 ватт.
  2. Далее нужно подсчитать общую потребляемую нагрузку. Если всего будет использовано 5 метров такой ленты из светодиодов (из рассмотренного выше примера), то общая мощность составит 14х5 = 70 Вт.
  3. Теперь нужно определить практическую мощность блока питания. Она должен быть на 20% больше. В рассматриваемом случае (70 Вт х 0,2) + 70 Вт = 84 Вт.

При неправильном расчете блока питания светодиоды начнут постоянно перегреваться, что в конечном итоге приведет их к быстрому выходу из строя или ухудшению свечения.

Драйвер и блок питания для светодиодов – совершенно различные устройства. Первый, как правило, выполняет функцию выпрямления и стабилизации тока на выходе, а второй к тому же понижает его до необходимого значения.

Процедура подключения

После того, как расчет мощности блока питания произведен, можно приступать к монтажу светодиодов, соединению проводки, трансформатора и другого необходимого оборудования (для rgb-ленты потребуется контроллер). В ходе сборки схемы нужно руководствоваться следующими правилами:

  1. Не подключать лед-полоску длиной более 5 м.
  2. Для соединения двух отрезков более пяти метров использовать параллельную сборку.
  3. При соединении контактов светодиодной ленты трансформатором соблюдать полярность.
  4. Для связи светильника с блоком питания можно использовать проводники сечением 1,5 см².
  5. Для подключения rgb-ленты между ней и трансформатором устанавливается контроллер.
  6. При параллельном включении нескольких светильников для экономии можно использовать несколько небольших по мощности блоков питания, чем один большой.

Схема для сборки своими руками

Схема подключения светодиодов через блок питания достаточно проста и доступна любому желающему своими руками. Для этого необходимо приобрести исходные компоненты и подготовить элементарный набор инструмента:

  1. Лед-светильник, ленту, светодиод.
  2. Блок питания (обозначаемый в схеме – БП), подобранный по номиналу и мощности.
  3. Двухжильный провод (четырех- для rgb-полоски, трех- для сети с заземлением).
  4. Электрощуп, набор отверток, монтажный инструмент – для установки светильника.
  5. Коннекторы для соединения контактов.

Далее отдельные светодиоды или лэд-полоска монтируется параллельно или последовательно в соответствии с планом и соединяется через контакты посредством проводников и коннекторов с блоком питания (через контроллер, если установлена трехцветная модель ленты). Затем схема подключается к сети и проверяется на работоспособность.

Основные выводы

Блок питания предназначен для понижения и выпрямления тока из бытовой сети и питания светодиодов на 12-48 вольт. Они могут различаться сразу по нескольким признакам:

  1. Номинальному напряжению.
  2. Мощности.
  3. Уровню влагозащиты.

Негерметичные модули устанавливаются в помещении и имеют хорошее естественное охлаждение. Закрытые блоки предназначены для улицы и влажных помещений. При расчете на большую мощность лучше подбирать алюминиевые модели с хорошим отводом тепла. Полугерметичные модели подойдут для нежилых и неотапливаемых помещений.

При расчете мощности блока питания нужно учитывать суммарную нагрузку всех светодиодов в схеме и добавлять к полученному значению 20 процентов. Подсоединить приборы освещения к ним можно своими руками параллельным или последовательным способом.

Если вы хотите добавить полезную информацию о выборе и монтаже блоков питания для светодиодов и лед-светильников, обязательно напишите в форме для комментариев ниже.

Предыдущая

СветодиодыУстройство и подключение светодиодной ленты на 12 В

Следующая

СветодиодыХарактеристики и сферы применения светодиодов Cree XML T6

Схема выпрямителя на 12 вольт своими руками

Блок питания 12 Вольт позволит осуществить питание практически любой бытовой техники, включая даже ноутбук. Обратите внимание на то, что на вход ноутбука подается напряжение до 19 Вольт. Но он прекрасно будет работать, если провести запитку от 12. Правда, максимальный ток составляет 10 Ампер. Только до такого значения потребление доходит очень редко, среднее держится на уровне 2-4 Ампер. Единственное, что следует учесть – при замене стандартного источника питания на самодельный использовать встроенную батарею не получится. Но все равно блок питания на 12 вольт идеально подходит даже для такого устройства.

Параметры блока питания

Самые главные параметры любого блока питания – это выходное напряжение и ток. Зависят их значения от одного – от используемого провода во вторичной обмотке трансформатора. О том, как провести выбор его, будет рассказано немного ниже. Для себя вы должны заранее решить, для каких целей планируется использовать блок питания 12 Вольт. Если необходимо запитывать маломощную аппаратуру – навигаторы, светодиоды, и прочее, то вполне достаточно на выходе 2-3 Ампер. И то этого будет много.

Но если вы планируете с его помощью осуществлять более серьезные действия – например, заряжать аккумуляторную батарею автомобиля, то потребуется на выходе 6-8 Ампер. Ток зарядки должен быть в десять раз меньше емкости АКБ – это требование обязательно учитывается. Если же возникает необходимость в подключении приборов, напряжение питания которых существенно отличается от 12 Вольт, то разумнее установить регулировку.

Как выбрать трансформатор

Первый элемент – это преобразователь напряжения. Трансформатор способствует преобразованию переменного напряжения 220 Вольт в такое же по амплитуде, только со значением, намного меньше. По крайней мере, вам нужно меньшее значение. Для мощных блоков питания за основу можно взять трансформатор типа ТС-270. У него высокая мощность, даже имеются 4 обмотки, которые выдают по 6,3 Вольт каждая. Они использовались для питания накала радиоламп. Без особого труда из него можно сделать блок питания 12 Вольт 12 Ампер, который сможет даже АКБ автомобиля заряжать.

Но если вас полностью не устраивают его обмотки, то можно вторичные все убрать, оставить только сетевую. И провести намотку провода. Проблема в том, как посчитать необходимое количество витков. Для этого можно воспользоваться простой схемой вычисления – посчитайте, сколько витков содержит вторичная обмотка, которая выдает 6,3 Вольт. Теперь просто разделите 6,3 на число витков. И вы получите величину напряжения, которое можно снять с одного витка провода. Осталось только высчитать, сколько нужно намотать витков, чтобы на выходе получить 12,5-13 Вольт. Будет даже лучше, если на выходе окажется на 1-2 Вольт напряжение выше требуемого.

Изготовление выпрямителя

Что такое выпрямитель и для чего он нужен? Это устройство на полупроводниковых диодах, которое является преобразователем. С его помощью переменный ток превращается в постоянный. Для анализа работы выпрямительного каскада нагляднее использовать осциллограф. Если на перед диодами вы увидите синусоиду, то после них окажется практически ровная линия. Но мелкие куски от синусоиды все равно останутся. От них избавитесь после.

К выбору диодов стоит отнестись с максимальной серьезностью. Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора, то потребуется использовать элементы, у которых величина обратного тока до 10 Ампер. Если же намерены осуществлять питание слаботочных потребителей, то вполне достаточно окажется мостовой сборки. Вот тут стоит остановиться. Предпочтение стоит отдавать схеме выпрямителя, собранного по типу мост – из четырех диодов. Если применить на одном полупроводнике (однополупериодная схема), то КПД блока питания уменьшается практически вдвое.

Блок фильтров

Теперь, когда на выходе имеется постоянное напряжение, то необходимо, чтобы схема блока питания на 12 Вольт была немного усовершенствована. Для этой цели нужно использовать фильтры. Для питания бытовой техники достаточно применить LC-цепочку. О ней стоит рассказать более подробно. К плюсовому выходу выпрямительного каскада подключается индуктивность – дроссель. Ток должен проходить через него, это первая ступень фильтрации. Далее идет вторая – электролитический конденсатор с большой емкостью (несколько тысяч микрофарад).

После дросселя к плюсу подключается электролитический конденсатор. Второй его вывод соединяется с общим проводом (минусом). Суть работы электролитического конденсатора в том, что он позволяет избавиться от всей переменной составляющей тока. Помните, на выходе выпрямителя оставались небольшие кусочки синусоиды? Вот, именно от нее нужно избавиться, иначе блок питания 12 Вольт 12 Ампер будет создавать помеху для устройства, подключаемого к нему. Например, магнитола или радиоприемник будет издавать сильный гул.

Стабилизация напряжения на выходе

Для осуществления стабилизации выходного напряжения можно воспользоваться одним всего полупроводниковым элементом. Это может быть как стабилитрон с напряжением рабочим 12 Вольт, так и более современные и совершенные сборки типа LM317, LM7812. Последние рассчитаны на стабилизацию напряжения на уровне 12 Вольт. Следовательно, даже при условии, что на выходе выпрямительного каскада 15 Вольт, после стабилизации останется всего 12. Все остальное уходит в тепло. А это значит, что крайне важно устанавливать стабилизатор на радиатор.

Регулировка напряжения 0-12 Вольт

Для большей универсальности прибора стоит воспользоваться несложной схемой, которую можно соорудить за несколько минут. Такое можно воплотить при помощи ранее упомянутой сборки LM317. Только отличие от схемы включения в режиме стабилизации будет небольшое. В разрыв провода, который идет на минус, включается переменный резистор 5 кОм. Между выходом сборки и переменным резистором включено сопротивление около 220 Ом. А между входом и выходом стабилизатора защита от обратного напряжения – полупроводниковый диод. Таким образом, блок питания 12 Вольт, своими руками собранный, превращается в многофункциональное устройство. Теперь остается только произвести сборку его и градуировку шкалы. А можно и вовсе на выходе поставить электронный вольтметр, по которому и смотреть текущее значение напряжения.

Блок питания достаточно прост в изготовлении, если немножко разобраться с теоретической частью и понять, как он работает. Все не так сложно, как кажется. Из чего состоит блок питания на 12 вольт, с фото и примерами, а также описание его элементов и принцип работы – далее в статье.

Краткое содержимое статьи:

Основные элементы и принцип действия блоков питания

Главной частью является понижающий трансформатор, причем при отсутствии его с необходимыми параметрами, то вторичная обмотка перематывается вручную и получается необходимое выходное напряжение. Посредством трансформатора происходит уменьшение напряжения сети 220 вольт до 12, идущих дальше к потребителю.

Принципиальной разницы между штатными устройствами и с перемотанной вторичной обмоткой нет, главное – правильно рассчитать сечение провода и количество его витков на обмотке.

Далее ток идет на выпрямитель. Состоит из полупроводников, например, диодов. Диодный мост, в разных схемах, может состоять из одного, двух или четырех диодов. После выпрямителя ток поступает на конденсатор, также в схеме для выдачи стабильного напряжения желательно включение стабилитрона с соответствующими характеристиками.

Трансформатор

Состоит трансформатор из сердечника, изготовленного из ферромагнетика, а также первичной и вторичной обмоток. На первичную обмотку приходит 220 вольт, а со вторичной, в данном случае, снимается 12, идущие на выпрямитель. Сердечники в данном типе блоков питания по большей части изготавливают Ш-образной и U-образной формы.

Расположение обмоток допускается как одна на другой на общей катушке, так и по отдельности. К примеру, у U-образного сердечника пара катушек, на каждую из которых намотано по половине обмоток. Выводы при подсоединении трансформатора подключают последовательно.

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:

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

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.

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:

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:

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:

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. О них мы недавно писали большую статью — Как устроен компьютерный блок питания.

Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.

У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие 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, подробнее об этом мы писали в статье о биполярных транзисторах. 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.

зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками

зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками

 

В различных ситуациях требуются разные по напряжению и мощности ИП. Поэтому многие покупают или делают такой, чтоб хватило на все случаи.

И проще всего взять за основу компьютерный. Данный лабораторный блок питания с характеристиками 0-22 В 20 А переделан с небольшой доработкой из компьютерного АТХ на ШИМ 2003. Для переделки использовал JNC mod. LC-B250ATX. Идея не нова и в интернете множество подобных решений, некоторые были изучены, но окончательное получилось свое. Результатом очень доволен. Сейчас ожидаю посылку из Китая с совмещенными индикаторами напряжения и тока, и, соответственно, заменю. Тогда можно будет назвать мою разработку ЛБП — зарядное для автомобильных АКБ.

 

 

Схема регулируемого блока питания:

Первым делом выпаял все провода выходных напряжений +12, -12, +5, -5 и 3,3 В. Выпаял все, кроме +12 В диоды, конденсаторы, нагрузочные резисторы.

Заменил входные высоковольтные электролиты 220 х 200 на 470 х 200. Если есть, то лучше ставить бОльшую емкость. Иногда производитель экономит на входном фильтре по питанию — соответственно рекомендую допаять, если отсутствует.

Выходной дроссель +12 В перемотал. Новый — 50 витков проводом диаметром 1 мм, удалив старые намотки. Конденсатор заменил на 4700 мкф х 35 В.

Так как в блоке имеется дежурное питание с напряжениями 5 и 17 вольт, то использовал их для питания 2003-й и по узлу проверки напряжений.

На вывод 4 подал прямое напряжение +5 вольт с «дежурки» (т.е. соединил его с выводом 1). С помощью резисторного 1,5 и 3 кОм делителя напряжения от 5 вольт дежурного питания сделал 3,2 и подал его на вход 3 и на правый вывод резистора R56, который потом выходит на вывод 11 микросхемы.

Установив микросхему 7812 на выход 17 вольт с дежурки (конденсатор С15) получил 12 вольт и подключил к резистору 1 Ком (без номера на схеме), который левым концом подключается к выводу 6 микросхемы. Также через резистор 33 Ом запитал вентилятор охлаждения, который просто перевернул, чтоб он дул внутрь. Резистор нужен для того, чтоб снизить обороты и шумность вентилятора.

Всю цепочку резисторов и диодов отрицательных напряжений (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) выпаял из платы, вывод 5 микросхемы закоротил на землю.

Добавил регулировку напряжения и индикатор выходного напряжения из китайского интернет магазина. Только необходимо запитать последний от дежурки +5 В, а не от измеряемого напряжения (он начинает работать от +3 В). Испытания блока питания

Испытания проводились одновременным подключением нескольких автомобильных ламп (55+60+60) Вт.

Это примерно 15 Ампер при 14 В. Проработал минут 15 без проблем. В некоторых источниках рекомендуют изолировать общий провод выхода 12 В от корпуса, но тогда появляется свист. Используя в качестве источника питания автомобильной магнитолы не заметил никаких помех ни на радио, ни в других режимах, а 4*40 Вт тянет отлично. С уважением, Петровский Андрей.

DIY: Как сделать блок питания 9 В из батареи дрели

Здравствуйте и добро пожаловать в мой первый проект DIY для Premier Guitar . Я собираюсь объяснить, как сделать батарейный блок питания для педалборда (Изображение 1) . Мы будем использовать аккумулятор для аккумуляторной дрели для питания и некоторые другие предметы, которые у вас, возможно, уже есть. Все детали, необходимые для этого проекта, можно легко найти и купить в Интернете.


Зачем вам использовать батарею дрели для питания ваших педалей эффектов? Зарядив свои эффекты от батареи, вы устраняете вероятность шума, вызванного плохой проводкой в ​​вашем доме или в помещении, это исключает возможные контуры заземления, а также шнур, о котором можно споткнуться, и это расширяет ваши возможности для размещения педалборда. .Батареи для дрелей прочные, легко перезаряжаемые и прослужат очень долго, прежде чем потребуется подзарядка. Они просто вставляют и выскакивают из зарядного устройства, а также выскакивают из источника питания. Если у вас уже есть пара запасных аккумуляторов, стоимость этой сборки невелика. Запасные батареи можно приобрести в Интернете, если у вас уже есть зарядное устройство, или вы даже можете купить батареи и зарядное устройство.

Изображение 2

Если вы модифицировали проводку своих гитар, у вас, вероятно, есть инструменты и навыки, необходимые для создания этого проекта.Вам понадобится хороший паяльник и припой, дрель, плоскогубцы, мультиметр и, конечно же, защита для глаз. Если вы похожи на меня, вам также понадобятся очки для чтения, чтобы видеть, что вы делаете. Эта сборка довольно проста и понятна, как вы можете видеть на схеме подключения, показанной на Image 2 . Оранжевый квадрат — это задняя часть обычного педального переключателя 3PDT, который можно найти в большинстве стомпбоксов. Я использовал ножной переключатель 3PDT, но ножной переключатель 2PDT или любой тумблер также подойдет для этого проекта.

Изображение 3

Два самых важных элемента, которые нам нужны, помимо батареи, — это адаптер батареи и понижающий преобразователь, иногда называемый преобразователем напряжения. Батарея подключается к адаптеру так же, как к дрели, и имеет два провода, которые позволяют нам подключаться к источнику питания от аккумулятора. Батарейные адаптеры производятся для нескольких марок батарей для сверл. Я использую Milwaukee, но Makita и DeWalt также будут работать над этим проектом. Я купил свой аккумуляторный адаптер ( Image 3 ) примерно за 16 долларов на Amazon.

Понижающий преобразователь позволяет вам регулировать (или «понижать») напряжение, поступающее от батареи, до 9 вольт, что является напряжением, которое вы хотите для большинства педалей. Эти агрегаты также дешевы. Я купил пачку из четырех штук, на случай, если одну испортил. Возьмите тот, который будет выдерживать не менее 25 вольт в верхнем диапазоне и ниже нашего целевого напряжения 9 вольт. Также проверьте, какой ток он может выдержать: 3-5 ампер должно быть достаточно.

Изображение 4

Купленный мною понижающий преобразователь имеет размеры примерно 2 на 1 дюйм ( Изображение 4 ), с подключениями для входа и выхода постоянного тока.Небольшой латунный винт наверху синей прямоугольной коробки — это регулировка. У меня поворот винта против часовой стрелки снижает выходное напряжение. Чтобы установить регулировочный винт, понадобится действительно маленькая отвертка, а чтобы понизить его до 9 вольт, нужно сделать много оборотов.

Купленный мною понижающий преобразователь рассчитан на 3 ампера электрического тока. Итак, сколько тока потребляют ваши педали? Я нашел хороший список различных педалей и их мощность на Stinkfoot.se. Четыре педали, которые я использовал в последнее время, потребляют в общей сложности 113 мА или.113 амп. Важно отметить, что педали потребляют энергию всякий раз, когда к ним подключен гитарный шнур, даже когда они выключены. Ножной переключатель на педали просто направляет сигнал по схеме и не останавливает потребление энергии. Вот почему мы ставим педальный переключатель в наш проект, чтобы мы могли выключить питание. Мы также добавим светодиод, чтобы напоминать нам о включении питания.

В этом проекте мы будем использовать базовый корпус педали. Я использовал один размером примерно 2 1/4 дюйма на 4 1/4 дюйма, и его поставляли в коробке по три штуки.Коробка поставляется со специальным ступенчатым сверлом, которое проделывает отверстия для таких вещей, как домкраты, переключатели и светодиоды, а также полезный список шагов, которые подходят для разных частей. Кусок малярной ленты, обернутый вокруг сверла на соответствующем этапе, поможет вам просверлить отверстие нужного размера, не заходя слишком далеко.

Что еще нам понадобится?

  • Один ножной переключатель 3PDT (педальный переключатель 2PDT также будет работать)
  • Светодиод и монтажная панель
  • Один 4.7 кОм (выпадающий)
  • Цилиндрический разъем, совместимый с вашим шнуром питания
  • Два цвета соединительного провода, 22 AWG или 24 AWG
  • Стойки для установки понижающего преобразователя или силиконовый герметик
  • Три или четыре гайки и болты для крепления адаптера аккумулятора.
  • И, наконец, нам понадобится старый шнур питания с последовательной цепью, который, как я знаю, у вас валяется, для питания ваших педалей.

Использование термоусадочных трубок не обязательно, но они сделают вашу сборку намного аккуратнее, чем использование изоленты.Купив их, вы найдете им множество применений, и они часто пригодятся. У меня есть сумка с кучей кусков разного диаметра за пару баксов, и она прослужила мне несколько лет.

Изображение 5

А теперь приступим. Вы можете легко увидеть все детали и подсоединение проводов к корпусу (рис. 5). Первое, что мы сделаем, это прикрутим адаптер батареи к нижней части корпуса. Тщательно отметьте, где проходят отверстия. Используйте самые короткие болты, чтобы они не мешали проводке, оставив место для доступа к винтам, которые скрепляют корпус.

Изображение 6

Затем отметьте, где просверлить отверстия для педального переключателя, светодиода и домкрата. Вам понадобится еще одно отверстие, чтобы подвести провода от адаптера к корпусу: поместите его на конец, противоположный разъему. Обязательно отшлифуйте это последнее отверстие аккуратно и гладко по краям, чтобы не повредить проволоку. Я проделал отверстие для домкрата примерно на полпути между верхом и низом корпуса, и это оставило мне достаточно места для проводки. Убедитесь, что между разъемом и педалью достаточно места ( Изображение 6 ).Теперь мы можем установить разъем, педальный переключатель и светодиодную панель.

На этом этапе вам просто нужно следовать схеме, чтобы подключить все. Я использовал провод 22 AWG и нашел его немного громоздким, чтобы вставить его в несколько более узких мест и припаять. На этой ноте, вероятно, подойдет провод 24 AWG. Он должен быть рассчитан на ток от 1,4 до 3,5 ампер, в зависимости от того, многожильный он или сплошной. Чтобы дать вам представление, ток 1,4 ампера более чем в 10 раз превышает ток, который тянут мои четыре педали.

Я установил еще один разъем для 18-вольтового выхода, на всякий случай, если мне когда-нибудь достанется 18-вольтовая педаль.(Для этого также потребуется второй понижающий преобразователь.) Однако после его подключения я обнаружил, что мои 18-вольтовые батареи на самом деле примерно 20 вольт, поэтому я удалил проводку.

Изображение 7

Если у вас нет стоек для понижающего преобразователя, вам нужен другой способ его крепления внутри корпуса. Я использовал силиконовый герметик, чтобы приклеить свой к тонкому куску дерева. Я использовал спирт, чтобы очистить корпус, куда я положил силикон, чтобы убедиться, что он прилипнет. После высыхания силикона и подключения преобразователя я использовал больше силикона, чтобы приклеить его к корпусу ( Изображение 7 ).

Изображение 8

Отрежьте провода от адаптера аккумулятора до более короткой длины, пропустите провода от входа понижающего преобразователя через отверстие в корпусе и припаяйте их к проводам аккумулятора. Здесь вам пригодится термоусадочная трубка. Используйте еще немного этого силикона, чтобы закрепить провода в отверстии, когда убедитесь, что все работает. И убедитесь, что вы подключили разъемы так, чтобы центр был отрицательным ( Изображение 8 ).

Изображение 9

Для работы светодиода требуется резистор, припаянный к положительной клемме последовательно.Положительная нога длиннее. Пропустите ножки светодиода через пластиковую монтажную втулку, которая идет в комплекте с лицевой панелью, прежде чем паять резистор ( Изображение 9 ). Затем светодиод просто войдет в лицевую панель. Если ваш светодиод расположен достаточно близко, вы можете припаять другой конец резистора к переключателю, как это сделал я. Вы можете использовать проволоку, если она слишком далеко. Другой вывод светодиода идет на землю от аккумулятора. Стоит отметить, что номинал выпадающего резистора во многом зависит от типа и цвета светодиода.Мы используем резистор 4,7 кОм, который отлично работает с синим стандартным светодиодом. Для всех других цветов и типов светодиодов тип резистора можно пересчитать онлайн. Хороший ресурс для этого: http://www.muzique.com/schem/led.htm.

Если вы все спаяли правильно, все готово! У меня есть две батарейки для дрели разного размера, и даже самые маленькие проработают мои педали в течение девяти часов. Я бы посоветовал включить источник питания и проверить мультиметром перед подключением любой из ваших педалей, следя за тем, чтобы полярность вашего выхода была правильной.

Как вы могли изменить мой дизайн? Вы можете использовать больший корпус и больше разъемов, что позволит вам подключать каждую педаль к отдельному кабелю. Вместо более крупного корпуса можно сделать отдельную коробку с множеством разъемов питания. Второй понижающий преобразователь может обеспечить питание 18 В. Возможно, для вас имеет смысл установить адаптер аккумулятора прямо на педалборд, а корпус педали отдельно. Дайте мне знать, если у вас есть другие идеи в разделе комментариев в Интернете.

Для меня это был приятный переход от моих обычных проектов.У меня много оставшихся деталей, так что я думаю, пора подумать о том, что делать дальше. КП: «Я бы посоветовал включить ваш источник питания и проверить с помощью мультиметра, прежде чем подключать любую из ваших педалей, следя за тем, чтобы полярность вашего вывода правильная. »

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

Преобразование сверла

Power Wheels за 5 шагов

Мы являемся аффилированным лицом
Мы надеемся, что вам понравятся продукты, которые мы рекомендуем! Просто чтобы вы знали, мы можем получить долю от продаж или другую компенсацию по ссылкам на этой странице.Спасибо, если вы воспользуетесь нашими ссылками, мы очень ценим это!

Силовые колеса Преобразование дрели для самостоятельного изготовления экономит деньги за счет использования аккумулятора 18 или 20 В и зарядного устройства от сломанных электроинструментов. Просто отрежьте разъем от стандартной батареи, добавьте встроенный предохранитель на 30 А между красным проводом и подключите его к адаптеру, напечатанному на 3D-принтере. Подключите новую батарею, и скорость значительно увеличится.

Эта альтернатива батареям DIY Power Wheels — отличный способ переработать старые батареи электроинструмента.Эти литий-ионные батареи являются одними из самых токсичных типов батарей в мире!

Аккумулятор может выделять свинец, ртуть и кадмий, которые загрязняют наши свалки и являются опасными отходами для будущих поколений.

Это преобразование дает второй срок службы аккумуляторной батареи электроинструмента на 18 или 20 В. Мы превратили его в аккумуляторную батарею Power Wheels на 18 В, которая поместится прямо в любимую игрушечную машинку, грузовик или джип вашего ребенка!

Продукт

Адаптер батареи для разъема питания док-станции DeWALT 20 В, макс. 18 В…

HUIQIAODS ATC / ATO 30A In-Line Fuse Holder 16 Gauge …

Аккумулятор DEWALT 20V MAX, компактный 1,5 Ач (DCB201)

DeWALT DCB107 12V / 20V MAX Литий-ионное зарядное устройство (бестарная упаковка)

Audiopipe 10 Gauge Wire Red & Black Power Ground 100 FT each …

3D Printed Adapter

Product

Battery Adapter for DeWALT 20V Max 18v Power Connector …

Предохранитель 30 А

Продукт

HUIQIAODS ATC / ATO 30A In -Line Fuse Holder 16 Gauge Проводка…

Аккумулятор

Изделие

Аккумулятор DEWALT 20V MAX, компактный 1,5 Ач (DCB201)

Зарядное устройство

Изделие

DeWALT DCB107 12V / 20V MAX Литий-ионное зарядное устройство (в большой упаковке)

10ga Wire

Product

Audiopipe Red 10 Gauge & Black Power Ground 100 футов каждая …

Как выполнить преобразование аккумуляторной батареи Power Wheels Drill

При необходимости необходимые продукты будут перечислены выше. Для этого потребуются следующие детали и инструменты:

Детали

Инструменты

  • Инструмент для обжима проводов
  • Электрическая лента
  • Паяльник / провод 10ga
  • Устройства для зачистки проводов
  • Отвертка

Шаг 1: Найдите запас Аккумулятор

Во-первых, вы хотите найти аккумулятор в колесах Power Wheels.Он может быть в багажнике, под капотом или сиденьем.

Как только вы найдете его, снимите его с автомобиля, вам придется отцепить его от жгута проводов, и, возможно, он будет удерживаться на стержне.

Шаг 2: Модифицируйте ложу и батарею сверла

Что мы хотим сделать дальше, так это отрезать два провода, которые прикреплены к стандартной батарее, так как нам понадобится соединительный штекер.

Имейте в виду, что в этом случае вы больше не сможете использовать штатную батарею.

Мы хотим взять штекер штатного разъема аккумулятора и прикрепить его к адаптеру аккумулятора DeWalt, напечатанному на 3D-принтере.Для этого мы соединим отрицательный (черный) провод с другим черным проводом, для начала мы можем просто скрутить провода вместе и использовать изоленту.

Вы можете вернуться к этой части позже с помощью обжимных клещей. Что касается положительных проводов (красный), мы также хотим их соединить, за исключением того, что мы хотим установить между ними встроенный предохранитель на 30 А.

Это защитит ваш двигатель от слишком большой мощности, если это произойдет, предохранитель сломается и остановит его.

Шаг 3. Подключение батареи дрели

Теперь у нас есть провода, пора все подключить.Убедитесь, что предохранитель находится между красными проводами.

Вы можете использовать липучку на задней стороне держателя адаптера аккумулятора, чтобы закрепить его внутри автомобиля. Рекомендуется также установить комплект электрического регулятора скорости, чтобы вы могли контролировать количество энергии, поступающей на колеса, и ребенок мог легко освоить вновь обретенную мощность.

Я знаю по собственному опыту, что они действительно могут летать, если вы установите аккумулятор 18 В.

Шаг 4: Проверка силовых колес

После подключения аккумулятора вы хотите проверить их и двигатели, нажав на педаль газа и наблюдая, как вращаются задние колеса.Вы сразу заметите огромную разницу по сравнению со стандартными батареями.

Литиевый аккумулятор для инструмента также намного легче, что увеличивает скорость езды даже больше, чем аккумулятор на 12 В или 6 В, с которым вы начали.

Шаг 5: Завершение

Если все пойдет хорошо, тест будет успешным, и он отлично работает. Затем перейдите по проводам и убедитесь, что они надежно закреплены, рекомендуется спаять провода вместе, если у вас есть опыт в этой области.

Для проверки напряжения можно использовать мультиметр.

Закройте все и не забудьте навести порядок и убрать все обратно, иначе вы будете похожи на меня и никогда не сможете найти то, что мне нужно.

Если этот процесс не для вас, вы также можете приобрести запасной аккумулятор или зарядное устройство здесь. Я разобрал его у производителя, чтобы было легче найти тот, который вам нужен.

Могу ли я добавить два аккумулятора?

Да, вы можете добавить две батареи вместо одной. Это увеличит время работы Power Wheels, в основном вдвое.

Если у вас 20v 1.5Ah, вы рассчитываете 15 минут на одну батарею и 30 минут на две батареи. Сообщается, что это также даст ему еще большую скорость, но вы должны убедиться, что делаете это правильно.

Вам необходимо подключить батареи параллельно. Если вы этого не сделаете, вы обеспечите двигатели мощностью 36-40 В.

Хотя это звучит неплохо, вы не только разорвете лужайку, но и слишком сильно толкнете электрические части силовых колес.Не только ваши моторы, но и ваша коробка передач сделаны из пластиковых деталей, когда они в наличии, они просто разорвут их на части.

Вот почему вы должны запускать батареи параллельно, у нас есть руководство, как это сделать, но вот простая фотография, чтобы дать вам представление о том, что мы имеем в виду, но вместо батарей на 6 В это будут батареи на 18 В.

Преимущества Power Wheels Drill Преобразование батареи

  • Самостоятельная установка батареи не так уж и сложна, и вам не нужно быть экспертом; вам необходимо иметь общие знания в области электромонтажных работ и пользоваться предохранителем.
  • Вес батареи намного меньше, что делает автомобиль еще легче, так как стандартная батарея обычно составляет около 10 фунтов, это всего лишь унции.
  • Литиевые батареи заряжаются намного быстрее, у вас могут быть дополнительные батареи, а при использовании одной вставлять другую в зарядное устройство.
  • Автомобиль будет иметь такую ​​большую мощность, что при остановке может даже покататься с места (заносить).

Недостатки преобразования аккумуляторной батареи Power Wheels Drill

  • Добавление более мощных аккумуляторов заставит двигатель работать больше, и он может сгореть.Рекомендуется модернизировать мотор.
  • Не только двигатель, но и коробка передач могут быть изношены, если вы не модернизируете коробку передач.
  • Колеса могут пробуксовывать, если не добавить тяги просто из-за всей мощности.
  • С приростом мощности и скорости пришло время достать детский шлем.
  • Если у вас разряженная батарея Ач, время работы не будет таким же, как у батареи 12 В или 6 В. Например, вы можете рассчитывать на 15 минут работы на каждые 1,5 Ач. Вы можете бороться с этим, ища батареи с большей емкостью в Ач или подключая батареи параллельно.

Безопасность при замене батарей (Важно)

Теперь, когда игрушки заряжены, важно защитить детей. Новый заряженный аттракцион действительно может летать и, возможно, переворачиваться.

Настоятельно рекомендуется приобрести детям как минимум каски, а также выше нижнего предела возраста.

Если вы установили ESC, вы можете регулировать скорость для каждого гонщика отдельно, но если вы этого не сделали, разрешите детям старшего возраста кататься только в безопасном и безопасном месте.

Power Wheels Советы по изготовлению аккумуляторов

  • Чтобы увеличить длину стандартного двигателя и коробки передач, не вставляйте новые батареи, когда первая умирает. Подождите, пока детали остынут.
  • Обновите другие детали, такие как двигатели и коробки передач, иначе они выйдут из строя.
  • Добавление распределительного блока — отличный способ организовать провода.
  • В этой статье рассказывается об использовании адаптера, который работает с аккумуляторами DeWalt и Hercules.Однако вы можете сделать их с другими брендами, такими как Ryobi и Milwaukee, но для этого потребуется другой адаптер.
  • Некоторые люди используют фонарики и делают провода в сам фонарик вместо того, чтобы покупать адаптер, это сэкономит деньги на общей цене, поскольку фонарик сам является держателем.

Power Wheels Альтернативные аккумуляторы

Есть много альтернативных вариантов аккумуляторов, например, взять аккумулятор газонокосилки и вставить его в Power Wheels. Это забавный проект, сделанный своими руками, но он не так хорош, как переоборудование дрели в батарею.

Что такое преобразование батареи дрели? Просто так!

Он берет аккумулятор от старой дрели или фонарика и заставляет его питать ваш автомобиль.

Это может быть одно из лучших преобразований, если у вас есть сломанные электроинструменты, которые больше не работают, но у вас все еще есть батареи и зарядное устройство.

Выше показано, как преобразовать литий-ионный аккумулятор на 18 В в модернизированный аккумулятор на 18 В. Это экономит много денег по сравнению с простой покупкой силовых колес на 18 или 24 В.

Вывод

Вот и все! Вы сэкономили деньги на 18-вольтовых батареях, а дети получили действительно быстрые колеса Power Wheels.

Тем не менее, это отличный DIY-проект, который можно сделать на заводских колесах Power Wheels; убедитесь, что вы знаете, что это приведет к изнашиванию ваших двигателей и коробок передач намного быстрее. Если у вас нет комплекта ESC, вы не сможете контролировать напряжение, подаваемое на колеса, поэтому автомобиль всегда будет двигаться быстро.


Пожалуйста, будьте осторожны и используйте на свой страх и риск
Ни один из авторов, участников, администраторов или кого-либо еще, имеющего отношение к RCRideOnCars.com каким бы то ни было образом может нести ответственность за использование вами информации, содержащейся на этих веб-страницах или связанных с ними.

источник питания — Почему многие ноутбуки работают от 19 вольт?

Теперь есть ноутбуки, в которых используются внешние блоки питания, рассчитанные ровно на 19 вольт. Это не кратное ничему подходящему. Меня много озадачивает.

Это не вопрос дизайна, как он поставлен, но он имеет отношение к проектированию систем зарядки аккумуляторов.

Резюме:

  • Напряжение немного больше, чем кратное напряжению полностью заряженного литий-ионного аккумулятора — такого типа используется почти в каждом современном ноутбуке.

  • В большинстве портативных компьютеров используются литий-ионные батареи.

  • 19 В обеспечивает напряжение, подходящее для использования для последовательной зарядки до 4 литий-ионных элементов с использованием понижающего преобразователя для эффективного снижения избыточного напряжения.

  • Возможны различные комбинации последовательных и параллельных ячеек.

  • Можно использовать напряжения чуть ниже 19 В, но 19 В — это стандартное полезное напряжение, которое подходит для большинства случаев.


Практически во всех современных ноутбуках используются литий-ионные (LiIon) батареи. Каждая батарея состоит как минимум из нескольких литий-ионных элементов в последовательной «цепочке» и может состоять из нескольких параллельных комбинаций нескольких последовательных цепочек.

Литий-ионный аккумулятор имеет максимальное напряжение зарядки 4,2 В (4,3 В для смелых и безрассудных). Для зарядки элемента с напряжением 4,2 В требуется, по крайней мере, немного большее напряжение, чтобы обеспечить некоторый «запас», позволяющий электронике управления зарядом функционировать.По крайней мере, можно было бы добавить около 0,1 В, но обычно было бы полезно, по крайней мере, 0,5 В, а можно было бы использовать больше.

Одна ячейка = 4,2 В
Две ячейки = 8,4 В
Три ячейки = 12,6 В
Четыре ячейки = 16,8 В
Пять ячеек = 21 В.

Обычно в зарядном устройстве используется импульсный источник питания (SMPS) для преобразования имеющегося напряжения в требуемое. SMPS может быть повышающим преобразователем (с увеличением напряжения) или понижающим преобразователем (с понижением напряжения) или переключаться с одного на другой по мере необходимости.Во многих случаях понижающий преобразователь может быть более эффективным, чем повышающий преобразователь. В этом случае, используя понижающий преобразователь, можно будет заряжать до 4 элементов последовательно.

Я видел аккумуляторы для ноутбуков с

3 элемента в серии (3S),
4 элемента в серии (4S),
6 элементов в 2 параллельных цепочках по 3 (2P3S),
8 элементов в 2 параллельных цепочках по 4 (2P4S)

, а при напряжении источника 19 В можно было бы заряжать 1, 2, 3 или 4 LiIon-элемента последовательно и любое количество их параллельных цепочек.

Для ячеек на 16,8 В оставьте запас мощности (19–16,8) = 2,4 В для электроники. Большая часть этого не требуется, и разница компенсируется понижающим преобразователем, который действует как «электронный редуктор», принимая энергию при одном напряжении и выводя ее при более низком напряжении и соответственно более высоком токе.

При запасе, скажем, 0,7 В, теоретически можно было бы использовать, скажем, 16,8 В + 0,5 В = 17,5 В от источника питания, но использование 19 В гарантирует, что его хватит на любой случай, и избыток не будет потрачен впустую в качестве понижающего преобразователя преобразует напряжение по мере необходимости.Падение напряжения, отличное от батареи, может происходить в переключателе SMPS (обычно MOSFET), диодах SMPS (или синхронном выпрямителе), проводке, разъемах, резистивных элементах измерения тока и схемах защиты. Желательно как можно меньшее падение, чтобы свести к минимуму потери энергии.

Когда ионно-литиевый элемент почти полностью разряжен, его напряжение на клеммах составляет около 3 В. Насколько низко они могут разряжаться, зависит от технических соображений, связанных с долговечностью и емкостью. При 3 В / ячейку 1/2/3/4 ячейки имеют напряжение на клеммах 3/6/9/12 вольт.Понижающий преобразователь компенсирует это пониженное напряжение для поддержания эффективности зарядки. Хорошая конструкция понижающего преобразователя может превышать КПД 95%, а в приложениях такого рода никогда не должен быть ниже 90% (хотя некоторые могут быть).


Недавно я заменил 4-элементную батарею нетбука на 6-элементную версию с увеличенной емкостью. Версия с 4 ячейками работала в конфигурации 4S, а версия с 6 ячейками — в 2P3S. Несмотря на более низкое напряжение новой батареи, схема зарядки приняла изменения, распознав батарею и соответствующим образом отрегулировав ее.Внесение такого рода изменений в систему, НЕ предназначенную для установки батареи с более низким напряжением, может нанести вред здоровью батареи, оборудования и пользователя.

Разница в напряжении в аккумуляторных инструментах

Вы, возможно, мастер, задаете вопросы об аккумуляторах, которые вы используете каждый день. Вы знаете, что в аккумуляторных инструментах есть несколько различий в напряжении, но, возможно, не до конца понимаете детали. Вот обсуждение DEWALT основ аккумуляторов. Прочтите о различиях между типами батарей и о том, на что обращать внимание при покупке новых аккумуляторных инструментов.

Здесь можно приобрести аккумуляторные инструменты DeWalt.

Что такое напряжение?

Напряжение батареи показывает, сколько энергии вырабатывает элемент в идеальных условиях. Это означает максимальный энергетический потенциал батареи и служит необходимостью для выработки электрического тока.

Что сейчас?

В то время как электрический потенциал батареи называется «напряжением», термин «ток» означает количество электричества, проходящего через цепь.

Учитывайте напряжение и ампер-часы при исследовании конкретных батарей и при сравнении беспроводных инструментов.Напряжение измеряет энергию батареи, а амперы измеряют ток. Батареи с более высоким напряжением работают с более мощными аккумуляторными инструментами и обеспечивают энергию, необходимую для большинства приложений с высоким крутящим моментом. Некоторые типы батарей теряют напряжение во время разряда, тогда как другие остаются в основном стабильными.


Что означает AH?

Номинальные значения AH

Номинальные значения ампер-часов (AH) определяют, как долго аккумулятор удерживает заряд во время использования. Эти рейтинги различаются в зависимости от производителя и приложения, но работают как общие индикаторы при сравнении аналогичных продуктов.Проверяйте номинальные значения AH, когда вам нужно сравнить разные батареи. Более интенсивные приложения выиграют от батарей с более высокими показателями AH, что позволяет использовать их дольше и реже подзаряжать.

Например, рассмотрим аккумуляторную шлифовальную машину, работающую от батарей 20 В. Он работает от батарей с одинаковым напряжением, независимо от того, рекламируется ли эта батарея 3 Ач или 5 Ач, но батарея 20 В с 5 Ач позволит вам использовать беспроводной инструмент значительно дольше, прежде чем он разрядится.


Сравнение беспроводного инструмента

Понимание того, как разница в напряжении аккумуляторной батареи влияет на работу аккумуляторного инструмента, поможет вам выбрать правильные параметры. Инструменты с более высоким напряжением могут работать более эффективно при использовании в тяжелых условиях, и, как правило, они стоят немного дороже. Перфоратор — хороший пример инструмента, который использует более высокое напряжение.


Современные типы батарей

В лучших аккумуляторных инструментах используются батареи трех различных типов:

Никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (NiMH) батареи

Никель-кадмиевые (NiCd) бытовые батареи батареи были одними из первых выпущенных в широкое использование.Современные никель-металлогидридные (NiMH) батареи появились позже. Обе эти аккумуляторные технологии позволяют перезаряжаться между использованием, и обе имеют одинаковые преимущества.

Некоторые батареи перед зарядкой необходимо полностью разрядить. И NiCd, и NiMH батареи позволяют пользователям использовать полную емкость батареи без ущерба для будущих характеристик. Никель-кадмиевые батареи справляются с этим особенно хорошо, и вы можете хранить их без заряда без потери эффективности. В то время как многие типы аккумуляторов теряют свое напряжение при разряде, никель-металлгидридные аккумуляторы сохраняют свое напряжение в течение длительных периодов использования.Они также накапливают энергию более эффективно, чем никель-кадмиевые батареи.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы появились после никель-кадмиевых и никель-металлгидридных технологий. Эти батареи основаны на более совершенной технологии, чем другие модели, и быстро стали широко использоваться среди всех аккумуляторных инструментов. Это произошло потому, что литий-ионные батареи накапливают энергию с большей эффективностью, чем никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи. Они не требуют включения и выключения питания для поддержания производительности в течение долгого времени, и они меньше саморазряжаются во время хранения.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи, подобные тем, которые используются в беспроводных комбинированных наборах DEWALT®, предпочтительны в аккумуляторных инструментах высшего класса из-за их эффективного разряда энергии и большой емкости. Они не требуют такого же обслуживания, как другие батареи, и их можно перезаряжать даже после коротких периодов использования без ущерба для производительности элемента.


Напряжение аккумулятора в аккумуляторных инструментах

Некоторым аккумуляторным инструментам требуется больше энергии, чем другим.Для задач, требующих большего крутящего момента, требуются аккумуляторы с более высоким напряжением для выполнения самых сложных работ. По этой причине для больших аккумуляторных ножниц могут потребоваться батареи на 20 В, в то время как измерительным приборам для адекватной работы могут потребоваться только элементы на 12 В. Таким образом, напряжение аккумулятора в аккумуляторных инструментах имеет смысл: чем проще работа, тем меньше необходимая энергия. Вот почему многие мастера предпочитают использовать батарею 20 В MAX * вместо батареи 12 В для самых тяжелых работ: более высокое напряжение создает больший крутящий момент.

Вы можете заметить некоторые аккумуляторные перфораторы и дрели с более низким напряжением, чем в среднем. Опции в самом низком диапазоне часто поставляются с двигателями меньшего размера, чем инструменты с более высокими требованиями к энергии. Они часто используются в быту и могут не обеспечивать достаточной мощности для промышленных применений.


Стандартные напряжения для аккумуляторных инструментов DEWALT

20V MAX * Combo-Kits включают в себя различные типы инструментов, и все эти инструменты могут работать с батареей 20V MAX *.Независимо от того, какие аккумуляторные инструменты входят в комплект, эти наборы часто поставляются с блоками питания, которые работают с другими вашими инструментами. Если у вас есть одна батарея DEWALT, вы можете использовать ее для питания любого из ваших аккумуляторных инструментов DEWALT, которые имеют общее требование к напряжению. Аккумуляторы DEWALT 12 В MAX * работают точно так же; они просто генерируют меньшее напряжение, чем батареи 20V MAX *. Они также весят меньше. В то время как полноразмерная батарея на 12 В MAX * весит около 1/2 фунта, компактная батарея на 20 В MAX * весит более 1–1 / 2 фунта.


Скорость разряда батареи в аккумуляторных инструментах

В зависимости от типа используемой батареи вы можете заметить разницу в скорости разряда. Разница в напряжении в аккумуляторных инструментах — не единственный фактор, влияющий на продолжительность заряда. Хотя две разные батареи могут иметь одинаковое номинальное напряжение, одна может разряжаться быстрее, чем другая. В первую очередь это происходит из-за разницы в емкости, но также имеют значение возраст и состояние батареи.

Емкость аккумулятора по сравнению сСкорость разряда

Хотя вы можете проверить AH батареи, чтобы сравнить батареи с аналогичным напряжением, производительность вашего беспроводного инструмента зависит от ряда других факторов. Новая аккумуляторная дрель может иметь больший удар, чем та, которую вы носили в ящике с инструментами годами. Несмотря на то, что обе дрели имеют одинаковые общие характеристики, возраст более старого может повлиять на скорость его разряда. Но значение имеет не только возраст батареи, но и место хранения инструментов. Большинство аккумуляторных технологий не учитывают экстремальную жару или холод, не влияя на производительность, а для разных типов аккумуляторов требуются разные способы хранения.

Никель-металл-гидридные и никель-кадмиевые батареи следует хранить без остатка заряда. Эти типы аккумуляторов могут «запоминать», сколько заряда они получили в прошлый раз, а затем не потребуют большего заряда, чем в будущем. Чтобы этого не произошло, им время от времени требуется полная зарядка. Литий-ионные аккумуляторы не требуют полной разрядки перед тем, как убрать их. Вместо этого они работают наиболее эффективно с более частыми зарядками. Вы можете хранить их с половинным зарядом для достижения наилучших результатов. Когда вы вытаскиваете литий-ионные батареи из хранилища, любые аккумуляторные инструменты с лучшими характеристиками могут сразу же их снова использовать.


Аккумуляторы DEWALT

Аккумуляторы DEWALT MAX *

В этих аккумуляторных блоках используется литий-ионная технология для сохранения большего количества энергии без увеличения веса аккумуляторных инструментов. Они не разряжаются так быстро, как другие модели, и выдают постоянный уровень мощности, пока вы их используете. Эти рюкзаки — надежный вариант для работы в любых условиях, даже при сильном морозе. Они бывают нескольких разновидностей, включая все самые популярные напряжения в аккумуляторных инструментах.


Зарядные устройства DEWALT

Зарядное устройство с одной док-станцией

Зарядное устройство с одной док-станцией — это простое решение для повседневных задач.Если у вас две батареи, вы можете оставить одну в зарядном устройстве, а другую использовать в своих беспроводных инструментах. Зарядные станции часто принимают только одно напряжение батареи, поэтому перед покупкой проверьте совместимость. Некоторые зарядные устройства DEWALT MAX * принимают несколько напряжений, поэтому вам не нужно несколько зарядных устройств для ваших аккумуляторных инструментов.

Зарядное устройство с двойной док-станцией

Подобно зарядным устройствам с одной док-станцией, зарядные устройства с двойной док-станцией быстро восстанавливают заряд батареи. Вместо одной станции для резервного аккумулятора эти зарядные устройства поставляются с двумя док-станциями, что позволяет заряжать два инструмента одновременно.Это решение сокращает время, необходимое для зарядки нескольких батарей, поскольку вам не нужно ждать, пока разрядится одна батарея, прежде чем начинать работу следующей.

Прочие зарядные устройства

Универсальные зарядные устройства, в том числе устройство для быстрой зарядки NiCd / NiMH / Li-Ion DC9310 7,2–18 В, подходят для аккумуляторов нескольких типов. Эти зарядные устройства включают в себя все технологии, необходимые для работы с разными аккумуляторами, поэтому вам не нужно носить с собой несколько зарядных устройств, куда бы вы ни отправились.


Аккумуляторный инструмент Уход за аккумулятором и часто задаваемые вопросы

Нужно ли заряжать аккумулятор каждую ночь после работы, или мне нужно полностью разрядить энергию, чтобы обеспечить длительную работу аккумулятора?

Разрядить ли аккумулятор полностью зависит от типа используемой аккумуляторной батареи.Старые NiMH и NiCd аккумуляторы полагаются на своего рода память для хранения заряда. Для этих батарей более глубокая разрядка позволяет батареям сохранять большую энергоемкость в течение более длительных периодов времени. Современные литий-ионные аккумуляторы не имеют таких требований. Когда вы используете литий-ионную батарею для питания своих беспроводных инструментов, более короткое время разряда позволяет батарее работать как можно дольше. Вы можете заряжать эти батареи после каждой тренировки без ущерба для производительности устройства. Следует отметить, что литий-ионные аккумуляторы нельзя использовать до полной разрядки.Эти батареи следует перезаряжать после того, как вы закончите их использовать, независимо от того, сколько энергии было разряжено во время выполнения задачи.

Почему мне следует использовать батареи DEWALT с аккумуляторными инструментами?

Компания DEWALT разработала высококачественные аккумуляторы для всех своих аккумуляторных инструментов. Используя эти специально разработанные батареи, вы получаете надежный источник энергии, который накапливает больше энергии при каждой зарядке.

Какой тип батареи лучше всего подходит?

В разных ситуациях требуются разные технологии.В то время как никель-кадмиевые батареи в течение многих лет служили предпочтительной альтернативой щелочным батареям, никель-металлогидридные батареи превзошли свою емкость хранения энергии. Литий-ионные аккумуляторы также обладают большей емкостью, и все три работают как общие решения для тех, кто работает с аккумуляторными инструментами высшего класса.

Каковы преимущества более низкого напряжения в аккумуляторных инструментах?

Более низкое напряжение означает меньшую общую мощность, но также может означать более легкую батарею. Многие работы по ремонту дома не требуют того же количества энергии, что и промышленные проекты, и некоторые мастера могут предпочесть эти легкие конструкции для повседневных задач.Хотя более высокое напряжение в сверле обеспечивает больший крутящий момент, оно также увеличивает вес основания инструмента. Те, кому нужно легкое решение, могут выбрать более низкое напряжение, чтобы уменьшить вес своих аккумуляторных инструментов.

Независимо от типа батарей, с которыми вы работаете, разница напряжений в аккумуляторных инструментах играет важную роль в общей производительности. Более высокие напряжения работают в сочетании с более мощными двигателями, создавая больший крутящий момент. При покупке лучших аккумуляторных инструментов учитывайте напряжение аккумулятора и AH, чтобы обеспечить оптимальную производительность.

Ознакомьтесь с нашими связанными публикациями

Переменная 0–20 В Схема цепи источника питания на 1 А

Это простая схема переменного напряжения 0–20 В при максимальном выходном токе около 1 А.

Который использует обычные компоненты, которые легко купить в любом магазине, и использует транзисторы в качестве основных и контролирует выходное напряжение с помощью потенциометра.

Это также регулируемый источник питания для модельных железных дорог и общих проектов.


Схема регулируемого источника питания 0-20В

Мой друг приходит навестить меня.Он приносит много электронных печатных плат. Он спрашивает меня, что нам с ними делать? Это отличная идея для вторичной переработки.

Мне нравится делать проект блока питания постоянного тока. Сделаем простую схему переменного напряжения 0-20В. Он говорит, хорошо, хорошая идея.

Он применит их со старым усилителем мощности , около 40 лет назад. Несмотря на то, что они очень древние, некоторые части все еще находят множество применений. Нам это нравится.

  • Строит источник питания постоянного тока 0-30 В 3A

Как это работает

В приведенной выше схеме, когда в цепь поступает сеть 220 В / 120 В переменного тока, пропускайте через переключатель ВКЛ / ВЫКЛ-S1 и предохранитель- F1.

Затем трансформатор T1 изменяет 220VAC примерно на 24VAC.

После этого выпрямительный мост с D1 по D4 преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный ток.

Конденсатор C1 действует как накопительный конденсатор, он будет фильтровать постоянный ток для сглаживания, как нерегулируемый источник питания .

Теперь у нас есть напряжение постоянного тока 36V на C1. Затем этот поток проходит через R1 и оба стабилитрона ZD1 и ZD2 последовательно, каждый стабилитрон составляет 10 В. Они являются эталонным напряжением.Использование R1 ограничивает ток до ZD1 и ZD2, чтобы поддерживать постоянное напряжение на уровне около 20 В.

Далее это напряжение поступает на базу регулятора Дарлингтона Q1, Q2. Оба транзистора будут увеличивать ток, поэтому напряжение на R4 или выходе на нагрузку остается постоянным.

Почему мы добавляем эти компоненты:

  • Потенциометр VR1, регулировка выходного напряжения от 0 В до 20 В
  • Конденсатор C2, падение напряжения на VR1, чтобы быть стабильным вверх
  • Оба конденсатора C3, C4 уменьшают шум сигнал (переходной шум) в цепи.
  • Диод D5, защищает напряжение обратной связи, которое может убить другие компоненты

Он использует все транзисторы из него. Вместо этого вы можете изменить номер транзистора, например, TIP41, TIP31, , 2SD313, , h2061, , 2SC1061, , MJE3055 и другие. Но его ключевая особенность — это не менее 3А, , 40В, NPN транзисторы.

Регулируемый источник питания постоянного тока имеет выходное напряжение от 0 В до 20 В при 1 А с трансформатором, рассчитанным на 2 А ; или 0,7 А для трансформатора, рассчитанного на 1 А.

Загрузить это

Все полноразмерные изображения этого поста находятся в этой электронной книге: Elec Circuit vol. 2 ниже. Пожалуйста, поддержите меня. 🙂

Источник переменного тока 0–30 В на 1 А »

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Создайте свой собственный источник питания с резервным аккумулятором

Научитесь создавать резервный аккумуляторный блок питания для небольшой электроники, чтобы у вас никогда не закончилась энергия.

Есть много электроники, которая должна быть постоянно включена.Будильники — хороший тому пример. Если ночью отключится электричество, а будильник не сработает, вы можете пропустить очень важную встречу. Самым простым решением этой проблемы является система резервного питания от батареи. Таким образом, если мощность сети упадет ниже определенного порога, батареи автоматически возьмут на себя управление и будут поддерживать все в рабочем состоянии до тех пор, пока сетевое питание не будет восстановлено.

Материалы:

Источник питания постоянного тока

Аккумуляторы

Аккумулятор

Регулятор напряжения (опция)

Резистор 1 кОм

2 диода (рассчитаны на более высокий ток, чем у источника питания)

Штекерный разъем постоянного тока

Гнездовой разъем постоянного тока

Схема

Существует много различных типов систем резервного питания от батарей, и тип, который вы используете, во многом зависит от того, что вы запитываете.Для этого проекта я разработал простую схему, которую вы можете использовать для питания маломощной электроники, работающей от 12 вольт или меньше.

Во-первых, вам нужен блок питания постоянного тока. Они очень распространены и бывают разных номиналов напряжения и тока. Блок питания подключается к цепи с помощью разъема питания постоянного тока. Затем он подключается к блокирующему диоду. Блокирующий диод предотвращает обратную подачу электричества из системы резервного аккумулятора в источник питания. Далее подключается аккумуляторная батарея с помощью резистора и еще одного диода.Резистор позволяет батарее медленно заряжаться от источника питания, а диод обеспечивает путь с низким сопротивлением между батареей и цепью, чтобы он мог питать цепь, если напряжение источника питания когда-либо упадет слишком низко. Если схема, которую вы управляете, требует стабилизированного источника питания, вы можете просто добавить на конец стабилизатор напряжения.

Если вы запитываете Arduino или аналогичный микроконтроллер, вы должны иметь в виду, что вывод Vin и разъем питания постоянного тока уже подключены к внутреннему регулятору напряжения.Таким образом, вы можете подключать любое напряжение от 7 до 12 В напрямую к выводу Vin.

Выберите номинал резистора

Необходимо тщательно выбирать номинал резистора, чтобы аккумулятор не перезарядился. Чтобы выяснить, какой номинал резистора вам следует использовать, вам сначала нужно подумать о вашем источнике питания. Когда вы работаете с нерегулируемым источником питания, выходное напряжение не фиксируется. Когда цепь, которую он питает, выключается или отключается, напряжение на выходных клеммах повышается.Это напряжение холостого хода может быть на 50% выше, чем напряжение, указанное на этикетке на корпусе источника питания. Чтобы это проверить, возьмите мультиметр и измерьте напряжение на выходных клеммах блока питания, когда никакая другая цепь не подключена. Это будет максимальное напряжение блока питания.

NiMH аккумулятор можно безопасно заряжать со скоростью C / 10 или одной десятой его емкости в час. Однако, когда аккумулятор полностью заряжен, продолжение подачи такого количества тока может быстро его повредить.Если аккумулятор должен непрерывно заряжаться в течение неопределенного периода времени (например, в системе резервного питания от аккумулятора), то скорость заряда должна быть очень низкой. В идеале вы хотите, чтобы ток заряда был C / 300 или меньше.

В моем случае я использую аккумуляторную батарею из никель-металлгидридных аккумуляторов AA емкостью 2500 мАч. На всякий случай я хочу, чтобы ток заряда был 8 мА или меньше. Учитывая это, вы можете рассчитать, какой номинал резистора должен быть.

Чтобы рассчитать необходимое значение вашего резистора, начните с напряжения холостого хода источника питания, затем вычтите напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи.Это дает вам напряжение на резисторе. Чтобы найти сопротивление, разделите разницу напряжений на максимальный ток. В моем случае источник питания имел напряжение холостого хода 9 В, а напряжение аккумуляторной батареи было около 6 В. Это дало разность напряжений 3 В. Разделив эти 3 вольта на ток в 0,008 ампер, мы получим сопротивление 375 Ом. Таким образом, ваш резистор должен быть не менее 375 Ом. Для большей безопасности я использовал резистор на 1 кОм. Однако имейте в виду, что использование большего резистора значительно замедлит зарядку.Это не проблема, если система резервного питания используется очень редко.

Использование резервного источника питания от батареи

Используя схему резервного аккумулятора, которую я разработал, вы можете подключить источник питания к гнезду питания постоянного тока. Он подключен к цепи резервного аккумулятора. Затем на выходе схемы резервного аккумулятора имеется штекерный разъем питания постоянного тока, который можно подключить к электронному устройству, которое вы хотите запитать. Эта простая конструкция плагина означает, что вам не нужно модифицировать ни блок питания, ни устройство.

Попробуйте сами! Получите спецификацию.

Обеспечьте питание ваших аккумуляторных инструментов на рабочем месте с помощью этой самодельной солнечной зарядной станции

Главное — отказаться от инвертора и получить питание напрямую от 12-вольтовых батарей.

Зарядные станции на солнечных батареях для строительных площадок давно назрела. Одна из причин, по которой они не усеивают полки вашего местного коробочного магазина, заключается в том, что инструменты имеют разные батареи и обычно оснащены собственными адаптерами питания для перехода от кондиционера к встроенной батарее постоянного тока в инструменте.И, как вы скоро узнаете от инженера Джеффа Яго, «для питания 120-вольтовых электроинструментов переменного тока требуется инвертор на 1500–3000 ватт и очень тяжелый аккумулятор». Другими словами, это просто непрактично. Что практично? В этой замечательной статье, перепечатанной с разрешения Backwoods Home Magazine, вы скоро узнаете. — Редактор

Этап 1. Стандартизация ваших аккумуляторных инструментов

ЕСЛИ ВЫ ПЛАНИРУЕТЕ ЖИТЬ ОТ СЕТИ, или строите что-то в удаленном районе без электроснабжения, я уверен, что вы планируете использовать генератор.Хотя у меня также есть генераторы, я нахожу их темпераментными, шумными, и я ненавижу тащить топливо по горной тропе, когда мне нужно привести в действие строительные инструменты. Чтобы отучить себя от традиционного генератора на стройплощадке, я нашел удивительный выбор высококачественных электроинструментов, которые работают от аккумуляторных батарей. Кроме того, если вы сделаете стандартизацию на одну и ту же марку и напряжение, одни и те же аккумуляторные блоки будут взаимозаменяемы с широким спектром пил, дрелей, переносных фонарей и даже радиоприемников. Наличие запасного аккумуляторного блока на зарядке также позволяет быстро заменить аккумулятор и продолжить работу инструмента, не дожидаясь ожидания.

Когда я впервые начал покупать инструменты с батарейным питанием, я решил стандартизировать DeWALT, но есть несколько других хороших брендов аккумуляторных инструментов, которые предлагают такую ​​же взаимозаменяемость аккумуляторных блоков в нескольких инструментах. Удивительно, что вы можете построить с помощью всего нескольких инструментов с батарейным питанием, и полный набор незаменим, если вы живете вне сети или строите удаленное убежище.

Большинство производителей промышленных инструментов с батарейным питанием с никель-кадмиевыми (NiCad) аккумуляторными блоками увеличили свое напряжение с 12 до 18 вольт, чтобы увеличить мощность инструмента и продлить время работы.Некоторые производители инструментов с батарейным питанием переходят на литий-ионные (Li-ion) батареи, которые позволяют изготавливать более компактные и легкие портативные инструменты из-за более высокой плотности энергии этой новой аккумуляторной технологии. Хотя зарядное устройство DeWALT, которое я использовал для этой статьи, может заряжать как никель-кадмиевые, так и никель-металлгидридные аккумуляторы, а также более новую технологию литий-ионных аккумуляторов, вам все же следует стандартизировать один тип, чтобы убедиться, что все ваши аккумуляторные блоки могут использовать одно и то же зарядное устройство.

Этап 2: Покупка автомобильных зарядных устройств, а не инверторов

Для крупных проектов в области солнечной энергетики я твердо верю в использование высококачественных инверторов постоянного тока в переменный, которые позволяют использовать стандартные 120-вольтовые приборы переменного тока и электроинструменты.Инверторы становятся намного более надежными и менее дорогими, что позволяет использовать существующую домашнюю проводку вместо того, чтобы перекладывать все на постоянный ток. Однако для питания 120-вольтовых электроинструментов переменного тока требуется инвертор мощностью от 1500 до 3000 ватт и очень тяжелый аккумуляторный блок. Некоторые небольшие инверторы стоимостью менее 50 долларов теперь доступны для питания ваших портативных компьютеров и видеоустройств в автомобиле или грузовике.

К сожалению, многие из этих недорогих инверторов не генерируют такую ​​же форму волны, как электросеть, что может вызвать проблемы с более чувствительными электронными устройствами, которые вы хотите запитать.Верно также и то, что многие зарядные устройства для подзарядки электроинструментов будут иметь очень низкую производительность зарядки при подключении к недорогому инвертору переменного тока на 120 вольт с модифицированной волной. Большинство этих недорогих инверторов также имеют низкую эффективность преобразования мощности и могут быстро разрядить аккумулятор вашего автомобиля или грузовика, если двигатель выключен при питании любого 120-вольтового устройства переменного тока.

Однако я был приятно удивлен, обнаружив, что большинство производителей строительных инструментов с батарейным питанием теперь предлагают версию своих зарядных устройств для электроинструментов в виде портативной модели на 12 В постоянного тока, обычно называемой «автомобильным зарядным устройством».«Хотя их труднее найти и они немного дорогие — от 65 до 95 долларов, эти зарядные устройства постоянного тока в постоянный ток дают возможность заряжать инструменты с питанием от 12 до 24 В от 12-вольтовой батареи без инвертора или генератора. Вот несколько примеров от Bosch и DeWalt.

Использование портативного источника питания 12 В без инвертора переменного тока дает множество преимуществ. Это не только сделает всю проводку проще и безопаснее, чем подключение к сети переменного тока 120 В, но и обеспечит более эффективное питание устройств постоянного тока на 12 В напрямую от 12-вольтовой батареи.

Это может быть реальным преимуществом, если ваш строительный проект или место для отдыха на выходных расположены в районе, где транспортировка топлива для генератора и оборудования вверх по горной тропе представляет собой серьезное усилие. Хотя этот проект был предназначен в первую очередь для электропитания инструментов на удаленной рабочей площадке, вы также можете использовать эту портативную солнечную систему питания во время отключения электроэнергии или в походе для подзарядки мобильного телефона или питания портативного компьютера, поскольку большинство этих устройств включают зарядку. адаптеры для подключения к вспомогательной автомобильной розетке постоянного тока 12 В.

Этап 3. Построение системы

Я разработал этот проект так, чтобы потребовалось минимальное количество деталей и очень мало проводных соединений. Я выбрал стандартную батарею Group 31 RV / Marine, которая рассчитана на несколько циклов глубокой зарядки / разрядки, но по разумной цене. Я также нашел недорогой пластиковый батарейный отсек, линейный предохранитель постоянного тока на 10 ампер и гнездо для прикуривателя (вот тот, со встроенными клеммами аккумулятора и встроенным предохранителем).Я решил использовать этот тип розетки для этого проекта, поскольку многие портативные инструменты и электронные устройства имеют зарядные адаптеры, которые подходят для этого типа розетки постоянного тока на 12 Вольт. Как показано на фотографии, я установил гнездо прикуривателя в крышке коробки и подключил его через предохранитель к батарее, используя стандартный медный провод №10 и обжав кольцевые клеммы. Центральная стойка гнезда прикуривателя всегда соединена с плюсом батареи (+), а внешняя оболочка всегда соединена с минусом батареи (-).

Солнечный модуль Solar-Tech на 85 Вт, который я выбрал для этого проекта, включает полноразмерную распределительную коробку, установленную на задней панели. (Обратите внимание, что у нас возникли проблемы с поиском модели с прикрепленным распределительным коробом, поэтому вам, возможно, придется импровизировать при установке контроллера заряда. Один из вариантов — установить его внутри аккумуляторного отсека и приобрести кабель, заканчивающийся штыревым и гнездовым разъемами MC4. (типично для большинства солнечных панелей.) Подключите оголенный конец кабеля непосредственно к контроллеру заряда, и вы можете использовать короткий двухжильный кабель с кольцевыми наконечниками для быстрого подключения и отключения от клемм аккумулятора с помощью барашковых гаек.Это также позволяет быстро отключиться от панели. — Редактор)

Также убедитесь, что солнечный модуль рекламируется с номинальным зарядным напряжением 12 В (пиковое 17 В), поскольку производители увеличивают физический размер и мощность своих модулей, поэтому требуется меньше модулей и проводных соединений для той же общей мощности массива. Однако этот увеличенный размер модуля также требует увеличения номинального напряжения до 24 вольт (пиковое значение 35 вольт), чтобы сохранить как можно меньший ток и сечение проводов, а это слишком много для прямой зарядки 12-вольтовой батареи.Несмотря на то, что доступны контроллеры заряда солнечных батарей, позволяющие обеспечить несоответствие между напряжением солнечной батареи и напряжением батареи, чтобы вы могли использовать солнечный модуль с более высоким напряжением, эти солнечные контроллеры, как правило, имеют гораздо более высокую стоимость и слишком велики для использования в этой очень простой переносной солнечной батарее. Система зарядки.

Я купил контроллер заряда Morningstar SunKeeper-12, который предназначен для установки в стандартное ½-дюймовое заглушенное отверстие в распределительной коробке солнечного модуля и подходит для установки в погодных условиях.Вы можете найти контроллер заряда солнечной батареи на распределительной коробке, прикрепленной к задней части солнечного модуля, если вы можете найти контроллер с кабелепроводом, (или следуйте инструкциям MC4, подробно описанным выше).

Этап 4: оценка потребностей в электроэнергии

Каждый цикл зарядки инструмента потребляет в среднем 7 ампер-часов емкости аккумулятора (скорость зарядки 7 ампер за 1 час). Батарея Group 31 RV / Marine, используемая для этого проекта, имеет зарядную емкость от 100 до 115 ампер-часов, в зависимости от цены и марки.Чтобы избежать разрядки этой батареи ниже 50% (что поможет увеличить срок ее службы), у нас будет примерно 50 ампер-часов полезной емкости заряда. Это равняется семи перезарядкам аккумуляторного инструмента (50 ампер-час / 7 ампер-час) до того, как потребуется перезарядка аккумулятора жилого дома / морского судна. Конечно, фактическое количество перезарядок инструмента будет зависеть от температуры окружающей среды, возраста батареи и глубины разряда батареи инструмента.

По нашим оценкам, этой солнечной батарее Группы 31 потребуется 50 ампер-часов солнечной зарядки, чтобы заменить то, что отняла зарядка аккумуляторного инструмента.Предполагая, что у нас в среднем пять часов полного солнечного света в день, для этого потребуется солнечный модуль, способный обеспечить выходную мощность 5 ампер, чтобы полностью зарядить батарею такого размера за два дня. (50 ампер-часов / 5 ампер = 10 часов).

Типичный 85-ваттный солнечный модуль, предназначенный для зарядки 12-вольтных батарей, обычно будет иметь пиковую мощность 5,1 ампер, поэтому я выбрал 85-ваттный модуль. Этот модуль меньшей мощности также довольно легко переносить одним человеком, но при этом достаточно большой, чтобы обеспечивать разумное количество солнечной энергии. Ваш солнечный модуль может быть больше или меньше моего 85-ваттного модуля, что сократит или увеличит количество дней, необходимых для полной зарядки батареи RV / Marine.

Я также пропустил рассмотрение солнечной энергии и эффективности зарядки, чтобы упростить расчет в нашем примере. Я также предполагал, что весь день будет ясное голубое небо, отсутствие затенения модулей и правильная ориентация модуля на солнце. Если принять во внимание эти факторы, вы, скорее всего, преобразуете только около 70% номинальной мощности любого солнечного модуля, указанной на паспортной табличке, в полезную зарядку аккумулятора.Не удивляйтесь, если на самом деле полная перезарядка выбранной батареи займет немного больше времени.

Этап 5. Начните работу

Кажется, действительно полезно построить что-то автономное в удаленном районе с удобством трудосберегающих электроинструментов без необходимости иметь дело с шумным генератором. Также неплохо иметь портативную систему зарядки от солнечных батарей вместо того, чтобы держать грузовик в рабочем состоянии при использовании преобразователя постоянного тока в переменный для питания ваших инструментов и зарядных устройств.Когда не требуется подзарядка электроинструментов на стройплощадке, эту портативную систему зарядки от солнечных батарей можно использовать в кемпинге или во время аварийных отключений электроэнергии. Этот солнечный модуль со встроенным солнечным контроллером заряда можно использовать даже для подзарядки аккумуляторов вашего автофургона во время сухого кемпинга.

Источники

Хотя большинство крупных производителей ручных инструментов с батарейным питанием предлагают автомобильные зарядные устройства, их нелегко найти в местном розничном магазине. Если вы не можете найти их на месте, есть несколько Интернет-сайтов, на которых продаются автомобильные зарядные устройства.Закажите зарядное устройство, соответствующее вашей марке аккумуляторных инструментов, и убедитесь, что зарядное устройство соответствует напряжению и химическому составу ваших аккумуляторных блоков.

DeWalt # DC9319 Автомобильное зарядное устройство от 7,2 до 18 В:

Makita # DC18SE 18-вольтное / литий-ионное автомобильное зарядное устройство:

Bosch # BC006 Автомобильное зарядное устройство от 7,2 до 24 В:

Milwaukee # M12, 12-вольтовое литий-ионное настенное и автомобильное зарядное устройство:
Milwaukee # M18 18-вольтное литий-ионное настенное и автомобильное зарядное устройство: это одно из немногих, которое также является зарядным устройством для кондиционера, поэтому оно вдвое лучше -ценить.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *