Jak vyrobit nastavitelný zdroj napájení. Jednoduché napájení. Nejjednodušší domácí napájecí zdroj

Dost často je při testování potřeba napájet různá řemesla nebo zařízení. A používání baterií, výběr vhodného napětí, už nebyla radost. Proto jsem se rozhodl pro sběr nastavitelný blok výživa. Z několika možností, které mě napadaly, jmenovitě: předělat z počítač ATX napájení, nebo sestavit lineární, nebo zakoupit KIT kit, nebo sestavit z hotových modulů - já jsem zvolil to druhé.

Tato možnost Montáž se mi líbila pro její nenáročnou znalost elektroniky, rychlost montáže a pokud se něco stane, rychlá výměna nebo přidání některého z modulů. Celkové náklady Všechny komponenty stály asi 15 dolarů a výkon nakonec byl ~ 100 wattů s maximálním výstupním napětím 23 V.

K vytvoření tohoto regulovaného napájecího zdroje budete potřebovat:

1. Spínaný zdroj 24V 4A
2. Převodník pro XL4015 4-38V na 1,25-36V 5A
3. Voltampérmetr 3 nebo 4 znaky
4. Dva redukční měniče na LM2596 3-40V na 1,3-35V
5. K nim dva 10K potenciometry a knoflíky
6. Dva banánové terminály
7. Tlačítko zapnutí/vypnutí a napájecí konektor 220V
8. 12V ventilátor, v mém případě 80mm tenký
9. Jakékoli tělo, které se vám líbí
10. Stojany a šrouby pro montáž desek
11. Dráty, které jsem použil z mrtvé jednotky ATX napájecí zdroj.

Po vyhledání a zakoupení všech komponentů přistoupíme k montáži dle níže uvedeného schématu. Pomocí něj získáme nastavitelný zdroj se změnou napětí z 1,25V na 23V a proudovým omezením na 5A, plus další příležitost nabíjení zařízení přes USB porty, spotřebované množství proudu, které se zobrazí na V-A metru.

Nejprve si označíme a vyřízneme otvory pro voltampérmetr, knoflíky potenciometrů, svorky a výstupy USB na přední straně pouzdra.

Jako platformu pro připevnění modulů používáme kus plastu. Ochrání vás před nechtěným zkrat na těle.

Označíme a vyvrtáme umístění otvorů pro desky a poté přišroubujeme stojany.

Plastovou podložku přišroubujeme k tělu.

Odpájíme koncovku na napájecím zdroji a připájeme tři vodiče na + a -, předřezanou délku. Jeden pár půjde do hlavního převodníku, druhý do převodníku pro napájení ventilátoru a voltampérmetru, třetí do převodníku pro USB výstupy.

Instalujeme napájecí konektor 220V a tlačítko zapnutí/vypnutí. Připájejte dráty.

Napájecí zdroj přišroubujeme a na svorku připojíme vodiče 220V.

Vyřešili jsme hlavní zdroj energie, nyní přejdeme k hlavnímu převodníku.

Pájíme vývody a ořezávací odpory.

Vodiče připájeme k potenciometrům zodpovědným za regulaci napětí a proudu a k převodníku.

Připájejte tlustý červený drát z V-A metry a výstup plus z hlavního generátoru na výstupní kladnou svorku.

Vaření USB výstup. Datum + a - připojujeme pro každé USB zvlášť, aby se připojené zařízení dalo nabíjet a nesynchronizovat. Připájejte vodiče k paralelním + a - napájecím kontaktům. Je lepší vzít silnější dráty.

Připájejte žlutý vodič z VA metru a záporný vodič z výstupů USB k záporné výstupní svorce.

Napájecí vodiče ventilátoru a VA metru připojíme na výstupy přídavného měniče. Pro ventilátor můžete sestavit termostat (schéma níže). Budete potřebovat: výkonový MOSFET tranzistor (N kanál) (vytáhl jsem ho z napájecího svazku procesoru základní deska), trimr 10 kOhm, teplotní čidlo NTC s odporem 10 kOhm (termistor) (převzato z rozbitého zdroje ATX). Termistor připevníme horkým lepidlem k mikroobvodu hlavního měniče nebo k chladiči na tomto mikroobvodu. Pomocí trimru nastavíme ventilátor na určitou provozní teplotu, například 40 stupňů.

Plus USB výstupů připájeme na výstup plus dalšího, přídavného převodníku.

Vezmeme jeden pár vodičů z napájecího zdroje a připájeme ho na vstup hlavního měniče, druhý pak na přídavný vstup. převodník pro USB pro zajištění vstupního napětí.

Ventilátor přišroubujeme s mřížkou.

Připájejte třetí pár vodičů od napájecího zdroje k extra. převodník pro ventilátor a VA metr. Vše přišroubujeme na místo.

Vodiče připojíme k výstupním svorkám.

Potenciometry našroubujeme na přední stranu pouzdra.

Připojujeme USB výstupy. Pro spolehlivou fixaci bylo vyrobeno upevnění ve tvaru U.

Výstupní napětí upravíme na přídavná. převodníky: 5,3V s přihlédnutím k úbytku napětí při připojení zátěže k USB a 12V.

Utáhneme dráty pro úhledný vnitřní vzhled.

Uzavřete kryt víkem.

Pro stabilitu přilepíme nohy.

Regulovaný zdroj je připraven.

Video verze recenze:

P.S. Pomocí cashbacku EPN můžete nákup trochu zlevnit — — specializovaný systém vrátit část peněz vynaložených na nákupy z AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon. Pomocí EPN cashback můžete získat zpět od 7 % do 15 % peněz utracených v těchto obchodech. No, pokud chcete vydělat peníze na nákupech, pak je toto místo pro vás -

Jednofázové střídavé napětí 220 V je dodáváno do soukromých domů a bytů Je ideální pro práci žárovkyžárovky, které osvětlují domov. Domácí spotřebiče však vyžadují napájení z DC a s mnohem menším stresem.

Obecné pojmy o síti

Každý ví, že aby televize nebo počítač fungovaly, musíte je připojit elektrická zásuvka. Ne každý to však ví TV bloky a jednotky nelze zapnout přímo ze zdroje 220V.

A jsou pro to dva důvody:

• Zásuvka obsahuje střídavý proud, ale součásti televizoru vyžadují stejnosměrný proud;
• Různé komponenty a obvody televizoru používají pro svůj provoz napětí různých hodnot. A k tomu budete potřebovat několik řádků s různými indikátory.

Například pro fungování rádia je to nezbytné konstantní napětí 9B. A pro počítač 5V a 12V.

Aby bylo možné získat požadované napětí, existují napájecí zdroje, které jsou umístěny v krytu domácích spotřebičů.

Co je to napájecí zdroj?

Napájecí zdroj se nazývá elektronické zařízení , převádějící střídavé napětí na stejnosměrné napětí. Poskytuje jednotlivé komponenty, proud a napětí požadované jmenovité hodnoty.

Napájecí zdroj je zdrojem elektrické energie pro všechny součásti zařízení.

Jde to obejít bez zdroje? Je to možné, ale ne vždy.

Místo BP můžete použít akumulátory nebo baterie.

Tento princip je přijatelný u notebooků, přijímačů nebo přehrávačů, kde není spotřeba příliš vysoká.

Pro stolní počítač nebo TV, takové zařazení je nevhodné.

V domácích spotřebičích se používají dva typy:

• Transformátor;
• Puls.

Každý z těchto bloků je určitě ideální elektronických zařízení, podle specifikovaných technických vlastností.

Vyberte ten nejlepší resp nejhorší typ nemožné. Mají své výhody i nevýhody a úspěšně řeší zadaný úkol.

Napájecí zdroj transformátoru se skládá z klesajícího transformátoru se spodním primárním vinutím síťové napětí. A sekundární vinutí na základě požadovaného napětí a proudu.

Konverze střídavé napětí V trvalém provozu se provádí pomocí usměrňovače. Zvlnění napětí je pak vyhlazeno pomocí kondenzátorů velká kapacita. K diagramu transformátorový blok může obsahovat filtry z vysokofrekvenční rušení, ochrana proti zkratu, stabilizátory proudu a napětí.

Transformátorové zdroje se vyznačují jednoduchou konstrukcí, vysoká spolehlivost, dostupnost elementová základna A nízká úroveň vlastní rušení. Jsou sestaveny podle jednoduchých schémat.

Takové napájecí zdroje však mají velkou hmotnost a rozměry, nízký koeficient užitečná akce.

Spínané zdroje jsou založeny na principu počátečního usměrnění příchozího napětí s následnou konverzí na impulsy se zvýšenou frekvencí.

V pulzních blocích s galvanickým oddělením je napájení ze sítě přiváděno do transformátoru (s moc menší velikosti než u transformátorového zdroje).

Li galvanická izolace není potřeba z napájecí sítě, impulsy jsou okamžitě přiváděny do nízkofrekvenčního výstupního filtru.

Díky použití neg zpětná vazba spínané zdroje poskytují stabilní charakteristiky bez ohledu na kolísání vstupního napětí a velikosti zátěže.

Spínané zdroje mají relativně malé rozměry a hmotnost. Kryjí široký rozsah vstupní napětí a frekvence, se vyznačují vysokou účinností.

Mezi nevýhody patří vysokofrekvenční úroveň rušení způsobená principem činnosti spínaných zdrojů.

Typicky napájecí zdroje již zabudované do zařízení, a není třeba na tom nic měnit. V některých případech je však nutné mít samostatné napájení pro určité napětí.

Například: rádiový přijímač je navržen pro provoz na baterie a nemá vestavěné ovládací zařízení. Je rozumné použít samostatný napájecí zdroj. Ušetříte si tak starosti s častou výměnou baterií.

V případě, že se výrobou nebo opravou zabývá radioamatér radioelektronická zařízení, musí pracovat se zařízením, které používá různá napětí výživa. Pak se bude hodit napájecí zdroj s nastavitelným výstupním napětím.

Samozřejmě, že takové zařízení může koupit v obchodě s elektronikou. Pro kreativního člověka je však mnohem příjemnější vyrobit si takové zařízení vlastníma rukama. Navíc nemusí být v prodeji napájecí zdroj s charakteristikami požadovanými masterem.

V rozhlasových časopisech a na internetu najdete obrovské množství různých schémat pro regulované napájecí zdroje.

Ale v radioamatérské praxi úplně stačí mít jednoduchý nastavitelný zdroj od 0 do 12V. Zkušený i začínající radioamatér může vyrobit takové zařízení vlastníma rukama.

Výhody napájecího zdroje

Schéma jednoduchého, ale spolehlivého zdroje s plynulou regulací se skládá ze dvou částí:

• Hlavní část (samotný napájecí zdroj);
• Tranzistorový obvod pro regulátor výstupního napětí.

Hlavní část obsahuje:

• Snižovací transformátor s výkonem až 30W. Je zapotřebí transformátor s primárním vinutím určeným pro střídavý proud 220V a sekundárním vinutím s výstupním napětím 15V a proudem 2-3 ampéry;
• Usměrňovač sestavený na čtyřech diodách KD202 (nebo podobných) pro převod stejnosměrného napětí ze střídavého;
• Elektrolytický kondenzátor s kapacitou nejméně 1000 mikrofaradů. Díky své schopnosti akumulovat a uvolňovat napětí slouží jako vyhlazovací filtr. Čím vyšší je jmenovitý výkon kondenzátoru, tím menší jsou napěťové rázy.

V tranzistorový obvod zahrnuje:

• Parametrický stabilizátor skládající se z rezistoru a zenerovy diody. Na zenerově diodě se tvoří konstantní s nízkým koeficientem odchylky;
• Variabilní odpor, který provádí plynulou změnu výstupního napětí;
• Emitorový sledovač sestávající ze dvou tranzistorů pracujících v režimu proudového zesílení.

Při správné instalaci začne zařízení pracovat okamžitě, bez jakéhokoli nastavení v okruhu.

Kontrola v práci

Připojte voltmetr k výstupu napájecího zdroje. Otočte regulátor napětí na minimum. Hodnota voltmetru by měla být nula. Plynule posuňte regulátor do správné polohy. Údaj voltmetru by se měl plynule zvyšovat až na maximum +12V.

Paralelně s voltmetrem zapneme poloviční ampérové ​​zatížení. Pokles výstupního napětí by měl být minimální.

Navzdory jednoduchosti konstrukce zdroj vyrábí dobré vlastnosti a parametry.

Drobné kutilské úpravy vylepší design. Můžete například nainstalovat jednotku ochrany proti přetížení nebo nainstalovat interní voltmetr.

Z článku se dozvíte, jak vyrobit nastavitelný zdroj napájení vlastníma rukama z dostupných materiálů. Lze jej použít pro napájení domácích zařízení, ale i pro potřeby vlastní laboratoře. Zdroj konstantního napětí lze použít k testování zařízení, jako jsou reléové regulátory automobilový generátor. Koneckonců, při jeho diagnostice jsou potřeba dvě napětí - 12 Voltů a více než 16. Nyní zvažte konstrukční vlastnosti napájecího zdroje.

Transformátor

Pokud neplánujete zařízení používat k nabíjení kyselinové baterie a napájení výkonných zařízení, není potřeba používat velké transformátory. Stačí použít modely s výkonem nejvýše 50 W. Je pravda, že k vytvoření nastavitelného zdroje napájení vlastníma rukama budete muset mírně změnit design převodníku. Prvním krokem je rozhodnout, jaký rozsah napětí bude na výstupu. Na tomto parametru závisí charakteristika napájecího transformátoru.

Řekněme, že jste zvolili rozsah 0-20 voltů, což znamená, že na těchto hodnotách musíte stavět. Sekundární vinutí by mělo mít výstupní napětí 20-22 voltů. Primární vinutí tedy necháte na transformátoru a sekundární vinutí navinete na něj. Chcete-li vypočítat požadovaný počet závitů, změřte napětí, které se získá z deseti. Desetina této hodnoty je napětí získané z jedné otáčky. Po vyrobení sekundárního vinutí je třeba sestavit a svázat jádro.

Usměrňovač

Jako usměrňovač lze použít jak sestavy, tak jednotlivé diody. Před vytvořením nastavitelného napájecího zdroje vyberte všechny jeho součásti. Pokud je výstup vysoký, budete muset použít vysoce výkonné polovodiče. Je vhodné je instalovat na hliníkové radiátory. Pokud jde o obvod, měl by být upřednostněn pouze můstkový obvod, protože má mnohem vyšší účinnost, menší ztrátu napětí při usměrňování Nedoporučuje se používat půlvlnný obvod, protože je mnoho zvlnění na výstupu, které zkresluje signál a je zdrojem rušení pro rádiová zařízení.

Stabilizační a nastavovací blok

Pro výrobu stabilizátoru je nejrozumnější použít mikrosestavu LM317. Levné a dostupné zařízení pro každého, které vám umožní sestavení kvalitní blok napájecí zdroj udělej si sám. Jeho aplikace však vyžaduje jeden důležitý detail - efektivní chlazení. A to nejen pasivní v podobě radiátorů. Faktem je, že k regulaci a stabilizaci napětí dochází při velmi zajímavé schéma. Zařízení odejde přesně takové napětí, které je potřeba, ale přebytek přicházející na jeho vstup se přemění na teplo. Bez chlazení proto mikrosestava pravděpodobně nebude fungovat dlouhou dobu.

Podívejte se na schéma, není na něm nic extra složitého. Na sestavě jsou pouze tři piny, na třetí se přivádí napětí, na druhém se napětí odebere a první je potřeba pro připojení k mínusu zdroje. Zde však vzniká malá zvláštnost - pokud zahrnete odpor mezi mínus a první svorku sestavy, je možné upravit napětí na výstupu. Napájecí zdroj typu „udělej si sám“ se navíc může změnit výstupní napětí jak plynule, tak postupně. Ale první typ úpravy je nejpohodlnější, takže se používá častěji. Pro realizaci je nutné započítat proměnný odpor 5 kOhm. Kromě toho musí být mezi první a druhou svorku sestavy instalován konstantní odpor s odporem asi 500 Ohmů.

Řídicí jednotka proudu a napětí

Samozřejmě, aby byl provoz zařízení co nejpohodlnější, je nutné sledovat výstupní charakteristiky - napětí a proud. Obvod regulovaného zdroje je konstruován tak, že ampérmetr je připojen k mezeře kladného vodiče a voltmetr je zapojen mezi výstupy zařízení. Otázka je ale jiná – jaký typ měřicích přístrojů použít? Nejjednodušší možností je instalace dvou LED displejů, ke kterým připojte obvod volt- a ampérmetr sestavený na jednom mikrokontroléru.

Ale do nastavitelného zdroje, který si vyrobíte sami, můžete namontovat pár levných čínských multimetrů. Naštěstí je lze napájet přímo ze zařízení. Můžete samozřejmě použít číselníkové úchylkoměry, pouze v tomto případě je potřeba provést kalibraci váhy

Pouzdro na zařízení

Pouzdro je nejlepší vyrobit z lehkého, ale odolného kovu. Ideální volbou by byl hliník. Jak již bylo zmíněno, regulovaný napájecí obvod obsahuje prvky, které se velmi zahřívají. Proto musí být uvnitř skříně namontován radiátor, který lze pro větší účinnost připojit k jedné ze stěn. Je žádoucí mít nucené proudění vzduchu. K tomuto účelu můžete použít tepelný spínač spárovaný s ventilátorem. Musí být instalovány přímo na chladič.

Make laboratorní blok Napájení vlastními silami není obtížné, pokud máte dovednosti používat páječku a rozumíte elektrickým obvodům. V závislosti na parametrech zdroje s ním můžete nabíjet baterie, připojit téměř jakékoli vybavení domácnosti a používat jej pro experimenty a designové experimenty. elektronické prostředky. Hlavní věcí při instalaci je použití osvědčených obvodů a kvalita sestavení. Čím spolehlivější je pouzdro a připojení, tím pohodlnější je pracovat se zdrojem energie. Je žádoucí mít úpravy a zařízení pro sledování výstupního proudu a napětí.

Nejjednodušší domácí napájecí zdroj

Pokud nemáte dovednosti ve výrobě elektrických spotřebičů, je lepší začít s těmi nejjednoduššími a postupně se přesouvat ke složitým návrhům. Složení nejjednoduššího zdroje konstantního napětí:

1. Transformátor se dvěma vinutími (primární - pro připojení k síti, sekundární - pro připojení spotřebitelů).
2. Jedna nebo čtyři diody pro usměrnění AC.
3. Elektrolytický kondenzátor pro odpojení proměnné složky výstupního signálu.
4. Spojovací vodiče.

Pokud v obvodu použijete jednu polovodičovou diodu, získáte půlvlnný usměrňovač. Pokud použijete sestavu diod nebo můstkový obvod, pak se napájení nazývá full-wave. Rozdíl je ve výstupním signálu - v druhém případě je zvlnění menší.

Takový domácí blok napájení je dobré pouze v případech, kdy je nutné připojit zařízení se stejným provozním napětím. Pokud tedy navrhujete automobilová elektronika nebo při jeho opravě je lepší zvolit transformátor s výstupním napětím 12-14 voltů. Z počtu otáček sekundární vinutí Výstupní napětí závisí a síla proudu závisí na průřezu použitého drátu (čím větší tloušťka, tím větší proud).

Jak vyrobit bipolární napájení?

Takový zdroj je nezbytný pro zajištění provozu některých mikroobvodů (například výkonových zesilovačů a nízkých frekvencí). Obsahuje bipolární napájecí zdroj další funkce: Jeho výstup je negativní, pozitivní a běžný. Pro realizaci takového obvodu je nutné použít transformátor, jehož sekundární vinutí má střední vývod (a hodnota střídavého napětí mezi středním a krajním musí být stejná). Pokud neexistuje transformátor, který by této podmínce vyhovoval, můžete upgradovat kterýkoli, jehož síťové vinutí je navrženo pro 220 voltů.

Odstraňte sekundární vinutí, ale nejprve na něm změřte napětí. Spočítejte počet závitů a vydělte napětím. Výsledné číslo je počet závitů potřebných k výrobě 1 voltu. Pokud potřebujete získat bipolární napájecí zdroj s napětím 12 voltů, budete muset navinout dvě stejná vinutí. Připojte začátek jednoho ke konci druhého a připojte tento střední bod ke společnému vodiči. Dvě svorky transformátoru musí být připojeny k sestavě diod. Rozdíl oproti unipolárnímu zdroji je v tom, že je potřeba použít 2 elektrolytické kondenzátory zapojené do série, střední bod je připojen k tělu zařízení.

Regulace napětí v unipolárním zdroji

Úkol se nemusí zdát příliš jednoduchý, ale můžete vyrobit regulované napájení sestavením obvodu z jednoho nebo dvou polovodičových tranzistorů. Ale budete muset nainstalovat alespoň voltmetr na výstupu pro sledování napětí. K tomuto účelu lze použít úchylkoměr s přijatelným rozsahem měření. Můžete si koupit levný digitální multimetr a upravit si ho tak, aby vyhovoval vašim potřebám. Chcete-li to provést, budete jej muset rozebrat a nainstalovat pomocí pájení. požadovanou pozici spínač (s rozsahem napětí 1-15 voltů je vyžadováno, aby zařízení mohlo měřit napětí do 20 voltů).

Nastavitelný napájecí zdroj lze připojit k libovolnému elektrický spotřebič. Nejprve stačí nastavit požadovaná hodnota napětí, aby nedošlo k poškození zařízení. Napětí se mění pomocí proměnného rezistoru. Máte právo si sami zvolit jeho design. Mohlo by to být dokonce zařízení typu slider, hlavní věcí je soulad jmenovitý odpor. Aby bylo použití napájecího zdroje pohodlné, můžete nainstalovat proměnný odpor spárovaný s přepínačem. Tím se zbavíte dalšího přepínače a usnadníte vypínání zařízení.

Regulace napětí v bipolárním zdroji

Tento návrh bude složitější, ale lze jej implementovat poměrně rychle, pokud vůbec potřebné prvky. Ne každý zvládne vyrobit jednoduchý laboratorní zdroj a ještě k tomu bipolární s regulací napětí. Schéma je komplikované tím, že vyžaduje nejen instalaci polovodičový tranzistor, pracující ve spínaném režimu, ale také operační zesilovač, zenerovy diody. Při pájení polovodičů buďte opatrní: snažte se je příliš nezahřívat, protože rozsah přípustné teploty mají velmi málo. Při přehřátí se zničí krystaly germania a křemíku, což způsobí, že zařízení přestane fungovat.

Při výrobě laboratorního napájecího zdroje vlastníma rukama nezapomeňte na jeden důležitý detail: tranzistory musí být namontovány hliníkový radiátor. Jak výkonnější zdroj napájení, tím větší by měla být plocha radiátoru. Zvláštní pozornost Dbejte na kvalitu pájení a drátů. Pro zařízení s nízkým výkonem lze použít tenké dráty. Ale pokud je výstupní proud velký, pak je nutné použít dráty s tlustou izolací a velká plocha sekce. Vaše bezpečnost a snadné použití zařízení závisí na spolehlivosti přepínání. Dokonce i zkrat sekundární okruh může způsobit požár, proto buďte opatrní při napájení.

Regulace napětí v retro stylu

Ano, přesně tak se dá nazvat provádění úprav tímto způsobem. Chcete-li to provést, musíte převinout sekundární vinutí transformátoru a učinit několik závěrů v závislosti na tom, jaký krok napětí a rozsah potřebujete. Například laboratorní napájecí zdroj 30V 10A v krocích po 1V bude mít 30 kolíků. Mezi usměrňovač a transformátor musí být instalován spínač. Je nepravděpodobné, že se vám podaří najít nějakou s 30 pozicemi, a pokud ji najdete, její rozměry budou velmi velké. Zjevně není vhodný pro instalaci do malého pouzdra, takže je lepší použít standardní napětí pro výrobu - 5, 9, 12, 18, 24, 30 voltů. Tohle na to docela stačí pohodlné použití zařízení v domácí dílně.

Chcete-li vyrobit a vypočítat sekundární vinutí transformátoru, musíte provést následující:

1. Určete, jaké napětí sbírá jedno otočení vinutí. Pro pohodlí naviňte 10 otáček, připojte transformátor k síti a změřte napětí. Výslednou hodnotu vydělte 10.
2. Naviňte sekundární vinutí po odpojení transformátoru od sítě. Pokud se ukáže, že jedno otočení sbírá 0,5 V, pak pro získání 5 V musíte klepnout od 10. A tím podobné schéma proveďte odbočky pro zbývající standardní hodnoty napětí.

Každý si takový laboratorní zdroj dokáže vyrobit vlastníma rukama a hlavně není potřeba pájet obvod s tranzistory. Připojte vodiče sekundárního vinutí ke spínači tak, aby se hodnoty napětí měnily z nižšího na vyšší. Centrální svorka spínače je připojena k usměrňovači, spodní svorka transformátoru dle schématu je přivedena k tělu zařízení.

Vlastnosti spínaných zdrojů

Takové obvody se používají téměř ve všech moderních zařízeních - v nabíječkách telefonů, napájecích zdrojích pro počítače a televizory atd. Vytvoření laboratorního napájecího zdroje, zejména spínacího, se ukazuje jako problematické: je třeba vzít v úvahu příliš mnoho nuancí. Za prvé, relativně složitý obvod a složitý princip fungování. Za druhé, většina Zařízení pracuje pod vysokým napětím, které se rovná tomu, které teče v síti. Podívejte se na hlavní součásti takového napájecího zdroje (na příkladu počítače):

1. Usměrňovací jednotka sítě určená k přeměně 220V střídavého proudu na stejnosměrný proud.
2. Invertor, který převádí stejnosměrné napětí na obdélníkové signály s vysoká frekvence. Patří sem také speciální pulsní transformátor, který snižuje napětí pro napájení komponent PC.
3. Oddělení odpovědné za správná práce všechny prvky napájecího zdroje.
4. Zesilovací stupeň určený k zesílení signálů regulátoru PWM.
5. Blok pro stabilizaci a usměrnění výstupního pulzního napětí.

Podobné uzly a prvky jsou přítomny ve všech pulzní zdroje výživa.

Napájení počítače

Náklady i na nový napájecí zdroj, který je instalován v počítačích, jsou poměrně nízké. Ale dostanete hotový design, nemusíte ani vyrábět podvozek. Jednou nevýhodou je, že výstup má pouze standardní hodnoty napětí (12 a 5 voltů). Ale pro domácí laboratoř tohle je docela dost. Laboratorní zdroj vyrobený z ATX je oblíbený, protože nevyžaduje velké úpravy. A čím jednodušší design, tím lepší. Ale s takovými zařízeními existují také „nemoci“, ale lze je vyléčit docela jednoduše.

Elektrolytické kondenzátory často selhávají. Vytéká z nich elektrolyt, to je vidět i pouhým okem: zapnuto deska s plošnými spoji objeví se vrstva tohoto roztoku. Je gelovitý nebo tekutý a časem ztvrdne a ztvrdne. Chcete-li opravit laboratorní napájecí zdroj z napájecího zdroje počítače, musíte nainstalovat nové elektrolytické kondenzátory. Druhou poruchou, která je mnohem méně častá, je porucha jednoho nebo více polovodičové diody. Příznakem je porucha pojistky namontované na desce plošných spojů. Chcete-li opravit, musíte zazvonit všechny diody nainstalované v obvodu můstku.

Způsoby ochrany napájecích zdrojů

Nejjednodušší způsob, jak se chránit, je instalace pojistek. Takový laboratorní zdroj s ochranou můžete použít bez obav, že zkratem dojde k požáru. Pro realizaci tohoto řešení budete muset nainstalovat dvě pojistky do napájecího obvodu síťového vinutí. Je třeba je odebírat při napětí 220 voltů a proudu asi 5 ampérů pro zařízení s nízkým výkonem. Na výstupu napájecího zdroje musí být instalovány vhodné pojistky. Například při ochraně 12voltového výstupního obvodu můžete použít pojistky používané v autech. Aktuální hodnota se volí na základě maximálního výkonu spotřebiče.

Ale venku je století špičková technologie a proveďte ochranu pomocí pojistek s ekonomický bod pohled není příliš přínosný. Po každém náhodném dotyku silových vodičů je nutné prvky vyměnit. Volitelně nainstalujte místo konvenčních pojistkových vložek samoobnovitelné pojistky. Mají však malý zdroj: mohou věrně sloužit několik let nebo mohou selhat po 30–50 výpadcích. Ale laboratorní zdroj 5A, pokud je správně sestaven, funguje správně a nevyžaduje přídavná zařízení ochrana. Prvky nelze často nazvat spolehlivými domácí spotřebiče se stane nepoužitelným kvůli selhání takových pojistek. Mnohem efektivnější je použít reléový obvod nebo tyristorový obvod. Jako zařízení nouzové vypnutí lze použít i triaky.

Jak vyrobit přední panel?

Většina práce je spíše navrhování krytu než montáž elektrického obvodu. Budete se muset vyzbrojit vrtačkou, pilníky a pokud bude nutné malování, budete muset zvládnout i malování. Z nějakého zařízení si můžete vyrobit domácí napájecí zdroj založený na pouzdru. Ale pokud máte možnost zakoupit hliníkový plech, pak pokud si budete přát, můžete si vyrobit krásný podvozek, který vám bude sloužit po mnoho let. Nejprve nakreslete náčrt, ve kterém uspořádáte všechny konstrukční prvky. Zvláštní pozornost věnujte designu předního panelu. Může být vyroben z tenkého hliníku, pouze vyztužený zevnitř - přišroubován k hliníkovým rohům, které se používají pro větší tuhost konstrukce.

Přední panel musí mít otvory pro instalaci měřicích přístrojů, LED (nebo žárovek), svorky připojené k výstupu napájecího zdroje a zásuvky pro instalaci pojistek (pokud je zvolena tato možnost ochrany). Pokud není vzhled předního panelu příliš atraktivní, je třeba jej natřít. Chcete-li to provést, odmastěte a vyčistěte celý povrch, dokud nebude lesklý. Než začnete malovat, vytvořte všechny potřebné otvory. Naneste 2-3 vrstvy základního nátěru na zahřátý povrch a nechte zaschnout. Dále naneste stejný počet vrstev barvy. Lak by měl být použit jako vrchní nátěr. Ve výsledku bude výkonný laboratorní zdroj díky laku a výslednému lesku vypadat krásně a atraktivně a zapadne do interiéru každé dílny.

Jak vyrobit podvozek pro napájecí zdroj?

Krásně bude vypadat pouze design, který je zcela vyroben nezávisle. Ale jako materiál můžete použít cokoli: od hliníkového plechu až po pouzdra z osobní počítače. Jen je třeba pečlivě promyslet celý design, aby nenastaly nepředvídané situace. Pokud to koncové stupně vyžadují dodatečné chlazení, pak pro tento účel nainstalujte chladič. Může fungovat jak neustále, když je zařízení zapnuté, tak i ve automatický režim. K implementaci posledně jmenovaného je nejlepší použít jednoduchý mikrokontrolér a teplotní senzor. Čidlo hlídá teplotu radiátoru a mikrokontrolér obsahuje hodnotu, při které je potřeba zapnout foukání vzduchu. S takovým chladicím systémem bude stabilně fungovat i 10A laboratorní zdroj, jehož výkon je poměrně velký.

Proud vzduchu vyžaduje vzduch zvenčí, takže budete muset nainstalovat chladič a chladič zadní stěna napájení. Pro zajištění tuhosti podvozku použijte hliníkové rohy, ze kterých nejprve vytvoříte „kostru“ a poté na ni nainstalujete plášť - desky vyrobené ze stejného hliníku. Pokud je to možné, spojte rohy svařováním, zvýší se tím pevnost. Spodní část podvozku musí být pevná, protože je namontována silový transformátor. Čím vyšší je výkon, tím větší jsou rozměry transformátoru, tím větší je jeho hmotnost. Jako příklad můžeme porovnat laboratorní zdroj 30V 5A a podobnou konstrukci, ale na 5 voltů a proud asi 1 A. Ten bude mít mnohem menší rozměry a nízkou hmotnost.

Mezi elektronické součástky a tělo musí obsahovat vrstvu izolace. Musíte to udělat výhradně pro sebe, aby v případě náhodného přerušení vodiče uvnitř jednotky nedošlo ke zkratu k pouzdru. Před instalací opláštění na „kostru“ jej izolujte. Můžete nalepit silnou lepenku nebo silnou lepicí pásku. Hlavní věc je, že materiál nevede elektřinu. Touto úpravou se zvyšuje bezpečnost. Transformátor ale může produkovat nepříjemný hukot, který lze eliminovat upevněním a přilepením plátů jádra a také instalací gumových podložek mezi karoserii a šasi. Maximálního účinku ale dosáhnete pouze kombinací těchto řešení.

Shrnutí

Na závěr je vhodné zmínit, že veškeré instalační a zkušební práce se provádějí za přítomnosti životu nebezpečného napětí. Proto musíte myslet na sebe v místnosti, nezapomeňte nainstalovat automatické spínače spárované se zařízeními ochranné vypnutí elektřina. I když se dotknete fáze, nedostanete elektrický šok, protože ochrana bude fungovat.

Při provádění práce s pulzní bloky Při napájení počítačů dodržujte bezpečnostní opatření. Elektrolytické kondenzátory nalezené v jejich konstrukci jsou dlouho po odpojení jsou pod napětím. Z tohoto důvodu před zahájením oprav vybijte kondenzátory připojením jejich vodičů. Jen se nelekejte jiskry, neublíží vám ani zařízením.

Při výrobě laboratorního napájecího zdroje s vlastními rukama věnujte pozornost všem malým věcem. Koneckonců, hlavní věcí pro vás je zajistit stabilní, bezpečný a pohodlný provoz. A toho lze dosáhnout pouze tehdy, pokud jsou pečlivě promyšleny všechny malé detaily, a to nejen uvnitř elektrické schéma, ale také v těle zařízení. Monitorovací zařízení nebudou při návrhu nadbytečná, proto si je nainstalujte, abyste měli například představu, jaký proud spotřebovává zařízení, které jste si sestavili v domácí laboratoři.

Každý už dávno ví, že bez normálního regulovaného napájení není možné provozovat žádné vlastní zařízení. Zdroj je koneckonců základem radioamatérské laboratoře, a tak vám v tomto článku prozradím, jak vyrobit jednoduchý nastavitelný zdroj z dostupných dílů pouze pomocí dvou tranzistorů. Tento obrázek ukazuje snadno vyrobitelný regulovaný napájecí obvod.

Tento obvod je velmi nenáročný na rádiové součástky, proto si jej každý začínající radioamatér může sestavit prakticky z toho, co má po ruce. Diodový můstek Br1 bude fungovat téměř s každým s proudem alespoň 3A. Pokud zde není diodový můstek, nahraďte jej vhodnými diodami. Kondenzátor C1 lze nahradit čímkoli od 1000 µF do 10 000 µF. Variabilní odpor P1 od 5 do 10 kOhm. Tranzistor T1 KT815, BD137, BD139 tranzistor T2 KT805, KT819, TIP41, MJE13009 a mnoho dalších sovětských a zahraničních analogů se vybírá podle požadovaného zatížení a výkonu zdroje energie.

Diodu D1 s proudem minimálně 3A lze nahradit propojkou, která chrání kondenzátor C2 před přepólováním při připojení na bateriové napájení. Zdrojem energie pro tento obvod může být jakýkoli transformátor od 12 do 30 voltů. Pro napájení jsem použil toroidní transformátor z hudební centrum se dvěma sériově zapojenými vinutími 13,5V a proudem 3,5A. Po usměrnění napětí se ukázalo, že výstup je 30 voltů.

Všechny díly zdroje jsem jako vždy umístil na plošný spoj o rozměrech 6,5 x 4,5 cm Při instalaci tranzistorů dávejte pozor na vývod. Například u tranzistoru KT819 jsou nohy umístěny jako ECB a u tranzistoru MJE13009 jako BCE, takže je nejlepší připojit tranzistory k desce pomocí malých kousků drátu a pak nebudete mít problémy s správná instalace tranzistory na radiátoru.

Nainstalujte dva tranzistory na jeden radiátor bez izolačních distančních vložek, protože kolektory tranzistorů v obvodu jsou spojeny dohromady. Nezapomeňte namazat montážní body tranzistoru teplovodivou pastou. Sestava diod je vhodné namontovat na malý radiátor, který se také mírně nezahřívá. Pro ovládání výstupních charakteristik je vhodné instalovat univerzální čínštinu metr(UKIP) uvedené v diagramu V/A1.

Všechny komponenty zdroje jsem umístil do standardního pouzdra z počítačová jednotka výživa. Jen proto velká velikost toroidního transformátoru z hudebního centra musel být ventilátor umístěn venku, ale toto technické specifikace Napájení to opravdu neovlivňuje.

Díky výkonnému 3,5 amp toroidní transformátor Tento univerzální regulovaný zdroj používám k napájení různých domácích produktů a jako nabíječka pro malé baterie.

Přátelé, přeji vám hodně štěstí a dobrou náladu! Uvidíme se v nových článcích!