Блок питания с регулировкой напряжения



Блок питания с регулировкой напряжения: технические характеристики

Начинающие радиолюбители часто изготавливают блоки питания с регулировкой напряжения. Это очень нужный прибор, так как без него не сможет работать аппаратура. Но нужно учитывать, что для работы техники может потребоваться разное напряжение – от 1,5 до 30 В. И не хочется каждый раз делать новый блок питания, мотать трансформаторы. Ведь намного проще сделать один, но универсальный, который можно использовать в любой самоделке.

Блок питания персонального компьютера

В том случае, если у вас имеется блок питания от настольного ПК, можно воспользоваться ним. Для этого нужно выполнить такие манипуляции:

  1. Снимите верхнюю крышку.
  2. Далее, используя паяльник, уберите все лишние провода. Нужно оставить по 1-2 провода каждого цвета.
  3. Соедините зеленый провод (он в жгуте один такой) с черным (корпусом). Можно просто установить перемычку на плате.
  4. Чтобы сделать блок питания с регулировкой напряжения своими руками, необходимо провести замеры на каждом выводе.
  5. Подключите провода к соответствующим гнездам или к переключателю.

Такой блок питания позволяет получить несколько напряжений – 3, 3В, 5В, 12В. Этого вполне достаточно для полноценной работы большинства приборов. Даже для зарядки мобильных телефонов можно использовать такой блок.

Самый простой способ

Проще всего окажется сделать блок питания со ступенчатой регулировкой напряжения на выходе. Наверняка вы не раз видели такие. На них имеется переключатель на несколько положений, каждое из которых соответствует определенному значению напряжения. Надежно ли это? В качестве лабораторного блока питания с регулировкой напряжения такое устройство может работать недолго.

Причина – очень маленький ток на выходе, и подключить мощную нагрузку вряд ли получится. Даже погонный метр светодиодной ленты будет светиться с малой яркостью. Чтобы не использовать в самоделках большие тумблеры или переключатели, можно на передней панели прибора установить несколько гнезд. В них будут вставляться штекеры. Главное, правильно подписать все гнезда, чтобы не сжечь аппаратуру.

Как сделать трансформатор

Чтобы создать такой блок, потребуется самостоятельно изготовить трансформатор – перемотать вторичную обмотку. И обязательно сделайте расчет напряжения на один виток. Для этого можно поступить следующим образом:

  1. Полностью снимаете вторичную обмотку, если она имеется.
  2. Наматываете 10 витков провода и собираете магнитопровод трансформатора.
  3. Включаете трансформатор в сеть и проводите замер напряжения на вторичной обмотке.

Например, вы выяснили, что с 10 витков можно снять 1 В. Следовательно, вам потребуется намотать для напряжения на выходе в 30 В ровно 300 витков. А что если вам нужно несколько значений напряжений? Для этого сделайте отводы от соответствующих витков.

Выпрямитель

Выпрямитель – это часть блока питания, которая позволяет преобразовать переменное напряжение в постоянное. Изготавливается он из полупроводниковых диодов. Существует несколько типов схем включения:

  1. Однополупериодная – применяется всего один полупроводник. Очень низкая эффективность. Схема может использоваться для питания аппаратуры непродолжительное время. Кроме того, у конструкций такого типа высокий уровень помех.
  2. Двухполупериодная – применяется два диода. Эффективность немного выше, нежели у предыдущей, но далека от идеала.
  3. Удвоение напряжения – состоит их конденсаторов и диодов. Позволяет увеличить напряжение, но сила тока при этом уменьшается.
  4. Мостовая – содержит в себе четыре полупроводника. Эффективность у схемы очень высокая, поэтому она используется почти во всех приборах.

Нужно отметить, что существуют различные мостовые сборки. Не нужно сверяться со схемой и соединять диоды – достаточно на прибор подать переменное напряжение, а с него снять постоянное.

Блок фильтров и стабилизации

Именно так можно назвать часть схемы, в которой устанавливаются электролитические конденсаторы, резисторы и дроссели. Последние позволяют избавиться от возможного появления токов высокой частоты. Конденсатор необходим для того, чтобы убрать в постоянном токе переменную составляющую. Если вы изготавливаете лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, то нужно позаботиться о том, чтобы на выходе все параметры были стабильны. Как это сделать?

Для этого применяются стабилитроны – это устройства, которые выравнивают значение напряжения. Причем существуют приборы полупроводниковые и вакуумные. В любом случае при превышении напряжения излишки его преобразуются в тепло. Поэтому необходимо обеспечивать хорошее охлаждение прибора. Можно даже установить вентилятор для охлаждения. Для того чтобы конденсатор после отключения быстрее разряжался, на выходе устанавливается постоянный резистор.

Блок регулировки напряжения

Изготовить такое устройство можно на транзисторах или специальных сборках. Очень часто в радиолюбительской практике используются изделия типа LM317T. Для того чтобы сделать устройство на его основе, нужно иметь следующие детали:

  1. Непосредственно сборку LM317T.
  2. Диодный мост (или 4 одинаковых диода).
  3. Два электролитических конденсатора – 1000 и 100 мкФ. Напряжение не менее 50 В.
  4. Постоянное сопротивление 200 Ом.
  5. Переменный резистор 6,8 кОм.

Переменный резистор предназначен для корректировки выходного напряжения. Если у вас имеются цифровые приборы – вольтметр и амперметр, то можно установить их на выходе блока питания. Учтите, что последний включается в разрыв провода (например, плюсового). А вольтметр соединяется с плюсом и минусом. После окончательной сборки можно не делать градуировку на передней панели.

Трансформатор для конструкции можно позаимствовать от любой бытовой техники. Желательно, чтобы мощность у него была достаточной. Неплохие результаты показывает трансформатор ТВК или ТВЗ (выходной кадровой развертки и звука ламповых телевизоров соответственно). Первичная обмотка у них рассчитана на подключение к бытовой сети 220 В. Вполне возможно, что вторичную придется перемотать. Желательно использовать провод с максимальным сечением. Это позволит выдать больший ток, как следствие – получится подключить без особых проблем любую аппаратуру.

Блок питания с регулировкой напряжения

Попалась в интернете недавно любопытная схемка простого, но довольно неплохого блока питания начального уровня, способного выдавать 0-24 В при ток до 5 ампер. В блоке питания предусмотрена защита, то есть ограничение максимального тока при перегрузке. В приложенном архиве есть печатная плата и документ, где приведено описание настройки данного блока, и ссылка на сайт автора. Прежде чем собирать, прочитайте внимательно описание.

Схема БП с регулировкой тока и напряжения

Изначально на фото печатной платы автора были ошибки, печатка была скопирована и доработана, ошибки устранены.

Вот фото моего варианта БП, вид готовой платы, и можно посмотреть как примерно применить корпус от старого компьютерного ATX. Регулировка сделана 0-20 В 1,5 А. Конденсатор С4 под такой ток поставлен на 100 мкФ 35 В.

При коротком замыкании максимум ограниченного тока выдается и загорается светодиод, вывел резистор ограничителя на переднюю панель.

Индикатор для блока питания

Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

Плёнка — самоклейка типа «бамбук». Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

Дополнения от BFG5000

Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.

Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы: Igoran и BFG5000.

Блок питания с регулировкой напряжения

При занятиях каким-либо делом регулярно, люди стремятся облегчить себе труд, путем создания различных приспособлений и устройств. Это в полной мере относится и к радиоделу. При сборке электронных устройств одним из важных вопросов, остается вопрос питания. Поэтому, одно из первых устройств, которое часто собирает начинающий радиолюбитель, это блок питания с регулировкой напряжения.

Важными характеристиками блока питания, являются его мощность, стабилизация напряжения на выходе, отсутствие пульсаций, что может проявиться, например, при сборке и запитывании усилителя, от этого блока питания в виде фона или гула. И наконец, нам важно, чтобы блок питания был универсальным, чтобы его можно было применить для питания множества устройств. А для этого необходимо, чтобы он мог выдавать различное напряжение на выходе.

Частичным решением проблемы, может стать китайский адаптер с переключением напряжения на выходе. Но такой блок питания не имеет возможности плавной регулировки и в нем отсутствует стабилизация напряжения. Иными словами напряжение на его выходе “скачет” в зависимости от величины питающего напряжения 220 вольт, которое часто проседает по вечерам, особенно если вы живете в частном доме. Также напряжение на выходе блока питания (БП), может уменьшиться при подключении более мощной нагрузки. Всех этих недостатков, лишен предлагаемый в этой статье блок питания, со стабилизацией и регулировкой напряжения на выходе. Вращением ручки переменного резистора мы можем выставить любое напряжение в пределах от 0 и до 10.3 вольт, с возможностью плавной регулировки. Напряжение на выходе блока питания, мы выставляем по показаниям мультиметра в режиме вольтметра, постоянный ток (DCV).

Это может пригодиться не раз, например, при проверке светодиодов, которые, как известно не любят, когда на них подают завышенное, по сравнению с номинальным напряжение. От этого их срок службы может резко сократиться, а в особо тяжелых случаях светодиод может сразу же сгореть. Ниже приведена схема этого блока питания:

Схема данного РБП является стандартной и не претерпела существенных изменений с 70-х годов прошлого века. Первые варианты схем были с применением германиевых транзисторов, более поздние варианты были с применением современной элементной базы. Данный блок питания способен выдавать мощность до 800 – 900 миллиампер, при наличии трансформатора обеспечивающего нужную мощность.

Ограничение в схеме по применяемому диодному мосту, который допускает токи максимум до 1 ампера. Если потребуется увеличить мощность данного блока питания, нужно взять боле мощный трансформатор, диодный мост и увеличить площадь радиатора, либо если размеры корпуса не позволяют это сделать, можно применить активное охлаждение (кулер). Ниже приведен на рисунке список деталей необходимых для сборки:

В данном блоке питания применен отечественный мощный транзистор КТ805АМ. На фото ниже можно ознакомиться с его внешним видом. На соседнем рисунке приведена его цоколевка:

Данный транзистор необходимо будет прикрепить на радиатор. В случае крепления радиатора к металлическому корпусу блока питания, например как это сделано у меня, нужно будет поставить слюдяную прокладку между радиатором и металлической пластиной транзистора, к которой должен прилегать радиатор. Для улучшения теплоотдачи от транзистора к радиатору, нужно применить термопасту. Подойдет в принципе любая, применяемая для нанесения на процессор ПК, например та же КПТ–8.

Трансформатор должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 13 вольт, но в принципе допустимо напряжение в пределах 12-14 вольт. В блоке питания установлен фильтрующий электролитический конденсатор, ёмкостью 2200 мкф, (можно больше, меньше нежелательно), на напряжение 25 вольт. Можно взять конденсатор, рассчитанный на большее напряжение, но следует помнить, что у таких конденсаторов обычно и размеры больше. На рисунке ниже приведена печатная плата для программы sprint-layout, которую можно скачать в общем архиве, прикрепленном архиве.

Я собрал блок питания не совсем по этой плате, так как у меня трансформатор с диодным мостом и фильтрующим конденсатором шли на отдельной плате, но сути это не меняет.

Переменный резистор и мощный транзистор, в моем варианте подключены навесным монтажом, на проводках. На плате обозначены контакты переменного резистора R2, R2.1 – R2.3, R2.1 это левый контакт переменного резистора, остальные отсчитываются от него. Если все-таки при подключении были спутаны левый и правый контакты потенциометра, и регулировка осуществляется не слева – минимум, направо — максимум, нужно поменять местами провода, идущие к крайним выводам переменного резистора. В схеме предусмотрена индикация включения на светодиоде. Включение — отключение осуществляется тумблером, путем коммутации питания 220 вольт, подводимого к первичной обмотке трансформатора. Так выглядел блок питания на этапе сборки:

Питание подается на блок питания через родной разъем блока питания АТХ компьютера, с помощью стандартного отсоединяемого кабеля. Такое решение позволяет избежать путаницы проводов, которая часто возникает на столе у радиолюбителя.

Напряжение на выходе блока питания снимается с лабораторных зажимов, под которые можно зажать любой провод. Также в эти зажимы, можно подключить, воткнув сверху, стандартные щупы от мультиметра с крокодилами на концах, для более удобной подачи напряжения на собранную схему.

Хотя при желании сэкономить, можно ограничиться простыми проводками на концах с крокодилами, зажимаемыми с помощью лабораторных зажимов. В случае использования металлического корпуса, наденьте кембрик подходящего размера на винт крепления зажима, во избежание замыкания зажима на корпус. Подобный блок питания трудится у меня уже не меньше 6 лет, и доказал оправданность его сборки, и удобство применения в повседневной практике радиолюбителя. Всем удачной сборки! Специально для сайта «Электронные схемы» AKV.

Блок питания с регулировкой напряжения (Очень любительский)

Испытываете ли вы нужду в регулируемом источнике питания? Уверены?

Данный прибор будет непременно полезен тем, кто что то делает своими руками в области электроники. Можно произвести тестовую запитку устройства перед намоткой соответствующего трансформатора, узнать поведение устройства при разряде батарей.

Интересно? Читаем дальше.

Для создания такого устройства я взял компьютерный блок питания AT. Главным критерием выбора является наличие микросхемы широтно-импульсной модуляции tl494. Будьте внимательны! Возможно у вас аналог tl949, тогда всё в порядке. Если у вас блок собран вокруг другой микросхемы, например lm324, данная статья вам не поможет.

Разборка корпуса блока питания происходит путём отвинчивания двух шурупов с верхней части корпуса. Снимаем крышку. Ищем tl949. Нашли? Идём дальше.

Переделка моим способом (способом, который я использовал сам и предлагаю вам) минимальна. Первая нога микросхемы соединена с землёй и выходами питания. Иногда только с +12, иногда только с +5. У меня с обоими. Соединена она не на прямую, а через резистор.

Что сделал я. На половину уменьшил номинал резистора, идущего на землю от первой ноги микросхемы. Выпаял резисторы между первой ногой и +5 и +12. Между первой ногой микросхемы и шиной +12 поставил подстрочный (переменный резистор) на 100 КОм. Можно поставить на 47КОм Между шиной +5 и первой ногой микросхемы. Ск ажу заранее, чтобы лишний раз не перепаивать, при увеличении сопротивления переменного резистора возрастает напряжение. Для меня удобнее сделать так, чтобы напряжение увеличивалось при повороте ручки по часовой стрелке, чем против.

Должно получиться так:

Давайте проверим работоспособность! Если ваш БП стандарта АТХ, то замыкаем зелёный провод на землю(чёрный провод) и БП запущен. Если у вас БП стандарта АТ, то нужно создать нагрузку. Можно повесить вентилятор, имеющийся в блоке питания, можно подключить лампочку автомобильную, мощный резистор. Ориентироваться нужно на то, чтобы создать ток 0.5а по шине +5. Несложными рассчётами можно определить, что нам потребуется сопротивление 10 (Ом) а мощность резистора будет 2.5 ватта. Для подстраховки давайте возьмём 3 ватта. если у вас нет мощных резисторов, то можно спаять несколько штук маломощных в параллель, их мощность (при равных сопротивлениях) будет равна сумме мощностей всех резисторов. Я же, взял керамический предохранитель из «пробок» старого типа, разорвал проволоку на нём, намотал на него спиралью проволоку из вольфрама. Уместить достаточную длину на одном предохранителе мне не удалось, я использовал 3, затем соединил их последовательно. Подключаем нашу нагрузку между землёй (чёрный провод) и +5 в (красный провод), вольтметр выставляем на 20в и подсоединяем параллельно нагрузке. Устанавливаем наименьшее сопротивление переменного резистора, накрываем крышкой блок питания. Отключаем все чувствительные электроприборы от эл.сети в рамках безопасности. Включаем в сеть наш блок питания, находясь как можно дальше от самого блока питания. Помните, . ВЫ РАБОТАЕТЕ С ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ.

Смотрим на напряжение. У меня минимум получился 2.6 вольта. Крайне осторожно поднимаем напряжение поворотом ручки переменного резистора. Следим, чтобы не превысить 8 вольт по шине +5. При превышении этого порога на шине +12 будет больше 16 вольт. Прекрасно? Пока это не так. Фильтрующие конденсаторы на шине +12 рассчитаны на 16в. При превышении будет взрыв. Я, как человек, которому наплевать на жизнь, превысил напряжение. Был взрыв конденсатора: гора дыма, искры, громкий хлопок, капли жидкости из конденсатора. Не повторяйте этого!

Но как же нам повысить напряжение до максимально без взрывов? Для этого можно использовать два конденсатора на 16в соединённых последовательно + к -. Их ёмкость при этом будет высчитываться так же, как и сопротивление параллельно соединённых резисторов. Лучше всего пойти на радиорынок, заглянуть в радиолавку и купить конденсатор рассчитанный на 30в. Ёмкость его должна быть выше 1000 мкФ. У меня сейчас стоит на 3300мкФ 35в. Обратите внимание, что регулироваться напряжение будет на всех имеющихся шинах. +5, +12, +3.3 (на ат таковой нет), -5, -12. Просматриваем все конденсаторы по этим шинам. На шине 5в ставим по 16в и ёмкость от 500мкФ (чем выше, тем стабильнее) а на 12 ставим 30в. Как только мы заменили конденсаторы мы просто обязаны проверить максимальное напряжение, которое мы можем выжать. Проверяем. Сколько у вас? У меня +25 по шине 12в и 12 по шине 5в. На отрицательных плечах напряжение такое же, только с отрицательным знаком. Выпаиваем все провода с выходом питания. Ленивым и расточительным разрешается оставить по 2 провода на каждую жилу, остальное выпаять и обрезать от штекеров. Покупаем в магазине электрики клеменную колодку и вжимаем в неё провода с одной стороны. Затем выводим её наружу через вентиляционные дырки, крепим. Располагаем напряжения по логике. Моя логика. это -12, -5, 0, +5, +12 слева направо. В дырку, через которую раньше выходили провода, устанавливаем переменный резистор. Ну просто красота!

Откуда же у меня 7 клейм?! Я взял две земли и два выхода +5. К ним удобно подключать мультиметр на долгое время.

Подключаем вентилятор между контактами +5 и +12. Этим мы добъёмся регуляции оборотов в зависимости от напряжения блока питания. Максимальное напряжения 25-12.5=12.5. Всё прекрасно. Если у вас ATX блок питания и имеется выход +3.3 вольта, то рекомендую вентилятор подключить между +3.3 и +12. Вентиляторы данного типа спокойно держат 16в. разворачиваем вентилятор так, чтобы он дул вовнутрь корпуса, а не наружу. Изолируем землю от корпуса блока питания. Это я рекомендую сделать потому, что если вы коснётесь случайно проводом под напряжением корпуса ничего не случится, в отличии о искр при заземлении корпуса. Наш блок питания не имеет регулировки по току, однако почитав умных статей в интернете вы, думаю, сможете сделать себе таковой. Наш БП имеет защиту от КЗ. Замкните любые провода с разными потенциалами и бп просто отключится. Нужно именно замкнуть а не коротнуть с искрой.

Прокладка из бумаги.

Кабель питания можно использовать стандартный, но мне это показалось слишком расточительным, потому что внутри бп провода питания идут уже тонкие. Я использовал шнур от старого магнитофона.

Ранее, я указал, что максимальное напряжение это 25в. Но ведь между -25 и 25 напряжение будет 50в! Так и есть, однако допустимый ток по отрицательным каналам очень мал, порядка 500 мА. Если у вас есть приборы, работающие от такого напряжения и потребляющие так мало тока, то конечно, используйте эту возможность. Регулировку напряжение я советую производить плавно, не рывками.

После всего можно сделать «лицо нашему прибору». Тут уже проявляйте своё творчество как хотите. Рекомендую печатать на глянцевой бумаге формата А6 и клеить на супер клей. Мой вариант не оконченный, т.к принтер уже пол года не печатает цветом, а идти к другу попа не хочет)

Блок питания с регулировкой напряжения

JLCPCB — это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 200 000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 8000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

Anything in here will be replaced on browsers that support the canvas element

Простой блок питания с регулируемым U и I

Здравствуйте дорогие друзья. В очередной своей статье, решил показать как собирался блок питания с регулировкой напряжения и тока. Схему я увидел в видео у Ака и решил сделать себе такое же устройство. Печатной платы с видео не было, я нарисовал её сам, она будет ниже. Сначала, я просто собрал схему навесным монтажом, но с первого раза она у меня почему то не заработала, наверно перепутал выводы транзисторов ну и собрал еще раз, но теперь она не могла просто не заработать.
Вот схема устройства.

Схема достаточно проста и не нуждается в наладке, все детали можно найти в старом телевизоре. Но я не разбирал телевизор, так как у меня все эти детали были, ну ладно не будем отклоняться от темы. Я нарисовал печатную плату в программе Sprint-Layout_5.0. и перенес её на плату.

Но у меня почему то плохо перенеслось и пришлось дорисовывать перманентным маркером. Далее кинул в раствор для травления.

Когда у меня плата протравилась, я промыл её хорошенько водой, если водой не помыть будет липкая. Просушил её, снял тонер растворителем и вот что получилось.

Самое то что мне не нравиться это сверление дырок в плате. Теперь начинается самое интересное и легкое — это лужение платы.

После лужения нам нужно снять все что осталось от флюса, сделаем это растворителем, просто протрем нашу плату. Теперь берем детали, я заранее их нашел у себя и вставляем в печатную плату согласно схеме.

Вот и все, можете радоваться, схема собрана. Вот печатная плата

Да и еще, на моём снимке нет выходного конденсатора, я его не поставил так как не нашел.

Вот список деталей:
Два транзистора кт818, кт815. Два электролитических конденсатора на 1000мкф (50-60вольт). Три постоянных резистора на 820 ом, 470 ом, 24 к. Два переменных резистора первый от (4,7к-10к)и второй 84к. И еще один диод 1N4007. Об остальном расскажет видео.

Читайте также: