Блок питания самоделки

Содержание страницы

Блок питания самоделки

Технические данные блока питания: U вых = 0.5. 30 В (0,5-15 В; 0.5-30 В); I защ = 0,7 А. Рассмотрим работу схемы БП:

При включении SA1 («Сеть») напряжение 220 В подается на трансформатор Т1. При нажатии кнопки SB1 («Пуск») напряжение со вторичной обмотки Т1 подается на выпрямительный мост VD1-VD4 и с него — на схему БП. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 блокирует кнопку. Кнопку можно отпустить. Блок питания начинает работать. Реле К1 срабатывает, так как VT1 открыт. Схема стабилизатора напряжения простого блока питания особенностей не имеет. Стабилизатор построен по классической схеме компенсационного типа. Поэтому на его работе останавливаться не будем. Рассмотрим работу схемы защиты от перегрузок и короткого замыкания. Весь ток, потребляемый нагрузкой, протекает через резистор R2*, создавая на нем определенное падение напряжения, которое прикладывается к переходу Б-Э транзистора VT1 через стабилитрон VD5. При определенном токе падение напряжения на R2* превышает напряжение пробоя стабилитрона, и транзистор VT1 закрывается. Реле обесточивается и контакты К1.1 размыкаются. Схема блока питания обесточивается.

Далее включить БП в режим «Работа» можно только при устранении неисправности в подключенном к нему устройстве. Подбором сопротивления резистора R2* можно регулировать ток срабатывания защиты. РА1 контролирует выходное напряжение блока питания и потребляемый нагрузкой ток. Сопротивления шунта R шт и добавочного резистора R* для контроля выходного тока и на¬пряжения подбирают в зависимости от выбранного прибора. В данной конструкции использовался прибор типа М364. С помощью SA2 выбираем диапазон выходного напряжения 0,5-15 В и 0.5-30 В. Вместо указанных деталей для блока питания можно применить любые другие, подобные по параметрам. Трансформатор Т1 любой мощностью от 35 Вт с двумя вторичными обмотками и напряжением 22-25 В каждая, обеспечивающий ток нагрузки не менее тока срабатывания защиты. В нашем варианте можно применить трансформатор типа ТПП 268-220-50К, или самодельный изготовленный на кольце с внутренним диаметром 60 мм. Транзистор VT3 стоит на радиаторе площадью =100 см2. Реле К1 типа РЭС 9 (паспорт 200). Транзистор VT2 для надежности работы можно также поместить на небольшой радиатор.

Регулируемый блок питания своими руками

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

Стабилизатор напряжения LM317
Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
Конденсатор С1 4700mf 50V
Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
Переменный резистор Р1 5К
Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

Рубрика: Источники питания

Профиль
Публикации
Комментарии

Опубликовано статей: 23

Оставленно комментариев: 1893

Активность: 12 февраля 2018

Дата регистрации: 22 апреля 2019

Самодельный регулируемый стабилизатор тока от 0,05 до 5 А

12 февраля 2018
Георгий Меньшиков
8 комментариев

Источники питания, Самоделки для радиолюбителей

Простой в изготовлении самодельный стабилизатор тока с возможностью регулировки найдет применение в любом гараже.

Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов 18650 (литиевых акб)

1 ноября 2016
jeka57
1 комменатрий

Источники питания, Самодельные зарядные и АКБ

Сегодня мы расскажем, как своими руками собрать самое дешевое зарядное устройство для аккумуляторных батарей.

Портативное зарядное устройство Power Bank своими руками

7 июля 2016
Jurei-678
2 комментария

Источники питания, Самодельные зарядные и АКБ

У нас пополнение раздела полезных самоделок для дома: портативное зарядное устройство Power Bank своими руками.

Эксперименты Самоделкиных: светодиод, лампу накаливания и витую пару подключаем к 1000 вольтам

25 июня 2016
ILYANOV
1 комменатрий

Источники питания, Свет

Сегодня мы проведем эксперимент и узнаем, что будет если светодиод, лампу накаливания и витую пару подключить к 1000 вольтам.

Сделай сам: солнечная батарея своими руками

25 мая 2016
Jurei-678
2 комментария

Источники питания, Самоделки для дома, Самодельные зарядные и АКБ

Сегодня у нас новая полезная самоделка для дома или дачи: солнечная батарея с USB выходом для зарядки мобильного телефона своими руками.

Самодельный электростимулятор роста растений

30 октября 2015
Jurei-678
пока нет комментариев

Источники питания, Самоделки для дома, Самоделки для радиолюбителей

Сегодня у нас новая самоделка для любителей зелени в доме: электро стимулятор роста растений.

Самодельная солнечная панель

4 августа 2015
Jurei-678
2 комментария

Источники питания, Самоделки для дома, Самоделки для радиолюбителей, дача, Свет

Вас интересует вопрос альтернативной энергии? Эта полезная самоделка возможно поможет Вам решиться собрать своими руками независимый источник электроэнергии для дома или дачи

Питание ноутбука от бортовой сети автомобиля — самодельный преобразователь

29 декабря 2013
Korshun-x
9 комментариев

Источники питания

У многих есть машина, а ноутбук есть почти у каждого. Бывают ситуации, когда нужно запитать или зарядить его аккумулятор в авто, но тут возникает вопрос КАК?

Самодельный лабораторный источник питания 0-16 вольт

14 февраля 2013
Самоделкин
10 комментариев

Источники питания

Схема и описание самодельного лабораторного источника питания 0-16 вольт

Самодельный импульсный сетевой источник питания

14 февраля 2013
Самоделкин
2 комментария

Источники питания

Схема и описание самодельного импульсного сетевого источника питания с четырьмя выходными напряжениями +12 -12 вольт и 2 нестабилизированных по 25 вольт

Блок питания своими руками

Собираем регулируемый блок питания

Те новички, которые только начинают изучение электроники спешат соорудить нечто сверхъестественное, вроде микрожучков для прослушки, лазерный резак из DVD-привода и так далее… и тому подобное… А что насчёт того, чтобы собрать блок питания с регулируемым выходным напряжением? Такой блок питания – это крайне необходимая вещь в мастерской каждого любителя электроники.

С чего же начать сборку блока питания?

Во-первых, необходимо определиться с требуемыми характеристиками, которым будет удовлетворять будущий блок питания. Основные параметры блока питания – это максимальный ток (I_max), который он может отдать нагрузке (питаемому устройству) и выходное напряжение (U_out), которое будет на выходе блока питания. Также стоит определиться с тем, какой блок питания нам нужен: регулируемый или нерегулируемый.

Регулируемый блок питания – это блок питания, выходное напряжение которого можно менять, например, в пределах от 3 до 12 вольт. Если нам надо 5 вольт — повернули ручку регулятора – получили 5 вольт на выходе, надо 3 вольта – опять повернул – получил на выходе 3 вольта.

Нерегулируемый блок питания – это блок питания с фиксированным выходным напряжением – его менять нельзя. Так, например, многим известный и широко распространённый блок питания «Электроника» Д2-27 является нерегулируемым и имеет на выходе 12 вольт напряжения. Также нерегулируемыми блоками питания являются всевозможные зарядники для сотовых телефонов, адаптеры модемов и роутеров. Все они, как правило, рассчитаны на какое-то одно выходное напряжение: 5, 9, 10 или 12 вольт.

Понятно, что для начинающего радиолюбителя наибольший интерес представляет именно регулируемый блок питания. Им можно запитать огромное количество как самодельных, так и промышленных устройств, рассчитанных на разное напряжение питания.

Далее нужно определиться со схемой блока питания. Схема должна быть простая, легка для повторения начинающими радиолюбителями. Тут лучше остановиться на схеме с обычным силовым трансформатором. Почему? Потому что найти подходящий трансформатор достаточно легко как на радиорынках, так и в старой бытовой электронике. Делать импульсный блок питания сложнее. Для импульсного блока питания необходимо изготавливать достаточно много моточных деталей, таких как высокочастотный трансформатор, дроссели фильтров и пр. Также импульсные блоки питания содержат больше радиоэлектронных компонентов, чем обычные блоки питания с силовым трансформатором.

Итак, предлагаемая к повторению схема регулируемого блока питания приведена на картинке (нажмите для увеличения).

Параметры блока питания:

Выходное напряжение (U_out) – от 3,3…9 В;

Максимальный ток нагрузки (I_max) – 0,5 A;

Максимальная амплитуда пульсаций выходного напряжения – 30 мВ.;

Защита от перегрузки по току;

Защита от появления на выходе повышенного напряжения;

Возможна доработка блока питания с целью увеличения выходного напряжения.

Принципиальная схема блока питания состоит из трёх частей: трансформатора, выпрямителя и стабилизатора.

Трансформатор. Трансформатор Т1 понижает переменное сетевое напряжение (220-250 вольт), которое поступает на первичную обмотку трансформатора (I), до напряжения 12-20 вольт, которое снимается со вторичной обмотки трансформатора (II). Также, по «совместительству», трансформатор служит гальванической развязкой между электросетью и питаемым устройством. Это очень важная функция. Если вдруг трансформатор выйдет из строя по какой-либо причине (скачок напряжения и пр.), то напряжение сети не сможет попасть на вторичную обмотку и, следовательно, на питаемое устройство. Как известно, первичная и вторичная обмотки трансформатора надёжно изолированы друг от друга. Это обстоятельство снижает риск поражения электрическим током.

Выпрямитель. Со вторичной обмотки силового трансформатора Т1 пониженное переменное напряжение 12-20 вольт поступает на выпрямитель. Это уже классика. Выпрямитель состоит из диодного моста VD1, который выпрямляет переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора (II). Для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямительного моста стоит электролитический конденсатор C3 ёмкостью 2200 микрофарад.

Регулируемый импульсный стабилизатор.

Схема импульсного стабилизатора собрана на достаточно известной и доступной микросхеме DC/DC преобразователя – MC34063.

Чтобы было понятно. Микросхема MC34063 является специализированным ШИМ-контроллером, разработанным для импульсных DC/DC преобразователей. Эта микросхема является ядром регулируемого импульсного стабилизатора, который используется в данном блоке питания.

Микросхема MC34063 снабжена узлом защиты от перегрузки и короткого замыкания в цепи нагрузки. Выходной транзистор, встроенный в микросхему, способен отдать в нагрузку до 1,5 ампер тока. На базе специализированной микросхемы MC34063 можно собрать как повышающие (Step-Up), так и понижающие (Step-Down) DC/DC преобразователи. Так же возможно построение регулируемых импульсных стабилизаторов.

Особенности импульсных стабилизаторов.

К слову сказать, импульсные стабилизаторы обладают более высоким КПД по сравнению со стабилизаторами на микросхемах серии КР142ЕН (КРЕНки), LM78xx, LM317 и др. И хотя блоки питания на базе этих микросхем очень просты для сборки, но они менее экономичны и требуют установки охлаждающего радиатора.

Микросхема MC34063 не нуждается в охлаждающем радиаторе. Стоит заметить, что данную микросхему можно довольно часто встретить в устройствах, которые работают автономно или же используют резервное питание. Использование импульсного стабилизатора увеличивает КПД устройства, а, следовательно, уменьшает энергопотребление от аккумулятора или батареи питания. За счёт этого увеличивается автономное время работы устройства от резервного источника питания.

Думаю, теперь понятно, чем хорош импульсный стабилизатор.

Детали и электронные компоненты.

Теперь немного о деталях, которые потребуются для сборки блока питания.

Трансформатор. В качестве трансформатора подойдёт любой сетевой понижающий трансформатор мощностью 8-10 ватт. Его первичная обмотка (I) должна быть рассчитана на переменное напряжение 220-250 вольт, а вторичная (II) на 12-20 вольт.

Где найти такой трансформатор?

Найти подходящий трансформатор можно в старой, неисправной и морально устаревшей аппаратуре: кассетных магнитофонах, стационарных CD-проигрывателях, игровых приставках и пр. Например, подойдут трансформаторы от старых лампово-полупроводниковых телевизоров советского производства ТВК-110ЛМ, ТВК-110Л2 и ТВК-70. Можно приобрести трансформатор серии ТП114, например ТП114-163М. При подборе силового трансформатора не лишним будет иметь представление о том, как узнать мощность трансформатора.

Силовые трансформаторы ТС-10-3М1 и ТП114-163М

Также подойдёт трансформатор ТС-10-3М1 с выходным напряжением около 15 вольт. В магазинах радиодеталей и на радиорынках можно найти подходящий трансформатор, главное, чтобы он соответствовал указанным параметрам.

Микросхема MC34063. Микросхема MC34063 выпускается в корпусах DIP-8 (PDIP-8) для обычного монтажа в отверстия и в корпусе SO-8 (SOIC-8) для поверхностного монтажа. Естественно, в корпусе SOIC-8 микросхема обладает меньшими размерами, а расстояние между выводами составляет около 1,27 мм. Поэтому изготовить печатную плату для микросхемы в корпусе SOIC-8 сложнее, особенно тем, кто только недавно начал осваивать технологию изготовления печатных плат. Следовательно, лучше взять микросхему MC34063 в DIP-корпусе, которая больше по размерам, а расстояние между выводами у такого корпуса – 2,5 мм. Сделать печатную плату под корпус DIP-8 будет легче.

Диодный мост. Диодный мост для блока питания можно изготовить из 4 отдельных диодов 1N4001-1N4007. Также вместо диодов 1N4001-1N4007 можно применить диоды 1N5819. При этом экономичность блока питания повыситься, поскольку диоды серии 1N58xx – это диоды Шоттки и у них меньшее падение напряжения на p-n переходе, чем у обычных диодов серии 1N400x.

Также в блок питания можно установить диодную сборку выпрямительного моста. Сборка занимает на печатной плате меньше места. Для установки в схему подойдут сборки на ток 1 ампер и выше. Для надёжности можно воткнуть в плату сборку и на 2 ампера – хуже не будет.

Где найти сборку диодного моста? В бэушных платах от любой электроники, которая питается от сети 220 вольт. Даже в компактных люминесцентных лампах – КЛЛ – есть диодный мост. Можно выковырять оттуда. Правда что попадётся, 4 отдельных диода или сборка диодного моста можно только гадать – тут как повезёт.

Если быть более конкретным, то подойдут диодные мосты (сборки): DB101-107, RB151-157, D3SBA10, 2W10M, DB207, RS207 и другие аналогичные и более мощные. Можно с лёгкостью применить диодный мост из неисправного компьютерного блока питания. Они мощные и здоровые, рассчитаны на довольно большой ток – хватить за глаза. Не забудьте проверить его на исправность!

Конденсаторы C1, C2, C4, C5 служат для подавления импульсных помех, которые поступают из электросети. Кроме этого они блокируют импульсные помехи, которые могут поступить в электросеть от самого импульсного стабилизатора.

Элементы защиты. В схеме применено два предохранителя. Предохранитель FU2 представляет собой обычный плавкий предохранитель на ток срабатывания 0,16 А (160 мА). Он включен последовательно с первичной обмоткой (I) трансформатора T1. FU1 – самовосстанавливающийся предохранитель. Когда ток через него становиться больше 0,5 ампер, то его сопротивление резко увеличивается, а ток в цепи выпрямителя и стабилизатора резко падает.

Самовосстанавливающийся предохранитель FRX050-90F

Так реализована защита в случае неисправности преобразователя. Стабилитрон VD3 также служит защитным и работает в паре с самовосстанавливающимся предохранителем FU1. Основная его цель – защитить нагрузку (питаемое устройство) от повреждения высоким напряжением. Напряжение стабилизации стабилитрона составляет 11 вольт. В случае неисправности преобразователя и появления на выходе напряжения более 11 вольт, ток через стабилитрон резко возрастает. Возросший ток в цепи приводит к срабатыванию предохранителя FU1, который ограничивает ток. Поэтому защитный стабилитрон VD3 необходимо установить в схему обязательно. В случае если не удастся найти подходящий самовосстанавливающийся предохранитель, то его можно заменить обычным плавким на ток срабатывания 0,5 ампер.

Список деталей, которые потребуются для сборки блока питания.

Авто самоделки

Разделы

Cамоделки для дачи6.94
Мусор в дело5.72
Дом, мебель, интерьер.4.60
Красота ! (украшения, декупаж. )4.52
Авто самоделки3.39
Для компьютера и интернета2.31
Самоделки хулиганам2.26
Из бумаги1.14
Cамоделки для рыбалки и охоты1.14
Рецепты — готовим сами1.13
Подарки, сувениры и поделки своими руками1.13
Книги про самоделки0.00
Фото и идеи самоделок0.00
Инструменты, материалы, секреты умельцев.0.00
На все случаи жизни.0.00

Обсуждение

bublik9511 16 января 2019, 17:18

Volodya177 11 января 2019, 11:29

mi_rita 12 декабря 2018, 13:39

lolita 10 декабря 2018, 20:28

Iga12345 6 августа 2018, 19:02

0003339531 3 февраля 2018, 19:37

zorge 29 декабря 2017, 13:14

savrid 27 декабря 2017, 11:32

johnbupas 27 ноября 2017, 12:13

popvovka 6 августа 2017, 13:27

popvovka 6 августа 2017, 12:13

jiexack 3 августа 2017, 16:06

jiexack 24 июля 2017, 12:49

jiexack 17 июля 2017, 16:13

Lenochka 17 мая 2017, 12:35

TOP самоделок за месяц

zzzxxxc 20 апреля 2019, 17:16

Мощный блок питания из трансформатора ТСШ-170-3 12.5В

Блок питания сделан из трансформатора ТСШ-170-3, вся вторичка была снята, потом взял другой (сгоревший трансформатор), отмотал с его первичку и сделал из ее провод для намотки (у меня ушло где то 9 метров) в 14 жил(сколько влезло в трубку) и одел сверху капельницу как изолятор, капельницу резал на куски см. по 15 для удобства одевания на провод.
Выход 12 вольт, ампераж не мерил, так как тестер рассчитанный на 20А, опасаюсь спалить.

Выходы делал как постаянку, так и переменку, так как планирую использовать его как зарядное для аккумулятора и контактной сварки, корпуса пока нет, но это мелочи.