Kako napraviti vlastito napajanje od 12 volti. Jednostavno napajanje

U jednom od svojih sam pokazao kako sami napraviti dobro napajanje i požalio se zašto se dobra napajanja rijetko nalaze u prodaji. Ovo napajanje mi se svidjelo samo sa slike, ali kako slika zna zavarati, odlučio sam ga malo bolje pogledati i isprobati.
Pregled će uključivati ​​opis, fotografije, testove i analizu male greške u dizajnu.
Nastavite čitati ispod reza.

Moji se čitatelji vjerojatno sjećaju recenzije "Napajanje od 12 volti i 5 ampera ili kako se to može učiniti." Ovo napajanje me podsjetilo na ono koje sam napravio na kraju recenzije :)

Ali testovi i provjere su naravno dobri, ali počet ću, kao i uvijek, s tim kako se vozio i kako je stigao.
Stiglo je više od jednog napajanja, o drugom proizvodu ću vam reći drugi put, mislim da neće biti ništa manje zanimljivo. Vozio sam brzo i stigao uz stazu za 8 dana.
Ali bilo je zamjerki na ambalažu, ali kako ne vole svi ambalažu, sakrit ću nekoliko fotografija ispod spojlera.

Paket

Narudžba je stigla u običnoj sivoj vrećici, omotanoj pjenastom trakom.

Upravo sam na ovo pakiranje imala zamjerke. Paker je jednostavno presavio moje dvije torbe, omotao ih trakom i zalijepio, ali su rubovi ostali otvoreni.
Kao rezultat toga, vrećice i smotuljak trake putovali su odvojeno. Prava je sreća što je put bio kratak i bili su spakirani u posebne torbe, inače su radijatorima mogli probiti ambalažu i ispuzati van.

Ploča je bila upakirana u poznatu antistatičku vrećicu, s jednako poznatom naljepnicom.


Kratke karakteristike:
Ulazni napon 85-265 Volti
Izlazni napon - 12 volti
Struja opterećenja - 6 ampera nominalno, 8 ampera maksimalno.
Izlazna snaga - 100 W (maksimalno)

Dimenzije ploče nisu velike, 107x57x30mm.

Postoji crtež s točnijim dimenzijama, mislim da će biti od koristi.

Sama ploča izgleda vrlo uredno, potpuno odgovara fotografiji u trgovini, što me ugodno iznenadilo.

Ploča ima dosta velike hladnjake, a sama ploča je izrađena u otvorenom dizajnu, tj. Namijenjen je za ugradnju u neki uređaj i nema vlastito kućište.
Uzeo sam ga s razlogom, ali poslovno :) Imam ideju da prepravim jedan svoj uređaj, ali pošto nisam bio siguran u kvalitetu ovog napajanja, odlučio sam prvo naručiti i isprobati samo to, pa eto bit će nastavak. Pa, barem se nadam.

Ploča sadrži ulazni filtar, limitator udarne struje i stezaljku bez vijaka za ulaz od 220 V.
Energetski transformator ima naljepnicu DC12V-8.
Izlazni namot transformatora je namotan u 5 žica

Lemljenje je vrlo uredno, izvodi su odgrizeni prilično kratko, ništa ne strši, tok je potpuno ispran. Ne nedostaju komponente.
Ploča je dvoslojna sa dvostranom montažom.
Ali postoji mala napomena: na svakom od radijatora lemljen je samo jedan pričvrsni klin.
Po mom mišljenju ovo nije baš dobro. Nejasno je što nas je spriječilo da zalemimo oba.
Štoviše, na fotografiji trgovine sve je potpuno isto.
Želio bih napomenuti da se izlazni napon mjeri u točki što je moguće bliže izlaznom konektoru, što je plus i utječe na točnost držanja izlaznog napona.

Bliži pogled na glavne komponente ploče.
Instaliran PWM kontroler CR6842S, koji je potpuni analog poznatijeg kontrolera
Gotovo svi instalirani otpornici su točni, ne lošiji od 1%, što je naznačeno četveroznamenkastim oznakama.

Tranzistor snage 600 Volt 20 Ampera, 0,19 Ohma proizvođača Infineon.
Još jedna mala napomena: vijak za pričvršćivanje je bio previše zategnut i pritisnuo je izolacijsku čahuru. Tranzistor je ostao izoliran od radijatora, a sam radijator je bio izoliran od ostalih komponenti, no dojam je donekle pokvaren.
Tranzistor je od radijatora izoliran pločom od tinjca.

Da malo odstupim, na fotografiji možete vidjeti mali elektrolitski kondenzator, sudeći po lemljenju ili je zalemljen kasnije ili zamijenjen, to nije utjecalo na performanse na bilo koji način (ili gotovo nikako).
Činjenica je da ako se opterećenje naglo promijeni od nula do 4 A ili više, napajanje se može isključiti na 0,5 sekundi. Savjetovao bih zamjenu ovog elektrolita s nečim poput 47µFx50 V.
Ako takvi načini nisu planirani, onda ga možete ostaviti kakav jest.

Sklop izlazne diode 100 Volt 2x20 Ampera proizvođača ST.
Radijator je zapravo gladak, tako izgleda na fotografiji :)

Također možete vidjeti par izlaznih kondenzatora 1000 µF x 35 V, prigušnicu izlaznog filtra i LED koji pokazuje da je napajanje uključeno.
Ovdje je konektor već instaliran s običnim vijčanim konektorom.
Iako su, što se mene tiče, konektori općenito suvišni za ugrađenu ploču.

Izlazni kondenzatori su instalirani s dobrom marginom napona, što je vrlo dobro.
Usput sam provjerio kapacitet i ESR ovih kondenzatora, i pokazalo se jednako dobrim.
Uređaj je pokazao ukupni kapacitet i ESR, ako se preračuna za svaki zasebno, to će biti približno 1050 μF i 30 mOhm.
Kondenzatori jedva da su markirani, ali karakteristike su sasvim normalne, bio sam zadovoljan radnim naponom od 35 V. Obično koristim kondenzatore od 25 V u svojim napajanjima.

Pa, "kako ne bih trčao dvaput", provjerio sam ulazni elektrolit.
Piše 82uF 400 volti 105 stupnjeva.
Kapacitet je gotovo normalan, ESR je normalan.
Proizvođač kondenzatora Taicon.

I naravno nacrtao sam dijagram ovog napajanja. Većina komponenti je numerirana prema tiskanoj pločici.

Za testiranje napajanja pripremio sam ovu hrpu različitih stvari :)
Ništa neobično:
Otpornici opterećenja 3 komada od 10 Ohma i jedan set koji daje ukupno 3 Ohma (5 komada od 15 Ohma spojenih paralelno) + ventilator.
Multimetar
Beskontaktni termometar
Osciloskop
Sve vrste konektora i žica.

Ispitivanje napajanja

Proces testiranja uključivao je progresivno povećanje opterećenja, a nakon svakog povećanja opterećenja čekao sam oko 15 minuta, zatim izmjerio temperaturu glavnih komponenti i prešao na sljedeći korak povećanja opterećenja.
Osciloskopski razdjelnik je cijelo vrijeme bio u položaju 1:1.

1. Način mirovanja. Napon 12,29 volti.
2. Spoji se jedan otpornik od 10 Ohma.Napon blago pada na 12,28V.

1. Spojena su 2 otpornika od 10 Ohma, napon 12,28 V.
2. Spojena su 3 otpornika od 10 Ohma, napon 12,27 V.

1. Spojen na set otpornika od 3 Ohma + ventilator, napon 12,27 V
2. Postavite otpornik od 3 Ohma + 10 Ohma, napon 12,27 Volta.

Mala napomena: pri spajanju opterećenja većeg od 4 ampera, napajanje se može isključiti na 0,5 sekundi, a zatim se ponovno uključiti. To se događa samo pri prelasku iz stanja mirovanja; čak i malo opterećenje potpuno uklanja ovaj učinak.

1. Set od 3 Ohma + 2 otpornika od 10 Ohma, napon 12,27 Volta.
2. Način maksimalnog opterećenja, 3 Ohma + 3 otpornika od 10 Ohma, napon 12,27 V.

Kao što sam gore napisao, tijekom procesa testiranja mjerio sam temperature raznih komponenti.
Izmjerene temperature:
Tranzistor snage
Transformator
Izlazna dioda
Prvi prema krugu izlaznog kondenzatora.

Za točnija očitanja mjerena je temperatura samog sklopa tranzistora i diode, a ne njihovih radijatora.
Uz snagu opterećenja od 80 Watta, temperaturu sam mjerio dva puta, drugo mjerenje je bilo nakon dodatnog zagrijavanja od 10 minuta.


Sažetak:
profesionalci
Visoka kvaliteta izrade
Dosta kvalitetne komponente s rezervom.
Usklađenost s navedenim parametrima.
Izvrsna točnost stabilizacije izlaznog napona
Ne vidim nikakvu potrebu za poboljšanjem.
Niska cijena.

minusi
Napomena na pakiranju (bez trgovine)
Jedan montažni kontakt na radijatoru nije zalemljen.

Moje mišljenje.
Da budem iskren, ovo napajanje mi se izvana svidjelo već na fotografiji dućana i već sam imao malo povjerenja u to što ću na kraju dobiti, ali jedno je vidjeti, a drugo isprobati.
Napajanje je ostavilo pozitivne emocije i savršeno je za ugradnju u neku vrstu kućnog uređaja.
Naravno, postoje neki nedostaci, ali oni su vrlo mali u usporedbi s prednostima.

Napajanje za pregled osigurao je banggood.

Nadam se da će moja recenzija biti korisna.
Naravno, možete reći da hvalim proizvod, ali mogu reći da na napajanjima radim oko 15 godina, za to vrijeme skupio sam više od 1000 jedinica, koliko sam ih popravio i prepravio, izgubio broj. Zato ne mogu ne pohvaliti normalnu stvar. Vidio sam i boljih stvari, pogotovo industrijskih napajanja, ali cijena je drugačija.
Također možete razmotriti takvo napajanje, ali s manjom snagom.

Mala napomena kineskim inženjerima

Napajanje je pokazalo vrlo dobri rezultati, no mala zamjerka na dizajn, odnosno na tiskanu pločicu.
Usmjeravanje nekih strujnih krugova nije pravilno izvedeno, a ako bi bilo ispravno izvedeno, razina valovitosti mogla bi se dodatno smanjiti.
Pokazat ću vam na primjeru.
1. Kako se to radi u napajanju, ovaj odjeljak se može vidjeti na ploči, malo sam ga pojednostavio radi jasnoće.
2. Kako se to može učiniti bolje bez pomicanja komponenti na ploči?
3. kako to učiniti još bolje, ali s pokretnim komponentama.
Činjenica je da u strujnim krugovima nije poželjno imati područja u kojima struja može teći u dva smjera, jer to povećava razinu smetnji.
Struja mora teći samo u jednom smjeru.
U izvornoj verziji, struja punjenja kondenzatora prvo teče istim stazama, a zatim kroz njih teče struja pražnjenja.


Planirate kupiti +389 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +174 +380

Napajanje je prilično jednostavno za proizvodnju, ako malo razumijete teoretski dio i razumijete kako radi. Nije sve tako teško kao što se čini. Od čega se sastoji napajanje od 12 volti, s fotografijama i primjerima, kao i opisom njegovih elemenata i principom rada dalje u članku.

Osnovni elementi i princip rada izvora napajanja

Glavni dio je silazni transformator, au njegovom nedostatku s potrebne parametre, tada se sekundarni namot ručno namotava i dobiva se potrebni izlazni napon. Transformatorom se napon mreže od 220 volti smanjuje na 12 volti koji ide dalje do potrošača.

Ne postoji temeljna razlika između standardnih uređaja i onih s premotanim sekundarnim namotom, glavna stvar je pravilno izračunati presjek žice i broj zavoja na namotu.

Dalje, struja ide u ispravljač. Sastoji se od poluvodiča, poput dioda. Diodni most, u različitim krugovima, može se sastojati od jedne, dvije ili četiri diode. Nakon ispravljača, struja teče u kondenzator, također je poželjno uključiti zener diodu s odgovarajućim karakteristikama u krug za stvaranje stabilnog napona.

Transformator

Transformator se sastoji od jezgre izrađene od feromagnetskog materijala, te primarnog i sekundarnog namota. 220 volti dolazi u primarni namot, a iz sekundara, u ovom slučaju, 12 se uklanjaju, idući do ispravljača. Jezgre u ovaj tip Napajanja se uglavnom izrađuju u W i U obliku.

Raspored namota dopušten je ili jedan na vrhu drugog na zajedničkoj zavojnici ili zasebno. Na primjer, jezgra u obliku slova U ima par zavojnica, od kojih svaka ima polovicu namota namotanu na sebi. Pri spajanju transformatora, stezaljke su spojene u seriju.

Kako pravilno izračunati broj zavoja

Prilikom premotavanja sekundarne zavojnice morate znati kojem naponu odgovara zavoj. Ako ne planirate premotati primarni namot, nema potrebe izračunavati niti presjek žice niti njezina svojstva. Problem s primarnim namotom je velike količine zavoji tanke žice od kojih se sastoji.

Da biste izračunali sekundarni namot, napravite 10 zavoja i spojite transformator na mrežu. Izmjerite napon na stezaljkama, zatim ga podijelite s 10, nakon čega se 12 podijeli s dobivenim brojem. Rezultat će biti potreban broj zavoja, a preporuča se povećati za 10% kako bi se nadoknadio pad napona.

Diode

Izbor dioda određen je jakošću struje na sekundarnom namotu. Za ove svrhe prikladni su silicijski poluvodiči, ali ne i visokofrekventni, jer su dizajnirani za obavljanje drugih zadataka.

Kako bi uređaj bio kompaktan, dobra odluka Bit će korištenja diodnih sklopova od četiri elementa. Dva stezaljka se napajaju iz transformatora, a ispravljena struja se uklanja s druga dva stezaljka.

Nakon diodnog mosta, snažno se preporučuje osigurati zener diodu s odgovarajućim parametrima u krugu, jer je tijekom dana daleko od činjenice da će ulazni napon biti stabilnih 220 volti. Ako primijenite veći napon na primarni namot, izlaz će također biti veći od 12 volti.

Okvir

Vrlo je zgodno napraviti kućište za napajanje od aluminija. Prvo se od uglova sastavlja okvir, koji se zatim oblaže aluminijskim pločama. Barem su dvije prednosti ovog rješenja - prvo, s aluminijem je lako raditi, a drugo, vrlo dobro provodi toplinu, što će zaštititi napajanje od pregrijavanja.

Ako ne želite sami sastaviti okvir, možete ga posuditi iz stare mikrovalne pećnice. Ovo rješenje ima određene prednosti - malu težinu, estetski izgled i prostranost.

Tiskana ploča za napajanje

Izrađen je od PCB-a obloženog folijom, za koji se metal tretira klorovodičnom kiselinom ili elektrolitom baterije.

Rad se izvodi u gumenim rukavicama i poduzimanjem mjera opreza. Metal se ispere otopinom sode i nanosi se slika tiskane ploče. Postoje posebni računalni programi za stvaranje takvih slika.

Ploča se jetka uranjanjem u otopinu željeznog klorida ili mješavinu bakrenog sulfata i soli.

Ugradnja elemenata

Na kraju jetkanja ploča se ispire, skida zaštita s tračnica i odmašćuje. Vrlo tankim svrdlom u ploči se izbuše rupe za elemente. Zatim se elementi umetnu u rupe i zaleme na tračnice, nakon čega se tračnice pokositre kositrom.

Fotografija domaćeg napajanja od 12 volti

Oni početnici koji tek počinju studirati elektroniku užurbano grade nešto nadnaravno, poput mikrobubica za prisluškivanje, laserskog rezača iz DVD pogona i tako dalje... i tako dalje... Što je s sklapanjem napajanja s podesiv izlazni napon? Ovo napajanje neizostavan je predmet u radionici svakog ljubitelja elektronike.

Gdje početi sastavljati napajanje?

Prvo morate odlučiti o potrebnim karakteristikama koje će buduće napajanje zadovoljiti. Glavni parametri napajanja su maksimalna struja ( Imax), koji može napajati potrošač (napajani uređaj) i izlazni napon ( U van), koji će biti na izlazu napajanja. Također je vrijedno odlučiti kakvu vrstu napajanja trebamo: podesiv ili neregulirano.

Podesivo napajanje je napajanje čiji se izlazni napon može mijenjati npr. od 3 do 12 volti. Ako nam treba 5 volti - okrenuli smo gumb regulatora - dobili smo 5 volti na izlazu, trebamo 3 volta - ponovno smo ga okrenuli - dobili smo 3 volta na izlazu.

Neregulirano napajanje je napajanje s fiksnim izlaznim naponom - ne može se mijenjati. Na primjer, dobro poznato i široko korišteno napajanje "Electronics" D2-27 je neregulirano i ima izlazni napon od 12 volti. Također neregulirana napajanja su sve vrste punjača za Mobiteli, adapteri za modeme i rutere. Svi su, u pravilu, dizajnirani za jedan izlazni napon: 5, 9, 10 ili 12 volti.

Jasno je da je za početnika radio amatera od najvećeg interesa regulirano napajanje. Može napajati veliki broj kućnih i industrijskih uređaja dizajniranih za različite napone napajanja.

Zatim morate odlučiti o krugu napajanja. Krug bi trebao biti jednostavan, lak za ponavljanje od strane početnika radio amatera. Ovdje je bolje držati se kruga s konvencionalnim energetskim transformatorom. Zašto? Budući da je pronalaženje prikladnog transformatora prilično jednostavno i na radio tržnicama iu staroj potrošačkoj elektronici. Izrada prekidačkog napajanja je teža. Za pulsni blok napajanja, potrebno je proizvesti dosta dijelova za namotaje, kao što su visokofrekventni transformator, filtarske prigušnice itd. Također, sklopna napajanja sadrže više elektroničkih komponenti nego konvencionalna napajanja s transformatorom.

Dakle, krug reguliranog napajanja predložen za ponavljanje prikazan je na slici (kliknite za povećanje).

Parametri napajanja:

    Izlazni napon ( U van) – od 3,3...9 V;

    Maksimalna struja opterećenja ( Imax) – 0,5 A;

    Maksimalna amplituda valovitosti izlaznog napona je 30 mV;

    Prekostrujna zaštita;

    Zaštita od prenapona na izlazu;

    Visoka efikasnost.

Moguće je modificirati napajanje kako bi se povećao izlazni napon.

Dijagram strujnog kruga napajanja sastoji se od tri dijela: transformatora, ispravljača i stabilizatora.

Transformator. Transformator T1 smanjuje izmjenični mrežni napon (220-250 volti), koji se dovodi u primarni namot transformatora (I), na napon od 12-20 volti, koji se uklanja iz sekundarnog namota transformatora (II) . Također, “povremeno”, transformator služi kao galvanska izolacija između električne mreže i napajanog uređaja. Ovo je vrlo važna funkcija. Ako transformator iznenada pokvari iz bilo kojeg razloga (naponski udar itd.), mrežni napon neće moći doći do sekundarnog namota, a time ni do napajanog uređaja. Kao što znate, primarni i sekundarni namoti transformatora pouzdano su izolirani jedan od drugog. Ova okolnost smanjuje rizik od strujnog udara.

Ispravljač. Iz sekundarnog namota energetskog transformatora T1 na ispravljač se dovodi smanjeni izmjenični napon od 12-20 volti. Ovo je već klasika. Ispravljač se sastoji od diodnog mosta VD1, koji ispravlja izmjenični napon iz sekundarnog namota transformatora (II). Za izravnavanje valova napona, nakon ispravljačkog mosta nalazi se elektrolitički kondenzator C3 kapaciteta 2200 mikrofarada.

Podesivi stabilizator pulsa.

Krug stabilizatora impulsa sastavljen je na prilično dobro poznatom i pristupačnom mikrokrugu DC/DC pretvarača - MC34063.

Da bude jasno. MC34063 čip je specijalizirani PWM kontroler dizajniran za impulsne DC/DC pretvarače. Ovaj čip je jezgra podesivog sklopnog regulatora koji se koristi u ovom napajanju.

Čip MC34063 opremljen je jedinicom za zaštitu od preopterećenja i kratki spoj u krugu opterećenja. Izlazni tranzistor ugrađen u mikrokrug može isporučiti do 1,5 ampera struje na opterećenje. Na temelju specijaliziranog mikro kruga, MC34063 može se sastaviti kao pojačani ( Istupiti), i prema dolje ( Step-Down) DC/DC pretvarači. Također je moguće izgraditi podesive stabilizatore pulsa.

Značajke stabilizatora pulsa.

Usput, prekidački stabilizatori imaju veću učinkovitost u usporedbi sa stabilizatorima temeljenim na mikro krugovima serije KR142EN ( RUČICE), LM78xx, LM317 itd. I iako su napajanja temeljena na ovim čipovima vrlo jednostavna za sastavljanje, oni su manje ekonomični i zahtijevaju ugradnju radijatora za hlađenje.

MC34063 čip ne zahtijeva hladnjak za hlađenje. Vrijedno je napomenuti da se ovaj čip često može naći u uređajima koji rade autonomno ili koriste rezervno napajanje. Korištenje preklopnog stabilizatora povećava učinkovitost uređaja, a time i smanjuje potrošnju energije iz baterije ili baterije. Zbog toga se povećava offline vrijeme rad uređaja iz rezervnog izvora napajanja.

Mislim da je sada jasno zašto je stabilizator pulsa dobar.

Dijelovi i elektroničke komponente.

Sada malo o dijelovima koji će biti potrebni za sastavljanje napajanja.


Energetski transformatori TS-10-3M1 i TP114-163M

Također je prikladan transformator TS-10-3M1 s izlaznim naponom od oko 15 volti. Odgovarajući transformator možete pronaći u trgovinama radijskih dijelova i radio tržištima, glavna stvar je da zadovoljava navedene parametre.

Čip MC34063 . MC34063 dostupan je u DIP-8 (PDIP-8) za konvencionalnu montažu kroz otvor i SO-8 (SOIC-8) za površinsku montažu. Naravno, u paketu SOIC-8 čip je manji, a razmak između pinova je oko 1,27 mm. Stoga, napravite isprintana matična ploča za mikro krug u paketu SOIC-8 je teže, posebno za one koji su tek nedavno počeli svladavati tehnologiju proizvodnje tiskanih pločica. Stoga je bolje uzeti čip MC34063 u DIP paketu, koji je veći po veličini, a razmak između pinova u takvom paketu je 2,5 mm. Bit će lakše napraviti tiskanu pločicu za paket DIP-8.

prigušnice. Prigušnice L1 i L2 mogu se izraditi neovisno. Da biste to učinili, trebat će vam dvije prstenaste magnetske jezgre izrađene od ferita 2000HM, veličine K17,5 x 8,2 x 5 mm. Standardna veličina dešifrira se na sljedeći način: 17,5 mm. – vanjski promjer prstena; 8,2 mm. - unutarnji promjer; od 5 mm. – visina prstenastog magnetskog kruga. Za namatanje prigušnice trebat će vam žica PEV-2 s presjekom od 0,56 mm. Na svakom prstenu mora se namotati 40 zavoja takve žice. Zavoji žice trebaju biti ravnomjerno raspoređeni po feritnom prstenu. Prije namotavanja, feritni prstenovi moraju biti omotani lakiranom tkaninom. Ako pri ruci nemate lakiranu tkaninu, prsten možete omotati s tri sloja trake. Vrijedno je zapamtiti da su feritni prstenovi možda već obojeni - prekriveni slojem boje. U ovom slučaju nema potrebe omotati prstenje lakiranom tkaninom.

Osim domaćih prigušnica, možete koristiti i gotove. U tom slučaju, proces sastavljanja napajanja će se ubrzati. Na primjer, kao prigušnice L1, L2 možete koristiti sljedeće induktore za površinsku montažu (SMD - induktor).


Kao što vidite, na vrhu njihovog kućišta je naznačena vrijednost induktiviteta - 331, što znači 330 mikrohenrija (330 μH). Također, gotove prigušnice s radijalnim izvodima za konvencionalnu ugradnju u rupe prikladne su kao L1, L2. Ovako izgledaju.


Količina induktivnosti na njima označena je kodom u boji ili brojem. Za napajanje su prikladni induktiviteti s oznakom 331 (tj. 330 μH). Uzimajući u obzir toleranciju od ± 20%, koja je dopuštena za elemente kućanske električne opreme, prikladne su i prigušnice s induktivnošću od 264 - 396 μH. Svaki induktor ili induktor dizajniran je za određenu istosmjernu struju. U pravilu, to maksimalna vrijednost (I DC max) naznačeno je u podatkovnoj tablici za sam prigušnik. Ali ova vrijednost nije naznačena na samom tijelu. U tom slučaju možete približno odrediti vrijednost najveće dopuštene struje kroz induktor na temelju poprečnog presjeka žice s kojom je namotana. Kao što je već spomenuto, za samostalnu proizvodnju prigušnica L1, L2 potrebna vam je žica s presjekom od 0,56 mm.

Prigušnica L3 je domaće izrade. Za njegovu izradu potrebna vam je magnetska jezgra od ferita. 400HH ili 600HH promjera 10 mm. Ovo možete pronaći u antiknim radijima. Tamo se koristi kao magnetska antena. Potrebno je odlomiti komadić duljine 11 mm od magnetskog kruga. To je prilično lako učiniti; ferit se lako lomi. Možete jednostavno čvrsto stegnuti željeni dio kliještima i prekinuti višak magnetskog kruga. Također možete stegnuti magnetsku jezgru u škripac, a zatim oštro udariti magnetsku jezgru. Ako ne uspijete pažljivo prekinuti magnetski krug prvi put, možete ponoviti operaciju.

Zatim se dobiveni komad magnetskog kruga mora omotati slojem papirne trake ili lakirane tkanine. Zatim na magnetski krug namotamo 6 zavoja žice PEV-2 presavijene na pola s presjekom od 0,56 mm. Kako se žica ne bi odmotala, omotajte je trakom na vrhu. Oni žičani izvodi od kojih je počelo namatanje induktora naknadno su zalemljeni u krug na mjestu gdje su točke prikazane na slici L3. Ove točke označavaju početak namotavanja zavojnica žicom.

Dodaci.

Ovisno o vašim potrebama, možete napraviti određene izmjene u dizajnu.

Na primjer, umjesto VD3 zener diode tipa 1N5348 (stabilizacijski napon - 11 volti), možete ugraditi zaštitnu diodu - supresor - u krug 1.5KE10CA.

Supresor je moćna zaštitna dioda, njegove funkcije su slične zener diodi, međutim, njegova glavna uloga je u elektronički sklopovi– zaštitni. Svrha supresora je potiskivanje visokonaponskog pulsnog šuma. Supresor ima visoke performanse i sposoban je prigušiti snažne impulse.

Za razliku od zener diode 1N5348, supresor 1.5KE10CA ima veliku brzinu odziva, što će nedvojbeno utjecati na učinkovitost zaštite.

U tehničkoj literaturi i među radioamaterima, supresor se može nazvati različito: zaštitna dioda, ograničavajuća zener dioda, TVS dioda, ograničavač napona, ograničavajuća dioda. Supresori se često mogu naći u sklopnim napajanjima - tamo služe kao zaštita od prenapona napojnog kruga u slučaju kvara na prekidačkom napajanju.

O namjeni i parametrima zaštitnih dioda možete saznati iz članka o supresoru.

Prigušivač 1.5KE10 C A ima slovo S u nazivu i dvosmjeran je - polaritet njegove instalacije u krugu nije bitan.

Ako postoji potreba za napajanjem s fiksnim izlaznim naponom, tada se promjenjivi otpornik R2 ne postavlja, već se zamjenjuje žičanim kratkospojnikom. Potreban izlazni napon odabire se pomoću konstantnog otpornika R3. Njegov otpor se izračunava pomoću formule:

Uout = 1,25 * (1+R4/R3)

Nakon transformacija dobivamo formulu koja je prikladnija za izračune:

R3 = (1,25 * R4)/(U izlaz – 1,25)

Ako koristite ovu formulu, tada će vam za U out = 12 volti trebati otpornik R3 s otporom od oko 0,42 kOhm (420 Ohm). Prilikom izračuna, vrijednost R4 se uzima u kilo-omima (3,6 kOhm). Rezultat za otpornik R3 također se dobiva u kilo-omima.

Za točnije postavljanje izlaznog napona U out, možete instalirati otpornik za podešavanje umjesto R2 i točnije namjestiti potrebni napon pomoću voltmetra.

Treba uzeti u obzir da se zener dioda ili supresor trebaju instalirati sa stabilizacijskim naponom 1...2 volta višim od izračunatog izlaznog napona ( U van) napajanje. Dakle, za napajanje s maksimalnim izlaznim naponom jednakim, na primjer, 5 volti, treba instalirati supresor 1,5KE 6V8 CA ili slično.

Izrada tiskanih pločica.

Može se napraviti tiskana pločica za napajanje različiti putevi. Dvije metode za izradu tiskanih ploča kod kuće već su razmatrane na stranicama web mjesta.

    Najbrži i najudobniji način je izraditi tiskanu pločicu pomoću markera za tiskane ploče. Korišten marker Edding 792. Pokazao se u najboljem izdanju. Inače, pečat za ovo napajanje je napravljen upravo ovim markerom.

    Druga metoda je pogodna za one koji imaju puno strpljenja i mirnu ruku. Ovo je tehnologija izrade tiskane pločice pomoću korekcijske olovke. Ovo je prilično jednostavna i pristupačna tehnologija koja će biti korisna onima koji nisu mogli pronaći marker za tiskane pločice, ali ne znaju kako napraviti ploče s LUT-om ili nemaju odgovarajući printer.

    Treća metoda je slična drugoj, samo što koristi tsaponlak - Kako napraviti tiskanu ploču pomoću tsaponlaka?

Općenito, postoji mnogo toga za izabrati.

Postavljanje i provjera napajanja.

Da biste provjerili funkcionalnost napajanja, prvo ga morate, naravno, uključiti. Ako nema iskri, dima ili pucanja (to je sasvim moguće), tada napajanje najvjerojatnije radi. U početku se držite na određenoj udaljenosti od njega. Ako ste pogriješili prilikom ugradnje elektrolitskih kondenzatora ili ih namjestili na niži radni napon, oni mogu "iskočiti" i eksplodirati. To je popraćeno prskanjem elektrolita u svim smjerovima kroz zaštitni ventil na tijelu. Stoga uzmite si vremena. Možete pročitati više o elektrolitskim kondenzatorima. Nemojte biti lijeni čitati ovo - dobro će vam doći više puta.

Pažnja! Energetski transformator je pod visokim naponom tijekom rada! Ne približavajte mu prste! Ne zaboravite na sigurnosna pravila. Ako trebate nešto promijeniti u krugu, prvo potpuno isključite napajanje iz mreže, a zatim to učinite. Nema drugog načina – oprez!

Na kraju cijele ove priče, želim vam pokazati gotov izvor napajanja koji sam napravio svojim rukama.

Da, još nema kućište, voltmetar i druge "dobrine" koje olakšavaju rad s takvim uređajem. Ali, unatoč tome, radi i već je uspio spaliti sjajnu trobojnu trepćuću LED diodu zbog svog glupog vlasnika, koji voli bezobzirno uvrtati regulator napona. Želim vam, početnici radio amateri, da sakupite nešto slično!

Ispravljač je uređaj za pretvaranje izmjeničnog napona u istosmjerni napon. Ovo je jedan od najčešćih dijelova u električnim uređajima, od sušila za kosu do svih vrsta napajanja s izlaznim naponom istosmjerna struja. Postoje različiti ispravljački krugovi i svaki od njih se u određenoj mjeri nosi sa svojim zadatkom. U ovom članku ćemo govoriti o tome kako napraviti jednofazni ispravljač i zašto je to potrebno.

Definicija

Ispravljač je uređaj namijenjen pretvaranju izmjenične struje u istosmjernu. Riječ "konstantno" nije sasvim točna; činjenica je da će na izlazu ispravljača, u krugu sinusoidnog izmjeničnog napona, u svakom slučaju biti nestabilizirani pulsirajući napon. Jednostavnim riječima: konstantan u predznaku, ali promjenjiv u veličini.

Postoje dvije vrste ispravljača:

    Poluval. Ispravlja samo jedan poluval ulaznog napona. Karakteriziran jakim valovima i niskim naponom u odnosu na ulaz.

    Puni val. Prema tome, ispravljaju se dva poluvala. Valovitost je manja, napon je veći nego na ulazu ispravljača - to su dvije glavne karakteristike.

Što znači stabilizirani i nestabilizirani napon?

Stabilizirani je napon koji ne mijenja vrijednost bez obzira na opterećenje ili udare ulaznog napona. Za transformatorska napajanja to je posebno važno jer izlazni napon ovisi o ulaznom naponu i razlikuje se od njega za Kvremena transformacije.

Nestabilizirani napon - mijenja se ovisno o udarima u opskrbnoj mreži i karakteristikama opterećenja. S takvim napajanjem, zbog padova, povezani uređaji mogu pokvariti ili postati potpuno neispravni i otkazati.

Izlazni napon

Glavne veličine izmjeničnog napona su amplituda i efektivna vrijednost. Kad kažu "u mreži od 220 V", misle na efektivni napon.

Ako govorimo o vrijednosti amplitude, tada mislimo na koliko volti od nule do gornje točke poluvala sinusnog vala.

Izostavljajući teoriju i niz formula, možemo reći da je 1,41 puta manja od amplitude. Ili:

Napon amplitude u mreži od 220 V jednak je:

Prva shema je češća. Sastoji se od diodnog mosta - međusobno spojenog "kvadratom", a na njegova ramena spojen je teret. Ispravljač tipa mosta sastavljen je prema donjem dijagramu:

Može se spojiti izravno na mrežu od 220 V, kao što je učinjeno u, ili na sekundarne namote mrežnog (50 Hz) transformatora. Diodni mostovi prema ovoj shemi mogu se sastaviti od diskretnih (pojedinačnih) dioda ili koristiti gotov sklop diodnog mosta u jednom kućištu.

Drugi krug - ispravljač srednje točke ne može se spojiti izravno na mrežu. Njegovo značenje je korištenje transformatora s slavinom iz sredine.

U svojoj jezgri, to su dva poluvalna ispravljača spojena na krajeve sekundarnog namota; opterećenje je spojeno jednim kontaktom na spojnu točku diode, a drugim na slavinu iz sredine namota.

Njegova prednost u odnosu na prvi sklop je manji broj poluvodičkih dioda. Nedostatak je korištenje transformatora sa srednjom točkom ili, kako ga još nazivaju, odvodom iz sredine. Oni su rjeđi od konvencionalnih transformatora sa sekundarnim namotom bez slavina.

Izglađivanje valova

Napajanje s pulsirajućim naponom neprihvatljivo je za niz potrošača, na primjer, izvore svjetla i audio opremu. Štoviše, dopuštene pulsacije svjetla regulirane su državnim i industrijskim propisima.

Za izglađivanje valova koriste se paralelno postavljeni kondenzator, LC filter, razni P- i G-filtri...

Ali najčešća i najjednostavnija opcija je kondenzator instaliran paralelno s opterećenjem. Njegov nedostatak je da ćete za smanjenje valovitosti na vrlo snažnom opterećenju morati instalirati vrlo velike kondenzatore - desetke tisuća mikrofarada.

Njegov princip rada je da se kondenzator puni, njegov napon doseže amplitudu, napon napajanja nakon točke maksimalne amplitude počinje se smanjivati, od tog trenutka opterećenje se napaja kondenzatorom. Kondenzator se prazni ovisno o otporu opterećenja (ili njegovom ekvivalentnom otporu ako nije otporan). Što je veći kapacitet kondenzatora, to će valovitost biti manja u usporedbi s kondenzatorom nižeg kapaciteta priključenim na isto opterećenje.

Jednostavnim riječima: što se kondenzator sporije prazni, manje je valovitost.

Brzina pražnjenja kondenzatora ovisi o struji koju troši opterećenje. Može se odrediti pomoću formule vremenske konstante:

gdje je R otpor opterećenja, a C je kapacitet kondenzatora za izglađivanje.

Tako će se iz potpuno napunjenog stanja u potpuno ispražnjeno stanje kondenzator isprazniti za 3-5 t. Puni se istom brzinom ako se punjenje odvija preko otpornika, tako da u našem slučaju to nije bitno.

Iz toga slijedi da je za postizanje prihvatljive razine valovitosti (određeno zahtjevima opterećenja za izvor napajanja) potreban kapacitet koji će se isprazniti u vremenu nekoliko puta većem od t. Budući da je otpor većine opterećenja relativno mali, potreban je veliki kapacitet, pa se koriste, kako bi se izgladili valovi na izlazu ispravljača, a nazivaju se i polarni ili polarizirani.

Imajte na umu da se vrlo ne preporučuje brkati polaritet elektrolitskog kondenzatora, jer to može dovesti do njegovog kvara, pa čak i eksplozije. Moderni kondenzatori zaštićeni su od eksplozije - na gornjem poklopcu imaju žig u obliku križa, uz koji će kućište jednostavno puknuti. Ali iz kondenzatora će izlaziti mlaz dima; bit će loše ako vam uđe u oči.

Kapacitet se izračunava na temelju faktora valovitosti koji treba osigurati. Jednostavnije rečeno jednostavnim jezikom, tada koeficijent valovitosti pokazuje za koliko postotaka napon pada (pulsira).

C=3200*In/Un*Kp,

Gdje je In struja opterećenja, Un napon opterećenja, Kn faktor valovitosti.

Za većinu vrsta opreme, koeficijent valovitosti je 0,01-0,001. Dodatno, preporučljivo je instalirati što je moguće veći kapacitet za filtriranje visokofrekventnih smetnji.

Kako napraviti napajanje vlastitim rukama?

Najjednostavnije istosmjerno napajanje sastoji se od tri elementa:

1. Transformator;

3. Kondenzator.

Ovo je neregulirano istosmjerno napajanje s kondenzatorom za izravnavanje. Napon na njegovom izlazu veći je od izmjeničnog napona u sekundarnom namotu. To znači da ako imate transformator 220/12 (primar je 220V, a sekundar 12V), tada ćete na izlazu dobiti 15-17V konstante. Ova vrijednost ovisi o kapacitetu kondenzatora za izglađivanje. Ovaj krug se može koristiti za napajanje bilo kojeg opterećenja, ako mu nije važno da napon može "lebdjeti" kada se napon napajanja promijeni.

Kondenzator ima dvije glavne karakteristike - kapacitet i napon. Shvatili smo kako odabrati kapacitivnost, ali ne i kako odabrati napon. Napon kondenzatora mora barem za polovinu premašiti amplitudni napon na izlazu ispravljača. Ako stvarni napon na pločama kondenzatora premašuje nazivni napon, postoji velika vjerojatnost njegovog kvara.

Stari sovjetski kondenzatori napravljeni su s dobrom rezervom napona, ali sada svi koriste jeftine elektrolite iz Kine, gdje u najboljem slučaju postoji mala rezerva, au najgorem slučaju neće izdržati navedeni nazivni napon. Stoga ne štedite na pouzdanosti.

Stabilizirano napajanje razlikuje se od prethodnog samo prisutnošću stabilizatora napona (ili struje). Najjednostavnija opcija- koristite L78xx ili druge, kao što je domaći KREN.

Na ovaj način možete dobiti bilo koji napon, jedini uvjet kod korištenja takvih stabilizatora je da napon prema stabilizatoru mora biti veći od stabilizirane (izlazne) vrijednosti za najmanje 1,5V. Pogledajmo što je napisano u podatkovnoj tablici 12V stabilizatora L7812:

Ulazni napon ne smije biti veći od 35V, za stabilizatore od 5 do 12V, a 40V za stabilizatore 20-24V.

Ulazni napon mora biti veći od izlaznog za 2-2,5 V.

Oni. za stabilizirano napajanje od 12V sa stabilizatorom serije L7812, potrebno je da ispravljeni napon bude u rasponu od 14,5-35V, kako bi se izbjegla propadanja, idealno rješenje bi bilo koristiti transformator sa sekundarom od 12V navijanje.

Ali izlazna struja je prilično skromna - samo 1,5 A, može se pojačati pomoću prolaznog tranzistora. Ako imate, možete koristiti ovu shemu:

Prikazuje samo spoj linearnog stabilizatora; "lijevi" dio kruga s transformatorom i ispravljačem je izostavljen.

Ako imate NPN tranzistore poput KT803/KT805/KT808, onda će ovaj biti dovoljan:

Vrijedno je napomenuti da će u drugom krugu izlazni napon biti 0,6 V manji od stabilizacijskog napona - ovo je pad na prijelazu emiter-baza, o čemu smo više pisali. Da bi se kompenzirao ovaj pad, u krug je uvedena dioda D1.

Moguće je postaviti dva linearna stabilizatora paralelno, ali to nije potrebno! Zbog mogućih odstupanja tijekom izrade, opterećenje će biti neravnomjerno raspoređeno i zbog toga bi jedan od njih mogao pregorjeti.

Ugradite i tranzistor i linearni stabilizator na radijator, po mogućnosti na različite radijatore. Jako se zagriju.

Regulirani izvori napajanja

Najjednostavnije podesivo napajanje može se napraviti s podesivim linearni stabilizator LM317, njegova struja je također do 1,5 A, možete pojačati krug pomoću prolaznog tranzistora, kao što je gore opisano.

Ovdje je vizualniji dijagram za sastavljanje podesivog napajanja.

S tiristorskim regulatorom u primarnom namotu, u biti isto regulirano napajanje.

Usput, slična shema koristi se za regulaciju struje zavarivanja:

Zaključak

Ispravljač se koristi u izvorima napajanja za proizvodnju istosmjerne struje iz izmjenične struje. Bez njegovog sudjelovanja, neće biti moguće napajati DC opterećenje, na primjer LED traka ili radio.

Također se koristi u raznim punjači Za automobilske baterije, postoji niz krugova koji koriste transformator sa skupinom odvojaka iz primarnog namota, koji se prebacuju prekidačem, i samo diodni most. Prekidač je instaliran na strani visokog napona, jer je struja tamo nekoliko puta niža i njegovi kontakti neće izgorjeti od toga.

Koristeći dijagrame iz članka, možete sastaviti jednostavno napajanje kako za stalni rad s nekim uređajem tako i za testiranje svojih elektroničkih kućnih proizvoda.

Krugovi se ne odlikuju visokom učinkovitošću, ali proizvode stabilizirani napon bez mnogo valovitosti; kapacitet kondenzatora treba provjeriti i izračunati za određeno opterećenje. Savršena su za audio pojačala male snage i neće stvarati dodatnu pozadinsku buku. Podesivo napajanje bit će korisno za entuzijaste automobila i autoelektričare za testiranje releja regulatora napona generatora.

Regulirano napajanje koristi se u svim područjima elektronike, a ako se poboljša zaštitom od kratkog spoja ili strujnim stabilizatorom na dva tranzistora, dobit ćete gotovo kompletan laboratorijski blok prehrana.

Napajanje od 12 volti omogućit će vam napajanje gotovo svih kućanskih aparata, uključujući čak i prijenosno računalo. Imajte na umu da se ulaz prijenosnog računala napaja naponom do 19 volti. Ali to će raditi izvrsno ako se napaja od 12. Međutim, maksimalna struja je 10 Ampera. Samo potrošnja vrlo rijetko doseže ovu vrijednost, prosjek ostaje na razini od 2-4 Ampera. Jedino o čemu treba voditi računa je da prilikom zamjene standardne za kućnu izradu nećete moći koristiti ugrađenu bateriju. Ali ipak, napajanje od 12 volti idealno je čak i za takav uređaj.

Parametri napajanja

Najvažniji parametri svakog napajanja su izlazni napon i struja. Njihove vrijednosti ovise o jednoj stvari - žici koja se koristi u sekundarnom namotu transformatora. Kako ga odabrati, raspravljat ćemo u nastavku. Za sebe morate unaprijed odlučiti u koje svrhe namjeravate koristiti napajanje od 12 V. Ako trebate napajati opremu male snage - navigatore, LED diode itd., tada je izlaz od 2-3 A sasvim dovoljan. A onda će biti puno ovoga.

Ali ako ga planirate koristiti za izvođenje ozbiljnijih radnji - na primjer, punjenje automobila, tada će vam trebati 6-8 ampera na izlazu. Struja punjenja mora biti deset puta manja od kapaciteta baterije - ovaj se zahtjev mora uzeti u obzir. Ako postoji potreba za spajanjem uređaja čiji se napon napajanja značajno razlikuje od 12 volti, tada je pametnije postaviti prilagodbu.

Kako odabrati transformator

Prvi element je pretvarač napona. Transformator pomaže pretvoriti izmjenični napon od 220 volti u istu amplitudu, samo s puno manjom vrijednošću. U najmanju ruku potrebna vam je manja vrijednost. Za moćne izvore napajanja, kao osnovu možete uzeti transformator poput TS-270. Ima veliku snagu, ima čak 4 namota koji proizvode po 6,3 volta. Korišteni su za napajanje radio cijevi sa žarnom niti. Bez većih poteškoća možete od njega napraviti napajanje od 12 volti i 12 ampera, koje čak može napuniti i akumulator automobila.

Ali ako niste potpuno zadovoljni njegovim namotima, onda možete ukloniti sve sekundarne i ostaviti samo mrežni. I namotajte žicu. Problem je kako izračunati potreban broj zavoja. Da biste to učinili, možete koristiti jednostavnu shemu izračuna - izbrojite koliko zavoja sadrži sekundarni namot, koji proizvodi 6,3 volta. Sada samo podijelite 6,3 s brojem zavoja. I dobit ćete količinu napona koja se može ukloniti iz jednog kruga žice. Ostaje samo izračunati koliko zavoja treba namotati da bi se na izlazu dobilo 12,5-13 volti. Bit će još bolje ako je izlazni napon 1-2 volta veći od potrebnog.

Izrada ispravljača

Što je ispravljač i čemu služi? Ovo je poluvodički diodni uređaj koji je pretvarač. Uz njegovu pomoć pretvara se u trajnu. Za analizu rada ispravljačkog stupnja jasnije je koristiti se osciloskopom. Ako vidite sinusoidu ispred dioda, onda će nakon njih biti gotovo ravna crta. Ali mali komadići sinusoide će i dalje ostati. Riješite ih se kasnije.

Izbor dioda treba uzeti s najvećom ozbiljnošću. Ako se kao punjač baterija koristi napajanje od 12 volti, tada ćete morati koristiti elemente s obrnutom strujom do 10 A. Ako namjeravate napajati potrošače slabe struje, tada će mostni sklop biti sasvim dovoljan. Ovdje vrijedi stati. Prednost treba dati krugu ispravljača sastavljenom kao most - koji se sastoji od četiri diode. Ako se koristi na jednom poluvodiču (poluvalni krug), tada je učinkovitost napajanja gotovo prepolovljena.

Blok filtera

Sada kada izlaz ima konstantan napon, potrebno je malo poboljšati napajanje od 12 V. U tu svrhu morate koristiti filtre. Za napajanje kućanskih aparata dovoljno je koristiti LC krug. Vrijedno je govoriti o tome detaljnije. Na pozitivni izlaz ispravljačkog stupnja spojen je induktivitet - prigušnica. Struja mora proći kroz njega; ovo je prva faza filtracije. Slijedi drugi - elektrolitički kondenzator velikog kapaciteta (nekoliko tisuća mikrofarada).

Nakon prigušnice na plus je spojen elektrolitski kondenzator. Njegov drugi pin je spojen na zajedničku žicu (minus). Bit rada elektrolitskog kondenzatora je da vam omogućuje da se riješite cijele izmjenične komponente struje. Sjećate li se kad su na izlazu ispravljača ostali mali komadići sinusnog vala? To je upravo ono čega se trebate riješiti, inače će napajanje od 12 Volti i 12 Ampera smetati uređaju spojenom na njega. Na primjer, kasetofon ili radio proizvodit će snažno zujanje.

Stabilizacija izlaznog napona

Za stabilizaciju izlaznog napona možete koristiti samo jedan poluvodički element. To može biti ili zener dioda s radnim naponom od 12 volti ili moderniji i napredniji sklopovi kao što su LM317, LM7812. Potonji su dizajnirani za stabilizaciju napona na 12 volti. Prema tome, čak i ako je izlazni napon ispravljačkog stupnja 15 Volti, nakon stabilizacije će ostati samo 12. Sve ostalo ide u toplinu. To znači da je izuzetno važno ugraditi stabilizator na radijator.

Podešavanje napona 0-12 Volti

Za veću svestranost uređaja, trebali biste koristiti jednostavan krug koji se može izgraditi za nekoliko minuta. To se može postići korištenjem prethodno spomenutog sklopa LM317. Samo će razlika od sheme prebacivanja u stabilizacijskom načinu biti mala. 5 kOhm je spojen na prekid žice koja ide na minus. Između izlaza sklopa i promjenjivog otpornika spojen je otpor od oko 220 Ohma. A između ulaza i izlaza stabilizatora, zaštita od obrnutog napona je poluvodička dioda. Tako se napajanje od 12 volti, sastavljeno vlastitim rukama, pretvara u višenamjenski uređaj. Sada preostaje samo sastaviti ga i kalibrirati vagu. Ili čak možete instalirati elektronički voltmetar na izlazu, koji se može koristiti za pregled trenutne vrijednosti napona.