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 je reléový regulátor pro generátor automobilu. Koneckonců, při jeho diagnostice jsou potřeba dvě napětí - 12 Voltů a více než 16. Nyní zvažte konstrukční vlastnosti napájecího zdroje.
Transformátor
Pokud se zařízení neplánuje používat k nabíjení kyselých baterií a napájení výkonných zařízení, není třeba 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, přednost by měla být dána pouze můstkovému obvodu, protože má mnohem vyšší účinnost, menší ztrátu napětí při usměrnění. Nedoporučuje se používat půlvlnný obvod, protože je neúčinný, je zde mnoho zvlnění na výstupu, které zkresluje signál a je zdrojem rušení pro rádiová zařízení.
Stabilizační a nastavovací blok
Pro výrobu stabilizátoru má největší smysl použít mikrosestavu LM317. Levné a dostupné zařízení pro každého, které vám umožní sestavit si kvalitní zdroj svépomocí během pár minut. Jeho aplikace ale vyžaduje jeden důležitý detail – účinné chlazení. A to nejen pasivní v podobě radiátorů. Faktem je, že regulace a stabilizace napětí probíhá podle velmi zajímavého schématu. 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. Navíc samonastavitelný napájecí zdroj může měnit výstupní napětí plynule i 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.
Nějak nedávno jsem na internetu narazil na obvod pro velmi jednoduchý napájecí zdroj s možností nastavení napětí. Napětí bylo možné upravit od 1 voltu do 36 voltů v závislosti na výstupním napětí na sekundárním vinutí transformátoru.
Podívejte se zblízka na LM317T v samotném obvodu! Třetí větev (3) mikroobvodu je připojena ke kondenzátoru C1, to znamená, že třetí větev je VSTUP a druhá větev (2) je připojena ke kondenzátoru C2 a odporu 200 Ohmů a je VÝSTUPEM.
Pomocí transformátoru ze síťového napětí 220 voltů dostaneme 25 voltů, ne více. Méně je možné, ne více. Poté to celé narovnáme diodovým můstkem a zvlnění vyhladíme pomocí kondenzátoru C1. To vše je podrobně popsáno v článku o tom, jak získat konstantní napětí ze střídavého napětí. A zde je náš nejdůležitější trumf v napájení - jedná se o vysoce stabilní čip regulátoru napětí LM317T. V době psaní článku se cena tohoto čipu pohybovala kolem 14 rublů. Ještě levnější než bochník bílého chleba.
Popis čipu
LM317T je regulátor napětí. Pokud trafo vyrábí na sekundárním vinutí až 27-28 voltů, tak napětí klidně regulujeme od 1,2 do 37 voltů, ale na výstupu z trafa bych laťku nezvyšoval na více než 25 voltů.
Mikroobvod může být proveden v balíčku TO-220:
nebo v pouzdře D2 Pack
Může projít maximálním proudem 1,5 A, což je dostatečné pro napájení vašich elektronických zařízení bez poklesu napětí. To znamená, že můžeme vydávat napětí 36 voltů s proudovým zatížením až 1,5 ampéru a zároveň náš mikroobvod bude stále vydávat 36 voltů - to je samozřejmě ideální. Ve skutečnosti budou klesat zlomky voltů, což není příliš kritické. Při velkém proudu v zátěži je vhodnější nainstalovat tento mikroobvod na radiátor.
K sestavení obvodu potřebujeme také proměnný odpor 6,8 kiloohmů nebo dokonce 10 kiloohmů a také konstantní odpor 200 ohmů, nejlépe od 1 wattu. No, dali jsme na výstup 100 µF kondenzátor. Naprosto jednoduché schéma!
Montáž v hardwaru
Dříve jsem měl velmi špatné napájení s tranzistory. Říkal jsem si, proč to nepředělat? Tady je výsledek ;-)
Zde vidíme importovaný diodový můstek GBU606. Je navržen pro proud až 6 A, což je více než dostačující pro naše napájení, protože do zátěže dodá maximálně 1,5 A. Nainstaloval jsem LM na radiátor pomocí pasty KPT-8 pro zlepšení přenosu tepla. Všechno ostatní, myslím, je vám známé.
A tady je předpotopní transformátor, který mi dává napětí 12 voltů na sekundárním vinutí.
To vše pečlivě zabalíme do pouzdra a odstraníme dráty.
Tak co si myslíte? ;-)
Minimální napětí, které jsem dostal, bylo 1,25 voltu a maximální 15 voltů.
Nastavím libovolné napětí, v tomto případě jsou nejčastější 12V a 5V
Všechno funguje skvěle!
Tento zdroj je velmi vhodný pro nastavení otáček minivrtačky, která se používá pro vrtání desek plošných spojů.
Analogy na Aliexpress
Mimochodem, na Ali můžete okamžitě najít hotovou sadu tohoto bloku bez transformátoru.
Jste líní sbírat? Můžete si koupit hotový 5 Amp za méně než 2 $:
Můžete si jej prohlédnout na tento odkaz.
Pokud 5 ampér nestačí, můžete se podívat na 8 ampérů. Bude to stačit i pro ty nejzkušenější elektrotechniky:
Další zařízení je tedy sestaveno, nyní vyvstává otázka: z čeho jej napájet? baterie? baterie? Ne! O napájení se budeme bavit.
Jeho obvod je velmi jednoduchý a spolehlivý, má ochranu proti zkratu a plynulé nastavení výstupního napětí.
Na diodovém můstku a kondenzátoru C2 je namontován usměrňovač, obvod C1 VD1 R3 je stabilizátor referenčního napětí, obvod R4 VT1 VT2 je proudový zesilovač pro výkonový tranzistor VT3, ochrana je namontována na tranzistoru VT4 a R2 a rezistor R1 je použit pro nastavení.
Transformátor jsem vzal ze staré nabíječky ze šroubováku, na výstupu jsem dostal 16V 2A
Pokud jde o diodový můstek (alespoň 3 ampéry), vzal jsem ho ze starého bloku ATX a také elektrolyty, zenerovu diodu a odpory.
Použil jsem zenerovu diodu 13V, ale hodí se i sovětská D814D.
Tranzistory byly převzaty ze starého sovětského televizoru, tranzistory VT2, VT3 lze nahradit jednou součástkou, například KT827.
Rezistor R2 je drátový o výkonu 7 Wattů a R1 (variabilní) Vzal jsem nichrom pro úpravu bez skoků, ale při jeho absenci lze použít běžný.
Skládá se ze dvou částí: první obsahuje stabilizátor a ochranu a druhá obsahuje výkonovou část.
Všechny díly jsou osazeny na základní desce (kromě výkonových tranzistorů), tranzistory VT2, VT3 jsou připájeny na druhou desku, připevňujeme je k radiátoru pomocí teplovodivé pasty, není třeba izolovat pouzdro (kolektory) Obvod se mnohokrát opakoval a není třeba jej upravovat. Fotografie dvou bloků jsou uvedeny níže s velkým 2A radiátorem a malým 0,6A.
Indikace
Voltmetr: k tomu potřebujeme odpor 10k a proměnný odpor 4,7k a vzal jsem indikátor m68501, ale můžete použít jiný. Z odporů sestavíme děličku, odpor 10k zabrání vyhoření hlavy a odporem 4,7k nastavíme maximální výchylku jehly.
Poté, co je dělič sestaven a indikace funguje, musíte ji zkalibrovat; k tomu otevřete indikátor a nalepte čistý papír na staré měřítko a ořízněte jej podél obrysu; nejpohodlnější je řezat papír čepelí .
Když je vše přilepené a suché, připojíme multimetr paralelně k našemu indikátoru a to vše k napájecímu zdroji, označíme 0 a zvýšíme napětí na volty, značku atd.
Ampérmetr: za to vezmeme odpor 0,27 ohm!!! a variabilní na 50k, Schéma zapojení je níže, pomocí 50k rezistoru nastavíme maximální odchylku šipky.
Dělení je stejné, mění se pouze zapojení viz níže, jako zátěž je ideální halogenová žárovka 12V.
Seznam radioprvků
| Označení | Typ | Označení | Množství | Poznámka | Prodejna | Můj poznámkový blok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Bipolární tranzistor | KT315B | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VT2, VT4 | Bipolární tranzistor | KT815B | 2 | Do poznámkového bloku | ||
| VT3 | Bipolární tranzistor | KT805BM | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VD1 | Zenerova dioda | D814D | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| VDS1 | Diodový můstek | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| C1 | 100uF 25V | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| C2, C4 | Elektrolytický kondenzátor | 2200uF 25V | 2 | Do poznámkového bloku | ||
| R2 | Rezistor | 0,45 Ohm | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| R3 | Rezistor | 1 kOhm | 1 | Do poznámkového bloku | ||
| R4 | Rezistor |
Dost často je při testování potřeba napájet různá řemesla nebo zařízení. A používání baterií, výběr vhodného napětí, už nebyla radost. Proto jsem se rozhodl sestavit regulovaný zdroj. Z několika možností, které mě napadaly, a to: přestavba počítačového ATX zdroje, nebo sestavení lineárního, nebo zakoupení KIT kitu či sestavení z hotových modulů, jsem zvolil tu druhou.
Tuto možnost montáže jsem si oblíbil pro její nenáročnou znalost elektroniky, rychlost montáže a pokud se něco stane, tak i rychlou výměnu nebo přidání některého z modulů. Celkové náklady na všechny komponenty byly asi 15 $ a výkon byl ~ 100 wattů s maximálním výstupním napětím 23 V.
K vytvoření tohoto regulovaného napájecího zdroje budete potřebovat:
- Spínaný zdroj 24V 4A
- Převodník pro XL4015 4-38V na 1,25-36V 5A
- Voltampérmetr 3 nebo 4 znaky
- Dva redukční měniče na LM2596 3-40V na 1,3-35V
- K nim dva 10K potenciometry a knoflíky
- Dva banánové terminály
- Tlačítko zapnutí/vypnutí a napájecí konektor 220V
- 12V ventilátor, v mém případě 80mm tenký
- Jakékoli tělo, které se vám líbí
- Stojany a šrouby pro montáž desek
- Dráty, které jsem použil, byly z mrtvého zdroje ATX.
Po vyhledání a zakoupení všech komponentů přistoupíme k montáži dle níže uvedeného schématu. S jeho pomocí získáme nastavitelný zdroj se změnou napětí z 1,25V na 23V a proudovým omezením na 5A plus další možnost nabíjení zařízení přes USB porty, spotřebované množství proudu, které se zobrazí na V-A Metr.
Nejprve si na přední straně pouzdra označíme a vyřízneme otvory pro voltampérmetr, knoflíky potenciometrů, svorky a USB výstupy.
Jako platformu pro připevnění modulů používáme kus plastu. Bude chránit před nežádoucími zkraty na krytu.
Označíme a vyvrtáme umístění otvorů pro desky a poté přišroubujeme stojany.
Plastovou podložku přišroubujeme k tělu.
Odpájíme koncovku na 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.
Na výstupní kladnou svorku připájeme tlustý červený vodič z VA metru a výstup plus z hlavního generátoru.
Připravujeme 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) (vzal jsem ho z napájecího svazku procesoru na základní desce), trimr 10 kOhm, teplotní čidlo NTC s odporem 10 kOhm (termistor) (vytáhl jsem z poškozený zdroj ATX). Termistor připevníme horkým lepidlem k mikroobvodu hlavního měniče nebo k chladiči na tomto mikroobvodu. Trimrem jej nastavíme na určitou teplotu, kdy ventilátor pracuje např. 40 stupňů.
Plus USB výstupů připájeme k výstupu plus dalšího, přídavného převodníku.
Vezmeme jeden pár vodičů z napájecího zdroje a připájíme 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. Nákup si můžete trochu zlevnit pomocí EPN cashback – specializovaného systému pro vrácení části peněz utracených za nákupy na 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 -
Při pravidelné činnosti se lidé snaží usnadnit si práci vytvářením různých zařízení a zařízení. To plně platí pro rozhlasový byznys. Při montáži elektronických zařízení zůstává jednou z důležitých otázek otázka napájení. Proto je jedním z prvních zařízení, které začínající radioamatér často sestavuje, toto.
Důležitými vlastnostmi zdroje je jeho výkon, stabilizace výstupního napětí a absence zvlnění, které se může projevit např. při montáži a napájení zesilovače z tohoto zdroje v podobě pozadí nebo brumu. A nakonec je pro nás důležité, aby byl zdroj univerzální, aby se dal použít pro napájení mnoha zařízení. A k tomu je nutné, aby dokázal produkovat různá výstupní napětí.
Částečným řešením problému může být čínský adaptér s přepínáním výstupního napětí. Ale takový zdroj nemá schopnost plynule nastavit a nemá stabilizaci napětí. Jinými slovy, napětí na jeho výstupu „skáče“ v závislosti na napájecím napětí 220 voltů, které často večer klesá, zejména pokud žijete v soukromém domě. Také napětí na výstupu napájecího zdroje (PSU) se může snížit, když je připojena výkonnější zátěž. V tomto článku navržený zdroj se stabilizací a regulací výstupního napětí nemá všechny tyto nedostatky. Otáčením knoflíku s proměnným odporem můžeme nastavit libovolné napětí v rozsahu od 0 do 10,3 voltu s možností plynulého nastavení. Napětí na výstupu zdroje nastavíme podle odečtů multimetru v režimu voltmetru, stejnosměrný proud (DCV).
To se může hodit více než jednou, například při testování LED, které, jak víte, nemají rády napájení příliš vysokým napětím ve srovnání s jmenovitým napětím. V důsledku toho se může výrazně snížit jejich životnost a ve zvláště závažných případech může LED okamžitě shořet. Níže je schéma tohoto napájecího zdroje:
Konstrukce tohoto RBP je standardní a od 70. let minulého století nedoznala výrazných změn. První verze obvodů používaly germaniové tranzistory, pozdější verze využívaly moderní základnu prvků. Tento napájecí zdroj je schopen dodávat výkon až 800 - 900 miliampér za předpokladu, že je k dispozici transformátor, který poskytuje požadovaný výkon.
Omezením v obvodu je použitý diodový můstek, který umožňuje proudy maximálně 1 ampér. Pokud potřebujete zvýšit výkon tohoto zdroje, je třeba vzít výkonnější transformátor, diodový můstek a zvětšit plochu chladiče, nebo pokud to rozměry skříně neumožňují, můžete použít aktivní chlazení (chladič) . Níže je uveden seznam dílů potřebných pro montáž:
Tento zdroj využívá domácí vysoce výkonný tranzistor KT805AM. Na fotografii níže můžete vidět jeho vzhled. Na sousedním obrázku je jeho pinout:
Tento tranzistor bude muset být připojen k radiátoru. V případě připevnění radiátoru ke kovovému tělu zdroje, např. jako jsem to udělal já, budete muset mezi radiátor a kovovou desku tranzistoru umístit slídové těsnění, ke kterému by měl radiátor přiléhat. Chcete-li zlepšit přenos tepla z tranzistoru do chladiče, musíte použít teplovodivou pastu. V zásadě bude stačit každý použitý pro aplikaci na PC procesor, například stejný KPT-8.
Transformátor by měl na sekundárním vinutí produkovat napětí 13 voltů, ale v zásadě je přijatelné napětí v rozmezí 12-14 voltů. Zdroj obsahuje filtrační elektrolytický kondenzátor o kapacitě 2200 mikrofaradů (více je možné, méně se nedoporučuje), pro napětí 25 voltů. Můžete si vzít kondenzátor určený pro vyšší napětí, ale nezapomeňte, že takové kondenzátory jsou obvykle větší. Níže uvedený obrázek ukazuje desku plošných spojů pro program sprint-layout, který lze stáhnout v obecném archivu, přiloženém archivu.
Zdroj jsem sestavil ne přesně pomocí této desky, protože jsem měl transformátor s diodovým můstkem a filtračním kondenzátorem na samostatné desce, ale to nic nemění na podstatě.
Variabilní rezistor a výkonný tranzistor jsou v mé verzi spojeny závěsnou montáží, na drátech. Kontakty proměnného rezistoru R2 jsou na desce označeny, R2.1 - R2.3, R2.1 je levý kontakt proměnného rezistoru, zbytek se počítá od něj. Pokud přece jen došlo k záměně levého a pravého kontaktu potenciometru během připojení a nastavení se neprovádí zleva - minimum, doprava - maximum, musíte prohodit vodiče vedoucí k extrémním svorkám proměnný odpor. Obvod poskytuje indikaci zapnutí na LED. Zapínání a vypínání se provádí pomocí páčkového spínače, přepínáním 220V napájecího zdroje přiváděného do primárního vinutí transformátoru. Takto vypadal napájecí zdroj ve fázi montáže:
Napájení je přiváděno do zdroje přes nativní napájecí konektor ATX počítače pomocí standardního odnímatelného kabelu. Toto řešení vám umožní vyhnout se spleti drátů, které se často objevují na stole radioamatérů.
Napětí na výstupu zdroje je odstraněno z laboratorních svorek, pod které lze upnout libovolný drát. K těmto svorkám můžete také připojit standardní multimetrové sondy s krokodýly na koncích, a to tak, že je zasunete nahoře, pro pohodlnější přívod napětí do sestaveného obvodu.
I když, pokud chcete ušetřit, můžete se omezit na jednoduché zapojení na koncích pomocí aligátorových svorek, upnutých pomocí laboratorních svorek. Pokud používáte kovové pouzdro, umístěte pouzdro vhodné velikosti na zajišťovací šroub svorky, aby se svorka nezkratovala s pouzdrem. Tento typ zdroje používám již minimálně 6 let a v každodenní praxi radioamatéra prokázal proveditelnost své montáže a jednoduchost použití. Šťastné shromáždění všem! Speciálně pro web" Elektronické obvody"AKV.
