Лабораторний блок живлення: майстер-клас, як зробити простий пристрій своїми руками. Блок живлення: з регулюванням і без, лабораторний, імпульсний, пристрій, ремонт Регульований БП своїми руками

Літій-іонний (Li-Io), напруга заряду однієї банки: 4.2 - 4.25В. Далі за кількістю осередків: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8.... Струм заряду: для звичайних акумів дорівнює 0.5 від ємності в амперах або менше. Високострумові можна сміливо заряджати струмом, рівним ємності в амперах (високострумовий 2800 mAh, заряджаємо 2.8 А або менше).
Літій-полімерні (Li-Po), напруга заряду однієї банки: 4.2В. Далі за кількістю осередків: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8.... Струм заряду: для звичайних акумів дорівнює ємності в амперах (акум 3300 mAh, заряджаємо 3.3 А або менше).
Нікель-метал-гідридні (NiMH), напруга заряду однієї банки: 1.4 – 1.5В. Далі за кількістю осередків: 2.8, 4.2, 5.6, 7, 8.4, 9.8, 11.2, 12.6... Струм заряду: 0.1-0.3 ємності в амперах (акум 2700 mAh, заряджаємо 0.27 Заряджання не більше 15-16 годин.
Свинцево-кислотні (Lead Acid), напруга заряду однієї банки: 2.3В. Далі за кількістю осередків: 4.6, 6.9, 9.2, 11.5, 13.8 (автомобільний). Струм заряду: 0.1-0.3 ємності в амперах (акум 80 Ah, заряджаємо 16А або менше).

Майстер, опис пристрою якого в першій частині, поставивши за мету зробити блок живлення з регулюванням, не став ускладнювати собі справу і просто використовував плати, які лежали без діла. Другий варіант передбачає використання ще більш поширеного матеріалу - до звичайного блоку було додано регулювання, мабуть, це дуже перспективне рішення при тому, що потрібні характеристики не будуть втрачені і реалізувати задум можна своїми руками навіть не самому досвідченому радіоаматору. У бонус ще два варіанти простих схем з усіма докладними поясненнями для початківців. Отже, на ваш вибір 4 способи.

Розкажемо, як зробити регульований блок живлення із непотрібної плати комп'ютера. Майстер взяв плату комп'ютера та випилив блок, який живить оперативну пам'ять.
Так він виглядає.

Визначимося, які деталі потрібно взяти, які ні, щоб відрізати те, що потрібно, щоби на платі були всі компоненти блоку живлення. Зазвичай імпульсний блок для подачі струму на комп'ютер складається з мікросхеми, шим контролера, ключових транзисторів, вихідного дроселя та вихідного конденсатора, вхідного конденсатора. На платі ще й навіщось присутній вхідний дросель. Його також залишив. Ключові транзистори – можливо два, три. Є посадкове місце по 3 транзистори, але в схемі не використовується.

Сама мікросхема шим контролера може мати такий вигляд. Ось вона під лупою.

Може виглядати як квадратик із маленькими висновками з усіх боків. Це типовий шим контролер на платі ноутбука.

Так виглядає блок живлення імпульсний відеокарті.

Так само виглядає блок живлення для процесора. Бачимо контролер і кілька каналів живлення процесора. 3 транзистори у разі. Дросель та конденсатор. Це один канал.
Три транзистори, дросель, конденсатор – другий канал. 3 канал. І ще два канали для інших цілей.
Ви знаєте як виглядає шим-контролер, дивіться під лупою його маркування, шукайте в інтернеті datasheet, завантажуєте PDF файл і дивіться схему, щоб нічого не наплутати.
На схемі бачимо шим-контролер, але з обох боків позначено, пронумеровано висновки.

Позначаються транзистори. Це дросель. Це вихідний конденсатор і вхідний конденсатор. Вхідна напруга в діапазоні від 1,5 до 19 вольт, але напруга живлення шим-контролера повинна бути від 5 до 12 вольт. Тобто може вийти, що буде потрібно окреме джерело живлення для шим-контролера. Вся обв'язка, резистори та конденсатори, не лякайтеся. Не потрібно знати. Все є на платі, ви не збираєте шим-контролер, а використовуєте готовий. Потрібно знати лише 2 резистори – вони задають вихідну напругу.

Резисторний дільник. Вся його суть у тому, щоб сигнал з виходу зменшити приблизно до 1 вольта і подати на вхід шим-контролера фідбек – зворотний зв'язок. Якщо коротко, то змінюючи номінал резисторів, можемо регулювати вихідну напругу. У наведеному випадку замість резистора фідбек майстер поставив підстроювальний резистор на 10 кілоом. Цього виявилося достатнім, щоб регулювати вихідну напругу від 1 до 12 вольт. На жаль, не на всіх шим-контролерах це можливо. Наприклад, на наших контролерах процесорів і відеокарт, щоб була можливість налаштовувати напругу, можливість розгону, вихідна напруга здається програмно по кількаканальній шині. Міняти вихідну напругу такого шим контролера можна хіба що перемичками.

Отже, знаючи, як виглядає шим-контролер, елементи, які потрібні, вже можемо випилювати блок живлення. Але робити це потрібно акуратно, тому що довкола шим-контролера є доріжки, які можуть знадобитися. Наприклад, можна бачити – доріжка йде від бази транзистора до наших контролерів. Її складно було зберегти, довелося акуратно випилювати плату.

Використовуючи тестер у режимі продзвонювання та орієнтуючись на схему, припаяв дроти. Також користуючись тестером, знайшов 6 висновок шим-контролера і від нього продзвонив резистори зворотного зв'язку. Резистор знаходився рфб, його випаяв і замість нього від виходу припаяв підстроювальний резистор на 10 кілоом, щоб регулювати вихідну напругу, також шляхом про дзвінки з'ясував, що живлення шим-контролера безпосередньо пов'язане з вхідною лінією живлення. Це означає, що не вийде подавати на вхід більше 12 вольт, щоб не спалити шим-контролер.

Подивимося, як блок живлення виглядає у роботі

Припаяв штекер для вхідної напруги, індикатор напруги та вихідні дроти. Підключаємо зовнішнє живлення 12 вольт. Світиться індикатор. Вже налаштований на напругу 9,2 вольта. Спробуємо регулювати блок живлення викруткою.

Настав час зацінити, на що здатний блок живлення. Взяв дерев'яний брусок та саморобний дротяний резистор із ніхромового дроту. Його опір низький і разом із щупами тестера становить 1,7 Ом. Включаємо мультиметр до режиму амперметра, підключаємо його послідовно до резистори. Дивіться, що відбувається - резистор розжарюється до червона, напруга на виході практично не змінюється, а струм становить близько 4 ампер.

Раніше майстер уже робив схожі блоки живлення. Один вирізаний своїми руками із плати ноутбука.

Це так звана чергова напруга. Два джерела на 3,3 вольта та 5 вольт. Зробив йому на 3d принтер корпус. Також можете подивитися статтю, де робив схожий регульований блок живлення, також вирізав із плати ноутбука (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Це теж шим контролер живлення оперативної пам'яті.

Як зробити регулюючий БП із звичайного, від принтера

Йтиметься про блок живлення принтера canon, струменевий. Вони багато хто залишаються без діла. Це насправді окремий пристрій, в принтері тримається на клямці.
Його характеристики: 24 вольти, 0,7 ампера.

Знадобився блок живлення для саморобного дриля. Він якраз підходить за потужністю. Але є один нюанс – якщо його так підключити, на виході отримаємо лише 7 вольт. Потрійний вихід, роз'єм і отримаємо всього лише 7 вольт. Як отримати 24 вольти?
Як отримати 24 вольти, не розбираючи блок?
Ну найпростіший - замкнути плюс із середнім виходом і отримаємо 24 вольти.
Спробуємо зробити. Підключаємо блок живлення до мережі 220. Беремо прилад і намагаємось виміряти. Під'єднаємо та бачимо на виході 7 вольт.
У нього центральний роз'єм не задіяний. Якщо візьмемо і приєднаємо до двох одночасно, напруга бачимо 24 вольти. Це найпростіший спосіб зробити так, щоб цей блок живлення не розбираючи, видавав 24 вольти.

Необхідний саморобний регулятор, щоб у деяких межах можна було регулювати напругу. Від 10 вольт до максимуму. Це легко зробити. Що для цього потрібно? Для початку розкрити сам блок живлення. Він зазвичай проклеєний. Як розкрити його, щоб не пошкодити корпус. Не треба нічого колупати, піддевати. Беремо дерев'янку помасивніше або є киянка гумова. Кладемо на тверду поверхню і по шву лупимо. Клей відходить. Потім по всіх боках простукали гарненько. Чудовим чином клей відходить і все розкривається. Усередині бачимо блок живлення.

Дістанемо плату. Такі БП легко переробити на потрібну напругу і можна зробити також регульований. На звороті, якщо перевернемо, є регульований стабілітрон tl431. З іншого боку, побачимо середній контакт іде на базу транзистора q51.

Якщо подаємо напругу, то цей транзистор відкривається і на резистивному дільнику з'являється 2,5 вольта, які потрібні для роботи стабілітрона. І на виході з'являється 24 вольти. Це найпростіший варіант. Як його завести можна ще – викинути транзистор q51 і поставити перемичку замість резистора r 57 і все. Коли будемо вмикати, завжди на виході безперервно 24 вольти.

Як зробити регулювання?

Можна змінити напругу, зробити з неї 12 вольт. Але, зокрема, майстру, це не потрібно. Потрібно зробити регульований. Як зробити? Цей транзистор викидаємо і замість резистор 57 на 38 кілома поставимо регульований. Є старий радянський на 3,3 кілооми. Можна поставити від 4,7 до 10, що є. Від даного резистора залежить тільки мінімальна напруга, до якої він зможе опускати його. 3,3 - дуже низько і не потрібно. Двигуни планується поставити на 24 вольти. І саме від 10 вольт до 24 – нормально. Кому потрібна інша напруга, можна більшого опору підстроювальний резистор.
Приступимо, випоюватимемо. Беремо паяльник, фен. Випаяв транзистор та резистор.

Підпаяв змінний резистор і спробуємо увімкнути. Подав 220 вольт, бачимо 7 вольт на нашому приладі та починаємо обертати змінний резистор. Напруга піднялася до 24 вольт і плавно-плавно обертаємо, вона падає – 17-15-14 тобто знижується до 7 вольт. Зокрема встановлено на 3,3 кому. І наша переробка виявилася цілком успішною. Тобто для цілей від 7 до 24 вольт цілком прийнятне регулювання напруги.

Такий варіант вийшов. Поставив змінний резистор. Ручку і вийшов регульований блок - цілком зручний.

Відео каналу "Технар".

Такі блоки живлення знайти у Китаї просто. Натрапив на цікавий магазин, який продає б/в блоки живлення від різних принтерів, ноутбуків та нетбуків. Вони розбирають і продають самі плати, повністю справні на різні напруги та струми. Найбільший плюс - це те, що вони розбирають фірмову апаратуру і всі блоки живлення якісні, з добрими деталями, у всіх є фільтри.
Фотографії – різні блоки живлення, стоять копійки, практично халява.

Простий блок із регулюванням

Простий варіант саморобного пристрою для живлення приладів із регулюванням. Схема популярна, вона поширена в Інтернеті та показала свою ефективність. Але є й обмеження, які показані на ролику разом із усіма інструкціями щодо виготовлення регульованого блоку живлення.

Саморобний регульований блок на одному транзисторі

Який можна зробити найпростіший регульований блок живлення? Це вдасться зробити на мікросхемі lm317. Вона вже сама з собою становить майже блок живлення. На ній можна виготовити як регульований напругою блок живлення, так і потоку. У цьому відео уроці показано пристрій регулювання напруги. Майстер знайшов нескладну схему. Вхідна напруга максимальна 40 вольт. Вихідний від 1,2 до 37 вольта. Максимальний вихідний струм 15 ампер.

Без тепловідведення, без радіатора максимальна потужність може бути лише 1 ват. А з радіатором 10 Вт. Список радіодеталей.


Приступаємо до збирання

Підключимо на вихід пристрою електронне навантаження. Подивимося, наскільки добре тримає струм. Виставляємо на мінімум. 7,7 вольта, 30 міліампер.

Все регулюється. Виставимо 3 вольти і додамо струм. На блоці живлення виставимо обмеження лише більше. Перекладаємо тумблер у верхнє положення. Нині 0,5 ампера. Мікросхема почав розігріватися. Без тепловідведення робити нічого. Знайшов якусь пластину ненадовго, але вистачить. Спробуємо ще раз. Є просідання. Але блок працює. Регулювання напруги триває. Можемо вставити цій схемі залік.

Відео Radioblogful. Відеоблог паяльника.

Регульоване джерело напруги від 5 до 12 вольт

Продовжуючи наш посібник з перетворення блоку живлення ATX на настільне джерело живлення, одним дуже хорошим доповненням до цього є стабілізатор позитивної напруги LM317T.

LM317T – це регульований 3-контактний позитивний стабілізатор напруги, здатний подавати різні виходи постійної напруги, відмінні від джерела постійної напруги +5 або +12 В, або як змінна вихідна напруга від кількох вольт до деякого максимального значення, всі з струму близько 1, 5 ампер.

За допомогою невеликої кількості додаткових схем, доданих до виходу блоку живлення, ми можемо отримати настільне джерело живлення, здатне працювати в діапазоні фіксованих або змінних напруг, як позитивних, так і негативних за своєю природою. Насправді це набагато простіше, ніж ви думаєте, оскільки трансформатор, випрямлення та згладжування вже були виконані БП заздалегідь, і все, що нам потрібно зробити, це підключити наше додаткове коло до виходу жовтого дроту +12 Вольт. Але, по-перше, давайте розглянемо фіксовану вихідну напругу.

Фіксоване джерело живлення 9В

У стандартному корпусі TO-220 є велика різноманітність триполюсних регуляторів напруги, при цьому найбільш популярним фіксованим стабілізатором напруги є позитивні регулятори серії 78xx, які варіюються від дуже поширеного фіксованого стабілізатора напруги 7805 +5 до 7824, + 24V фіксований регулятор. Існує також серія фіксованих негативних регуляторів напруги серії 79хх, які створюють додаткову негативну напругу від -5 до -24 вольт, але в цьому уроці ми будемо використовувати лише позитивні типи 78хх .

Фіксований 3-контактний регулятор корисний у додатках, де не потрібний регульований вихід, що робить вихідне джерело живлення простим, але дуже гнучким, оскільки вихідна напруга залежить лише від вибраного регулятора. Їх називають 3-контактними регуляторами напруги, тому що вони мають лише три клеми для підключення, і це відповідно Вхід , Загальнийі Вихід .

Вхідною напругою для регулятора буде жовтий провід + 12 від блоку живлення (або окремого джерела живлення трансформатора), який підключається між вхідною і загальною клемами. Стабілізований +9 вольт береться через вихід та загальний, як показано.

Схема регулятора напруги

Отже, припустимо, що ми хочемо отримати вихідну напругу +9 В від нашого настільного блоку живлення, тоді все, що нам потрібно зробити, це підключити регулятор напруги + 9 В до жовтого проводу + 12 В. Оскільки блок живлення вже виконав випрямлення та згладжування до виходу + 12 В, потрібні лише додаткові компоненти: конденсатор на вході та інший на виході.

Ці додаткові конденсатори сприяють стабільності регулятора і можуть бути в діапазоні від 100 до 330 нФ. Додатковий вихідний конденсатор ємністю 100 мкФ допомагає згладити характерні пульсації, забезпечуючи хороший перехідний процес. Цей конденсатор великої величини, розміщений на виході ланцюга джерела живлення, зазвичай називають конденсатором, що «згладжує».

Ці регулятори серії 78xxвидають максимальний вихідний струм близько 1,5 А при фіксованих стабілізованих напругах 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 і 24 відповідно. Але що, якщо ми хочемо, щоб вихідна напруга становила + 9, але мав тільки регулятор 7805, + 5?. Вихід + 5 7805 відноситься до клеми «земля, Gnd» або «0 В».

Якби ми збільшили цю напругу на контакті 2 з 4 до 4 В, вихід також збільшився б ще на 4 В за умови достатньої вхідної напруги. Потім, помістивши невеликий 4-вольтний (найближче переважне значення 4,3 В) діод Зенера між контактом 2 регулятора і масою, ми можемо змусити стабілізатор 7805 5 В генерувати вихідну напругу +9 В, як показано на малюнку.

Збільшення вихідної напруги

Отже, як це працює? Стабілітрон 4,3 вимагає зворотного струму зміщення близько 5 мА для підтримки виходу з регулятором, що споживає близько 0,5 мА. Цей повний струм 5,5 мА подається через резистор R1 з вихідного контакту 3.

Таким чином, значення резистора, необхідного для регулятора 7805 буде R = 5 В / 5,5 мА = 910 Ом. Діод зворотного зв'язку D1, підключений через вхідні та вихідні клеми, призначений для захисту та запобігає зворотному зміщенню регулятора, коли вхідна напруга живлення вимкнена, а вихідне живлення залишається увімкненим або активним протягом короткого періоду часу через велику індуктивність. навантаження, таке як соленоїд або двигун.

Потім ми можемо використовувати 3-контактні регулятори напруги та відповідний стабілітрон для отримання різних фіксованих вихідних напруг від нашого попереднього джерела живлення в діапазоні від +5В до +12В. Але ми можемо покращити цю конструкцію, замінивши стабілізатор постійної напруги на регулятор змінної напруги, такий як LM317T .

Джерело змінної напруги

LM317T – це повністю регульований 3-контактний позитивний стабілізатор напруги, здатний подавати на 1,5 А вихідну напругу в діапазоні від 1,25 до трохи більше 30 Вольт. Використовуючи співвідношення двох опорів, один з яких є фіксованим значенням, а інший – змінним (або обидва фіксованим), ми можемо встановити вихідну напругу на бажаному рівні з відповідною вхідною напругою в діапазоні від 3 до 40 вольт.

Регулятор змінної напруги LM317T також має вбудовані функції обмеження струму та термічного відключення, що робить його стійким до коротких замикань та ідеально підходить для будь-якого низьковольтного чи домашнього настільного джерела живлення.

Вихідна напруга LM317T визначається співвідношенням двох резисторів зворотного зв'язку R1 і R2, які утворюють мережу дільників потенціалу на вихідній клемі, як показано нижче.

LM317T Регулятор змінної напруги

Напруга на резисторі R1 зворотного зв'язку є постійною опорною напругою 1,25, V ref, створюваним між клемою «вихід» і «регулювання». Струм регулювальної клеми є постійним струмом 100 мкА. Так як опорна напруга через резистор R1 є постійним, постійним струмом я тектиму через інший резистор R2 , в результаті чого вихідної напруги:

Потім будь-який струм, що протікає через резистор R1, також протікає через резистор R2 (ігноруючи дуже маленький струм на регулювальній клемі), причому сума падінь напруги на R1 і R2 дорівнює вихідної напруги Vout. Очевидно, що вхідна напруга Vin повинна бути як мінімум на 2,5 В більше, ніж потрібна вихідна напруга для живлення регулятора.

Крім того, LM317T має дуже хороше регулювання навантаження за умови, що мінімальний струм навантаження перевищує 10 мА. Таким чином, щоб підтримувати постійну опорну напругу 1.25V, мінімальне значення резистора зворотного зв'язку R1 має бути 1.25V / 10mA = 120 Ом, і це значення може варіюватися від 120 до 1000 Ом з типовими значеннями R 1 є приблизно 220 для хорошої стабільності.

Якщо знаємо значення необхідного вихідного напруги, Vout і резистор зворотний зв'язок R1 , скажімо, 240 Ом, ми можемо розрахувати значення резистора R2 з вищенаведеного рівняння. Наприклад, наша вихідна вихідна напруга 9 дасть резистивне значення для R2:

R1. ((Vout / 1,25) -1) = 240. ((9 / 1,25) -1) = 1488 Ом

або 1500 Ом (1 кОм) до найближчого кращого значення.

Звичайно, на практиці резистори R1 і R2 зазвичай замінюють потенціометром, щоб генерувати джерело змінної напруги, або декількома перемиканими попередньо встановленими опорами, якщо потрібно кілька фіксованих вихідних напруг.

Але для того, щоб зменшити математичні обчислення, необхідні для розрахунку значення резистора R2, щоразу, коли нам потрібна певна напруга, ми можемо використовувати стандартні таблиці опорів, як показано нижче, які дають нам вихідну напругу регуляторів для різних співвідношень резисторів R1 і R2 з використанням значень опору E24

Співвідношення опорів R1 до R2

Значення R2	Значення резистора R1
	150	180	220	240	270	330	370	390	470
100	2,08	1,94	1,82	1,77	1,71	1,63	1,59	1,57	1,52
120	2,25	2,08	1,93	1,88	1,81	1,70	1,66	1,63	1,57
150	2,50	2,29	2,10	2,03	1,94	1,82	1,76	1,73	1,65
180	2,75	2,50	2,27	2,19	2,08	1,93	1,86	1,83	1,73
220	3,08	2,78	2,50	2,40	2,27	2,08	1,99	1,96	1,84
240	3,25	2,92	2,61	2,50	2,36	2,16	2,06	2,02	1,89
270	3,50	3,13	2,78	2,66	2,50	2,27	2,16	2,12	1,97
330	4,00	3,54	3,13	2,97	2,78	2,50	2,36	2,31	2,13
370	4,33	3,82	3,35	3,18	2,96	2,65	2,50	2,44	2,23
390	4,50	3,96	3,47	3,28	3,06	2,73	2,57	2,50	2,29
470	5,17	4,51	3,92	3,70	3,43	3,03	2,84	2,76	2,50
560	5,92	5,14	4,43	4,17	3,84	3,37	3,14	3,04	2,74
680	6,92	5,97	5,11	4,79	4,40	3,83	3,55	3,43	3,06
820	8,08	6,94	5,91	5,52	5,05	4,36	4,02	3,88	3,43
1000	9,58	8,19	6,93	6,46	5,88	5,04	4,63	4,46	3,91
1200	11,25	9,58	8,07	7,50	6,81	5,80	5,30	5,10	4,44
1500	13,75	11,67	9,77	9,06	8,19	6,93	6,32	6,06	5,24

Змінюючи резистор R2 для потенціометра на 2 ком, ми можемо контролювати діапазон вихідної напруги нашого настільного джерела живлення від приблизно 1,25 вольт до максимальної вихідної напруги 10,75 (12-1,25) вольт. Тоді наша остаточна змінена схема змінного електроживлення показана нижче.

Ланцюг живлення змінної напруги

Ми можемо трохи покращити нашу базову схему регулятора напруги, підключивши амперметр та вольтметр до вихідних клем. Ці прилади візуально відображатимуть струм і напругу на виході регулятора змінної напруги. За бажанням у конструкцію також може бути включений запобіжник, що швидко діє, для забезпечення додаткового захисту від короткого замикання, як показано на малюнку.

Недоліки LM317T

Одним з основних недоліків використання LM317T як частина ланцюга живлення змінної напруги для регулювання напруги є те, що до 2,5 вольт падає або губиться у вигляді тепла через регулятор. Так, наприклад, якщо необхідна вихідна напруга має бути +9 вольт, то вхідна напруга має бути цілих 12 вольт або більше, якщо вихідна напруга повинна залишатися стабільною в умовах максимального навантаження. Це падіння напруги на регуляторі називається випаданням. Також через це падіння напруги потрібна деяка форма радіатора, щоб підтримувати регулятор у холодному стані.

На щастя, доступні регулятори змінної напруги з низьким падінням напруги, такі як регулятор низької напруги з низьким падінням напруги National Semiconductor "LM2941T", який має низьку напругу відключення всього 0,9 В при максимальному навантаженні. Це низьке падіння напруги обходиться дорого, оскільки цей пристрій здатний видавати лише 1,0 ампер з виходом змінної напруги від 5 до 20 вольт. Однак ми можемо використовувати цей пристрій для отримання вихідної напруги близько 11,1 В трохи нижче вхідної напруги.

Таким чином, щоб підбити підсумок, наше настільне джерело живлення, яке ми зробили зі старого блоку живлення ПК у попередньому навчальному посібнику, може бути перетворено для забезпечення джерела змінної напруги за допомогою LM317T для регулювання напруги. Підключивши вхід цього пристрою через жовтий вихідний провід + 12 В блоку живлення, ми можемо мати фіксовану напругу + 5 В + 12 В і змінну вихідну напругу в діапазоні від 2 до 10 вольт при максимальному вихідному струмі 1,5 А.

На розробку цього блоку живлення потрібен один день, за цей же день його було реалізовано, і весь процес було знято на відео камеру. Декілька слів про схему. Це стабілізований блок живлення з регулюванням вихідної напруги та обмеженням струму. Схематичні особливості дозволяють скинути мінімальну грань вихідної напруги до 0,6 Вольт, а мінімальний вихідний струм у районі 10мА.

Не дивлячись на простату конструкції, даному блоку живлення поступаються навіть хороші лабораторні блоки живлення з вартістю 5-6 тисяч рублів! Максимальний вихідний струм схеми 14Ампер, максимальна вихідна напруга до 40 Вольт – більше не варто.

Досить плавне обмеження струму та регулювання напруги. Блок має також фіксований захист від коротких замикань, до речі - струм захист теж можна виставити (цієї функції позбавлені майже всі промислові зразки) наприклад, якщо вам потрібно, щоб захист спрацьовував при струмах до 1 Ампер - то лише потрібно налаштувати такий струм допомогою регулятора налаштування струму спрацьовування. Максимальний струм – 14Ампер, але і це не межа.

Як датчик струму задіяв кілька резисторів 5 ват 0,39Ом підключених паралельно, але їх номінал можна змінювати, виходячи від потрібного струму захисту, наприклад - якщо плануєте блок живлення з максимальним струмом не більше 1 Ампер, то номінал цього резистора в районі 1Ом при потужності 3Ват.

При коротких замикання падіння напруги на датчику струму достатньо для спрацьовування транзистора BD140, При його відкритті спрацьовує також нижній транзистор - BD139, через відкритий перехід якого надходить живлення на обмотку реле, внаслідок чого реле спрацьовує і розмикається робочий контакт (на виході . Схема в такому стані може перебувати скільки завгодно часу. Разом із захистом спрацьовує також індикатор захисту. Для того, щоб зняти блок із захисту, потрібно натиснути і опустити кнопку S2 за схемою.

Реле захисту з котушкою 24 Вольт із допустимим струмом 16-20 і більше Ампер.

Силові ключі в моєму випадку улюблені КТ8101 встановлені на тепловідведення (додатково ізолювати транзистори не потрібно, оскільки загальні колектори ключів). Замінити транзистори можна на 2SC5200 – повний імпортний аналог або на КТ819 з індексом ГМ (залізні), за бажанням також можна задіяти – КТ803, КТ808, КТ805 (у залізних корпусах), але максимальний струм віддачі буде не більше 8-10 Ампер. Якщо блок потрібний зі струмом не більше 5 Ампер, то можна прибрати один із силових транзисторів.

Маломощние транзистори типу BD139 можна замінити на повний аналог - KT815Г, (можна також - KT817, 805), BD140 - на КТ816Г (можна також КТ814).
Малопотужні транзистори встановлювати на тепловідведення не потрібно.

По суті - представлена ​​лише схема управління (регулювання) та захисту (робочий вузол). Як блок живлення я задіяв допрацьовані комп'ютерні блоки живлення (послідовно з'єднані), але можна будь-який мережевий трансформатор з потужністю 300-400 ват, у вторинній обмоткою 30-40 Вольт, струм обмотки 10-15 Ампер - це в ідеалі, але можна трансформатори меншої потужності.

Діодний міст - будь-який, зі струмом не менше 15 Ампер, напруга не важлива. Можна використовувати готові мости, коштують вони трохи більше 100 крб.

За 2 місяці було зібрано та продано понад 10 таких блоків живлення – жодних скарг. Для себе зібрав такий БП, і як тільки я його не мучив - невбивний, потужний і дуже зручний для будь-яких справ.

Якщо є бажаючі стати власником такого БП, то можу зробити на замовлення, зв'яжіться зі мною за адресою Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. У вас має бути включений JavaScript для перегляду., інше розкажуть відео уроки зі збирання.

Всі майстри, що займаються ремонтом електронної апаратури, знають про важливість наявності лабораторного блоку живлення, за допомогою якого можна отримувати різні значення напруги та струму для використання при зарядці пристроїв, живленні, тестуванні схем і т. д. У продажу є багато різновидів таких апаратів, але досвідченим радіоаматорам цілком під силу виготовити лабораторний блок живлення своїми руками. Використовувати для цього можна деталі і корпуси, що були у використанні, доповнивши їх новими елементами.

Простий пристрій

Найпростіший блок живлення складається лише з кількох елементів. Початківцям радіоаматорам буде нескладно розробити та зібрати ці легкі схеми. Головний принцип – створити схему випрямлення для отримання постійного струму. При цьому рівень напруги на виході не змінюватиметься, він залежить від коефіцієнта трансформації.

Основні компоненти для схеми простого блоку живлення:

1. Понижуючий трансформатор;
2. Випрямні діоди. Можна включити їх за схемою мосту та отримати повнохвильове випрямлення або використовувати напівхвильовий пристрій з одним діодом;
3. Конденсатор для згладжування пульсацій. Вибирається електролітичний тип місткістю 470-1000 мкФ;
4. Провідники для встановлення схеми. Їхній поперечний переріз визначається величиною навантажувального струму.

Для конструювання 12-вольтового БП потрібен трансформатор, який знижував би напругу з 220 до 16, оскільки після випрямляча напруга трохи зменшується. Такі трансформатори можна знайти у вживаних комп'ютерних блоках живлення або придбати нові. Можна зустріти рекомендації про самостійне перемотування трансформаторів, але спочатку краще обійтися без цього.

Діоди підійдуть кремнієві. Для невеликих пристроїв за потужністю є у продажу вже готові мости. Важливо правильно їх приєднати.

Це основна частина схеми, поки що не зовсім готова до використання. Потрібно поставити додатково після діодного моста стабілітрон для отримання кращого вихідного сигналу.

Пристрій, що вийшов, є звичайним блоком живлення без додаткових функцій і здатне підтримувати невеликі навантажувальні струми, до 1 А. При цьому зростання струму може пошкодити компоненти схеми.

Щоб отримати потужний блок живлення, достатньо в цій конструкції встановити один або більше підсилювальних каскадів на транзисторних елементах TIP2955.

Важливо!Для забезпечення температурного режиму схеми на потужних транзисторах слід передбачити охолодження: радіаторне або вентиляційне.

Регульований блок живлення

Блоки живлення з регулюванням напруги допоможуть вирішувати складніші завдання. Наявні у продажу пристрої розрізняються за параметрами регулювання, показниками потужності та ін і підбираються з урахуванням планованого використання.

Простий регульований блок живлення збирається за зразковою схемою, представленою на малюнку.

Перша частина схеми з трансформатором, діодним мостом і конденсатором, що згладжує, схожа на схему звичайного БП без регулювання. Як трансформатор також можна використовувати апарат зі старого блока живлення, головне, щоб він відповідав вибраним параметрам напруги. Цей показник для вторинної обмотки обмежує регулювальну межу.

Як працює схема:

1. Випрямлена напруга виходить до стабілітрона, який визначає максимальну величину U (можна взяти на 15 В). Обмежені параметри цих деталей струму вимагають установки в схему транзисторного підсилювального каскаду;
2. Резистор R2 є змінним. Змінюючи його опір, можна отримати різні величини вихідної напруги;
3. Якщо також регулювати струм, то другий резистор встановлюється після транзисторного каскаду. У цій схемі його немає.

Якщо потрібен інший діапазон регулювання, треба встановити трансформатор з відповідними характеристиками, що також потребує включення іншого стабілітрона і т. д. Для транзистора необхідне радіаторне охолодження.

Вимірювальні прилади для найпростішого регульованого блоку живлення підійдуть будь-які: аналогові та цифрові.

Збудувавши регульований блок живлення своїми руками, можна застосовувати його для пристроїв, розрахованих на різні значення робочої та зарядної напруги.

Двополярний блок живлення

Пристрій двополярного блоку живлення складніший. Займатися його конструюванням можуть досвідчені електронники. На відміну від однополярних, такі БП на виході забезпечують напругу зі знаком «плюс» та «мінус», що необхідно під час харчування підсилювачів.

Хоча зображена на малюнку схема є простою, її виконання вимагатиме певних навичок та знань:

1. Потрібен трансформатор з вторинною обмоткою, розділеною на дві половини;
2. Одними з головних елементів є інтегральні транзисторні стабілізатори: КР142ЕН12А – для прямої напруги; КР142ЕН18А – для зворотного;
3. Для випрямлення напруги використовується діодний міст, його можна зібрати на окремих елементах або застосувати готову збірку;
4. Резистори зі змінним опором беруть участь у регулюванні напруги;
5. Для транзисторних елементів обов'язково вмонтовувати радіатори охолодження.

Двополярний лабораторний блок живлення вимагатиме встановлення також контролюючих приладів. Складання корпусу проводиться в залежності від габаритів пристрою.

Захист блоку живлення

Найпростіший метод захисту БП – встановлення запобіжників із плавкими вставками. Є запобіжники із самостійним відновленням, які не потребують заміни після перегорання (їх ресурс обмежений). Але вони не забезпечують повноцінної гарантії. Найчастіше відбувається пошкодження транзистора до перегорання запобіжника. Радіоаматори розробили різні схеми із застосуванням тиристорів та симісторів. Варіанти можна знайти у мережі.

Для виготовлення кожуха пристрою кожен майстер використовує доступні для нього способи. При достатньому везінні можна знайти готове вмістище для приладу, але все одно доведеться змінювати конструкцію фронтальної стінки, щоб помістити туди прилади, що контролюють, і регулюючі ручки.

Деякі ідеї для виготовлення:

1. Виміряти габарити всіх компонентів та вирізати стінки з алюмінієвих листів. На фронтальній поверхні нанести розмітку та виконати необхідні отвори;
2. Скріпити конструкцію куточком;
3. Нижня основа БП з потужними трансформаторами має бути посилена;
4. Для зовнішньої обробки прогрунтувати поверхню, пофарбувати та закріпити лаком;
5. Схемні компоненти надійно ізолюються від зовнішніх стінок, щоб уникнути появи напруги на корпусі при пробої. Для цього можна проклеїти стіни зсередини ізолюючим матеріалом: товстим картоном, пластиком і т.д.

Багато пристроїв, особливо великої потужності, вимагають установки вентилятора, що охолоджує. Його можна зробити з функціонуванням у постійному режимі або виготовити схему автоматичного включення та вимкнення після досягнення заданих параметрів.

Схема реалізується установкою термодатчика та мікросхеми, що забезпечує керування. Щоб охолодження було ефективним, потрібний вільний доступ повітря. Отже, задня панель, біля якої монтують кулер та радіатори, повинна мати отвори.

Важливо!Під час складання та ремонту електротехнічних пристроїв слід пам'ятати про небезпеку ураження електричним струмом. Конденсатори, що були під напругою, обов'язково розряджати.

Зібрати якісний та надійний лабораторний блок живлення своїми руками можливо, якщо використовувати справні компоненти, чітко прораховувати їх параметри, користуватися перевіреними схемами та необхідними приладами.

Відео

Можна досить легко зробити джерело живлення, яке має стабільну напругу на виході та регулювання від 0 до 28В. Основа - дешева, посилена за допомогою двох транзисторів 2N3055. У такому схемному включенні вона стає більш ніж у 2 рази сильнішою. Ви можете при необхідності використовувати цю конструкцію для отримання і 20 ампер (майже без переробок, але з відповідним трансформатором і величезним радіатором з вентилятором) просто у своєму проекті не потребував такого великого струму. Ще раз нагадую: переконайтеся, що ви встановили транзистори на великий радіатор, 2N3055 можуть дуже нагріватися при повному навантаженні.

Список використаних у схемі деталей:

Трансформатор 2 x 15 вольт 10 ампер

D1...D4 = чотири MR750 (MR7510) діода або 2 x 4 1N5401 (1N5408).

F1 = 1 ампер

F2 = 10 ампер

R1 2k2 2,5 ват

R3,R4 0.1 Ом 10 ват

R9 47 0.5 ват

C2 two times 4700uF/50v

C3, C5 10uF/50v

D5 1N4148, 1N4448, 1N4151

D11 світлодіод

D7, D8, D9 1N4001

Два транзистори 2N3055

P2 47 або 220 Ом 1 ват

P3 10k підстроєчник

Хоча LM317і має захист від короткого замикання, перевантаження і перегріву, запобіжники в мережі мереж трансформатора і запобіжник F2 на виході не завадять. Випрямлена напруга: 30 х 1.41 = 42.30 вольт, виміряна на С1. Отже, всі конденсатори повинні бути розраховані на 50 вольт. Увага: 42 вольт є напруга, що може бути на виході, якщо один з транзисторів буде пробитий!

Регулятор P1 дозволяє змінювати вихідну напругу будь-яке значення між 0 і 28 вольт. Бо в LM317мінімальна напруга 1,2 вольта, то щоб отримати нульову напругу на виході БП - поставимо 3 діоди, D7, D8 і D9 на виході LM317до бази 2N3055транзисторів. У мікросхеми LM317максимальна вихідна напруга - 30 вольт, але з використанням діодів D7, D8 і D9 відбудеться навпаки падіння вихідної напруги, і вона становитиме близько 30 - (3х0,6В) = 28.2 вольта. Калібрувати вбудований вольтметр потрібно за допомогою підстроєчника P3 і, звичайно, хорошого цифрового вольтметра.

Примітка . Пам'ятайте, що необхідно ізолювати транзистори від шасі! Це робиться ізоляційними та теплопровідними прокладками або, принаймні, тонкою слюдою. Можна застосувати термоклей та термопасту. При складанні потужного регульованого блоку живлення не забувайте використовувати товсті з'єднувальні дроти, які підходять для передачі великого струму. Тонкі проводки нагріються та поплавляться!