Содержание
Мощный импульсный блок питания на 12 В своими руками
Доброго времени суток дорогие друзья, в этой статье хочу поделиться с вами своим опытом по созданию импульсных источников питания. Речь пойдет о том как собрать своими руками импульсный источник питания на микросхеме IR2153.
Микросхема IR2153 представляет собой высоковольтный драйвер затвора, на ней строят много различных схем, блоки питания, зарядные устройства и т. д. Напряжение питания варьируется от 10 до 20 вольт, рабочий ток 5 мА и рабочую температуру до 125 градусов Цельсия.
Начинающие радиолюбители побаиваются собрать свой первый импульсный блок питания, очень часто прибегают к трансформаторным блокам. Я в свое время тоже опасался, но все таки собрался и решил попробовать, тем более что деталей было достаточно для его сборки. Теперь поговорим не много о схеме. Это стандартный полумостовой источник питания с IR2153 на борту.
Детали
Диодный мост на входе 1n4007 или готовая диодная сборка рассчитанная на ток не менее 1 А и обратным напряжением 1000 В.
Резистор R1 не менее двух ватт можно и 5 Ватт 24 кОм, резистор R2 R3 R4 мощностью 0,25 Ватт.
Конденсатор электролитический по высокой стороне 400 вольт 47 мкф.
Выходной 35 вольт 470 – 1000 мкФ. Конденсаторы фильтра пленочные рассчитанные на напряжение не менее 250 В 0,1 — 0,33 мкФ. Конденсатор С5 – 1 нФ. Керамический, конденсатор С6 керамический 220 нФ, С7 пленочный 220 нФ 400 В. Транзистор VT1 VT2 N IRF840, трансформатор от старого блока питания компьютера, диодный мост на выходе полноценный из четырех ультрабыстрых диодах HER308 либо другие аналогичные.
В архиве можно скачать схему и плату:
arhiv-winrar.zip
[100.06 Kb] (cкачиваний: 4241)
Печатная плата изготовлена на куске фольгированного одностороннего стеклотекстолита методом ЛУТ. Для удобства подключения питания и подключения выходного напряжения на плате стоят винтовые клемники.
Схема импульсного блока питания на 12 В
Преимущество этой схемы в том, что эта схема очень популярная в своем роде и ее повторяют многие радиолюбители в качестве своего первого импульсного источника питания и КПД а разы больше не говоря уже и размерах.
Схема питается от сетевого напряжения 220 вольт по входу стоит фильтр который состоит из дросселя и двух пленочных конденсаторов рассчитанных на напряжение не менее 250 – 300 Вольт емкостью от 0,1 до 0,33 мкФ их можно взять из компьютерного блока питания.
В моем случае фильтра нет, но поставить желательно. Далее напряжение поступает на диодный мост рассчитанный на обратное напряжение не менее 400 Вольт и током не менее 1 Ампера. Можно и поставить готовую диодную сборку. Дальше по схеме стоит сглаживающий конденсатор с рабочим напряжением 400 В, поскольку амплитудное значение сетевого напряжение составляет в районе 300 В. Емкость данного конденсатора подбирается следующим образом, 1 мкФ на 1 Ватт мощности, так как я не собираюсь выкачивать из этого блока большие токи, то в моем случае стоит конденсатор на 47 мкФ, хотя из такой схемы можно и выкачивать сотни ватт. Питание микросхемы берется с переменки, здесь организован источник питания резистор R1 который обеспечивает гашение тока, желательно ставить помощнее не менее двух ватт так как осуществляется его нагрев, затем напряжение выпрямляется всего одним диодом и поступает на сглаживающий конденсатор а затем на микросхему.
1 вывод микросхемы плюс питания и 4 вывод это минус питания.
Можно и собрать отдельный источник питания для нее и подать согласно полярности 15 В. В нашем случае микросхема работает на частоте 47 – 48 кГц для такой частоты организована RC цепочка состоящая из резистора R2 15 ком и пленочного или керамического конденсатора на 1 нФ. При таком раскладе деталей микросхема будет работать правильно и вырабатывать прямоугольные импульсы на своих выходах которые поступают на затворы мощных полевых ключей через резисторы R3 R4 номиналы их могут отклоняться в пределах от 10 до 40 Ом. Транзисторы необходимо ставить N канальные, в моем случае стоят IRF840 с рабочим напряжением сток исток 500 В и максимальным током стока при температуре 25 градусов 8 А и максимальной рассеиваемой мощностью 125 Ватт. Далее по схеме стоит импульсный трансформатор, после него идет полноценный выпрямитель из четырех диодов марки HER308, обычные диоды тут не подойдут так как они не смогут работать на высоких частотах, поэтому ставим ультрабыстрые диоды и после моста напряжение уже поступает на выходной конденсатор 35 Вольт 1000 мкФ, можно и 470 мкФ особо больших емкостей в импульсных блоках питания не требуется.
Вернемся к трансформатору, его можно найти на платах компьютерных блоков питания, определить тут его не сложно на фото видно самый большой вот он то нам и нужен. Чтобы перемотать такой трансформатор необходимо прослабить клей, которым склеены половинки феррита, для этого берем паяльник или паяльный фен и потихоньку прогреваем трансформатор, можно опустить в кипяток на несколько минут и аккуратно разъединяем половинки сердечника. Сматываем все базовые обмотки, наматывать будем свои. Из расчета того что мне на выходе нужно получить напряжение в районе 12-14 Вольт, первичная обмотка трансформатора содержит 47 витков проводом 0,6 мм в две жилы, делаем изоляцию между намоткой обычным скотчем, вторичная обмотка содержит 4 витка того же провода в 7 жил. ВАЖНО производить намотку в одну сторону, каждый слой изолировать скотчем, отмечая начало и конец обмоток иначе ни чего работать не будет, а если и будет тогда блок не сможет отдать всю мощность.
Проверка блока
Ну а теперь давайте протестируем наш блок питания так как мой вариант полностью исправен то я сразу подключаю в сеть без страховочной лампы.
Проверим выходное напряжение как видим оно в районе 12 – 13 В не много гуляет от перепадов напряжения в сети.
В качестве нагрузки автомобильная лампа на 12 В мощностью 50 Ватт ток соответственно протекает 4 А. Если такой блок дополнить регулировкой тока и напряжения, поставить входной электролит большей емкости, то можно смело собирать зарядное устройство для авто и лабораторный блок питания.
Перед запуском блока питания необходимо проверить весь монтаж и включаем в сеть через страховочную лампу накаливания 100 Ватт, если Лампа горит в полный накал значит ищите ошибки при монтаже сопли не смытый флюс либо не исправен какой то компонент и т д. При правильной сборке лампа должна слегка вспыхнуть и погаснуть, это нам говорит, что Конденсатор по входу зарядился и ошибок в монтаже нет. Поэтому перед установкой компонентов на плату их необходимо проверять даже если они новые. Еще один не мало важный момент после запуска напряжение на микросхеме между 1 и 4 выводом должно быть не менее 15 В.
Если это не так подбирать нужно номинал резистора R2.
Смотрите видео
Как сделать устройство для безопасной зарядки гаджетов от любого источника питания напряжением от 6 до 36 вольт | Публикации
В этой статье предлагается рассмотреть такое устройство, которое позволит заряжать телефоны, смартфоны и планшеты практически от любого источника питания, обеспечивающего ток два и более ампер напряжением от 6 до 36 вольт. То есть мы в итоге получим небольшой зарядный блок, на вход которого можно будет подключить, допустим, автомобильный аккумулятор или 12 вольтовый блок питания, ну и т. д.
Такая зарядка будет актуальна в тех случаях, когда под рукой нет родной телефонной, но зато есть другие блоки питания с большим напряжением на выходе. Причем здесь представлен безопасный вариант такой схемы, которая на своём выходе дополнительно имеет блок защиты от перенапряжения. Изображение общей схемы устройства представлено ниже.
Схема зарядного устройства для телефона или планшета от любого блока питания
Теперь давайте разберемся, что к чему в этом зарядном устройстве.
Основной частью ЗУ является обычный понижающий DC-DC-преобразователь типа XL4005.
Понижающий модуль DC-DC-преобразователя XL4005 для питания светодиодной ленты рабочего стола
Этот импульсный преобразователь имеет следующие характеристики:
- Диапазон входного напряжения 4-38 вольт, выходного — 1,25-36 вольт;
- Максимальный заявленный ток — 5 ампер;
- Коэффициент полезного действия — 95 %.
Касательно максимального тока XL4005 стоит сказать следующее. Поскольку это китайский товар, то, как и все подобные устройства, он имеет завышенные характеристики. То есть производителем заявляется ток до пяти ампер, хотя в действительности без самодельных дополнений и переделок этот модуль способен обеспечивать выходной ток всего до двух А. При токе уже более 2 А наблюдается значительный перегрев ШИМ-микросхемы, диода и дросселя — это в большинстве случаев приводит к быстрому выходу из строя устройства. Но в нашем случае имеющегося тока до 2 ампер будет более чем достаточно.
Именно поэтому DC-DC преобразователь XL4005 полностью подходит для осуществления задуманного.
В отличие от линейных стабилизаторов типа LM317 и ему подобных импульсный преобразователь позволит использовать электрическую энергию более экономно. Его задача заключается в обеспечении заряжаемого устройства нужным напряжении величиной 5 вольт. А если точнее, то 5,3 вольта.
Для тех кто не в курсе — нормально допустимым диапазоном напряжения для зарядки телефонов, смартфонов, планшетов принято считать величину от 5 до 5,3 вольта. Причем лучше использовать именно 5,3 вольта. Поскольку при 5 вольтах, в некоторых случаях, (длинные, тонкие провода выхода) может присутствовать небольшое падение напряжения, которое уменьшить ток заряда.
Итак, любое входное постоянное напряжение от 6 до 36 вольт XL4005 будет экономно понижать до нужных нам значений в 5,3 вольта. При этом сила тока должна составлять не менее 2 ампер. Если обычные старотипные мобилки при зарядке потребляют ток до 1 ампера, то более новые модели смартфонов с функцией Fast charge работают именно при двух А.
Многие уже наверняка знают про использование понижающих DC-DC модулей в роли зарядного устройства от источника питания с напряжением более 5 вольт. Но в статье предлагается более безопасный вариант такой схемы. А именно — дополнительно на выход импульсного преобразователя установить простую схему защиты от случайного перенапряжения.
Дело в том, что сборка устройства китайская, значит, в том случае, когда и если на его вход будет подаваться значительное напряжение от блока питания (хотя бы 12 вольт), имеется определенная вероятность того, что при случайном выходе из строя этого преобразователя все имеющееся большое напряжение пойдет прямо в телефон. Естественно, смартфон после этого с высокой долей вероятности выйдет из строя и будет нуждаться в ремонте, поскольку выгорят входные цепи его питания.
Чтобы эту неприятную вероятность случайной поломки модуля преобразователя, а также телефона, исключить, можно собрать простую схему защиты от перенапряжения и поставить ее на XL4005.
После всех манипуляций можно быть спокойным за свой мобильный девайс. Схема защиты от перенапряжения изображена ниже.
Схема защиты от перенапряжения для низковольтной нагрузки
Работа защиты проста: на входе схемы стоит линейный стабилизатор напряжения на TL431, обеспечивающий опорное напряжение. Подстроечным резистором мы задаем величину напряжения, при котором будет срабатывать пороговое устройство и отключать нагрузку на выходе нашего ЗУ. Поскольку лучше использовать напряжение 5,3 вольта для зарядки телефонов, то пороговым напряжением для схемы защиты будет величина 5,4 В. Именно его мы выставляем на схеме защиты от перенапряжения. И если вдруг DC-DC модуль вышел из строя, и чрезмерное напряжение пошло на выход, то защита сразу же сработает, разорвав цепь питания. Таким образом мы снимем напряжение с телефона и защитим его от выгорания.
Когда напряжение на стабилитроне поднимается выше порогового, это способствует открытию биполярного транзистора. А поскольку коллектор и эмиттер биполярного транзистора стоят параллельно управляющим выводам полевого транзистора, то открытие биполярника полностью закроет полевой транзистор.
Эт, в свою очередь, приведет к разрыву цепи минуса. Ток уже не сможет пройти через канал «сток-исток», вследствие чего на выходе зарядного устройства также пропадет напряжение.
Хотя при этом опасная величина напряжения по прежнему будет присутствовать на выходе преобразователя. Защита от перенапряжения разблокируется только в том случае, когда напряжение на выходе DC-DC-модуля снова вернется в безопасное значение (5,3 вольта).
Поскольку при токе в два ампера все же наблюдается определенный нагрев микросхемы на модуле преобразователя, то неплохо поставить на него дополнительный радиатор. Это можно сделать, припаяв небольшую медную пластину прямо к краю микросхемы XL4005. Даже небольшой по размерам радиатор снизит общий нагрев ШИМ-микросхемы. На выход предлагаемого зарядного устройства можно поставить гнездо питания под круглый штекер типоразмера 5,5×2,1 мм. Поскольку у многих блоков питания штекер именно такого вида, то будет проще его подсоединять. Дополнительно делаем ещё и переходник — штекер с проводами, на которых оголенные концы.
Это для тех случаев, когда блок питания имеет винтовые зажимы для проводов и наконечников.
Получившееся зарядное устройство можно собрать в небольшом корпусе. По размерам оно будет такое же, как и обычные зарядки для телефонов. В целом такая схема ЗУ уже неоднократно собиралась, проверялась и даже некоторое время использовалась автором публикации на практике. Схема защиты от перенапряжения работает надежно, четко срабатывая при превышении порога в 5,4 вольта.
Для наглядности предлагаем посмотреть и видеоролик с подробными инструкциями
#зарядноеУстройство #гаджеты
Самодельный импульсный контроллер мощности своими руками
В этом устройстве используется встроенная схема генератора сигналов с широтно-импульсной модуляцией для запуска силового МОП-транзистора.
Схема отлично подходит для управления мощностью, подаваемой на такие устройства, как вентилятор, светодиоды или даже трансформаторы и катушки.
Регулируя ширину импульса, вы можете легко контролировать скорость вращения вентилятора, не жертвуя крутящим моментом.
Используемый транзистор не имеет решающего значения, но, как правило, следует использовать что-то с номинальным напряжением и током, подходящим для вашего приложения. У нас есть ряд доступных MOSFET и IGBT. Схема будет работать от источника постоянного тока 6–12 В, а выход может быть выполнен как «открытый коллектор» для переключения более высокого напряжения.
Не хотите собрать эту схему ШИМ своими руками? Ознакомьтесь с нашим ассортиментом усовершенствованных генераторов импульсов
На этой принципиальной схеме для простоты показана нагрузка (катушка, двигатель и т. д.), подключенная к тому же источнику питания, что и остальная часть схемы. Если вам нужно переключить более высокое напряжение, разъем +ve нагрузки можно просто подключить к внешнему источнику питания.
Список деталей | |
| IC1 | ЛМ555 |
| ИК2 | ЛМ393 |
| Р1 | 10к |
| Р2 | 10к |
| Р3 | 2. 2к |
| Р4 | 10к |
| ВР1 | 1 мес |
| ВР2 | 10к |
| С1 | 47 нФ |
| Т1 | IRF740 или аналогичный |
Если цепь будет использоваться с индуктивной нагрузкой, к нагрузке следует подключить небольшой конденсатор. Они часто уже установлены на небольших двигателях постоянного тока. Дополнительный компонент, такой как варистор или «диод свободного хода», также рекомендуется, если генератор импульсов управляет высоковольтными трансформаторами обратного хода, такими как катушки зажигания.
Два потенциометра VR1 и VR2 используются для управления частотой и рабочим циклом выхода. VR1 регулирует скорость, с которой C1 заряжается для изменения частоты, в то время как VR2 действует как делитель потенциала, позволяя подавать определенное напряжение на инвертирующий вход IC2. Это напряжение используется для управления шириной выходного импульса.
Выходной рабочий цикл или ширина импульса устройства также могут управляться внешним напряжением, таким как микроконтроллеры или аналоговый сигнал. Аналоговый источник напряжения можно просто подключить к инвертирующему входу вместо выхода VR2.
- Вход 9–15 В, 10 А
- Выходная мощность — от 9 до 15 В постоянного тока прямоугольной формы
- Выход с открытым коллектором позволяет использовать отдельный источник напряжения для импульсов.
- Независимое управление частотой и шириной импульса/скважностью
- Частота регулируется в диапазоне от 0 Гц до 125 кГц (C1 необходимо изменить для полного диапазона)
- Полная регулировка ширины импульса в диапазоне от 0 % до 100 %
У нас есть несколько генераторов импульсов, предназначенных для использования с высоковольтными трансформаторами, которые доступны на странице киберсхем. Они высокого качества, готовые на печатной плате, включая большой радиатор и вентилятор, защиту от перегрузки и обратную ЭДС.
индуктивная защита. Эти устройства достаточно устойчивы и идеально подходят для любителей и экспериментаторов из-за широкого спектра потенциальных применений и долговечности при работе с различными нагрузками. Если у вас есть случайные трансформаторы или вы делаете свои собственные катушки, эти импульсные модуляторы мощности идеально подходят для их тестирования и управления ими.
Не хотите построить сами? Ознакомьтесь с нашими передовыми схемами управления импульсами. Купите наш потрясающий PWM-OCXI прямо сейчас!
Как сделать блок питания на 12 вольт 3 ампера
2105 просмотров
Введение
В этом уроке вы узнаете, как сделать блок питания на 12 вольт 3 ампера. Но, прежде чем делать схему, давайте обсудим некоторые сведения о схеме источника питания. Источник питания может быть описан как электрическое оборудование, которое подает электричество на электрические нагрузки. Основная задача этого устройства — преобразовывать электрический ток от источника питания в точное напряжение и ток, необходимые для питания нагрузки.
Преобразователи электроэнергии — еще один термин для этих источников питания.
Источники питания являются важным компонентом многих электрических устройств. В то время как некоторые из них питаются от батареи, другим требуется питание от сети, а электрическая схема и конструкция источника питания имеют решающее значение для общего успеха оборудования. Электронные схемы питания можно разбить на несколько строительных блоков. Каждый из них имеет решающее значение для общей производительности источника питания, но каждый компонент электроники источника питания должен работать надлежащим образом, чтобы все устройство функционировало должным образом.
PCB&PCBA Order
Hardware Component
The following components are required to make a 12 Volt Power Supply Circuit
S. No | Component | Value | Qty |
|---|---|---|---|
| 1. | Stepdown Transformer | 1 | |
| 2. | NPN Power Transistor | 2N3055 | 1 |
| 3. | 1 | ||
| 3. | 1 | ||
| 3. | 1 | ||
| 3. | 0143 Diode | 1N4007 | 4 |
| 4. | Zener Diode | 12V | 1 |
5. | Resistor | 680 ohms | 2 |
| 6. | Capacitors | 5000 мкФ, 0,01 мкФ | 1,1 |
2N3055 Распиновка
Подробное описание цоколевки, габаритных размеров и технических характеристик см. в техпаспорте 2n3055
Цепь источника питания 12 В
Пояснение к работе
Приведенная цепь источника питания 12 В, 3 А состоит из следующих элементов:
- Понижающий трансформатор, преобразующий 230 вольт переменного тока в 12 вольт постоянного тока.
- Для преобразования переменного тока в постоянный используется мостовой выпрямитель.
- Конденсатор, фильтрующий пульсации переменного тока перед передачей их на регулятор напряжения.
- Наконец, регулятор регулирует напряжение, а пульсирующий сигнал улавливается блокирующим диодом.
