Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.


Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 - ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник...
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания...
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок....
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В - 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ - 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты....
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие...


Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

Схема блока питания 12в 30А .
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку - типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 - 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения...
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы - отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А) и понижающий накальный трансформатор Т2 - ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.

Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.

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

С чего же начать сборку блока питания?

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

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

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

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

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

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

Параметры блока питания:

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

Максимальный ток нагрузки (I max ) – 0,5 A;

Максимальная амплитуда пульсаций выходного напряжения – 30 мВ.;

Защита от перегрузки по току;

Защита от появления на выходе повышенного напряжения;

Высокий КПД.

Возможна доработка блока питания с целью увеличения выходного напряжения.

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

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

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

Регулируемый импульсный стабилизатор.

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

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

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

Особенности импульсных стабилизаторов.

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

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

Думаю, теперь понятно, чем хорош импульсный стабилизатор.

Детали и электронные компоненты.

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

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

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

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

Дроссели. Дроссели L1 и L2 можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется два кольцевых магнитопровода из феррита 2000HM типоразмера К17,5 х 8,2 х 5 мм. Типоразмер расшифровывается так: 17,5 мм. – внешний диаметр кольца; 8,2 мм. - внутренний диаметр; а 5 мм. – высота кольцевого магнитопровода. Для намотки дросселя понадобиться провод ПЭВ-2 сечением 0,56 мм. На каждое кольцо необходимо намотать 40 витков такого провода. Витки провода следует распределять по ферритовому кольцу равномерно. Перед намоткой, ферритовые кольца нужно обмотать лакотканью. Если лакоткани нет под рукой, то обмотать кольцо можно скотчем в три слоя. Стоит помнить, что ферритовые кольца могут быть уже покрашены – покрыты слоем краски. В таком случае обматывать кольца лакотканью не надо.

Кроме самодельных дросселей можно применить и готовые. В этом случае процесс сборки блока питания ускориться. Например, в качестве дросселей L1, L2 можно применить вот такие индуктивности для поверхностного монтажа (SMD - дроссель).

Как видим, на верхней части их корпуса указано значение индуктивности – 331, что расшифровывается как 330 микрогенри (330 мкГн). Также в качестве L1, L2 подойдут готовые дроссели с радиальными выводами для обычного монтажа в отверстия. Выглядят они вот так.

Величина индуктивности на них маркируется либо цветовым кодом, либо числовым. Для блока питания подойдут индуктивности с маркировкой 331 (т.е. 330 мкГн). С учётом допуска ±20%, который разрешён для элементов бытовой электроаппаратуры, также подойдут дроссели с индуктивностью 264 - 396 мкГн. Любой дроссель или катушка индуктивности рассчитана на определённый постоянный ток. Как правило, его максимальное значение (I DC max ) указывается в даташите на сам дроссель. Но на самом корпусе это значение не указывается. В таком случае можно ориентировочно определить значение максимально допустимого тока через дроссель по сечению провода, которым он намотан. Как уже говорилось, для самостоятельного изготовления дросселей L1, L2 необходим провод сечением 0,56 мм.

Дроссель L3 самодельный. Для его изготовления необходим магнитопровод из феррита 400HH или 600HH диаметром 10 мм. Найти такой можно в старинных радиоприёмниках. Там он используется в качестве магнитной антенны. От магнитопровода нужно отломать кусок длиной 11 мм. Сделать это достаточно легко, феррит легко ломается. Можно просто плотно зажать необходимый отрезок пассатижами и отломить излишки магнитопровода. Также можно зажать магнитопровод в тисках, а потом резко ударить по магнитопроводу. Если с первого раза аккуратно разломить магнитопровод не получиться, то можно повторить операцию.

Затем получившийся кусок магнитопровода нужно обмотать слоем бумажного скотча или лакоткани. Далее наматываем на магнитопровод 6 витков сложенного вдвое провода ПЭВ-2 сечением 0,56 мм. Для того чтобы провод не размотался, обматываем его сверху скотчем. Те выводы проводов, с которых начиналась намотка дросселя, в последующем впаиваем в схему в том месте, где показаны точки на изображении L3. Эти точки указывают на начало намотки катушек проводом.

Дополнения.

В зависимости от нужд можно внести в конструкцию те или иные изменения.

Например, вместо стабилитрона VD3 типа 1N5348 (напряжение стабилизации – 11 вольт) в схему можно установить защитный диод – супрессор 1,5KE10CA .

Супрессор – это мощный защитный диод, по своим функциям схож со стабилитроном, однако, основная его роль в электронных схемах – защитная. Назначение супрессора – это подавление высоковольтных импульсных помех. Супрессор обладает высоким быстродействием и способен гасить мощные импульсы.

В отличие от стабилитрона 1N5348, супрессор 1.5KE10CA обладает высокой скоростью срабатывания, что, несомненно, скажется на быстродействии защиты.

В технической литературе и в среде общения радиолюбителей супрессор могут называть по-разному: защитный диод, ограничительный стабилитрон, TVS-диод, ограничитель напряжения, ограничительный диод. Супрессоры можно частенько встретить в импульсных блоках питания – там они служат защитой от перенапряжения питаемой схемы при неисправностях импульсного блока питания.

О назначении и параметрах защитных диодов можно узнать из статьи про супрессор .

Супрессор 1,5KE10C A имеет букву С в названии и является двунаправленным – полярность установки его в схему не имеет значения.

Если есть необходимость в блоке питания с фиксированным выходным напряжением, то переменный резистор R2 не устанавливают, а заменяют его проволочной перемычкой. Нужное выходное напряжение подбирают с помощью постоянного резистора R3. Его сопротивление рассчитывают по формуле:

U вых = 1,25 * (1+R4/R3)

После преобразований получается формула, более удобная для расчётов:

R3 = (1,25 * R4)/(U вых – 1,25)

Если использовать данную формулу, то для U вых = 12 вольт потребуется резистор R3 с сопротивлением около 0,42 кОм (420 Ом). При расчётах, значение R4 берётся в килоомах (3,6 кОм). Результат для резистора R3 также получаем в килоомах.

Для более точной установки выходного напряжения U вых вместо R2 можно установить подстроечный резистор и выставить по вольтметру требуемое напряжение более точно.

При этом следует учесть, что стабилитрон или супрессор стоит устанавливать с напряжением стабилизации на 1…2 вольта больше, чем расчётное напряжение на выходе (U вых ) блока питания. Так, для блока питания с максимальным выходным напряжением равным, например, 5 вольт следует установить супрессор 1,5KE6V8 CA или аналогичный ему.

Изготовление печатной платы.

Печатную плату для блока питания можно сделать разными способами. О двух методах изготовления печатных плат в домашних условиях уже рассказывалось на страницах сайта.

Наиболее быстрый и комфортный способ – это изготовление печатной платы с помощью маркера для печатных плат. Применялся маркер Edding 792 . Показал он себя с лучшей стороны. Кстати, печатка для данного блока питания сделана как раз этим маркером.

Второй метод подходит для тех, у кого в запасе есть много терпения и твёрдая рука. Это технология изготовления печатной платы корректирующим карандашом . Это, довольно простая и доступная технология пригодиться тем, кто не смог найти маркер для печатных плат, а делать платы ЛУТом не умеет или не имеет подходящего принтера.

Третий метод похож на второй, только в нём используется цапонлак - Как сделать печатную плату с помощью цапонлака?

В общем, выбрать есть из чего.

Налаживание и проверка блока питания.

Чтобы проверить работоспособность блока питания его для начала нужно, конечно же, включить. Если искр, дыма и хлопков нет (такое вполне реально), то скорее БП работает. Первое время держитесь от него на некотором расстоянии. Если ошиблись при монтаже электролитических конденсаторов или поставили их на меньшее рабочее напряжение, то они могут «хлопнуть» - взорваться. Это сопровождается разбрызгиванием электролита во все стороны через защитный клапан на корпусе. Поэтому не торопитесь. Подробнее об электролитических конденсаторах можно почитать . Не ленитесь это прочитать – пригодиться не раз.

Внимание! Во время работы силовой трансформатор находиться под высоким напряжением! Пальцы к нему не совать! Не забывайте о правилах техники безопасности . Если надо что-то изменить в схеме, то сначала полностью отключаем блок питания от электросети, а потом делаем. По-другому никак – будьте внимательны!

Под занавес всего этого повествования хочу показать готовый блок питания, который был сделан своими руками.

Да, у него ещё нет корпуса, вольтметра и прочих «плюшек», которые облегчают работу с таким прибором. Но, несмотря на это, он работает и уже успел спалить офигенный трёхцветный мигающий светодиод из-за своего бестолкового хозяина, который любит безбашенно крутить регулятор напряжения . Желаю и вам, начинающие радиолюбители, собрать что-нибудь похожее!

Блок питания на 5в 2а своими руками

Блок питания 5В 2А своими руками

Как сделать блок питания своими руками , об этом пойдет речь в данной статье. Выходное стабилизированное напряжение блока – 5 вольт, номинальный ток нагрузки 2 ампера. Выход блока питания имеет защиту от короткого замыкания. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

В схеме применен унифицированный накальный трансформатор ТН-220-50 . Данные на него можно посмотреть в таблице ниже.

ТН2-127/220-50, параметры

Данные трансформаторы имеют несколько модификаций. Поэтому подключение первичной обмотки у них отличается. Если трансформатор рассчитан только на напряжение 220 вольт, то это напряжение надо подключать к выводам 1 и 5 первичной обмотки, см. рисунок 2.

ТН2-127/220-50, схема включения

Если в своем обозначении трансформатор имеет 127, то его схема показана на рисунке 3. В этом случае надо будет еще поставить перемычку между выводами 2 и 4 первичной обмотки. Выходное переменное напряжение величиной 6,3 вольта поступает на выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов КД202В , можно применить и готовый мост на ток не менее четырех ампер. Например, из импортных, это RS401, KBL005 . Шести амперные мосты – KBU6A, RS601, BR605, KBPC6005 и др. Постоянное напряжение на конденсаторе фильтра будет примерно равно 6,6×1,41= 8,8 вольт. Основой стабилизатора служит микросхема К157ХП2, в состав которой входит источник опорного напряжения с устройством управления временем включения и выключения, усилитель сигнала рассогласования, регулирующий элемент с токовой тепловой защитой. Имеет все то, что нам надо! Правда в состав микросхемы входят еще два транзистора для генератора стирания и тока подмагничивания магнитофонов (микросхема то магнитофонная), но мы их использовать не будем. В качестве регулирующего транзистора в схеме используется мощный составной транзистор КТ829А (схема Дарлингтона). В крайнем случае, можно применить менее мощный транзистор КТ972А или соответствующие импортные, какие ни будь TIP120, 121,122, имеющий ток коллектора пять ампер.

И так, как уже говорилось выше, схема имеет вывод включения/выключения — 9. Что бы включить стабилизатор надо на этот вывод подать напряжение не ниже двух вольт. В первый момент после подачи напряжения на вход стабилизатора, это напряжение формируется цепочкой R1 и С2. За время протекания тока заряда этого конденсатора успевает включиться сам стабилизатор и часть его выходного напряжения через резистор обратной связи так же подается на вывод 9. Это удерживающее напряжение для поддержания стабилизатора в рабочем состоянии. Вывод 8 микросхемы, это выход напряжения источника опорного напряжения. У данной микросхемы это напряжение равно 1,3 вольта. С8 – конденсатор фильтра и одновременно конденсатор задержки включения стабилизатора. Таким образом, если у вас не будет включаться стабилизатор, то надо будет увеличить емкость конденсатора С2. Т.е. увеличить время заряда этого конденсатора, что бы успел включиться стабилизатор.

Чтобы выключить стабилизатор, надо нажать на кнопку SA3 – Стоп. Она зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод, открывающее напряжение пропадет, стабилизатор закроется. Прекрасная микросхема, напряжение выключенного стабилизатора в моем случае равно всего 7,6 мВ. То же самое произойдет, т.е. стабилизатор выключится, когда в его выходной цепи произойдет короткое замыкание. Так же пропадет открывающее напряжение. Через резистор R1 напряжение на вывод 9 поступать не будет, так как уже заряженный конденсатор для постоянного тока имеет очень большое сопротивление. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. Для повторного запуска стабилизатора необходимо или снять напряжение питания и снова подать, или нажать на кнопку пуск. В этом случае открывающее напряжение на вывод 9 поступит через резистор R1.

Подстроить выходное напряжение стабилизатора можно резистором R4. При токе нагрузки, равному 2 амперам и падении напряжения на регулирующем транзисторе 8,8-5=3,5 вольт, мощность, на нем выделяемая, будет равна P = U x I = 3,5 x 2 = 7 Вт. Отсюда следует, что транзистору необходим соответствующий теплоотвод, площадь которого можно прикинуть, посетив страницу со статьей «Расчет радиаторов». Я тут прикинул и получилось, примерно, 200см2.

На сайте есть другой блок питания с использованием этой же микросхемы, если интересно можете заглянуть в статью « » или же сюда « » . Пока все. Удачи. К.В.Ю.
Скачать статью «Блок питания 5В 2А своими руками»

Почти любая электронная схема – от простых схем на транзисторах и операционных усилителях и до сложнейших микроконтроллерных систем – требует для работы источника стабилизированного питания. Легко построить такой источник, используя отрицательную обратную связь и сравнивая выходное постоянное напряжение с некоторым постоянным опорным напряжением. Лабораторный стенд питания, отдающий в нагрузку ток до 21 ампера, надежно работает при организации питания различных экспериментальных схем. Стабильность выходного напряжения и большой выходной ток делают удобным и надежным источник питания мощностью 110 ватт.

Традиционные источники питания с низкочастотным трансформатором, выпрямителем и стабилизатором с непрерывным способом стабилизации просты, надежны, почти не создают электромагнитных помех. Сравнение с импульсными источниками питания, обладающими повышенной сложностью, трудностями, связанными с оптимизацией их энергетических и качественных показателей, сравнительная дороговизна высоковольтных переключающих транзисторов, часто выходящих из строя из-за неправильного проектирования и монтажа источника питания позволяет отдать предпочтение традиционным источникам питания при сжатых сроках изготовления и ограниченном бюджете.

Параметры источника питания:
Напряжение питания…………...переменное 220 вольт ± 12%
Выходное напряжение…………постоянное +5 вольт ± 5%
Максимальный выходной ток…21 ампер
Уровень пульсаций…………….30 милливольт

Стабилизатор напряжения

Стабилизатор предназначен для дальнейшего подавления пульсаций, содержащихся в постоянном напряжении, поступающем от выпрямителя через конденсаторный фильтр. Стабилизатор сглаживает пульсации, оставшиеся в постоянном напряжении после конденсаторного фильтра и снижает зависимость выходного напряжения источника питания от колебаний напряжения сети 220 Вольт, 50 Герц.

Стабилизатор представляет собой схему с последовательно-параллельной обратной связью. Снижение выходного напряжения, вызванное повышением тока нагрузки и изменения напряжения вызванными другими причинами, компенсируются благодаря сравнению усилителем разности опорного напряжения и выходного. Если выходное напряжение становится больше опорного, то напряжение на выходе усилителя разности уменьшится, тем самым, обеспечивая снижение выходного напряжения.

Нестабилизированное напряжение около 15 вольт питает источник опорного напряжения, состоящий из диодного ограничителя тока VD1, стабилитрона VD2 и резисторов R3, RP1, R11. Усилитель разности, состоящий из транзисторов VT4, VT5 и резисторов R1, R2 и R12 питается от входного нестабилизированного напряжения. Выходом источника опорного напряжения является подвижный контакт переменного резистора RP1, соединенный с входом усилителя разности, которым является база транзистора VT4. Вторым входом усилителя разности является база транзистора VT5, соединенная с выходом стабилизатора напряжения. Выход усилителя разности – коллектор транзистора VT5.

Основные компоненты регулирующего элемента – транзисторы VT2 и VT3, управляемые транзистором VT1. База VT1 соединена с выходом усилителя разности. При изменении напряжения на коллекторе VT5 изменяется напряжение на выходе источника питания. Через резистор R2 протекает ток базы, необходимый для работы составного транзистора – VT1 и VT2, VT3. Разность напряжений между опорным напряжением и выходным источника питания помноженная на коэффициент усиления усилителя разности алгебраически складывается с напряжением на базе транзистора VT1, создаваемым током через резистор R2.

Регулирующий элемент – составной транзистор VT1 и VT2, VT3, в котором VT1 предназначен для уменьшения управляющего тока регулирующего элемента. Транзистор средней мощности VT1 управляет током, поступающим на базы параллельно включенных мощных транзисторов VT2 и VT3. Транзисторы VT2 и VT3 – проходные. При малом выходном токе коллекторный ток транзистора VT1 имеет малое значение, так как сопротивление цепи соединенной параллельно R4 неизменно, ток эмиттера VT1 поддерживается на неизменном уровне. Из-за разброса напряжения база-эмиттер включенных параллельно проходных транзисторов необходимо последовательно с эмиттером проходного транзистора включать группы резисторов R5-R7 и R8-R10. Небольшое сопротивление создаваемое параллельно включенными резисторами R5-R7 и R8-R10 приблизительно одинаково распределяют ток между проходными транзисторами VT2 и VT3. Одновременно с выравниванием токов резисторы R5-R10 защищают источник питания от выхода из строя при кратковременной перегрузке. Конденсатор С2 подавляет высокочастотную составляющую пульсаций выходного напряжения источника питания.

Конденсаторы K73-16 можно заменить на другой тип K73-17 или зарубежные аналоги. Резисторы R1-R4, R11 и R12 мощности от 0,125 Вт и более, выводные или планарные. Мощность резисторов R5-R10 зависит от максимального тока нагрузки, требуемого от источника питания. Если ток не будет превышать 10 ампер, то резисторы R5-R10 можно установить мощностью 2 ватта, при максимальном токе нагрузки 5 ампер можно установить мощностью 1 ватт. Вместо стабилитрона SZ/BZX84C5V6LT1/T3,G можно применить стабилитрон другого типа с напряжением стабилизации 5,6 вольт и диапазоном тока стабилизации содержащим величину 5 миллиампер, обеспечиваемую диодным ограничителем тока. Применение транзисторов TIP3055 обусловлено наибольшим током нагрузки. Суммарный наибольший ток двух TIP3055 составляет 30 ампер. При допустимом наибольшем токе нагрузки 21 ампер остается запас на кратковременную перегрузку около 30 %. Если выходной ток 21 ампер не требуется можно применить другие транзисторы, ориентируясь на требуемый ток нагрузки. Два проходных транзистора нужно обязательно установить на один радиатор для обеспечения одинакового температурного режима. Вывод коллектора у TIP3055 соединен с металлическим элементом корпуса. Два мощных транзистора можно устанавливать на один радиатор, так как коллекторы мощных транзисторов объединены в схеме стабилизатора. Радиатор следует применить наиболее возможного размера, исходя из полного использования объема корпуса прибора.

В состав источника питания входит схема, преобразующая переменное напряжение 220 вольт в постоянное 15 вольт – источник нестабилизированного напряжения. Выход источника нестабилизированного напряжения 15 вольт подключается к входу стабилизатора постоянного напряжения.

При сборке сетевой шнур подключается к винтовым клеммам автоматического выключателя Q1. Для индикации включения прибора и наличия напряжения 220 вольт служит светодиодная лампа H1. Трансил-диод VD1 защищает источник питания от бросков повышенного напряжения. Конденсаторы C1-C4 снижают уровень помех, создаваемых источником питания в сети 220 вольт и одновременно снижают прохождение высокочастотных помех из сети в источник питания. Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 величиной 16,5 вольт выпрямляется диодным мостом VD2. Конденсаторы большой емкости С5-С9 снижают пульсации в выпрямленном напряжении. Большая суммарная емкость конденсаторов обусловлена током нагрузки источника питания.

Выбор трансформатора производится в зависимости от наибольшего тока, потребляемого нагрузкой. Оптимальная вторичная обмотка – рассчитанная на напряжение 16,5 вольт. Если это напряжение выше применить трансформатор можно. Увеличение напряжения вторичной обмотки создаст запас по напряжению при уменьшении напряжения сети 220 вольт, но одновременно возрастет бесполезно теряемая мощность на нагрев транзисторов, установленных на радиатор. Применять трансформатор с выходным напряжением более 20 вольт не следует. Напряжение менее 16,5 вольт с вторичной обмотки нежелательно. Падение напряжения на диодном мосте составит около 1,2 вольта, снижать напряжение на входе стабилизатора менее 15 вольт не следует, иначе возрастут пульсации на выходе источника питания. Выбрать компромисс между запасом по падению напряжения сети 220 вольт и нагревом мощных транзисторов следует в каждом конкретном случае в зависимости от максимального тока нагрузки. Перед сборкой источника питания обязательно проверьте трансформатор на способность отдавать в нагрузку требуемый ток. Для этого к контактам вторичной обмотки необходимо подключить нагрузку, сопротивление которой вычислено по закону Ома. Полученное сопротивление следует умножить на коэффициент 0,7 для создания запаса по току. Потребляемый ток необходимо контролировать амперметром переменного тока. Проверка работы трансформатора с использованием нагрузки должна продолжаться не менее часа. В результате проверки не должно быть сильного нагрева трансформатора относительно окружающих предметов.

Автоматический выключатель Q1 устанавливается на DIN-рейку, которая прикреплена к передней панели источника питания. Q1 одновременно выполняет две функции: тумблера питания и устройства защиты от перегрузки по току. Выбрать автоматический выключатель нужно другой с меньшим током срабатывания защиты, если уменьшается максимальный ток нагрузки. Лампа Н1 и автоматический выключатель Q1 соединяются проводами используя винтовые контакты. Трансил-диод VD1 и конденсаторы С1…С4 размещаются на отдельной печатной плате. Диодный мост VD2 следует установить на радиатор. Монтаж цепей, находящихся после выхода вторичной обмотки следует выполнять проводом не менее 2,5 квадратных миллиметров.

Литература:
П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники.
http://www.futurlec.com/Transistors/TIP3055.shtml
http://www.electronica-pt.com/datasheets/bd/BD235.pdf
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/99261/CENTRAL/2N2924.html
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/83924/MOTOROLA/BZX84C5V6LT1.html
Диодный источник тока Денисов П. К. http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=141588

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1	Биполярный транзистор	BD233	1			В блокнот
VT2, VT3	Биполярный транзистор	TIP3055	2			В блокнот
VT4, VT3	Транзистор	2N2924	2			В блокнот
VD1	Диод	1N5314	1			В блокнот
VD2	Стабилитрон	BZX84C5V6	1			В блокнот
С1	Конденсатор	1 мкФ 63 В	1	К73-16		В блокнот
С2	Конденсатор	0.22 мкФ 63 В	1	К73-16		В блокнот
R1-R3, R12	Резистор	3.9 кОм	4			В блокнот
R4	Резистор	2.2 кОм	1			В блокнот
R5-R10	Резистор	0.1 Ом	6	С5-16		В блокнот
R11	Резистор	10 кОм	1

Получены по причине применения радиокомпонентов малых размеров. Из-за того что работают в ключевом режиме, они практически не выделяют тепла, что позволяет отказаться от радиаторов.

Описание работы импульсного блока питания (ИБП) на 5 вольт

Посредством сопротивлений R1, R3, R5, R7 рабочие точки транзисторов VT1, VT2 установлены на границу режима отсечки. Транзисторы еще заперты, однако усилена проводимость зоны коллектор-эмиттер, и даже незначительное увеличение потенциала на базе ведет к открытию транзисторов: то есть снижены напряжения вторичных обмоток , которые используются для управления.

Для того чтобы сформировать условия для автоматической генерации, можно было бы еще больше усилить проводимость транзисторов, но произвести это методом дальнейшего увеличения напряжения на базе нежелательно, так как проводимость при этом будет разной для различных транзисторов и будет меняться по мере изменения температуры. В связи с этим использованы сопротивления R2, R6, подключенные в параллель транзисторам.

При включении ИБП сглаживающая емкость С1 заряжается сквозь сопротивление R4, предохраняющий диодный мост VD1 от перегрузки. Поступление входного напряжения создает возникновение напряжения на выходе запускающего делителя, построенного на сопротивлениях R2 и R6. Это напряжение приложено к колебательному контуру из первичной обмотки трансформатора Т1 и емкости С2.

Во вторичной обмотке II наводится сигнал ЭДС. Мощность этого сигнала хватает для ввода транзистора VT1 в режим насыщения, поскольку в первый момент ток сквозь него не протекает из-за самоиндукции трансформатора Т1. После начинает идти ток со вторичной обмотки II, который держит транзистор VT1 в открытом состоянии. Транзистор VT2 в течение данного полупериода колебательного режима совершенно закрыт. Его держит в данном положении ЭДС, возникающая во вторичной обмотке III.

После зарядки емкости С2 ток, протекающий сквозь транзистор VT1, пропадает и он закрывается. Во 2-ом полупериоде колебательного режима в контуре (T1, C2) ток в первый момент, когда еще транзисторы заперты, протекает сквозь 2-ое плечо запускающего делителя (параллельно подключены сопротивление R6 и участок коллектор-эмиттер транзистора VT2). Подобно отпирается транзистор VT2 и после находится в открытом состоянии.

После разрядки емкости С2 ток сквозь транзистор VT2 пропадает и он закрывается. Следовательно, ток сквозь транзисторы протекает лишь в том случае, когда они полностью открыты и имеют наименьшие величины участка коллектор-эмиттер, в связи с этим мощность тепловых потерь невелика.

ВЧ колебания выпрямляются диодами VD2, VD3, пульсации сглаживает емкостью С3. Выходное напряжение выставляется постоянным за счет стабилитрона VD4. К выходу блока питания возможно подключить нагрузку с потребляемым током до 40 мА. При более высоком токе потребления усиливаются НЧ пульсации, и снижается выходное напряжение.

Небольшой нагрев транзисторов, который не зависит от тока нагрузки, связан с тем что происходит прохождение сквозного тока сквозь транзисторы, когда 1-й транзистор еще не успел полностью закрыться, а 2-й уже начал открываться. возможно применить вплоть до замыкания выхода, ток которого равен 200 мА.

Детали импульсного блока питания

Трансформатор изготовлен ферритовом магнитопроводе в виде кольца К10х6х5 марки 1000НН. Обмотки I, II, III, IV намотаны проводом ПЭЛШО-0,07 и имеют, соответственно, 400, 30, 30, 20+20 витков. Для увеличения надежности следует хорошо изолировать каждую обмотку тонкой лакотканью либо трансформаторной бумагой. Магнитопровод возможно использовать произвольной проницаемостью и габаритами. Емкость С2 — КМ-4 на номинальное напряжение не менее 250 В.

Если нет малогабаритных высоковольтных конденсаторов, на месте С1 возможно применить пять соединенных в параллель конденсаторов КМ-5 типа Н90 емкостью по 0,15 мкФ. Емкость С3 — К53-16 или произвольная малогабаритная. Все сопротивления марки С2-23, МЛТ или прочие малогабаритные.