Nejlepší domácí napájecí zdroj. Udělej si sám regulované nebo "laboratorní" napájení z modulů

Docela často během testování musíte napájet různá řemesla nebo zařízení. A používat baterie, vybírat vhodné napětí, to už nebyla žádná radost. Proto jsem se rozhodl sestavit regulovatelný zdroj. Z několika možností, které mě napadaly, jmenovitě: předělat zdroj z počítače ATX, nebo sestavit lineární, nebo zakoupit KIT kit, nebo jej sestavit z hotových modulů - jsem si vybral to druhé.

Tuto možnost montáže jsem si oblíbil z důvodu nenáročných znalostí v oblasti elektroniky, rychlosti montáže a v takovém případě rychlé výměny či doplnění některého z modulů. Celkové náklady na všechny komponenty vyšly na asi 15 dolarů a výkon se nakonec ukázal být ~ 100 wattů s maximálním výstupním napětím 23 V.

K vytvoření tohoto nastavitelného napájecího zdroje budete potřebovat:

1. Spínaný zdroj 24V 4A
2. Snižovací převodník pro XL4015 4-38V na 1,25-36V 5A
3. Volt-ampérmetr 3 nebo 4 znaky
4. Dva redukční měniče na LM2596 3-40V na 1,3-35V
5. K nim dva 10K potenciometry a knoflíky
6. Dva terminály pro banány
7. Tlačítko zapnutí/vypnutí a zásuvka 220V
8. Ventilátor 12V, v mém případě 80mm slim
9. Sbor, cokoliv
10. Stojany a šrouby pro upevnění desek
11. Dráty, které jsem použil, jsou z mrtvého ATX zdroje.

Po nalezení a pořízení všech součástek přistoupíme k montáži dle schématu níže. Podle ní získáme nastavitelný zdroj se změnou napětí z 1,25V na 23V a proudovým limitem až 5A plus další možnost nabíjení zařízení přes USB porty, množství spotřebovaného proudu, které se zobrazí na V-A metru.

Předznačíme a vyřízneme otvory pro voltampérmetr, knoflíky potenciometrů, svorky, USB výstupy na přední straně skříně.

Ve formě plošiny pro připevnění modulů používáme kus plastu. Chrání před nechtěným zkratem pouzdra.

Označíme a vyvrtáme umístění otvorů v deskách, poté přišroubujeme stojany.

Plastovou podložku připevníme k tělu.

Svorku na napájecím zdroji připájeme a tři vodiče připájeme na + a -, předem naříznutou délku. Jeden pár půjde do hlavního převodníku, druhý do převodníku pro napájení ventilátoru a voltampérmetru, třetí do převodníku pro USB výstupy.

Instalujeme napájecí konektor 220V a tlačítko zapnutí / vypnutí. Pájíme dráty.

Upevníme zdroj a na svorku připojíme vodiče 220V.

Přišli jsme na hlavní zdroj energie, nyní přejdeme k hlavnímu převodníku.

Pájíme vývody a trimrové odpory.

Vodiče připájeme k potenciometrům zodpovědným za úpravu napětí a proudu a k převodníku.

Na výstupní kladnou svorku připájeme silný červený vodič z V-A metru a výstup plus z hlavního vzorkovače.

Příprava výstupu USB. Datum + a - připojíme pro každé USB zvlášť, aby bylo možné připojené zařízení nabíjet a ne synchronizovat. Připájejte vodiče k paralelním + a - napájecím kontaktům. Dráty je lepší vzít tlustší.

Žlutý vodič z měřiče V-A a záporný vodič z výstupů USB připájeme na výstupní zápornou svorku.

Napájecí vodiče ventilátoru a V-A metru připojíme na výstupy přídavného převodníku. Pro ventilátor můžete sestavit termostat (schéma níže). Budete potřebovat: výkonový MOSFET tranzistor (N kanál) (mám ho z napájecího svazku procesoru na základní desce), trimr 10 kOhm, teplotní čidlo NTC s odporem 10 kOhm (termistor) (mám ho z rozbitý zdroj ATX). Termistor fixujeme horkým lepidlem k mikroobvodu hlavního měniče nebo k chladiči na tomto mikroobvodu. Trimr nastavíme na určitou teplotu chodu ventilátoru, např. 40 stupňů.

Připájeme na výstup plus další, další převodník plus USB výstupy.

Vezmeme jeden pár vodičů z napájecího zdroje a připájeme ho na vstup hlavního měniče, druhý pak na vstup přídavného. převodník na USB, pro zajištění vstupního napětí.

Vějíř upevníme mřížkou.

Třetí pár vodičů od napájecího zdroje připájeme k přídavnému. ventilátorový měnič a V-A metr. Vše připevníme na místo.

Vodiče připojíme k výstupním svorkám.

Potenciometry upevňujeme na přední stranu pouzdra.

Opravujeme USB výstupy. Pro spolehlivou fixaci byl vyroben držák ve tvaru U.

Nastavte výstupní napětí na převodníky: 5,3V s přihlédnutím k poklesu napětí při připojení zátěže na USB a 12V.

Utáhneme dráty pro úhledný vzhled interiéru.

Pouzdro uzavřeme víkem.

Pro stabilitu přilepíme nohy.

Regulovaný zdroj je připraven.

Video verze recenze:

P.S. Nákup můžete udělat o něco levněji pomocí epn cashback - specializovaného systému pro vrácení části peněz utracených za nákupy z AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon. Pomocí cashback epn můžete získat zpět od 7 % do 15 % peněz utracených v těchto obchodech. No, pokud chcete vydělat peníze na nákupech, pak jste tady -

Z článku se dozvíte, jak vyrobit svépomocí nastavitelný zdroj z dostupných materiálů. Lze jej použít pro napájení domácích zařízení, ale i pro potřeby vlastní laboratoře. Zdroj stejnosměrného napětí lze použít k testování zařízení, jako je relé-regulátor alternátoru automobilu. Koneckonců, při jeho diagnostice jsou potřeba dvě napětí - 12 Voltů a více než 16. Nyní zvažte konstrukční vlastnosti napájecího zdroje.

Transformátor

Pokud se zařízení neplánuje používat pro nabíjení kyselých baterií a napájení výkonných zařízení, není třeba používat velké transformátory. Stačí použít modely, jejichž výkon není větší než 50 wattů. Je pravda, že abyste mohli vyrobit nastavitelný zdroj napájení vlastníma rukama, budete muset mírně změnit design převodníku. Nejprve se musíte rozhodnout, jaký rozsah změny napětí bude na výstupu. Na tomto parametru závisí charakteristika napájecího transformátoru.

Řekněme, že jste zvolili rozsah 0-20 voltů, což znamená, že na těchto hodnotách musíte stavět. Sekundární vinutí by mělo mít na výstupu střídavé napětí 20-22 Voltů. Primární vinutí tedy necháte na transformátoru a sekundární vinutí navinete na něj. Pro výpočet požadovaného počtu závitů změřte napětí, které se získá z deseti. Desetina této hodnoty je napětí získané z jedné otáčky. Po dokončení sekundárního vinutí je nutné jádro sestavit a svázat.

Usměrňovač

Jako usměrňovač můžete použít jak sestavy, tak jednotlivé diody. Než vyrobíte nastavitelný napájecí zdroj, vyberte všechny jeho součásti. Pokud je výstup vysoký, budete muset použít výkonné polovodiče. Je vhodné je instalovat na hliníkové radiátory. Pokud jde o obvod, měl by být preferován pouze můstkový obvod, protože má mnohem vyšší účinnost, menší ztráty napětí při usměrňování. Nedoporučuje se používat půlvlnný obvod, protože je neefektivní, na obvodu je mnoho vlnek výstupy, které zkreslují signál a jsou zdrojem rušení pro rádiová zařízení.

Stabilizační a nastavovací blok

Pro výrobu stabilizátoru je nejrozumnější použít mikrosestavu LM317. Levné a dostupné zařízení pro každého, které vám umožní sestavit si kvalitní zdroj svépomocí během pár minut. Jeho aplikace ale vyžaduje jeden důležitý detail – účinné chlazení. A to nejen pasivní v podobě radiátorů. Faktem je, že regulace a stabilizace napětí probíhá podle velmi zajímavého schématu. Zařízení opustí přesně takové napětí, které je potřeba, ale přebytek vstupující na jeho vstup se přemění na teplo. Bez chlazení proto mikrosestava pravděpodobně nebude fungovat dlouhou dobu.

Podívejte se na schéma, není na něm nic extra složitého. Sestava má pouze tři výstupy, třetí je napájen, druhý je odstraněn a první je nutné připojit k mínusu zdroje. Zde však vzniká malá vlastnost - pokud zapnete odpor mezi mínusem a prvním výstupem sestavy, bude možné upravit napětí na výstupu. Napájecí zdroj typu „udělej si sám“ navíc dokáže měnit výstupní napětí plynule i v krocích. Ale první typ úpravy je nejpohodlnější, takže se používá častěji. Pro realizaci je nutné započítat proměnný odpor 5 kOhm. Mezi prvním a druhým výstupem sestavy je navíc vyžadován konstantní odpor s odporem asi 500 ohmů.

Řídicí jednotka proudu a napětí

Samozřejmě, aby byl provoz zařízení co nejpohodlnější, je nutné řídit výstupní charakteristiky - napětí a proud. Obvod regulovatelného napájecího zdroje se buduje tak, že ampérmetr je připojen k přerušení kladného vodiče a voltmetr je zapojen mezi výstupy zařízení. Otázka je ale jiná – jaký typ měřicích přístrojů použít? Nejjednodušší možností je nainstalovat dva LED displeje, ke kterým můžete připojit obvod volt- a ampérmetr sestavený na jednom mikrokontroléru.

Ale můžete namontovat pár levných čínských multimetrů do nastavitelného napájecího zdroje vyrobeného vlastními rukama. Naštěstí je lze napájet přímo ze zařízení. Můžete samozřejmě použít číselníkové úchylkoměry, jen v tomto případě je nutné váhu zkalibrovat pro

Tělo zařízení

Pouzdro je nejlépe z lehkého, ale odolného kovu. Ideální by byl hliník. Jak již bylo zmíněno, regulovaný napájecí obvod obsahuje prvky, které se velmi zahřívají. Proto musí být uvnitř skříně namontován radiátor, který lze pro větší účinnost připojit k jedné ze stěn. Je žádoucí mít nucené proudění vzduchu. K tomuto účelu můžete použít tepelný spínač spárovaný s ventilátorem. Musí být instalovány přímo na chladič.

Ti začátečníci, kteří se teprve začínají učit elektroniku, spěchají postavit něco nadpřirozeného, ​​jako jsou mikroštěnice pro odposlech, laserová řezačka z DVD mechaniky a tak dále ... a tak dále ... Co takhle sestavit zdroj s nastavitelné výstupní napětí? Takový napájecí zdroj je nezbytnou součástí dílny každého milovníka elektroniky.

Kde začít s montáží napájecího zdroje?

Nejprve se musíte rozhodnout o požadovaných vlastnostech, které bude budoucí napájecí zdroj splňovat. Hlavní parametry zdroje jsou maximální proud ( Imax), které může dát zátěži (napájenému zařízení) a výstupnímu napětí ( U ven), který bude na výstupu napájecího zdroje. Vyplatí se také rozhodnout, jaký napájecí zdroj potřebujeme: nastavitelný nebo neregulované.

Nastavitelný napájecí zdroj - jedná se o zdroj, jehož výstupní napětí lze měnit např. v rozsahu od 3 do 12 voltů. Pokud potřebujeme 5 voltů - otočili jsme knoflíkem regulátoru - dostali jsme 5 voltů na výstupu, potřebujeme 3 volty - znovu jsme to otočili - na výstupu jsme dostali 3 volty.

Neregulovaný napájecí zdroj je zdroj pevného výstupního napětí, který nelze změnit. Takže například známá a rozšířená napájecí jednotka "Electronics" D2-27 je neregulovaná a má výstupní napětí 12 voltů. Neregulované napájecí zdroje jsou také všechny druhy nabíječek pro mobilní telefony, modemy a adaptéry směrovačů. Všechny jsou zpravidla určeny pro jedno výstupní napětí: 5, 9, 10 nebo 12 voltů.

Je jasné, že pro začínajícího radioamatéra je největší zájem o nastavitelný zdroj. Mohou napájet obrovské množství domácích i průmyslových zařízení určených pro různá napájecí napětí.

Dále se musíte rozhodnout pro napájecí obvod. Obvod by měl být jednoduchý, snadno opakovatelný začínajícími radioamatéry. Zde je lepší zůstat na okruhu s konvenčním napájecím transformátorem. Proč? Protože najít vhodný transformátor je dost snadné jak na rádiových trzích, tak ve staré spotřební elektronice. Vyrobit spínaný zdroj je obtížnější. Pro spínaný zdroj je potřeba vyrobit spoustu dílů vinutí, jako je vysokofrekvenční transformátor, filtrační tlumivky atd. Také spínané zdroje obsahují více elektronických součástek než klasické zdroje s napájecím transformátorem.

Takže schéma regulovatelného napájecího zdroje navrženého pro opakování je na obrázku (kliknutím zvětšíte).

Parametry napájení:

Výstupní napětí ( U ven) - od 3,3 ... 9 V;

Maximální zatěžovací proud ( Imax) - 0,5 A;

Maximální amplituda zvlnění výstupního napětí je 30 mV;

Nadproudová ochrana;

Ochrana před výskytem přepětí na výstupu;

Vysoká účinnost.

Je možné upravit napájecí zdroj za účelem zvýšení výstupního napětí.

Schéma zapojení napájecího zdroje se skládá ze tří částí: transformátoru, usměrňovače a stabilizátoru.

Transformátor. Transformátor T1 snižuje střídavé síťové napětí (220-250 voltů), které je přiváděno do primárního vinutí transformátoru (I), na napětí 12-20 voltů, které je odstraněno ze sekundárního vinutí transformátoru (II) . Také v kombinaci slouží transformátor jako galvanická izolace mezi sítí a napájeným zařízením. To je velmi důležitá vlastnost. Pokud náhle z nějakého důvodu selže transformátor (přepětí atd.), pak se síťové napětí nebude moci dostat do sekundárního vinutí, a tedy ani do napájeného zařízení. Jak víte, primární a sekundární vinutí transformátoru jsou od sebe spolehlivě izolovány. Tato okolnost snižuje riziko úrazu elektrickým proudem.

Usměrňovač. Ze sekundárního vinutí výkonového transformátoru T1 je do usměrňovače přiváděno snížené střídavé napětí 12-20 voltů. To už je klasika. Usměrňovač se skládá z diodového můstku VD1, který usměrňuje střídavé napětí ze sekundárního vinutí transformátoru (II). Pro vyhlazení zvlnění napětí je za usměrňovacím můstkem elektrolytický kondenzátor C3 s kapacitou 2200 mikrofaradů.

Nastavitelný spínací stabilizátor.

Obvod spínacího regulátoru je sestaven na poměrně známém a cenově dostupném DC / DC měničovém čipu - MC34063.

Aby bylo jasno. MC34063 je vyhrazený PWM ovladač určený pro přepínání DC/DC měničů. Tento čip je jádrem nastavitelného spínacího regulátoru, který se používá v tomto napájecím zdroji.

MC34063 je vybaven ochranou proti přetížení a zkratu v zátěžovém obvodu. Výstupní tranzistor zabudovaný v mikroobvodu je schopen dodávat do zátěže proud až 1,5 ampéru. Na základě specializovaného čipu MC34063 můžete sestavit oba step-up ( step-up) a snížení ( odstoupit) DC/DC měniče. Je také možné postavit nastavitelné pulzní stabilizátory.

Vlastnosti impulsních stabilizátorů.

Mimochodem, spínací regulátory mají vyšší účinnost ve srovnání se stabilizátory na bázi mikroobvodů řady KR142EN ( Krenki), LM78xx, LM317 atd. A přestože se napájecí zdroje založené na těchto mikroobvodech velmi snadno montují, jsou méně ekonomické a vyžadují instalaci chladiče.

MC34063 nevyžaduje chladič. Stojí za zmínku, že tento mikroobvod lze poměrně často nalézt v zařízeních, která fungují autonomně nebo využívají záložní napájení. Použití spínacího regulátoru zvyšuje účinnost zařízení a následně snižuje spotřebu energie z baterie nebo baterie. Díky tomu se zvyšuje doba autonomního provozu zařízení ze záložního zdroje energie.

Myslím, že teď je jasné, co je dobrý stabilizátor pulsu.

Detaily a elektronické součástky.

Nyní trochu o detailech, které budou nutné k sestavení napájecího zdroje.

Výkonové transformátory TS-10-3M1 a TP114-163M

Vhodný je také transformátor TS-10-3M1 s výstupním napětím asi 15 voltů. V obchodech s rádiovými díly a na rádiových trzích můžete najít vhodný transformátor, pokud splňuje stanovené parametry.

Čip MC34063 . MC34063 je k dispozici v balíčcích DIP-8 (PDIP-8) pro konvenční montáž do průchozího otvoru a SO-8 (SOIC-8) pro povrchovou montáž. V balení SOIC-8 je samozřejmě mikroobvod menší a vzdálenost mezi kolíky je asi 1,27 mm. Proto je obtížnější vyrobit desku plošných spojů pro mikroobvod v pouzdře SOIC-8, zejména pro ty, kteří teprve nedávno začali ovládat technologii výroby desek plošných spojů. Čip MC34063 je proto lepší vzít v pouzdru DIP, které je rozměrově větší a vzdálenost mezi piny v takovém pouzdru je 2,5 mm. Jednodušší bude vyrobit plošný spoj pro pouzdro DIP-8.

Tlumivky. Tlumivky L1 a L2 mohou být vyrobeny nezávisle. To bude vyžadovat dvě prstencová magnetická jádra vyrobená z feritu 2000HM, velikost K17,5 x 8,2 x 5 mm. Standardní velikost znamená: 17,5 mm. - vnější průměr kroužku; 8,2 mm. - vnitřní průměr; a 5 mm. je výška prstencového magnetického obvodu. K navinutí induktoru potřebujete vodič PEV-2 o průřezu 0,56 mm. Na každý kroužek je třeba navinout 40 závitů takového drátu. Závity drátu by měly být rovnoměrně rozloženy po feritovém kroužku. Před navinutím musí být feritové kroužky obaleny lakovanou látkou. Pokud není po ruce žádný lakovaný hadřík, můžete prsten obalit páskou ve třech vrstvách. Je třeba si uvědomit, že feritové kroužky již mohou být natřeny - pokryty vrstvou barvy. V tomto případě není nutné kroužky obalovat lakovanou látkou.

Kromě domácích tlumivek můžete použít i hotové. V tomto případě se proces montáže napájecího zdroje urychlí. Například jako tlumivky L1, L2 můžete použít tyto indukčnosti na povrch (SMD - choke).

Jak můžete vidět, na horní straně jejich pouzdra je uvedena hodnota indukčnosti - 331, což znamená 330 mikrohenry (330 μH). Také jako L1, L2 jsou vhodné hotové tlumivky s radiálními vývody pro konvenční montáž do otvorů. Vypadají takto.

Hodnota indukčnosti je na nich označena buď barevným kódem nebo číselným kódem. Pro napájení jsou vhodné indukčnosti označené 331 (tj. 330 uH). Vzhledem k toleranci ± 20 %, která je povolena pro prvky domácího elektrozařízení, jsou vhodné i tlumivky s indukčností 264 - 396 μH. Jakýkoli induktor nebo induktor je navržen pro určitý stejnosměrný proud. Zpravidla její maximální hodnota ( IDC max) je uvedeno v datovém listu pro samotnou škrticí klapku. Tato hodnota však není uvedena na samotném těle. V tomto případě je možné zhruba určit hodnotu maximálního dovoleného proudu induktorem podle průřezu drátu, kterým je navinut. Jak již bylo zmíněno, pro samostatnou výrobu tlumivek L1, L2 je zapotřebí drát o průřezu 0,56 mm.

Tlumivka L3 domácí. K jeho výrobě je zapotřebí feritový magnetický obvod. 400 HH nebo 600 HH 10 mm v průměru. To najdete ve vintage rádiích. Tam se používá jako magnetická anténa. Z magnetického obvodu je třeba odlomit kus dlouhý 11 mm. To je dost snadné, ferit se snadno zlomí. Požadovaný segment jednoduše pevně upnete kleštěmi a přebytečný magnetický obvod přerušíte. Magnetický obvod můžete také upnout do svěráku a poté ostře zasáhnout magnetický obvod. Pokud poprvé není možné opatrně přerušit magnetický obvod, můžete operaci zopakovat.

Poté je třeba výsledný kus magnetického obvodu obalit vrstvou papírové pásky nebo lakovaného hadříku. Dále na magnetický obvod navineme 6 závitů drátu PEV-2 přeloženého napůl o průřezu 0,56 mm. Aby se drát nerozmotal, omotáme ho nahoře páskou. Ty drátové vývody, ze kterých začalo vinutí tlumivky, jsou následně zapájeny do obvodu v místě, kde jsou body znázorněny na obrázku L3. Tyto body označují začátek navíjení cívek drátem.

Dodatky.

V závislosti na potřebách lze v designu provést určité změny.

Například místo zenerovy diody VD3 typu 1N5348 (stabilizační napětí - 11 voltů) lze do obvodu nainstalovat ochrannou diodu - supresor 1,5 KE10CA.

Supresor je výkonná ochranná dioda, která má podobnou funkci jako zenerova dioda, ale její hlavní role v elektronických obvodech je ochranná. Účelem tlumiče je potlačit vysokonapěťový impulsní šum. Tlumič má vysokou rychlost a je schopen uhasit silné impulsy.

Na rozdíl od zenerovy diody 1N5348 má supresor 1.5KE10CA vysokou rychlost odezvy, která nepochybně ovlivní výkon ochrany.

V odborné literatuře a v komunikačním prostředí radioamatérů lze supresor nazvat různě: ochranná dioda, omezující zenerova dioda, TVS dioda, omezovač napětí, omezovací dioda. Tlumiče často najdeme ve spínaných zdrojích - tam slouží jako přepěťová ochrana napájeného obvodu při poruchách spínaného zdroje.

O účelu a parametrech ochranných diod se dozvíte z článku o supresoru.

Tlumič 1,5KE10 C A má dopis S v názvu a je obousměrný - na polaritě jeho instalace v obvodu nezáleží.

Pokud je potřeba napájecí zdroj s pevným výstupním napětím, pak se proměnný odpor R2 neinstaluje, ale nahrazuje se drátovou propojkou. Požadované výstupní napětí se volí pomocí konstantního odporu R3. Jeho odpor se vypočítá podle vzorce:

U out \u003d 1,25 * (1 + R4 / R3)

Po transformacích se získá vzorec, který je pro výpočty pohodlnější:

R3 \u003d (1,25 * R4) / (U out - 1,25)

Pokud použijete tento vzorec, pak pro U out \u003d 12 voltů potřebujete rezistor R3 s odporem asi 0,42 kOhm (420 Ohm). Při výpočtu se hodnota R4 bere v kiloohmech (3,6 kOhm). Výsledek pro rezistor R3 se také získá v kiloohmech.

Pro přesnější nastavení výstupního napětí U out můžete místo R2 nainstalovat ladicí odpor a přesněji nastavit požadované napětí pomocí voltmetru.

V tomto případě je třeba poznamenat, že zenerova dioda nebo supresor by měly být instalovány se stabilizačním napětím o 1 ... 2 volty vyšším, než je vypočtené výstupní napětí ( U ven) zdroj napájení. Takže pro napájecí zdroj s maximálním výstupním napětím rovným například 5 voltům by měl být instalován supresor 1,5KE 6V8 CA nebo podobně.

Výroba DPS.

Plošný spoj pro napájecí zdroj lze vyrobit mnoha způsoby. Na stránkách webu již byly popsány dva způsoby výroby desek plošných spojů doma.

Nejrychlejší a nejpohodlnější způsob je vyrobit DPS pomocí DPS fixu. Značka byla použita Edding 792. Ukázal se z té nejlepší stránky. Mimochodem, pečeť pro tento napájecí zdroj je vyrobena právě touto značkou.

Druhý způsob je vhodný pro ty, kteří mají v záloze hodně trpělivosti a pevnou ruku. Jedná se o technologii výroby plošného spoje korekční tužkou. Tato, vcelku jednoduchá a cenově dostupná technologie, přijde vhod těm, kteří nenašli popisovač na desky plošných spojů, ale nevědí, jak desky s LUT vyrobit nebo nemají vhodnou tiskárnu.

Třetí způsob je podobný druhému, jen používá zaponlak - Jak vyrobit desku plošných spojů se zaponlakem?

Obecně je z čeho vybírat.

Nastavení a testování napájecího zdroje.

Chcete-li zkontrolovat výkon napájecího zdroje, musíte jej samozřejmě nejprve zapnout. Pokud nejsou žádné jiskry, kouř a praskání (to je docela reálné), pak je pravděpodobnější, že PSU bude fungovat. Zpočátku si od něj držte určitý odstup. Pokud jste udělali chybu při instalaci elektrolytických kondenzátorů nebo je nastavili na nižší provozní napětí, mohou „vyskočit“ - explodovat. To je doprovázeno rozstřikováním elektrolytu do všech směrů přes ochranný ventil na těle. Takže nespěchejte. Můžete si přečíst více o elektrolytických kondenzátorech. Nebuďte líní si to přečíst - bude se to hodit víckrát.

Pozornost! Výkonový transformátor musí být během provozu pod vysokým napětím! Nestrkejte do toho prsty! Nezapomeňte na bezpečnostní předpisy. Pokud potřebujete něco změnit v obvodu, nejprve úplně odpojte napájení ze sítě a pak to udělejte. Ne jinak - buďte opatrní!

Ke konci celého tohoto příběhu chci ukázat hotový napájecí zdroj, který jsem vyrobil sám.

Ano, stále nemá pouzdro, voltmetr a další „housky“, které usnadňují práci s takovým zařízením. Ale i přes to funguje a už se mu podařilo spálit úžasnou tříbarevnou blikající LED kvůli svému hloupému majiteli, který rád bezohledně točí regulátorem napětí. Vám, začínajícím radioamatérům, přeji, abyste něco podobného sestavili!

Tento zdroj na čipu LM317 nevyžaduje žádné speciální znalosti pro montáž a po správné instalaci z provozuschopných dílů jej není třeba seřizovat. Navzdory své zdánlivé jednoduchosti je tato jednotka spolehlivým zdrojem energie pro digitální zařízení a má vestavěnou ochranu proti přehřátí a nadproudu. Mikroobvod má uvnitř přes dvacet tranzistorů a je to high-tech zařízení, i když zvenčí vypadá jako obyčejný tranzistor.

Napájení obvodu je navrženo pro napětí do 40 voltů AC a na výstupu lze získat od 1,2 do 30 voltů konstantního stabilizovaného napětí. Nastavení od minima do maxima potenciometrem je velmi plynulé, bez skoků a propadů. Výstupní proud až 1,5 ampér. Pokud není plánována spotřeba proudu vyšší než 250 miliampérů, není radiátor potřeba. Při spotřebě větší zátěže umístěte mikroobvod na teplovodivou pastu k radiátoru s celkovou plochou rozptylu 350 - 400 nebo více, milimetrů čtverečních. Výběr výkonového transformátoru je třeba vypočítat na základě skutečnosti, že napětí na vstupu do napájecího zdroje by mělo být o 10 - 15% vyšší, než plánujete přijímat na výstupu. Je lepší odebírat výkon napájecího transformátoru s dobrou rezervou, aby nedošlo k nadměrnému přehřátí, a je nutné na jeho vstup vložit pojistku zvolenou pro napájení, aby se zabránilo možným problémům.
Pro výrobu tohoto potřebného zařízení potřebujeme následující podrobnosti:

• Čip LM317 nebo LM317T.
• Téměř jakákoli sestava usměrňovače nebo samostatné čtyři diody pro proud alespoň 1 ampér.
• Kondenzátor C1 od 1000 uF a výše s napětím 50 voltů slouží k vyhlazení rázů v síťovém napětí a čím větší je jeho kapacita, tím stabilnější bude výstupní napětí.
• C2 a C4 - 0,047 uF. Číslo 104 na krytu kondenzátoru.
• C3 - 1uF a více s napětím 50 voltů. Tento kondenzátor lze použít i s větší kapacitou pro zvýšení stability výstupního napětí.
• D5 a D6 - diody, například 1N4007, nebo jakékoli jiné pro proud 1 ampér nebo více.
• R1 - potenciometr pro 10 Kom. Jakýkoli typ, ale vždy dobrý, jinak výstupní napětí "vyskočí".
• R2 - 220 ohmů, výkon 0,25 - 0,5 wattu.

Sestavení nastavitelného stabilizovaného napájecího zdroje

Kontrola napájení

Všichni opraváři elektroniky vědí, jak je důležité mít laboratorní napájecí zdroj, který dokáže produkovat různá napětí a proudy pro použití při nabíjení zařízení, napájení obvodů, testovacích obvodů atd. Na trhu je mnoho druhů takových zařízení, ale zkušení radioamatéři jsou docela schopné vyrobit laboratorní napájení vlastníma rukama. K tomu můžete použít použité díly a pouzdra a doplnit je o nové prvky.

jednoduché zařízení

Nejjednodušší napájecí zdroj se skládá pouze z několika prvků. Pro začínající radioamatéry bude snadné navrhnout a sestavit tyto lehké obvody. Hlavním principem je vytvoření usměrňovacího obvodu pro získání stejnosměrného proudu. V tomto případě se úroveň výstupního napětí nezmění, záleží na transformačním poměru.

Hlavní komponenty pro jednoduchý napájecí obvod:

1. Snižovací transformátor;
2. usměrňovací diody. Můžete je zapnout v můstkovém obvodu a získat tak celovlnné usměrnění, nebo použít půlvlnné zařízení s jednou diodou;
3. Kondenzátor pro vyhlazení vlnění. Elektrolytický typ je vybrán s kapacitou 470-1000 mikrofarad;
4. Vodiče pro montáž obvodu. Jejich průřez je určen velikostí zatěžovacího proudu.

Pro návrh 12V PSU potřebujete transformátor, který sníží napětí z 220 na 16 V, protože za usměrňovačem napětí mírně klesá. Takové transformátory lze nalézt v použitých počítačových napájecích zdrojích nebo zakoupit nové. Můžete najít doporučení týkající se samonavíjecích transformátorů, ale zpočátku je lepší se bez nich obejít.

Diody pasují na křemík. Pro zařízení s malým výkonem jsou v prodeji hotové mosty. Je důležité je správně zapojit.

Toto je hlavní část okruhu, která ještě není zcela připravena k použití. Pro lepší výstupní signál je nutné za diodový můstek umístit další zenerovu diodu.

Výsledné zařízení je konvenční napájecí zdroj bez dalších funkcí a je schopen podporovat malé zatěžovací proudy až do 1 A. V tomto případě může zvýšení proudu poškodit součásti obvodu.

Pro získání výkonného zdroje stačí nainstalovat jeden nebo více zesilovacích stupňů na tranzistorové prvky TIP2955 ve stejném provedení.

Důležité! Pro zajištění teplotního režimu obvodu na výkonných tranzistorech je nutné zajistit chlazení: radiátor nebo ventilaci.

Nastavitelný napájecí zdroj

Složitější úlohy pomohou vyřešit napájecí zdroje s regulací napětí. Komerčně dostupná zařízení se liší parametry ovládání, jmenovitým výkonem atd. a vybírají se podle zamýšleného použití.

Jednoduchý nastavitelný napájecí zdroj je sestaven podle vzorového schématu znázorněného na obrázku.

První část obvodu s transformátorem, diodovým můstkem a vyhlazovacím kondenzátorem je podobná obvodu klasického zdroje bez regulace. Jako transformátor můžete použít i zařízení ze starého zdroje, hlavní je, že odpovídá zvoleným parametrům napětí. Tento indikátor sekundárního vinutí omezuje regulační limit.

Jak obvod funguje:

1. Usměrněné napětí jde na zenerovu diodu, která určuje maximální hodnotu U (můžete vzít 15 V). Omezené proudové parametry těchto částí vyžadují instalaci tranzistorového zesilovacího stupně do obvodu;
2. Rezistor R2 je proměnný. Změnou jeho odporu můžete získat různé hodnoty výstupního napětí;
3. Pokud je proud také regulován, pak je druhý rezistor instalován za tranzistorovým stupněm. V tomto diagramu neexistuje.

V případě požadavku jiného regulačního rozsahu je nutné nainstalovat transformátor s odpovídající charakteristikou, což bude vyžadovat i zařazení další zenerovy diody atd. Tranzistor potřebuje chlazení radiátorem.

Měřicí přístroje pro nejjednodušší regulované napájení budou vyhovovat všem: analogovým i digitálním.

Po vybudování nastavitelného napájecího zdroje vlastníma rukama jej můžete použít pro zařízení určená pro různá provozní a nabíjecí napětí.

Bipolární napájení

Zařízení bipolárního napájecího zdroje je složitější. Do jeho návrhu se mohou zapojit zkušení elektrotechnici. Na rozdíl od unipolárních poskytují takové PSU na výstupu napětí se znaménkem „plus“ a „mínus“, což je nezbytné při napájení zesilovačů.

Přestože obvod znázorněný na obrázku je jednoduchý, jeho implementace bude vyžadovat určité dovednosti a znalosti:

1. Budete potřebovat transformátor se sekundárním vinutím rozděleným na dvě poloviny;
2. Jedním z hlavních prvků jsou integrované tranzistorové stabilizátory: KR142EN12A - pro stejnosměrné napětí; KR142EN18A - pro opak;
3. Pro usměrnění napětí se používá diodový můstek, lze jej sestavit na samostatné prvky nebo použít hotovou sestavu;
4. Na regulaci napětí se podílejí rezistory s proměnným odporem;
5. U tranzistorových prvků je nutné namontovat chladiče.

Bipolární laboratorní zdroj bude také vyžadovat instalaci ovládacích zařízení. Montáž pouzdra se provádí v závislosti na rozměrech zařízení.

Ochrana napájení

Nejjednodušší způsob ochrany PSU je instalace pojistek s tavnými vložkami. Existují samoobnovitelné pojistky, které po vyhoření nevyžadují výměnu (jejich zdroje jsou omezené). Neposkytují ale plnou záruku. Tranzistor se často poškodí dříve, než dojde k přepálení pojistky. Radioamatéři vyvinuli různé obvody využívající tyristory a triaky. Možnosti lze nalézt online.

Pro výrobu pouzdra zařízení používá každý mistr metody, které má k dispozici. S trochou štěstí najdete již hotový kontejner pro zařízení, ale musíte ještě změnit design přední stěny, abyste tam umístili ovládací zařízení a ovládací knoflíky.

Některé nápady na tvoření:

1. Změřte rozměry všech komponentů a vyřízněte stěny z hliníkových plechů. Označte přední plochu a vytvořte potřebné otvory;
2. Upevněte konstrukci rohem;
3. Spodní základna PSU s výkonnými transformátory musí být zesílena;
4. Pro vnější zpracování povrch napenetrujte, natřete a zafixujte lakem;
5. Součásti obvodu jsou spolehlivě izolovány od vnějších stěn, aby se zabránilo namáhání skříně při poruše. K tomu je možné přilepit stěny zevnitř izolačním materiálem: silná lepenka, plast atd.

Mnoho zařízení, zejména těch s vysokým výkonem, vyžaduje instalaci chladicího ventilátoru. Může to být provedeno s nepřetržitým provozem nebo může být vytvořen obvod, který se automaticky zapne a vypne při dosažení zadaných parametrů.

Schéma je implementováno instalací teplotního senzoru a mikroobvodu, který zajišťuje ovládání. Aby bylo chlazení účinné, je nutná volná cirkulace vzduchu. To znamená, že zadní panel, v jehož blízkosti je namontován chladič a radiátory, musí mít otvory.

Důležité! Při montáži a opravě elektrických zařízení je třeba si uvědomit nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Kondenzátory, které jsou pod napětím, musí být vybité.

Kvalitní a spolehlivý laboratorní zdroj je možné sestavit vlastníma rukama, pokud používáte provozuschopné komponenty, jasně vypočítáte jejich parametry, používáte osvědčené obvody a potřebná zařízení.

Video