САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА 12В

Как сделать блок питания на 12В своими руками

блок питания на 12В

Блоки питания

Всем нам известно, что блоки питания сегодня являются неотъемлемой частью большого количества электрических приборов и осветительных систем. Без них наша жизнь нереальна, тем более экономия электроэнергии способствует эксплуатации этих приборов. В основном блоки питания имеют выходное напряжение от 12 до 36 вольт. В этой статье хотелось бы разобраться с одним вопросом, можно ли сделать блок питания на 12В своими руками? В принципе, никаких проблем, ведь этот прибор на самом деле имеет несложную конструкцию.

Блок питания своими руками

Из чего можно собрать блок питания

Итак, какие детали и приборы необходимо, чтобы собрать самодельный блок питания? В основе конструкции всего лишь три составляющие:

  • Трансформатор.
  • Конденсатор.
  • Диоды, из которых своими руками придется собрать диодный мост.

В качестве трансформатора придется использовать обычный понижающий прибор, который будет уменьшать вольтаж с 220 В до 12 В. Такие приборы сегодня продаются в магазинах, можно использовать старый агрегат, можно переделать, к примеру, трансформатор с понижением до 36 вольт на прибор с понижением до 12 вольт. В общем, варианты есть, используйте любой.

Что касается конденсатора, то оптимальный вариант для самодельного блока – это конденсатор емкостью 470 мкФ с напряжением 25В. Почему именно с таким вольтажом? Все дело в том, что на выходе из напряжение будет выше запланированного, то есть, больше 12 вольт. И это нормально, потому что при нагрузке напряжение упадет до 12В.

Собираем диодный мостик

А вот теперь очень важный момент, который касается вопроса, как сделать блок питания 12В своими руками. Во-первых, начнем с того, что диод – это двуполярный элемент, как, в принципе, и конденсатор. То есть, у него два выхода: один минус, другой плюс. Так вот плюс на диоде обозначен полоской, а, значит, без полоски это минус. Последовательность соединения диодов:

  • Сначала соединяются между собой два элемента по схеме плюс-минус.
  • Точно также соединяются между собой и два других диода.
  • После чего две парные конструкции необходимо соединить между собой по схеме плюс с плюсом и минус с минусом. Здесь главное не ошибиться.

В конце у вас должна получиться замкнутая конструкция, которая носит название диодный мостик. У нее четыре соединительных точек: две «плюс-минус», одна «плюс-плюс» и еще одна «минус-минус». Соединять элементы можно на любом плате необходимого устройства. Основное здесь требование – это качественный контакт между диодами.

Диодный мостик

Во-вторых, диодный мост – это, по сути, обычный выпрямитель, который выпрямляет переменный ток, исходящий с вторичной обмотки трансформатора.

Полная сборка прибора

Все готово, можно переходить к сборке конечного продукта нашей идеи. Сначала надо подключить выводы трансформатора к диодному мосту. Их подключают к точкам соединения «плюс-минус», остальные точки остаются свободными.

Теперь необходимо подключить конденсатор. Обратите внимание, что на нем также есть отметки, которые определяют, полярность прибора. Только на нем все наоборот, чем на диодах. То есть, на конденсаторе обычно помечается минусовой контакт, который подсоединяется к точке диодного моста «минус-минус», а противоположный полюс (положительный) присоединяется к точке «минус-минус».

Остается только подключить два питающих провода. Для этого лучше всего выбрать цветные провода, хотя это необязательно. Можно использовать одноцветные, но при условии, что их придется каким-нибудь образом обозначить, к примеру, на одном из них сделать узелок или обмотать конец провода изолентой.

Итак, делается подключение питающих проводов. Один из них подключим к точке «плюс-плюс» на диодном мосте, другой к точке «минус-минус». Все, понижающий блок питания на 12 вольт готов, можно его тестировать. В холостом режиме он обычно показывает напряжение в пределах 16 вольт. Но как только на него подадут нагрузку, напряжение снизится до 12 вольт. Если есть необходимость выставить точное напряжение, то придется к самодельному прибору подключить стабилизатор. Как видите, сделать блок питания своими руками не очень сложно.

Конечно, это простейшая схема, блоки питания могут быть с различными параметрами, где основных два:

  • Выдерживаемая нагрузка, измеряемая в амперах.
  • Выходное напряжение.

Как дополнение, может быть использована функция, которая разграничивает модели блока питания на регулируемый (импульсный) и нерегулируемый (стабилизированный). Первые обозначены возможностью изменять выходное напряжение в пределах от 3 до 12 вольт. То есть, чем сложнее конструкции, тем больше возможностей у агрегатов в целом.

Соблюдение техники безопасности

И последнее. Самодельные блоки питания – это не совсем безопасные аппараты. Так что при их тестировании рекомендуется отойти на некоторое расстояние и только после этого проводить включение в сеть 220 вольт. Если вы что-то неточно рассчитали, к примеру, неправильно подобрали конденсатор, то есть большая вероятность, что этот элемент просто взорвется. В него залит электролит, который при взрыве разбрызгается на приличное расстояние. К тому же не стоит производить замены или пайку при включенном блоке питания. На трансформаторе собирается большое напряжение, так что не стоит играть с огнем. Все переделки надо проводить только на выключенном приборе.

Характеристика и как сделать своими руками трансформаторный блок питания на 12В

Трансформаторный блок питания

Вопрос-ответ

Трансформаторный блок питания на 12В используется для преобразования сетевого напряжения до уровня необходимого для работы определенного устройства. Сегодня в данной разновидности блоков питания устанавливаются системы предохранения от резких скачков напряжения, коротких замыканий и для нормализации высокочастотных помех. Конструкция обладает надежностью при сравнительной простоте и низкой стоимости. Блок питания с трансформаторным типа можно самостоятельно сконструировать и собрать в домашних условиях.

Устройство и принцип работы

От обычного блока питания трансформаторный отличается наличием понижающего устройства, который позволяет снизить подаваемое в сети напряжение с 220В до 12В. Также в этих устройствах используется выпрямитель, который изготавливают из 1, 2 или 4 диодов полупроводникового типа – в зависимости от разновидности схемы.

В блоках питания этой категории используются трансформаторы в которых используется три основных компонента:

  • Сердечник специального сплава металлов или из ферромагнетика;
  • Сетевая первичная обмотка которая питается от 220В;
  • Вторичную обмотку применяют с понижающим действием – к ней подключается выпрямитель.

В остальном данный блок совпадает по принципу работы, строению и устройству с обычным блоком питания. Благодаря этому есть возможность подключать устройства различных категорий.

Применяемый выпрямитель определяется схематическим устройством, которое зависит от того, до каких значений нужно довести уровень напряжения. Например, в случае удвоения напряжения, используется два полупроводника. После проводника необходимо в устройстве конструкции использовать электролитический конденсатор.

Общая структура

Структурная схема блока питания с трансформаторным действием имеет следующий тип:

При этом в некоторых зарядных устройствах трансформаторного типа не используются последние два элемента. По сути основными являются трансформатор и выпрямитель, именно они отвечают за снижение напряжения, но фильтр и стабилизатор обеспечивают дополнительную защиту и регулировку значений в подаваемом на устройство напряжении.

На рынке электроники сегодня наиболее популярными являются однополярные трансформаторные блоки питания. Схема данного устройства выглядит следующим образом:

О конструкции самого трансформатора и принципах его работы поговорим далее. Двухполюсный блок питания данной категории имеет следующую схему:

В отличии от первой схемы, в этой применяется трансформатор с одинаковыми парными вторичными обмотками, которые последовательно соединяются.

Трансформатор

Один из основных элементов конструкции трансформатора – сердечник. В блоках питания он может быть Ш-образный либо U-образный, в редких случаях применяются тороидальные сердечники. На них располагаются трансформаторные обмотки из двух слоев: вторичная поверх первичной.

Конструкция

При сборке конструкции используется специальная формула, которая позволяет вычислить необходимые габариты трансформатора:

В этой формуле используются следующие значения:

  • N – число витков на 1 вольт;
  • F – уровень частоты в переменном напряжении;
  • S – сечение магнитопровода;
  • B – индукция магнитного поля в магнитопроводе.

Таким образом можно вычислить конструктивные особенности трансформатора. В трансформаторных блоках питания применяются тороидальные, стержневые и броневые виды обмоток.

Их внешний вид представлен на картинке ниже:

Для расчета вторичной обмотки можно использовать следующий прием. Наматывается 10 витков, собирается трансформатор и с соблюдением техники безопасности, стандартным методом первичная обмотка подключается к электросети. Затем производятся замеры уровня напряжения на выводе из вторичной обмотки. Полученные значения делятся на 10, после этого 12 делится на 10. Так определяется число витков необходимое для выработки напряжения в 12В.

Принцип работы

Трансформатор на этой разновидности блока питания позволяет преобразовывать напряжение в 220В получаемое из обычной электросети до необходимого уровня напряжения для определенного устройства.

Генератором электромагнитных полей выступает проводник через который проходит переменный ток, а благодаря тому, что на трансформаторе он смотан в катушку его действие производится более плотно. Согласно закону электромагнитной индукции переменное поле наводится во вторичной обмотке.

Выбор напряжения

Необходимое напряжение определяется устройством, для питания которого будет использоваться блок питания. Можно использовать напряжение в 12В, 3.3В, 5В и 9В. Это самые популярные значения напряжения на выходе, при этом оно может иметь и другие значения. Все зависит от конструкции трансформатора, количества обмоток и размер сечения, используемого магнитопровода.

Блок питания с напряжением на выходе в 12В широко используются в быту с конца прошлого столетия. Их применяют для питания котлов отопления, светодиодных лент, игровых устройств, сварочных аппаратов, телевизионных приставок и различных бытовых приборов.

Блоки с напряжением этого уровня используются преимущественно в персональных компьютерах, но могут использоваться и для подзарядки других устройств, например, в сварочных аппаратах.

Читайте также  СОДЕРЖАНИЕ ЗОЛОТА В ТРАНЗИСТОРАХ

блок питания 3.3 В

Данный вид трансформаторных блоков питания также используется для обеспечения питания компьютеров и серверов.

Эта разновидность блоков для питания устройств широко применяется для работы со строительной техникой и различных бытовых устройств. Например, им подпитывается дрель, болгарка или перфоратор.

Выпрямитель

В трансформаторном блоке питания используется обычно мостовой выпрямитель с одним, двумя или четырьмя диодами.

Используем мостовую схему выпрямления

Использование мостового выпрямителя показано на данной схеме:

Как работает

Принцип работы у выпрямителя мостового типа следующий: во время течения в полупериоде, электрический ток идет через два диода, которые включены в прямом направлении. Это позволяет конденсатору получать напряжение с пульсацией в два раза большей частотой от питания.

Выше представлена схема как использовать выпрямитель мостового типа в конструкции. Чтобы понять, как работает выпрямитель с постоянным и переменным напряжением мостового типа можно использовать для ознакомления данную схему:

Треугольники на схеме – это диоды, которые позволяют работать мостовому выпрямителю.

Как спаять

Для спайки мостового выпрямителя следует использовать следующую схему:

Фильтр

В блоках трансформаторного типа фильтрация и отсечение переменных, составляющих являются обязательными. С этой целью в данных устройствах используются электролитические конденсаторы с большой емкостью.

Назначение

Электролитический конденсатор, выполняющий роль фильтра в этих устройствах используется как при работе блока с постоянным, так и переменным напряжением. Но в некоторых случаях выбор конденсатора может быть другим.

Выбор конденсатора

Для трансформаторных блоков питания подбирается конденсатор согласно уровню напряжения, с которым он работает. При постоянном напряжении вместо электролитного конденсатора можно использовать постоянный резистор, а при переменном напряжении обычной перемычкой, так как конденсатор становится проводником.

Как правильно подключать

Чтобы при самостоятельной сборке трансформаторного блока питания на 12В конденсаторы правильно работали, на выходе устройство укомплектовывается резистором с сопротивлением от 3 до 5 Мом.

Стабилизатор напряжения или тока

Источник питания стандартного типа собирается с использованием электролитического конденсатора с емкостью не более 10000 мкФ, двухполупериодного выпрямителя мостового типа из диодов с обратным напряжением в 50 вольт и прямым током 3А, а также с предохранителем 0,5А. В роли интегрального стабилизатора напряжения на 12В используется конденсатор 7912, либо 7812.

Стабилитрон

Для постоянства напряжения при выходе из блока питания рекомендуется использовать стабилитрон.

Интегральный стабилизатор напряжения

Без использования стабилизатора напряжения блок питания не сможет правильно функционировать. В роли этих компонентов используются конденсаторы серий LM 78xx и LM 79xx. Стабилитроны подбираются по подходящей величине параметров тока и напряжения, на рынке их большое множество, но самым продвинутым считается элемент типа КР142ЕН12.

Чем больше емкость конденсатора, тем лучше уровень сигнала на выходе, он имеет правильную форму и стремится к прямой линии.

Серия LM 78xx

Данные регуляторы напряжения имеют выходной ток до 1А, и выходное напряжение: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 24. Кроме того в этих конденсаторах есть тепловая защита от перегрузок и защита от коротких замыканий.

Серия LM 79xx

Эти регуляторы напряжения имеют значения схожие с серией 78xx. В них также реализована тепловая защита от больших перегрузок и защита от замыканий.

Вспомогательные узлы

В конструкции можно реализовать вспомогательные узлы, например, индикаторы или переключатели напряжения. Главное не переусердствовать и делать устройство согласно всем нормам и рекомендациям.

Индикаторные светодиоды

В конструкции можно продумать светодиодные индикаторы, которые применяются в заводских блоках и подзарядных устройствах. Светодиоды служат сигнализатором о том, что полезная работа трансформатора производится и напряжение соответствует требуемому значению.

Амперметр и вольтметр

Для произведения расчетов и подбора элементов, а также для правильной сборки блока питания необходимо использовать амперметр и вольтметр.

Схема самодельного источника питания

Схемы как собрать самодельный блок питания трансформаторного типа представлены были выше, но для удобства предлагаем для ознакомления еще одну схему, с понятными обозначениями.

На данной схеме изображен понижающий трансформатор с двумя обмотками и диодный мост для выпрямления.

Это простая схема, которая позволяет собрать самодельный источник питания с трансформатором любому начинающему электрику.

Как паять

Для сборки используется печатная плата из фольгированного диэлектрика. Сначала рисуется схема, затем на заготовку платы наносится рисунок и производится протравка. После этого засверливаются отверстия для крепления каждого элемента схемы блока.

Правила выбора комплектующих

Чтобы сделать своими руками блок питания с трансформатором необходимо правильно подобрать комплектующие. В данной статье мы разобрались как подсчитать значения необходимых элементов устройства, какие трансформаторы, выпрямители и фильтры можно использовать в блока питания этой разновидности. Для удобства предлагаю таблицу ниже, она поможет при выборе комплектующих:

В данной таблице приведены оптимальные значения и соотношения мощности устройства и технических характеристик всех компонентов, используемых в конструкции. Емкость конденсаторов должна обеспечивать заданную пульсацию в расчете 1мкФ на 1Вт в показателях мощности на выходе. Электролитический конденсатор должен выбираться для напряжения от 350В.

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

Нужен мощный БП на ток более 10 Ампер? Вот одна из самых простых схем источников питания, которую можно собрать предварительно протестировав и отрегулировав. Исходные предположения проекта: несложный блок питания предназначенный для питания нагрузки 55 Вт в течение многих часов каждый день.

Схема принципиальная блока 12 В 15 А

Многие имели дело с блоками питания на стабилизаторах LM317, поэтому было бы достаточно сделать стабилизирующую часть на микросхеме LM338. Не стоит брать мощные транзисторы, потому что по цене это будет дороже, чем готовые стабилизаторы, да и заметное усложнение электроники.

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

В качестве трансформатора использовался тороид 220 В / 12 В 150 Вт (он будет питать 2 отдельных источника питания с разной силой тока).

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

Стоит сразу 3 стабилизатора LM338, соединенных параллельно. Просматривая даташит производителей LM338 стало понятно, что 3 штуки дадут запас надежности даже в случае сильного нагрева воздуха в корпусе.

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

При первых тестах использовали диодный мост BR1010, но были в ужасе от его быстрого нагрева до высокой температуры, поэтому пришлось брать KBPC 2510 и установка большего радиатора. В качестве вспомогательных конденсаторов 2x 10000 мкФ, 10 мкФ и 1 мкФ для фильтрации нежелательных помех. Контрольные резисторы LM338 имеют сопротивление 240 Ом и 1,9 кОм.

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

Обратите внимание, что тороиды могут иметь первоначальное высокое потребление энергии от сети (бросок тока при включении) и, таким образом, может перегорать предохранитель, в несколько раз превышающий номинальное потребление тока, поэтому советуем использовать устройство плавного пуска для тороидальных трансформаторов.

Данные номиналов деталей

  • C1, C2 = 10000 мкФ / 35 В
  • C3 = 10 мкФ / 25 В
  • C4 = 1 мкФ / 25 В
  • U1, U2, U3 = LM338
  • R1 = 240 Ом
  • R2 = 1,9 кОм

На фото показана тестовая конструкция, собранная навесным монтажом чтобы проверить работает ли она вообще. Использовалась универсальная монтажная плата — это самый простой и быстрый способ сборки печатной платы без травления.

Блок питания собственной конструкции на 12 В 15 А

Хотя 3 элемента в корпусе TO220, 2 резистора и конденсатора, это можно успешно сделать вообще без такой большой универсальной платы. Отсутствие выравнивающих резисторов на выходах стабилизатора может быстро повредить их. Помните, что электронные компоненты не идеальны и имеют свои допуски. На практике это означает что один из стабилизаторов будет давать немного более высокое напряжение, которое примет на себя большую часть нагрузки. Выравнивающие резисторы (0,1 Ом 5 Вт) на выходе будут частично компенсировать это явление.

Что касается эффективности LM338, то в спецификации четко описывается коэффициент полезного действия 5 А, пиковое значение составляет даже 12 А. Поэтому такая схема обладает такой реальной эффективностью по мощности.

И не берите трансформаторы на слишком большие напряжения. После фильтрации если будет около 24 В, конечно возникнут большие потери, преобразованные в тепло под нагрузкой. Напряжение должно быть в пределах 14-16 В. Лучше всего чтобы разница напряжений до и после стабилизации составляла около 4-5 В.

Блок питания для гаража

Блок питания для гаража Современный автомобилист вооружен всеми благами технического прогресса и большинство из нас уже не помнит как накачать шину ручным автомобильным насосом или наложить и завулканизировать резиновую заплатку на автокамеру.

Давление в колесах мы выравниваем компрессором, салон чистим пылесосом, а домкрат, вместо изогнутого буквой «зю» рычага, приводим в действие шуруповертом с зажатым в патрон металлическим крючком. Но все бесчисленные электрические помощники автомобилиста питаются электричеством, вот и напрягаем мы в гараже свой автомобиль, заставляя его подолгу работать на гнездо прикуривателя во вред экологии и нашему кошельку. Нам нужен гаражный блок питания!

Нужен гаражный блок питания: +12 вольт, мощный, простой, надежный, безопасный и универсальный.

— +12 вольт (а лучше 12 – 15 вольт) — напряжение бортовой сети автомобиля и рабочее напряжение его бесчисленных аксессуаров;

— мощный — мощности такого блока должно хватить для подключения самых мощных гаражных потребителей и для подзарядки аккумулятора;

— простой — здесь главное в простоте изготовления, ведь разговор идет о самодельной конструкции автомобилиста, а не электронщика, двинутого на микроконтроллерах и SMD;

— безопасность эксплуатации — слова, говорящие сами за себя. Нагрузка должна быть гальванически разделена с питающей сетью (не ИБП, но старый проверенный трансформаторный блок питания);

— универсальность — это свойство гаражного блока питания предполагает, что к нему одинаково удобно должны подключаться нагрузки, рассчитанные на разъем прикуривателя, на разъем подсветки (в отечественных авто), на подключение крокодильчиками и так далее.

Блок питания для гаража

На фото изображен блок питания для гаража отвечающий всем этим требованиям. В качестве жесткого каркаса использованы останки какого-то электронного блока неизвестного назначения. Изготовители заботливо понаделали в его лицевой панели массу отверстий разных размеров, которые отлично подошли для установки измерительного прибора, индикаторных светодиодов, тумблеров и регулировочного резистора.

Блок питания для гаража

Металлическая скоба над ампервольтметром замечательно подходит для переноски. Два комплекта опорных ножек прибора позволяют работать с блоком питания и в вертикальном и в горизонтальном положении. Верхняя крышка блока питания вырезана из листа жести и покрашена.

Нижний тумблер слева — сетевой.

Верхний тумблер слева — подключение нагрузки.

Тумблер под измерительной головкой — переключение режимов работы прибора: амперметр-вольтметр.

Красный светодиод слева вверху — индикация выходного напряжения, справа вверху зеленый — сетевого.

Нагрузку можно подключить к гнезду прикуривателя, к гнезду лампы подсветки, штекерами к нижнему разъему или к нему же — проводами под зажим. Uвых = 3 – 15 вольт, Iвых = 8А

Для того чтобы можно было подключать к блоку питания не только простых потребителей типа лампы локальной подсветки, но и проверять интеллектуальные устройства вроде навигаторов GPS или видеорегистраторов схема блока слегка усложнена и представляет собой мощный параметрический стабилизатор.

Классическая схема параметрического стабилизатора на составном выходном транзисторе с защитой от короткого замыкания.

схема параметрического стабилизатора

схема параметрического стабилизатора

Это самая простая и самая удачная схема подходящая для гаражного блока питания. Она очень живуча, ее не выведет из строя ни случайное замыкание выходных контактов, ни переполюсовка нагрузки типа аккумулятора. При устранении короткого замыкания схема продолжит работу.

В блоке питания можно применить практически любые транзисторы соответствующей полярности и от этого будет зависеть только его нагрузочная способность (более того, если изменить полярность ВСЕХ транзисторов, поменять местами + и – , аноды и катоды ВСЕХ диодов и стабилитрона, то узел будет так же прекрасно работать).

Блок питания для гаража

Печатную плату можно и не делать из-за ее примитивности, а собрать схему навесным монтажом. Словом, все зависит от возможностей и желания автолюбителя.

В предлагаемой конструкции собрана именно такая схема, в выходном каскаде ее стоит в параллель четыре отечественных транзистора КТ829 и, для повышения стабильности Uвых, схема формирования опорного напряжения (VD1,VD2,VT1) питается от отдельной обмотки трансформатора.

Блок питания для гаража

В конструкцию блока питания для гаража отлично вписался трансформатор – «старый знакомый» ТСА-270-1 (буква А в названии говорит о том, что для обмоток использован алюминиевый провод). Его можно не перематывать, при использовании в параллельном соединении обмоток 8-18 и 8′-18′, блок питания без перегрузок питает компрессор длительное время (при этом измерительный прибор в режиме «амперметр» зашкаливает, то есть отдается в нагрузку ток более пяти ампер).

Блок питания для гаража

Чтобы самостоятельно собрать такой блок питания нужно найти трансформатор, не обязательно именно такой, как в предлагаемой конструкции (возможно его придется перемотать в таком случае), несколько недефицитных деталей и все это поместить в любой подходящий корпус с клеммами. Измерительный прибор можно не устанавливать, а контролировать параметры напряжения с помощью внешнего мультиметра.

Работать с таким гаражным блоком питания очень удобно – не сажается аккумулятор, не нужно заводить двигатель для подзарядки и открывать гараж для проветривания, можно проверить на работоспособность любые автоприборы или настроить автолюбительскую конструкцию. С его помощью легко подзаряжается подсевший аккумулятор, только не пробуйте использовать блок питания в качестве пускового устройства – сгорит непременно.

Случай из практики:

– на автомобиле было необходимо заменить аккумулятор и при этом сохранить настройки электронного блока управления и всех систем авто. Блок питания был подключен параллельно аккумулятору с помощью проводов «для прикуривания» и спокойно держал бортовую сеть пока шла замена аккумулятора старого на новый.

Замечания по приведенной конструкции блока питания для гаража:

— на фото виден компьютерный вентилятор 60-мм для обдува радиатора с выходными транзисторами, практика показала, что вполне можно обойтись без него;

— расчет шунтов и калибровка прибора делалась вручную заранее, не попал – отдаваемый блоком ток оказался выше расчетного. В планах поставить шунт на 5 ампер, тогда вся шкала будет десятиамперной;

— уже после фотосессии, которая была довольно давно, были перемотаны обмотки трансформатора: смотана одна верхняя и на ее место в один слой до заполнения ряда уложен медный провод 1,5 мм, получилось по 46 витков, около 19 вольт. В работе блока ничего не изменилось, только выходное напряжение стало проседать немного меньше. Вывод: перематывать только под какие-то конкретные цели, так просто — потеря времени.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Блок питания для шуруповерта 12в своими руками

Приобретая аккумуляторный шуруповерт, практически никто не задумывается о сроке службы аккумуляторных батарей. В зависимости от производителя и стоимости инструмента, аккумуляторы могут прослужить исправно и 5 лет, и менее года. Особенно это касается инструмента от безымянного производителя из Китая (а таких на рынке подавляющее большинство). Замена аккумуляторных батарей на новые по финансовым затратам сравнима с покупкой нового инструмента, поэтому часто возникает потребность сделать блок питания для шуруповерта 18В или 12В своими руками.

Аккумуляторный шуруповерт

Требования к источнику питания

Вне зависимости от того, на какое напряжение рассчитан шуруповерт, к блоку питания предъявляются особые требования: при высокой нагрузке на инструмент, например, при закручивании длинных шурупов в твердую древесину или в режиме сверления ток потребления двигателя может повышаться до десятка ампер. Если в режиме холостого хода потребляемый ток составляет не более 1-2 А и достаточно блока питания с мощностью 30-40 Вт, то для нормальной работы требуется мощность порядка 200 Вт.

С аккумуляторными батареями все просто. Специфика их работы такова, что они способны на короткое время выдавать большие токи, восстанавливая рабочее напряжение во время простоя. Возникает вопрос: зарядное устройство для любого шуруповёрта имеет малый вес и габариты, почему бы не использовать его в качестве источника напряжения? Ответ – однозначно нет. Зарядное устройство рассчитано на выдачу малого тока в течение длительного времени, нам же требуются большие токи на короткий срок. Поэтому внешний блок питания должен иметь запас по мощности.

Конструкция блока питания

Самодельные БП для шуруповертов могут иметь различные варианты схемотехнического и конструктивного исполнения:

  • Встроенные в корпус стандартных аккумуляторов;
  • В виде отдельного блока;
  • Импульсные;
  • Трансформаторные.

Теперь подробнее о каждом из них.

Встроенные

Несомненное преимущество встроенных устройств заключается в том, что из внешних деталей остается только лишь сетевой шнур маленького сечения. Самостоятельно изготовить такой блок питания под силу не всем. Тут требуется немалый опыт, поскольку малогабаритные мощные блоки питания можно сделать только по импульсной схеме. Трансформатор необходимой мощности классической конструкции в рукоять шуруповерта не поместится, а с подходящими габаритами будет иметь мощность в единицы ватт, чего хватит только для холостой работы.

Встроенный БП

Отдельный блок

Ввиду того, что блок питания находится вне корпуса шуруповерта, к нему не предъявляются ограничения по габаритам и массе, поэтому он может быть выполнен с желаемым запасом по мощности. Единственное ограничение – длина и площадь поперечного сечения соединительных шнуров между инструментом и источником питания, ведь, согласно закона Ома, при снижении напряжения при одинаковой мощности потребления растет ток, поэтому низковольтный шнур питания должен иметь большее сечение, чем сетевой на 220 В. К этому добавляется также требование по минимизации падения напряжения на проводах. Толстый шнур имеет повышенную массу и жесткость, что уменьшает удобство пользования инструментом.

Импульсные источники

Импульсные источники питания характеризуются тем, что понижающий трансформатор в них работает на повышенной частоте, в результате чего имеет минимальные габариты при той же мощности. Общие габариты устройства вполне позволяют разместить конструкцию в стандартном корпусе вместо неисправных аккумуляторов. Из минусов – сложность конструкции для самостоятельного повторения.

Трансформаторные устройства

Блоки питания на трансформаторах еще не потеряли своей актуальности ввиду простоты изготовления и надежности. Единственный минус таких изделий – большие габариты и масса, но это не существенно, когда устройство выполнено в виде отдельного блока и установлено стационарно.

Устройства на трансформаторах получили преимущественное распространение среди самодельных устройств, поэтому будут рассмотрены самым подробным образом.

Конструкция трансформаторного блока питания

Данное устройство характеризуется наличием следующих составных частей:

  • Силовой трансформатор;
  • Выпрямитель:
  • Фильтр питания;
  • Стабилизатор напряжения.

Силовой трансформатор представляет собой самую габаритную и тяжелую часть устройства. Он предназначен для преобразования высокого входного напряжения в низкое, соответствующее требованиям подключаемой нагрузки.

Задача выпрямителя состоит в преобразовании переменного напряжения в постоянное. Наибольшей эффективностью обладают мостовые схемы выпрямления, состоящие из четырех диодов или монолитного выпрямительного моста.

Фильтр сглаживает пульсации напряжения после выпрямительного моста.

Теоретически этих элементов достаточно для работы шуруповерта, но скачки напряжения в питающей сети, его просадки из-за увеличения нагрузки могут привести к нестабильной работе двигателя, а увеличение сверх нормы – к выходу из строя.

Задача стабилизатора состоит в поддержании стабильного напряжения на выходе, вне зависимости от величины нагрузки и уровня напряжения питающей сети.

Для самостоятельной сборки можно порекомендовать простую проверенную схему стабилизатора, которая отличается минимумом деталей и доступна для повторения любому, кто умеет держать в руках паяльник и пользоваться измерительными приборами.

Блок питания со стабилизатором

В приведенной схеме можно увеличить емкость конденсатора до 1000-2000 мкФ, а транзисторы использовать типов КТ807, КТ819 с любой буквой.

Основная проблема состоит в подборе трансформатора с необходимым уровнем выходного напряжения. Оно должно быть несколько больше того, что требуется для инструмента, поскольку часть будет оставаться на элементах стабилизатора. Для нормальной работы стабилизатора требуется, чтобы выпрямленное напряжение превышало стабилизированное на несколько вольт. Слишком много нельзя, поскольку его излишек будет падать на ключевом транзисторе, нагревая его, а низкое значение в ряде случаев приведет к снижению выходного напряжения.

Обратите внимание! После мостового выпрямителя и фильтра значение постоянного напряжение будет превышать входное переменное примерно в 1.4 раза.

Таким образом, блок питания для шуруповерта на 12В требует трансформатор с выходным напряжением 12-14 В переменного тока.

Важно! Транзистор обязательно должен крепиться на радиатор охлаждения.

Использование блока питания компьютера

Собрать блок питания для шуруповерта с двигателем 12В своими руками рационально из блока питания от компьютера. Стандартные напряжения материнской платы и внешних устройств компьютера составляют:

  • + 3.3 В;
  • + 5 В;
  • + 12 В;
  • — 12 В.

Стандартные БП способны выдавать в цепи +12 В ток до 10-15 А, что абсолютно приемлемо для большинства моделей шуруповертов. На разъемах питания необходимое напряжение присутствует на черном (масса) и желтом проводах. Остальные провода не нужны, и их желательно отпаять прямо на плате блока питания, чтобы они не мешались и не создавали повода для замыкания.

Компьютерный БП

В некоторых случаях, возможно, использовать компьютерный блок питания для шуруповерта 14 В. Правда будет наблюдаться небольшое падение мощности. А вот шуруповерты на 16 и 18 Вольт с такими устройствами работать не будут. При наличии квалификации можно внести в схему стандартного блока питания изменения с целью повышения напряжения, но рядовому пользователю такое обычно не под силу.

Обратите внимание! Все сказанное относится к устаревшим, но еще встречающимся блокам питания АТ. Более современные ATX требуют некоторых переделок для возможности включения, поскольку оно организовано на материнской плате компьютера специальной схемой.

При должной аккуратности это можно сделать самостоятельно. Для этого на самом большом разъеме устройства нужно найти провод зеленого цвета. Замыкая его через кнопку на черный провод массы, можно включить блок питания.

Разъем блока АТХ

Используя любой источник, не требуется вносить каких-либо изменений в конструкцию инструмента. Для подачи напряжения следует воспользоваться корпусом от неисправных аккумуляторов, просверлив в нем отверстия для питающих проводов. Сами проводники нужно аккуратно, не расплавив пластик, припаять к выходным клеммам, строго соблюдая полярность.

Собранную конструкцию требуется поместить в подходящий корпус и, при необходимости, снабдить ручкой для переноски.

Бестрансформаторные устройства

В интернете можно встретить рекомендации по переделке пускорегулирующих устройств мощных люминесцентных ламп (экономок) для использования в качестве блока питания шуруповерта. Но мало где говорится, что такие конструкции имеют гальваническую связь с сетью переменного тока и пользоваться ими небезопасно. Не следует повторять подобные конструкции и подвергаться риску удара электрическим током.

Конструирование внешнего источника может послужить временной мерой в качестве замены аккумуляторов, поскольку именно мобильность и независимость от сети являются основным преимуществом аккумуляторных устройств. Неудобно, когда шнур питания путается и мешает работать, особенно в труднодоступных местах.

Видео

Блок питания 12в 20а схема

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, перебрал десятки вариантов. В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её.

Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.1 А — минимум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Когда увеличил сопротивление R6 до 1.2 Ом — ток при коротком замыкании получился минимум 0.5 А. Но теперь R6 стал быстро и сильно нагреваться. Тогда задействовал небольшую доработку и получил регулировку тока намного более шире. Примерно от 16 мА до максимума. Также можно сделать от 120 мА если конец резистора R8 перекинуть в базу Т4. Суть в том, что до падения напряжения резистора добавляется падения перехода Б-Э и это дополнительное напряжение позволяет раньше открыть Т5, и как следствие — раньше ограничить ток.

Рекомендуем такой вариант схемы с мультисима. Добавлен резистор (R9 100 Ом) в базу Т5 (Q5) для ограничения тока при крайнем левом положении резистора R8 (470 Ом). Регулирует от 10 мА до максимума.

На базе этого предложения провёл успешные испытания и в итоге получил простой лабораторный БП. Выкладываю фото моего лабораторного блока питания с тремя выходами, где:

  • 1-выход 0-22в
  • 2-выход 0-22в
  • 3-выход +/- 16в

Также помимо платы регулировки выходного напряжения устройство было дополнено платой фильтра питания с блоком предохранителей. Что получилось в итоге — смотрите далее:

Отдельная благодарность за улучшение схемы — Rentern. Сборка, корпус, испытания — aledim.

Обсудить статью ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

После того как купил себе компрессор для накачки колес, то решил купить и блок питания (БП) на 12 вольт, но достаточно мощный, чтобы обеспечил мои потребности в гараже по данному напряжению. Компрессор потребляет 15А, поэтому с запасом должно хватить по минимуму 20А. На этом значении нагрузки и остановился.

Начал поиски решения задачи.

Использовать понижающий трансформатор, а потом к нему собирать схему для выпрямления напряжения, не захотел. Да и на такой ток, БП с трансформатором был бы тяжел, а хотелось более компактный.

Значит БП должен быть импульсным. Но опять же, собирать самому схему, не было ни желания, ни хотения. Я бы с удовольствием начал изобретать "велосипед", но зачем? Когда есть готовые решения. Разработку "велосипеда" отложил на следующий раз. ))

Заказал на Ибее импульсный БП на 12 вольт на 20 А.

И через пару недель он пришел.

Пока не спрятал его в корпус, то просто присоединил к нему провода и внешнюю розетку и испытал. При старте выдал напряжения 11.9 в.

Далее проверил его работоспособность с нагрузкой.
Подбил компрессором давление в колесах. Компрессор работает нормально, питания ему хватает.
Дальше планирую его разместить в корпусе, где еще будет тройник с авторозетками, а так же сделаю питание 5 в. Может быть и что-то похожее на лабораторный блок питания. Но это планы. Пока же ищу корпус, где всё что задумал разместить.

В радиолюбительской практике нередко возникает необходимость в мощном источнике питания с выходным напряжением автомобильной бортовой сети. На рис.1 приведена принципиальная схема такого блока питания.

Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток 20 А и напряжение 20 В. Диоды моста устанавливаются на радиаторах, лучше использовать силовые диоды с барьером Шоттки. Диоды должны быть на рабочее напряжение не ниже 50 вольт и рабочий ток не менее 20 ампер. Стабилизатор с защитой от замыканий выполнен на транзисторах VT1. VT7. Выходное напряжение устанавливается подстроечным резистором 1ком. Усилитель сигнала ошибки выполнен на дифференциальном каскаде VT6, VT7. Повторитель на составном транзисторе VT5 управляет регулирующими транзисторами VT1. VT4, в эмиттерные цепи которых включены выравнивающие резисторы 0,12 Ом, обеспечивающие равномерное распределение тока по всем четырем транзисторам (по 5 А на каждый).

Печатная плата устройства показана на рис.2. Сетевой выпрямитель, фильтрующие конденсаторы и транзисторы VT1. VT4 установлены вне платы. Коллекторы VT1. VT4 гальванически соединены с корпусом, что позволяет использовать шасси в качестве радиатора без изолирующих прокладок.

В качестве VT1. VT4 можно использовать КТ819, VT5 — КТ827, VT6 и VT7- КТ814. Все — с любой буквой.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: