Универсальный блок питания своими руками
Современная электротехника и электроника повально оснащена аккумуляторными батареями, которые необходимо время от времени заряжать. Без блока питания (БП), в некоторых устройствах даже встроенного, просто не обойтись. Его простую схему можно собрать своими руками при минимальных знаниях электроники, умении пользоваться паяльником.
Блок питания нужен, чтобы запитать электросхему различных устройств небольшим напряжением от 5 до 30 В.
Разновидности блоков питания
БП преобразует первичное переменное напряжение сети во вторичное, рабочее, на которое рассчитано электротехническое устройство. При этом они различаются между собой как по назначению, техническим характеристикам, так и конструктивными особенностями.
По характеру преобразования первичного напряжения во вторичное, блоки питания бывают:
- Линейными (трансформаторными);
- Инверторными (импульсными);
- Стабилизированными;
- Регулирующими.
Проще всего сделать импульсный блок питания своими руками. Его популярность обеспечена тем, что на вторичном напряжении 5 и 12 Вольт работает в основном большая часть электронной техники, такой как компьютеры, ноутбуки и смартфоны.
Универсальный блок питания своими руками
Очень давно в гараже пылился компьютерный блок питания и на досуге решил я его для чего нибудь приспособить. Поскольку у компьютерного блока питания имеется три выходных напряжения 3.3В, 5В и 12В решено было сделать универсальный блок для питания различных автомобильных гаджетов. Например для питания автомобильного компрессора нужен мощный 12 вольтовый источник питания, а для зарядки смартфона достаточно пяти вольт.
Сначала надо проверить работоспособность блока питания. Если в в разъеме, который подключается к материнской плате соединить перемычкой зеленый провод с любым черным, блок будет включаться без компьютера. А в случае короткого замыкания будет срабатывать защита о КЗ. То есть все базовые функции блока питания останутся без изменений.
После очистки печатной платы от пыли надо удалить все лишние провода и обязательно соединить зеленый провод на землю GND. Обычно выводы на печатной плате промаркированы, а все провода разноцветные. При отсутствии маркировки черный провод GND (земля), желтый +12В, красный +5В, оранжевый +3.3В.
Чтобы подключать автомобильный компрессор и другие автомобильные гаджеты, я подключил к двенадцати вольтовой линии гнездо прикуривателя от автотазика ВАЗ 2106. Для зарядки мобильных гаджетов, подключил к пяти вольтовой линии три USB — порта спаянных вместе, конечно USB лучше позаимствовать от старой материнской платы.
На передней крышке блока питания со стороны вентилятора на место удаленного гнезда для сетевого кабеля идеально стали три USB — порта, гнездо прикуривателя поместилось в разработанное круглым напильником отверстие для проводов. Сетевой провод припаял непосредственно к печатной плате через микро выключатель. На верхней крышке блока питания к разъемам «Banana» подвел +3.3В, +5В, +12В и GND. Теперь к ним можно подключать различные потребители: лампочки, моторчики, электронные самоделки, все, что угодно.
Прикуриватель к стати рабочий, только я не нашел ему применение. Просто закрываю им отверстие, чтобы туда никто не заполз.
Мобильные гаджеты заряжаются без проблем. Если у вас много смартфонов поставьте побольше USB — портов и у вас получится настоящая зарядная станция. Питания хватит на всех.
Подкачать колесо на авто в гараже без запуска двигателя, теперь не проблема.
Друзья, если у вас есть другие идеи по применению компьютерного блока питания, обязательно напишите в комментариях.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать универсальный блок питания своими руками.
Применение
Блок питания с регулировкой своими руками и без нее, со вторичкой на выходе в 5-12 Вольт используется для подключения различных электротехнических устройств к электрической бытовой сети 220 В.
- Различные персональные компьютеры (стационарные, со встроенным блоком, и ноутбуки, планшеты, нетбуки, карманные ПК);
- Гаджеты (смартфоны, аудио и видеоплееры, сотовые телефоны, видеокамеры и прочие устройства, имеющие в своей конструкции аккумуляторную батарею);
- Ручной портативный электроинструмент (шуруповерты, болгарки, дрели, воздуходувки и прочее);
- Различные другие устройства, рассчитанные на низкое напряжение, способные работать без подключения напрямую к бытовой электросети (LED-светильники,бритвы, автомагнитолы, радиоприемники)
Комплектующие
Для сборки схемы БП на 12 Вольт нам понадобится:
- Термистор;
- Конденсаторы (2 шт.);
- Диодный мост;
- Драйвера;
- Трансформатор;
- Диоды для выхода;
- Транзисторы полевые;
Монтаж пошагово
Когда приобретены все комплектующие и паяльник готов к работе, можно приступить к самой ответственной части – сборке и установке.
- Сплавы на байдарках – вид активного отдыха
- Производство каталогов
- Модные изделия ручной работы с золотым шитьем
Монтажные работы выполняются в такой последовательности:
- Изготовляем печатную плату. Протравливаем, высверливаем необходимые отверстия по детали;
- Устанавливаем на плату все радиодетали;
- Тщательно пропаиваем;
- Изготовляем корпус. Для этого подойдет пластит или какая-нибудь жестянка;
- Закрепляем плату с собранной схемой внутри корпуса.
Вместо печатной платы можно использовать ДИН-рейку.
Проверка работы под нагрузкой
После монтажа и сборки блока питания необходимо убедиться, что всё сделано правильно. Для этого нужно:
- Подключить нагрузку на выход блока питания. Подойдет любой гаджет;
- Включить БП в электросеть.
Если подключенное к блоку питания устройство (гаджет) начал заряжаться, то схема собрана правильно и вполне работоспособна.
Импульсные блоки питания
Давайте разберемся с устройством и принципом работы импульсных источников питания. В таких приборах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное напряжение. Для трансформации токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко умещаются в маленьких корпусах. Например, они легко размещаются в пластиковом патроне энергосберегающей лампы.
Компоновка такого блока питания в приборе небольшого размера не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения на специальных металлических радиаторах нагревающихся элементов электронной схемы. Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстродействующих диодов и сглаживается на выходном фильтре.
Недостатком таких приборов является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря даже на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных приборах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.
Как выбрать курятник?
Привод для откатных ворот — выбор автоматики, лучшие материалы для изготовления и характеристики привода
Расчет сечения электрического кабеля: формулы, таблицы, онлайн калькулятор для быстрого и точного расчета
При этом следует учесть, что самостоятельная сборка может обойтись дороже покупного изделия, приобретенного в интернете на азиатском рынке. Это может быть вызвано тем, что радиоэлектронные компоненты продаются с большей наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку изделия и его доставку. В любом случае, разобравшись с устройством таких приборов, можно будет не только собрать такой прибор самостоятельно, но и при необходимости отремонтировать. Такие навыки будут очень полезными.
При желании сэкономить, можно воспользоваться импульсными блоками питания от персональных компьютеров. Зачастую в вышедшем из строя персональном компьютере находится исправный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.
Такие блоки питания имеют защиту от холостого хода. Они должны всё время находиться под нагрузкой. Поэтому для того, что бы избежать отключения в нагрузку включают постоянное сопротивление. Такие модернизированные блоки применяют в первую очередь для питания бытового электроинструмента.
Необычный блок питания
Иногда нужен регулируемый БП в диапазоне от 0 до 30 В. Такой блок питания называется лабораторным. Собирается он в такой последовательности:
- Устанавливаем на печатную плату детали, способные регулировать напряжение (предохранитель, стабилизатор и резисторы);
- Монтируем фильтрующие конденсаторы. Для плавной регулировки напряжения.
- Подключаем силовые транзисторы;
- Подключаем питание для периферии и LM301;
- Устанавливаем операционный усилитель и детали, способные стабилизировать ток (резисторы, конденсаторы, диоды);
- Устанавливаем LM113 или LMV431 (нуль) и защитные диоды;
- Настраиваем ограничитель максимального тока;
- Подключаем вольтамперметр
Вентилятор своими руками: как сделать самодельный мощный вентилятор. Основные параметры и свойства вентиляторов (130 фото)
Зачем нужна охранная сигнализация, какие функции она выполняет
Как выбрать зимнюю спецодежду, и не ошибиться — рекомендации от профи
Блок питания для гаража
На рисунке показана схема простого блока питания с выходным напряжением 5…14В. В принципе это типовая схема включения трехвыводного стабилизатора напряжения КР142ЕН 5А. Схема имеет ограничение тока нагрузки.
В качестве сетевого трансформатора применен унифицированный трансформатор типа ТН54. Из четырех вторичных обмоток в схеме используются три, рассчитанных на ток нагрузки 4,45А. Выходное напряжение соединенных обмоток – 16,3В. После выпрямительного моста без нагрузки на конденсаторах фильтра будет напряжение равное амплитудному, т.е. 16,3 ? 1,41 ? 23В. При появлении тока нагрузки, это напряжение упадет на величину падения напряжения на диодах и падения напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки трансформатора. Прямое падение напряжения на диодах Д242А – 1 вольт. Основой стабилизатора является микросхемный стабилизатор КР142ЕН5А. Для увеличения тока нагрузки в схему введен мощный транзистор VT2 — КТ818А. Схема работает следующим образом.
При увеличении тока нагрузки через микросхему, увеличивается напряжение на резисторе R2 – 15Ом. Когда напряжение на этом резисторе возрастет до уровня, примерно 0,66В, начнет открываться транзистор VT2 и основной ток будет течь именно через него. Для ограничения тока нагрузки при коротком замыкании на выходе стабилизатора, схема дополнена транзистором VT1. Датчиком тока для данной защиты от КЗ, является резистор R1. Его наминал выбирается в соответствии с формулой:
Ток ограничения = 0,66/R1. 0,66 – порог открывания кремниевых транзисторов в вольтах. Для тока ограничения 4,45А номинал этого резистора будет равен : R1 = 0,66В/4,45A = 0,148 ? 0,15Ом Мощность резистора должна быть P = I? ? R = 4,45?? 0,15 ? 3,0Вт
Защита от КЗ срабатывает тогда, когда напряжение на базе транзистора VT1 будет равно напряжению открывания этого транзистора, при этом открывающийся транзистор VT1 будет шунтировать собой переход база-эмиттер транзистора VT2, препятствуя дальнейшему увеличению тока нагрузки стабилизатора. Теперь посмотрим, выдержит ли выбранный нами транзистор, режим КЗ. И так, при токе ограничения 4,45А и напряжении на входе стабилизатора примерно 21 вольт, на транзисторе выделится – 21В ? 4,45А = 93,45Вт тепловой мощности. Такую мощность может выдержать КТ818 в металлическом корпусе (Рмакс = 100Вт при температуре кристалла 25?С). Крепление транзисторов в таких корпусах не совсем удобно, да и мощность у нас на самом пределе, поэтому вместо КТ818 можно применить два составных транзистора КТ853Г в корпусе ТО220, у которых максимальный ток коллектора = 8А, Рмакс = 50Вт при температуре кристалла 50?С. Можно использовать и буржуйские транзисторы TIP105, TIP106, TIP107.
Данные в таблице 1. В связи с тем, что все эти транзисторы составные и имеют большие коэффициенты передачи по току, коэффициент стабилизации данной схемы тоже увеличится. Выходное напряжение устанавливается с помощью резистора R3. Его (напряжение), при необходимости, можно увеличить, увеличив номинал резистора R3. Величину этого резистора можно определить по формуле: R3 = R4 (Uвых /Uстаб — 1) где Uвых – напряжение на выходе стабилизатора, Uстаб – фиксированное напряжение стабилизации микросхемы, в данном случае оно равно пяти вольтам. Например, для выходного напряжения 24В, R3 будет равно 510 (24/5-1) = 1938Ом = 2,0кОм. При этом не забудьте о рабочем напряжении электролитических конденсаторов, его значение надо будет увеличить. А также придется уменьшить отдаваемый в нагрузку ток.
Источник