Fuente de alimentación sencilla. Adaptadores de pulso chinos - fuentes de alimentación Esquema de una fuente de alimentación de 5 voltios y 2 amperios

Todo el mundo sabe que la tensión nominal a bordo de los turismos es de 12 voltios. Quizás en algunos casos pueda ser 24 voltios, ya que también se encuentran baterías para este voltaje, pero no lo sabemos :)…
Sin embargo, 12 voltios no siempre son adecuados para muchos dispositivos electrónicos que utilizan lógica digital. Históricamente, la mayoría de los chips lógicos funcionan a 5 voltios. Es este voltaje el que a menudo se proporciona en el automóvil con la ayuda de cargadores, adaptadores, estabilizadores... Por cierto, ya hemos hablado de un cargador de este tipo en uno de nuestros artículos "Cargador de 5 voltios para usar en un automóvil". . Además, en esencia, este artículo es una especie de continuación del artículo que citamos anteriormente, con una sola excepción. Aquí se recopilarán todas las opciones posibles para convertir 12 voltios a 5 voltios. Es decir, analizaremos opciones relativamente poco prometedoras que utilizan resistencias y transistores y hablaremos de microconjuntos y circuitos que utilizan PWM para implementar convertidores de voltaje en un automóvil de 12 a 5 voltios. Vamos a empezar.

Cómo hacer 5 voltios a partir de 12 voltios usando resistencias

Usar una resistencia para reducir el voltaje de suministro de la carga es uno de los métodos más ingratos. Esta conclusión se puede sacar incluso de la definición misma de resistencia. Una resistencia es un elemento pasivo de un circuito eléctrico que tiene una cierta resistencia a la corriente eléctrica. La palabra clave aquí es "pasivo". De hecho, dicha pasividad no permite una respuesta flexible a los cambios de voltaje, proporcionando estabilización del suministro de energía a la carga.
La segunda desventaja de la resistencia es su potencia relativamente baja. No tiene sentido utilizar una resistencia superior a 3-5 vatios. Si es necesario disipar mucha potencia, entonces la resistencia será demasiado grande y la corriente a la potencia disipada no será difícil de calcular. I=P/U=3/12=0,25 A. Eso es 250 mA. Claramente, esto no es suficiente ni para un DVR ni para un navegador. Al menos con la reserva adecuada.
Aún así, por el bien del interés y por el bien de aquellos que necesitan una corriente pequeña y un voltaje no estabilizado, consideraremos esta opción. Entonces, el voltaje de la red de a bordo del automóvil (vehículo) es de 14 voltios, pero se necesitan 5 voltios. 14-5 = 9 voltios que deben restablecerse. La corriente, digamos que la corriente de carga será la misma de 0,25 A con una resistencia de 3 vatios. R=9/0,25=36 Ohmios. Es decir, puede tomar una resistencia de 36 ohmios con un consumo de corriente de carga de 250 mA y producirá un voltaje de suministro de 5 voltios.
Ahora hablemos de opciones más "civilizadas" para un convertidor de voltaje de 12 a 5 voltios.

Cómo hacer 5 voltios a partir de 12 voltios usando un transistor

Este circuito de transistores no es el más fácil de fabricar, pero sí el más simple en funcionalidad. Ahora estamos hablando del hecho de que el circuito no está protegido contra cortocircuitos o sobrecalentamiento. La falta de dicha protección es una desventaja. La relevancia de este esquema se puede atribuir a aquellos tiempos en los que no existían microconjuntos (microcircuitos) ni convertidores. Afortunadamente, ahora hay muchas opciones y esta opción, como la anterior, también puede considerarse una de las posibles, pero no la preferible. La mayor ventaja con respecto a la opción con resistencias será el cambio activo de la resistencia debido al diodo Zener y al transistor utilizados. Son estos radioelementos los que pueden proporcionar estabilización. Ahora sobre todo con más detalle.

Inicialmente, el transistor está cerrado y no pasa voltaje. Pero después de que el voltaje pasa a través de la resistencia R1 y el diodo zener VD1, se abre a un nivel correspondiente al voltaje del diodo zener. Después de todo, es el diodo zener el que proporciona el voltaje de referencia para la base del transistor. Como resultado, el transistor siempre está abierto (cerrado) en proporción directa al voltaje de entrada. Así se reduce y estabiliza la tensión. Los condensadores actúan como una especie de “amortiguadores eléctricos” en caso de sobretensiones y caídas repentinas. Esto le da al circuito más estabilidad. Entonces, el circuito de transistores es bastante funcional y aplicable. La corriente para alimentar la carga será mucho mayor aquí. Entonces, digamos que para el transistor indicado en el circuito KT815, esta es una corriente de 1,5 A. Esto ya es suficiente para conectar un navegador, una tableta o una grabadora de video, ¡pero no todos a la vez!

Cómo hacer 5 voltios a partir de 12 voltios usando un microcircuito

Los microcircuitos han reemplazado a los conjuntos de transistores. Sus ventajas son obvias. Aquí ni siquiera hace falta ser ingeniero electrónico; puedes montar todo sin tener idea de cómo y qué funciona. Aunque ni siquiera un especialista dirá qué ha cosido en la carcasa el fabricante de tal o cual microcircuito, de los cuales hay muchísimos en nuestro mercado. En realidad, esto nos beneficia: podemos elegir lo mejor por menos dinero. Además, las ventajas de los microconjuntos serán el uso de todo tipo de protecciones que no estaban disponibles en versiones anteriores. Esta es una protección contra cortocircuitos y sobrecalentamiento. Normalmente este es el valor predeterminado. Ahora veamos ejemplos similares.

El uso de este tipo de microconjuntos está justificado si es necesario alimentar uno de los dispositivos, ya que la corriente de alimentación es comparable a la opción anterior, aproximadamente 1,5 A. Sin embargo, la corriente también dependerá del cuerpo del conjunto. A continuación se muestran los mismos microcircuitos, pero en diferentes tipos de paquetes. En estos casos, la corriente de alimentación será de unos 100 mA. Esta es una opción para consumidores de bajo consumo. En cualquier caso, instalamos radiadores en los microcircuitos.

Entonces, si conectas varios dispositivos, tendrás que conectar los microconjuntos en paralelo, un chip para cada dispositivo. De acuerdo, esta no es una opción del todo correcta. Aquí es mejor seguir el camino de aumentar la corriente de suministro de salida y aumentar la eficiencia. Esta es precisamente la opción que nos ofrecen los microcircuitos PWM. Más sobre él...

Cómo hacer 5 voltios a partir de 12 voltios usando un chip PWM

Hablaremos de forma muy breve y poco profesional sobre la modulación por ancho de pulso. Toda su esencia se reduce al hecho de que la energía no se suministra mediante corriente continua, sino mediante impulsos. La frecuencia de los pulsos y su rango se seleccionan de tal manera que la carga de alimentación reciba energía como si la corriente fuera constante, es decir, no haya desviaciones en el funcionamiento, apagados, parpadeos, etc. Sin embargo, debido a que la corriente es pulsada y a que es intermitente, todos los elementos del circuito ya funcionan con una especie de “descansos”. Esto le permite ahorrar consumo y también aliviar la carga en los elementos de trabajo del circuito. Es por esto que las fuentes de alimentación conmutadas y los convertidores son tan pequeños y tan “remotos”. El uso de PWM le permite aumentar la eficiencia del circuito al 95-98 por ciento. Créame, este es un muy buen indicador. Entonces, aquí hay un diagrama para un convertidor de 12 a 5 voltios usando PWM.

Así es como se ve "en vivo".

Más detalles sobre esta opción los puedes encontrar en el mismo artículo sobre el cargador de 5 voltios que mencionamos anteriormente.

Resumiendo el convertidor de voltaje de 12 a 5 voltios.

Todos los circuitos y opciones de convertidores de los que te contamos en este artículo tienen derecho a la vida. La opción más simple con resistencia será indispensable cuando necesites conectar algo de baja potencia y que no requiera voltaje estabilizado. Digamos un par de LED conectados en serie. Por cierto, puede obtener información sobre cómo conectar LED a 12 voltios en el artículo "Cómo conectar un LED a 12 voltios".
La segunda opción será apropiada cuando necesite un convertidor ahora, pero no tenga el tiempo ni la oportunidad de ir a la tienda. Puede encontrar un transistor y un diodo zener en casi cualquier equipo para cancelar.
El uso de microcircuitos es una de las opciones más habituales en la actualidad. Bueno, de lo que se trata son de microcircuitos con PWM. Así es como se ven las opciones más prometedoras y rentables para convertidores de voltaje de 12 a 5 voltios.
Por último, en cuanto a la cronología del artículo, pero no en cuanto al contenido informativo, queríamos recordaros cómo se debe conectar la alimentación a los conectores USB, ya sean mini o micro.

Ahora no solo puede seleccionar y ensamblar la versión del convertidor que necesita, sino también conectarlo a su dispositivo electrónico a través de un conector USB, centrándose en los estándares de energía aceptados.

5 voltios es uno de los voltajes más utilizados. La mayoría de los microcontroladores programables y no programables, todo tipo de indicadores y probadores se alimentan de este voltaje. Además, se utilizan 5 voltios para cargar todo tipo de gadgets: teléfonos, tablets, reproductores, etc. Estoy seguro de que cada radioaficionado puede encontrar muchos usos para este voltaje. Y en este sentido, les he preparado tres buenas opciones, en mi opinión, para fuentes de alimentación con un voltaje de salida estabilizado de 5 voltios.

La primera opción es la más sencilla.

Esta opción se distingue por un número mínimo de piezas utilizadas, extrema facilidad de montaje y una increíble "capacidad de supervivencia": el bloque es casi imposible de matar. Entonces pasemos al diagrama.

Este circuito está copiado de un cargador de teléfono económico, tiene estabilización del voltaje de salida y es capaz de entregar una corriente de hasta 0,5 A. De hecho, la unidad puede producir más, pero a medida que aumenta la corriente en la salida, la protección contra sobrecarga comienza a funcionar y el voltaje de salida comienza a disminuir. La protección contra sobrecargas y cortocircuitos se implementa en una resistencia de 10 ohmios en el circuito emisor del transistor de potencia y en un transistor de baja potencia. s9014. Cuando aumenta la corriente a través del devanado primario del transformador, se crea una caída de voltaje en la resistencia del emisor suficiente para abrir el s9014, lo que a su vez lleva la base del transistor de potencia a negativo, cerrándolo así y reduciendo la duración de los pulsos a través el devanado primario. Al cambiar el valor de esta resistencia, puede aumentar o disminuir la corriente de operación de protección. No conviene aumentarlo demasiado, ya que esto supondrá un aumento del calentamiento del transistor de potencia y aumentará la probabilidad de que este último falle.

La estabilización se realiza mediante un optoacoplador común. pc817 y en el diodo Zener 3,9 V (cambiando cuyo valor se puede cambiar el voltaje de salida). Cuando se excede el voltaje de salida, el LED del optoacoplador comienza a brillar más, provocando un aumento en la corriente a través del transistor del optoacoplador hacia la base s9014 y, como resultado, cerrando el interruptor de encendido. Cuando el voltaje de salida disminuye, por el contrario, el transistor optoacoplador comenzará a cerrarse y s9014 no interrumpirá los pulsos basados ​​​​en el interruptor de encendido, aumentando así su duración y, en consecuencia, aumentando el voltaje de salida.

Se debe prestar especial atención al bobinado del transformador. Este es a menudo un factor que aleja a los principiantes de cambiar de fuente de alimentación. Entonces, dado que el bloque tiene un solo extremo, necesitaremos un transformador con un espacio no magnético entre las mitades del núcleo. La brecha es necesaria para desmagnetizar rápidamente el núcleo y evitar que la ferrita entre en saturación. Idealmente, el cálculo del transformador debería realizarse en programas especiales, pero para aquellos que no quieran hacer esto, les diré que en fuentes de alimentación de tan baja potencia, el devanado primario consta de 190-220 vueltas de 0,08-0,1 mm. cable. En términos generales, cuanto más grande es el núcleo, menos vueltas. El devanado base se enrolla encima del primario en la misma dirección. Consta de 7 a 15 vueltas del mismo cable. Y al final el secundario se enrolla con un alambre más grueso. El número de vueltas es 5-7. Es extremadamente importante enrollar todos los devanados en la misma dirección y recordar dónde están el principio y el final. En el diagrama y en el tablero (que puedes descargar aquí), los puntos indican el comienzo de los devanados.

No hay nada más que añadir respecto al esquema; es bastante sencillo y no requiere ninguna habilidad especial para su montaje. Todos los componentes se pueden cambiar dentro del 25%, la unidad funcionará perfectamente. El transistor de potencia se puede instalar con cualquier conductividad inversa correspondiente a la potencia y con una tensión de colector calculada de al menos 400 voltios. El transistor base es cualquier NPN de baja potencia con el mismo pinout que s9014.

Esta unidad se puede utilizar de forma potente cuando no se necesita alta corriente, pero se necesita compacidad, por ejemplo, para alimentar Arduino o para cargar dispositivos con baterías de pequeña capacidad. Las ventajas de esta fuente de alimentación incluyen su compacidad, la presencia de protección y estabilización y, por supuesto, la facilidad de montaje. El único inconveniente es, quizás, la baja potencia de salida, que, por cierto, se puede aumentar aumentando la capacidad del condensador del filtro de entrada.

Por cierto, el bloque se ve así:

La segunda opción es más poderosa.

Esta opción es muy similar a la anterior, pero más potente. El bloque tiene retroalimentación mejorada y, por tanto, mejor estabilización. Echemos un vistazo al diagrama.

El circuito es una unidad de fuente de alimentación de reserva para la fuente de alimentación de una computadora. A diferencia del circuito anterior, este tiene un transistor de potencia más potente, un condensador de filtro de entrada más grande y, lo más importante, un transformador con una potencia total mayor. Todo esto sólo afecta la potencia de salida. También en este circuito, a diferencia del primero, la estabilización normal se realiza en el TL431, la fuente de voltaje de referencia.

El principio de funcionamiento aquí es el mismo que el de la opción anterior. Se aplica un voltaje de polarización inicial a través de una resistencia de 560 kOhm a la base del interruptor de encendido, se abre ligeramente y la corriente comienza a fluir a través del devanado primario. Un aumento de corriente en el primario provoca un aumento de corriente en todos los demás devanados, lo que significa que la corriente que surge en el devanado de base abrirá aún más el transistor y este proceso continuará hasta que el transistor esté completamente abierto. Cuando se abre, la corriente a través del primario dejará de cambiar, lo que significa que el secundario dejará de fluir y el transistor se cerrará y el ciclo se repetirá.

Hablé en detalle sobre el funcionamiento de la protección y estabilización de corriente arriba y no veo sentido en repetirme, ya que aquí todo funciona exactamente igual.

Dado que esta fuente de alimentación se fabrica sobre la base de una unidad de computadora, utilicé un transformador ya preparado y no lo rebobiné. Transformador ANGUILA-19B. Potencia total estimada 15 – 20 W.

Como en el circuito anterior, los valores de los componentes se pueden desviar hasta un 25%, ya que en diferentes fuentes de alimentación de ordenador este circuito funciona perfectamente con diferentes componentes. Esta instancia, gracias a la corriente de salida de 2 A, se puede utilizar como cargador para teléfonos y tabletas o para otros consumidores que requieran alta corriente. Una de las ventajas de este diseño es la facilidad de obtener componentes de radio, porque probablemente todos tengan una fuente de alimentación que no funciona de una computadora o televisor viejo, y allí la base elemental es suficiente para 3 a 4 fuentes de alimentación de este tipo. También se puede considerar una ventaja una corriente de salida considerable y una buena estabilización. De las desventajas, podemos destacar con razón el tamaño de la placa (es bastante grande debido al transformador) y la posibilidad de silbar durante el ralentí. El silbido puede aparecer por un mal funcionamiento de algún elemento, o simplemente por que la frecuencia de conversión es demasiado baja en ralentí. Bajo carga la frecuencia aumenta.

La tercera opción es la más poderosa.

Esta opción es para quienes necesitan una enorme potencia y una excelente estabilización. Si no le importa sacrificar la compacidad, esta unidad es especialmente para usted. Entonces, veamos el diagrama.

A diferencia de las dos opciones anteriores, esta utiliza un controlador PWM especializado. UC3843, que, a diferencia de los transistores, puede cambiar de alguna manera el ancho del pulso y está diseñado especialmente para su uso en fuentes de alimentación de ciclo único. Además, con UC la frecuencia no cambia según la carga y se puede calcular claramente en calculadoras especializadas.

Entonces el principio de funcionamiento. La energía inicial se suministra a través de una resistencia de 300 kOhm al séptimo tramo del microcircuito, se pone en marcha y comienza a generar pulsos que salen del sexto tramo y van al dispositivo de campo. La frecuencia de estos mismos pulsos depende de los elementos Rt y Ct. Con los componentes especificados, la frecuencia de salida es de 78,876 kHz. Por cierto, aquí está el dispositivo del microcircuito:

Este microcircuito es muy conveniente para implementar protección actual; tiene una salida especial para esto: el sensor de corriente. Si el voltaje es superior a 1 voltio, la protección funcionará en este tramo y el controlador reducirá la duración de los pulsos. La estabilización aquí se realiza utilizando el comparador de detección de corriente del amplificador de error incorporado. Como tenemos 0 voltios en el pin 2, el amplificador es un amplificador de error. Siempre produce uno lógico y va a la entrada del amplificador comparador de detección de corriente, formando así un voltaje de referencia de 1 voltio en su entrada inversora. Cuando se excede el voltaje en la salida de la fuente de alimentación, el fototransistor del optoacoplador se abre y desvía 1 pin del microcircuito a menos. En este caso, el voltaje en la entrada inversora del comparador de detección de corriente disminuye, y dado que el voltaje en su transistor no inversor en el momento de la apertura aumenta, en algún momento excederá el voltaje en la entrada inversora (lo mismo sucede durante un cortocircuito) y el comparador de detección de corriente producirá una unidad lógica, lo que a su vez conducirá a una disminución en la duración del pulso y, en última instancia, a una disminución en el voltaje en la salida de la fuente de alimentación. La estabilización en esta fuente de alimentación es muy buena, para que entiendas lo buena que es, cuando conectas una resistencia de 1 Ohmio a la salida, el voltaje cae solo 0,06 voltios, mientras que sobre ella se disipan 25 W de calor y se quema. sale en un par de segundos. En general, esta unidad puede generar 30 W y 35 W, ya que aquí se utiliza un transistor de efecto de campo como clave. El diagrama muestra 4n60, pero usé irf840 porque tengo muchos. El microcircuito puede suministrar una corriente de hasta 1 A para controlar el interruptor de campo, lo que permite controlar interruptores de campo bastante potentes sin un controlador adicional.

¡Buen día!

Hoy me gustaría tocar el tema del suministro de energía para dispositivos electrónicos.

Entonces, el firmware está listo, se compró el microcontrolador, se montó el circuito, solo queda conectar la alimentación, pero ¿dónde puedo conseguirlo? Supongamos que el microcontrolador AVR y el circuito funcionan con 5 voltios.

Los siguientes diagramas nos ayudarán a conseguir 5v:

Regulador de voltaje lineal en chipl 7805

Este método es el más sencillo y económico. Necesitaremos:

1. Microcircuito L 7805 o sus análogos.
2. Krona 9v o cualquier otra fuente de alimentación (cargador de teléfono, tablet, portátil).
3. 2 condensadores (para l 7805 esto es 0,1 y 0,33 microFaradios).
4. Radiador.

Armemos el siguiente diagrama:

Este estabilizador se basa en el microcircuito l 7805, que tiene las siguientes características:

Corriente máxima: 1,5 A.

Voltaje de entrada: 7-36V

Voltaje de salida: 5V

Los condensadores se utilizan para suavizar las ondulaciones. Sin embargo, la caída de voltaje se produce directamente en el chip. Es decir, si suministramos 9 voltios a la entrada, entonces caerán 4 voltios (la diferencia entre el voltaje de entrada y el voltaje de estabilización) en el microcircuito l 7805. Esto provocará la generación de calor en el microcircuito, cuya cantidad puede. calcularse fácilmente usando la fórmula:

(Tensión de entrada – tensión de estabilización)* corriente a través de la carga.

Es decir, si suministramos 12 voltios al estabilizador con el que alimentamos un circuito que consume 0,1 Amperios, l 7805 disipará (12-5)*0,1=0,7 vatios de calor. Por tanto, el microcircuito debe montarse en un radiador:

Las ventajas de este estabilizador:

1. Barato (Excluyendo radiador).
2. Sencillez.
3. Se monta fácilmente mediante instalación colgante, es decir. No es necesario fabricar una placa de circuito impreso.

Desventajas:

1. La necesidad de colocar el chip en el radiador.
2. No hay posibilidad de ajustar el voltaje estabilizado.

Este estabilizador es perfecto como fuente de tensión para circuitos sencillos y poco exigentes.

Estabilizador de voltaje de conmutación

Para el montaje necesitamos:

1. Microcircuito LM 2576S -5.0 (Puede tomar un análogo, pero el cableado será diferente, consulte la documentación específica de su microcircuito).
2. Diodo 1N5822.
3. 2 condensadores (Para LM 2576S -5.0, 100 y 1000 microFarad).
4. Estrangulador (Inductores) 100 microHenry.

El diagrama de conexión es el siguiente:

El chip LM 2576S -5.0 tiene las siguientes características:

• Corriente máxima: 3A
• Voltaje de entrada: 7-37V
• Voltaje de salida: 5V

Vale la pena señalar que este estabilizador requiere una mayor cantidad de componentes (así como la presencia de una placa de circuito impreso, para una instalación más precisa y conveniente). Sin embargo, este estabilizador tiene una gran ventaja sobre su homólogo lineal: no se calienta y la corriente máxima es 2 veces mayor.

Las ventajas de este estabilizador:

1. Menos calefacción (No es necesario comprar radiadores).
2. Mayor corriente máxima.

Desventajas:

1. Más caro que un estabilizador lineal.
2. Dificultad para la instalación colgante.
3. No hay posibilidad de cambiar el voltaje estabilizado (cuando se utiliza el microcircuito LM 2576S -5.0).

Para alimentar circuitos aficionados simples en microcontroladores AVR, los estabilizadores presentados anteriormente son suficientes. Sin embargo, en los siguientes artículos intentaremos montar una fuente de alimentación de laboratorio que permitirá configurar de forma rápida y cómoda los parámetros de potencia de los circuitos.

¡Gracias por su atención!

El a 5 voltios se puede utilizar para alimentar una carga de baja potencia, por ejemplo, un termómetro electrónico, una microcalculadora o un reloj electrónico.

Parámetros técnicos de una fuente de alimentación conmutada.

• Voltaje de entrada - 220 ±15% V;
• Frecuencia de conversión: 35 kHz;
• Potencia de carga máxima: 3 W;
• Eficiencia: hasta 75%;

El módulo básico de esta fuente de alimentación conmutada es un convertidor de voltaje en el transformador T1 y los transistores VT1, VT2, construido mediante un circuito de medio puente. El puente de diodos rectifica la tensión alterna de la red. Se construye un estabilizador paramétrico sobre los radioelementos R1, VD2 - VD4 que, junto con los condensadores C2 - C4, crean un divisor de voltaje.

Para alimentar el oscilador maestro, se utiliza el voltaje extraído de VD2. La resistencia R1 juega un doble papel: por un lado, actúa como balastro en el estabilizador, formando así un aumento de tensión para la capacitancia C8, y por otro lado, reduce el consumo de corriente de la red en el momento de una falla accidental. Cortocircuito en la salida de una fuente de alimentación conmutada.

El amplificador operacional DD1 conectado según un circuito multivibrador forma un oscilador maestro. La capacitancia C7 proporciona aislamiento galvánico entre el oscilador maestro y VT2.

El transformador T1 está montado sobre un anillo de ferrita de grado 2000NM y tamaño K12x8x3. Sus devanados contienen: I – 500 vit. alambre esmaltado PEV-2 con un diámetro de 0,15 mm, II - 50 vit. (para 5 voltios) del mismo cable con un diámetro de 0,31 con un grifo en el medio.

La configuración de una fuente de alimentación conmutada consiste en seleccionar las resistencias R1 y R9 para un determinado valor de corriente de carga. La resistencia R9 se selecciona en función de la necesidad de saturar el transistor VT1, que se determina mediante un osciloscopio.

El valor de R1 debe seleccionarse de manera que, bajo carga normal, la corriente que fluye a través de los diodos zener VD3 y VD4 sea superior a 5 mA. Para reducir la fluctuación de voltaje en la salida, los valores de las capacitancias C3, C4 deben duplicarse. Además, todavía es posible reducir la magnitud de la ondulación añadiendo un condensador de óxido de 50...100 µF en paralelo con la capacitancia C6 para una tensión nominal de 10 V.

Aquellos principiantes que recién comienzan a estudiar electrónica tienen prisa por construir algo sobrenatural, como micromicrobios para escuchas telefónicas, un cortador láser de una unidad de DVD, etc.... y así sucesivamente... ¿Qué tal ensamblar una fuente de alimentación con ¿Un voltaje de salida ajustable? Esta fuente de alimentación es un elemento imprescindible en el taller de todo entusiasta de la electrónica.

¿Por dónde empezar a montar la fuente de alimentación?

Primero, debe decidir las características requeridas que satisfará la futura fuente de alimentación. Los principales parámetros de la fuente de alimentación son la corriente máxima ( imax), que puede suministrar a la carga (dispositivo alimentado) y el voltaje de salida ( Estás fuera), que estará a la salida de la fuente de alimentación. También vale la pena decidir qué tipo de fuente de alimentación necesitamos: ajustable o no regulado.

Fuente de alimentación ajustable Es una fuente de alimentación cuyo voltaje de salida se puede cambiar, por ejemplo, de 3 a 12 voltios. Si necesitamos 5 voltios, giramos la perilla del regulador, tenemos 5 voltios en la salida, necesitamos 3 voltios, la giramos nuevamente, tenemos 3 voltios en la salida.

Una fuente de alimentación no regulada es una fuente de alimentación con un voltaje de salida fijo; no se puede cambiar. Por ejemplo, la conocida y ampliamente utilizada fuente de alimentación "Electrónica" D2-27 no está regulada y tiene un voltaje de salida de 12 voltios. También son fuentes de alimentación no reguladas todo tipo de cargadores para teléfonos móviles, adaptadores para módems y enrutadores. Todos ellos, por regla general, están diseñados para un voltaje de salida: 5, 9, 10 o 12 voltios.

Está claro que para un radioaficionado novato lo de mayor interés es la fuente de alimentación regulada. Puede alimentar una gran cantidad de dispositivos tanto caseros como industriales diseñados para diferentes voltajes de suministro.

A continuación hay que decidir sobre el circuito de alimentación. El circuito debe ser sencillo y fácil de repetir para los radioaficionados principiantes. Aquí es mejor atenerse a un circuito con un transformador de potencia convencional. ¿Por qué? Porque encontrar un transformador adecuado es bastante fácil tanto en el mercado de la radio como en la antigua electrónica de consumo. Hacer una fuente de alimentación conmutada es más difícil. Para una fuente de alimentación conmutada, es necesario producir una gran cantidad de piezas de bobinado, como un transformador de alta frecuencia, bobinas de filtro, etc. Además, las fuentes de alimentación conmutadas contienen más componentes electrónicos que las fuentes de alimentación convencionales con transformador de potencia.

Así, el circuito de alimentación regulada propuesto para repetición se muestra en la imagen (haga clic para ampliar).

Parámetros de la fuente de alimentación:

Tensión de salida ( Estás fuera) – de 3,3...9 V;

Corriente de carga máxima ( imax) – 0,5 A;

La amplitud máxima de la ondulación del voltaje de salida es de 30 mV;

Protección contra la sobretensión;

Protección contra sobretensiones en la salida;

Alta eficiencia.

Es posible modificar la fuente de alimentación para aumentar el voltaje de salida.

El diagrama de circuito de la fuente de alimentación consta de tres partes: un transformador, un rectificador y un estabilizador.

Transformador. El transformador T1 reduce la tensión de red alterna (220-250 voltios), que se suministra al devanado primario del transformador (I), a una tensión de 12-20 voltios, que se elimina del devanado secundario del transformador (II). . Además, "a tiempo parcial", el transformador sirve como aislamiento galvánico entre la red eléctrica y el dispositivo alimentado. Esta es una función muy importante. Si el transformador falla repentinamente por cualquier motivo (sobretensión, etc.), entonces la tensión de la red no podrá llegar al devanado secundario y, por tanto, al dispositivo alimentado. Como usted sabe, los devanados primario y secundario de un transformador están aislados de manera confiable entre sí. Esta circunstancia reduce el riesgo de descarga eléctrica.

Rectificador. Desde el devanado secundario del transformador de potencia T1, se suministra al rectificador una tensión alterna reducida de 12-20 voltios. Esto ya es un clásico. El rectificador consta de un puente de diodos VD1, que rectifica la tensión alterna del devanado secundario del transformador (II). Para suavizar las ondulaciones de voltaje, después del puente rectificador se encuentra un condensador electrolítico C3 con una capacidad de 2200 microfaradios.

Estabilizador de pulso ajustable.

El circuito estabilizador de impulsos se ensambla en un microcircuito convertidor CC/CC bastante conocido y asequible: MC34063.

Para hacerlo claro. El chip MC34063 es un controlador PWM especializado diseñado para convertidores CC/CC pulsados. Este chip es el núcleo del regulador de conmutación ajustable utilizado en esta fuente de alimentación.

El chip MC34063 está equipado con una unidad de protección contra sobrecargas y cortocircuitos en el circuito de carga. El transistor de salida integrado en el microcircuito es capaz de entregar hasta 1,5 amperios de corriente a la carga. Basado en un microcircuito especializado, el MC34063 se puede ensamblar como elevador ( Aumentar), y hacia abajo ( Bajar) Convertidores CC/CC. También es posible construir estabilizadores de pulso ajustables.

Características de los estabilizadores de pulso.

Por cierto, los estabilizadores de conmutación tienen una mayor eficiencia en comparación con los estabilizadores basados ​​​​en microcircuitos de la serie KR142EN ( MANIVELAS), LM78xx, LM317, etc. Y aunque las fuentes de alimentación basadas en estos microcircuitos son muy sencillas de montar, son menos económicas y requieren la instalación de un radiador de refrigeración.

El chip MC34063 no requiere radiador de refrigeración. Vale la pena señalar que este chip a menudo se puede encontrar en dispositivos que funcionan de forma autónoma o utilizan energía de respaldo. El uso de un estabilizador de conmutación aumenta la eficiencia del dispositivo y, en consecuencia, reduce el consumo de energía de la batería o la batería. Debido a esto, aumenta el tiempo de funcionamiento autónomo del dispositivo desde una fuente de energía de respaldo.

Creo que ahora está claro por qué es bueno un estabilizador de pulso.

Piezas y componentes electrónicos.

Ahora un poco sobre las piezas que serán necesarias para montar la fuente de alimentación.

Transformadores de potencia TS-10-3M1 y TP114-163M

También es adecuado un transformador TS-10-3M1 con un voltaje de salida de aproximadamente 15 voltios. Puede encontrar un transformador adecuado en tiendas de repuestos para radio y mercados de radio, lo principal es que cumpla con los parámetros especificados.

Chip MC34063 . El MC34063 está disponible en DIP-8 (PDIP-8) para montaje mediante orificio pasante convencional y SO-8 (SOIC-8) para montaje en superficie. Naturalmente, en el paquete SOIC-8 el chip es más pequeño y la distancia entre los pines es de aproximadamente 1,27 mm. Por lo tanto, es más difícil fabricar una placa de circuito impreso para un microcircuito en el paquete SOIC-8, especialmente para aquellos que recientemente han comenzado a dominar la tecnología de fabricación de placas de circuito impreso. Por lo tanto, es mejor tomar el chip MC34063 en un paquete DIP, que es más grande y la distancia entre los pines en dicho paquete es de 2,5 mm. Será más fácil hacer una placa de circuito impreso para un paquete DIP-8.

Ahogos. Los chokes L1 y L2 se pueden fabricar de forma independiente. Para ello necesitará dos núcleos magnéticos anulares de ferrita 2000HM, tamaño K17,5 x 8,2 x 5 mm. El tamaño estándar se descifra de la siguiente manera: 17,5 mm. – diámetro exterior del anillo; 8,2 mm. - diámetro interno; un 5 mm. – altura del circuito magnético del anillo. Para enrollar el estrangulador necesitará un cable PEV-2 con una sección transversal de 0,56 mm. En cada anillo se deben enrollar 40 vueltas de dicho cable. Las vueltas del cable deben distribuirse uniformemente sobre el anillo de ferrita. Antes de enrollarlos, los anillos de ferrita deben envolverse en un paño barnizado. Si no tienes tela barnizada a mano, puedes envolver el anillo con tres capas de cinta adhesiva. Vale la pena recordar que es posible que los anillos de ferrita ya estén pintados, cubiertos con una capa de pintura. En este caso, no es necesario envolver los anillos con tela barnizada.

Además de los estranguladores caseros, también puedes utilizar los ya preparados. En este caso, se acelerará el proceso de montaje de la fuente de alimentación. Por ejemplo, como inductores L1, L2 se pueden utilizar los siguientes inductores de montaje superficial (SMD - inductor).

Como puede ver, en la parte superior de su caja se indica el valor de la inductancia: 331, que equivale a 330 microhenrios (330 μH). Además, son adecuados los inductores prefabricados con conductores radiales para instalación convencional en orificios como L1, L2. Esto es lo que parecen.

La cantidad de inductancia en ellos está marcada con un código de color o con un número. Para la fuente de alimentación, son adecuadas las inductancias marcadas con 331 (es decir, 330 μH). Teniendo en cuenta la tolerancia de ±20% permitida para elementos de equipos eléctricos domésticos, también son adecuados los bobinadores con una inductancia de 264 - 396 μH. Cualquier inductor o inductor está diseñado para una determinada corriente continua. Como regla general, su valor máximo ( Yo CC máx.) se indica en la hoja de datos del propio acelerador. Pero este valor no está indicado en el propio cuerpo. En este caso, es posible determinar aproximadamente el valor de la corriente máxima permitida a través del inductor en función de la sección transversal del cable con el que está enrollado. Como ya se mencionó, para fabricar de forma independiente los estranguladores L1, L2, necesita un cable con una sección transversal de 0,56 mm.

El acelerador L3 es casero. Para hacerlo, necesitas un núcleo magnético hecho de ferrita. 400HH o 600HH con un diámetro de 10 mm. Puedes encontrar esto en radios antiguas. Allí se utiliza como antena magnética. Es necesario romper un trozo de 11 mm de largo del circuito magnético. Esto es bastante fácil de hacer; la ferrita se rompe fácilmente. Simplemente puede sujetar firmemente la sección requerida con unos alicates y romper el exceso del circuito magnético. También puede sujetar el núcleo magnético en un tornillo de banco y luego golpearlo bruscamente. Si no logra romper con cuidado el circuito magnético la primera vez, puede repetir la operación.

Luego, la pieza resultante del circuito magnético se debe envolver con una capa de cinta de papel o tela barnizada. A continuación, enrollamos 6 vueltas de cable PEV-2 doblado por la mitad con una sección transversal de 0,56 mm en el circuito magnético. Para evitar que el cable se desenrolle, envuélvalo con cinta adhesiva en la parte superior. Los conductores de los cuales comenzó el bobinado del inductor se sueldan posteriormente al circuito en el lugar donde se muestran los puntos en la imagen L3. Estos puntos indican el comienzo del bobinado de las bobinas con alambre.

Adiciones.

Dependiendo de tus necesidades, puedes realizar ciertos cambios en el diseño.

Por ejemplo, en lugar de un diodo zener VD3 tipo 1N5348 (voltaje de estabilización - 11 voltios), puede instalar un diodo protector (un supresor) en el circuito. 1.5KE10CA.

Un supresor es un potente diodo protector, sus funciones son similares a las de un diodo zener, sin embargo, su función principal en los circuitos electrónicos es protectora. El propósito del supresor es suprimir el ruido de pulso de alto voltaje. El supresor tiene alta velocidad y es capaz de extinguir impulsos poderosos.

A diferencia del diodo Zener 1N5348, el supresor 1.5KE10CA tiene una alta velocidad de respuesta, lo que sin duda afectará el rendimiento de la protección.

En la literatura técnica y entre los radioaficionados, un supresor se puede llamar de diferentes maneras: diodo protector, diodo zener limitador, diodo TVS, limitador de voltaje, diodo limitador. Los supresores a menudo se pueden encontrar en las fuentes de alimentación conmutadas; allí sirven como protección contra sobretensiones del circuito alimentado en caso de fallas en la fuente de alimentación conmutada.

Puede obtener información sobre el propósito y los parámetros de los diodos protectores en el artículo sobre supresores.

Supresor 1.5KE10 C A tiene una letra CON en el nombre y es bidireccional; no importa la polaridad de su instalación en el circuito.

Si es necesario una fuente de alimentación con un voltaje de salida fijo, entonces la resistencia variable R2 no se instala, sino que se reemplaza con un puente de cable. El voltaje de salida requerido se selecciona utilizando una resistencia constante R3. Su resistencia se calcula mediante la fórmula:

Usal = 1,25 * (1+R4/R3)

Después de las transformaciones obtenemos una fórmula más conveniente para los cálculos:

R3 = (1,25 * R4)/(U fuera – 1,25)

Si usa esta fórmula, entonces para U out = 12 voltios necesitará una resistencia R3 con una resistencia de aproximadamente 0,42 kOhm (420 Ohm). Al calcular, el valor de R4 se toma en kiloohmios (3,6 kOhm). El resultado para la resistencia R3 también se obtiene en kiloohmios.

Para configurar con mayor precisión el voltaje de salida U out, puede instalar una resistencia de ajuste en lugar de R2 y configurar el voltaje requerido usando un voltímetro con mayor precisión.

Se debe tener en cuenta que se debe instalar un diodo zener o supresor con una tensión de estabilización 1...2 voltios superior a la tensión de salida calculada ( Estás fuera) fuente de alimentación. Entonces, para una fuente de alimentación con un voltaje de salida máximo igual a, por ejemplo, 5 voltios, se debe instalar un supresor de 1.5KE 6V8 CA o similar.

Fabricación de placas de circuito impreso.

Una placa de circuito impreso para una fuente de alimentación se puede fabricar de diferentes formas. En las páginas del sitio ya se han comentado dos métodos para fabricar placas de circuito impreso en casa.

La forma más rápida y cómoda es hacer una placa de circuito impreso utilizando un marcador de placa de circuito impreso. Marcador usado Edding 792. Se mostró en su mejor momento. Por cierto, el sello de esta fuente de alimentación se hizo únicamente con este marcador.

El segundo método es adecuado para quienes tienen mucha paciencia y mano firme. Esta es una tecnología para fabricar una placa de circuito impreso utilizando un lápiz corrector. Esta es una tecnología bastante simple y asequible que será útil para aquellos que no pudieron encontrar un marcador para placas de circuito impreso, pero no saben cómo hacer placas con LUT o no tienen una impresora adecuada.

El tercer método es similar al segundo, solo que usa tsaponlak. ¿Cómo hacer una placa de circuito impreso usando tsaponlak?

En general, hay mucho para elegir.

Configuración y comprobación de la fuente de alimentación.

Para comprobar el funcionamiento de la fuente de alimentación, primero es necesario, por supuesto, encenderla. Si no hay chispas, humo o estallidos (esto es muy posible), lo más probable es que la fuente de alimentación esté funcionando. Al principio, manténgase a cierta distancia de él. Si cometió un error al instalar condensadores electrolíticos o los configuró a un voltaje de funcionamiento más bajo, pueden "explotar" y explotar. Esto va acompañado de salpicaduras de electrolito en todas direcciones a través de la válvula protectora del cuerpo. Así que tómate tu tiempo. Puede leer más sobre los condensadores electrolíticos. No seas perezoso para leer esto: te resultará útil más de una vez.

¡Atención!¡El transformador de potencia está bajo alto voltaje durante el funcionamiento! ¡No acerques los dedos! No te olvides de las reglas de seguridad. Si necesita cambiar algo en el circuito, primero desconecte completamente la fuente de alimentación de la red eléctrica y luego hágalo. No hay otra manera, ¡ten cuidado!

Al final de toda esta historia, quiero mostrarles una fuente de alimentación terminada que hice con mis propias manos.

Sí, todavía no tiene carcasa, voltímetro y otras "beneficios" que faciliten el trabajo con dicho dispositivo. Pero, a pesar de esto, funciona y ya logró quemar un impresionante LED parpadeante de tres colores debido a su estúpido dueño, a quien le encanta girar el regulador de voltaje imprudentemente. ¡Deseo que ustedes, radioaficionados novatos, recopilen algo similar!