Alimentare simplă. Adaptoare de impuls chinezești - surse de alimentare Schema unei surse de alimentare de 5 volți și 2 amperi

Toată lumea știe că tensiunea nominală de bord a autoturismelor este de 12 volți. Poate că în unele cazuri poate fi de 24 de volți, deoarece se găsesc și baterii pentru această tensiune, dar nu știm despre asta :)…
Cu toate acestea, 12 volți nu este întotdeauna potrivit pentru multe dispozitive electronice care utilizează logica digitală. Din punct de vedere istoric, majoritatea cipurilor logice funcționează la 5 volți. Este această tensiune care este adesea furnizată în mașină cu ajutorul încărcătoarelor, adaptoarelor, stabilizatorilor... Apropo, despre un astfel de încărcător am vorbit deja într-unul dintre articolele noastre „Încărcător de 5 volți pentru utilizare într-o mașină” . Mai mult, în esență, acest articol este un fel de continuare a articolului pe care l-am citat mai sus, cu o singură excepție. Toate opțiunile posibile pentru conversia 12 volți la 5 volți vor fi colectate aici. Adică, vom analiza opțiuni relativ nepromițătoare folosind rezistențe și tranzistoare și vom vorbi despre microansambluri și circuite care folosesc PWM pentru a implementa convertoare de tensiune într-o mașină de la 12 la 5 volți. Deci să începem.

Cum să faci 5 volți de la 12 volți folosind rezistențe

Utilizarea unui rezistor pentru a reduce tensiunea de alimentare a sarcinii este una dintre cele mai ingrate metode. Această concluzie poate fi trasă chiar și din însăși definiția unui rezistor. Un rezistor este un element pasiv al unui circuit electric care are o anumită rezistență la curentul electric. Cuvântul cheie aici este „pasiv”. Într-adevăr, o astfel de pasivitate nu permite un răspuns flexibil la schimbările de tensiune, oferind stabilizarea sursei de alimentare a sarcinii.
Al doilea dezavantaj al rezistorului este puterea sa relativ scăzută. Nu are rost să folosiți un rezistor mai mare de 3-5 wați. Dacă este necesar să disipați multă putere, atunci rezistorul va fi prea mare, iar curentul la puterea disipată nu este dificil de calculat. I=P/U=3/12=0,25 A. Adică 250 mA. Acest lucru în mod clar nu este suficient nici pentru un DVR, nici pentru un navigator. Cel puțin cu rezerva corespunzătoare.
Totuși, de dragul interesului și de dragul celor care au nevoie de un curent mic și de tensiune nestabilizată, vom lua în considerare această opțiune. Deci, tensiunea rețelei de bord a mașinii (vehiculului) este de 14 volți, dar sunt necesari 5 volți. 14-5 = 9 volți care trebuie resetat. Curentul, să presupunem că curentul de sarcină va fi același 0,25 A cu un rezistor de 3 wați. R=9/0,25=36 Ohm. Adică, puteți lua un rezistor de 36 ohmi cu un consum de curent de sarcină de 250 mA și va produce o tensiune de alimentare de 5 volți.
Acum să vorbim despre opțiuni mai „civilizate” pentru un convertor de tensiune de la 12 la 5 volți.

Cum se face 5 volți de la 12 volți folosind un tranzistor

Acest circuit tranzistor nu este cel mai ușor de fabricat, dar este cel mai simplu ca funcționalitate. Acum vorbim despre faptul că circuitul nu este protejat de scurtcircuite sau supraîncălzire. Lipsa unei astfel de protecție este un dezavantaj. Relevanța acestei scheme poate fi atribuită acelor vremuri în care nu existau microansambluri (microcircuite) sau convertoare. Din fericire, acum există o mulțime de opțiuni și această opțiune, ca și cea anterioară, poate fi considerată și una dintre posibile, dar nu de preferat. Cel mai mare avantaj in ceea ce priveste optiunea cu rezistente va fi modificarea activa a rezistentei datorita diodei zener si tranzistorului folosit. Aceste radioelemente sunt cele care pot asigura stabilizarea. Acum despre totul în detaliu.

Inițial, tranzistorul este închis și nu trece tensiunea. Dar după ce tensiunea trece prin rezistența R1 și dioda Zener VD1, se deschide la un nivel corespunzător tensiunii diodei Zener. La urma urmei, dioda zener este cea care furnizează tensiunea de referință pentru baza tranzistorului. Ca rezultat, tranzistorul este întotdeauna deschis (închis) direct proporțional cu tensiunea de intrare. Așa se reduce și se stabilizează tensiunea. Condensatorii acționează ca un fel de „tampoane electrice” în caz de supratensiuni și scăderi bruște. Acest lucru oferă circuitului mai multă stabilitate. Deci, circuitul tranzistorului este destul de funcțional și aplicabil. Curentul pentru alimentarea sarcinii va fi mult mai mare aici. Deci, să spunem pentru tranzistorul indicat în circuitul KT815, acesta este un curent de 1,5 A. Acesta este deja suficient pentru a conecta un navigator, tabletă sau video recorder, dar nu toate odată!

Cum se face 5 volți de la 12 volți folosind un microcircuit

Microcircuitele au înlocuit ansamblurile de tranzistori. Avantajele lor sunt evidente. Aici nici măcar nu trebuie să fii inginer electronic, poți asambla totul fără nicio idee despre cum și ce funcționează. Deși nici măcar un specialist nu va spune ce a cusut producătorul cutare sau acel microcircuit în carcasă, dintre care există foarte multe pe piața noastră. Acest lucru funcționează în avantajul nostru, putem alege cel mai bun pentru mai puțini bani. De asemenea, avantajele microansamblurilor vor fi folosirea a tot felul de protectii care nu erau disponibile in versiunile anterioare. Aceasta este protecție împotriva scurtcircuitului și supraîncălzirii. De obicei, aceasta este valoarea implicită. Acum să ne uităm la exemple similare.

Utilizarea unor astfel de micro-ansambluri este justificată dacă trebuie să alimentați unul dintre dispozitive, deoarece curentul de alimentare este comparabil cu opțiunea anterioară, aproximativ 1,5 A. Cu toate acestea, curentul va depinde și de corpul ansamblului. Mai jos sunt aceleași microcircuite, dar în diferite tipuri de pachete. În aceste cazuri, curentul de alimentare va fi de aproximativ 100 mA. Aceasta este o opțiune pentru consumatorii cu putere redusă. În orice caz, instalăm radiatoare pe microcircuite.

Deci, în cazul conectării mai multor dispozitive, va trebui să conectați microansambluri în paralel, câte un cip pentru fiecare dispozitiv. De acord, aceasta nu este o opțiune complet corectă. Aici este mai bine să urmați calea de creștere a curentului de alimentare de ieșire și de creștere a eficienței. Aceasta este tocmai varianta pe care ne-o ofera microcircuitele PWM. Mai multe despre el...

Cum să faci 5 volți de la 12 volți folosind un cip PWM

Vom vorbi foarte pe scurt și neprofesionist despre modularea lățimii impulsului. Întreaga sa esență se rezumă la faptul că puterea este furnizată nu prin curent continuu, ci prin impulsuri. Frecvența impulsurilor și domeniul lor sunt selectate astfel încât sarcina de alimentare să primească putere ca și cum curentul ar fi constant, adică nu există abateri în funcționare, opriri, clipire etc. Cu toate acestea, datorită faptului că curentul este pulsat și datorită faptului că este intermitent, toate elementele circuitului funcționează deja cu „pauze de odihnă” deosebite. Acest lucru vă permite să economisiți consumul și, de asemenea, să ușurați sarcina asupra elementelor de lucru ale circuitului. Din acest motiv, sursele de alimentare și convertoarele comutatoare sunt atât de mici și atât de „la distanță”. Utilizarea PWM vă permite să creșteți eficiența circuitului la 95-98 la sută. Crede-mă, acesta este un indicator foarte bun. Deci, iată o diagramă pentru un convertor de la 12 la 5 volți folosind PWM.

Așa arată ea „în direct”.

Mai multe detalii despre această opțiune găsiți în același articol despre încărcătorul de 5 volți pe care l-am menționat mai devreme.

Rezumarea convertorului de tensiune de la 12 la 5 volți

Toate circuitele și opțiunile convertoare despre care v-am povestit în acest articol au dreptul la viață. Cea mai simplă opțiune cu un rezistor va fi indispensabilă pentru opțiune atunci când trebuie să conectați ceva cu putere redusă și care nu necesită o tensiune stabilizată. Să presupunem că o pereche de LED-uri conectate în serie. Apropo, puteți afla despre conectarea LED-urilor la 12 volți din articolul „Cum să conectați un LED la 12 volți”.
A doua opțiune va fi potrivită atunci când aveți nevoie de un convertor acum, dar nu aveți timp sau oportunitatea de a merge la magazin. Puteți găsi un tranzistor și o diodă zener în aproape orice echipament pentru anulare.
Utilizarea microcircuitelor este una dintre cele mai comune opțiuni astăzi. Ei bine, despre microcircuite cu PWM este vorba. Exact așa se văd cele mai promițătoare și profitabile opțiuni pentru convertoarele de tensiune de la 12 la 5 volți.
În sfârșit, în ceea ce privește cronologia articolului, dar nu și în ceea ce privește conținutul informațional, am vrut să vă reamintim modul în care ar trebui să fie conectată puterea la conectorii USB, fie că este vorba de conectori mini sau micro.

Acum nu puteți doar să selectați și să asamblați versiunea de convertizor de care aveți nevoie, ci și să o conectați la dispozitivul dvs. electronic printr-un conector USB, concentrându-vă pe standardele de alimentare acceptate.

5 volți este una dintre cele mai utilizate tensiuni. Cele mai multe microcontrolere programabile și neprogramabile, tot felul de indicatoare și testere sunt alimentate de la această tensiune. În plus, 5 volți este folosit pentru a încărca tot felul de gadgeturi: telefoane, tablete, playere și așa mai departe. Sunt sigur că fiecare radioamator poate veni cu multe utilizări pentru această tensiune. Și în acest sens, ți-am pregătit trei opțiuni bune, după părerea mea, pentru surse de alimentare cu o tensiune de ieșire stabilizată de 5 volți.

Prima variantă este cea mai simplă.

Această opțiune se distinge printr-un număr minim de piese utilizate, ușurință extremă de asamblare și „supraviețuire” incredibilă - blocul este aproape imposibil de ucis. Deci, să trecem la diagramă.

Acest circuit este copiat dintr-un încărcător de telefon ieftin, are stabilizarea tensiunii de ieșire și este capabil să furnizeze un curent de până la 0,5 A. De fapt, unitatea poate scoate mai mult, dar atunci când curentul la ieșire crește, protecția la suprasarcină începe să funcționeze și tensiunea de ieșire începe să scadă. Protecția împotriva supraîncărcărilor și scurtcircuitelor este implementată pe un rezistor de 10 ohmi în circuitul emițător al tranzistorului de putere și un tranzistor de putere redusă s9014. Când curentul prin înfășurarea primară a transformatorului crește, se creează o cădere de tensiune pe rezistența emițătorului suficientă pentru a deschide s9014, care, la rândul său, trage baza tranzistorului de putere la negativ, închizând-o și reducând durata impulsurilor prin înfăşurarea primară. Schimbând valoarea acestui rezistor, puteți crește sau micșora curentul de funcționare a protecției. Nu ar trebui să-l creșteți prea mult, deoarece aceasta va atrage după sine o creștere a încălzirii tranzistorului de putere și va crește probabilitatea ca acesta din urmă să se defecteze.

Stabilizarea se realizează folosind un optocupler comun pc817 iar pe dioda zener 3,9 V (prin modificarea valorii căreia se poate modifica tensiunea de ieșire). Când tensiunea de ieșire este depășită, LED-ul optocuplerului începe să strălucească mai puternic, determinând o creștere a curentului prin tranzistorul optocupler către baza s9014 și, ca urmare, închiderea comutatorului de alimentare. Când tensiunea de ieșire scade, dimpotrivă, tranzistorul optocupler va începe să se închidă și s9014 nu va întrerupe impulsurile pe baza comutatorului de alimentare, crescând astfel durata acestora și, în consecință, crescând tensiunea de ieșire.

O atenție deosebită trebuie acordată înfășurării transformatorului. Acesta este adesea un factor care îi îndepărtează pe începători de la comutarea surselor de alimentare. Deci, deoarece blocul este cu un singur capăt, vom avea nevoie de un transformator cu un spațiu nemagnetic între jumătățile miezului. Spațiul este necesar pentru a demagnetiza rapid miezul și pentru a preveni intrarea feritei în saturație. În mod ideal, calculul transformatorului ar trebui să fie efectuat în programe speciale, dar pentru cei care nu doresc să facă acest lucru, voi spune că în astfel de surse de alimentare cu putere redusă înfășurarea primară este formată din 190-220 de spire de 0,08-0,1 mm. sârmă. În linii mari, cu cât miezul este mai mare, cu atât mai puține se întoarce. Înfășurarea bazei este înfășurată deasupra primarului în aceeași direcție. Este format din 7 - 15 spire ale aceluiași fir. Și la sfârșit, secundarul este înfășurat cu un fir mai gros. Numărul de ture este de 5-7. Este extrem de important să înfășurați toate înfășurările în aceeași direcție și să vă amintiți unde sunt începutul și sfârșitul. Pe diagramă și pe tablă (pe care o puteți descărca aici), punctele indică începutul înfășurărilor.

Nu mai este nimic de adăugat în ceea ce privește schema este destul de simplă și nu necesită abilități speciale pentru asamblare. Toate componentele pot fi schimbate în 25%, unitatea va funcționa perfect. Tranzistorul de putere poate fi instalat cu orice conductivitate inversă corespunzătoare puterii și cu o tensiune calculată a colectorului de cel puțin 400 volți. Tranzistorul de bază este orice NPN de putere mică, cu același pinout ca s9014.

Această unitate poate fi utilizată cu putere acolo unde nu este nevoie de un curent mare, dar este nevoie de compactitate, de exemplu, pentru alimentarea Arduino sau pentru încărcarea dispozitivelor cu baterii de capacitate mică. Avantajele acestei surse de alimentare includ compactitatea sa, prezența protecției și stabilizării și, desigur, ușurința de asamblare. Singurul dezavantaj este, probabil, puterea scăzută de ieșire, care, apropo, poate fi mărită prin creșterea capacității condensatorului filtrului de intrare.

Apropo, blocul arată astfel:

A doua opțiune este mai puternică.

Această opțiune este foarte asemănătoare cu cea anterioară, dar mai puternică. Blocul are un feedback îmbunătățit și, prin urmare, o stabilizare mai bună. Să aruncăm o privire la diagramă.

Circuitul este o unitate de alimentare de rezervă pentru o sursă de alimentare a computerului. Spre deosebire de circuitul anterior, acesta are un tranzistor de putere mai puternic, un condensator de filtru de intrare mai mare și, cel mai important, un transformator cu o putere totală mai mare. Toate acestea afectează doar puterea de ieșire. Tot în acest circuit, spre deosebire de primul, stabilizarea normală se face pe TL431 - sursa de tensiune de referință.

Principiul de funcționare aici este același cu opțiunea anterioară. O tensiune de polarizare inițială este aplicată printr-un rezistor de 560 kOhm la baza comutatorului de alimentare, se deschide ușor și curentul începe să curgă prin înfășurarea primară. O creștere a curentului în primar determină o creștere a curentului în toate celelalte înfășurări, ceea ce înseamnă că curentul care apare în înfășurarea de bază va deschide și mai mult tranzistorul și acest proces va continua până când tranzistorul este complet deschis. Când se deschide, curentul prin primar va înceta să se mai schimbe, ceea ce înseamnă că secundarul va înceta să curgă și tranzistorul se va închide și ciclul se va repeta.

Am vorbit în detaliu despre funcționarea protecției și stabilizării curentului mai sus și nu văd niciun rost să mă repet, deoarece totul funcționează exact la fel aici.

Deoarece această sursă de alimentare este realizată pe baza unei unități de computer, am folosit un transformator gata făcut și nu l-am derulat. Transformator EEL-19B. Putere totală estimată 15 – 20 W.

Ca și în circuitul anterior, valorile componentelor pot fi deviate cu 25%, deoarece în diferite surse de alimentare ale computerului, acest circuit funcționează perfect cu diferite componente. Acest exemplu, datorită curentului de ieșire de 2 A, poate fi folosit ca încărcător pentru telefoane și tablete sau pentru alți consumatori care necesită un curent mare. Unul dintre avantajele acestui design este ușurința de a obține componente radio, deoarece toată lumea are probabil o sursă de alimentare nefuncțională de la un computer sau televizor vechi, iar acolo baza elementară este suficientă pentru 3 - 4 astfel de surse de alimentare. De asemenea, un plus poate fi considerat un curent de ieșire considerabil și o bună stabilizare. Dintre minusuri, putem observa pe bună dreptate dimensiunea plăcii (este destul de mare din cauza transformatorului) și posibilitatea de a fluiera în timpul inactiv. Fluierul poate apărea din cauza unei defecțiuni a unui element sau pur și simplu din cauza frecvenței de conversie prea scăzute la relanti. Sub sarcină frecvența crește.

A treia opțiune este cea mai puternică.

Această opțiune este pentru cei care au nevoie de o putere enormă și o stabilizare excelentă. Dacă nu te deranjează să sacrifici compactitatea, această unitate este special pentru tine. Deci, să ne uităm la diagramă.

Spre deosebire de cele două opțiuni anterioare, aceasta folosește un controler PWM specializat UC3843, care, spre deosebire de tranzistori, poate modifica cumva lățimea impulsului și este special făcută pentru utilizarea în sursele de alimentare cu un singur ciclu. De asemenea, cu UC, frecventa nu se modifica in functie de sarcina si poate fi calculata clar in calculatoare specializate.

Deci principiul de funcționare. Puterea inițială este furnizată printr-un rezistor de 300 kOhm la al 7-lea picior al microcircuitului, pornește și începe să genereze impulsuri care ies din al 6-lea picior și merg la dispozitivul de câmp. Frecvența acestor impulsuri depinde de elementele Rt și Ct. Cu componentele specificate, frecvența de ieșire este de 78,876 kHz. Apropo, iată dispozitivul microcircuitului:

Acest microcircuit este foarte convenabil pentru a implementa protecția curentului, are o ieșire specială pentru acest sens; Dacă tensiunea este mai mare de 1 volt, protecția va funcționa pe acest picior, iar controlerul va reduce durata impulsurilor. Stabilizarea aici se face folosind comparatorul de detectare a curentului amplificatorului de eroare încorporat. Deoarece avem 0 volți la pinul 2, amplificatorul este un amplificator de eroare. Produce întotdeauna unul logic și merge la intrarea amplificatorului comparator de sens de curent, formând astfel o tensiune de referință de 1 volt la intrarea sa de inversare. Când tensiunea la ieșirea sursei de alimentare depășește, fototranzistorul optocuplerului se deschide și șuntează 1 pin al microcircuitului în minus. În acest caz, tensiunea la intrarea inversoare a comparatorului de sens de curent scade și, deoarece tensiunea la tranzistorul său neinversător în momentul deschiderii crește, la un moment dat va depăși tensiunea la intrarea inversoare (același lucru se întâmplă în timpul unui scurtcircuit), iar comparatorul de sens curent va produce o unitate logică, care la rândul său va duce la o scădere a duratei impulsului și, în cele din urmă, la o scădere a tensiunii la ieșirea sursei de alimentare. Stabilizarea în această sursă de alimentare este foarte bună, ca să înțelegi cât de bună este, atunci când conectezi la ieșire o rezistență de 1 Ohm, tensiunea scade cu doar 0,06 volți, în timp ce pe ea se disipează 25 W de căldură și arde. afară în câteva secunde. În general, această unitate poate produce atât 30 W, cât și 35 W, deoarece aici este folosit un tranzistor cu efect de câmp ca cheie. Diagrama arată 4n60, dar am folosit irf840 deoarece am o mulțime de ele. Microcircuitul poate furniza un curent de până la 1 A pentru a controla comutatorul de câmp, ceea ce face posibilă controlul comutatoarelor de câmp destul de puternice fără un driver suplimentar.

Bună ziua!

Astăzi, aș dori să abordez subiectul sursei de alimentare pentru dispozitive electronice.

Deci, firmware-ul este gata, microcontrolerul a fost achiziționat, circuitul a fost asamblat, tot ce rămâne este să conectez alimentarea, dar de unde îl pot obține? Să presupunem că microcontrolerul AVR și circuitul sunt alimentate de 5 volți.

Următoarele diagrame ne vor ajuta să obținem 5v:

Regulator liniar de tensiune pe cipL 7805

Această metodă este cea mai simplă și cea mai ieftină. Vom avea nevoie de:

Microcircuit L 7805 sau analogii săi.
Krona 9v sau orice altă sursă de alimentare (încărcător pentru telefon, tabletă, laptop).
2 condensatoare (pentru l 7805 acesta este 0,1 și 0,33 microFarad).
Radiator.

Să punem cap la cap următoarea diagramă:

Acest stabilizator își bazează funcționarea pe microcircuitul l 7805, care are următoarele caracteristici:

Curent maxim: 1,5 A

Tensiune de intrare: 7-36V

Tensiune de ieșire: 5V

Condensatorii sunt folosiți pentru a netezi ondulațiile. Cu toate acestea, căderea de tensiune are loc direct pe cip. Adică, dacă furnizăm 9 volți la intrare, atunci 4 volți (diferența dintre tensiunea de intrare și tensiunea de stabilizare) vor scădea pe microcircuitul l 7805 Acest lucru va duce la generarea de căldură pe microcircuit, a cărui cantitate poate poate fi calculat cu ușurință folosind formula:

(Tensiune de intrare – tensiune de stabilizare)* curent prin sarcină.

Adică dacă furnizăm 12 volți stabilizatorului cu care alimentam un circuit care consumă 0,1 Amperi, l 7805 va disipa (12-5)*0,1=0,7 wați de căldură. Prin urmare, microcircuitul trebuie montat pe un radiator:

Avantajele acestui stabilizator:

Ieftin (Fără calorifer).
Simplitate.
Se asambla cu ușurință prin instalație suspendată, de ex. Nu este nevoie să fabricați o placă de circuit imprimat.

Contra:

Necesitatea de a plasa cipul pe calorifer.
Nu există posibilitatea de reglare a tensiunii stabilizate.

Acest stabilizator este perfect ca sursă de tensiune pentru circuite simple, nesolicitante.

Stabilizator de tensiune de comutare

Pentru asamblare avem nevoie de:

Microcircuit LM 2576S -5.0 (Puteți lua un analog, dar cablarea va fi diferită, verificați documentația special pentru microcircuit).
Dioda 1N5822.
2 condensatoare (Pentru LM 2576S -5.0, 100 și 1000 microFarad).
Choke (inductori) 100 microHenry.

Schema de conectare este următoarea:

Cipul LM 2576S -5.0 are următoarele caracteristici:

Curent maxim: 3A
Tensiune de intrare: 7-37V
Tensiune de ieșire: 5V

Este de remarcat faptul că acest stabilizator necesită un număr mai mare de componente (precum și prezența unei plăci de circuit imprimat, pentru o instalare mai precisă și convenabilă). Cu toate acestea, acest stabilizator are un avantaj imens față de omologul său liniar - nu se încălzește, iar curentul maxim este de 2 ori mai mare.

Avantajele acestui stabilizator:

Mai puțină încălzire (Nu este nevoie să cumpărați un calorifer).
Curent maxim mai mare.

Contra:

Mai scump decât un stabilizator liniar.
Dificultate în instalarea suspendată.
Nu există nicio posibilitate de modificare a tensiunii stabilizate (La utilizarea microcircuitului LM 2576S -5.0).

Pentru a alimenta circuite simple de amatori pe microcontrolere AVR, stabilizatorii prezentați mai sus sunt suficienți. Cu toate acestea, în următoarele articole, vom încerca să asamblam o sursă de alimentare de laborator care vă va permite să configurați rapid și convenabil parametrii de putere ai circuitelor.

Vă mulțumim pentru atenție!

Dat la 5 volți poate fi folosit pentru a alimenta o sarcină de putere redusă, de exemplu, un termometru electronic, un microcalculator, un ceas electronic.

Parametrii tehnici ai unei surse de alimentare cu comutare

Tensiune de intrare - 220 ±15% V;
Frecvența de conversie - 35 kHz;
Puterea maximă de sarcină - 3 W;
Eficiență - până la 75%;

Modulul de bază al acestei surse de alimentare în comutație este un convertor de tensiune pe transformatorul T1 și tranzistoarele VT1, VT2, construite folosind un circuit în jumătate de punte. Puntea de diode redresează tensiunea alternativă a rețelei. Un stabilizator parametric este construit pe radioelemente R1, VD2 - VD4, care, împreună cu condensatoarele C2 - C4, creează un divizor de tensiune.

Pentru a alimenta oscilatorul principal, se folosește tensiunea scoasă din VD2. Rezistența R1 joacă un rol dublu: pe de o parte, acționează ca un balast în stabilizator, formând astfel o creștere de tensiune pentru capacitatea C8 și, pe de altă parte, reduce consumul de curent de la rețea în momentul unei accidentări. scurtcircuit la ieșirea unei surse de alimentare comutatoare.

Amplificatorul operațional DD1 conectat conform unui circuit multivibrator formează un oscilator principal. Capacitatea C7 asigură izolarea galvanică între oscilatorul principal și VT2.

Transformatorul T1 este asamblat pe un inel de ferită de gradul 2000NM și dimensiunea K12x8x3. Înfăşurările sale conţin: I – 500 vit. sârmă emailată PEV-2 cu diametrul de 0,15 mm, II - 50 vit. (pentru 5 volți) din același fir cu diametrul de 0,31 cu robinet în mijloc.

Configurarea unei surse de alimentare comutatoare constă în selectarea rezistențelor R1 și R9 pentru o anumită valoare a curentului de sarcină. Rezistența R9 este selectată pe baza necesității de a satura tranzistorul VT1, care este determinată folosind un osciloscop.

Valoarea lui R1 trebuie selectată astfel încât, la sarcină normală, curentul care circulă prin diodele zener VD3 și VD4 să fie mai mare de 5 mA. Pentru a reduce ondulația de tensiune la ieșire, valorile capacităților C3, C4 trebuie dublate. În plus, este încă posibilă reducerea mărimii ondulației prin adăugarea unui condensator de oxid de 50...100 µF în paralel cu capacitatea C6 pentru o tensiune nominală de 10 V.

Acei începători care abia încep să studieze electronica se grăbesc să construiască ceva supranatural, cum ar fi microbug-uri pentru interceptări telefonice, un tăietor cu laser de pe o unitate DVD și așa mai departe... și așa mai departe... Ce zici de asamblarea unei surse de alimentare cu o tensiune de ieșire reglabilă? Această sursă de alimentare este un element esențial în atelierul fiecărui pasionat de electronice.

De unde să începeți asamblarea sursei de alimentare?

În primul rând, trebuie să decideți asupra caracteristicilor necesare pe care viitoarea sursă de alimentare le va satisface. Parametrii principali ai sursei de alimentare sunt curentul maxim ( Imax), pe care îl poate furniza sarcinii (dispozitivului alimentat) și tensiunii de ieșire ( Ieși), care va fi la ieșirea sursei de alimentare. De asemenea, merită să decidem ce tip de sursă de alimentare avem nevoie: reglabil sau nereglementat.

Sursa de alimentare reglata este o sursă de alimentare a cărei tensiune de ieșire poate fi modificată, de exemplu, de la 3 la 12 volți. Dacă avem nevoie de 5 volți - am răsucit butonul regulatorului - avem 5 volți la ieșire, avem nevoie de 3 volți - l-am întors din nou - avem 3 volți la ieșire.

O sursă de alimentare nereglementată este o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire fixă - nu poate fi schimbată. De exemplu, binecunoscuta și utilizată sursă de alimentare „Electronics” D2-27 este nereglementată și are o tensiune de ieșire de 12 volți. De asemenea, sursele de alimentare nereglementate sunt tot felul de încărcătoare pentru telefoane mobile, adaptoare pentru modemuri și routere. Toate acestea, de regulă, sunt proiectate pentru o singură tensiune de ieșire: 5, 9, 10 sau 12 volți.

Este clar că pentru un radioamator începător este sursa de alimentare reglementată care prezintă cel mai mare interes. Poate alimenta un număr mare de dispozitive atât de casă, cât și industriale, concepute pentru diferite tensiuni de alimentare.

În continuare, trebuie să decideți asupra circuitului de alimentare. Circuitul ar trebui să fie simplu, ușor de repetat de către radioamatorii începători. Aici este mai bine să rămâneți la un circuit cu un transformator de putere convențional. De ce? Pentru că găsirea unui transformator potrivit este destul de ușoară atât pe piețele radio, cât și în electronicele de larg consum vechi. Realizarea unei surse de alimentare comutatoare este mai dificilă. Pentru o sursă de alimentare cu comutație, este necesar să se producă destul de multe părți de înfășurare, cum ar fi un transformator de înaltă frecvență, bobine de filtru etc. De asemenea, sursele de alimentare în comutație conțin mai multe componente electronice decât sursele de alimentare convenționale cu un transformator de putere.

Deci, circuitul sursei de alimentare reglate propus pentru repetare este prezentat în imagine (click pentru a mări).

Parametrii sursei de alimentare:

Tensiune de ieșire ( Ieși) – de la 3,3...9 V;

Curent maxim de sarcină ( Imax) – 0,5 A;

Amplitudinea maximă a ondulației tensiunii de ieșire este de 30 mV;

Protectie la supracurent;

Protecție împotriva supratensiunii la ieșire;

Eficiență ridicată.

Este posibilă modificarea sursei de alimentare pentru a crește tensiunea de ieșire.

Schema de circuit a sursei de alimentare constă din trei părți: un transformator, un redresor și un stabilizator.

Transformator. Transformatorul T1 reduce tensiunea de rețea alternativă (220-250 volți), care este alimentată înfășurării primare a transformatorului (I), la o tensiune de 12-20 volți, care este îndepărtată din înfășurarea secundară a transformatorului (II) . De asemenea, „part-time”, transformatorul servește ca izolație galvanică între rețeaua electrică și dispozitivul alimentat. Aceasta este o funcție foarte importantă. Dacă transformatorul se defectează brusc din orice motiv (supratensiuni etc.), atunci tensiunea rețelei nu va putea ajunge la înfășurarea secundară și, prin urmare, la dispozitivul alimentat. După cum știți, înfășurările primare și secundare ale unui transformator sunt izolate în mod fiabil unele de altele. Această circumstanță reduce riscul de șoc electric.

Redresor. Din înfășurarea secundară a transformatorului de putere T1, redresorului este furnizată o tensiune alternativă redusă de 12-20 volți. Acesta este deja un clasic. Redresorul este format dintr-o punte de diode VD1, care redresează tensiunea alternativă de la înfășurarea secundară a transformatorului (II). Pentru a netezi ondulațiile de tensiune, după puntea redresorului există un condensator electrolitic C3 cu o capacitate de 2200 microfaradi.

Stabilizator de puls reglabil.

Circuitul stabilizator de impulsuri este asamblat pe un microcircuit convertor DC/DC destul de cunoscut și accesibil - MC34063.

Ca să fie clar. Cipul MC34063 este un controler PWM specializat conceput pentru convertoare DC/DC în impulsuri. Acest cip este nucleul regulatorului de comutare reglabil utilizat în această sursă de alimentare.

Cipul MC34063 este echipat cu o unitate de protecție împotriva suprasarcinii și scurtcircuitului în circuitul de sarcină. Tranzistorul de ieșire încorporat în microcircuit este capabil să furnizeze până la 1,5 amperi de curent la sarcină. Bazat pe un cip specializat, MC34063 poate fi asamblat ca step-up ( Step Up), și în jos ( Step-down) Convertoare DC/DC. De asemenea, este posibil să construiți stabilizatori de puls reglabili.

Caracteristici ale stabilizatorilor de puls.

Apropo, stabilizatorii de comutare au o eficiență mai mare în comparație cu stabilizatorii bazați pe microcircuite din seria KR142EN ( MANnivele), LM78xx, LM317 etc. Și deși sursele de alimentare bazate pe aceste cipuri sunt foarte simplu de asamblat, sunt mai puțin economice și necesită instalarea unui radiator de răcire.

Cipul MC34063 nu necesită un radiator de răcire. Este demn de remarcat faptul că acest cip poate fi găsit adesea în dispozitivele care funcționează autonom sau care utilizează putere de rezervă. Utilizarea unui stabilizator de comutare crește eficiența dispozitivului și, în consecință, reduce consumul de energie de la baterie sau baterie. Datorită acestui fapt, timpul de funcționare autonom al dispozitivului de la o sursă de alimentare de rezervă crește.

Cred că acum este clar de ce un stabilizator de puls este bun.

Piese și componente electronice.

Acum puțin despre piesele care vor fi necesare pentru asamblarea sursei de alimentare.

Transformatoare de putere TS-10-3M1 și TP114-163M

Un transformator TS-10-3M1 cu o tensiune de ieșire de aproximativ 15 volți este de asemenea potrivit. Puteți găsi un transformator potrivit în magazinele de piese radio și pe piețele radio, principalul lucru este că îndeplinește parametrii specificați.

Cip MC34063 . MC34063 este disponibil în DIP-8 (PDIP-8) pentru montare convențională prin orificiu traversant și SO-8 (SOIC-8) pentru montare la suprafață. Desigur, în pachetul SOIC-8, cipul are dimensiuni mai mici, iar distanța dintre pini este de aproximativ 1,27 mm. Prin urmare, este mai dificil să faci o placă de circuit imprimat pentru un microcircuit în pachetul SOIC-8, în special pentru cei care abia recent au început să stăpânească tehnologia de fabricație a plăcilor de circuit imprimat. Prin urmare, este mai bine să luați cipul MC34063 într-un pachet DIP, care este mai mare ca dimensiune, iar distanța dintre pinii dintr-un astfel de pachet este de 2,5 mm. Va fi mai ușor să faci o placă de circuit imprimat pentru un pachet DIP-8.

Sufocă. Choke-urile L1 și L2 pot fi realizate independent. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de două miezuri magnetice inelare din ferită 2000HM, dimensiunea K17,5 x 8,2 x 5 mm. Dimensiunea standard este descifrată astfel: 17,5 mm. – diametrul exterior al inelului; 8,2 mm. - diametrul interior; a 5 mm. – înălțimea circuitului magnetic inel. Pentru a înfășura șocul, veți avea nevoie de un fir PEV-2 cu o secțiune transversală de 0,56 mm. 40 de spire ale unui astfel de fir trebuie înfășurate pe fiecare inel. Rotirile firului trebuie distribuite uniform peste inelul de ferită. Înainte de înfășurare, inelele de ferită trebuie învelite în pânză lăcuită. Dacă nu aveți material lăcuit la îndemână, puteți înfășura inelul cu trei straturi de bandă. Merită să ne amintim că inelele de ferită pot fi deja vopsite - acoperite cu un strat de vopsea. În acest caz, nu este nevoie să înfășurați inelele cu o cârpă lăcuită.

Pe lângă sufocaturile de casă, puteți folosi și cele gata făcute. În acest caz, procesul de asamblare a sursei de alimentare se va accelera. De exemplu, ca bobine L1, L2 puteți utiliza următoarele inductori de suprafață (SMD - inductor).

După cum puteți vedea, în partea de sus a carcasei lor este indicată valoarea inductanței - 331, care înseamnă 330 microhenry (330 μH). De asemenea, șocurile gata făcute cu cabluri radiale pentru instalarea convențională în găuri sunt potrivite ca L1, L2. Așa arată ele.

Cantitatea de inductanță de pe ele este marcată fie cu un cod de culoare, fie cu un număr. Pentru sursa de alimentare sunt potrivite inductanțe marcate 331 (adică 330 μH). Ținând cont de toleranța de ± 20%, care este permisă pentru elementele echipamentelor electrice de uz casnic, sunt potrivite și șocurile cu o inductanță de 264 - 396 μH. Orice inductor sau inductor este proiectat pentru un anumit curent continuu. De regulă, valoarea sa maximă ( I DC max) este indicat în fișa tehnică a clapetei de accelerație în sine. Dar această valoare nu este indicată pe corp în sine. În acest caz, puteți determina aproximativ valoarea curentului maxim admisibil prin inductor pe baza secțiunii transversale a firului cu care este înfășurat. După cum s-a menționat deja, pentru a produce în mod independent șocurile L1, L2, aveți nevoie de un fir cu o secțiune transversală de 0,56 mm.

Accelerația L3 este de casă. Pentru a-l realiza, aveți nevoie de un miez magnetic din ferită. 400HH sau 600HH cu diametrul de 10 mm. Puteți găsi asta în radiourile antice. Acolo este folosit ca antenă magnetică. Trebuie să rupeți o bucată de 11 mm lungime din circuitul magnetic. Acest lucru este destul de ușor de făcut; Pur și simplu puteți strânge strâns secțiunea necesară cu un clește și să întrerupeți circuitul magnetic în exces. De asemenea, puteți prinde miezul magnetic într-o menghină și apoi loviți puternic miezul magnetic. Dacă nu reușiți să rupeți cu atenție circuitul magnetic prima dată, puteți repeta operația.

Apoi, bucata rezultată de circuit magnetic trebuie înfășurată cu un strat de bandă de hârtie sau cârpă lăcuită. Apoi, înfășurăm 6 spire de fir PEV-2 pliat în jumătate cu o secțiune transversală de 0,56 mm pe circuitul magnetic. Pentru a preveni desfășurarea firului, înfășurați-l cu bandă adezivă deasupra. Acele cabluri de la care a început înfășurarea inductorului sunt ulterior lipite în circuit în locul în care punctele sunt afișate în imaginea L3. Aceste puncte indică începutul înfășurării bobinelor cu sârmă.

Adăugiri.

În funcție de nevoile dvs., puteți face anumite modificări în design.

De exemplu, în loc de o diodă zener VD3 tip 1N5348 (tensiune de stabilizare - 11 volți), puteți instala o diodă de protecție - un supresor - în circuit 1,5KE10CA.

Un supresor este o diodă de protecție puternică, funcțiile sale sunt similare cu o diodă zener, cu toate acestea, rolul său principal în circuitele electronice este de protecție. Scopul supresorului este de a suprima zgomotul impulsului de înaltă tensiune. Supresorul are o viteză mare și este capabil să stingă impulsuri puternice.

Spre deosebire de dioda zener 1N5348, supresorul 1.5KE10CA are o viteză mare de răspuns, ceea ce va afecta fără îndoială performanța protecției.

În literatura tehnică și în rândul radioamatorilor, un supresor poate fi numit diferit: diodă de protecție, diodă de limitare zener, diodă TVS, limitator de tensiune, diodă de limitare. Supresoarele pot fi găsite adesea în sursele de alimentare în comutație - acolo ele servesc ca protecție împotriva supratensiunii circuitului alimentat în cazul unor defecțiuni la sursa de comutație.

Puteți afla despre scopul și parametrii diodelor de protecție din articolul despre supresor.

Supresor 1.5KE10 C A are o scrisoare CU în nume și este bidirecțională - polaritatea instalării sale în circuit nu contează.

Dacă este nevoie de o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire fixă, atunci rezistența variabilă R2 nu este instalată, ci înlocuită cu un jumper de sârmă. Tensiunea de ieșire necesară este selectată folosind un rezistor constant R3. Rezistența sa se calculează folosind formula:

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

După transformări, obținem o formulă care este mai convenabilă pentru calcule:

R3 = (1,25 * R4)/(U out – 1,25)

Dacă utilizați această formulă, atunci pentru U out = 12 volți veți avea nevoie de un rezistor R3 cu o rezistență de aproximativ 0,42 kOhm (420 Ohm). La calcul, valoarea lui R4 este luată în kilo-ohmi (3,6 kOhm). Rezultatul pentru rezistența R3 se obține și în kilo-ohmi.

Pentru a seta mai precis tensiunea de ieșire U, puteți instala un rezistor de reglare în loc de R2 și puteți seta tensiunea necesară folosind voltmetrul mai precis.

Trebuie avut în vedere faptul că o diodă sau supresor Zener trebuie instalată cu o tensiune de stabilizare cu 1...2 volți mai mare decât tensiunea de ieșire calculată ( Ieși) alimentare electrică. Deci, pentru o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire maximă egală, de exemplu, cu 5 volți, ar trebui instalat un supresor de 1,5KE. 6V8 CA sau similar.

Fabricarea circuitelor imprimate.

O placă de circuit imprimat pentru o sursă de alimentare poate fi realizată în diferite moduri. Două metode de realizare a plăcilor cu circuite imprimate acasă au fost deja discutate pe paginile site-ului.

Cel mai rapid și mai confortabil mod este de a realiza o placă de circuit imprimat folosind un marker pentru plăci de circuit imprimat. Marker folosit Edding 792. S-a arătat la cel mai bun mod. Apropo, sigila pentru această sursă de alimentare a fost făcută doar cu acest marker.

A doua metodă este potrivită pentru cei care au multă răbdare și o mână fermă. Aceasta este o tehnologie pentru realizarea unei plăci de circuit imprimat folosind un creion corector. Aceasta este o tehnologie destul de simplă și accesibilă, care va fi utilă celor care nu au găsit un marker pentru plăci cu circuite imprimate, dar nu știu să facă plăci cu LUT sau nu au o imprimantă potrivită.

A treia metodă este similară cu a doua, doar că folosește tsaponlak - Cum se face o placă de circuit imprimat folosind tsaponlak?

În general, există o mulțime din care să alegeți.

Configurarea și verificarea sursei de alimentare.

Pentru a verifica funcționalitatea sursei de alimentare, mai întâi trebuie să o porniți, desigur. Dacă nu există scântei, fum sau pop (acest lucru este foarte posibil), atunci sursa de alimentare funcționează cel mai probabil. La început, păstrați o oarecare distanță de el. Dacă ați făcut o greșeală când ați instalat condensatori electrolitici sau le-ați setat la o tensiune de funcționare mai mică, aceștia pot „pop” și exploda. Aceasta este însoțită de stropirea electrolitului în toate direcțiile prin supapa de protecție de pe corp. Așa că fă-ți timp. Puteți citi mai multe despre condensatorii electrolitici. Nu fi leneș să citești asta – va fi util de mai multe ori.

Atenţie! Transformatorul de putere este sub tensiune înaltă în timpul funcționării! Nu pune degetele lângă el! Nu uitați de regulile de siguranță. Dacă trebuie să schimbați ceva în circuit, mai întâi deconectați complet sursa de alimentare de la rețea și apoi faceți-o. Nu există altă cale - fii atent!

La sfârșitul întregii povești, vreau să vă arăt o sursă de alimentare finită pe care am făcut-o cu mâinile mele.

Da, nu are încă o carcasă, un voltmetru și alte „bunătăți” care să faciliteze lucrul cu un astfel de dispozitiv. Dar, în ciuda acestui fapt, funcționează și a reușit deja să stingă un LED intermitent minunat în trei culori din cauza proprietarului său prost, căruia îi place să răsucească regulatorul de tensiune în mod imprudent. Vă doresc, radioamatori începători, să culegeți ceva asemănător!