Просто и надеждно захранване "направи си сам" на сегашното ниво на развитие елементна базаелектронните компоненти могат да бъдат направени много бързо и лесно. Не са необходими познания по електроника и електротехника високо ниво. Скоро ще видите това.
Направата на вашето първо захранване е доста интересно и запомнящо се събитие. Следователно важен критерий тук е простотата на веригата, така че след сглобяването тя веднага да работи без никакви разширени настройкии ощипвам.
Трябва да се отбележи, че почти всяко електронно, електрическо устройство или устройство се нуждае от захранване. Разликата е само в основните параметри - големината на напрежението и тока, чийто продукт дава мощност.
Създаването на захранване със собствените си ръце е много добър първи опит за начинаещи инженери по електроника, защото ви позволява да усетите (не върху себе си) различните стойности на токовете, протичащи в устройствата.
Съвременният пазар на захранвания е разделен на две категории: трансформаторни и безтрансформаторни. Първите са доста лесни за производство за начинаещи радиолюбители. Второто безспорно предимство е сравнително ниското ниво на електромагнитно излъчване и съответно смущения. Съществен недостатък по съвременните стандарти е значителното тегло и размери, причинени от наличието на трансформатор - най-тежкият и най-обемистият елемент във веригата.
Безтрансформаторните захранвания са лишени от последния недостатък поради липсата на трансформатор. По-скоро е там, но не в класическото представяне, а работи с високочестотно напрежение, което позволява да се намали броят на завоите и размерите на магнитната верига. В резултат на това общите размери на трансформатора са намалени. Високата честота се формира от полупроводникови ключове, в процеса на включване и изключване по зададен алгоритъм. В резултат на това възникват силни електромагнитни смущения, поради което такива източници подлежат на задължително екраниране.
Ще съберем трансформаторно захранване, което никога няма да загуби своята актуалност, тъй като все още се използва в аудио оборудване висок клас, поради минималното ниво на генериран шум, което е много важно за получаване на висококачествен звук.
Устройството и принципът на работа на захранването
Желанието да се получи възможно най-компактното готово устройство доведе до появата на различни микросхеми, вътре в които има стотици, хиляди и милиони отделни електронни елементи. Следователно почти всяко електронно устройство съдържа микросхема, чието стандартно захранване е 3,3 V или 5 V. Спомагателните елементи могат да се захранват от 9 V до 12 V DC. Ние обаче добре знаем, че контактът има променливо напрежение от 220 V с честота 50 Hz. Ако се приложи директно към микросхема или друг елемент с ниско напрежение, те моментално ще се повредят.
От това става ясно, че основната задача мрежов блокзахранването (BP) се състои в намаляване на напрежението до приемливо ниво, както и преобразуването му (коригиране) от AC в DC. Освен това нивото му трябва да остане постоянно, независимо от колебанията на входа (в изхода). В противен случай устройството ще работи нестабилно. Следователно друга важна функция на PSU е стабилизирането на нивото на напрежение.
Като цяло структурата на захранването се състои от трансформатор, токоизправител, филтър и стабилизатор.
В допълнение към основните възли се използват и редица спомагателни, напр. индикаторни светодиоди, които показват наличието на подадено напрежение. И ако PSU осигурява настройката му, тогава естествено ще има волтметър и евентуално амперметър.
Трансформатор
В тази схема се използва трансформатор за намаляване на напрежението в изход 220 V до необходимото ниво, най-често 5 V, 9 V, 12 V или 15 V. В същото време галваничната изолация на високо напрежение и ниско напрежение също се извършват вериги на напрежение. Следователно при всякакви аварийни ситуации напрежението на електронното устройство няма да надвишава стойността на вторичната намотка. Освен това галваничната изолация повишава безопасността на обслужващия персонал. В случай на докосване на устройството, човек няма да попадне под високия потенциал от 220 V.
Дизайнът на трансформатора е доста прост. Състои се от сърцевина, която действа като магнитна верига, която е направена от тънки, добре проводими пластини с магнитен поток, разделени от диелектрик, който е непроводим лак.
Най-малко две намотки са навити на сърцевината. Към него се подава едно основно (наричано още мрежа) - 220 V, а второто - вторично - намалено напрежение се отстранява от него.
Принципът на работа на трансформатора е следният. Ако се приложи напрежение към мрежовата намотка, тогава, тъй като тя е затворена, в нея ще започне да тече променлив ток. Около този ток възниква променливо магнитно поле, което се събира в ядрото и преминава през него под формата на магнитен поток. Тъй като върху сърцевината има друга намотка - вторичната, тогава под действието на променлив магнитен поток може да се види в нея електродвижеща сила(ЕМП). Когато тази намотка е накъсо до товар, през нея ще тече променлив ток.
Радиолюбителите в своята практика най-често използват два вида трансформатори, които се различават основно по вида на сърцевината - бронирани и тороидални. Последният е по-удобен за използване, тъй като е доста лесно да го навиете върху него. точно количествонавивки, като по този начин се получава необходимото вторично напрежение, което е право пропорционално на броя на навивки.
Основните два параметъра на трансформатора за нас са напрежението и тока на вторичната намотка. Ще вземем текущата стойност равна на 1 A, тъй като ще вземем ценеровите диоди за същата стойност. За какво малко по-нататък.
Продължаваме да сглобяваме захранването със собствените си ръце. И следващият пореден елемент във веригата е диоден мост, известен още като полупроводников или диоден токоизправител. Предназначен е да преобразува променливото напрежение на вторичната намотка на трансформатора в постоянно или по-скоро в коригирано пулсиращо. От тук идва и наименованието "токоизправител".
Има различни схеми за коригиране, но мостовата верига е получила най-голямо приложение. Принципът му на действие е следният. В първия полупериод на променливото напрежение токът протича по пътя през диода VD1, резистора R1 и светодиода VD5. След това токът се връща към намотката през отворения VD2.
В този момент към диодите VD3 и VD4 се прилага обратно напрежение, така че те са заключени и токът не протича през тях (всъщност тече само в момента на превключване, но това може да се пренебрегне).
В следващия полупериод, когато токът във вторичната намотка промени посоката си, ще се случи обратното: VD1 и VD2 ще се затворят, а VD3 и VD4 ще се отворят. В този случай посоката на протичане на ток през резистора R1 и светодиода VD5 ще остане същата.
Диодният мост може да бъде запоен от четири диода, свързани съгласно схемата по-горе. И можете да си купите готови. Предлагат се в хоризонтални и вертикални версии в различни кутии. Но във всеки случай те имат четири извода. Двата проводника се захранват с променливо напрежение, обозначени са със знака "~", и двата са с еднаква дължина и най-късите.
Изправеното напрежение се отстранява от другите два извода. Те са обозначени с "+" и "-". Клемата "+" има най-голяма дължина сред останалите. А в някои случаи близо до него се прави скосяване.
Филтър на кондензатора
След диодния мост напрежението има пулсиращ характер и все още е неподходящо за захранване на микросхеми и още повече микроконтролери, които са много чувствителни към различни видове падания на напрежението. Следователно е необходимо да се изглади. За да направите това, можете да използвате дросел или кондензатор. В разглежданата схема е достатъчно да използвате кондензатор. Въпреки това, той трябва да има голям капацитет, така че трябва да се използва електролитен кондензатор. Такива кондензатори често имат полярност, така че трябва да се спазва при свързване към веригата.
Отрицателният извод е по-къс от положителния и върху корпуса близо до първия е поставен знак „-“.
Волтажен регулатор LM 7805, LM 7809, LM 7812
Вероятно сте забелязали, че напрежението в контакта не е равно на 220 V, но варира в определени граници. Това е особено забележимо при свързване на мощен товар. Ако не приложите специални мерки, тогава той също ще се промени на изхода на захранването в пропорционален диапазон. Въпреки това, такива колебания са силно нежелателни и понякога неприемливи за много електронни елементи. Следователно напрежението след кондензаторния филтър подлежи на задължителна стабилизация. В зависимост от параметрите на захранваното устройство се използват две опции за стабилизиране. В първия случай се използва ценеров диод, а във втория - интегриран регулатор на напрежението. Нека разгледаме използването на последното.
В радиолюбителската практика стабилизаторите на напрежението от серията LM78xx и LM79xx са широко използвани. Две букви показват производителя. Следователно вместо LM може да има други букви, като CM. Маркировката се състои от четири цифри. Първите две - 78 или 79 означават съответно положително или отрицателно напрежение. Последните две цифри, в този случай, вместо два x: xx, показват стойността на изхода U. Например, ако има 12 на позицията на два x, тогава този стабилизатор извежда 12 V; 08 - 8 V и др.
Например, нека дешифрираме следните маркировки:
LM7805 → 5V положително напрежение
LM7912 → 12V отрицателен U
Интегралните стабилизатори имат три изхода: вход, общ и изход; оценен за 1A.
Ако изходът U значително надвишава входа и в същото време се консумира ограничаващ ток от 1 A, тогава стабилизаторът става много горещ, така че трябва да се монтира на радиатор. Дизайнът на кутията предвижда тази възможност.
Ако токът на натоварване е много по-нисък от ограничението, тогава не можете да инсталирате радиатор.
Класическата схема на захранване включва: мрежов трансформатор, диоден мост, кондензаторен филтър, стабилизатор и светодиод. Последният действа като индикатор и е свързан чрез токоограничаващ резистор.
Тъй като в тази верига стабилизаторът LM7805 е ограничаващият поток на елемента (допустимата стойност е 1 A), всички останали компоненти трябва да бъдат оценени за ток от най-малко 1 A. Следователно вторичната намотка на трансформатора е избрана за ток от един ампер. Неговото напрежение не трябва да бъде по-ниско от стабилизираната стойност. И за добро трябва да се избере от такива съображения, че след коригиране и изглаждане U трябва да бъде с 2–3 V по-високо от стабилизираното, т.е. на входа на стабилизатора трябва да се подаде няколко волта повече от изходната му стойност. В противен случай няма да работи правилно. Например, за LM7805 вход U = 7 - 8 V; за LM7805 → 15 V. Въпреки това, трябва да се има предвид, че ако стойността на U е твърде висока, микросхемата ще се нагрее много, тъй като „допълнителното“ напрежение се гаси върху вътрешното му съпротивление.
Диодният мост може да бъде направен от диоди от типа 1N4007 или можете да го вземете готов за ток от най-малко 1 A.
Изглаждащият кондензатор C1 трябва да има голям капацитет от 100 - 1000 uF и U = 16 V.
Кондензаторите C2 и C3 са проектирани да изглаждат високочестотните пулсации, които възникват при работа на LM7805. Те са монтирани за по-голяма надеждност и имат препоръчителен характер от производители на стабилизатори от този тип. Без такива кондензатори веригата също работи добре, но тъй като те не струват практически нищо, по-добре е да ги поставите.
Направи си сам захранване за 78 Л 05, 78 Л 12, 79 Л 05, 79 Л 08
Често е необходимо да се захранва само една или двойка микросхеми или транзистори с ниска мощност. В този случай не е рационално да се използва мощно захранване. Следователно най-добрият вариант би бил използването на стабилизатори от сериите 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 и др. Те са проектирани за максимален ток от 100 mA = 0,1 A, но в същото време са много компактни и не по-големи от конвенционален транзистор по размер, а също така не изискват монтаж на радиатор.
Диаграмата за маркиране и свързване е подобна на тази на серията LM, разгледана по-горе, само разположението на щифтовете се различава.
Например е показана схемата на свързване на стабилизатора 78L05. Подходящ е и за LM7805.
Схемата за включване на стабилизатори на отрицателно напрежение е показана по-долу. Входът е -8V, а изходът е -5V.
Както можете да видите, създаването на захранване със собствените си ръце е много просто. Всяко напрежение може да се получи чрез инсталиране на подходящ стабилизатор. Трябва да запомните и параметрите на трансформатора. След това ще разгледаме как да направим захранване с регулиране на напрежението.
Наскоро попаднах на любопитна електрическа схема на просто, но доста добро захранване за начално ниво, способно да доставя 0-24 V при ток до 5 ампера. Захранването осигурява защита, тоест ограничаване на максималния ток в случай на претоварване. Прикаченият архив съдържа печатна платка и документ, който описва настройките на това устройство, както и връзка към уебсайта на автора. Моля, прочетете внимателно описанието, преди да сглобите.
Ето снимка на моята версия на PSU, изглед на готовата платка и можете да видите как грубо да приложите кутията от стар компютър ATX. Корекцията се извършва 0-20 V 1,5 A. Кондензатор C4 за такъв ток е настроен на 100 uF 35 V.
В случай на късо съединение се издава максимално ограничен ток и светодиодът светва, донесе ограничителния резистор към предния панел.
Индикатор за захранване
Проведох одит, намерих няколко прости M68501 стрелки за това PSU. Прекарах половин ден в създаване на екран за него, но все пак го нарисувах и го настроих фино до необходимите изходни напрежения.
Съпротивлението на използваната индикаторна глава и използвания резистор са посочени в прикачения файл на индикатора. Разпространих предния панел на блока, ако някой има нужда от корпус от ATX захранване за преработка, ще бъде по-лесно да пренаредите надписите и да добавите нещо, отколкото да създадете от нулата. Ако са необходими други напрежения, скалата може просто да се калибрира отново, това ще бъде по-лесно. Ето готовия изглед на регулираното захранване:
Фолио - самозалепващо тип "бамбук". Индикаторът има подсветка Зелен цвят. Червен светодиод вниманиепоказва, че защитата от претоварване е активирана.
Добавки от BFG5000
Максималният ограничаващ ток може да бъде направен повече от 10 A. На охладителя - ролка от 12 волта плюс регулатор на скоростта на температурата - от 40 градуса започва да увеличава скоростта. Грешката на веригата не влияе особено на работата, но съдейки по измерванията по време на късо съединение, се появява увеличение на предаваната мощност.
Силовият транзистор инсталира 2n3055, всичко останало също е чужди аналози, с изключение на BC548 - инсталирах KT3102. Оказа се наистина неразрушим BP. За начинаещи радиолюбители, това е всичко.
Изходният кондензатор е настроен на 100 uF, напрежението не скача, настройката е гладка и без видими забавяния. Зададох изчислението, както е посочено от автора: 100 микрофарада капацитет на 1 A ток. Авторите: Игорани BFG5000.
Обсъдете статията ЗАХРАНВАНЕ С РЕГУЛИРАНЕ НА ТОК И НАПРЕЖЕНИЕ
Доста често по време на тестване трябва да захранвате различни занаяти или устройства. И използването на батерии, изборът на подходящо напрежение, вече не беше радост. Затова реших да събера регулируемо захранване. От няколкото опции, които ми дойдоха на ум, а именно: преправете захранване от компютър ATX или сглобете линеен, или закупете комплект KIT, или го сглобете от готови модули - избрах последното.
Хареса ми тази опция за сглобяване поради неизискващи познания в областта на електрониката, скорост на сглобяване и в този случай бърза смяна или добавяне на някой от модулите. Общата цена на всички компоненти излезе около $15, а мощността накрая се оказа ~100 вата, с максимално изходно напрежение 23V.
За да създадете това регулируемо захранване, ще ви трябва:
- Импулсно захранване 24V 4A
- Понижаващ преобразувател за XL4015 4-38V към 1.25-36V 5A
- Волт-амперметър 3 или 4 знака
- Два понижаващи преобразувателя на LM2596 3-40V към 1.3-35V
- Два потенциометъра 10K и копчета за тях
- Два терминала за банани
- Бутон за включване/изключване и контакт 220V
- Вентилатор 12V, в моя случай 80 мм тънък
- Корпус, каквото и да е
- Стойки и болтове за закрепване на дъски
- Кабелите, които използвах са от мъртво ATX захранване.
След като намерим и придобием всички компоненти, пристъпваме към сглобяването според схемата по-долу. Според него ще получим регулируемо захранване с промяна на напрежението от 1.25V до 23V и ограничение на тока до 5A, плюс допълнителна възможностзареждане на устройства чрез USB портове, количеството на консумирания ток, което ще се показва на V-A измервателя.
Предварително маркираме и изрязваме отвори за волт-амперметър, копчета на потенциометъра, клеми, USB изходи на предната страна на кутията.
Под формата на платформа за закрепване на модули използваме парче пластмаса. Той ще предпази от нежелано късо съединение на корпуса.
Маркираме и пробиваме местоположението на дупките в дъските, след което завинтваме стелажите.
Закрепваме пластмасовата подложка към тялото.
Запояваме клемата на захранването и запояваме три проводника към + и -, предварително нарязани дължини. Една двойка ще отиде към главния преобразувател, втората към преобразувателя за захранване на вентилатора и волт-амперметъра, третата към преобразувателя за USB изходи.
Инсталираме захранващ конектор 220V и бутон за включване / изключване. Запояваме проводниците.
Закрепваме захранването и свързваме проводници 220V към терминала.
Разбрахме основния източник на енергия, сега преминаваме към основния преобразувател.
Запояваме клемите и тримерните резистори.
Запояваме проводниците към потенциометрите, отговорни за регулиране на напрежението и тока, и към преобразувателя.
Запоете дебелия червен проводник от V-A метрии изход плюс от основната сонда към изходния положителен извод.
Подготвя се USB изход. Свързваме датата + и - за всяко USB отделно, за да може свързаното устройство да се зарежда, а не да се синхронизира. Запоете проводниците към паралелните + и - захранващи контакти. Проводниците са по-добре да се вземат по-дебели.
Запояваме жълтия проводник от V-A измервателя и отрицателния проводник от USB изходите към изходния отрицателен терминал.
Свързваме захранващите проводници на вентилатора и V-A измервателя към изходите на допълнителния преобразувател. За вентилатора можете да сглобите термостат (диаграмата по-долу). Ще ви трябва: мощен MOSFET транзистор (N канал) (взех го от захранващия кабел на процесора на дънна платка), тример 10 kOhm, NTC температурен сензор със съпротивление 10 kOhm (термистор) (взех го от развалено ATX захранване). Фиксираме термистора с горещо лепило към микросхемата на главния преобразувател или към радиатора на тази микросхема. Настройваме тримера на определена температура на работа на вентилатора, например 40 градуса.
Запояваме към изхода плюс друг, допълнителен конвертор плюс USB изходи.
Вземаме един чифт проводници от захранването и го запояваме към входа на главния преобразувател, след това втория към входа на допълнителния. конвертор към USB, за осигуряване на входящо напрежение.
Закрепваме вентилатора с решетка.
Запояваме третата двойка проводници от захранването към допълнителния. вентилаторен преобразувател и V-A метър. Закрепваме всичко към сайта.
Свързваме проводниците към изходните клеми.
Закрепваме потенциометрите към предната страна на кутията.
Поправяме USB изходите. За надеждно фиксиране е направен U-образен монтаж.
Задайте изходното напрежение на преобразуватели: 5.3V, като се вземе предвид спадът на напрежението, когато товарът е свързан към USB, и 12V.
Стягаме кабелите за чист интериорен вид.
Затваряме кутията с капак.
Залепваме краката за стабилност.
Регулираното захранване е готово.
Видео версия на прегледа:
P.S. Можете да направите покупка малко по-евтино с помощта на epn cashback - специализирана система за връщане на част от парите, изразходвани за покупки от AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon. Използвайки cashback epn, можете да си върнете от 7% до 15% от парите, похарчени в тези магазини. Е, ако искате да печелите пари от покупки, тогава сте тук -
Подбираме детайлите. Ако имате радиатор с охладител от стар или дефектен компютър, тогава не пропускаме такъв шанс - това ще намали размерите на устройството, като в същото време ще улесни топлинния режим на стабилизатора.
Микросхемите на 5-волтови стабилизатори са по-добре да се вземат вносни в пластмасова кутия - в този случай не е необходима допълнителна електрическа изолация.
Транзисторът KT819 може да бъде заменен с KT853 с леко намаление на резерва на мощност, но това няма да се показва по време на работа на устройството - транзисторите от серията KT853 са проектирани за максимален постоянен ток до 7,5 A. При използване на трансформатор с по-ниска мощност, можете да минете с по-малко мощни транзистори, например серии KT805, KT817, D2396 и др.
Диодите на Шотки от серията S10C40 или KD270BS могат да се използват като токоизправителни диоди, като се монтират на общ радиатор с регулиращ транзистор - не е необходима електрическа изолация между корпусите им.
Филтърният кондензатор C1 трябва да има капацитет най-малко 8000 uF. Ако това не е така, тогава този капацитет може да се запълни с няколко кондензатора - например като на снимката 4 бр. при 2200 uF. Работното напрежение на кондензаторите C1, C3 и C5 е избрано равно на 35 V или малко по-високо.
Тези начинаещи, които току-що започват да учат електроника, бързат да изградят нещо свръхестествено, като микробъгове за подслушване, лазерен нож от DVD устройство и така нататък ... и така нататък ... Но какво ще кажете за сглобяването на захранване с регулируемо изходно напрежение? Такова захранване е незаменим артикул в работилницата на всеки любител на електрониката.
Откъде да започна сглобяването на захранването?
Първо, трябва да вземете решение за необходимите характеристики, които бъдещото захранване ще задоволи. Основните параметри на захранването са максималният ток ( Imax), които може да даде на товара (захранвано устройство) и изходно напрежение (U out), който ще бъде на изхода на захранването. Също така си струва да решим от кое захранване се нуждаем: регулируемаили нерегламентиран.
Регулируемо захранване - това е захранване, чието изходно напрежение може да се променя, например, в диапазона от 3 до 12 волта. Ако имаме нужда от 5 волта - завъртяхме копчето на регулатора - получихме 5 волта на изхода, имаме нужда от 3 волта - завъртяхме го отново - получихме 3 волта на изхода.
Нерегулираното захранване е захранване с фиксирано изходно напрежение, което не може да се променя. Така например добре познатият и широко разпространен захранващ блок "Електроника" D2-27 е нерегулиран и има изход от 12 волта напрежение. Освен това нерегулираните захранвания са всякакви зарядни за мобилни телефони, адаптери за модем и рутер. Всички те, като правило, са проектирани за едно изходно напрежение: 5, 9, 10 или 12 волта.
Ясно е, че за начинаещ радиолюбител най-голям интерес представлява регулируемото захранване. Те могат да захранват огромен брой както домашни, така и индустриални устройства, предназначени за различни захранващи напрежения.
След това трябва да вземете решение за веригата на захранване. Веригата трябва да е проста, лесна за повторение от начинаещи радиолюбители. Тук е по-добре да се спрем на веригата с конвенционален силов трансформатор. Защо? Тъй като намирането на подходящ трансформатор е достатъчно лесно както на радио пазарите, така и на старата битова електроника. Направата на импулсно захранване е по-трудна. За импулсен блокзахранване, е необходимо да се произвеждат много части за намотаване, като високочестотен трансформатор, филтърни дросели и т.н. Освен това импулсните захранващи устройства съдържат повече електронни компоненти от конвенционалните захранващи устройства със захранващ трансформатор.
И така, схемата на регулируемото захранване, предложена за повторение, е показана на снимката (щракнете за уголемяване).
Параметри на захранването:
Изходно напрежение ( U out) - от 3,3 ... 9 V;
Максимален ток на натоварване ( Imax) - 0,5 A;
Максималната амплитуда на пулсациите на изходното напрежение е 30 mV;
Защита от свръхток;
Защита срещу поява на пренапрежение на изхода;
Висока ефективност.
Възможно е да се модифицира захранването с цел увеличаване на изходното напрежение.
Схемата на захранването се състои от три части: трансформатор, токоизправител и стабилизатор.
Трансформатор. Трансформатор T1 понижава променливото мрежово напрежение (220-250 волта), което се подава към първичната намотка на трансформатора (I), до напрежение от 12-20 волта, което се отстранява от вторичната намотка на трансформатора (II) . Също така в комбинация трансформаторът служи като галванична изолация между мрежата и захранваното устройство. Това е много важна функция. Ако внезапно трансформаторът се повреди по някаква причина (пренапрежение на захранването и т.н.), тогава мрежовото напрежение няма да може да стигне до вторичната намотка и следователно до захранваното устройство. Както знаете, първичната и вторичната намотка на трансформатора са надеждно изолирани една от друга. Това обстоятелство намалява риска от токов удар.
Токоизправител. От вторичната намотка на силовия трансформатор Т1 към токоизправителя се подава намалено променливо напрежение от 12-20 волта. Това вече е класика. Токоизправителят се състои от диоден мост VD1, който коригира променливото напрежение от вторичната намотка на трансформатора (II). За да се изгладят вълните на напрежението, след токоизправителния мост има електролитен кондензатор C3 с капацитет 2200 микрофарада.
Регулируем превключващ стабилизатор.
Схема превключващ регулаторсглобен на доста добре известен и достъпен DC / DC преобразувател чип - MC34063.
За да е ясно. MC34063 е специален PWM контролер, предназначен за превключване на DC/DC преобразуватели. Този чип е ядрото на регулируемия превключващ регулатор, който се използва в това захранване.
MC34063 е оборудван със защита от претоварване и късо съединение във веригата на натоварване. Изходният транзистор, вграден в микросхемата, може да достави до 1,5 ампера ток към товара. На основата специализирана микросхема MC34063 може да бъде изграден като бустери ( стъпка нагоре), и понижаване ( слизам) DC/DC преобразуватели. Също така е възможно да се изградят регулируеми импулсни стабилизатори.
Характеристики на импулсните стабилизатори.
Между другото, превключващите регулатори имат по-висока ефективност в сравнение със стабилизаторите, базирани на микросхеми от серия KR142EN ( Кренки), LM78xx, LM317 и др. И въпреки че захранващите устройства, базирани на тези микросхеми, са много лесни за сглобяване, те са по-малко икономични и изискват инсталиране на охлаждащ радиатор.
MC34063 не изисква радиатор. Струва си да се отбележи, че тази микросхема може да се намери доста често в устройства, които работят автономно или използват резервно захранване. Използването на превключващ регулатор повишава ефективността на устройството и следователно намалява консумацията на енергия от батерията или батерията. Благодарение на това се увеличава офлайн времеработа на устройството от резервен източникхранене.
Мисля, че сега е ясно какво е добър стабилизатор на импулса.
Детайли и електронни компоненти.
Сега малко за детайлите, които ще са необходими за сглобяване на захранването.
Силови трансформатори ТС-10-3М1 и ТП114-163М
Подходящ е и трансформатор TS-10-3M1 с изходно напрежение около 15 волта. В магазините за радиочасти и радиопазарите можете да намерите подходящ трансформатор, стига да отговаря на посочените параметри.
Чип MC34063 . MC34063 се предлага в пакети DIP-8 (PDIP-8) за конвенционален монтаж през отвор и SO-8 (SOIC-8) за повърхностен монтаж. Естествено, в пакета SOIC-8 микросхемата е по-малка, а разстоянието между щифтовете е около 1,27 mm. Така че направи печатна електронна платказа микросхема в пакет SOIC-8 е по-трудно, особено за тези, които едва наскоро са започнали да овладяват технологията за производство на печатни платки. Ето защо е по-добре да вземете чипа MC34063 в DIP пакет, който е по-голям по размер, а разстоянието между щифтовете в такъв пакет е 2,5 mm. Ще бъде по-лесно да направите печатна платка за пакета DIP-8.
дросели. Дроселите L1 и L2 могат да бъдат направени независимо. Това ще изисква две пръстеновидни магнитни сърцевини, изработени от 2000HM ферит, размер K17,5 x 8,2 x 5 mm. Стандартният размер означава: 17,5 мм. - външен диаметър на пръстена; 8,2 мм. - вътрешен диаметър; и 5 мм. е височината на пръстеновидната магнитна верига. За да навиете индуктора, се нуждаете от проводник PEV-2 с напречно сечение 0,56 mm. На всеки пръстен трябва да се навият 40 навивки от такъв проводник. Навивките на жицата трябва да бъдат равномерно разпределени върху феритния пръстен. Преди навиване феритните пръстени трябва да бъдат увити с лакирана кърпа. Ако нямате лакирана кърпа под ръка, тогава можете да увиете пръстена с лента на три слоя. Струва си да се помни, че феритните пръстени вече могат да бъдат боядисани - покрити със слой боя. В този случай не е необходимо да увивате пръстените с лакирана кърпа.
Освен домашни дросели можете да използвате и готови. В този случай процесът на сглобяване на захранването ще се ускори. Например като дросели L1, L2 можете да използвате тези повърхностно монтирани индуктивности (SMD - дросел).
Както можете да видите, в горната част на кутията им е посочена стойността на индуктивността - 331, което означава 330 микрохенри (330 μH). Също като L1, L2 са подходящи готови дросели с радиални изводи за конвенционален монтаж в отвори. Те изглеждат така.
Стойността на индуктивността върху тях е маркирана или с цветен код, или с цифра. За захранването са подходящи индуктивности, обозначени с 331 (т.е. 330 uH). Като се има предвид толерансът от ± 20%, който е разрешен за елементи на домакинско електрическо оборудване, дросели с индуктивност 264 - 396 μH също са подходящи. Всеки индуктор или индуктор е проектиран за определен постоянен ток. Като правило максималната му стойност ( IDC макс) е посочено в листа с данни за самия дросел. Но тази стойност не е посочена на самото тяло. В този случай е възможно приблизително да се определи стойността на максимално допустимия ток през индуктора според напречното сечение на проводника, с който е навит. Както вече споменахме, за самостоятелно производстводроселите L1, L2 изискват проводник с напречно сечение 0,56 mm.
Дросел L3 домашен. За производството му е необходима феритна магнитна верига. 400HHили 600HH 10 mm в диаметър. Можете да намерите това в ретро радиостанции. Там се използва като магнитна антена. От магнитната верига трябва да отчупите парче с дължина 11 мм. Това е достатъчно лесно да се направи, феритът се счупва лесно. Можете просто да затегнете плътно необходимия сегмент с клещи и да прекъснете излишната магнитна верига. Можете също така да затегнете магнитната верига в менгеме и след това рязко да ударите магнитната верига. Ако за първи път не е възможно внимателно да прекъснете магнитната верига, тогава можете да повторите операцията.
След това полученото парче от магнитната верига трябва да бъде увито със слой хартиена лента или лакирана кърпа. След това навиваме 6 навивки от проводника PEV-2, сгънат наполовина с напречно сечение 0,56 mm върху магнитната верига. За да предотвратим размотаването на жицата, ние я увиваме отгоре с лента. Тези проводници, от които започва намотката на индуктора, впоследствие се запояват във веригата на мястото, където точките са показани на изображение L3. Тези точки показват началото на навиването на намотките с тел.
Допълнения.
В зависимост от нуждите могат да се направят определени промени в дизайна.
Например, вместо ценеров диод VD3 от тип 1N5348 (стабилизиращо напрежение - 11 волта), във веригата може да се монтира защитен диод - супресор 1.5KE10CA.
Супресорът е мощен защитен диод, подобен по функция на ценеров диод, но основната му роля в електронните схеми е защитна. Предназначението на супресора е да потиска високоволтовия импулсен шум. Супресорът има висока скорост и е в състояние да гаси мощни импулси.
За разлика от ценеровия диод 1N5348, супресорът 1.5KE10CA има висока скорост на реакция, което несъмнено ще повлияе на ефективността на защитата.
В техническата литература и в комуникационната среда на радиолюбителите супресорът може да се нарече по различен начин: защитен диод, ограничителен ценеров диод, TVS диод, ограничител на напрежението, ограничителен диод. Супресорите често могат да бъдат намерени в импулсни захранвания - там те служат като защита от пренапрежение на захранващата верига в случай на неизправност на импулсното захранване.
Можете да научите за предназначението и параметрите на защитните диоди от статията за супресора.
Супресор 1,5КЕ10 ° С А има писмо ОТ в името и е двупосочен - полярността на неговата инсталация във веригата няма значение.
Ако има нужда от захранване с фиксирано изходно напрежение, тогава променливият резистор R2 не се инсталира, а се заменя с жичен джъмпер. Желаното изходно напрежение се избира с помощта на постоянен резистор R3. Съпротивлението му се изчислява по формулата:
U out \u003d 1,25 * (1 + R4 / R3)
След трансформациите се получава формула, която е по-удобна за изчисления:
R3 \u003d (1,25 * R4) / (U out - 1,25)
Ако използвате тази формула, тогава за U out \u003d 12 волта е необходим резистор R3 със съпротивление от около 0,42 kOhm (420 Ohm). При изчисляване стойността на R4 се приема в килооми (3,6 kOhm). Резултатът за резистора R3 също се получава в килоома.
За по-точна настройка на изходното напрежение U out, вместо R2, можете да инсталирате резистор за настройка и да зададете по-точно необходимото напрежение с помощта на волтметъра.
В този случай трябва да се отбележи, че трябва да се инсталира ценеров диод или супресор със стабилизиращо напрежение от 1 ... 2 волта повече от изчисленото изходно напрежение ( U out) захранване. Така че за захранване с максимално изходно напрежение, равно на например 5 волта, трябва да се инсталира супресор 1.5KE 6V8 CA или подобен.
Производство на печатни платки.
Може да се направи печатната платка за захранването различни начини. Два метода за производство на печатни платки у дома вече са описани на страниците на сайта.
Най-бързият и удобен начин е да направите печатна платка с помощта на маркер за печатна платка. Маркерът е приложен Единг 792. Той се показа от най-добрата страна. Между другото, печатът за това захранване е направен точно с този маркер.
Вторият метод е подходящ за тези, които имат много търпение и здрава ръка в резерв. Това е технология за изработка на печатна платка с корекционен молив. Тази, доста проста и достъпна технология, ще бъде полезна за тези, които не могат да намерят маркер за печатни платки, но не знаят как да правят платки с LUT или нямат подходящ принтер.
Третият метод е подобен на втория, само че използва запонлак - Как да си направим печатна платка със запонлак?
Като цяло има от какво да избирате.
Настройка и тестване на захранването.
За да проверите работата на захранването, първо трябва, разбира се, да го включите. Ако няма искри, дим и пукания (това е съвсем реално), тогава PSU е по-вероятно да работи. В началото дръжте известно разстояние от него. Ако сте направили грешка при инсталирането на електролитни кондензатори или сте ги настроили на по-ниско работно напрежение, тогава те могат да „изскочат“ - да експлодират. Това е съпроводено с пръскане на електролит във всички посоки през предпазния клапан на тялото. Така че отделете време. Можете да прочетете повече за електролитните кондензатори. Не бъдете мързеливи да го прочетете - ще ви бъде полезно повече от веднъж.
внимание!По време на работа силовият трансформатор трябва да е под високо напрежение! Не пъхайте пръстите си в него! Не забравяйте за правилата за безопасност. Ако трябва да промените нещо във веригата, първо изключете напълно захранването от мрежата и след това го направете. Няма как иначе - внимавайте!
Към края на цялата тази история искам да покажа едно готово захранване, направено от мен.
Да, той все още няма калъф, волтметър и други "кифли", които улесняват работата с такова устройство. Но въпреки това работи и вече успя да изгори страхотен трицветен мигащ светодиод заради глупавия му собственик, който обича да върти безразсъдно регулатора на напрежението. Пожелавам ви, начинаещи радиолюбители, да сглобите нещо подобно!
