DIY napájecí zdroj

Teď musím zůstat doma. Nudný. Pouzdro s napájecím transformátorem bylo uvolněno. Když jsem přemýšlel, co s tím, rozhodl jsem se udělat dlouhodobý projekt. I když mám podobný přístroj, vyrobím si jiný. Vyrobím nabíječku na olověné baterie.

Kompaktní nastavitelný zdroj 24V 5A

Rozhodl jsem se předělat svůj laboratorní napájecí zdroj. Přestože je spolehlivý, je těžký a zabírá hodně místa. Místa na ploše není nikdy dost. Plánování přeskupení. Rozhodl jsem se zavěsit nástěnnou polici a je pod ní spousta místa. Nápad přišel rychle, dělám to

Kompaktní nastavitelný napájecí zdroj

Nastavitelný zdroj je užitečná věc. Obecně si myslím, že by měl být dostatečný počet napájecích zdrojů. Můj otec potřeboval nastavitelný napájecí zdroj pro malé potřeby. Po prostudování svých vkladů jsem shromáždil určitý počet komponent. Rozhodl se sbírat

Výkonný 12V pulzní napájecí zdroj pro vlastní potřebu

V tomto článku se s vámi chci podělit o své zkušenosti s tvorbou pulzních napájecích zdrojů. Budeme mluvit o tom, jak sestavit pulzní napájecí zdroj vlastníma rukama na mikroobvodu IR2153. Čip IR2153 je vysokonapěťový ovladač

Jak převést počítačový napájecí zdroj na nabíječku

Bylo potřeba dobít autobaterii. Můžete si vzít LBP, ale já ho používám v dílně. Rozhodl jsem se sestavit nabíječku do garáže. Při přemýšlení o designu jsem se rozhodl rozhodnout pro přepracování napájecího zdroje počítače

Výkonný napájecí zdroj s proudovou ochranou

Každý, kdo sestavuje elektronické obvody, potřebuje univerzální zdroj energie, který umožňuje měnit výstupní napětí v širokém rozsahu, řídit proud a v případě potřeby vypnout napájené zařízení. V obchodech jsou podobné

Jednoduchý třínapěťový napájecí zdroj

Rozhodl jsem se vyrobit vícenapěťový zdroj z počítačového zdroje. Na World Wide Web je mnoho návrhů. V Číně existují i ​​hotová řešení, jako jsou nástavce na napájení počítače. Já, když jsem vybral určitou částku

Napájecí zdroj pro začínajícího radioamatéra

Mnohým z nás se nashromáždily různé napájecí zdroje z notebooků, tiskáren nebo monitorů s napětím +12, +19, +22. Jedná se o vynikající napájecí zdroje, které mají ochranu jak proti zkratu, tak i proti přehřátí. Kdežto doma amatérské rádio

Spolehlivé laboratorní napájení

Mám regulovatelný zdroj. Reguluje se pouze napětí, proto neexistuje žádná regulace proudu. Pro některé účely je to dostačující. Rozhodl jsem se sestavit blok s regulací proudu a napětí. Laboratorní napájecí zdroj, dále LBP, je velmi

Výkonný lineární stabilizátor napětí

K napájení různých ručně vyrobených elektronických zařízení a obvodů potřebujete zdroj, jehož výstupní napětí lze nastavit v širokém rozsahu. S jeho pomocí můžete pozorovat, jak se obvod chová pod jedním nebo druhým

Přepínač napětí mezi svorkami zdroje napájení počítače

Když opravujete napájecí zdroj počítače nebo provádíte úpravy, musíte neustále provádět měření napětí. Někdy je také nutné měřit odpor na základě výstupních napětí. Rozhodl jsem se sestavit adaptér mezi napájecí zdroj a

Jednoduchý nastavitelný napájecí zdroj

Když sestavujete jakýkoli elektronický domácí výrobek, potřebujete k jeho testování napájecí zdroj. Na trhu je široká škála hotových řešení. Krásně navržený a má mnoho funkcí. Existuje také mnoho stavebnic pro vlastní výrobu. už nejsem

Laboratorní napájecí zdroj

Při vytváření různých elektronických zařízení dříve nebo později vyvstává otázka, co použít jako zdroj energie pro domácí elektroniku. Řekněme, že jste sestavili nějaký druh LED blikače, teď ho potřebujete z něčeho napájet

Jednoduchý napájecí zdroj pro LED pásek

Dobré odpoledne, milí čtenáři! Dnes si postavíme jednoduchý napájecí zdroj pro nízkopříkonové zátěže. Dovolte mi hned říci, že výkon obvodu lze zvýšit, ale o tom později.

Parametrický stabilizátor na tranzistoru a zenerově diodě

Jak víte, žádné elektronické zařízení nefunguje bez vhodného zdroje energie. V nejjednodušším případě může jako zdroj energie fungovat běžný transformátor a diodový můstek (usměrňovač) s vyhlazovacím kondenzátorem.

Jednoduchý nastavitelný napájecí zdroj se třemi čipy LM317

Dobrý den, dnes vám řeknu, jak vyrobit nastavitelný napájecí zdroj založený na mikroobvodech lm317. Obvod bude schopen vydávat až 12 voltů a 5 ampérů.

Jednoduchá tepelná elektrárna vlastníma rukama

Jak nabíjet mobilní telefon pomocí svíčky? Je to velmi jednoduché – jednoduchou tepelnou elektrárnu sestavíte jen z pár velmi dostupných prvků. Tato věc je docela skvělá, můžete si ji vzít s sebou na túru nebo rybaření a dovnitř

Výkonné napájení z mikrovlnného transformátoru

Tato mistrovská třída bude trochu kontroverzní a způsobí nejeden nesouhlasný názor. Chci se podělit o to, jak vyrobit výkonný usměrňovač – napájecí jednotku pro napětí, které potřebuji – z transformátoru mikrovlnné trouby. Velmi často mikrovlnky

Jednoduchý napájecí zdroj s nastavitelným napětím

Ahoj! Toto je můj první tutoriál! Všichni jsme obklopeni elektrickými spotřebiči s různými specifikacemi. Většina z nich pracuje přímo z napájení 220 V AC. Co když ale vymýšlíte nějaké nestandardní zařízení, popř

Laboratorní napájecí zdroj

Hezký den všem! Dnes bych vám rád představil Laboratorní napájecí zdroj (LPS). Myslím, že každý začínající radioamatér čelil problému získání potřebného napětí pro ten či onen jeho domácí výrobek, protože každý

Oprava pulzního zdroje

Videokamery, stejně jako auta, přestaly být luxusním zbožím a staly se nezbytnými zařízeními. Pokud je však samotná videokamera vyrobena dobře a její selhání bez jakýchkoli vnějších příčin je vzácným jevem, pak s

Nabíječka autobaterií

Každý motorista má dříve nebo později problémy s baterií. Ani já jsem tomuto osudu neunikl. Po 10 minutách neúspěšných pokusů nastartovat auto jsem se rozhodl, že si potřebuji koupit nebo vyrobit nabíječku sám. Večer

Nabíječka pro přenosné baterie

Na jednom z radioamatérských stanovišť jsem viděl obvod pro nabíjení přenosných Ni-Mn a Ni-Cd akumulátorů s provozním napětím 1,2-1,4 V z USB portu. Toto zařízení dokáže nabíjet přenosné baterie proudem přibližně 100

Auto měnič 12-220V

Asi před šesti měsíci jsem si koupil auto. Nebudu popisovat všechny upgrady provedené pro jeho vylepšení, zaměřím se pouze na jeden. Jedná se o měnič 12-220V pro napájení domácí elektroniky z palubní sítě vozidla. Samozřejmě by to bylo možné

«Udělejte to sami – udělejte to sami» – stránka zajímavých domácích výrobků vyrobených z odpadových materiálů a předmětů doma. Mistrovské kurzy krok za krokem s fotografiemi a popisy, technologiemi, životními hacky – vše, co skutečný mistr nebo jen řemeslník potřebuje pro vyšívání. Řemesla jakékoli složitosti, velký výběr směrů a nápadů pro kreativitu.

• Yandex Zen
• Přidejte svůj domácí produkt
• Nedávné komentáře
• Pro videoblogera
• Napište nám
• Zásady ochrany osobních údajů

Usměrňovač je zařízení pro přeměnu střídavého napětí na stejnosměrné napětí. Je to jedna z nejběžnějších součástí elektrických spotřebičů, od vysoušečů vlasů až po všechny typy stejnosměrných napájecích zdrojů. Existují různé obvody usměrňovače a každý z nich do určité míry zvládá svůj úkol. V tomto článku vám řekneme, jak vyrobit jednofázový usměrňovač a proč je potřeba.

Definice

Usměrňovač je zařízení určené k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud. Slovo „konstanta“ není zcela správné, faktem je, že na výstupu usměrňovače, v sinusovém obvodu střídavého napětí, bude v každém případě nestabilizované pulzující napětí. Jednoduše řečeno: konstantní ve znamení, ale měnící se ve velikosti.

Existují dva typy usměrňovačů:

• Půlvlna. Usměrňuje pouze jednu půlvlnu vstupního napětí. Vyznačuje se silnými pulzacemi a napětím nižším než vstupní napětí.
• Plná vlna. Podle toho se narovnají dvě půlvlny. Zvlnění je nižší, napětí je vyšší než na vstupu usměrňovače – to jsou dvě hlavní charakteristiky.

Co znamená stabilizované a nestabilizované napětí?

Stabilizované napětí je takové, které nemění hodnotu bez ohledu na zátěž nebo rázy vstupního napětí. U transformátorových napájecích zdrojů je to zvláště důležité, protože výstupní napětí závisí na vstupním napětí a liší se od něj Ktransformační časy.

Nestabilizované napětí – mění se v závislosti na rázech v napájecí síti a charakteristikách zátěže. Při takovém napájení nemusí připojená zařízení v důsledku poklesů napětí správně fungovat nebo se mohou stát zcela nefunkční a selhat.

Výstupní napětí

Hlavní veličiny střídavého napětí jsou amplituda a efektivní hodnota. Když říkají „v síti je 220V AC“, mají na mysli efektivní napětí.

Když mluvíme o hodnotě amplitudy, znamenají, kolik voltů je od nuly do horního bodu půlvlny sinusovky.

Pomineme-li teorii a řadu vzorců, můžeme říci, že efektivní napětí je 1.41krát menší než amplituda. Nebo:

Amplituda napětí v síti 220V se rovná:

Schémata

Půlvlnný usměrňovač se skládá z jedné diody. Jednoduše nedovolí, aby prošla zpětná půlvlna. Výstupní napětí je silně pulzující od nuly do hodnoty amplitudy vstupního napětí.

Velmi zjednodušeně řečeno, v tomto obvodu je polovina vstupního napětí přiváděna do zátěže. To ale není úplně správné.

Celovlnné obvody předají zátěži obě půlvlny vstupu. Hodnota amplitudy napětí byla zmíněna výše v článku, takže i napětí na výstupu usměrňovače je velikostně nižší než efektivní veličina na vstupu.

Ale pokud vyhladíte pulsace pomocí kondenzátoru, pak čím menší jsou pulsace, tím blíže bude napětí k amplitudě.

O vyhlazení pulsací si povíme později. Teď se na to podíváme obvody diodového můstku.

1. Usměrňovač podle Gretzova schématu nebo diodový můstek;

2. Usměrňovač středového bodu.

První schéma je běžnější. Skládá se z diodového můstku – čtyři diody jsou navzájem spojeny do „čtverce“ a na jeho ramena je připojena zátěž. Usměrňovač můstkového typu je sestaven podle níže uvedeného schématu:

Lze jej připojit přímo do sítě 220V, jak je tomu u moderních pulzních zdrojů, nebo na sekundární vinutí síťového (50Hz) transformátoru. Diodové můstky podle tohoto schématu lze sestavit z diskrétních (oddělených) diod nebo lze použít hotovou sestavu diodového můstku v jediném pouzdře.

Druhý okruh je usměrňovač se středovou odbočkou, který nelze připojit přímo k síti. Jeho účelem je použití transformátoru se středovou odbočkou.

V podstatě se jedná o dva půlvlnné usměrňovače připojené ke koncům sekundárního vinutí, zátěž je připojena jedním kontaktem k místu připojení diod a druhým k odbočce ze středu vinutí.

Jeho výhodou oproti prvnímu obvodu je menší počet polovodičových diod. Nevýhodou je použití transformátoru se středovým nebo, jak se také nazývá, středovým kohoutem. Jsou méně obvyklé než běžné transformátory se sekundárním vinutím bez odboček.

Vyhlazení pulsací

Napájení s pulzujícím napětím je pro řadu spotřebitelů, například světelné zdroje a audio zařízení, nepřijatelné. Kromě toho jsou přípustné světelné pulzace regulovány státními a průmyslovými regulačními dokumenty.

K vyhlazení pulzací se používají filtry – paralelně montovaný kondenzátor, LC filtr, různé P- a G-filtry.

Ale nejběžnější a nejjednodušší možností je kondenzátor instalovaný paralelně se zátěží. Jeho nevýhodou je, že pro snížení pulzací na velmi výkonné zátěži bude nutné instalovat kondenzátory velmi velké kapacity – desítky tisíc mikrofaradů.

Jeho pracovní princip spočívá v tom, že kondenzátor je nabitý, jeho napětí dosáhne amplitudy, napájecí napětí za bodem maximální amplitudy začne klesat, od tohoto okamžiku je zátěž napájena kondenzátorem. Kondenzátor se vybíjí v závislosti na zatěžovacím odporu (nebo jeho ekvivalentním odporu, pokud není odporový). Čím větší je kapacita kondenzátoru, tím nižší bude pulzace ve srovnání s kondenzátorem s menší kapacitou připojeným ke stejné zátěži.

Jednoduše řečeno: čím pomaleji se kondenzátor vybíjí, tím méně pulzuje.

Rychlost vybíjení kondenzátoru závisí na proudu spotřebovaném zátěží. Lze ji určit vzorcem časové konstanty:

kde R je zatěžovací odpor a C je kapacita vyhlazovacího kondenzátoru.

Kondenzátor se tedy vybije z plně nabitého stavu do plně vybitého stavu za 3-5t. Nabíjí se stejnou rychlostí, pokud je nabíjení přes odpor, takže v našem případě je to jedno.

Z toho vyplývá, že pro dosažení přijatelné úrovně pulsace (určuje se požadavky na zatížení zdroje) je potřeba kapacita, která se vybije za čas několikanásobně větší než t. Protože odpor většiny zátěží je relativně malý, je potřeba velká kapacita, proto se pro vyhlazení pulzací na výstupu usměrňovače používají elektrolytické kondenzátory, nazývané také polární nebo polarizované.

Vezměte prosím na vědomí, že se důrazně doporučuje nezaměňovat polaritu elektrolytického kondenzátoru, protože to může vést k jeho selhání a dokonce k výbuchu. Moderní kondenzátory jsou chráněny před výbuchem – mají na horním krytu výlisek ve tvaru kříže, podél kterého pouzdro jednoduše praskne. Z kondenzátoru ale bude vycházet proud kouře, bude špatné, když se vám dostane do očí.

Výpočet kapacity je založen na pulzačním koeficientu, který je potřeba zajistit. Zjednodušeně řečeno, koeficient pulzace ukazuje procento, o které napětí klesá (pulsuje).

Pro výpočet kapacity vyhlazovacího kondenzátoru můžete použít přibližný vzorec:

Kde Iн je zatěžovací proud, Uн je napětí zátěže, Kн je koeficient pulzace.

Pro většinu typů zařízení se koeficient pulzace bere jako 0.01-0.001. Dodatečně je vhodné instalovat keramický kondenzátor co největší kapacity pro odfiltrování vysokofrekvenčního rušení.

Jak vyrobit napájecí zdroj vlastníma rukama?

Nejjednodušší stejnosměrný napájecí zdroj se skládá ze tří prvků:

Pokud potřebujete získat vysoké napětí a zanedbáte galvanické oddělení, můžete transformátor ze seznamu vyloučit, pak získáte konstantní napětí až 300-310V. Tento obvod se používá na vstupu pulzních napájecích zdrojů, jako je ten, který máte v počítači. Nedávno jsme o nich psali velký článek – Jak funguje počítačový zdroj.

Jedná se o neregulovaný stejnosměrný zdroj s vyhlazovacím kondenzátorem. Napětí na jeho výstupu je větší než střídavé napětí sekundárního vinutí. To znamená, že pokud máte transformátor 220/12 (primární 220V, sekundární 12V), tak na výstupu dostanete 15-17V DC. Tato hodnota závisí na kapacitě vyhlazovacího kondenzátoru. Tento obvod lze použít k napájení jakékoli zátěže, pokud nezáleží na tom, že napětí může „plavat“ při změně napájecího napětí.

Kondenzátor má dvě hlavní charakteristiky: kapacitu a napětí. Přišli jsme na to, jak vybrat kapacitu, ale ne jak vybrat napětí. Napětí kondenzátoru musí minimálně o polovinu překročit špičkové napětí na výstupu usměrňovače. Pokud skutečné napětí na deskách kondenzátoru překročí jmenovitou hodnotu, je vysoká pravděpodobnost jeho poruchy.

Staré sovětské kondenzátory se vyráběly s dobrou napěťovou rezervou, ale dnes už všichni používají levnou elektrolytiku z Číny, kde je v lepším případě malá rezerva a v horším případě – nevydrží uvedené jmenovité napětí. Na spolehlivosti tedy nešetřete.

Stabilizovaný zdroj se od předchozího liší pouze přítomností stabilizátoru napětí (nebo proudu). Nejjednodušší možností je použít L78xx nebo jiné lineární stabilizátory, jako je domácí KREN.

Můžete tedy získat libovolné napětí, jedinou podmínkou při použití takových stabilizátorů je, že napětí před stabilizátorem musí překročit stabilizovanou (výstupní) hodnotu alespoň o 1.5V. Podívejme se, co je napsáno v datasheetu 12V stabilizátoru L7812:

Vstupní napětí by nemělo překročit 35V pro stabilizátory od 5 do 12V a 40V pro stabilizátory 20-24V.

Vstupní napětí by mělo převyšovat výstupní napětí o 2-2.5V.

Plná verze datového listu https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/889305.pdf

Tito. pro stabilizovaný 12V zdroj se stabilizátorem řady L7812 musí být usměrněné napětí v rozmezí 14.5-35V, aby nedocházelo k poklesům, ideálním řešením by bylo použití transformátoru se sekundárním vinutím 12V.

Výstupní proud je ale poměrně skromný – pouze 1.5A, lze jej zesílit pomocí propustného tranzistoru. Pokud máte tranzistory PNP, můžete použít tento obvod:

Zobrazuje pouze zapojení lineárního stabilizátoru „levá“ část schématu s transformátorem a usměrňovačem je vynechána.

Pokud máte NPN tranzistory typu KT803/KT805/KT808, pak bude stačit tento:

Za zmínku stojí, že ve druhém obvodu bude výstupní napětí o 0.6V menší než stabilizační napětí – to je pokles na přechodu emitor-báze, podrobněji jsme o tom psali v článku o bipolárních tranzistorech. Pro kompenzaci tohoto poklesu byla do obvodu zavedena dioda D1.

Je možné instalovat dva lineární stabilizátory paralelně, ale není to nutné! Kvůli možným výrobním odchylkám bude zátěž rozložena nerovnoměrně a v důsledku toho může jedna z nich shořet.

Nainstalujte tranzistor i lineární stabilizátor na radiátor, nejlépe na různé radiátory. Jsou velmi horké.

Regulované napájecí zdroje

Nejjednodušší nastavitelný zdroj lze vyrobit s nastavitelným lineárním stabilizátorem LM317, jeho proud je také do 1.5 A, obvod můžete zesílit propustným tranzistorem, jak je popsáno výše.

Zde je názornější schéma pro sestavení nastavitelného napájecího zdroje.

Pro získání většího proudu můžete použít výkonnější nastavitelný stabilizátor LM350.

Poslední dva obvody mají indikátor zapnutí, který ukazuje přítomnost napětí na výstupu diodového můstku, spínač 220V a pojistku primárního vinutí.

Zde je příklad nastavitelné nabíječky baterií s tyristorovým regulátorem v primárním vinutí, v podstatě stejný nastavitelný zdroj.

Mimochodem, podobný obvod reguluje svařovací proud:

Článek o tom byl zveřejněn dříve: Jak vyrobit jednoduchý regulátor proudu pro svařovací transformátor

Závěr

Usměrňovač se používá v napájecích zdrojích k výrobě stejnosměrného proudu ze střídavého proudu. Bez její účasti nebude možné napájet stejnosměrnou zátěž, jako je LED pásek nebo rádiový přijímač.

Používají se i v různých nabíječkách autobaterií, existuje řada obvodů pomocí transformátoru se skupinou odboček z primárního vinutí, které se spínají otočným přepínačem a v sekundárním vinutí je instalován pouze diodový můstek. Spínač je instalován na straně vysokého napětí, protože proud je mnohem nižší a jeho kontakty se z toho nespálí.

Pomocí schémat z článku si můžete sestavit jednoduchý napájecí zdroj jak pro nepřetržitý provoz s nějakým zařízením, tak pro testování vašich elektronických domácích výrobků.

Obvody se nevyznačují vysokou účinností, ale produkují stabilizované napětí bez zvláštních pulzací, kapacita kondenzátorů by měla být kontrolována a vypočtena pro konkrétní zátěž. Jsou ideální pro nízkopříkonové audio zesilovače a nevytvářejí další šum na pozadí. Nastavitelný napájecí zdroj bude užitečný pro automobilové nadšence a autoelektrikáře pro kontrolu relé regulátoru napětí generátoru.

Regulovatelný zdroj se používá ve všech oblastech elektroniky a pokud jej vylepšíte ochranou proti zkratu nebo stabilizátorem proudu na dvou tranzistorech, získáte téměř plnohodnotný laboratorní zdroj.

Máte rádi chytré vychytávky a DIY? Staňte se expertem na internet věcí a vytvořte si síť chytrých gadgetů!

Přihlaste se na online univerzitu od GeekBrains:

Fakulta internetu věcí

• Naučte se C, ladicí mechanismy a programování mikrokontrolérů;
• Získejte zkušenosti s prací na skutečných projektech, v týmu i samostatně;
• Získejte certifikát a občanský průkaz potvrzující získané znalosti.

Startovací box pro vaše první experimenty jako dárek!

Po absolvování kurzu bude vaše portfolio obsahovat: meteostanici s funkcí hodin a vestavěnou hrou, distribuovanou síť zařízení, zařízení pro regulaci teploty (PID regulátor), zařízení pro regulaci vlhkosti vzduchu, chytrý systém závlahy rostlin, zařízení pro kontrolu úniku vody.

Obdržíte diplom o odborné rekvalifikaci a elektronický certifikát, který si můžete přidat do portfolia a ukázat zaměstnavateli.