Бп 12 10 схема – Блоки питания »БП-9/5», »БП-12/5», »БП-12/10».

Блок питания БП 12/5

Блок питания предназначен для питания бытовых магнитофонов, радиоприемников и диктофонов, работающих от автономных источников постоянного тока, и выпускается в двух модификациях:

  1. БП 12/5 — с выходным напряжением 12 В и мощностью около 5 Вт;
  2. БП 9/2 — с выходным напряжением 9 В и мощностью около 2 Вт.

В приводимых ниже технических данных цифры в скобках указаны для блока типа БП 9/2, вне скобок — для БП 12/5.

I. Комплектность поставки

  1. Блок питания БП 12/5 (БП 9/2) — 1 шт.
  2. Запасные предохранители: ПМ ­— 0,15 А — 1 шт.ПМ — 0 25 А — 1 шт. ПМ — 1 (0,5) А — 1 шт.
  3. Техническое описание — 1 шт.
  4. Упаковочная коробка — 1 шт.

II. Технические характеристики

Блок питания представляет собой стабилизированный источник постоянного напряжения, выполненный на 3-х транзисторах, и обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения.

Напряжение питающей сети, В: 127/220±10%.

Номинальное выходное напряжение, В: 12 (9).

Номинальный ток нагрузки. А: 0,30 (0,15).

Максимальный ток нагрузки, А: 0,48 (0,22).

Допускаемое отклонение выходного напряжения при номинальном токе нагрузки, %: ±2.

Допускаемое отклонение выходного напряжения при максимальном токе нагрузки, %: 22.

Напряжение пульсаций при номинальном токе нагрузки не более %: 0,5.

Потребляемая мощность от сети, Вт (не более): 10 (8).

Габаритные размеры блока, мм: 142X58,5X74.

Масса, г: 780 (660).

III. Работа с блоком питания

Установите переключатель напряжения сети в соответствующее положение, проверив при этом соответствие предохранителя напряжению сети. Для сети 220 В — 0,15 А, для сети 127 В — 0,25 А. Вставьте вилку сетевого шнура блока питания в розетку сети. При этом должна загореться индикаторная лампа.

Вставьте разъем для подключения к нагрузке в соответствующее гнездо магнитофона, радиоприемника или диктофона.

Убедитесь в наличии на выходе блока питания пробным включением магнитофона, а также при помощи индикаторов, уставленных на питаемой радиоаппаратуре (при наличии последних). По окончании работы выньте вилку сетевого шнура из розетки сети.

Будьте осторожны — в блоке питания имеется опасное для жизни переменное напряжение 220 В.

Во избежание несчастных случаев нельзя включать блок в сеть при снятой крышке корпуса.

Перед заменой предохранителей в блоке питания не забудьте вынуть вилку из розетки электросети.

Не применяйте самодельные предохранители, это может вывести блок питания из строя.

Не оставляйте неработающий блок питания включенным в сеть.

Эксплуатация блоков питания при максимальном токе нагрузки допускается только кратковременная, а именно — для магнитофонов в режиме ускоренной перемотки ленты.

При длительной эксплуатации ток нагрузки не должен превышать номинального значения.

IV. Гарантийные обязательства

Срок гарантии — 1 год со дня продажи для изделий в обычном исполнении, и 1,5 года для изделий со Знаком качества.

Гарантия действительна при наличии на руководстве отметки магазина о дате продажи, а также при соблюдении правил хранения и эксплуатации, изложенных в настоящем руководстве и технических условиях ЛЩ3.215.030 ТУ.

При отсутствии отметки магазина о дате продажи, срок гарантии исчисляется со дня выпуска блока заводом.

Претензии к качеству блоков, реализуемых в комплекте с магнитофонами, радиоприемниками и другими радиоаппаратами, предъявляются к изготовителям этих аппаратов.

Схема БП 12/5

Архив с схемой в большем разрешении — https://yadi.sk/d/4qMOj-gZrfrjN.

abees.ru

Импульсный блок питания на транзисторах и таймер на КР512ПС10 (12В-1,2А)

Для экономии электроэнергии, увеличения срока службы радиоаппаратуры и повышения безопасности её использования целесообразно ограничивать время работы различных аппаратов от электросети 230 В переменного тока. Для реализации такой функции потребуется таймер, который после истечения заданного времени обесточит подключенную к нему нагрузку.

Конструкция, о которой пойдёт речь, представляет собой два различных устройства, электрически соединённые вместе — аналоговый таймер и импульсный блок питания.

К выходу таймера можно подключить и другие аппараты, рассчитанные на питание от напряжения сети 230 В, например, блоки питания оргтехники, видеопроигрыватели, энергосберегающие электролюминесцентные и светодиодные осветительные лампы, зарядные устройства, мобильные телевизоры, фоторамки.

Возможно также подключение к этому таймеру обычных трансформаторных БП, сетевых электропаяльников, ламп накаливания и другой нагрузки, потребляющей мощность до 30 Вт.

Этот таймер особенно удобно применять на железнодорожном и автотранспорте для ограничения времени работы потребителей электроэнергии, работающих от преобразователей напряжения постоянного тока в 230 В переменного тока, что экономит ресурс бортовых и резервных аккумуляторов и снижает нагрузку на автономные генераторы напряжения.

Схема реле времени

Принципиальная схема реле времени, которое отключает питание нагрузки спустя заданное время, показана на рис. 1. Сердцем таймера является отечественная интегральная микросхема КР512ПС10, представляющая собой RC-генератор и управляемый делитель частоты, изготовлена по КМОП-технологии, содержит 801 интегральный элемент [1, 2].

Эта микросхема редко используется в радиолюбительских конструкциях, а между тем, на её основе можно быстро и легко разрабатывать и изготавливать различные стабильные таймеры на любой вкус для очень широкого круга задач [3 — 6].

Особенностью таймеров, построенных с применением микросхем КР512ПС10, является возможность получения стабильных выдержек большой длительности, что обычно невозможно получить с помощью традиционных таймеров, время выдержки в которых задаётся с помощью RC зарядной-разрядной цепи — стабильное время выдержки таких таймеров редко превышает несколько десятков минут.

Время выдержки этого таймера можно установить в диапазоне от 1 до 10 часов. Напряжение сети поступает на элементы устройства через замкнутые контакты выключателя SA1, предохранитель FU1 (плавкий или высоковольтный самовосстанавливающийся) и дроссель L1. Дроссель L1 — «особенный», он не только входит в состав помехоподавляющего фильтра L1RU1C1, но и защищает диодный мост VD1, полевой транзистор VТ1 от вероятных бросков тока в момент подачи напряжения на подключенный в качестве нагрузки импульсный источник питания.

Бросок тока, который может достигать десятков ампер, происходит из-за зарядки в БПИ конденсаторов помехоподавляющего фильтра и зарядки конденсаторов фильтра выпрямленного сетевого напряжения.

К сожалению, не во всех промышленных и самодельных БПИ установлены резисторы или терморезисторы, ограничивающие пусковой ток включения. Чтобы дроссель L1 эффективно выполнял функцию ограничения пускового тока включения нагрузки, его обмотка должна иметь сопротивление в несколько единиц Ом.

Напряжение питания управляющих узлов таймера формируется с помощью цепочек R7VD3 и R8VD4. Светящийся светодиод HL2 сигнализирует о подключении таймера к сетевой розетке. Для управления мощным высоковольтным полевым транзистором VТ1 используется напряжение +9,5… 12В, которое формируется стабилитроном VD5.

Микросхема DD1 питается напряжением +4,9…5,1 В, которое задаётся стабилитроном VD6.

При включении напряжения питания таймера счётчики DD1 сбрасываются благодаря цепи сброса C2R1. На выходе 9 DD1 появляется лог. 0, открывается VТ2, открывается VТ1, на нагрузку поступает напряжение питания переменного тока. DD1 включена как генератор-делитель частоты на 3686400 (2048*30*60). Соответственно, чтобы время выдержки составило 1 час (низкий уровень на выв.

9 DD1, частота RC генератора должна быть 512 Гц. Когда после окончания действия импульса сброса генератор DD1 отработает 1843200 тактов, низкий уровень на выв. 10 DD1 сменится на высокий, счётчики DD1 остановятся.

Рис.1. Принципиальная схема таймера для нагрузок с напряжением 220В.

На выв. 9 DD1 установится логическая 1, VT2, VT1 закроются, нагрузка будет обесточена, HL1 погаснет. Вывод 9 микросхемы КР512ПС10 выполнен по схеме с открытым стоком. Резистор R2 уменьшает вероятность повреждения DD1 при разряде через кнопку пуска SB1 статического электричества, потенциал тела человека в движущемся транспорте может превышать 50 кВ. Диоды VD2 и VD7 уменьшают вероятность повреждения полевого транзистора VТ1.

Время выдержки задают с помощью переменного резистора R4, при левом по схеме положении движка переменного резистора R4 частота генератора будет 512 Гц, а при правом, когда сопротивление R4 максимально, частота уменьшится до 50…51 Гц, время выдержки таймера составит около 10 часов.

Для запуска или перезапуска таймера необходимо кратковременно замкнуть и разомкнуть контакты кнопки SB1. Отсчёт начнётся с момента размыкания контактов. Кратковременные (до нескольких десятков минут) отключения напряжения сети 230 В не приведут к сбросу счётчиков DD1.

Это означает, что не произойдёт самопроизвольного перезапуска таймера после его остановки. Если отключение напряжения сети произошло до отработки таймером времени выдержки, то работа счётчиков и генератора DD1 будет возобновлена после включения напряжения сети.

Таймер был изготовлен на монтажной плате размером 55×38 мм, монтаж навесной, слаботочные цепи выполнены проводом МГТФ-0,03. Навесной монтаж в компактной конструкции с сетевым питанием значительно снижает вероятность самовозгорания монтажной платы из-за наличия близко расположенных печатных дорожек с большой разностью потенциалов, ввиду отсутствия таковых.

Также удешевляется и ускоряется процесс изготовления несложной конструкции. Корпус таймера — пластмассовая коробка размером 60x45x40 мм (без выступа и штырей) от сетевого адаптера — активная вилка.

Схема импульсного блока питания

Принципиальная схема импульсного блока питания, используемого совместно с таймером, показана на рис. 2. Это восстановленная по печатной плате схема источника питания промышленного изготовления типа FJ-SW1210X, который ранее использовался для питания «автомобильного» телевизора от сети переменного тока.

Обозначения дополнительно установленных деталей начинаются с цифры «1». Схема блока питания относительно стандартная. Напряжение сети переменного тока поступает на мостовой диодный выпрямитель D1 — D4 через помехоподавляющие дроссели 1L1, 1L2, терморезистор RT1 и плавкий предохранитель FUSE. Конденсатор С102 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

На мощном высоковольтном полевом транзисторе Q102 собран узел преобразователя напряжения. Демпфирующая цепочка реализована на D107, R102, С103. Резистор R105 — датчик тока Q102.

При росте тока через открытый переход Q102, растёт напряжение на выводах резистора R105. Когда оно становится выше 0,7 В, Q1 открывается и шунтирует затвор — исток Q102. Полевой транзистор закрывается.

Резистор R101 нужен для запуска преобразователя после подачи напряжения питания. Стабилитрон ZD1 защищает полевой транзистор от пробоя изоляции затвора. На интегральной микросхеме ІС3 реализован узел стабилизации выходного напряжения, которое задаётся резисторами R202, R201.

Чем больше сопротивление R202, тем выше выходное напряжение блока питания.

Если по различным причинам выходное напряжение БП стремиться увеличиться, то растёт ток через светодиод оптрона ІС1. Это приводит к увеличению тока через фототранзистор оптрона, что приводит к открыванию Q101, таким образом осуществляется стабилизация напряжения на выходе БП.

При неисправности цепи стабилизации возможен мгновенный выход из строя диода Шоттки D201. Конденсаторы С201 и С203 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения 12 В. Конденсатор С202 предотвращает самовозбуждение ІС1. Светодиод HL1 светит при наличии напряжения на выходе БП.

Рис.2. Принципиальная схема импульсного блока питания на напряжение 12В и ток 1,2А.

Детали и конструкция

Постоянные резисторы могут быть типа С1-4, С1-10, С1-14, С2-23, МЯТ, РПМ и аналогичные соответствующей мощности. Переменный резистор R4 предпочтительнее применить малогабаритный импортный. При использовании отечественного следует учитывать, что «наши» переменные резисторы могут иметь отклонение более 40 % от указанного на корпусе номинала, что усложнит настройку.

Автор применил импортный переменный резистор сопротивлением 99,2 кОм от узла настройки на канал от телевизора-радиоприёмника «Siesta». Ось применённого резистора пластмассовая, на неё надета регулировочная ручка из полистирола.

Дисковый варистор MYG10-471 можно заменить на FNR-10K471, FNR-14K471, INR14D471, INR14D511. Все дроссели малогабаритные промышленного изготовления от компьютерных устройств.

Если сопротивление обмотки дросселя L1 будет меньше 4 Ом, то последовательно с ним нужно включить проволочный резистор мощностью 2 Вт, если больше 7…8 Ом, то, возможно, придётся уменьшить максимальную мощность подключаемой нагрузки. Конденсаторы С1, С3 — С6 — высоковольтные керамические. Конденсатор С8 — SMD, устанавливают как можно ближе к выводам питания DD1.

Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-68. Конденсатор С7 — плёночный К73-17, К73-24 или импортный аналог.

Диодный мост G2SBA60 рассчитан на ток 2А и напряжение 600 В, можно заменить на GBL06, RBV-406FI, G2SB60, или, например, на четыре выпрямительных диода 1N5406, КД226Г,1 N4006, КД243Ж, КД247Д. Этими же диодами можно заменить диоды 1N4005, 1N4007. Вместо диода FR107 подойдёт UF4007, FR157, FR207, FM207. Диод Шотки SR360 можно заменить на SR306 или MUR460, UF5403, FR303G, SRP300J.

Диод 1SS176S можно заменить на любой из серий 1 N914, 1 N4148, КД512,КД521, КД522.

Стабилитрон GZS12Z можно заменить на 1N4742A, BZV55C-12, TZMC-12 или отечественный 2С212Ц, КС212Ц. Вместо стабилитрона BZV55C-18 подойдёт 1N4746A, TZMC-18. Стабилитрон GZC5.1Z можно заменить на 1N4733A, BZV55C-5V1, TZMC-5V1.

Можно попробовать установить на место VD6 отечественный стабилитрон 2С151Т1. При установке на место ZD1 и, или VD5 отечественных стабилитронов, можно получить неработающую конструкцию или повредить из-за перегрева мощные полевые транзисторы.

Светодиоды RL30-CB744D синего цвета свечения и RL30-DR344S красного — с повышенной светоотдачей. Можно заменить любыми аналогичными, например, из серий КИПД21, КИПД40, КИПД66, L-1513.

Одним из таких светодиодов можно заменить АЛ307К. Вместо оптрона РС817 подойдёт любой четырёхвыводный РС817, PS817S, PS2501-1, РС814, РС120, РС123SFH617А-2, LTV817.

Транзистор 2SA1266 можно заменить на любой из серий SS9015, ВС557, КТ3107, КТ6112. Вместо КТС9013 может работать любой из ВС547, SS9013, SS9014, 2SC1815, КТ3102, КТ645, КТ6111.

Основное требование к VT2 — малый обратный ток коллектора. Полевой транзистор VT1 при мощности нагрузки до 30 Вт работает без теплоотвода. При мощности нагрузки 16 Вт (лампа накаливания) падение напряжения на открытом канале сток-исток не превышает 50 мВ, а с нагрузкой 60 Вт не более 200 мВ. Вместо 2SK1118 можно установить BUZ40B, IRFP450, IRF450, TSD2M450V, КП787А.

Лучшим вариантом на место VT1 будет современный полевой транзистор SPP20N60S5 или STW20NB50, MTW20N50E, SPW47N60C3. Вместо полевого транзистора SSS6N60A подойдёт SSS7N60B, SSS6N60A, SSP10N60B, P5NK60ZF, 2SK2562, P4NK60ZFP. При монтаже полевых транзисторов их необходимо защищать от пробоя статическим электричеством.

Кнопка SB1 любая малогабаритная со свободно разомкнутыми контактами без фиксации положения с пластмассовым толкателем. Если у кнопки есть металлическая обойма, то её соединяют с «минусом» VD1. Этим уменьшается вероятность негативного воздействия на DD1 разряда статики при приближении пальца к толкателю кнопки.

Вместо клавишного выключателя KCD-2011 подойдёт MR21, SWA206A, KCD1-101. Вместо микросхемы TL431A подойдёт любая в корпусе ТО-92 из LM431ACZ, AZ431, AN1431T.

Налаживание

Первичную настройку таймера производят без его подключения к сети. Для этого, через резистор 820 Ом на стабилитрон VD5, соблюдая полярность, подают напряжение 15 В постоянного тока. После чего, установив движок R4 в левое по схеме положение, подбором С7 устанавливают частоту генератора 512 Гц.

Затем производят градуировку шкалы переменного резистора, нанося на корпусе таймера цветные метки. Значения частоты генератора для каждого часа выдержек указаны в таблице.



F, Гц. 512 256 171 128 102 85 73 64 59 51
Т, Час. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Для каждой метки шкалы сверлом 1,2 мм высверливают небольшое углубление, которое заполняется каплей цветного лака для ногтей. Таким образом, получается долговечная шкала. Затем, отсоединив источник питания постоянного тока, при отключенной нагрузке на таймер подают напряжение сети. Проверяют напряжение на VD5, VD6.

Если при светящемся HL1 напряжение на VD5 меньше 9 В, а на VD6 меньше 4,8 В, то, возможно, были применены или некачественные стабилитроны, или конденсаторы С9, С10 с большим током утечки, или дефектный экземпляр DD1. Если всё нормально, к таймеру можно подключить нагрузку.

Для удобства проверки работоспособности устройства вывод 12 DD1 можно временно подключить к выв. 13, тем самым, подав на него уровень логического 0. Тогда таймер будет отсчитывать не часовые, а минутные интервалы.

Бутов А.Л. РК-2016-03.

Литература:

  1. Бирюков С. Генератор-делитель частоты КР512ПС10. — Р2000, № 1, стр. 51, 52.
  2. Новаченко И. В., Телец В.А., Редькина Л.И., Краснодубец А.Ю. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры., 1992, стр. 105- 110.
  3. Зуев Е., Бутов А. «Вечерний свет». — Р2002, № 5, стр. 33, 34.
  4. Иванов А. Реле указателя поворотов на КР512ПС10. — Р1993, № 7, стр. 35.
  5. Иванов А. Генератор прямоугольных импульсов инфранизкой частоты на КР512ПС10. — Р1991, № 12, стр. 32.
  6. Бирюков С. Применение микросхемы КР512ПС10. — Р2000, № 8, стр. 44.
  7. Бутов А. Двуполярный блок питания с таймером. — РК2014, № 10, стр. 13- 15.
  8. Бутов А. Универсальное реле времени на полевых транзисторах. — РК2002, № 10, стр. 30 — 32.

www.qrz.ru

Блок питания 12В своими руками. Самодельный блок питания: схема

Изготовить блок питания 12В своими руками несложно, но для этого вам потребуется изучить немного теории. В частности, из каких узлов состоит блок, за что отвечает каждый элемент изделия, основные параметры каждого. Также важно знать, какие трансформаторы необходимо использовать. Если нет подходящего, то можно перемотать вторичную обмотку самостоятельно для получения нужного напряжения на выходе. Нелишним будет узнать о методах травления печатных плат, а также про изготовление корпуса блока питания.

Компоненты блока питания

Основной элемент любого блока питания – это понижающий трансформатор. При его помощи происходит снижение напряжения в сети (220 Вольт) до 12 В. В конструкциях, рассмотренных ниже, можно использовать как самодельные трансформаторы с перемотанной вторичной обмоткой, так и готовые изделия, без модернизации. Нужно только учитывать все особенности и проводить правильный расчет сечения провода и количества витков.

Второй элемент по важности – это выпрямитель. Изготовляется он из одного, двух либо четырех полупроводниковых диодов. Все зависит от типа схемы, по которой собирается самодельный блок питания. Например, для реализации удвоения напряжения нужно использовать два полупроводника. Для выпрямления без увеличения достаточно одного, но лучше применить мостовую схему (все пульсации тока сглаживаются). После выпрямителя обязательно наличие электролитического конденсатора. Желательна установка стабилитрона с подходящими параметрами, он позволяет на выходе сделать стабильное напряжение.

Что такое трансформатор

Трансформаторы, используемые для выпрямителей, имеют следующие компоненты:

  1. Сердечник (магнитопровод, изготовленный из металла либо ферромагнетика).
  2. Сетевую обмоту (первичная). Запитывается от 220 Вольт.
  3. Вторичную обмотку (понижающую). Служит для подключения выпрямителя.

Теперь обо всех элементах более подробно. Сердечник может иметь любую форму, но наиболее распространены Ш-образные и U-образные. Реже встречаются тороидальные, но у них специфика иная, чаще применяются в инверторах (преобразователях напряжения, например, из 12 в 220 Вольт), нежели в обычных выпрямительных устройствах. Блок питания 12В 2А целесообразнее делать с использованием трансформатора, имеющего Ш-образный или U-образный сердечник.

Обмотки могут располагаться как друг на друге (сначала первичная, а после вторичная), на одном каркасе, так и на двух катушках. В качестве примера можно привести трансформатор с U-образным сердечником, на котором имеются две катушки. На каждой из них произведена намотка половины первичной и вторичной обмоток. При подключении трансформатора требуется соединять выводы последовательно.

Как произвести расчет трансформатора

Допустим, вы решили намотать вторичную обмотку трансформатора самостоятельно. Для этого вам надо будет узнать величину главного параметра – напряжения, которое можно будет снять с одного витка. Это самый простой способ, которым можно воспользоваться при изготовлении трансформатора. Намного сложнее вычислить все параметры, если требуется намотка не только вторичной, но и первичной обмотки. Необходимо для этого знать сечение магнитопровода, его проницаемость и свойства. Если рассчитывать блок питания 12В 5А самому, то этот вариант получается более точным, нежели подстраиваться под готовые параметры.

Первичную обмотку наматывать сложнее, чем вторичную, так как в ней может быть несколько тысяч витков тонкого провода. Можно упростить задачу и самодельный блок питания изготовить при помощи специального станка.

Чтобы рассчитать вторичную обмотку, нужно намотать 10 витков тем проводом, который планируете использовать. Соберите трансформатор и, соблюдая технику безопасности, подключите его первичную обмотку к сети. Проведите замер напряжения на выводах вторичной обмотки, полученное значение разделите на 10. Теперь число 12 разделите на полученное значение. И получаете количество витков, необходимое для вырабатывания 12 Вольт. Можно добавить немного, чтобы компенсировать падение напряжения (достаточно увеличить на 10%).

Диоды для блока питания

Выбор полупроводниковых диодов, используемых в выпрямителе блока питания, напрямую зависит от того, какие значения параметров трансформатора необходимо получить. Чем больше сила тока на вторичной обмотке, тем мощнее диоды необходимо использовать. Предпочтение стоит отдавать тем деталям, которые изготовлены на основе кремния. Но не стоит брать высокочастотные, так как они не предназначены для использования в выпрямительных устройствах. Их основное предназначение – детектирование высокочастотного сигнала в радиоприемных и передающих устройствах.

Идеальное решение для маломощных блоков питания – это применение диодных сборок, блок питания 12В 5А с их помощью можно разместить в гораздо меньшем корпусе. Диодные сборки — это набор из четырех полупроводниковых диодов. Используются они исключительно для выпрямления переменного тока. Работать с ними гораздо удобней, не нужно делать много соединений, достаточно на два вывода подать напряжение от вторичной обмотки трансформатора, а с оставшихся снять постоянное.

Стабилизация напряжения

После изготовления трансформатора обязательно проведите замер напряжения на выводах его вторичной обмотки. Если оно превышает значение 12 Вольт, то необходимо провести стабилизацию. Даже самый простой блок питания 12В плохо будет работать без этого. Следует учесть, что в питающей сети величина напряжения непостоянна. Подключите вольтметр к розетке и проведите замеры в разное время. Так, например, днем оно может подскочить до 240 Вольт, а вечером опуститься даже до 180. Все зависит от нагрузки на линию электропередач.

Если у вас в первичной обмотке трансформатора изменяется напряжение, то оно будет нестабильно и во вторичной. Чтобы компенсировать это, нужно применить устройства, называемые стабилизаторами напряжения. В нашем случае можно использовать стабилитроны с подходящей величиной параметров (тока и напряжения). Стабилитронов множество, подберите необходимые элементы до того, как делать 12В блок питания.

Существуют и более «продвинутые» элементы (типа КР142ЕН12), которые представляют собой комплект из нескольких стабилитронов и пассивных элементов. Их характеристики намного лучше. Также встречаются и зарубежные аналоги подобных устройств. Необходимо познакомиться с этими элементами до того, как сделать 12В блок питания вы решите самостоятельно.

Особенности импульсных блоков питания

Блоки питания такого типа нашли широкое применение в персональных компьютерах. У них на выходе имеется два значения напряжения: 12 Вольт — для питания приводов дисководов, 5 Вольт — для функционирования микропроцессоров и иных устройств. Отличие от простых блоков питания состоит в том, что на выходе сигнал не постоянный, а импульсный – по форме похож на прямоугольники. В первый период времени сигнал появляется, во второй он равен нулю.

Также имеются отличия и в схеме устройства. Для нормального функционирования самодельный импульсный блок питания нуждается в выпрямлении сетевого напряжения без предварительного понижения его значения (на входе отсутствует трансформатор). Использовать импульсные блоки питания можно как самостоятельные устройства, так и их модернизированные аналоги – аккумуляторные батареи. В итоге можно получить простейший бесперебойник, причем его мощность будет зависеть от параметров блока питания и типа используемых батарей.

Как получить бесперебойное питание?

Блок питания достаточно подключить параллельно аккумуляторной батарее, чтобы при выключении электричества все устройства продолжили работать в нормальном режиме. При подключенной сети блок питания производит зарядку батареи, принцип схож с работой электроснабжения автомобиля. А когда бесперебойный блок питания 12В отключаете от сети, происходит подача напряжения на всю аппаратуру от аккумулятора.

Но бывают случаи, когда необходимо на выходе получить сетевое напряжение 220 Вольт, например, для питания персональных компьютеров. В этом случае потребуется внедрение в схему инвертора – устройства, которое преобразует постоянное напряжение 12 Вольт в переменное 220. Схема оказывается сложнее, нежели у простого блока питания, но собрать его можно.

Фильтрация и отсечение переменной составляющей

Важное место в выпрямительной технике занимают фильтры. Взгляните на блок питания 12В, схема которого наиболее распространена. Она состоит из диодного моста, конденсатора, сопротивления. Фильтры отсекают все лишние гармоники, оставляя на выходе блока питания постоянное напряжение. Например, простейший фильтр – это электролитический конденсатор с большой емкостью. Если взглянуть на его работу при постоянном и переменном напряжениях, то становится ясен его принцип функционирования.

В первом случае он имеет определенное сопротивление и в схеме замещения он может быть заменен на постоянный резистор. Актуально это для проведения расчетов по теоремам Кирхгофа.

Во втором случае (при протекании переменного тока) конденсатор становится проводником. Другими словами, его можно заменить перемычкой, у которой нет сопротивления. Она соединит оба выхода. При более подробном изучении можно увидеть, что переменная составляющая уйдет, ведь выходы замыкаются во время протекании тока. Останется только постоянное напряжение. Кроме того, для быстрого разряда конденсаторов собираемый блок питания 12В своими руками необходимо на выходе укомплектовать резистором с большим сопротивлением (3-5 МОм).

Изготовление корпуса

Для изготовления корпуса блока питания идеально подойдут алюминиевые уголки и пластины. Сначала необходимо сделать своеобразный скелет конструкции, который впоследствии можно обшить листами из алюминия подходящей формы. Для уменьшения веса блока питания можно в качестве обшивки использовать более тонкий металл. Изготовить блок питания 12В своими руками из таких подручных материалов несложно.

Идеально подойдет корпус от микроволновой печи. Во-первых, металл достаточно тонкий и легкий. Во-вторых, если сделать все аккуратно, то лакокрасочное покрытие не повредится, поэтому внешний вид останется привлекательным. В-третьих, размер обшивки микроволновой печи довольно большой, что позволяет сделать практически любой корпус.

Изготовление печатной платы

Подготовьте фольгированный текстолит, для этого обработайте металлический слой раствором соляной кислоты. Если такового нет, то можно использовать электролит, заливаемый в аккумуляторные батареи автомобилей. Эта процедура позволит обезжирить поверхность. Работайте в резиновых перчатках, чтобы исключить попадание растворов на кожу, ведь можно получить сильнейший ожог. После этого промойте водой с добавлением соды (можно мыла, чтобы нейтрализовать кислоту). И можно наносить рисунок печатной платы.

Сделать рисунок можно как с помощью специальной программы для компьютеров, так и вручную. Если вы изготовляете обычный блок питания 12В 2А, а не импульсный, то количество элементов минимально. Тогда при нанесении рисунка можно обойтись без программ для моделирования, достаточно нанести его на поверхность фольги перманентным маркером. Желательно сделать два-три слоя, дав предыдущему высохнуть. Неплохие результаты может дать применение лака (например, для ногтей). Правда, рисунок может выйти неровным из-за кисти.

Как протравить плату

Подготовленную и просушенную плату поместите в раствор хлорного железа. Насыщенность его должна быть такой, чтобы медь как можно быстрее разъедалась. Если процесс идет медленно, то рекомендуется увеличить концентрацию хлорного железа в воде. Если и это не помогает, то попробуйте нагреть раствор. Для этого наберите в емкость воду, установите в нее банку с раствором (не забывайте о том, что его желательно хранить в пластиковой или стеклянной таре) и нагревайте на медленном огне. Теплая вода будет нагревать раствор хлорного железа.

Если у вас много времени либо нет хлорного железа, то воспользуйтесь смесью из соли и медного купороса. Плата подготавливается аналогичным образом, после чего помещается в раствор. Недостаток способа – плата блока питания травится очень медленно, потребуются почти сутки для полного исчезновения всей меди с поверхности текстолита. Но за неимением лучшего, можно использовать и такой вариант.

Монтаж компонентов

После процедуры травления вам потребуется ополоснуть плату, очистить от защитного слоя дорожки, обезжирить их. Наметьте расположение всех элементов, просверлите отверстия для них. Больше 1,2-мм сверло не стоит применять. Установите все элементы и припаяйте их к дорожкам. После этого необходимо все дорожки покрыть слоем олова, т. е. произвести их лужение. Изготовленный блок питания 12В своими руками с лужением монтажных дорожек прослужит вам намного дольше.

fb.ru

Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. У каждого радиолюбителя, в его домашней лаборатории, обязательно должен быть регулируемый блок питания, позволяющий выдавать постоянное напряжение от 0 до 14 Вольт при токе нагрузки до 500mA. Причем такой блок питания должен обеспечивать защиту от короткого замыкания на выходе, чтобы не «сжечь» проверяемую или ремонтируемую конструкцию, и не выйти из строя самому.

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

1. Принципиальная схема блока питания.

Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 1417 Вольт. Это напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (II) трансформатора, выпрямляется диодами VD1VD4, включенными по мостовой схеме, и сглаживается фильтрующим конденсатором С1. Если не будет конденсатора, то при питании приемника или усилителя в динамиках будет слышен фон переменного тока.

Диоды VD1VD4 и конденсатор С1 образуют выпрямитель, с выхода которого постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора напряжения, состоящего из нескольких цепей:

1. R1, VD5, VT1;
2. R2, VD6, R3;
3. VT2, VT3, R4.

Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.

На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.

Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.

При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.

Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.

Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.

Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.

Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.

Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.

На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.

При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.

2. Детали.

В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.

В оригинале статьи используется готовый трансформатор от кадровой развертки Советских телевизоров — типа ТВК-110ЛМ.

Диоды VD1 – VD4 могут быть из серии 1N40011N4007. Также подойдут диоды, рассчитанные на обратное напряжение не менее 50 Вольт при токе нагрузки не менее 0,6 Ампер.
Диод VD5 желательно германиевый из серии Д226, Д7 — с любым буквенным индексом.

Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.

Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.

Транзисторы VT1 и VT2 германиевые — любые из серии МП39 – МП42 с любым буквенным индексом.

Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.

Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.

Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.

Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:

Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.

На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!

sesaga.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о