DIY 5V strömförsörjning. En bra laboratorieströmförsörjning med dina egna händer. PCB tillverkning

12 volt DC-strömförsörjningen består av tre huvuddelar:

En nedtrappningstransformator från en konventionell ingångsväxelspänning på 220 V. Vid dess utgång kommer det att finnas samma sinusformade spänning, endast reducerad till cirka 16 volt vid tomgång - utan belastning.
Likriktare i form av en diodbrygga. Det "klipper av" de nedre halvsinusvågorna och sätter upp dem, det vill säga den resulterande spänningen varierar från 0 till samma 16 volt, men i det positiva området.
En elektrolytisk kondensator med hög kapacitet som jämnar ut halvsinusspänningen, vilket gör att den närmar sig en rak linje vid 16 volt. Denna utjämning är bättre ju större kondensatorkapaciteten är.

Det enklaste du behöver för att få en konstant spänning som kan driva enheter designade för 12 volt - glödlampor, LED-remsor och annan lågspänningsutrustning.

En nedtrappningstransformator kan tas från en gammal datorströmförsörjning eller helt enkelt köpas i en butik för att inte störa med lindningar och återlindning. Men för att i slutändan nå önskad 12 volt spänning med en arbetsbelastning måste du ta en transformator som sänker volten till 16.

Till bryggan kan man ta fyra stycken 1N4001 likriktardioder, designade för det spänningsområde vi behöver eller liknande.

Kondensatorn måste ha en kapacitet på minst 480 µF. För bra utspänningskvalitet kan du använda mer, 1 000 µF eller högre, men detta är inte alls nödvändigt för att driva belysningsenheter. Driftspänningsområdet för kondensatorn behövs, säg, upp till 25 volt.

Enhetslayout

Om vi vill göra en anständig enhet som vi inte skäms för att fästa senare som en permanent strömförsörjning, till exempel för en kedja av lysdioder, måste vi börja med en transformator, ett kort för montering av elektroniska komponenter och en låda där allt detta kommer att fixas och kopplas upp. När du väljer en låda är det viktigt att tänka på att de elektriska kretsarna värms upp under drift. Därför är det bra att hitta en låda som är passande i storlek och med hål för ventilation. Du kan köpa den i en butik eller ta ett fodral från en datorströmförsörjning. Det senare alternativet kan vara besvärligt, men som en förenkling kan du lämna den befintliga transformatorn i den, även tillsammans med kylfläkten.

På transformatorn är vi intresserade av lågspänningslindningen. Om den minskar spänningen från 220 V till 16 V är detta ett idealiskt fall. Om inte, måste du spola tillbaka den. Efter återlindning och kontroll av spänningen vid transformatorns utgång kan den monteras på kretskortet. Och tänk omedelbart på hur kretskortet ska fästas inuti lådan. Den har monteringshål för detta.

Ytterligare installationssteg kommer att ske på denna monteringsskiva, vilket innebär att den måste vara tillräcklig i area, längd och möjliggöra eventuell installation av radiatorer på dioder, transistorer eller en mikrokrets, som fortfarande måste passa in i den valda boxen.

Vi monterar diodbryggan på kretskortet, du ska få en sådan diamant på fyra dioder. Dessutom består de vänstra och högra paren lika av seriekopplade dioder, och båda paren är parallella med varandra. Ena änden av varje diod är markerad med en rand - detta indikeras med ett plus. Först löder vi dioderna i par till varandra. I serie - detta betyder att pluset på den första är kopplat till minus på den andra. De fria ändarna av paret kommer också att visa sig - plus och minus. Att koppla par parallellt innebär att löda båda plusen av paren och båda minuserna. Nu har vi brons utgångskontakter - plus och minus. Eller de kan kallas stolpar - övre och nedre.

De återstående två polerna - vänster och höger - används som ingångskontakter, de matas med växelspänning från sekundärlindningen av nedtrappningstransformatorn. Och dioderna kommer att ge en pulserande spänning med konstant tecken till bryggutgångarna.

Om du nu ansluter en kondensator parallellt med utgången på bryggan och observerar polariteten - till bryggans plus - plus kondensatorn, kommer den att börja jämna ut spänningen, och dess kapacitans är stor. 1 000 uF kommer att räcka, och till och med 470 uF används.

Uppmärksamhet! En elektrolytisk kondensator är en osäker enhet. Om den är felaktigt ansluten, om spänning läggs på den utanför driftsområdet, eller om den är överhettad, kan den explodera. Samtidigt sprids allt dess inre innehåll runt området - tärningar av höljet, metallfolie och stänk av elektrolyt. Vilket är väldigt farligt.

Tja, här har vi den enklaste (om inte primitiva) strömförsörjningen för enheter med en spänning på 12 V DC, det vill säga likström.

Problem med en enkel strömförsörjning med belastning

Motståndet som ritas på diagrammet motsvarar belastningen. Belastningen måste vara sådan att strömmen som levererar den, med en pålagd spänning på 12 V, inte överstiger 1 A. Du kan beräkna belastningseffekten och resistansen med hjälp av formlerna.

Var kommer motståndet R = 12 Ohm, och effekten P = 12 watt ifrån? Detta betyder att om effekten är mer än 12 watt och motståndet är mindre än 12 ohm, kommer vår krets att börja arbeta med överbelastning, blir mycket varm och kommer snabbt att brinna ut. Det finns flera sätt att lösa problemet:

Stabilisera utspänningen så att när belastningsmotståndet ändras, strömmen inte överstiger det maximalt tillåtna värdet eller när det finns plötsliga strömstötar i belastningsnätet - till exempel när vissa enheter är påslagna - toppströmvärdena är skär till det nominella värdet. Sådana fenomen uppstår när strömförsörjningen driver radioelektroniska enheter - radioapparater etc.
Använd speciella skyddskretsar som skulle stänga av strömförsörjningen om belastningsströmmen överskrider.
Använd kraftfullare strömförsörjning eller strömförsörjning med fler strömreserver.

Figuren nedan visar utvecklingen av den tidigare enkla kretsen genom att inkludera en 12-volts stabilisator LM7812 vid utgången av mikrokretsen.

Detta är redan bättre, men den maximala belastningsströmmen för en sådan stabiliserad strömförsörjningsenhet bör fortfarande inte överstiga 1 A.

Hög strömförsörjning

Strömförsörjningen kan göras mer kraftfull genom att lägga till flera kraftfulla steg med TIP2955 Darlington-transistorer till kretsen. Ett steg ger en ökning av belastningsströmmen med 5 A, sex komposittransistorer kopplade parallellt ger en belastningsström på 30 A.

En krets med denna typ av uteffekt kräver tillräcklig kylning. Transistorer måste förses med kylflänsar. Du kan också behöva en extra kylfläkt. Dessutom kan du skydda dig med säkringar (visas inte i diagrammet).

Figuren visar anslutningen av en komposit Darlington-transistor, vilket gör det möjligt att öka utströmmen till 5 ampere. Du kan öka den ytterligare genom att koppla nya kaskader parallellt med den angivna.

Uppmärksamhet! En av de största katastroferna i elektriska kretsar är en plötslig kortslutning i lasten. I det här fallet uppstår som regel en ström av gigantisk kraft, som bränner allt i sin väg. I det här fallet är det svårt att komma på en så kraftfull strömförsörjning som tål detta. Då används skyddskretsar, allt från säkringar till komplexa kretsar med automatisk avstängning på integrerade kretsar.

När du monterar en elektronisk hemgjord produkt behöver du en strömkälla för att testa den. Det finns ett brett utbud av färdiga lösningar på marknaden. Vackert designad, har många funktioner. Det finns också många kit för DIY-produktion. Jag pratar inte ens om kineserna med deras handelsplattformar. Jag köpte step-down omvandlarmodulkort på Aliexpress, så jag bestämde mig för att göra dem på det. Spänningen är reglerad, det finns tillräckligt med ström. Enheten bygger på en modul från Kina, samt radiokomponenter som fanns i min verkstad (de hade legat länge och väntat i kulisserna). Enheten reglerar från 1,5 volt till maximalt (allt beror på likriktaren som används till justeringskortet.

Beskrivning av komponenter

Jag har en 17,9 volts transformator med en ström på 1,7 ampere. Den är installerad i höljet, vilket innebär att du inte behöver välja det senare. Lindningen är ganska tjock, jag tror att den klarar 2 Amp. Istället för en transformator kan du använda en växelströmförsörjning för en bärbar dator, men då behöver du även ett hölje för de övriga komponenterna.

AC-likriktaren blir en diodbrygga, som även kan monteras av fyra dioder. En elektrolytisk kondensator kommer att jämna ut krusningarna, jag har 2200 mikrofarad och en driftsspänning på 35 volt. Jag använde den begagnad, den fanns i lager.

Jag kommer att reglera utspänningen. Det finns ett brett utbud av dem på marknaden. Den ger bra stabilisering och är ganska pålitlig.

För att bekvämt justera utspänningen kommer jag att använda ett 4,7 kOhm justeringsmotstånd. Kortet har 10 kOhm installerat, men jag kommer att installera det jag hade. Motståndet är från tidigt 90-tal. Med detta betyg säkerställs justeringen smidigt. Jag tog också upp ett handtag till den, också från en lurvig ålder.

Utgångsspänningsindikatorn är . Den har tre trådar. Två ledningar driver voltmetern (röd och svart), och den tredje (blå) mäter. Du kan kombinera rött och blått tillsammans. Då kommer voltmetern att drivas från enhetens utspänning, det vill säga indikeringen kommer att lysa från 4 volt. Håller med, det är inte bekvämt, så jag matar det separat, mer om det senare.

För att driva voltmetern kommer jag att använda ett inhemskt 12-volts spänningsstabilisatorchip. Detta säkerställer att voltmeterindikatorn fungerar på ett minimum. Voltmetern drivs med rött plus och svart minus. Mätningen utförs genom blockets svarta minus och blå plusutgång.

Mina terminaler är inhemska. De har hål för bananpluggar och hål för klämtrådar. Liknande. Jag valde även ledningar med klackar.

Strömförsörjningsenhet

Allt är monterat enligt ett enkelt skissschema.

Diodbryggan ska lödas till transformatorn. Jag böjde den för bekväm installation. En kondensator löddes till utgången på bryggan. Det visade sig inte gå utöver höjdmåtten.

Jag skruvade fast strömförsörjningsarmen på voltmetern i transformatorn. I princip värmer den inte, och så står den på sin plats och stör ingen.

Jag tog bort ett motstånd på regulatorkortet och lödde två ledningar under fjärrmotståndet. Jag lödde även ledningar under utgångsterminalerna.

Markera hål på fodralet för allt som kommer att finnas på frontpanelen. Jag skar hål för en voltmeter och en terminal. Jag installerar motståndet och den andra terminalen vid korsningen av lådan. Vid montering av lådan fixeras allt genom att komprimera båda halvorna.

Terminalen och voltmetern är installerade.

Så här blev det att installera den andra terminalen och justeringsmotståndet. Jag gjorde ett urtag för resistornyckeln.

Klipp ut ett fönster för strömbrytaren. Vi monterar höljet och stänger det. Allt som återstår är att koppla strömbrytaren och den reglerade strömförsörjningen är klar att användas.

Så här blev den reglerade strömförsörjningen. Denna design är enkel och kan upprepas av vem som helst. Delarna är inte sällsynta.
Lycka till med att göra alla!

En strömförsörjning är ett väsentligt krav för all teknik. Tack vare denna enhet är det möjligt att reglera spänningsnivån, vilket förhindrar för tidig sammanbrott av den elektriska strukturen.

Idag är det ganska enkelt att montera en justerbar strömförsörjning med egna händer. Det finns många diagram på Internet som hjälper till att göra uppgiften enklare även för nybörjare radioamatörer. Processen att göra denna design är ganska spännande och intressant.

Innan du börjar arbetsprocessen måste du välja en enkel krets för att göra en strömförsörjning. Ju lättare ritningen är, desto snabbare går det att montera installationen. Specialaffärer erbjuder ett brett utbud av radio- och elektriska delar för denna design.

Typer och typer av nätaggregat

Innan du börjar montera enheten måste du bekanta dig med typerna och typerna av strömförsörjning. Varje modell har sina egna karakteristiska egenskaper.

Dessa inkluderar:

stabiliserade typer. De är ansvariga för att den elektriska enheten fungerar smidigt;
oavbrutna vyer. De tillåter enheten att fungera även när den är frånkopplad från den elektriska kretsen.

Klassificering efter funktionsprincip

Baserat på deras funktionsprincip klassificeras de i följande typer. Dessa inkluderar:

Puls. Det är ett invertersystem där växelström omvandlas till direkt högfrekvent spänning.

För att göra en omkopplingsströmförsörjning med dina egna händer måste du köpa en speciell galvanisk isolering som överför den konverterade kraften till transformatorinstallationen.

Transformator. Den består av en nedtrappningstransformator och en speciell likriktare. Den omvandlar vidare växelkraft till direkt effekt. En filterkondensator är dessutom installerad här. Det låter dig jämna ut överdriven pulsering och vibrationer under drift av enheten.

Master class på att göra en justerbar strömförsörjning

Hur gör man en sådan enhet hemma? Detaljerade instruktioner om hur man gör en strömförsörjning med egna händer hjälper dig att klara av uppgiften. Det första steget är att ha en tydlig uppfattning för vilka ändamål denna enhet kommer att monteras.

Huvudprinciperna för driften av strukturen är tillförseln av maximal ström, som därefter kommer att riktas mot lasten. Dessutom kommer den att ge utspänning. Tack vare detta kan den elektriska enheten fungera normalt.

Att göra en kraftfull strömförsörjning med dina egna händer är ganska enkelt. En speciell utspänningsbegränsare är installerad här, vilket gör att du kan reglera strömförsörjningsprocessen med ett handtag.

Till exempel, en enhet utmatar från 3 till 15 W, och enheten kräver 5 W. För att göra detta, använd en viss position på regulatorn för att ändra området för konverterad effekt.

Vad kan en strömförsörjning tillverkas av?

Du behöver följande delar:

transformator;
diodbro;
chip;
kondensatorfilter;
strypa;
skyddsblock;
Spänningsregulator.

Transformatorn kan ha en effekt inom 10 W. Som regel kan dess lindning motstå spänningar från 220 W till 250 W. Sekundärlindningen leder från 20 till 50 W.

Denna del kan köpas på en specialiserad avdelning eller hittas i vilken gammal elektrisk apparat som helst.

Mikrokretsen produceras under en viss märkning (PDIP – 8). Här kan du göra ett obegränsat antal ledande elektriska spår.

Diodbryggan är gjord av fyra dioder som mäter 0,2 x 0,5 mm. SOIC-seriens produkter minskar avsevärt elektriska spänningsfluktuationer.

Skyddsenheterna kommer att vara gjorda av två säkringar av märket FU2. När dessa produkter triggas genereras en ström på 0,16A. Choker L1 och L2 kan göras oberoende av varandra. För att göra detta behöver du två element gjorda av magnetisk ferrit. Deras storlek ska vara K 17,5 x 8,3 x 6 mm.

Alla element är anslutna enligt ett specifikt diagram, som presenteras nedan. Här är varje del märkt med motsvarande beteckning. Fotot av en hemmagjord strömförsörjning visar den färdiga enheten.

Gör-det-själv-foto av nätaggregat

Så nästa enhet har satts ihop, nu uppstår frågan: vad ska man driva den från? Batterier? Batterier? Nej! Strömförsörjningen är vad vi kommer att prata om.

Dess krets är mycket enkel och pålitlig, den har kortslutningsskydd och smidig justering av utspänningen.
En likriktare är monterad på diodbryggan och kondensatorn C2, kretsen C1 VD1 R3 är en referensspänningsstabilisator, kretsen R4 VT1 VT2 är en strömförstärkare för effekttransistorn VT3, skyddet är monterat på transistorn VT4 och R2, och motståndet R1 används för justering.

Jag tog transformatorn från en gammal laddare från en skruvmejsel, vid utgången fick jag 16V 2A
När det gäller diodbryggan (minst 3 ampere) tog jag den från ett gammalt ATX-block samt elektrolyter, en zenerdiod och motstånd.

Jag använde en 13V zenerdiod, men den sovjetiska D814D är också lämplig.
Transistorerna togs från en gammal sovjetisk TV, transistorerna VT2, VT3 kan ersättas med en komponent, till exempel KT827.

Resistor R2 är en trådlindad med en effekt på 7 Watt och R1 (variabel) Jag tog nichrom för justering utan hopp, men i dess frånvaro kan du använda en vanlig.

Den består av två delar: den första innehåller stabilisatorn och skydd, och den andra innehåller kraftdelen.
Alla delar är monterade på huvudkortet (förutom krafttransistorer), transistorer VT2, VT3 löds på det andra kortet, vi fäster dem på kylaren med termisk pasta, det finns inget behov av att isolera höljet (kollektorer). Kretsen upprepades många gånger och behöver inte justeras. Bilder på två block visas nedan med en stor 2A radiator och en liten 0,6A.

Indikation
Voltmeter: för det behöver vi ett 10k motstånd och ett 4,7k variabelt motstånd och jag tog en indikator m68501, men du kan använda en annan. Från motstånd kommer vi att montera en avdelare, ett 10k motstånd kommer att förhindra att huvudet brinner ut, och med ett 4,7k motstånd kommer vi att ställa in nålens maximala avvikelse.

Efter att avdelaren har monterats och indikeringen fungerar måste du kalibrera den; för att göra detta, öppna indikatorn och limma rent papper på den gamla skalan och skär den längs konturen; det är mest bekvämt att skära papperet med ett blad .

När allt är limmat och torrt ansluter vi multimetern parallellt med vår indikator, och allt detta till strömförsörjningen, markerar 0 och ökar spänningen till volt, markering, etc.

Amperemeter: för det tar vi ett motstånd på 0,27 ohm!!! och variabel vid 50k, Anslutningsschemat är nedan, med hjälp av ett 50k motstånd kommer vi att ställa in den maximala avvikelsen för pilen.

Graderingen är densamma, bara anslutningen ändras, se nedan, en 12 V halogenlampa är idealisk som last.

Lista över radioelement

Beteckning	Typ	Valör	Kvantitet	Mitt anteckningsblock
VT1	Bipolär transistor	KT315B	1	Till anteckningsblock
VT2, VT4	Bipolär transistor	KT815B	2	Till anteckningsblock
VT3	Bipolär transistor	KT805BM	1	Till anteckningsblock
VD1	Zenerdiod	D814D	1	Till anteckningsblock
VDS1	Diodbro		1	Till anteckningsblock
C1		100uF 25V	1	Till anteckningsblock
C2, C4	Elektrolytkondensator	2200uF 25V	2	Till anteckningsblock
R2	Motstånd	0,45 Ohm	1	Till anteckningsblock
R3	Motstånd	1 kOhm	1	Till anteckningsblock
R4	Motstånd

Likströmsförsörjning behövs inte bara av radioamatörer. De har ett mycket brett användningsområde, och därför använder de flesta hemhantverkare dem i en eller annan grad. Den här artikeln beskriver huvudtyperna av spänningsomvandlare, deras karakteristiska skillnader och tillämpningar och hur man gör en enkel strömförsörjning med egna händer.

Att göra det själv kommer att spara mycket pengar. När du väl förstår enheten och funktionsprincipen kan du enkelt reparera den här enheten.

Användningsområden

Dessa enheter har ett mycket brett användningsområde. Låt oss titta på de viktigaste användningsområdena. För att spara batteritid är lågspänningsverktyg anslutna till hemgjorda nätaggregat. Sådana enheter används för att ansluta LED-belysningsenheter, installera belysning i rum med hög luftfuktighet och risk för elektriska stötar och för många andra ändamål som inte är direkt relaterade till radioelektronik.

Enhetsklassificering

De flesta nätaggregat omvandlar AC-nätspänning på 220 volt till DC-spänning med ett givet värde. Dessutom kännetecknas enheten av en stor lista med driftsparametrar som måste beaktas vid inköp eller design.

De huvudsakliga driftsparametrarna är utström, spänning och förmågan att stabilisera och justera utspänningen. Alla dessa omvandlare klassificeras i två stora grupper enligt konverteringsmetoden: analoga och pulsenheter. Dessa grupper av nätaggregat har stora skillnader och är lätta att skilja från bilden vid första anblicken.

Tidigare tillverkades endast analoga enheter. I dem utförs spänningsomvandling med hjälp av en transformator. Att samla in en sådan källa är inte svårt. Dess schema är ganska enkelt. Den består av en nedtrappningstransformator, en diodbrygga och en stabiliserande kondensator.

Dioder omvandlar AC-spänning till DC-spänning. Kondensatorn jämnar ut den ytterligare. Nackdelen med sådana anordningar är deras stora dimensioner och vikt.

En transformator på 250 watt väger flera kilo. Dessutom kan spänningen vid utgången av sådana enheter ändras på grund av yttre faktorer. Därför, för att stabilisera utgångsparametrarna i sådana enheter, läggs speciella element till den elektroniska kretsen.

Strömförsörjningsenheter med hög effekt tillverkas med hjälp av transformatorer. Det är tillrådligt att använda sådana enheter för att ladda bilbatterier eller för att ansluta elektriska borrar för att spara litiumbatteriernas liv.

Fördelen med en sådan anordning är den galvaniska isoleringen mellan de två lindningarna (med undantag för autotransformatorer). Primärlindningen ansluten till högspänningsnätet har ingen fysisk kontakt med sekundärlindningen. En reducerad spänning genereras på den.

Energiöverföringen utförs med hjälp av ett växelströmsmagnetfält i transformatorns metallkärna. Om du har minimal kunskap inom radioelektronik är det lättare att montera en klassisk justerbar strömförsörjning med hjälp av en transformator med dina egna händer.

Med utvecklingen av elektronisk teknik har det blivit möjligt att tillverka billigare halvledarspänningsomvandlare. De är mycket kompakta, lätta i vikt och har ett mycket lågt pris. Tack vare detta blev de marknadsledande. Varje lägenhet använder flera olika nätaggregat.

Tyvärr har de flesta moderna enheter inte galvanisk isolering från strömförsörjningen. På grund av detta dör ganska ofta människor som använder enheten medan de laddar en mobiltelefon eller annan utrustning och samtidigt tar ett bad eller tvättar ansiktet.

Om säkerhetsåtgärder följs är det ingen fara för en person. Dessa enheter är ganska låga i kostnad och när de går sönder försöker de ofta inte reparera dem utan köper en ny enhet. Men om du förstår kretsarna och driftsprinciperna för att byta strömförsörjning, kan du enkelt både reparera en sådan strömförsörjning och montera en ny enhet.

Byte av strömförsörjning

Låt oss titta på design- och driftsprincipen för att byta strömförsörjning. I sådana apparater omvandlas växelnätsspänningen till högfrekvent spänning vid ingången. För att transformera högfrekventa strömmar är det inte stora transformatorer som krävs utan elektromagnetiska miniatyrspolar. Därför passar sådana omvandlare lätt in i små hus. De kan till exempel enkelt placeras i plastsockeln på en energisnål lampa.

Layouten av en sådan strömförsörjning i en liten enhet orsakar inga problem. För tillförlitlig drift är det nödvändigt att tillhandahålla möjligheten att kyla värmeelementen i den elektroniska kretsen på speciella metallradiatorer. Den omvandlade spänningen likriktas med hjälp av höghastighetsdioder och utjämnas vid utgångsfiltret.

Nackdelen med sådana enheter är den oundvikliga närvaron av högfrekvent störning vid omvandlarens utgång, trots närvaron av speciella filter. Dessutom använder pulsade enheter speciella utspänningsstabiliseringskretsar.

Strömförsörjningen kan köpas som en separat enhet, redo att installeras i enheten. Du kan också montera den här enheten själv med hjälp av allmänt tillgängliga diagram och instruktioner för montering av nätaggregat.

Man bör ta hänsyn till att självmontering kan vara dyrare än en köpt produkt köpt online på den asiatiska marknaden. Detta kan bero på att elektroniska komponenter säljs till ett högre pris än tillverkarens pris i Kina för montering av produkten och dess leverans. I vilket fall som helst, efter att ha förstått strukturen hos sådana enheter, kommer det att vara möjligt att inte bara montera en sådan enhet själv, utan också, om nödvändigt, att reparera den. Sådana färdigheter kommer att vara mycket användbara.

Om du vill spara pengar kan du använda byte av strömförsörjning från persondatorer. Ofta innehåller en felaktig persondator en fungerande enhet. De kräver minimal modifiering före användning.

Sådana nätaggregat har tomgångsskydd. De måste vara under belastning hela tiden. Därför, för att undvika avstängning, ingår ett konstant motstånd i lasten. Sådana moderniserade enheter används främst för att driva hushållsverktyg.