Блок питания своими руками простейший – Как сделать простейший блок питания своими руками — Устройсто и схемы Блоков Питания

Содержание

как сделать универсальный источник питания

Блок питания является неотъемлемым требованием любой техники. Благодаря этому устройству удается регулировать уровень напряжения, тем самым предотвращая преждевременную поломку электрической конструкции.

Сегодня собрать регулируемый блок питания своими руками достаточно просто. В интернете представлено множество схем, которые помогают облегчить поставленную задачу даже для новичков радиолюбителей. Процесс изготовления этой конструкции довольно увлекательное и интересное занятие.

Перед тем как приступить к рабочему процессу, необходимо подобрать простую схему для изготовления блока питания. Чем легче чертеж, тем быстрее удастся собрать установку. В специализированных магазинах представлен широкий ряд радио и электрических деталей для данной конструкции.


Краткое содержимое статьи:

Разновидности и типы блоков питания

Перед тем как приступить к сборке устройства, необходимо ознакомиться с видами и типами блоков питания. Каждая модель имеет свои характерные особенности.

К ним относят:

  • стабилизированные типы. Они отвечают за бесперебойную работу электрического устройства;
  • бесперебойные виды. Они позволяют работать прибору даже при отключении от электрической цепи.

Классификация по принципу работы

По принципу работы они классифицируются на следующие типы. К ним относят:

Импульсный. Он представляет собой инверторную систему, в которой происходит преобразование переменного тока в постоянное высокочастотное напряжение.

Для того чтобы сделать импульсный блок питания своими руками необходимо приобрести специальную гальваническую развязку, которая будет передавать преобразованную мощность к трансформаторной установке.

Трансформаторный. Он состоит из понижающего трансформатора и специального выпрямителя. Он в дальнейшем преобразовывает переменную мощность в постоянную. Здесь дополнительно устанавливают фильтр-конденсатор. Он позволяет сгладить чрезмерную пульсацию и колебания в процессе работы устройства.


Мастер-класс по изготовлению регулируемого блока питания

Как сделать подобное устройство в домашних условиях? Подробная инструкция как сделать блок питания своими руками поможет справиться с поставленной задачей. Первым делом необходимо иметь четкое представление, для каких целей будет собрано это устройство.

Главными принципами работы сооружения является подача максимального тока, который в дальнейшем будет направлен в сторону нагрузки. Помимо этого он будет обеспечивать выходное напряжение. Благодаря этому электрический прибор может нормально функционировать.

Сделать мощный блок питания своими руками достаточно просто. Здесь устанавливают специальный ограничитель выходного напряжения, который позволяет регулировать процесс подачи тока при помощи рукоятки.

Например, устройство на выходе дает от 3 до 15 Вт, а прибор требует 5 Вт. Для этого определенным положением регулятора меняем диапазон преобразованной мощности.

Из чего можно сделать блок питания?

Для понадобятся следующие детали:

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • микросхема;
  • конденсаторный фильтр;
  • дросселя;
  • блоки защиты;
  • стабилизатор напряжения.

Трансформатор может иметь мощность в пределах 10 Вт. Как правило, его обмотка способна выдержать напряжение от 220 Вт до 250 вт. Вторичная обмотка проводит от 20 до 50 Вт.


Эту деталь можно купить в специализированном отделе или найти в любом старом электроприборе.

Микросхема выпускается под определенной маркировкой (PDIP – 8). Здесь можно делать неограниченное количество проводящих электрических дорожек.

Диодный мост делают из четырех диодов размером 0,2 х 0,5 мм. Изделия серии SOIC значительно уменьшают перепады электрического напряжения.

Блоки защиты будут выполнены из двух предохранителей марки FU2. При срабатывании данных изделий вырабатывается ток мощностью 0,16А. Дроссели L1 и L2 можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся два элемента из магнитного феррита. Их размер должен быть К 17,5 х 8,3 х 6 мм.

Подсоединение всех элементов осуществляются по определенной схеме, которая представлена ниже. Здесь каждая деталь обозначена соответствующим обозначением. На фото самодельного блока питания изображено готовое устройство.


Фото блоков питания своими руками

tytmaster.ru

cxema.org — Простейший лабораторный блок питания для начинающего

Простейший лабораторный блок питания для начинающего


 


Приветствую всех зрителей , особенно начинающих радиолюбителей, поскольку именно они очень часто сталкиваются с проблемой поиска источников питания для самодельных конструкций и поэтому в этом ролике будет рассмотрен вариант постройки простейшего лабораторного блока питания с возможностью ограничения тока.


Наш блок питания может обеспечивать на выходе стабилизированное напряжение от 0 до 15 вольт и ток до полутора Ампер.


Естественно наиболее простым решением является использование специализированных микросхем на подобии LM317, которая обеспечивает хорошую стабилизацию, стоит дешево и может отдавать в нагрузку ток до полторы ампер, но я этого не сделал, зная что многие радиолюбители могут не иметь возможности приобретения специализированных микросхем по тем или иным причинам, поэтому рассмотрим самый простой стабилизированный блок питания построенный всего на двух транзисторах.


В проекте специально использованы наиболее доступные радиокомпоненты, чтобы ни у кого не возникли трудности с их поиском .

А теперь давайте рассмотрим схему и поймем как она работает.

Состоит она из трех основных частей

Сетевой понижающий трансформатор для обеспечения нужного нам напряжения а также для гальванической развязки с сетью. В своем варианте я использовал трансформатор от блока питания кассетного магнитофона, подойдет любой другой, основные параметры блока будут зависеть в первую очередь от трансформатора, притом нужно учитывать один момент — максимальное выходное напряжение блока питания будет на несколько вольт меньше, чем напряжение на выпрямителе.


Трансформатор подбирается с нужным током, в моем случае имеются две обмотки по 20 Вольт, ток с каждой из них составляет около 0,7 Ампер, обмотки подключены параллельно, т.е общий ток около полутора ампер.

Вторая часть из себя представляет выпрямитель для выпрямления переменного напряжения в постоянку и конденсатор для сглаживания напряжения после выпрямителя и фильтрации помех.


Третий узел это плата самого стабилизатора, рассмотрим ее поподробней.

А работает схема следующим образом.


Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке уже получаем пониженное напряжение, максимальный ток будет зависеть от габаритных размеров трансформатора и от диаметра провода вторичной обмотки.

Далее переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора поступает на двухполупериодный выпрямитель диодного типа, построенный на 4-х одинаковых диодах.

После выпрямителя установлен электролитический конденсатор для сглаживания напряжения до «идеальной постоянки».

Уже постоянное напряжение поступает на схему стабилизатора где стабилизируется до некоторого уровня, напряжение стабилизации будет завесить от стабилитрона, в нашем случае он на 15 Вольт, который задает максимальное напряжение на выходе.


Но беда в том, что ток такого простого стабилизатора невелик, по нему протекает около 15 -20 мА, вот поэтому его нужно усилить с помощью простого каскада усиления по току построенный на транзисторе VT1 и VT2 , транзисторы подключены таким образом для того , чтобы обеспечить максимально большое усиление, т.е. по сути это аналог составного транзистора.

Регулятор напряжения в лице переменного резистора R1 выполняет функцию простого делителя напряжения и может быть рассмотрен как два последовательно соединенных резистора с отводом от места их соединения, изменяя сопротивление каждого, мы можем регулировать напряжение, это напряжение усиливается ранее указанным каскадом.

Второй переменный резистор позволит ограничивать выходной ток.


Большую их часть, а если быть точнее то все компоненты можно найти в старой аппаратуре, например в советских телевизорах, усилителях, приемниках, магнитолах и в прочей технике, также возможно использование импортных аналогов, которые имеют одинаковое расположение выводов.

Диодный мост — можно использовать готовые мосты, которые можно найти в компьютерных блоках питания или же собрать мост из любых 4-х аналогичных диодов с током от 2-х ампер, список некоторых таких диодов тоже найдешь в архиве проекта, ссылка на архив как всегда в описании.

Для увеличения выходного напряжения блока питания нужно во первых найти соответствующий трансформатор а также заменить стабилитрон на более высоковольтный , скажем на или 18 или 24 Вольта, Резистор ограничивает ток через стабилитрон, расчет производится исходя из напряжения с выпрямителя, резистор рассчитывают так, чтобы ток через стабилитрон не превышало значение в 25-30мА в случае стабилитронов пол ватта и 40-45 мА в случае если использован одноваттный стабилитрон.

Если нет нужного стабилитрона, то можно последовательно соединить два или несколько, для получения нужного напряжения стабилизации.

Схема стабилизатора работает в линейном режиме, поэтому силовой транзистор VT22 нуждается в радиаторе.


Теперь проверим конструкцию в работе.

Как видим напряжение плавно регулируется от нуля до 15 Вольт


Теперь проверим ограничение тока. Без нагрузки вращая регулятор тока, напряжение у нас почти не меняется, что свидетельствует о корректной работе функции ограничения.

Ток регулируется плавно от 180мА.


Максимальный выходной ток, в моем случае составляет около 1,5 Ампер, этого вполне достаточно для средних нужд большинства радиолюбителей.

Не смотря на простоту конструкции при выходных токах токах около 1А , наблюдаем просадку выходного напряжения меньше 0,2 вольт , это очень хороший показатель для стабилизаторов такого класса.


Блок питания может переносить короткого замыкания с продолжительностью не более 5 секунд, в этом режиме ток ограничивается в районе 1,7А.


Монтаж можно сделать и навесным, но более красиво смотрится конструкция на печатной плате, тем более, что я для вас ее нарисовал.


В качестве индикаторов советую использовать стрелочные приборы, чтобы не путаться с подключением, хотя можно и цифровые.


Корпусом может служить кожух от компьютерного блока питания, либо любой другой удобный вариант, хоть фанерные доски.


По мне, довольно годный вариант в качестве первого лабораторного блока питания, смело собирайте.


Скачать плату

  • < Назад
  • Вперёд >

vip-cxema.org

Назад в СССР – Блок питания своими руками

Приветствую Вас, господа МозгоЧины!

Вот решил показать вам свой блок питания, который я собрал своими руками, когда мне было как многим из вас 13 лет. Это были счастливые Восьмидесятые, мы после школы бегали на радио кружки, а вечерами, кое- как, сделав уроки, хватались за паяльник и собирали очередную самоделку, увиденную в каком-нибудь радиожурнале. Вот про одну из таких самоделок, я и хочу рассказать.

Сейчас конечно смешно говорить, что у меня в мои 13 лет не было фотоаппарата, и я не мог фотографировать процесс работы, но это так и было, поэтому я сейчас просто взял, и разобрал своё детище, и постарался, как можно детально всё сфотографировать, и заодно окунуться в воспоминания.

Вот так выглядит компоновка внутренностей

Это транзистор П213Б на радиаторе, кстати, один из популярных и ходовых транзисторов в то время

Это понижающий трансформатор, с 220 вольт до 15 вольт, ТВК-110-Л-2, применялся в выходном каскаде кадровой развёртке черно-белых ламповых телевизорах

Ещё вид сверху, где под электролитическим конденсатором видна монтажная плата

А вот и сама монтажная плата с разных сторон, монтаж навесной, снизу все радиодетали соединены проводами при помощи пайки

Это стрелочный прибор с построечным сопротивлением

В то время у меня не было компьютера и принтера, поэтому шкалу я рисовал сам, карандашом, хотя у меня до сих пор осталась эта привычка, вы наверно помните это по моей самоделке Перевоплощение стрелочного индикатора

Передняя панель изнутри: стрелочный прибор – индикатор напряжения, потенциометр — регулятор выходного напряжения, неоновая лампочка — индикатор включения, тумблер – выключатель и гнездо СГ-3 используется как выходной разъём

Общей вид в разборке

Нижняя панель  с ножками

Ножки сделаны из пробочек от зубных паст, я часто их использовал, удобно и симпатично

Задняя панель с предохранителем

Это штекер СГ-3 для подключения к блоку питания

Корпус сделан из фанеры и обожжен над газовой плитой.

Ну, вот на этом и всё.

Ах да, чуть не забыл, принципиальная схема этого блока питания

 

Ну, вот теперь точно всё. Надеюсь, я не утомил вас своим рассказом о такой старой и примитивной самоделке, надеюсь что кто-нибудь, что-нибудь для себя подчеркнёт из неё.

С уважением Mr. Ed

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


About Mr.Ed

mozgochiny.ru

Как сделать блок питания своими руками, мастер-класс с пошаговыми фото

Как начинающему радиолюбителю сделать самодельный блок питания из доступных деталей? Подробный ответ на этот вопрос вы найдёте
в этом мастер-классе с пошаговыми фото.

Выбор схемы блока питания своими руками

Первый вопрос человека, решившегося сделать первые шаги в радиолюбительство, — что бы такое собрать-спаять? И тут же возникает второй вопрос — чем собранное устройство запитывать? Батарейки обходятся слишком дорого, учитывая их недолговечность, а аккумуляторы нужно периодически заряжать…

В этом случае незаменимым помощником станет небольшой блок питания с выходным напряжением, изменяемом в диапазоне от 5 до 13,5-15 вольт. На первых порах вполне подойдёт линейный стабилизатор, собранный на микросхемах серии КРЕН или их аналогах, и получающий питание от трансформатора.

Как пример рассмотрим здесь две схемы подобных источников питания, описанных Павловым С. в журналах «Радиоконструктор» №№ 9 и 12 за 2000 г.

Стабилизатор первого варианта рассчитан на выходное напряжение 5-42 В при токе нагрузки до 5 А и запитан через однополупериодный выпрямитель на диодах VD1 и VD2. В принципе, напряжение такого высокого значения нам не нужно, но как основа будущего блока питания эта схема пригодится.

Блок питания второго варианта обладает нужными нам характеристиками выходного напряжения, но усилен дополнительным транзистором КТ819Б, что позволяет стабилизатору отдавать ток величиной до 10-15 А. 

Теперь попробуем объединить нужные нам особенности обоих вариантов и посмотрим, что из этого получится.

Собственный вариант блока питания

В результате мы оставляем двухкатушечный трансформатор, а из схемы стабилизатора убираем один транзистор — ток величиной до 3-5 А амбиции начинающего радиолюбителя вполне удовлетворит.

Кроме того, добавляем стабилизатор +5 В — оборудовав его выход разъёмом USB, мы сможем заряжать сотовый телефон, MP3 плеер и другие подобные устройства, не занимая порты компьютера.

Не окажется лишним и стабилизатор +12В — к его выходу подключаем кулер, охлаждающий радиатор с установленными на нём деталями.

 Если появится желание, цепь питания кулера можно оборудовать термореле, включающим его при нагреве радиатора свыше, скажем, 45-50 градусов.

Что нужно для постройки блока питания

Подбираем детали. Если в распоряжении имеется радиатор с кулером от старого или неисправного компьютера, то такой шанс не упускаем — это позволит уменьшить габариты устройства, одновременно облегчив тепловой режим стабилизатора.

Микросхемы 5-вольтовых стабилизаторов лучше брать импортные в пластиковом корпусе — в этом случае не понадобится дополнительная электроизоляция.

Транзистор КТ819 можно заменить на КТ853 с некоторым уменьшением запаса мощности, но на работе устройства это не отобразится — транзисторы серии КТ853 рассчитаны на максимальный постоянный ток до 7,5 А. При использовании трансформатора меньшей мощности можно обойтись и менее мощными транзисторами, например, серий КТ805, КТ817, D2396 и др.

В качестве диодов выпрямителя можно использовать диоды Шоттки серии S10C40 или КД270БС, установив их на общий с регулирующим транзистором радиатор — электроизоляция между их корпусами не требуется.

Конденсатор фильтра C1 должен иметь ёмкость не менее 8000 мкФ. Если такого нет, то эту ёмкость можно набрать несколькими конденсаторами — например, как на фото, 4 шт. по 2200 мкФ. Рабочее напряжение конденсаторов C1, C3 и C5 выбираем равным 35 В или несколько большим.

Делаем эскиз платы

Теперь, опираясь на габариты имеющихся деталей, разрабатываем эскизы плат выпрямителя и стабилизатора.

Эту работу можно выполнить с помощью таких программ, как, например, Splan, Layout, ARES и пр.

При работе с программой детали вносим в рисунок положением выводами вверх, корпусом вниз. Особое внимание уделяем расположению выводов микросхем стабилизаторов и регулирующего транзистора — выводы базы и эмиттера КТ819 и КТ853 не совпадают, они развёрнуты относительно вывода коллектора на 180 градусов.

Как перенести рисунок на плату

Отобразив, или отзеркалив, чертёж платы, распечатываем его на тонкой гладкой бумаге — в качестве вариантов используются бумага для распечатки наклеек на CD-DVD диски, глянцевая бумага различных журналов и т.д.

Мой принтер Xerox Phaser, например, «признал» только бумагу настенных календарей — с другой подобной бумаги его тонер сходит от простого прикосновения пальцами.

Вырезав шаблон с рисунком платы, накладываем его на заготовку и заворачиваем всё это в тонкую плотную бумагу.

Разогретым примерно до 200 градусов утюгом в течение 2-3 минут прогреваем заготовку со стороны фольги, нажимая на утюг с усилием не более 5-6 кг.

После того, как заготовка остынет, разворачиваем бумагу и опускаем плату с приклеившимся шаблоном в воду на 15-20 минут.

После размокания бумаги пальцами скатываем её и при удачном завершении дела получаем вот такую плату. Плохо отстающую бумагу сковыривать ногтем нельзя — можно повредить рисунок платы и придётся начинать всё сначала.

Если эта операция прошла неудачно и тонер отстаёт от фольги либо, расплавившись, линии дорожек соединились — смываем тонер ацетоном, растворителем или даже жидкостью для снятия лака с ногтей — и повторяем всё снова.

Обработка платы

Травим плату в растворе хлорного железа (либо в другом — в интернете подобных «рецептов» масса), промываем её хорошенько в проточной воде. Теперь смываем тонер и зачищаем дорожки мелкой наждачной бумагой (лично я предпочитаю наиболее истёртые куски бумаги — на качестве зачистки это не сказывается, а царапин фольга получает неизмеримо меньше).

Облуживаем плату при помощи кусочка оплётки, не жалея флюса — можно использовать при отсутствии паяльной пасты и обычную канифоль.

По завершении процесса лужения платы смываем остатки канифоли смоченным раствором спирта комочком ваты.

Аналогично поступаем со второй платой и рассверливаем отверстия под выводы деталей.

Сборка выпрямителя

Собираем первый блок — выпрямитель. Практика показала, что, выбрав конденсаторы с рабочим напряжением 35 вольт, мы не ошиблись — при подключении трансформатора с выходом 18 вольт на выходе выпрямителя напряжение холостого хода достигло 25 вольт.

Сборка стабилизатора

Приступаем к сборке платы стабилизатора.

Если вы решите повторить конструкцию, имейте ввиду, что эта плата рассчитана на транзистор КТ853 или D2396; в случае применения транзисторов серии КТ819 придётся либо изменить разводку платы, либо закрепить транзистор на отдельном радиаторе или корпусе блока питания, соединив его с платой проводами.

Крепим плату выпрямителя к радиатору, предварительно разметив и рассверлив отверстия для крепления корпусов диодной сборки, микросхем и транзистора.

При монтаже пользуемся теплопроводящей пастой — она снизит возможность перегрева деталей выпрямителя и стабилизатора.

Монтаж блоков на радиатор

Монтируем сюда же плату стабилизатора, привинчиваем кулер, добавляем переменный резистор, соединяем всё это проводами — и можно подключать питание.

О том, как прошла проверка работы блока питания, как осуществить контроль стабилизируемого напряжения и собрать устройство в самодельном корпусе, читайте в следующей части статьи — продолжение следует…

www.sami-svoimi-rukami.ru

БЛОК ПИТАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ

   Вашему обозрению предлагаю схему регулируемого БП, который при всей своей простоте, на сегодняшний день является самой популярной и повторяемой среди начинающих радиолюбителей конструкцией. Блок питания работает от переменного напряжения 12 В которые получает трансформатора (на схеме не изображён). 

   На диодах Д1-Д4 собран выпрямитель переменного напряжения трансформатора, в постоянное. Наибольший ток, отдаваемый блоком питания в нагрузку — до 500 mA. Он ограничен допустимым прямым током диодов выпрямителя, поэтому при необходимости схема легко переделывается под больший ток. 

   В выпрямителе нашего блока питания можно использовать любые мощные диоды или готовые диодные мосты (не забывать про максимально допустимый ток вторичной обмотки трансформатора). Переменный резистор R2 — желательно с линейной шкалой. Вместо транзистора МП39 можно использовать транзисторы МП40-МП42, а вместо П213 -транзисторы П214, П215. 

   Естественно в настоящее время они являются антиквариатом, поэтому вы можете поставить вместо МП39 – КТ361, КТ814, КТ816. А мощный регулируемый заменим на КТ818, КТ825. 

   Стабилитрон можно заменить стабилитронами Д814Г, Д814Д или любыми импортными, на соответствующее напряжение и ток от 50мА. 

   Здесь наибольшее напряжение на выходе блока будет соответствовать напряжению стабилизации используемого в бп стабилитрона.

   В качестве корпуса для конструкции блока питания своими руками, использовал старый корпус от компьютерного БП. Материал подготовил: Кузьмин Александр (на форуме Александр). E-mail:[email protected]

   Форум по источникам питания

   Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ

radioskot.ru

Лабораторный блок питания | Мастер-класс своими руками

Всем доброго времени суток! Сегодня я хочу представить вашему вниманию Лабораторный Блок Питания (ЛБП). Я думаю каждый начинающий радиолюбитель сталкивался с проблемой получения необходимого напряжения для той или иной своей самоделки, ведь каждое устройство требует разного напряжения. С такой проблемой столкнулся на днях и я. Надо было за питать самодельный усилитель, а необходимого напряжения под рукой не оказалось. Ну это не первая моя самоделка с которой у меня возникли проблемы. Вот я принялся за работу.

И так, нам понадобиться:
-Корпус (можно купить готовый, а можно как я взять его из компьютерного блока питания)
-Трансформатор с выходным напряжениям до 30В и током до 1,5 ампера (транс я взял по мощнее так как 1,5А для меня маловато)
-Простой набор радиодеталей:
-Диодный мост на 3А.
-Конденсатор электролитический 50В 2200мкф.
-Конденсатор керамический на 0.1мкф (чтобы сильнее сгладить пульсации).
-Микросхема LM317 (в моем случае 2 таких микросхемы).
-Резистор переменный на 4.7кОм.
-Резистор на 200ом 0.5Ват.
-Конденсатор керамический на 1мкф.
-Старый аналоговый тестер (я использовал в качестве вольтметра).
-Текстолит и хлор железа (для травления платы).
-Клеммы.
-Провода.
-Паяльные принадлежности.
Начинаем! Корпус я взял из компьютерного Блока Питания. Разбираем его и вытаскиваем внутренности и отпиливаем переднюю панель (ту с которой выходят провода) как на фото.

Далее собираем его обратно и вырезаем из ДВП переднюю панель будущего блока питания, можно из пластика будет красивее.

Отрезаем крепления платы с одной стороны и выгибаем их таким образом чтобы потом закрепить на них сделанную нами переднюю панель.


Выбираем место для трансформатора, сверлим в нижней части корпуса отверстия и закрепляем трансформатор.

Теперь приступим к собиранию платы для начала ее нужно вытравить. Переносим заранее распечатанную плату на текстолит.

И кидаем в хлорное на 10-20мин. После того как вытравили сверлим отверстия и лудим плату.


Впаиваем элементы согласно схеме .

Берем провода, собираем схему и пакуем все в корпус. ВАЖНО! (микросхему нужно установить на радиатор так как при больших нагрузках она сильно греется и может выйти из строя). Вот что получилось.

Теперь нужно получить вольтметр из старого тестера. Для этого просто отрезаем сам индикатор от пластикового корпуса.

Далее необходимо поставить перемычку на плате тестера на диапазоне 50В, вырезать в передней панели дырку под наш вольтметр и подключить провода. Изолируем нашу плату и закрываем корпус. Я установил кулер сверху чтобы обдувать радиатор на котором установлена микросхема.




Вот собственно и все! Лабораторный блок питания готов! Всем удачи!

sdelaysam-svoimirukami.ru

Блок питания на стабилитроне и транзисторе своими руками

Рассмотренный далее стабилизированный блок питания является одним из первых устройств, которые собираются начинающими радиолюбителями. Это очень простой, но весьма полезный прибор. Для его сборки не нужны дорогостоящие компоненты, которые достаточно легко подобрать новичку в зависимости от требуемых характеристик блока питания.
Материал будет также полезен тем, кто желает более детально разобраться в назначении и расчете простейших радиодеталей. В том числе, вы подробно узнаете о таких компонентах блока питания, как:

  • силовой трансформатор;
  • диодный мост;
  • сглаживающий конденсатор;
  • стабилитрон;
  • резистор для стабилитрона;
  • транзистор;
  • нагрузочный резистор;
  • светодиод и резистор для него.

Также в статье детально рассказано, как подобрать радиодетали для своего блока питания и что делать, если нет нужного номинала. Наглядно будет показана разработка печатной платы и раскрыты нюансы этой операции. Несколько слов сказано конкретно о проверке радиодеталей перед пайкой, а также о сборке устройства и его тестировании.

Типовая схема стабилизированного блока питания

Всевозможных схем блоков питания со стабилизацией напряжения существует сегодня очень много. Но одна из самых простых конфигураций, с которой и стоит начинать новичку, построена всего на двух ключевых компонентах – стабилитроне и мощном транзисторе. Естественно, в схеме присутствуют и другие детали, но они вспомогательные.

Схемы в радиоэлектронике принято разбирать в том направлении, в котором по ним протекает ток. В блоке питания со стабилизацией напряжения все начинается с трансформатора (TR1). Он выполняет сразу несколько функций. Во-первых, трансформатор понижает сетевое напряжение. Во-вторых, обеспечивает работу схемы. В-третьих, питает то устройство, которое подключено к блоку.
Диодный мост (BR1) – предназначен для выпрямления пониженного сетевого напряжения. Если говорить другими словами, то в него заходит переменное напряжение, а на выходе получается уже постоянное. Без диодного моста не будет работать ни сам блок питания, ни устройства, которые будут к нему подключаться.
Сглаживающий электролитический конденсатор (C1) нужен для того, чтобы убирать пульсации, присутствующие в бытовой сети. На практике они создают помехи, которые отрицательно сказываются на работе электроприборов. Если для примера взять усилитель звука, запитанный от блока питания без сглаживающего конденсатора, то эти самые пульсации будут отчетливо слышны в колонках в виде постороннего шума. В других приборах помехи могут привести к некорректной работе, сбоям и прочим проблемам.
Стабилитрон (D1) – это компонент блока питания, который стабилизирует уровень напряжения. Дело в том, что трансформатор будет выдавать желаемые 12 В (например) только тогда, когда в сетевой розетке будет ровно 230 В. Однако на практике таких условий не бывает. Напряжение может как просаживаться, так и повышаться. То же самое трансформатор будет давать и на выходе. Благодаря своим свойствам стабилитрон выравнивает пониженное напряжение независимо от скачков в сети. Для корректной работы этого компонента нужен токоограничивающий резистор (R1). О нем более детально сказано ниже.
Транзистор (Q1) – нужен для усиления тока. Дело в том, что стабилитрон не способен пропускать через себя весь потребляемый прибором ток. Более того, корректно он будет работать только в определенном диапазоне, например, от 5 до 20 мА. Для питания каких-либо приборов этого откровенно мало. С данной проблемой и справляется мощный транзистор, открывание и закрывание которого управляется стабилитроном.
Сглаживающий конденсатор (C2) – предназначен для того же, что и вышеописанный C1. В типовых схемах стабилизированных блоков питания присутствует также нагрузочный резистор (R2). Он нужен для того, чтобы схема сохраняла работоспособность тогда, когда к выходным клеммам ничего не подключено.
В подобных схемах могут присутствовать и другие компоненты. Это и предохранитель, который ставится перед трансформатором, и светодиод, сигнализирующий о включении блока, и дополнительные сглаживающие конденсаторы, и еще один усиливающий транзистор, и выключатель. Все они усложняют схему, однако, повышают функциональность устройства.

Расчет и подбор радиокомпонентов для простейшего блока питания

Трансформатор подбирается по двум основным критериям – напряжению вторичной обмотки и по мощности. Есть и другие параметры, но в рамках материала они не особо важны. Если вам нужен блок питания, скажем, на 12 В, то трансформатор нужно подбирать такой, чтобы с его вторичной обмотки можно было снять чуть больше. С мощностью все то же самое – берем с небольшим запасом.
Основной параметр диодного моста – это максимальный ток, который он способен пропускать. На эту характеристику и стоит ориентироваться в первую очередь. Рассмотрим примеры. Блок будет использоваться для питания прибора, потребляющего ток 1 А. Это значит, что диодный мост нужно брать примерно на 1,5 А. Допустим, вы планируете питать какой-либо 12-вольтовый прибор мощностью 30 Вт. Это значит, что потребляемый ток будет около 2,5 А. Соответственно, диодный мост должен быть, как минимум, на 3 А. Другими его характеристиками (максимальное напряжение и прочее) в рамках такой простой схемы можно пренебрегать.

Дополнительно стоит сказать, что диодный мост можно не брать уже готовый, а собрать его из четырех диодов. В таком случае каждый из них должен быть рассчитан на ток, проходящий по схеме.
Для расчета емкости сглаживающего конденсатора применяются достаточно сложные формулы, которые в данном случае ни к чему. Обычно берется емкость 1000-2200 мкФ, и этого для простого блока питания будет вполне достаточно. Можно взять конденсатор и побольше, но это существенно удорожит изделие. Другой важный параметр – максимальное напряжение. По нему конденсатор подбирается в зависимости от того, какое напряжение будет присутствовать в схеме.
Здесь стоит учитывать, что на отрезке между диодным мостом и стабилитроном после включения сглаживающего конденсатора напряжение будет примерно на 30% выше, чем на выводах трансформатора. То есть, если вы делаете блок питания на 12 В, а трансформатор выдает с запасом 15 В, то на данном участке из-за работы сглаживающего конденсатора будет примерно 19,5 В. Соответственно, он должен быть рассчитан на это напряжение (ближайший стандартный номинал 25 В).
Второй сглаживающий конденсатор в схеме (C2) обычно берется небольшой емкости – от 100 до 470 мкФ. Напряжение на этом участке схемы будет уже стабилизированным, например, до уровня 12 В. Соответственно, конденсатор должен быть рассчитан на это (ближайший стандартный номинал 16 В).
А что делать, если конденсаторов нужных номиналов нет в наличии, и в магазин идти неохота (или банально нет желания их покупать)? В таком случае вполне возможно воспользоваться параллельным подключением нескольких конденсаторов меньшей емкости. При этом стоит учесть, что максимальное рабочее напряжение при таком подсоединении суммироваться не будет!
Стабилитрон подбирается в зависимости от того, какое напряжение нам нужно получить на выходе блока питания. Если подходящего номинала нет, то можно соединить несколько штук последовательно. Стабилизируемое напряжение, при этом, будет суммироваться. Для примера возьмем ситуацию, когда нам надо получить 12 В, а в наличии есть только два стабилитрона на 6 В. Соединив их последовательно мы и получим желаемое напряжение. Стоит отметить, что для получения усредненного номинала параллельное подключение двух стабилитронов не сработает.
Максимально точно подобрать токоограничивающий резистор для стабилитрона можно только экспериментально. Для этого в уже рабочую схему (например, на макетной плате) включается резистор номиналом примерно 1 кОм, а между ним и стабилитроном в разрыв цепи ставится амперметр и переменный резистор. После включения схемы нужно вращать ручку переменного резистора до тех пор, пока через участок цепи не потечет требуемый номинальный ток стабилизации (указывается в характеристиках стабилитрона).
Усиливающий транзистор подбирается по двум основным критериям. Во-первых, для рассматриваемой схемы он обязательно должен быть n-p-n структуры. Во-вторых, в характеристиках имеющегося транзистора нужно посмотреть на максимальный ток коллектора. Он должен быть немного больше, чем максимальный ток, на который будет рассчитан собираемый блок питания.
Нагрузочный резистор в типовых схемах берется номиналом от 1 кОм до 10 кОм. Меньшее сопротивление брать не стоит, так как в случае, когда блок питания не будет нагружен, через этот резистор потечет слишком большой ток, и он сгорит.

Разработка и изготовление печатной платы

Теперь вкратце рассмотрим наглядный пример разработки и сборки стабилизированного блока питания своими руками. В первую очередь, необходимо найти все присутствующие в схеме компоненты. Если нет конденсаторов, резисторов или стабилитронов нужных номиналов – выходим из ситуации вышеописанными путями.

Далее нужно будет спроектировать и изготовить печатную плату для нашего прибора. Начинающим лучше всего использовать для этого простое и, самое главное, бесплатное программное обеспечение, например, Sprint Layout.
Размещаем на виртуальной плате все компоненты согласно выбранной схемы. Оптимизируем их расположение, корректируем в зависимости от того, какие конкретно детали есть в наличии. На этом этапе рекомендуется перепроверять реальные размеры компонентов и сравнивать их с добавляемыми в разрабатываемую схему. Особое внимание обратите на полярность электролитических конденсаторов, расположение выводов транзистора, стабилитрона и диодного моста.
Если вы заходите добавить в блок питания сигнальный светодиод, то его можно будет включить в схему как до стабилитрона, так и после (предпочтительнее). Чтобы подобрать для него токоограничивающий резистор, необходимо выполнить следующий расчет. Из напряжения участка цепи вычитаем падение напряжения на светодиоде и делим результат на номинальный ток его питания. Пример. На участке, к которому мы планируем подключать сигнальный светодиод, имеется стабилизированные 12 В. Падение напряжения у стандартных светодиодов около 3 В, а номинальный ток питания 20 мА (0,02 А). Получаем, что сопротивление токоограничивающего резистора R=450 Ом.

Проверка компонентов и сборка блока питания

После разработки платы в программе переносим ее на стеклотекстолит, травим, лудим дорожки и удаляем излишки флюса.






После этого выполняем установку радиокомпонентов. Здесь стоит сказать, что не лишним будет сразу же перепроверить их работоспособность, особенно, если они не новые. Как и что проверять?
Обмотки трансформатора проверяются омметром. Где сопротивление больше – там первичная обмотка. Далее его нужно включить в сеть и убедиться, что он выдает требуемое пониженное напряжение. При его измерении соблюдайте предельную осторожность. Также учтите, что напряжение на выходе переменное, потому на вольтметре включается соответствующий режим.
Резисторы проверяются омметром. Стабилитрон должен «звониться» только в одном направлении. Диодный мост проверяем по схеме. Встроенные в него диоды должны проводить ток только в одном направлении. Для проверки конденсаторов потребуется специальный прибор для измерения электрической емкости. В транзисторе n-p-n структуры ток должен протекать от базы к эмиттеру и к коллектору. В остальных направлениях он протекать не должен.
Начинать сборку лучше всего с мелких деталей – резисторов, стабилитрона, светодиода. Затем впаиваются конденсаторы, диодный мост.
Особое внимание обращайте на процесс установки мощного транзистора. Если перепутать его выводы – схема не заработает. Кроме того, этот компонент будет достаточно сильно греется под нагрузкой, потому его необходимо устанавливать на радиатор.
Последним устанавливается самая большая деталь – трансформатор. Далее к выводам его первичной обмотки припаивается сетевая вилка с проводом. На выходе блока питания тоже предусматриваются провода.

Осталось только хорошенько перепроверить правильность установки всех компонентов, смыть остатки флюса и включить блок питания в сеть. Если все сделано правильно, то светодиод будет светиться, а на выходе мультиметр покажет желаемое напряжение.

sdelaysam-svoimirukami.ru