Как сделать блок питания регулируемым 3-25 В | Сделай Сам — Своими Руками

12.01.2021

Данная инструкция поможет вам переделать источник питания в регулируемый 3-25 В. Если у вас имеется блок питания от ноутбука на 19 В или блок от светодиодной гирлянды на 12 В, то все подобные источники можно превратить в регулируемые, и устанавливать на выходе любое напряжение легким вращением переменного резистора.

Понадобится

• Два конденсатора 470 мкФ 25 В.
• Переменный резистор 10 кОм.
• Резистор 2,2 кОм.

Переделка блока питания с фиксируемым напряжением в источник с регулируемым напряжением

Вскрываем корпус блока при помощи отвертки. Конечно не все корпуса имеют защелки, если он склеен, то как его разобрать читайте тут —

Перед нами предстает вся плата импульсного источника питания.

Все что левее синего трансформатора мы трогать не будем. Это высоковольтная часть и она нас не интересует. Справа, из нескольких элементов состоит низковольтная часть, вот ее то и будем дорабатывать.

Схемы и теория доработки

Блок имеет стабилизацию посредством обратной связи через оптрон. Этим оптроном управляет микросхема-стабилизатор TL431. Она имеет 3 вывода и внешне похожа на транзистор.

(Если у вас нет микросхемы TL431 в блоке, то возможно стабилизация достигается применением стабилитрона. Как доработать такой блок читайте тут —

)Один резистор в цепи оптрона ограничивающий, другие два делители на выходе микросхемы. Сзади платы эти резисторы отчетливо видны.

То есть, если менять коэффициент деления на входе микросхемы, то соответственно будет и меняться выходное напряжение на выходе блока питания.Чтобы это сделать необходимо заменить один резистор, а вместо другого подключить переменный. Примерно вот так:

Выпаиваем резисторы делителя.

Обязательно нужно заменить выходные конденсаторы на другие с более высоким рабочим напряжением.

Также выпаиваем их.

Запаиваем новые.

Припаиваем резистор 2,2 кОм, согласно схемы доработки.

Берем переменный резистор, припаиваем к нему провода.

Припаиваем провода к плате вместо чип резистора.

Теперь, очень осторожно, включаем блок в сеть и проверяем работу. К выходу подключим мультиметр.

Если все работает исправно, то собираем корпус. Так как в корпусе нет дополнительного места, вынесем резистор за пределы, приклеив его с боку на клей.

Проверяем под нагрузкой. Источник хорошо регулируется и выдает напряжение в промежутке 3,4-21,5 В.

Все работает исправно.

Пару слов о технике безопасности

• Перед разборкой блока, если вы его только отключили от сети, обязательно подождите пару минут, пока все внутренние емкости разрядятся.
• Напряжение на выходе, при максимальном положении переменного резистора, не должно превышать 25 В, так как выходные конденсаторы могут выйти из строя. Чтобы уменьшить регулируемое напряжение, увеличьте сопротивление резистора 2,2 кОм.

Смотрите видео

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

как сделать? Пошаговая инструкция сборки блока питания (схема для печатной платы)

Автор обзора: Энергоаудит проект RT

Блок питания предназначен для стабильного и длительного функционирования электроники, обеспечивая приборы напряжением с определёнными параметрами. Устройство является важной частью, и от его надёжности зависит работа всех узлов системы.

Конструктив исполнения разделяет блоки питания (БП) на два типа:

• Встраиваемый блок питания – находится внутри устройства, которое питает, преобразовывая напряжение сети в необходимое для работы.
• Внешний блок питания – это обособленный модуль, имеющий собственный корпус и соединяющийся с устройством посредством кабеля.

Модели блоков питания имеют особенности и различаются характеристиками.

• Блок питания для стабилизации напряжения. Его задача обеспечивать устройства заданным стабильным выходным напряжением, не зависящим от входного, при условии, что величина входного напряжения не выпадает из допустимых пределов, или же устройство не питается большей мощностью, чем выдаёт БП.
• Блоки питания для стабилизации тока, меняющие величину напряжения при изменённой мощности потребления так, что ток, проходящий через БП, остаётся неизменным.
• БП для стабилизации напряжения и тока. Когда увеличивается потребляемая мощность, модуль поддерживает фиксированное напряжение при растущем токе. После прохождения тока через питаемый прибор, ток достигает определённого значения. Источник удерживает ток заданного уровня, снижая по необходимости напряжение.
• Блок питания без стабилизации. Подключается к приборам, которые не критичны к величинам напряжения питания. Величины входного и выходного напряжения в них напрямую зависимы.

• Классификация блоков питания

• Как сделать простой блок питания

• Регулируемый блок питания

• Самостоятельный ремонт

• Фото универсального блока питания

Классификация блоков питания

Разница в принципе работы узлов позволяет классифицировать их на:

• Импульсные – инверторные системы, преобразующие переменный ток в постоянное напряжение высоких частот.
• Трансформаторные, состоящие из понижающих трансформаторов и выпрямителей. Их функцией является преобразование переменной мощности в постоянную. Дополнением служат фильтры-конденсаторы, позволяющие сглаживать чрезмерность колебаний и пульсаций функционирующих устройств.

Блоки питания, содержащие гасящие конденсаторы. Они похожи на трансформаторные БП, только роль трансформатора в данном узле выполняется неполярными высоковольтными конденсаторами.

Как сделать простой блок питания

Сборка производится по инструкции и схемам блоков питания, приведённым в статье.

1. Необходимо припаять диодный мост к трансформатору.
2. К выходу моста припаивается конденсатор.
3. Кренка питания вольтметра прикручивается к трансформатору, поскольку она не нагревается.
4. С платы регулятора выпаивается резистор и припаивается два провода для выносного резистора и провода для выходных клемм.
5. На передней панели корпуса делается разметка под все отверстия.
6. Вырезаются отверстия для вольтметра и одной клеммы.
7. Вторая клемма и резистор устанавливаются на стык короба. Они зафиксируются сжатием половинок при сборке.
8. Устанавливаются вольтметр и клемма.
9. Затем следует установка регулировочного резистора и второй клеммы.
10. Для ключа резистора нужно сделать вырез.
11. Вырезается отверстие для выключателя.
12. Собирается и закрывается корпус
13. В заключении надо распаять выключатель.

Прибор готов к работе, на фото самодельного блока питания показано как он выглядит.

Регулируемый блок питания

Стремление людей облегчить труд приводит к созданию новых технологических устройств.

Радиодело не является исключением. Поскольку вопрос питания важен, он остаётся одним из основных в процессе сборки электронных приборов. Для изучения предоставляется описание, как сделать регулируемый блок питания своими руками.

БП характеризуются мощностью, стабилизацией напряжения на выходе и отсутствием пульсаций. Важным моментом является универсальность модуля, возможность его применения для питания разных устройств, выдача разного напряжения.

• Отчасти решить вопрос можно с помощью адаптера, переключающего напряжение. Однако, БП не будет обладать возможностью плавного регулирования, кроме того, в нём не стабилизируется напряжение, то есть на выходе наблюдаются скачки напряжения.
• Поэтому, предлагается рассмотреть модуль, стабилизирующий и регулирующий выходное напряжение ручкой переменного резистора. Он позволяет плавно регулировать напряжение в диапазоне от 0 до 10,3 Вольта. Показатель задаётся исходя из значений мультиметра, работающего в режиме вольтметра, при постоянном токе.
• Монтаж регулируемого блока питания приводится по стандартной схеме, существующей с конца прошлого века. Модуль выдаёт мощность с максимальным значением 800-900 МА, в условиях наличия трансформатора с необходимой мощностью.
• В этом варианте сборки применяется диодный мост, допускающий максимальное значение тока 1А.

При необходимости увеличения мощности БП, используется диодный мост, трансформатор с больше мощностью, и увеличивается площадь радиатора. Если размеры корпуса не позволяют такую установку, применяется принцип охлаждения (кулер).

• Транзистор (можно использовать КТ805АМ) крепится на радиатор. Если корпус из металла, необходима слюдяная прокладка, устанавливающаяся между транзисторной пластиной (металлической) и радиатором.
• Теплоотдачу от транзистора к радиатору можно улучшить термопастой (к примеру, КПТ-8).
• Трансформатор должен выдавать 13 Вольт на вторичной обмотке (допустим диапазон от 12 до 14 Вольт).

Подобные монтажи подразумевают установку фильтрующих электролитических конденсаторов, напряжением 25 Вольт. Ёмкость 2200 МКФ, допускается большая ёмкость, а вот меньшая не желательна. Подойдёт и конденсатор для большего напряжения, если устроит его размер.

Подключение мощного транзистора и переменного резистора можно проделать навесным монтажом, с помощью проводов. Если после подключения обнаружится, что контакты потенциометра спутаны, то есть минимальные показания оказываются слева, а максимальные регулируются вправо, необходимо поменять местами провода, идущие в направлении к крайним выводам резисторов переменного сопротивления. В данной схеме предусматривается светодиодная индикация включения.

Выключение и включение производится тумблером, через коммутацию питания в 220 Вольт, которое подводится к первичной трансформаторной обмотке.

На модуль питание доставляется при помощи стандартного кабеля, который отсоединяется, и разъёма компьютерного БП.

Самостоятельный ремонт

Если работа БП нарушена, не стоит спешить отдавать его в сервис, некоторые сбои в работе блока можно устранить самостоятельно.

В этом разделе рассматривается, как отремонтировать блок питания своими руками. Могут понадобиться паяльник и отвёртка.

Проверка предохранителя на входе – это первое, что нужно сделать. Конечно, он может быть впаян, но иногда он размещён в специальных посадочных гнёздах.

• Предохранители чаще всего горят от повышенной нагрузки при работе устройства или, как результат, короткого замыкания. Замена сгоревшего элемента производится аналогичным, либо на элемент, имеющий больший ток срабатывания, однако разница не должна превышать 1А.
• Следующий этап проверки – сетевой фильтр, который построен на конденсаторах, импульсном трансформаторе (высокочастотном) и диодном мосте.
• Визуальный осмотр может выявить вздувшийся электролитический конденсатор, который заменяется аналогичным по ёмкости с подобным или более высоким значением работающего напряжения.

Важно учесть:

• Соответствие габаритов;
• Соблюдение полярности.

Используя омметр, можно проверить диодный мост на исправность. Сопротивление в районе 500 Ом покажет прибор на рабочем диоде, инверсное подключение заставит сопротивление стремиться к бесконечности. Если это не так, элемент необходимо заменить.

В случаях вздутия всех или большей части конденсаторов, самостоятельный ремонт не имеет смысла, потому что это значит, что проблема глубже и необходима проверка других узлов схемы квалифицированным мастером.

С подгоревшими транзистором и резистором аналогичная ситуация. Следует доверить ремонт сервисному центру.

Как видно, сборка блоков питания и устранение простых неисправностей самостоятельными усилиями доступны. Нужно лишь изучить приведённые схемы и описания.

Фото универсального блока питания

Переменный источник питания своими руками | Hackaday.

io

Посмотреть галерею

Команда (1)

• АШУМHRПРОЕКТЫ

Присоединяйтесь к команде этого проекта завершенный проект

Этот проект был создано 09.01.2023 и последнее обновление 2 месяца назад.

• 1

  Введение

  Регулируемый источник питания является важным инструментом для любого энтузиаста или производителя электроники. Он позволяет легко регулировать выходное напряжение и ток для питания и тестирования различных электронных схем. В этом руководстве мы покажем вам, как создать собственный регулируемый источник питания, используя микросхему UC723, транзистор TIP41 и транзистор 2N3055. Этот блок питания может выдавать напряжение в диапазоне 1,2–30 В и ток в диапазоне 0–10 А.

• 2

  Подготовьте свою печатную плату!

  После проектирования схемы важно преобразовать ее в проект печатной платы, чтобы создать физическую версию схемы. Доступно множество поставщиков печатных плат, но для этого проекта мы выбрали JLCPCB как лучшего и самого дешевого поставщика печатных плат. Чтобы заказать печатную плату JLCPCB , вам необходимо выполнить несколько простых шагов. Сначала посетите JLCPCB и загрузите файл Gerber для своей схемы. Затем вы можете выбрать характеристики печатной платы, такие как размер, толщина и количество слоев. Затем выберите количество и любые дополнительные параметры, такие как шелкография или паяльная маска. Наконец, перейдите к оформлению заказа и оплатите его. Плата будет изготовлена ​​и отправлена ​​вам в течение нескольких дней. Как только вы получите печатную плату, вы можете начать припаивать к ней компоненты, чтобы завершить блок питания. Как показано на рисунках, печатная плата изготовлена ​​качественно и имеет все этикетки и логотипы, которые помогут вам в процессе пайки. Вы также можете скачать файл Gerber для этой схемы по предоставленной ссылке на случай, если вы захотите заказать такой же дизайн схемы.

• 3

  Схема

  Микросхема UC723 представляет собой микросхему управления широтно-импульсным модулятором (ШИМ), которая используется для управления выходным напряжением и током источника питания. Транзистор TIP41 используется для усиления выходного тока и управления нагрузкой, а транзистор 2N3055 используется для дополнительного усиления тока. Стабилизатор напряжения 7805 используется для обеспечения стабильного питания 5 В для микросхемы UC723.

  Для регулировки выходного напряжения воспользуемся потенциометром, подключенным к управляющему входу микросхемы UC723. Затем выходное напряжение источника питания определяется рабочим циклом ШИМ-сигнала, генерируемого UC723.

  Для регулировки выходного тока воспользуемся вторым потенциометром, подключенным к базе транзистора TIP41. Это регулирует ток базы транзистора, который, в свою очередь, регулирует ток коллектора и выходной ток источника питания.

Посмотреть все 6 инструкций

Нравится этот проект?

Делиться

0–30 В, 0–7 А Регулируемый импульсный источник питания — технология

Хесам Мошири, Ансон Бао

Понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный являются известной топологией в электронике и широко используются в электронных устройствах. Понижающий преобразователь понижает входное напряжение и увеличивает выходной ток. В этой статье/видео я рассмотрел понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный, который можно эффективно использовать в качестве импульсного источника питания. Выходное напряжение и ток регулируются: от 1,25 В до 30 В и от 10 мА до 6 А (непрерывно). Блок питания поддерживает функции постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC). Два светодиода показывают статус CV и CC. Схема компактна, и обе стороны печатной платы использовались для монтажа компонентов.

Для разработки схемы и печатной платы я использовал Altium Designer 21, а также библиотеки компонентов SamacSys (плагин Altium) для установки отсутствующих схемных символов/посадочных мест печатной платы. Чтобы получить высококачественные готовые печатные платы, я отправил Герберов в PCBWay.

Для проверки схемы я использовал функцию анализа мощности осциллографа Siglent SDS2102X Plus (или SDS1104X-E), нагрузки постоянного тока Siglent SDL1020X-E и мультиметра Siglent SDM3045X. Это не круто, так что давайте начнем!

·    Загрузите файлы Gerber или закажите 10 высококачественных печатных плат всего за 5,09 долларов США.0003

·    Заказать полностью собранную печатную плату (плюс БЕСПЛАТНАЯ доставка). Пожалуйста, свяжитесь: [email protected]

Технические характеристики

• Входное напряжение: 8 В до 35VDC
• Выходное напряжение: 1,25 В до 32 В. период): от 7 до 8 А
• Шум на выходе (без нагрузки): 6 мВ (9 мВпик-пик)
• Шум на выходе (нагрузка 6 А): 7 мВэфф (85 мВпик-пик)
• Шум на выходе (нагрузка 6 А, среднее значение 16 П): 50 мВпик -p
• КПД: до 96 %

A. Анализ схемы

На рис. 1 показана принципиальная схема импульсного источника питания (понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный). Принципиальная схема состоит из 3 основных частей: понижающего преобразователя, контура обратной связи и регулятора операционного усилителя.

Рисунок 1

Принципиальная схема регулируемого импульсного источника питания

PSI — это микросхема контроллера XL4016 [1] и основной компонент понижающего преобразователя. D2 — это диод Шоттки MBR20100 [2], а L2 — это катушка индуктивности 47 мкГн-10 А, которые являются другими важными компонентами схемы понижающего преобразователя. С3..С9используются для уменьшения входных/выходных шумов.

R2 — это многооборотный потенциометр (подстроечный резистор) 20K, обеспечивающий обратную связь с микросхемой контроллера для регулировки выходного напряжения. C1 используется для уменьшения шума на пути обратной связи. R1 — это просто резистор 0R, который используется в качестве перемычки на печатной плате. R4 — это шунтирующий резистор, состоящий из двух резисторов 0,1R-5W. Эти два резистора соединены параллельно, чтобы получился один резистор 0,05R-10W.

IC2 — микросхема линейного стабилизатора TS4264 [3], обеспечивающая стабильное питание +5 В. C15 используется для уменьшения выходного шума регулятора.

IC1 — это операционный усилитель MCP6002 [4], который используется для усиления напряжения небольшого шунтирующего резистора, чтобы спровоцировать контакт обратной связи PS1. D1 обеспечивает путь обратной связи к PS1. Микросхема MCP6002 содержит два операционных усилителя. Первый операционный усилитель настроен как неинвертирующий усилитель, а второй операционный усилитель настроен как компаратор для питания светодиодов D3 и D4 (CC, CC). Резисторы R5, C11..C13 создают RC-фильтр нижних частот для уменьшения шума питания IC1. R9 и C14 также имеют низкочастотный RC-фильтр для устранения шунтирующих шумов. C10 также используется для уменьшения шума усилителя.

B. Компоновка печатной платы

На рис. 2 показана компоновка печатной платы платы регулируемого импульсного источника питания. Это двухслойная печатная плата, в которой используется смесь компонентов SMD и сквозных отверстий, чтобы сделать ее максимально компактной. Рисунок 2 У меня не было схемных обозначений, посадочных мест печатных плат и 3D-моделей некоторых компонентов в этом проекте. Поэтому вместо того, чтобы тратить свое время на разработку библиотек компонентов с нуля и повышать риск ошибок и несоответствий, я использовал бесплатные библиотеки компонентов SamacSys с рейтингом IPC и импортировал их прямо в проект платы Altium с помощью подключаемого модуля SamacSys Altium [6]. . SamacSys предоставляет подключаемые модули для большинства программ САПР для электронного проектирования [7], а не только для Altium Designer. На рис. 3 показано поддерживаемое программное обеспечение САПР для электронного проектирования.

 

Рисунок 3

SamacSys Поддерживаемое программное обеспечение CAD для электронного проектирования (плагины)

В частности, я использовал библиотеки SamacSys для PS1[8], IC1[9], IC2 [10] и D2[11], которые вы можете рассмотреть в ссылках. Другой вариант — загрузить библиотеки компонентов с сайта componentsearchengine. com и импортировать их вручную. На рис. 4 показаны выбранные компоненты плагина SamacSys Altium.

Рисунок 4

Выбранные компоненты в подключаемом модуле SamacSys Altium

C. Сборка и испытание

На рис. 5 показана собранная плата, вид сверху и снизу. Как видно, обе стороны печатной платы использовались для монтажа компонентов. Как видите, токоведущие дорожки частично закрыты паяльной маской. Вы должны усилить эти дорожки, используя припой и/или медную проволоку (лужение).

Рисунок 5

Печатная плата в сборе (вид сверху и снизу)

C-1. Выходной шум

Я использовал функцию анализа мощности осциллографа Siglent SDS2102X Plus [12] для измерения выходного шума. Конечно, вы можете использовать более дешевый осциллограф Siglent SDS1104X-E [13] и без проблем воспроизвести эксперимент, однако плюсом является устройство для подражания.

Первым тестом является проверка выходного шума блока питания без нагрузки. Для этого я должен снять заземляющий провод щупа осциллографа, снять головку щупа и поместить на головку заземляющую пружину (рис. 6). Также включите ограничение полосы пропускания 20 МГц для входного канала и поместите пробник на X10.

Рисунок 6

Подготовка щупа осциллографа к измерению шума источника питания

Затем поместите наконечник щупа непосредственно на выход источника питания. На рис. 7 показан выходной шум источника питания без нагрузки. Рис. 7 SDL1020X-E [14]. Это устройство гарантирует стабильность и точность нагрузки в различных режимах, таких как CC, CV, CP, CR и т. д. Режим CC модели SDL1020X-E ограничен 5А, поэтому давайте проверим выходной шум при нагрузка 5А пока. На рис. 8 показан выходной шум источника питания при нагрузке 5 А. Можно рассмотреть экраны нагрузки постоянного тока и осциллографа.

. нагрузку на CR (постоянное сопротивление) и изменил значение резистора на 6А на выходе блока питания. На рис. 9 показан выходной шум при нагрузке 6 А.

Рисунок 9

Выход регулируемого импульсного источника питания

(нагрузка 6 А, режим CR, предел полосы пропускания 20 МГц)

На рис. 10 показан выходной шум источника питания (нагрузка 6 А) после применения усреднения по 16 точкам с использованием математической функции (коричневая кривая).

. ограничение постоянного тока источника питания: с помощью нагрузки постоянного тока или с помощью мультиметра [15]. Оба метода достаточно просты в исполнении. Просто следите за видео на YouTube.

Е. Спецификация материалов

На рис. 11 показана спецификация материалов для проектов. Учтите, что я не включил L1 и радиатор в список материалов для сборки. Убедитесь, что выбранный/собранный индуктор (ферритовый сердечник) выдерживает ток не менее 10 А (47 мкГн). Диаметр отверстий контактных площадок индуктора составляет 1,3 мм.

Рисунок 11

Спецификация регулируемого импульсного источника питания

F. Каталожные номера

[1]: техническое описание XL4016: http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4016%20datasheet.pdf

[2]: техническое описание MBR20100: https://www.diodes.com/assets/Datasheets/ MBR20100C.pdf

[3]: техническое описание TS4264: https://www.mouser.com/datasheet/2/395/TS4264_D15-1142598.pdf

[4]: ​​техническое описание MCP6002: https://componentsearchengine.com/ Datasheets/2/MCP6002T-I_SN.pdf

[5]: Altium Designer: https://www.altium.com/yt/myvanitar

[6]: плагин SamacSys Altium: https://www.samacsys.com /altium-designer-library-instructions

[7]: Поддерживаемые плагины SamacSys: https://www.samacsys.com/pcb-part-libraries

[8]: Символ схемы XL4016, посадочное место на печатной плате, 3D-модель: https://componentsearchengine.com/part -view/XL4016/XLSEMI

[9]: условное обозначение MCP6002, посадочное место на печатной плате, 3D-модель: https://componentsearchengine.com/search?term=mcp6002

[10]: условное обозначение TS4264, посадочное место на печатной плате, 3D-модель : https://componentsearchengine.