Всем известно, что мощный регулируемый блок питания с регулировкой напряжения и тока самое популярное и востребованное электронное устройство, с изготовления которого начинают свой творческий путь начинающие радиолюбители. Схем очень много, какую выбрать и с чего начинать многие просто теряются. Одним нужен простой лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, другим мощное зарядное устройство для зарядки автомобильного аккумулятора, а я предлагаю вам собрать своими руками простой универсальный блок питания с регулировкой напряжения и тока, который можно использовать для выполнения любых задач, питания электронных самоделок и зарядки автомобильного аккумулятора. Все, что от вас потребуется это усидчивость, минимальные знания электроники и умение пользоваться паяльником. А если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, я вам обязательно помогу.

Хватит слов приступим к делу!

На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока от 2.4В до 28В и силой тока до 30А.

Скачать схему блока питания с регулировкой тока и напряжения

Важным элементом данной схемы является регулируемый стабилизатор напряжения микросхема TL431 или, как ее еще называют управляемый стабилитрон позволяющий плавно регулировать напряжение от 2.4 вольта до 28 вольт. Благодаря четырем силовым транзисторам, установленным на больших радиаторах, блок питания может выдержать ток до 30А. Также имеется регулировка тока и защита от переполюсовки, поэтому блок питания можно и даже нужно использовать, как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Делитель напряжения, построенный на мощном 5 Вт резисторе R1 и переменном резисторе Р1 ограничивает  ток на катоде и на управляющем электроде стабилитрона TL431. Вращением ручки переменного резистора Р1 задается выходное напряжение стабилитрона, стабилизатор напряжения TL431, автоматически стабилизирует напряжение заданное переменным резистором Р1. С микросхемы TL431 ток поступает на базу транзистора Т1. Транзистор  выполняет роль ключа и управляет двумя мощными биполярными транзисторами Т2 и Т3 соединенных параллельно для увеличения выходной мощности. В выходной каскад транзисторов установлены уравнительные резисторы R2 и R3. Далее ток поступает на плюсовую клейму блока питания.

Как работает регулировка тока?

В данной схеме реализована функция ограничения тока на двух мощных полевых транзисторах Т4 и Т5 соединенных параллельно. Давайте рассмотрим, как это работает. С диодного моста ток поступает на стабилизатор  напряжения L7812CV, напряжение снижается до 12В, это безопасное значение для затворов транзисторов. Далее ток поступает на делитель напряжения собранный на переменном резисторе Р2 и постоянном резисторе R4. С движка переменного резистора Р2 ток проходит через тока ограничительные резисторы R5 и R6 открывая затворы полевых транзисторов Т4 и Т5. Транзисторы проводят через себя определенное количество тока в зависимости от сопротивления переменного резистора Р2. В данной схеме ток регулируется при любом выходном напряжении.

Также предусмотрена защита от переполюсовки, состоящая из двух светодиодов. Зеленый светодиод сигнализирует о правильном подключении автомобильного аккумулятора к выходу блоку питания, а красный светодиод, о ошибке подключения. Резисторы R7 и R8 ограничивают ток для светодиодов.

А, вот и печатная плата!

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Скачать печатную плату блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатную плату вы можете изготовить с помощью лазерно утюжной технологии для продвинутых, а также навесным монтажом этот способ больше подходит для начинающих радиолюбителей и они о нем прекрасно знают. Для изготовления печатной платы вам понадобиться фольгированный стеклотекстолит размером 100х83 мм. Большинство деталей устанавливаются на печатной плате за исключением транзисторов Т2, Т3, Т4, Т5, а также стабилизатор напряжения L7812CV и резисторы R2, R3, Р1, Р2. Биполярные транзисторы Т2 и Т3 устанавливаются на отдельном радиаторе без изоляционных прокладок, потому, что коллекторы транзисторов все равно по схеме соединяются вместе. Полевые транзисторы Т4, Т5 надо тоже установить на отдельном радиаторе без изоляции.

На этом рисунке изображены два радиатора с установленными транзисторами. Между собой радиаторы скреплены двумя лентами двухстороннего автомобильного скотча выполняющего роль электро изоляции. Сверху к радиаторам прикручена винтами пластиковая скрепляющая пластина, придающая жесткость конструкции. К ней будет крепиться дополнительная пластина с печатной платой и вентилятор.

Поскольку уравнительные резисторы R2 и R3 довольно большого размера для их предусмотрена специальная печатная плата, которая изображена на этом рисунке. Размер печатной платы 85х40 мм.

Скачать печатную плату блока резисторов

Стабилизатор напряжения L7812CV надо закрепить на отдельный радиатор от компьютерного блока питания, потому, что в процессе работы он сильно нагревается. На этой картинке он находится в самом низу на радиаторе от компьютерного блока питания. С правой стороны вы увидите плату с уравнительными резисторами R2 и R3. Транзистор Т1 установлен на маленький радиатор. Переменные резисторы Р1 и Р2 тоже вынесены на верхнюю панель. Диодная сборка установлена на отдельном радиаторе, при большой нагрузке она очень сильно греется.

Для охлаждения радиаторов к установленному в блоке питания стабилизатору напряжения L7812CV я подключил вентилятор размером 120х120 мм, он отлично справляется со своей задачей.

Если вы хотите подключить вентилятор от дополнительной обмотки трансформатора, тогда вам надо поставить дополнительный стабилизатор напряжения по этой схеме.

Скачать схему подключения вентилятора

Как подключить Китайский вольтметр амперметр?

При подключении Китайских электронных вольтметров амперметров возникает очень много различных проблем, то показания скачут, то завышает, то занижает, кому то бракованный прислали, вообщем качество Китайских приборов оставляет желать лучшего. Китайцы продают на АлиЭкспресс две модели чудо приборов. Первая модель имеет два тонких провода красный и черный, три толстых, красный, черный и синий. У второй модели три тонких провода, красный, черный, желтый и два толстых, красный и черный. Чтобы это Китайское чудо правильно работало и не искажало показания, надо знать простое правило, питание у прибора должно быть отдельное потому, что у прибора нет гальванической развязки и поэтому питание на Китайский вольтметр амперметр обязательно надо брать с дополнительной обмотки трансформатора или дополнительного источника питания, для этих целей идеально подойдет зарядка от телефона.

А лучше всего сделать выбор в сторону Китайских стрелочных аналоговых приборов класса точности 2.5. Поставить отдельно вольтметр и амперметр будет намного проще и точнее. Выбор остается за вами.

На этом рисунке изображена схема подключения Китайского вольтметра амперметра.

Скачать схему подключения китайского вольтметра амперметра

Испытания блока питания

Пришло время испытать блок питания в деле. У микросхемы TL431 есть такая особенность, нижний порог напряжения 2.4 вольта, поэтому в блоке питания напряжение регулируется от 2.4 вольта до 27.4 вольта. Без нагрузки я выставил напряжение 12.5 вольт и подключил галогеновую лампу Н4. Напряжение под нагрузкой упало до 12.3 вольта, просадка составила всего 0.2 вольта при силе тока 4.88 ампера. Это очень хороший результат. Микросхема TL431 прекрасно стабилизирует  напряжение. Как работает ограничение тока смотрите в видеоролике.

Как заряжать автомобильный аккумулятор?

Ну и самое интересное, это использование блока питания в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. При выключенном блоке питания подключаем аккумулятор. Если горит зеленый светодиод, значит все подключено правильно. Что будет если поменять клеймы местами? А, ничего… Просто загорится красный светодиод, означающий ошибку в подключении.

Далее отключаем минусовую клейму, включаем блок питания и выставляем на блоке 14.5 вольт. Подключаем минусовую клейму к аккумулятору. И ручкой регулировки тока выставляем в начале зарядки ток не более 6 ампер для 60 амперного аккумулятора. К концу зарядки ток упадет до 0.1 ампера, а напряжение поднимется до 14.5 вольт. Это будет говорить о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Для любителей «чем проще, тем лучше,» предлагаю собрать упрощенную схему блока питания на 15А

Данная схема регулируемого блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитана на максимальный ток до 15А. В ней отсутствуют дополнительные силовые транзисторы и уравнительные резисторы, что немного упрощает схему и делает её более бюджетной по сравнению со схемой на 30А.

Скачать схему блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 15А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В. Размер платы 100х60 мм.

Скачать печатную плату блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 15А

Радиодетали для сборки

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 30А

• Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
• Диодный мост на 50А KBPC5010
• Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
• Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2, R3 0.1 Ом 20 Вт, R4 100 Ом, R5, R6 47 Ом, R7, R8 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
• Радиатор 100х63х33 мм 2шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
• Стабилизатор напряжения L7812CV
• Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2, Т3 TIP35C, КТ 867А, Т4, Т5 IRFP250, IRFP260
• Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 15А

• Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
• Диодный мост на 25А KBPC2510
• Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
• Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2 100 Ом, R3 47 Ом, R4, R5 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
• Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
• Стабилизатор напряжения L7812CV
• Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2 TIP35C, КТ 867А, Т3 IRFP250, IRFP260
• Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Чем заменить микросхему TL431?

Аналогом микросхемы TL431 является регулируемый стабилитрон КА431, из советских КР142ЕН19А, К1156ЕР5Х

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Блок питания своими руками ⋆ diodov.net

Простой и надежный блок питания своими руками при нынешнем уровне развития элементной базы радиоэлектронных компонентов можно сделать очень быстро и легко. При этом не потребуются знания электроники и электротехники на высоком уровне. Вскоре вы в этом убедитесь.

Изготовление своего первого источника питания довольно интересное и запоминающееся событие. Поэтому важным критерием здесь является простота схемы, чтобы после сборки она сразу заработала без каких-либо дополнительных настроек и подстроек.

Следует заметить, что практически каждое электронное, электрическое устройство или прибор нуждаются в питании. Отличие состоит лишь в основных параметрах – величина напряжения и тока, произведение которых дают мощность.

Изготовить блок питания своими руками – это очень хороший первый опыт для начинающих электронщиков, поскольку позволяет прочувствовать (не на себе) различные величины токов, протекающих в устройствах.

Современный рынок источников питания разделен на две категории: трансформаторные и безтрансформаторные. Первые достаточно просты в изготовлении для начинающих радиолюбителей. Второе неоспоримое преимущество – это сравнительно низкий уровень электромагнитных излучений, а соответственно и помех. Существенным недостатком по современным меркам является значительная масса и габариты, вызванные наличием трансформатором – самого тяжелого и громоздкого элемента в схеме.

Безтрансформаторные блоки питания лишены последнего недостатка ввиду отсутствия трансформатора. Вернее он там есть, но не в классическом представлении, а работает с напряжением высокой частоты, что позволяет снизить число витков и размеры магнитопровода. В результате снижаются вцелом габариты трансформатора. Высокая частота формируется полупроводниковыми ключами, в процессе из включения и выключения по заданному алгоритму. Вследствие этого возникают сильные электромагнитные помехи, поэтому такие источник подлежат обязательному экранированию.

Мы будем собирать трансформаторный блок питания, который никогда не утратит своей актуальности, поскольку и поныне используется в аудиотехнике высокого класса, благодаря минимальному уровню создаваемых помех, что очень важно для получения качественного звука.

Устройство и принцип работы блока питания

Стремление получить как можно компактнее готовое устройство примело к появлению различных микросхем, внутри которых находятся сотни, тысячи и миллионы отдельных электронных элементов. Поэтому практически любой электронный прибор содержит микросхему, стандартная величина питания которой 3,3 В или 5 В. Вспомогательные элементы могут питаться от 9 В до 12 В постоянного тока. Однако мы хорошо знаем, что розетке переменное напряжение 220 В частотою 50 Гц. Если его подать непосредственно на микросхему или какой-либо другой низковольтный элемент, то они мгновенно выйдут из строя.

Отсюда становится понятным, что главная задача сетевого блока питания (БП) состоит в снижении величины напряжения до приемлемого уровня, а также преобразование (выпрямление) его из переменного в постоянное. Кроме того, его уровень должен оставаться постоянным независимо от колебаний входного (в розетке). Иначе устройство будет работать нестабильно. Следовательно, еще одна важнейшая функция БП – это стабилизация уровня напряжения.

В целом структура блока питания состоит из трансформатора, выпрямителя, фильтра и стабилизатора.

Помимо основных узлов еще используется ряд вспомогательных, например, индикаторные светодиоды, которые сигнализируют о наличие подведенного напряжения. А если в БП предусмотрена его регулировка, то естественно там будет вольтметр, а возможно еще и амперметр.

Трансформатор

В данной схеме трансформатор применяется для снижения напряжения в розетке 220 В до необходимого уровня, чаще всего 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. При этом еще осуществляется гальваническая развязка высоковольтных с низковольтными цепями. Поэтому при любых внештатных ситуациях напряжение на электронном устройстве не превысит значение величины вторичной обмотки. Также гальваническая развязка повышает безопасность обслуживающего персонала. В случае прикосновения к прибору, человек не попадет под высокий потенциал 220 В.

Конструкция трансформатора довольно проста. Он состоит из сердечника, выполняющего функцию магнитопровода, который изготовляется из тонких, хорошо проводящих магнитный поток, пластин, разделенных диэлектриком, в качестве которого служит нетокопроводящий лак.

На стержень сердечника намотаны минимум две обмотки. Одна первичная (еще ее называют сетевая) – на нее подается 220 В, а вторая – вторичная – с нее снимается пониженное напряжение.

Принцип работы трансформатора заключается в следующем. Если к сетевой обмотке приложить напряжение, то, поскольку она замкнута, в ней начнет протекать переменный ток. Вокруг этого тока возникает переменное магнитное поле, которое собирается в сердечнике и протекает по нему в виде магнитного потока. Поскольку на сердечнике расположена еще одна обмотка – вторичная, то поде действием переменного магнитного потока в ней навидится электродвижущая сила (ЭДС). При замыкании этой обмотки на нагрузку, через нее будет протекать переменный ток.

Радиолюбители в своей практике чаще всего применяют два вида трансформаторов, которые главным образом отличатся типом сердечника – броневой и тороидальный. Последний удобнее в применении тем, что на него достаточно просто можно домотать нужное количество витков, тем самым получить необходимое вторичное напряжение, которое прямопропорционально зависит от количества витков.

Основными для нас являются два параметра трансформатора – напряжение и ток вторичной обмотки. Величину тока примем равной 1 А, поскольку на такое же значение мы возьмем стабилитроны. О чем немного далее.

Диодный мост

Продолжаем собирать блок питания своими руками. И следующим порядковым элементом в схеме установлен диодный мост, он же полупроводниковый или диодный выпрямитель. Предназначен он для преобразования переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора в постоянное, а точнее говоря, в выпрямленное пульсирующее. Отсюда и происходит название «выпрямитель».

Существуют различные схемы выпрямления, однако наибольшее применение получила мостовая схема. Принцип работы ее заключается в следующем. В первый полупериод переменного напряжения ток протекает по пути через диод VD1, резистор R1 и светодиод VD5. Далее ток возвращается к обмотке через открытый VD2.

К диодам VD3 и VD4 в этот момент приложено обратное напряжение, поэтому они заперты и ток через них не протекает (на самом деле протекает только в момент коммутации, но этим можно пренебречь).

В следующий полупериод, когда ток во вторичной обмотке изменит свое направление, произойдет все наоборот: VD1 и VD2 закроются, а VD3 и VD4 откроются. При этом направление протекания тока через резистор R1 и светодиод VD5 останется прежним.

Диодный мост можно спаять из четырех диодов, соединенных согласно схемы, приведенной выше. А можно купить готовый. Они бывают горизонтального и вертикального исполнения в разных корпусах. Но в любом случае имеют четыре вывода. На два вывода подается переменное напряжение, они обозначаются знаком «~», оба одинаковой длины и самые короткие.

С двух других выводов снимается выпрямленное напряжение. Обозначаются они «+» и «-». Вывод «+» имеет наибольшую длину среди остальных. А на некоторых корпусах возле него делается скос.

Конденсаторный фильтр

После диодного моста напряжение имеет пульсирующий характер и еще непригодно для питания микросхем и тем более микроконтроллеров, которые очень чувствительны к различного рода перепадам напряжения. Поэтому его необходимо сгладить. Для этого можно применяется дроссель либо конденсатор. В рассматриваемой схеме достаточно использовать конденсатор. Однако он должен иметь большую емкость, поэтому следует применять электролитический конденсатор. Такие конденсаторы зачастую имеют полярность, поэтому ее необходимо соблюдать при подключении в схему.

Отрицательный вывод короче положительного и на корпусе возле первого наносится знак «-».

Стабилизатор напряжения LM7805, LM7809, LM7812

Вы наверное замечали, что величина напряжения в розетке не равна 220 В, а изменяется в некоторых пределах. Особенно это ощутимо при подключении мощной нагрузки. Если не применять специальных мер, то оно и на выходе блока питания будет изменяться в пропорциональном диапазоне. Однако такие колебания крайне не желательны, а иногда и недопустимы для многих электронных элементов. Поэтому напряжение после конденсаторного фильтра подлежит обязательной стабилизации. В зависимости от параметров питаемого устройства применяются два варианта стабилизации. В первом случае используются стабилитрон, а во втором – интегральный стабилизатор напряжения. Рассмотрим применение последнего.

В радиолюбительской практике широкое применение получили стабилизаторы напряжения серии LM78xx и LM79xx. Две буквы указывают на производителя. Поэтому вместо LM могут быть и другие буквы, например CM. Маркировка состоит из четырех цифр. Первые две – 78 или 79 означают соответственно положительно или отрицательное напряжение. Две последние цифры, в данном случае вместо них два икса: хх, обозначают величину выходного U. Например, если на позиции двух иксов будет 12, то данный стабилизатор выдает 12 В; 08 – 8 В и т.д.

Для примера расшифруем следующие маркировки:

LM7805 → 5 В, положительное напряжение

LM7912 → 12 В, отрицательное U

Интегральные стабилизаторы имеют три вывода: вход, общий и выход; рассчитаны на ток 1А.

Если выходное U значительно превышает входное и при этом потребляется предельный ток 1 А, то стабилизатор сильно нагревается, поэтому его следует устанавливать на радиатор. Конструкция корпуса предусматривает такую возможность.

Если ток нагрузки гораздо ниже предельного, то можно и не устанавливать радиатор.

Схема блока питания

Схема блока питания в классическом исполнении включает: сетевой трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр, стабилизатор и светодиод. Последний выполняет роль индикатора и подключается через токоограничивающий резистор.

Поскольку в данной схеме лимитирующим по тока элементов является стабилизатор LM7805 (допустимое значение 1 А), то все остальные компоненты должны быть рассчитаны на ток не менее 1 А. Поэтому и вторичная обмотка трансформатора выбирается на ток от одного ампера. Напряжение ее должно быть не ниже стабилизированного значения. А по хорошему его следует выбирать из таких соображений, что после выпрямления и сглаживания U должно быть на 2 – 3 В выше, чем стабилизированное, т.е. на вход стабилизатора следует подавать на пару вольт больше его выходного значения. Иначе он будет работать некорректно. Например, для LM7805 входное U = 7 – 8 В; для LM7805 → 15 В. Однако следует учитывать, что при слишком завышенном значении U, микросхема будет сильно нагреваться, поскольку «лишнее» напряжение гасится на ее внутреннем сопротивлении.

Диодный мост можно сделать из диодов типа 1N4007, или взять готовый на ток не менее 1 А.

Сглаживающий конденсатор C1 должен иметь большую емкость 100 – 1000 мкФ и U = 16 В.

Конденсаторы C2 и C3 предназначены для сглаживания высокочастотных пульсаций, которые возникают при работе LM7805. Они устанавливаются для большей надежности и носят рекомендательный характер от производителей стабилизаторов подобных типов. Без таких конденсаторов схема также нормально работает, но поскольку они практически ничего не стоят, то лучше их поставить.

Блок питания своими руками на 78L05, 78L12, 79L05, 79L08

Часто необходимо питать только одну или пару микросхем или маломощных транзисторов. В таком случае применять мощный блок питания не рационально. Поэтому лучшим вариантом будет применение стабилизаторов серии 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 и т.п. Они рассчитаны на максимальный ток 100 мА = 0,1 А, но при этом очень компактные и по размерам не больше обычного транзистора, а также не требует установки на радиатор.

Маркировка и схема подключения аналогичны, рассмотренной выше серии LM, только отличается расположением выводов.

Для примера изображена схема подключения стабилизатора 78L05. Она же подходит и для LM7805.

Схема включения стабилизаторов отрицательно напряжения приведена ниже. На вход подается -8 В, а на выходе получается -5 В.

Как видно, сделать блок питания своими руками очень просто. Любое напряжение можно получить путем установки соответствующего стабилизатора. Следует также помнить о параметрах трансформатора. Далее мы рассмотри, как сделать блок питания с регулировкой напряжения.

Еще статьи по данной теме

Простой регулируемый блок питания 0-30в

Всем давно известно, что без нормального регулируемого блока питания не возможно запустить ни один девайс сделанный своими руками. Ведь блок питания это основа радиолюбительской лаборатории, поэтому в этой статье я расскажу, как сделать простой регулируемый блок питания из доступных деталей всего на двух транзисторах. На этом рисунке изображена простая для изготовления схема регулируемого блока питания.

Схема регулируемого блока питания на транзисторах

Скачать схему регулируемого блока питания 

Эта схема очень неприхотлива в радиодеталях по этому, собрать её может каждый начинающий радиолюбитель практически из того, что имеется под рукой. Диодный мост Br1 пойдет практически любой с силой тока не менее 3А. Если нет диодного моста, замените его подходящими диодами. Конденсатор С1 можно заменить любым от 1000 мкФ до 10 000 мкФ. Переменный резистор Р1 от 5 до 10 кОм. Транзистор Т1 КТ815, BD137, BD139 транзистор Т2 КТ805, КТ819, TIP41, MJE13009 и многие другие советские и импортные аналоги, подбираются согласно требуемой нагрузке и мощности источника питания.

Диод D1 с силой тока не менее 3А, можно вообще заменить перемычкой, он защищает конденсатор C2 от переполюсовки при подключении к блоку питания аккумулятора. Источником питания для этой схемы может служить любой трансформатор от 12 до 30 вольт. Для своего блока питания я использовал тороидальный трансформатор от музыкального центра с двумя последовательно соединенными обмотками по 13,5В и силой тока 3,5А. После выпрямления напряжения на выходе получилось 30 вольт.

Все детали блока питания я, как всегда разместил на печатной плате размером 6,5 на 4,5 см. При установке транзисторов обратите внимание на цоколевку. Например у транзистора КТ819 ножки располагаются так ECB, а у транзистора MJE13009 так BCE, по этому транзисторы лучше всего соединить с платой небольшими кусочками провода и тогда у вас не возникнет проблем с правильной установкой транзисторов на радиаторе.

Печатная плата регулируемого блока питания 0-30В

Скачать печатную плату регулируемого блока питания 0-30В в формате lay 

Два транзистора установите на одном радиаторе без изоляционных прокладок потому, что коллекторы транзисторов на схеме соединяются вместе. Не забудьте места крепления транзисторов смазать термопастой. Диодную сборку желательно закрепить на небольшом радиаторе, она тоже не слабо нагревается. Для контроля выходных характеристик желательно установить универсальный китайский измерительный прибор (УКИП) обозначенный на схеме V/A1.

Все компоненты блока питания я разместил в стандартном корпусе от компьютерного блока питания. Только из за большого размера тороидального трансформатора от музыкального центра вентилятор пришлось разместить снаружи, но это на технические характеристики блока питания особо не влияет.

Благодаря мощному 3,5 амперному тороидальному трансформатору этот универсальный регулируемый блок питания я использую для питания различных самоделок и в качестве зарядного устройства для небольших аккумуляторов.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том как работает регулируемый блок питания.

Простой блок питания с регулировкой напряжения и тока. — Радиомастер инфо

Довольно распространенная схема такого блока питания выполнена на двух транзисторах, силовом p-n-p КТ818 и усилителе КТ815. Схема для начинающих и они часто задают вопрос, можно ли выполнить эту схему на более распространенном силовом n-p-n транзисторе. Сделать можно, результаты даже лучше, чем на КТ818. О том, как это сделать рассказано в этой статье.

Для начала приведу, базовую, назовем ее так, схему простого блока питания на силовом p-n-p транзисторе КТ818.

Схема простого блока питания состоит из понижающего трансформатора Tr1, двухполупериодного выпрямителя на четырех диодах 1N4007, конденсатора фильтра С1, резистора R1, ограничивающего ток стабилитрона VD1, регулятора напряжения R4, усилителя на Т2, силового транзистора Т1, цепи регулировки тока R5 с ограничителем R2, диода развязки тока базы Т2 и резистора, повышающего стабильность работы схемы при разных токах нагрузки R3.

Максимальное выходное напряжение определяется напряжением вторичной обмотки трансформатора, рабочим напряжением стабилитрона VD1, допустимым напряжением транзисторов Т1 и Т2.

Максимальный ток нагрузки определяется мощностью трансформатора Tr1, соответственно диаметром провода вторичной обмотки, током диодов выпрямителя, максимальным током К-Э транзистора Т1, его коэффициентом усиления и как следствие, его током базы и параметрами транзистора Т2, который должен увеличить малый ток от стабилитрона до необходимого значения тока базы силового транзистора Т1, иначе Т1 полностью не откроется и на выходе не будет увеличения напряжения и тока при повороте соответствующих регуляторов (R4, R5).

Учитывая изложенный выше принцип работы схемы, был изготовлен вариант на силовом транзисторе n-p-n по следующей схеме.

В качестве транзисторов были опробованы несколько вариантов:

Т1 – КТ819, КТ805, КТ829, КТ8109, КТ8101

Т2 – КТ814, КТ816, КТ973

Сочетания транзисторов использовались разные. Наилучшие результаты получены на транзисторах Т1 КТ805БМ и Т2 КТ814В1.

Вот как выглядят детали, примененные в этой схеме:

Диапазон регулировки напряжения и тока самый широкий, падение напряжения на силовом транзисторе Т1 самое низкое и соответственно его нагрев меньше.

Что еще важно учитывать при изготовлении этой, и других подобных схем линейных стабилизаторов.

1. Так как все лишнее напряжение падает на силовом транзисторе Т1, он греется. Больше всего он греется при больших тока и низких напряжениях на выходе. Например, при входном напряжении 16В, выходном 5В и токе 2А на транзисторе Т1 будет падать напряжение 11В. При токе 2А мощность, рассеиваемая на этом транзисторе будет равна 2А х 11В = 22Вт. При приблизительной оценке площади радиатора для Т1 получаем значение более 400 см кв. Это пластина 20х20 см или ребристый радиатор с такой же площадью охлаждения.

2. Это понижает КПД устройства и делает его применение невыгодным при больших мощностях. Самый простой выход для повышения КПД, подобрать трансформатор с отводами на вторичной обмотке и поставить переключатель. В таком случае при нужном напряжении на выходе 5В на входе можно установить 7В. В этом случае, при том же токе 2А, на транзисторе Т1 будет рассеиваться мощность 4Вт. Это более чем в 4 раза меньше, чем в предыдущем случае.
3. Схема простого блока питания не имеет эффективной защиты от короткого замыкания в нагрузке и при неблагоприятных ситуациях (большом токе и нагретом Т1) силовой транзистор Т1 может выйти из строя.
4. Вывод. Данная схема удобна при использовании для токов в нагрузке до 1А. Наиболее рациональным в этом случае является изготовление металлического корпуса для блока питания и использования его в качестве радиатора для транзистора Т1. Главное достоинство – простота, отсутствие дефицитных деталей, а также плавная регулировка напряжения и тока делает схему привлекательной.

Материал статьи продублирован на видео:

Схемы самодельных блоков питания (Страница 3)

Схема мощного двуполярного источника питания (2х1-10В, 4А)

Принципиальная схема двуполярного блока питания на микросхемах серии AZ1117H-ADJxx, позволяет получить регулируемое напряжение с током нагрузки до 4А. Интегральные микросхемы серии AZ1117 представляют собой линейные компенсационные стабилизаторы напряжения положительной полярности с малым …

1 3186 0

Схема блока питания от телевизора BBK LCD TV/DVD COMBO LT1507S

Принципиальная и монтажная схемы для импульсного блока питания, который установлен в телевизоре-моноблоке BBK LCD TV/DVD COMBO LT1507S.

0 2759 1

Лабораторный источник питания 3-20В, ток 0,25-1,2А (IRF630MF)

Принципиальная схема самодельного лабораторного источника питания, выполнен на биполярных и полевых транзисторах. Радиолюбители с большим стажем часто пользуются конструкциями, изготовленными несколько десятилетий назад. Например, в прошлом веке были популярны самодельные источники питания …

1 4322 0

Сетевой бестрансформаторный адаптер для питания часов от 12В

Советские электронные часы ЭК-01 с жидкокристаллическим дисплеем выпускались в 80-90-х годах прошлого века, их схема выполнена на микросхемах К176ИЕЗ, К176ИЕ4 и К176ИЕ5. Питаются они от 9-вольтовой батареи «Крона». Такие часы у меня долгие годы лежали на антресоли, и вот, в процессе …

1 2088 0

Мощный стабилизированный блок питания с защитой 5-15В, 20А (LM723, 2N3055)

Блок питания. схема которого рассмотрена здесь, дает напряжение от 5 до 15V, стабильное установленное в этихпределах, при максимальном токе 20А. При токе более 22А срабатывает защита. Напряжение переменного тока 220V от электросети подается через 4-амперный предохранитель F1 на первичную обмотку …

2 4850 1

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 …

0 4933 0

Мощный электронный сетевой трансформатор для магнитолы и радиостанции на 12В

Промышленно выпускается много достаточно качественной аппаратуры дляэксплуатации в автомобиле, это и автомобильные магнитолы, и автомобильные радиостанции, а так же и другая аппаратура. Вся эта техника рассчитана на питание от достаточно мощного источника постоянного тока напряжением 10-16V …

1 3816 3

Самодельный лабораторный источник питания с регулировкой 0-20В

Схема надежного лабораторного блока питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 20В. Относительную сложность предлагаемого устройства компенсируют улучшенные (по сравнению с аналогичными приборами) параметры и потребительские качества Рекомендации автора позволяют как упростить при желании конструкцию, так и ввести в нее дополнительные функции. По сравнению с уже описанными в …

1 4443 1

Маломощный регулируемый двуполярный источник питания (LM317, LM337)

В настоящее время, в торговой сети есть множество блоков питания для портативной аппаратуры, именуемых сетевыми адаптерами. Большинство из тех, что не предназначены для питания и зарядки «гаджетов» выполнены по простым схемам, и состоят из силового маломощного трансформатора, диодного …

1 4427 0

Выпрямители для получения двуполярного напряжения 3В, 5В, 12В, 15В и других

Принципиальные схемы простых выпрямителей и конденсаторных делителей для получения двуполярных напряжений 3В, 5В, 12В, 15В и других. Сейчас в магазинах имеется очень широкий ассортимент сетевых блоковпитания для портативной или другой аппаратуры. Есть блоки на самое разное напряжение, ток …

2 3401 0

 1  2 3 4  5  6  7  … 14 

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Мощный блок питания 0-30 В своими руками : Labuda.blog

Занимаясь проектированием и конструированием различных электронных схем, не обойтись без надежного блока питания с регулируемым напряжением. Сегодня предлагаются различные конструкции, как сложные, так и простые. В рамках статьи рассмотрим, как сделать блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер своими руками по пошаговым инструкциям со схемами и фото-примерами процесса сборки.

Варианты БП для самостоятельного монтажа

Блок питание выбирается исходя из того, какие схемы предполагается им запитывать. Если это устройства с низким потреблением тока, то и БП не обязательно делать мощный: вполне можно обойтись источником с током на 5 ампер. Рассмотрим несколько вариантов схем, а также как собирать самодельные блоки питания.

Простой БП 0-30 В

Одна из несложных схем источника питания с регулировкой выходного напряжения приводится на схеме.

Устройство выполнено всего на трех транзисторах и отличается высокой точностью напряжения на выходе благодаря использованию компенсационной стабилизации, а также применением недорогих элементов.

Изделие собирается на печатной плате и после монтажа практически сразу начинает функционировать. Главное, подобрать стабилитрон, который должен соответствовать максимальному напряжению на выходе.

Для корпуса подойдет любой пластиковый или металлический короб, который окажется под рукой, например, от компьютерного БП.

В такой корпус без проблем поместится трансформатор на 100 Вт и печатная плата. Имеющийся вентилятор можно оставить, подключив в разрыв его питания сопротивление для снижения оборотов.

Для измерения потребляемого нагрузкой тока, задействуем стрелочный амперметр, устанавливая его на переднюю панель из пластиковой коробки.

Вольтметр можно использовать цифровой.

Завершив монтаж, проверяем выходное напряжение, изменяя положение переменного резистора.

Минимальное значение должно быть около нуля, максимальное – 30 В. Подсоединив нагрузку около 0,5 А, проверяем просадку напряжения на выходе – она должна быть минимальной.

Мощный импульсный БП

Рассмотрим схему блока питания с регулировкой по току и напряжению. Такие устройства иногда еще называют лабораторными, поскольку они подходят не только для запитки электронных схем, но и для заряди АКБ.

Этот БП обеспечивает регулировку напряжения в диапазоне 0-30 В и тока 0-10 А. Источник можно разделить на три части:

1. Внутренняя схема питания, состоящая из источника напряжения на 12 В и ток минимум 300 мА. Назначение этого источника – запитка схемы БП.

   

2. Блок управления. Выполнен на микросхеме TL494 с простым драйвером. Резистор R4 позволяет регулировать максимальный порог напряжения, R2 – ток.

   

3. Силовая часть. Большую часть схемы можно задействовать из старого компьютерного блока питания. Для намотки трансформатора управления подойдет ферритовое кольцо R16*10*4,5, на котором наматывают провод МГТФ 0.07 мм² в количестве 30 витков одновременно в 3 провода. L1 мотают на кольце от того же БП, удалив старую обмотку и намотав медный провод диаметром 2 мм и длиной 2 м. Для L2 подойдет дроссель на ферритовом стержне.

   

Для размещения элементом схемы изготавливают печатную плату.

Если сборка выполнена правильно, блок питания начинает работать сразу. Чтобы была возможность управлять вентилятором по температуре, можно собрать простую схему на lm317.

На Ардуино

Радиолюбители с опытом иногда собирают блоки питания под управлением Ардуино. Таким образом удается создать контролируемый источник питания с такими режимами: может «отдыхать», функционировать в режиме экономии либо работать на ток в 10 А и разное выходное напряжение, если это требуется.

«Умный» блок питания представлен на схеме.

Для запитки микропроцессора ATmega задействуется импульсный стабилизатор. Благодаря наличию постоянного и стабилизированного напряжения 5 В блок питания можно оснастить разъемом USB, что позволит подзаряжать какие-либо устройства.

Печатную плату можно сделать по образцу.

Внешний вид устройства и внутреннее расположение компонентов представлено на фото.

Блок питания от 0 до 30 В на 10 ампер можно собрать своими руками по любой из представленных схем, а как именно сделать такое устройство, пошагово рассмотрено в инструкциях с фото-примерами. Для сборки простого источника питания потребуются начальные значения в области радиоэлектроники, умение обращаться с паяльником и минимальный перечень радиокомпонентов.

Автор: Vladimir

Клуб электроники — Транзисторные схемы

Клуб электроники — Транзисторные схемы — функциональная модель, база, коллектор, излучатель, использование в качестве переключателя, инвертора, пары Дарлингтона

Типы | Токи | Функциональная модель | Использование в качестве переключателя | выход IC | Датчики | Инвертор | Дарлингтон пара

Следующая страница: Емкость

См. Также: Транзисторы

На этой странице объясняется работа транзисторов в простых цепях, в основном их использование в качестве переключателей.Практические вопросы, такие как тестирование, меры предосторожности при пайке и идентификация выводов, охватываются страница транзисторов.

Типы транзисторов

Существует два типа стандартных (биполярных переходов) транзисторов, NPN и PNP , с различными символами цепи. Буквы относятся к слоям полупроводникового материала, используемого для изготовления транзистора. Большинство транзисторов, используемых сегодня, являются NPN, потому что это самый простой тип для изготовления из кремния. Эта страница в основном посвящена NPN-транзисторам, и новичкам следует изначально сосредоточиться на этом типе.

Выводы имеют маркировку , основание (B), коллектор , (C) и излучатель , (E). Эти термины относятся к внутренней работе транзистора, но они не очень помогите понять, как используется транзистор, поэтому просто относитесь к ним как к меткам.

Символы схемы транзистора

Пара Дарлингтона — это два транзистора, соединенных вместе дать очень высокий ток усиления.

В дополнение к стандартным (биполярным переходам) транзисторам существуют полевых транзисторов , которые обычно называют полевых транзисторов с.Они имеют разные символы схемы и свойства, и они не охватываются этой страницей.

Rapid Electronics: транзисторы

---

Ток транзистора

На схеме показаны две пути тока через транзистор.

Малый базовый ток контролирует больший ток коллектора .

Когда переключатель замкнут , небольшой ток течет в базу (B) транзистор. Этого достаточно, чтобы светодиод B светился тускло.Транзистор усиливается этот маленький ток, чтобы позволить большему току течь через его коллектор (C) к его излучателю (E). Этот ток коллектора достаточно велик, чтобы светодиод C светился ярко.

Когда переключатель разомкнут ток базы не протекает, поэтому транзистор отключается коллектор тока. Оба светодиода выключены.

Вы можете построить эту схему с двумя стандартными 5-миллиметровыми красными светодиодами и любым обычным маломощным NPN-транзистор (например, BC108, BC182 или BC548).Это хороший способ проверить транзистор и убедиться, что он работает.

Транзистор усиливает ток и может использоваться в качестве переключателя, как описано на этой странице.

С подходящими резисторами (и конденсаторами для переменного тока) транзистор может усиливать напряжение, такое как аудиосигнал но этот сайт пока не освещен.

Common Emitter Mode

Это устройство, в котором излучатель (E) находится в цепи управления (базовый ток) а в управляемой цепи (ток коллектора) называется общим эмиттером режима .Это наиболее распространенное устройство для транзисторов, поэтому его следует изучить в первую очередь.

---

---

Функциональная модель NPN-транзистора

Функционирование транзистора сложно объяснить и понять с точки зрения его внутренней структуры. Полезнее использовать эту функциональную модель.

• Соединение база-эмиттер ведет себя как диод.
• А базовый ток I _B протекает только при напряжении V _BE через переход база-эмиттер равен 0.7 В или больше.
• Малый базовый ток I _B контролирует большой ток коллектора Ic варьируя сопротивление R _CE .
• Ic = h _FE × I _B (если транзистор не включен и не насыщен). h _FE — коэффициент усиления по току (строго коэффициент усиления по постоянному току), типичное значение для h _FE равно 100 (это соотношение, поэтому оно не имеет единиц измерения).
• Сопротивление коллектора-эмиттера R _CE контролируется током базы I _B :
  I _B = 0 , R _CE = бесконечность, транзистор выключен
  I _B малый , R _CE уменьшен, транзистор частично включен
  I _B увеличено , R _CE = 0, транзистор включен («насыщен»)

Дополнительные примечания:

• Ток базы I _B должен быть ограничен во избежание повреждения транзистора и резистор может быть соединен последовательно с базой.
• Транзисторы имеют максимальный ток коллектора по току Ic.
• Коэффициент усиления по току h _FE может широко варьироваться , даже для транзисторов одного типа!
• Транзистор, заполненный на (с R _CE = 0), называется « насыщен ».
• При насыщении транзистора напряжение коллектор-эмиттер V _CE уменьшается почти до 0 В.
• Когда транзистор насыщен, ток коллектора Ic определяется напряжением питания и внешним сопротивлением в цепи коллектора, а не усиление тока транзистора.В результате соотношение Ic / I _B для насыщенного транзистора меньше коэффициента усиления по току h _FE .
• Ток эмиттера I _E = Ic + I _B , но Ic намного больше, чем I _B , поэтому примерно I _E = Ic.

---

Использование транзистора в качестве переключателя

Если транзистор используется в качестве переключателя, он должен быть либо ВЫКЛ , либо полностью ВКЛ . Он никогда не должен быть частично включен (со значительным сопротивлением между C и E), потому что в В этом состоянии транзистор может перегреваться и разрушаться.

В полностью включенном состоянии напряжение V _CE на транзисторе практически равно нулю, а транзистор называется насыщенным , потому что он не может больше пропускать ток коллектора Ic.

Устройство, переключаемое транзистором, называется нагрузкой .

При выборе транзистора для использования в качестве переключателя необходимо учитывать максимальный ток коллектора Ic (макс.) и его минимальное усиление тока ч. _FE (мин.) . Номинальное напряжение транзистора можно игнорировать для напряжений питания менее 15 В.

Технические данные транзистора

Большинство поставщиков предоставляют данные о транзисторах, которые они продают, например Rapid Electronics.

Мощность, развиваемая в переключающем транзисторе, должна быть очень маленькой

Мощность, развиваемая в транзисторе, отображается как нагрев , и транзистор будет разрушен, если он станет слишком горячим. Это не должно быть проблемой для транзистора, используемого в качестве переключателя, если он был выбран и настроен правильно, потому что сила, развиваемая внутри, будет очень мала.

Мощность (тепло), развиваемая в транзисторе: Мощность = Ic × V CE

• Когда ВЫКЛ : Ic равен нулю, поэтому мощность равна нулю .
• При полном включении : V _CE практически равен нулю, поэтому мощность очень мала .

Реле будет лучше, чем транзисторный переключатель?

Транзисторы не могут переключать переменное или высокое напряжение (например, сетевое электричество), и они обычно не является хорошим выбором для переключения больших токов (> 5А).Реле подходят для всех этих ситуаций, но учтите, что транзистор малой мощности все еще может потребоваться для переключения тока для катушки реле. Для получения дополнительной информации, в том числе о преимуществах и недостатках, пожалуйста, смотрите страницу реле.

Защитный диод для нагрузок с катушкой, таких как реле и двигатели

Если транзистор переключает нагрузку с катушкой, такой как двигатель или реле, диод должен быть подключен через нагрузку, чтобы защитить транзистор от кратковременное высокое напряжение, возникающее при выключении нагрузки.

На схеме показано, как защитный диод подключен «назад» через нагрузку, в данном случае это катушка реле.

Сигнальный диод, такой как 1N4148, подходит для этого.

Зачем нужен защитный диод?

Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое внезапно падает когда ток отключен. Внезапный коллапс магнитного поля вызывает короткое высокое напряжение на катушке, которое может повредить транзисторы и ИС.Защитный диод позволяет индуцированному напряжению пропускать короткий ток через катушку (и диод), поэтому магнитное поле исчезает быстрее, чем мгновенно. Это мешает индуцированное напряжение становится достаточно высоким, чтобы вызвать повреждение транзисторов и микросхем.

---

Не хватает денег для ваших проектов в области электроники? Продайте свой старый iPhone, iPad, MacBook или другое устройство Apple: macback.co.uk

---

Подключение транзистора к выходу включения / выключения цифровой микросхемы

Большинство микросхем не могут подавать большие выходные токи, поэтому может потребоваться использование транзистора переключать больший ток, необходимый для таких устройств, как лампы, двигатели и реле.ИС таймера 555 необычна тем, что может подавать относительно большой ток до 200 мА, достаточно для многих реле и других нагрузок без использования транзистора.

Базовый резистор ограничивает ток, протекающий в базу транзистора, чтобы предотвратить его повреждение но он также должен позволять достаточному току базы течь, чтобы гарантировать, что транзистор полностью насыщен при включении.

Транзистор, который не полностью насыщен при включении, может перегреться и разрушиться, особенно если транзистор переключает большой ток (> 100 мА).

В следующем разделе объясняется, как выбрать транзистор и базовый резистор для обеспечения полного насыщения.

Переключение нагрузки с другим напряжением питания

Транзистор можно использовать для включения микросхемы, подключенной к источнику низкого напряжения (например, 5 В) переключать ток для нагрузки с отдельным источником постоянного тока (например, 12 В).

Два источника питания должны быть связаны. Обычно их 0В соединения связаны и NPN транзистор используется на выходе IC. Однако, если на выходе IC используется транзистор PNP, положительные (+) соединения из поставок должны быть связаны вместо этого.

Выбор транзистора и базового резистора для цифрового выхода IC

Следуйте этому пошаговому руководству, чтобы выбрать подходящий транзистор для подключения к выходу вкл / выкл цифровой ИС (логический элемент, счетчик, PIC, микроконтроллер и т. д.) для переключения нагрузки, такой как лампа, двигатель или реле. Данные о транзисторах доступны от большинства поставщиков, например, см. Rapid Electronics.

1. Выберите правильный тип транзистора, NPN или PNP

Хотите ли вы, чтобы нагрузка включалась при высоком выходе IC? Или когда это или низкий?

• Для включения, когда выходной сигнал IC 900 900, используйте NPN-транзистор .
• Для включения при низком выходе IC 9009 используйте PNP-транзистор .

Транзисторы NPN и PNP

подключены по-разному, как показано на диаграммах ниже, но необходимые расчеты и свойства одинаковы для обоих типов транзисторов.

Транзисторный выключатель NPN
нагрузка включается, когда выходной сигнал IC

высокий

Транзисторный переключатель PNP
нагрузка включается, когда выходной сигнал IC низкий

2.Узнайте напряжение питания (и) и свойства нагрузки.

Для определения требуемых свойств транзистора необходимо знать следующие значения:

• Vs = напряжение питания нагрузки.
• R _L = сопротивление нагрузки (например, сопротивление катушки реле).
• Ic = ток нагрузки (= Vs / R _L ).
• Максимальный выходной ток от IC — проверьте таблицу данных IC. Если вы не можете найти эту информацию, примите низкое значение, например 5 мА.
• Vc = напряжение питания IC (обычно это Vs, но оно будет другим, если IC и нагрузка имеют раздельные источники питания).

Примечание: не путайте микросхему (интегральную схему) с Ic (ток коллектора).

3. Отработать необходимые свойства транзистора

Выберите транзистор правильного типа (NPN или PNP из шага 1), чтобы удовлетворить следующие требования:

• Максимальный ток коллектора транзистора Ic (макс.) должен быть больше тока нагрузки:

  Ic (макс.)>	Напряжение питания против
  	сопротивление нагрузки R L

• Минимальное усиление тока транзистора ч _FE (мин) должно быть не менее 5 умноженный на ток нагрузки Ic, деленный на максимальный выходной ток от IC.

  ч FE (мин)> 5 ×	ток нагрузки Ic
  	макс. IC ток

4. Определите значение для базового резистора R _B

Базовый резистор (R _B ) должен пропускать ток, достаточный для обеспечения работы транзистора. Полностью насыщенный при включении, и хорошо сделать базовый ток (I _B ) примерно в пять раз значение, которое просто насыщает транзистор.Используйте формулу ниже, чтобы найти подходящее сопротивление для R _B и выберите ближайшее стандартное значение.

R B = 0,2 × R L × ч FE (см. Примечание)

Примечание: Где IC и нагрузка имеют разные напряжения питания, например 5 В для IC но 12 В для нагрузки используйте формулу ниже для R _B :

R B =	Vc × h FE	где Vc — напряжение питания микросхемы
	5 × Ic

5.Проверьте, нужен ли вам защитный диод

Если нагрузка включается и выключается двигателем, реле или соленоидом (или любым другим устройством с катушкой) a диод должен быть подключен через нагрузку, чтобы защитить транзистор от короткого замыкания высокое напряжение возникает при отключении нагрузки. Обратите внимание, что диод подключен «назад», как показано на диаграммах выше.

Пример

Выход от CMOS серии 4000 необходим для работы реле с 100 катушка, включается, когда выходной сигнал IC высокий.Напряжение питания составляет 6 В для микросхемы и нагрузки. IC может обеспечить максимальный ток 5 мА.

• NPN-транзистор требуется, потому что катушка реле должна быть включена, когда выходной сигнал IC высокий.
• Ток нагрузки = Vs / R _L = 6/100 = 0,06 А = 60 мА, поэтому транзистор должен иметь Ic (макс.)> 60 мА .
• Максимальный ток от ИС составляет 5 мА, поэтому транзистор должен иметь ч. _FE (мин.)> 60 . (5 × 60 мА / 5 мА).
• Выберите маломощный транзистор общего назначения BC182 с Ic (макс.) = 100 мА и ч _FE (мин) = 100 .
• R _B = 0,2 × R _L × ч _FE = 0,2 × 100 × 100 = 2000 , поэтому выберите R _B = 1k8 или 2k2 .
• Для катушки реле требуется защитный диод .

Rapid Electronics: транзисторы

---

Использование транзистора в качестве переключателя с датчиками

На диаграммах ниже показано, как подключить LDR (датчик освещенности) к транзистору, чтобы светочувствительный выключатель на светодиоде.Есть две версии, одна включается в темноте, другая при ярком свете. Переменный резистор регулирует чувствительность. Любой универсальный маломощный транзистор можно использовать для переключения светодиода.

Если транзистор переключает нагрузку с помощью катушки (например, двигателя или реле) вместо светодиода, необходимо включить защитный диод через нагрузку.

Если переменный резистор находится между + Vs и базой, вы должны добавить резистор с фиксированным значением как минимум 1k (10k в приведенном ниже примере) для защиты транзистора, когда переменный резистор уменьшен до нуля, в противном случае чрезмерное основание ток разрушит транзистор.

Светодиод горит, когда LDR темный

Светодиод горит, когда LDR ярких

Обратите внимание, что действие переключения этих простых цепей не особенно хорошо, потому что будет будет промежуточной яркостью, когда транзистор будет частично на (не насыщен). В этом состоянии транзистор может перегреться, если он не переключает небольшой ток. Нет проблем с малым током светодиода, но больший ток для лампы, двигателя или реле может вызвать перегрев.

Другие датчики, такие как термистор, может использоваться с этими цепями, но для них может потребоваться другой переменный резистор. Вы можете определить приблизительное значение для переменного резистора (Rv), используя мультиметр, чтобы найти минимальные и максимальные значения сопротивления датчика (Rmin и Rmax), а затем с помощью этой формулы:

Переменное значение резистора: Rv = квадратный корень из (Rmin × Rmax)

Например, LDR: Rmin = 100 , Rmax = 1М , поэтому Rv = квадратный корень из (100 × 1M) = 10k .

Вы можете сделать намного лучшую цепь переключения с датчиками, подключенными к подходящему IC (чип). Действие переключения будет намного более резким без частичного включения.

---

---

А транзисторный инвертор (НЕ затвор)

---

Дарлингтон пара

Пара Дарлингтона — это два транзистора, соединенных вместе, так что усиливается ток, усиленный первым далее по второму транзистору.

Пара ведет себя как один транзистор с очень высоким коэффициентом усиления тока, так что для включения пары требуется только небольшой базовый ток.

Коэффициент усиления по току пары Дарлингтона (h _FE ) равен двум отдельным коэффициентам усиления (h _FE1 и h _FE2 ), умноженные вместе — это дает паре очень высокий коэффициент усиления по току, например, 10000.

Коэффициент усиления по паре Дарлингтона: ч FE = ч FE1 × h FE2

Обратите внимание, что для включения пары Дарлингтона должно быть 0,7 В на обоих переходах база-эмиттер, которые соединены последовательно так 1.4В требуется для включения .

Rapid Electronics: Транзисторы Дарлингтона

транзисторов Дарлингтона

пар Дарлингтона доступны в виде «транзистора Дарлингтона» с тремя выводами (В, С и Е) эквивалентно стандартному транзистору.

Вы также можете создать свою собственную пару Дарлингтона из двух обычных транзисторов. TR1 может быть типом малой мощности, но TR2, возможно, должен быть высокой мощности. Максимальный ток коллектора Ic (max) для пары такой же, как Ic (max) для TR2.

Схема с сенсорным переключателем

Пара Дарлингтона достаточно чувствительна, чтобы реагировать на небольшой ток, проходящий мимо Ваша кожа и его можно использовать для создания сенсорного переключателя , как показано на схеме.

Для этой схемы, которая просто зажигает светодиод, два транзистора могут быть любыми Назначение маломощных транзисторов.

100k Резистор защищает транзисторы, если контакты связаны с куском провода.

Схема сенсорного выключателя

---

Rapid Electronics любезно позволил мне использовать их изображения на этом сайте, и я очень благодарен за их поддержку.Они снабжают широкий спектр компонентов, инструментов и материалов для электроники, и я рад рекомендовать их в качестве поставщика.

---

Следующая страница: Емкость | Исследование

---

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому другому. Этот сайт отображает рекламу, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.Никакая личная информация не передается рекламодателям. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, классифицируемые как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламных объявлений, основанных на использовании вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснено Google. Чтобы узнать, как удалять и контролировать куки из вашего браузера, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

Клуб электроники.информация © Джон Хьюз 2020

Сайт размещен на Tsohost

,

Цепи ограничителя тока источника питания »Electronics Notes

Методы и схемы ограничения тока с использованием диодов и транзисторов для обеспечения функции ограничения тока для источников питания и других цепей.

---

Схемы линейного электропитания Учебник для начинающих и учебник Включает в себя: Линейный блок питания
Шунт-регулятор Регулятор серии Ограничитель тока Регуляторы серии 7805, 7812, & 78 **

Смотри также: Обзор электроники блока питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Спецификации блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

---

Цепи ограничителя тока являются ключом к источникам питания, защищая их в случае короткого замыкания или других условий перегрузки.

Ввиду возможного повреждения источника питания в случае перегрузки, ограничители тока почти всегда устанавливаются и являются стандартной функцией, встроенной в ИС регулируемого источника питания.

Как следует из названия, схема ограничения тока ограничивает ток от регулируемого источника питания до максимальной величины, определяемой схемой, и, таким образом, можно избежать серьезного повреждения цепей, как источника питания, так и цепи, на которую подается питание. ,

Эти схемы в большей степени применимы к линейным источникам питания, хотя аналогичные методы считывания могут использоваться в импульсных источниках питания.

Виды ограничения тока

Как и в любой технологии и типе электронной схемы, есть несколько вариантов на выбор. То же самое относится и к ограничителям тока, которые используются в регулируемых источниках питания.

Существует два основных типа цепи ограничителя тока:

• Ограничение постоянного тока: При использовании ограничения постоянного тока выходное напряжение сохраняется при увеличении тока до тех пор, пока не будет достигнута точка, где достигается максимум.В этот момент ток поддерживается на этом уровне, в то время как напряжение падает с увеличением нагрузки.

  Это самая основная форма ограничения тока, используемая в регулируемых источниках питания. Схема проста и использует всего несколько электронных компонентов, но она не уменьшает ток в случае короткого замыкания — он поддерживается на максимальном уровне, и это может привести к повреждению схемы.

  Одним из недостатков является то, что, когда начинает действовать ограничение тока, максимальный ток потребляется, но в этот момент выходное напряжение падает, а это означает, что последовательный транзистор в регулируемом источнике питания имеет повышенное напряжение на нем.Это увеличивает рассеиваемую мощность внутри устройства.

  В точке, где выходное напряжение почти равно нулю, максимальный ток, потребляемый через него, равен току полного входного напряжения от сглаживающих и выпрямительных цепей. Это не идеально, потому что на этапе проектирования электронных схем необходимо учесть это, требуя, возможно, более крупного последовательного транзистора, а также дополнительных возможностей радиатора, добавляя дополнительные затраты и размеры к регулируемому источнику питания.

• Ограничение тока обратного хода: В этом типе ограничения тока, используемого в регулируемых источниках питания, выходное напряжение поддерживается до точки, где ограничение тока начинает действовать. В этот момент, а не просто ограничение тока, ток фактически начинает уменьшаться. Таким образом, ток уменьшается по мере увеличения перегрузки и, следовательно, уменьшается риск повреждения.

  Ограничение тока обратного хода в регуляторе напряжения снижает энергопотребление, поскольку при увеличении перегрузки ток уменьшается, а общее энергопотребление падает, сохраняя теплоотвод последовательного транзистора в более разумных пределах.

  Хотя это немного сложнее в своем подходе, ограничение тока обратного хода может быть реализовано с использованием относительно небольшого количества электронных компонентов. Поскольку эта функция обычно включена в интегральные схемы регулируемого источника питания, дополнительные затраты на использование ограничения с обратной связью по сравнению с ограничением постоянного тока не заметны. Соответственно, в этих микросхемах практически всегда используется ограничение тока обратного хода.

  Ограничитель обратного складывания усложняет линейный источник питания, поскольку требует большего количества электронных компонентов, чем простой ограничитель постоянного тока.Существует также возможность состояния, известного как «блокировка» с неомическими устройствами, которые потребляют постоянный ток независимо от напряжения питания. Ограничитель тока с обратной связью может также включать временную задержку, чтобы помочь избежать проблемы блокировки.

Две разные формы ограничения тока линейного источника питания, как правило, используются в разных областях, фактический тип, используемый для любого конкретного применения, выбирается на этапе проектирования электронных схем проекта.

Базовая схема ограничения постоянного тока

Существует несколько схем, которые можно использовать для ограничения постоянного тока для защиты источника питания, но одна из самых простых схем использует только три электронных компонента: два диода и резистор.

Простой регулируемый источник питания с ограничением тока

В цепи ограничителя тока источника питания используется чувствительный резистор, установленный последовательно с эмиттером выходного проходного транзистора. Два диода, размещенные между выходом схемы и базой проходного транзистора, обеспечивают действие по ограничению тока.

Когда цепь работает в нормальном рабочем диапазоне, на последовательном резисторе присутствует небольшое напряжение. Это напряжение плюс напряжение базового эмиттера транзистора меньше, чем падение двух диодных контактов, необходимое для включения двух диодов, чтобы они могли проводить ток.Однако по мере увеличения тока напряжение на резисторе также увеличивается.

Когда оно равно напряжению включения для диода, напряжение на резисторе плюс падение соединения базового эмиттера для транзистора равняется двум падениям диода, и в результате это напряжение появляется на двух диодах, которые начинают проводить. Это начинает тянуть напряжение на базе транзистора вниз, ограничивая тем самым ток, который может потребляться.

Схема этого диодного ограничителя тока для линейного источника питания особенно проста, и, соответственно, конструкция электронной схемы также очень проста.

Значение последовательного резистора можно рассчитать так, чтобы напряжение на нем возрастало до 0,6 В (напряжение включения для кремниевого диода), когда достигается максимальный ток. Однако всегда лучше убедиться в наличии некоторого запаса, ограничивая ток от простого регулятора источника питания до достижения абсолютного максимального уровня.

Двухтранзисторный линейный стабилизатор напряжения с ограничением тока

Такая же простая диодная форма ограничения тока может быть включена в линейные цепи электропитания, которые используют обратную связь для определения фактического выходного напряжения и обеспечивают более точно регулируемый выходной сигнал.Если точка измерения выходного напряжения берется после резистора, чувствительного к последовательному току, то падение напряжения на этом может быть исправлено на выходе.

Линейная цепь питания с обратной связью и ограничением тока

Транзисторная транзисторная ограниченная цепь

Цепь ограничения тока с обратной связью дает гораздо лучшую производительность, чем обычная ограниченная постоянная сила тока, используемая в более базовых источниках питания.

Транзисторный линейный стабилизатор напряжения с ограничением тока в обратном направлении

В схеме с обратной связью используется еще несколько электронных компонентов, в том числе транзистор и несколько резисторов, но она обеспечивает гораздо лучшую защиту источника питания и схемы, на которую подается питание.

Схема работает, потому что, когда нагрузка увеличивается, увеличивающаяся пропорция напряжения между эмиттером и землей падает через резистор R3 — поскольку нагрузка становится меньше, эффект делителя потенциала означает, что больше напряжения падает на R3.

Точка достигается, когда транзистор Tr3 начинает включаться. Когда это происходит, оно начинает ограничивать ток.

Если сопротивление нагрузки становится меньше, то напряжение на R3 увеличивается, больше включается Tr3, и это дополнительно уменьшает ток, снижая уровень предоставленного тока.

Существует несколько уравнений, которые можно использовать для определения ключевых значений схемы, чтобы обеспечить требуемый максимальный ток для линейного регулятора напряжения, а также уровень тока обратного хода при коротком замыкании.

Для максимального тока от линейного стабилизатора напряжения:

я Максимум знак равно 1 р 3 ( ( 1 + р 1 р 2 ) В БЫТЬ + р 1 р 2 В Редж )

Для тока короткого замыкания линейного стабилизатора напряжения:

я Южная Каролина знак равно 1 р 3 ( 1 + р 1 р 2 ) В В

Отношение максимального тока к току короткого замыкания составляет:

я Максимум я Южная Каролина знак равно 1 + ( р 1 р 1 + р 2 ) В Редж В БЫТЬ

Где:
I _макс. = максимальный ток регулятора напряжения до ограничения тока
В _BE = напряжение для включения транзистора — обычно 0.6 В
В _рег = выходное регулируемое напряжение
I _SC = ток, подаваемый при наличии короткого замыкания.

Ввиду того, что точка чувствительности регулятора возникает после резистора, чувствительного к току, любое падение напряжения на резисторе не повлияет на выходное напряжение цепи, поскольку это будет компенсировано регулятором. (Предполагается, что на последовательном транзисторе достаточно напряжения для правильной регулировки.) Таким образом, резистор, чувствительный к току, не приведет к уменьшению выходного напряжения цепи регулятора источника питания.

Цепь ограничителя тока источника питания может быть встроена в различные схемы с использованием транзисторов и полевых транзисторов в качестве элемента последовательного прохода. Операционные усилители могут быть использованы в качестве дифференциальных усилителей с получением требуемого напряжения опорного диска для выходных устройств.

Основная проблема с ограничением тока в обратном направлении заключается в том, что оно не всегда хорошо работает с нелинейными нагрузками.Например, если бы он работал на лампе накаливания, где сопротивление в холодном состоянии намного ниже, чем в горячем, регулятор напряжения с ограничителем тока увидел бы очень низкое сопротивление и вошел бы в обратный склад, не позволяя лампа, чтобы нагреться и начать. Индуктивные нагрузки могут вызывать аналогичные проблемы — двигатели и т. Д. Имеют большой пусковой ток. Это означает, что основное ограничение тока обратного хода в большинстве случаев не подходит для этих типов нагрузки.

Ограничение тока является ключевой характеристикой всех источников питания.Поскольку электронные устройства остаются включенными почти постоянно и часто остаются без присмотра, такие функции безопасности, как ограничение тока, необходимы в линейных источниках питания, а также в импульсных источниках питания.

К счастью, ограничение тока легко реализовать и не требует включения множества дополнительных электронных компонентов, а если оно содержится в интегральной схеме, дополнительные расходы не заметны.

Больше схем и схемотехники:
Основы операционного усилителя Операционные усилители Цепи питания Транзисторная конструкция Транзистор Дарлингтон Транзисторные схемы Полевые схемы Схема символов
Вернуться в меню «Схема»., ,

.

Переменное напряжение, схема источника тока с использованием транзистора 2N3055

В этом посте мы узнаем, как создать простую схему переменного тока с использованием транзистора 2N3055 и некоторых других пассивных компонентов. Он включает в себя переменное напряжение и переменный ток, полностью регулируемый.

Основные характеристики

1) Регулируется от 0-30 В, 0-60 В и 0-100 В, и от 500 мА до 10 А в соответствии с предпочтениями пользователя
2) Защита от короткого замыкания при установке на надлежащий радиатор
3) Без пульсаций, с менее 1Vpp
4) Выход стабилизирован и отфильтрован DC
5) Светодиодный индикатор короткого замыкания
6) Защита от перегрузки

Введение

Цепь питания, которая не включает в себя функции управления переменным напряжением и током, никоим образом не может считаться действительно универсальным.

Схема источника питания с переменным рабочим столом, описанная в этой статье, не только оснащена бесступенчатым регулятором напряжения, но также оснащена функцией управления перегрузкой или бесступенчатым регулированием тока.

Принципиальная схема

Как это работает

Внимательный взгляд на эту схему питания переменного тока на основе 2N3055 с использованием транзистора 2N3055 показывает, что на самом деле это всего лишь обычная стабилизированная цепь питания, однако она все еще предоставляет вам предложенные функции очень эффективно.Изменения напряжения выполняются с использованием предустановки P2 через конфигурацию обратной связи с использованием компонентов D1, R7, T2 и P2.

Включение D1 гарантирует, что напряжение может быть снижено до 0,6 В, что является прямым падением напряжения на диоде.

Если требуется какое-либо другое конкретное минимальное значение, тогда диод можно заменить на стабилитрон, имеющий требуемое заданное значение.

Следовательно, в этой цепи переменного электропитания, использующей транзистор 2N3055, трансформатор имеет напряжение 0 — 40 В, выходной сигнал становится переменным прямо с 0.Максимум от 6 до 40 вольт, это очень удобно.

Для реализации текущей функции управления задействованы T3 вместе с P1, R5 и R4.

Значение R4, в частности, становится ответственным за определение максимально допустимого выходного тока.

P1 настроен на выбор максимального диапазона в пределах значения, отмеченного или идентифицированного резистором R4.

PCB Design

Перечень запасных частей

• R1 = 1 кОм, намотка 5 Вт
• R2 = 120 Ом,
• R3 = 330 Ом,
• R4 = рассчитывается по закону Ом.
• R5 = 1K5,
• R6 = 5K6,
• R7 = 56 Ом,
• R8 = 2K2, P1, P2 = 2k5 предустановок
• T1 = 2N3055,
• T2, T3 = BC547B,
• D1 = 1N4007 ,
• D2, D3, D4, D5 = 1N5402,
• C1, C2 = 1000 мкФ / 50В,
• Tr1 = 0 — 40 Вольт, 3 Ампер

2N3055 Информация о распиновке

Если у вас есть какие-либо сомнения относительно этой переменной Напряжение тока и ток цепи питания с использованием транзистора 2N3055 цепи, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать тогда через комментарии ниже.

Исходная схема транзисторного источника питания:

Приведенная выше схема была основана на следующей схеме, которая была разработана и представлена ​​в электронном журнале elektor инженерами elektor:

Упрощенная схема переменного источника питания с использованием транзисторов 2N3055 и 2N2222

Выше проекты были оценены и упрощены с более эффективными результатами г-ном Нуно. Пересмотренную и упрощенную конструкцию можно увидеть на следующей диаграмме:

Конструкция имеет функцию отключения по току со светодиодной индикацией.

Видеоклип протестированного прототипа:

Для проектирования печатной платы и других связанных данных вы можете загрузить следующий ZIP-файл:

Конструкция печатной платы для вышеуказанной схемы

Еще один аналогичный дизайн блока питания, как указано г-ном Уильямом C. Colvin представлен ниже для оценки зрителя:

2N3055 Широкодиапазонный регулятор переменного напряжения

Ключевые особенности схемы: выход широкого диапазона: от 0,1 до 50 вольт, отличное регулирование нагрузки: 0.005% в диапазоне от 0 до 1 А, приличное линейное регулирование: 0,01%, снижение помех на выходе: более 250 мкВ.

Широкий выбор выхода осуществляется с помощью интегральной схемы CA 3130, которая может работать даже с нулевым входным / выходным дифференциалом. Кроме того, более широкое расширение диапазона выходного сигнала становится возможным благодаря включению T4 между ИС и последовательным транзистором.

Полученный в результате высокий коэффициент усиления обеспечивает превосходный уровень регулирования, а пара Дарлингтона T1 / T2 обеспечивает достаточно большое усиление тока.T3 работает как контроллер выходного тока.

Когда P1 вращается полностью против часовой стрелки, T3 ограничивается на 0,6 ампер. Ограничительная цепь становится неактивной, когда P2 полностью перемещается по часовой стрелке. Контур регулятора, в частности, работает следующим образом.

Микросхемы СА 3130 анализирует выходное напряжение заданного на неинвертирующий вход относительно опорного напряжения на инвертирующем входе.

Выходное напряжение регулятора снижается с помощью делителя потенциала для защиты от повреждения ИС.

Опорное напряжение определяется P2, который должен быть первоклассной частью, так как любой вида шума при его руке слайдера, вероятно, будет передано к выходным клеммам регулятора.

A Дополнительные IC, HFA3046, смещение опорного напряжения, предназначенное для температурных изменений. Микросхема состоит из 4 транзисторов, применяемых в качестве диодов или стабилитронов, и другого транзистора для снижения выходного сопротивления эталонной цепи.

Эталонная ИС, кроме того, обеспечивает пониженное напряжение питания для питания CA 3130.Эта функция требует использования каждой микросхемы на стадии регулятора; Если IC1 удален, это может привести к выходу из строя IC2. Каждый из транзисторов, показанных на схеме, должен быть рассчитан с напряжением пробоя минимум 55 вольт.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Объяснение 4 простых бестрансформаторных цепей электропитания

В этом посте мы обсуждаем 4 простых в построении компактных простых бестрансформаторных цепей питания. Все схемы, представленные здесь, построены с использованием теории емкостного сопротивления для понижения входного переменного напряжения сети. Все представленные здесь конструкции работают независимо без трансформатора или без трансформатора .

Концепция бестрансформаторного источника питания

Как следует из названия, схема бестрансформаторного источника питания обеспечивает низкое постоянное напряжение от сетевого переменного тока высокого напряжения без использования какого-либо трансформатора или индуктора.

Работает с использованием высоковольтного конденсатора для сброса сетевого переменного тока до необходимого более низкого уровня, который может подходить для подключенной электронной схемы или нагрузки.

Спецификация напряжения этого конденсатора выбрана таким образом, чтобы его среднеквадратичное значение пикового напряжения было намного выше пика сетевого напряжения переменного тока, чтобы обеспечить безопасную работу конденсатора. Пример конденсатора, который обычно используется в бестрансформаторных цепях электропитания, показан ниже:

Этот конденсатор применяется последовательно с одним из сетевых входов, предпочтительно с фазовой линией переменного тока.

Когда сетевой конденсатор входит в этот конденсатор, в зависимости от значения конденсатора, реактивное сопротивление конденсатора вступает в действие и ограничивает ток переменного тока в сети от превышения заданного уровня, как указано значением конденсатора.

Однако, несмотря на то, что ток ограничен, напряжение отсутствует, поэтому, если вы измерите выпрямленную выходную мощность бестрансформаторного источника питания, вы обнаружите, что напряжение равно пиковому значению сетевого переменного тока, которое составляет около 310 В, и это может быть тревожным для любого нового любителя.

Но так как ток может быть достаточно понижен на уровне конденсатора, это высокое пиковое напряжение может быть легко устранено и стабилизировано с помощью стабилитрона на выходе мостового выпрямителя.

Мощность стабилитрона должна быть соответствующим образом выбрана в соответствии с допустимым уровнем тока от конденсатора.

ВНИМАНИЕ: Пожалуйста, прочитайте предупреждающее сообщение в конце поста.

Преимущества использования бестрансформаторной схемы питания

Идея дешевая, но очень эффективная для приложений, требующих малой мощности для своей работы.

Использование трансформатора в источниках питания постоянного тока, вероятно, довольно распространено, и мы много слышали об этом.

Однако недостатком использования трансформатора является то, что вы не можете сделать его компактным.

Даже если текущее требование для вашего применения схемы низкое, вы должны включить тяжелый и громоздкий трансформатор, делающий вещи действительно громоздкими и грязными.

Бестрансформаторная схема питания, описанная здесь, очень эффективно заменяет обычный трансформатор для приложений, где требуется ток ниже 100 мА.

Здесь высоковольтный металлизированный конденсатор используется на входе для необходимого понижения напряжения в сети, и предыдущая схема представляет собой не что иное, как простые конфигурации моста для преобразования пониженного переменного напряжения в постоянное.

Схема, показанная на диаграмме выше, является классической конструкцией и может использоваться в качестве источника питания 12 В постоянного тока для большинства электронных схем.

Однако, обсудив преимущества вышеупомянутой конструкции, стоит остановиться на нескольких серьезных недостатках, которые может включать эта концепция.

Недостатки схемы бестрансформаторного источника питания

Во-первых, схема не может генерировать сильноточные выходы, но это не создает проблем для большинства приложений.

Еще один недостаток, который, безусловно, нуждается в рассмотрении, заключается в том, что эта концепция не изолирует цепь от опасных потенциалов сети переменного тока.

Этот недостаток может иметь серьезные последствия для конструкций с ограниченным выходом или металлических шкафов, но не имеет значения для блоков, у которых все закрыто в непроводящем корпусе.

Таким образом, новые любители должны работать с этой схемой очень осторожно, чтобы избежать поражения электрическим током. И последнее, но не менее важное: вышеупомянутая схема позволяет проникать скачкам напряжения через нее, что может привести к серьезному повреждению цепи питания и самой цепи питания.

Однако в предложенной простой конструкции схемы бестрансформаторного источника питания этот недостаток был разумно устранен путем введения различных типов стабилизирующих ступеней после мостового выпрямителя.

Этот конденсатор заземляет мгновенные скачки высокого напряжения, что обеспечивает эффективную защиту связанной с ним электроники.

Как работает схема

Работу этого безтрансформаторного источника питания можно понять по следующим пунктам:

1. Когда сетевой вход переменного тока включен, конденсатор C1 блокирует ввод сетевого тока и ограничивает его до более низкого уровня. уровень определяется значением реактивного сопротивления С1. Здесь можно приблизительно предположить, что она составляет около 50 мА.
2. Тем не менее, напряжение не ограничено, и, следовательно, полное 220 В или что-либо еще на входе может достичь следующей ступени мостового выпрямителя.
3. Мостовой выпрямитель выпрямляет это 220 В C до более высокого значения 310 В постоянного тока из-за среднеквадратического значения в пиковое преобразование формы волны переменного тока.
4. Этот постоянный ток 310 В мгновенно понижается до низкого уровня постоянного тока на следующей ступени стабилитрона, которая шунтирует его до значения стабилитрона. Если используется стабилитрон 12 В, он станет 12 В и т. Д.
5. C2, наконец, фильтрует 12 В постоянного тока с пульсациями в относительно чистый 12 В постоянного тока.

1) Базовая конструкция без трансформатора

Попробуем разобраться в функции каждой из частей, используемых в вышеуказанной схеме, более подробно:

1. Конденсатор С1 становится наиболее важной частью схемы, поскольку он один это уменьшает высокий ток от сети 220 В или 120 В до желаемого нижнего уровня, чтобы соответствовать нагрузке на выходе постоянного тока. Как правило, каждый отдельный микрофарад от этого конденсатора будет выдавать ток около 50 мА на выходную нагрузку.Это означает, что 2 мкФ будет обеспечивать 100 мА и так далее. Если вы хотите узнать вычисления более точно, вы можете обратиться к этой статье.
2. Резистор R1 используется для обеспечения пути разряда для высоковольтного конденсатора С1 всякий раз, когда цепь отключена от сетевого входа. Потому что C1 имеет возможность хранить потенциал сети 220 В, когда он отсоединен от сети, и может привести к поражению электрическим током любого, кто прикоснется к контактам штепселя. R1 быстро разряжает C1, предотвращая любой такой несчастный случай.
3. Диоды D1 — D4 работают как мостовой выпрямитель для преобразования слаботочного переменного тока от конденсатора С1 в слаботочный постоянный ток. Конденсатор С1 ограничивает ток до 50 мА, но не ограничивает напряжение. Это означает, что постоянный ток на выходе мостового выпрямителя является пиковым значением 220 В переменного тока. Это можно рассчитать как: 220 x 1,41 = 310 В пост. Тока приблизительно. Итак, у нас есть 310 В, 50 мА на выходе моста.
4. Однако напряжение 310 В пост. Тока может быть слишком высоким для любого низковольтного устройства, кроме реле.Следовательно, стабилитрон с соответствующим номиналом используется для шунтирования постоянного тока 310 В на желаемое более низкое значение, такое как 12 В, 5 В, 24 В и т. Д., В зависимости от характеристик нагрузки.
5. Резистор R2 используется в качестве ограничителя тока. Вы можете почувствовать, когда C1 уже существует для ограничения тока, зачем нам нужен R2. Это связано с тем, что в течение периодов мгновенного включения питания, то есть, когда входной переменный ток впервые подается на цепь, конденсатор C1 просто действует как короткое замыкание в течение нескольких миллисекунд.Эти несколько начальных миллисекунд периода включения переключателя позволяют подключить к цепи полный ток 220 В переменного тока, которого может быть достаточно для разрушения уязвимой нагрузки постоянного тока на выходе. Чтобы предотвратить это, мы вводим R2. Однако лучшим вариантом может быть использование NTC вместо R2.
6. C2 — это конденсатор фильтра, который сглаживает пульсации 100 Гц от выпрямленного моста до более чистого постоянного тока. Несмотря на то, что на схеме показан высоковольтный конденсатор емкостью 10 мкФ и напряжением 250 В, его можно просто заменить на напряжение 220 мкФ / 50 В из-за наличия стабилитрона.

Печатная плата для описанного выше простого бестрансформаторного источника питания показана на следующем рисунке. Обратите внимание, что я включил место для MOV также на печатной плате, на стороне входа питания.

Пример схемы

для применения светодиодного декоративного освещения

Следующая схема без бестрансформаторного или емкостного источника питания может использоваться в качестве цепи светодиодной лампы для безопасного освещения второстепенных светодиодных цепей, таких как небольшие светодиодные лампы или светодиодные цепочки.

Идея была запрошена г-номJayesh:

Требования Технические требования

Строка состоит из примерно 65-68 светодиодов 3 В последовательно, примерно на расстоянии, скажем, 2 фута, 6 таких струн соединены вместе, чтобы сделать одну струну так размещение лампы на 4 дюйма в финальной веревке. так что над всеми 390 — 408 светодиодными лампочками в финальной веревке.
Поэтому, пожалуйста, предложите мне наилучшую возможную схему драйвера для работы
1) одна строка из 65-68 строк.
или
2) собрать веревку из 6 нитей вместе.
У нас есть еще одна веревка из 3-х ниток. Строка состоит из примерно 65-68 светодиодов 3 В последовательно, примерно на расстоянии, скажем, 2 фута, такие 3 нити соединены вместе, чтобы образовалась одна нить, чтобы разместить лампочку выходит на 4 дюйма в финальной веревке. так что над всеми 195 — 204 светодиодными лампочками в финальной веревке.
Поэтому, пожалуйста, предложите мне наилучшую возможную схему драйвера для работы
1) одна строка из 65-68 строк.
или
2) собрать веревку из 3-х ниток вместе.
Пожалуйста, предложите лучшую надежную цепь с устройством защиты от перенапряжений и посоветуйте любые дополнительные устройства, которые необходимо подключить для защиты цепей.
и, пожалуйста, обратите внимание, что принципиальные схемы имеют значения, требуемые для того же самого, поскольку мы не являемся техническим специалистом в этой области.

Схема

Схема управления, показанная ниже, подходит для управления любой цепочкой светодиодных ламп , имеющей менее 100 светодиодов (для входа 220 В), каждый светодиод рассчитан на 20 мА, светодиоды 5,3 В 5 мм:

Здесь вход Конденсатор 0,33 мкФ / 400 В определяет величину тока, подаваемого на светодиодную цепочку. В этом примере оно будет около 17 мА, что примерно подходит для выбранной светодиодной цепочки.

Если один драйвер используется для большего количества аналогичных 60/70 светодиодных цепочек параллельно, тогда просто упомянутое значение конденсатора может быть пропорционально увеличено для поддержания оптимального освещения на светодиодах.

Следовательно, для 2-х строк параллельно, требуемое значение будет 0,68 мкФ / 400 В, для 3-х строк вы можете заменить его на 1 мкФ / 400 В. Точно так же для 4-х струн это должно быть модернизировано до 1,33 мкФ / 400 В и так далее.

Важно : Несмотря на то, что я не показал ограничивающий резистор в конструкции, было бы неплохо включить 33 Ом 2 Вт r

.