Регульований блок живлення 12 вольт. Простий блок живлення

1. Список використаних у схемі деталей:
2. Що таке блок живлення?
3. Переваги блоку живлення
4. Перевіряємо в роботі

Доброго времени суток форумчани та гості сайту Радіосхеми! Бажаючи зібрати пристойний, але не дуже дорогий і крутий блок живлення, так щоб в ньому все було і нічого це по грошах не варто,. У результаті вибрав кращу, на мій погляд, схему з регулюванням струму і напруги, яка складається всього з п'яти транзисторів не рахуючи пари десятків резисторів і конденсаторів. Проте працює вона надійно і має високу повторюваність. Ця схема вже розглядалася на сайті, але за допомогою колег вдалося дещо поліпшити її.

Я зібрав цю схему в первісному вигляді і зіткнувся з одним неприємним моментом. При регулюванні струму не можу виставити 0.1 А - мінімум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Коли збільшив опір R6 до 1.2 Ом - струм при короткому замиканні вийшов мінімум 0.5 А. Але тепер R6 став швидко і сильно нагріватися. Тоді задіяв невелику доопрацювання і отримав регулювання струму набагато більш ширше. Приблизно від 16 мА до максимуму. Також можна зробити від 120 мА якщо кінець резистора R8 перекинути в базу Т4. Суть в тому, що до падіння напруги резистора додається падіння переходу Б-Е і це додаткове напруження дозволяє раніше відкрити Т5, і як наслідок - раніше обмежити струм.

На базі цієї пропозиції провів успішні випробування і в результаті отримав простий лабораторний БП. Викладаю фото мого лабораторного блоку харчування з трьома виходами, де:

• 1-вихід 0-22в
• 2-вихід 0-22в
• 3-вихід +/- 16в

Також крім плати регулювання вихідної напруги пристрій було доповнено платою фільтра харчування з блоком запобіжників. Що вийшло в результаті - дивіться далі:

Окрема подяка за поліпшення схеми - Rentern. Збірка, корпус, випробування - aledim.

Обговорити статтю КРАЩИЙ саморобних блоку ХАРЧУВАННЯ

Можна досить легко зробити джерело живлення, який має стабільну напругу на виході і регулювання від 0 до 28В. Основа - дешева, посилена за допомогою двох транзисторів 2N3055. В такому схемном включенні вона стає більш ніж в 2 рази потужніша. Ви можете при необхідності використовувати цю конструкцію для отримання і 20 ампер (майже без переробок, але з відповідним трансформатором і величезним радіатором з вентилятором), просто в своєму проекті не потребував такому великому струмі. Ще раз нагадую: переконайтеся, що ви встановили транзистори на великий радіатор, 2N3055 можуть дуже сильно нагріватися при повному навантаженні.

Список використаних у схемі деталей:

Трансформатор 2 x 15 вольт 10 ампер

D1 ... D4 = чотири MR750 (MR7510) діода або 2 x 4 1N5401 (1N5408).

F1 = 1 ампер

F2 = 10 ампер

R1 2k2 2,5 ват

R3, R4 0.1 Ом 10 ват

R9 47 0.5 ватт

C2 two times 4700uF / 50v

C3, C5 10uF / 50v

D5 1N4148, 1N4448, 1N4151

D11 світлодіод

D7, D8, D9 1N4001

Два транзистора 2N3055

P2 47 або 220 Ом 1 ват

P3 10k подстроечнік

Хоча LM317 і має захист від короткого замикання , Перевантаження і перегріву, запобіжники в ланцюгу мережі трансформатора і запобіжник F2 на виході не завадять. Випрямлена напруга: 30 х 1.41 = 42.30 вольт, виміряний на С1. Так що все конденсатори повинні бути розраховані на 50 вольт. Увага: 42 вольт-це напруга, що може бути на виході, якщо один з транзисторів буде пробитий!

Регулятор P1 дозволяє змінювати вихідна напруга на будь-яке значення між 0 і 28 вольт. Так як в LM317 мінімальне напруга 1,2 вольта, то щоб отримати нульове напруга на виході БП - поставимо 3 діода, D7, D8 і D9 на виході LM317 до бази 2N3055 транзисторів. У мікросхеми LM317 максимальна вихідна напруга - 30 вольт, але з використанням діодів D7, D8 і D9 відбудеться навпаки падіння вихідного напруги, і воно складе близько 30 - (3х0,6В) = 28.2 вольта. Калібрувати вбудований вольтметр потрібно за допомогою подстроечніка P3 і, звичайно, гарного цифрового вольтметра.

Пам'ятайте, що потрібно ізолювати транзистори від шасі! Це робиться ізоляційними і теплопровідних прокладками або, по крайней мере, тонкої слюдою. Можна застосувати термоклей і термопасту. При складанні потужного регульованого блоку харчування не забувайте використовувати товсті з'єднувальні дроти , Які підходять для передачі великого струму. Тонкі проводки нагріються і Поплава!

У приватні будинки і квартири подається однофазное змінну напругу 220 В. Воно ідеально підходить для роботи електричних лампочок розжарювання, які висвітлюють житло. Однак для побутової техніки необхідно харчування від постійного струму і з набагато меншою напругою.

Всім відомо, щоб запрацював телевізор або комп'ютер необхідно його підключити до електричної розетки. Однак не всі знають, що блоки і вузли телевізора не можуть включатися безпосередньо від електромережі 220В.

І цьому є дві причини:

• У розетці змінний струм , А компонентам телевізора необхідний постійний;
• Різні вузли та схеми телевізора для своєї роботи використовують напруги різної величини. А для цього знадобиться кілька ліній з різним показниками.

Наприклад, для роботи радіоприймача необхідна постійна напруга 9В. А для комп'ютера 5В і 12 В.

Для того щоб отримати напруга необхідної величини існують блоки живлення, які розташовані в корпусі побутової техніки.

Що таке блок живлення?

Блоком живлення називається електронний пристрій , Перетворює змінну напругу в постійне. Воно забезпечує окремі компоненти, струмом і напругою необхідного номіналу.

Блок живлення - це джерело електроенергії для всіх компонентів приладу.

Чи можна обійтися без блоку живлення? Можна, але не завжди.

Замість БП можна використовувати акумулятори або батарейки.

Такий принцип прийнятний в ноутбуках, приймачах або плеєрах, де споживана потужність не надто велика.

Для стаціонарного комп'ютера або телевізора таке включення недоцільно.

В побутової техніки використовують два типи:

• трансформаторні;
• Імпульсні.

Кожен з цих блоків ідеально підходить для тих чи інших електронних приладів, згідно із заданими технічними характеристиками.

Виділити кращий чи гірший тип неможливо. Вони мають свої переваги і недоліки і успішно вирішують поставлену перед ними задачу.

Трансформаторний БП складається з понижуючого трансформатора з первинної обмоткою під напруга в електромережі. І вторинною обмоткою з розрахунку необхідного напруги і струму.

перетворення змінної напруги в постійне здійснюється за допомогою випрямляча. Потім пульсує напруга згладжується за допомогою конденсаторів великої ємності. У схему трансформаторного блоку можуть входити фільтри від високочастотних перешкод, захист від короткого замикання, стабілізатори струму і напруги.

Трансформаторні блоки живлення відрізняються простотою конструкції, високою надійністю, доступністю елементної бази та низьким рівнем власних перешкод. Збираються за простими схемами.

Однак такі БП мають велику вагу і габарити, низький коефіцієнт корисної дії.

Імпульсні блоки живлення засновані на принципі початкового випрямлення вхідного напруги, з подальшим перетворенням в імпульси підвищеної частоти.

В імпульсних блоках з гальванічною розв'язкою, харчування мережі подається на трансформатор (з набагато меншими розмірами, ніж в трансформаторному БП).

Якщо гальванічна розв'язка від мережі живлення не потрібна, то імпульси відразу подаються на низькочастотний вихідний фільтр.

Завдяки використанню негативною зворотнього зв'язку , імпульсні блоки харчування видають стабільні характеристики незалежно від коливань вхідного напруги і величини навантаження.

Імпульсні БЖ мають порівняно невеликі габарити і вага. Вони охоплюють широкий діапазон вхідної напруги і частоти, відрізняються високим показником коефіцієнта корисної дії.

До недоліків слід віднести високочастотний рівень перешкод, викликаний принципом роботи імпульсних блоків живлення.

Як правило, блоки живлення вже вбудовані в апаратуру, і немає необхідності в цьому щось міняти. Однак в окремих випадках виникає необхідність мати окремий блок живлення на певну напругу.

Наприклад: радіоприймач розрахований на роботу від батарейок і не має вбудованого регулюючого пристрою. Резонно використовувати окремий БП. Це позбавить від турбот, пов'язаних з частою заміною елементів живлення.

У разі коли радіоаматор займається виготовленням або ремонтом радіоелектронних пристроїв, йому доводиться працювати з апаратурою, що використовує різні напруги живлення. Тоді корисним буде блок живлення з регульованим вихідним напругою.

Звичайно, такий пристрій можна придбати в магазині електроніки. Однак творчій людині куди приємніше виготовити такий прилад своїми руками. Тим більше що в продажу може не виявитися блоку живлення з необхідними майстру характеристиками.

У радіожурналах і на просторах інтернету можна знайти величезну кількість всіляких схем регульованих блоків живлення.

Але в радіоаматорського практиці цілком достатньо мати простий регульований БП від 0 до 12В. Такий прилад під силу виготовити своїми руками як досвідченому, так і починаючому радіоаматорові.

Переваги блоку живлення

Схема простого, але надійного блоку живлення з плавним регулюванням складається з двох частин:

• Основна частина (сам блок живлення);
• Транзисторна схема регулятора вихідної напруги.

В основну частину входить:

• Понижуючий трансформатор потужністю до 30Вт. Необхідний трансформатор з первинною обмоткою, розрахованої на змінний струм 220В і вторинною обмоткою з вихідною напругою 15В і струмом 2-3 ампера;
• Випрямляч, зібраний на чотирьох діодах КД202 (або аналогічних) для перетворення постійної напруги з змінного;
• Електролітичний конденсатор ємністю щонайменше 1000 микрофарад. Завдяки своїй здатності накопичувати і віддавати напругу він виконує функцію фільтра, що згладжує. Чим вище номінал конденсатора, тим менше скачки напруги.

У транзисторную схему входить:

• Параметричний стабілізатор, що складається з резистора і стабілітрона. На стабілітроні утворюється постійна величина з малим коефіцієнтом відхилення;
• Змінний резистор, який здійснює плавне зміна вихідної напруги;
• Емітерний повторювач, що складається з двох транзисторів працюють в режимі посилення струму.

при правильному монтажі , Пристрій починає працювати відразу, без будь-яких налаштувань в схемі.

Перевіряємо в роботі

Підключаємо вольтметр до виходу БП. Повертаємо регулятор напруги на мінімум. Показання вольтметра повинні дорівнювати нулю. Плавно переводимо регулятор в праве положення. Показання вольтметра повинні плавно збільшуватися аж до максимуму +12.

Паралельно вольтметру включаємо навантаження в пів-ампера. Просадка вихідної напруги повинна бути мінімальною.

При всій простоті конструкції, БП видає непогані характеристики і параметри.

Невеликі доопрацювання своїми руками дозволять поліпшити конструкцію. Наприклад, можна встановити вузол захисту від перевантажень, або встановити внутрішній вольтметр.

Скажу без перебільшення, що блок живлення - це основа всієї радіоаматорського лабораторії. І дійсно, жоден девайс не задавнити без нормального з індикаторами вольт і ампер. Природно він повинен бути обладнаний захистом на слабкий і на сильний струм. Інакше будь-яка нештатна ситуація в схемі або найменша помилка монтажу та підключення, призведе до миттєвого згорянню чого небудь дорогого в пристрої. Часто на форумі запитують - чого б такого спаяти і зробити простіше? Відповідь одна: Почніть з нормального блоку живлення. І зовсім необов'язково ліпити щось складне, достатньо простого регульованого 0-15В БП із захистом від перевищення значення струму в підключеній навантаженні.

Незважаючи на величезну кількість всякоразних схем БП в інтернеті і радіожурналах, я знову і знову повертаюся до простої, роками (десятиліттями) перевіреної схеми регульованого блоку живлення. Як то кажуть: нове - це добре забуте старе. Ось основні переваги даної схеми:
- не містить дорогих і важковидобувних деталей;
- простий в збірці і налаштування;
- нижня межа напруги становить всього 0,05 вольта;
- широкий діапазон вихідних напруг;
- двухдиапазонная захист по струму, на 0,05 і 1А;
- висока стабільність роботи.

Трансформатор харчування повинен забезпечувати напругу на 3В більше, ніж вимагається максимальне на виході. Тобто якщо регулюється в межах до 20В, то з трансфолрматора треба отримати хоча-б 23В. Діодний міст вибираємо виходячи з максимального струму , Обмеженого захистом. При струмі до 1А ставимо звичайний радянський міст КЦ402. Конденсатор фільтра 4700мкФ, цієї ємності цілком достатньо, щоб навіть найбільш чутлива до наведенням по харчуванню і перешкод схема не давала фон. Цьому сприяє і непоганий компенсаційний стабілізатор з коефіцієнтом придушення пульсацій понад 1000.

На фото показаний регульований блок живлення, який вірою і правдою служить вже 10 років! Збирався як тимчасовий, але робота його так сподобалася, що користуюся ним до сих пір. Сам БП і простий, але скільки складних девайсів вдалося з його допомогою полагодити і запустити.

За схемою майже всі транзистори германієві, але коли будете замінювати їх на сучасні кремнієві врахуйте, що нижній МП37 повинен бути саме таким - германієвих, структури н-п-н : МП36, МП37, МП38.

Токоогранічительний вузол зібраний на транзисторі, який стежить за падінням напруги на резисторі. Тут можна більш детально почитати про розрахунок даного резистора, а так-же резисторів шунта стрілочних індикаторів. Нижня межа напруги всього 0,05 вольт, що не по зубах навіть набагато більше складними схемами БП. Максимум вихідної напруги при регулюванні, визначається стабілітроном Д814. Він вибирається на половину вихідної напруги. Так якщо треба на виході мати 0-25В, ставте стабілітрон на 13В, наприклад Д814Д.

Стрілочні індикатори показують напругу і струм. Про метод розрахунку шунта для них написано тут. Корпус для регульованого блоку харчування бажано зробити металевий - так він буде екранувати плату блоку живлення і трансформатор, щоб вони не створювали наведень чутливим налаштованим схемами.

Обговорити статтю РЕГУЛЬОВАНИЙ блоку ХАРЧУВАННЯ