Как работает простой и мощный импульсный блок питания. Трансформаторный блок питания схемаИмпульсный блок питания своими руками: принцип работы, схемыВ большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками. Конструктивные особенности и принцип работыИз нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:
Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта. БП на основе силового трансформатораРассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.  Упрощенная структурная схема аналогового БППриведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально. Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.  Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов. Импульсные устройстваКак видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.  Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питанияРассмотрим алгоритм работы такого источника:
В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.  Пример миниатюрных импульсных БП
Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора. Как работает инвертор?ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:
На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.  Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналовАлгоритм работы устройства следующий: Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT). Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора. Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами. В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе. Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны. Сильные и слабые стороны импульсных источниковЕсли сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:
К недостаткам импульсной технологии следует отнести: Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре. Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту. Сфера примененияПрактически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:
 Импульсный модуль питания монитораСобираем импульсный БП своими рукамиРассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.  Принципиальная схема импульсного БПОбозначения:
Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В. www.asutpp.ru Самодельный лабораторный блок питания: vladikomsКогда то у меня был советский источник питания Б5-47, он очень громко и противно пищал, грелся, периодически из него шел дым. Таким образом пользование сей девайсом более 5 минут причиняло просто невыносимые моральные страдания. Явно он был неисправен. Вскрытие показало что лучше его сразу выбросить и забыть. К тому же его интерфейс управления мне никогда не нравился, юзабельность тоже оставляла желать лучшего. Понятно, что без нормального БП жизнь скучна, решил быстренько сделать БП из того что было под рукой. В итоге изготовление данной конструкции по разным причинам затянулось аж на 2 года. Собственно вот результат:
Требования были следующие: регулируемое выходное напряжение до 30 В с регулируемым токоограничением до 5 А. Разумеется должна применяться цифровая индикация. Дизайн должен напоминать MASTECH HY3005D и им подобные. Единственное - мне никогда не нравилось что первый прибор показывает ток. Ну неправильно это - напряжение всегда первично, соответственно первый прибор должен показывать именно напряжение.
Первоначально проектировал схему на базе линейного стабилизатора К142ЕН2А, но в итоге отказался от этой идеи - низкий КПД, регулирующий силовой транзистор сильно грелся даже с учетом того что был предусмотрен переключатель отпаек на вторичной стороне трансформатора. Да и вообще всё как-то криво работало. Пришлось выпилить. Второй вариант схемы разработал на базе легендарного ШИМ-контроллера TL494, который в разных вариациях встречается во многих компьютерных блоках питания. На этот раз всё получилось как надо. Вкратце о конструкции: Принципиальная схема (кликабельно)
Как уже говорил - девайс собрал из запчастей, большинство которых были в радиусе 5 метров от меня. Понижающий трансформатор нашелся под столом, марки я его не знаю. Напряжение на вторичке около 40 В.D1 - TL494, VD1 - диод шоттки и тороидальный дроссель L1 выпаял из неисправного компьютерного блока питания: диод шоттки используется в схеме выпрямления, он установлен на радиаторе возле импульсного трансформатора, тороидальный дроссель расположен рядом с ним.LM358 - весьма хороший и распространенный операционный усилитель. Продаётся почти на каждом углу. Рекомендован к приобретению.Шунт R12 - взял из какого-то старого связисткого оборудования: представляет собой 3 толстых изогнутых проволочки. Резисторы R9, R10 используются для регулирования выходного напряжения (грубо, точно). Резисторы R3, R4 используются для регулирования токоограничения (грубо, точно).При наладке БП подстроечным резистором R15 регулируется порог переключения светодиодной сигнализации. Еще возникли проблемы с интегральным стабилизатором 7805 - при входном напряжении около 40 В он начинал ужасно глючить - просаживал выходное напряжение, решил проблему установив по входу 1 Вт гасящий резистор R13. Сам корпус взят от древнего самопишущего регистратора. Компоновка получилась следующей - в середине корпуса установлен силовой трансформатор, который вошел туда как родной, видимо они были созданы друг для друга. В передней части БП расположена электронная схема управления, органы управления и сигнализации. В задней части корпуса расположена вся силовая электроника. Таким образом трансформатор как бы делит БП на 2 части - слаботочную и силовую.
Передняя часть корпуса с откинутой лицевой крышкой. Цифровые измерительные приборы приехали из Китая, они заводского производства. Электронная схема управления состоит из 2 плат: плата регулятора напряжения - TL494 c обвязкой, и плата сигнализации - включает в себя микросхемы D3,D4. Почему не сделал на одной плате? Просто сигнализацию я делал несколько позже чем регулятор, и отдельно доводил её "до ума". Там тоже были свои заморочки.
Задняя часть корпуса. На общем радиаторе установлены диодный мост KBPC 3510, силовой транзистор КТ827А, дроссель L1, шунт R12. Всё это дело изнутри обдувается 12 сантиметровым вентилятором. В задней части корпуса установлены также предохранители, сглаживающие конденсаторы C1, C4 и маленький вспомогательный импульсный блок питания для работы вентилятора и цифровых измерительных приборов.
Конечно, можно было бы купить фирменный БП и не городить огород. Но иногда хочется самому поизобретать велосипед
Если кто-то задумает повторить конструкцию вот здесь выложил принципиальную схему в высоком разрешении и чертежи печатных плат в формате Sprint Layout. Обновление 09.11.2016 По прошествии времени пользователи в комментариях поделились своими модификациями блоков питания. Рассмотрим подробнее предложенные варианты. Обсуждение всех конструкций по-прежнему доступно в комментариях Модификация № 1 Предложена acxat_smr Принципиальная схема
Драйвер полевика (точнее, двух параллельно - выравниванием токов занимаются сами полевики) запитан от отдельного источника 15в. У себя взял промагрегат 9-36в/15в TEN 12-2413. Проще отдельная обмотка транса, но мне было лениво. От него же запитаны кулеры.TL494 запитана от отдельного источника 24 в.Потенциометр вольтажа любой, замер тока с шунта амперметра. Трансформатор выдает 34 в, выпрямленного около 45.Проблема мощности упиралась в дросселе. Если 5амперник нормально шел, то 20 помучал.Практическим путем нашел вариант два параллельно на кольцах от компового. 23 витка проводом 1,15мм. Внимание! 8 и 11 нога указаны как подключенные к мощному плюсу. Должны быть соединены с 12 ножкой (и питаться от отдельного бп для 494 м/с). Не доглядел при правке рисунка.. Внешний вид конструкции
Модификация № 2 Предложена rond_60 Принципиальная схема
Недавно натолкнулся на эту статью про ЛБП на TL494. Загорелся желанием собрать БП по этой схеме, тем более уже давно валялся трансформатор от польского блока питания на 24в и 4а. Вторичка выдает 34в переменки, после моста с кондером 10000х63в - 42в. Собрал навесным монтажом по этой схеме, включил и сразу дым из 494-й. Все проверил, заменил микросхему, включаю - на холостом работает, на выходе напряжение пытается регулироваться, прикоснулся к 494 - горячая! Добавил номинал 4.7к резистору R1 - блок работает, но стоило подключить лампочку 24в 21вт, как взорвалась микросхема в районе 9, 10 ножки. Отмотал с вторичной обмотки транс-ра несколько витков (снизил напряжение на 4 вольта) и все равно горят микросхемы. Питание на 8,11,12 ноги подавал 12в с другого БП, мотал дроссель разным по диаметру проводом и количеством витков - толку нет (сжег 6 микрух). У меня есть кой - какой опыт по переделке компьютерных блоков в зарядные устройства и регулируемые блоки питания на основе TL494 и ее аналогах. Начал собирать обвязку ШИМа по схемам к комповым БП. Изменил управление силовым транзисторм, подал питание на ШИМ от отдельного источника на 12в (переделал зарядку от сотового телефона) и все - блок заработал! Пару дней настраивал на регулировки и свист дросселя (оссцила нет) теперь надо отлутить плату управления и можно собирать в корпус. Сегодня настраивал свой БП. Спасибо большое shc68 за подсказку проверять пульсации на выходе динамиком если нет осциллографа. При малой нагрузке (лампочка 12в, 21вт) из динамика слышался гул и вой когда крутил регулятор тока. Устранил это безобразие установкой дополнительных конденсаторов (на схеме обведено красным цветом).Как рекомендовал shc68 конденсатор С15 действительно жизненно важный. Еще с помощью динамика определил бракованный потенциометр на регулировку тока. При его вращении из динамика слышался шорох и треск. После его замены и установки доп. конденсаторов из динамика тишина (чуть слышное шипение) при разной нагрузке на выходе БП.Делал тест на нагрев деталей блока. При такой нагрузке в течении 1.5 часов только транзистор грелся (трогал пальцем его корпус), а радиатор, где он установлен, чуть теплый (обдувается вентилятором). Дроссель - холодный, трансформатор тоже. Внешний вид конструкции
vladikoms.livejournal.com трансформаторный блок питанияпоследовательно с нагрузкой. Такое техническое решение дает ряд преимуществ по сравнению с тиристорным регулятором или ЛАТРом, например: не создает помех, проникающих в электросеть, имеет небольшие габариты и массу. Транзисторный регулятор позволяет управлять устройствами как с активной нагрузкой, так и с реактивной. Он к томе относительно прост и не содержит дефицитных деталей. Из недостатков наиболее серьезен один - на регулирующем транзисторе выделяется большое количество тепла, что создает определенные трудности с его отведением. Диодный мост VD1 - VD4 обеспечивает прямой ток через транзистор VT1 при обоих полупериодах сетевого напряжения. Пониженное трансформатором Т1 до 6В сетевое напряжение снимается с его обмотки II. Выпрямляет его диодный блок VD5 и сглаживает конденсатор С1. Переменным резистором R1 регулируют базовый ток транзистора VT1. Резистор R2 - токоограничительный. Диод VD6 предотвращает попадание на базу транзистора VT1 напряжения отрицательной полярности. Выходное напряжение контролируют по вольтметру PU1. Ток нагрузки работающей с таким источником переменного напряжения, зависит от значения управляющего напрядения на базе транзистора VT1. Изменяя это напряжение резистором R1 можно управлять током коллектора транзистора, а следовательно, и током через нагрузку. При крайнем нижнем по схеме положении движка резистора R1 транзистор VT1 оказывается полностью открытым и напряжение на нагрузке будет максимальным. В крайнем же верхнем положении движка этого резистора транзистор будет в закрытом состоянии и ток через нагрузку прекратится. Трансформатор Т2, питающий источник постоянного напряжения, понижает переменное напряжение сети до 12В. Это напряжение выпрямляет диодный блок VD7, а пульсации напряжения сглаживают конденсаторы С2, С3. Стабилитрон VD8 и резистор R3 образуют параметрический стабилизатор напряжения, а транзистор VT2 усиливает выходную мощность этого источника. напряжение, снимаемое с его выхода, регулируют переменным резистором R4. Конденсатор С4 служит для фильтрации высокочастотных помех при питании от блока устройств на цифровых микросхемах. Выходное напряжение контролируют по вольтметру PU2. Большую часть деталей блока можно смонтировать на печатной плате из фольгированного материала толщиной 1,5...2мм (рис.7). Мощные диоды VD1 - VD4 устанавливают на плате без теплоотводов. Плату, сетевые трансформаторы Т1, Т2 и транзисторы VT1 и VT2 размещают в пластмассовой или металлической коробке подходящих размеров. Транзисторы устанавливают на теплоотводах с полезной площадью рассеивания для транзистора VT1 - не менее 300см², а для транзистора VT2 - 30см². на лицевой панели блока размещают все органы управления, вольтметры и разъемы, а держатели предохранителя - на задней или одной из боковых стенок. Все необходимые соединения выполняют торезками тонкого монтажного провода в надежной изоляции. Кроме указанных на схеме, в блоке питания можно использовать транзисторы: VT1 - КТ812А, КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ834А - КТ834В, КТ840А, КТ840Б, КТ847А, КТ856А; VT2 - КТ805АМ, КТ807А, КТ807Б, КТ815А - КТ815Г, КТ817А - КТ817Г, КТ819А - КТ819Г. Диоды VD1 - VD4 должны быть рассчитаны на напряжение не менее 250В и ток не менее 1А - например, КД202Ж - КД202С или из серий Д245, Д246, Д247, Д248 с любым буквенным индексом. Выпрямительные блоки VD5 и VD7 - КЦ405 с любым буквенным индексом; диод VD6 - Д237. Стабилитрон VD8 - Д811, Д813, Д814Г. Оксидные конденсаторы С1 - С3 - К50-6, С4 - малогабаритный керамический КМ-5 или КМ-6. Постоянные резисторы R2, R3 - МЛТ, ОМЛТ, С2-23 или любые другие. Переменный резистор R1 - проволочный на мощность рассеивания не менее 3Вт, например, ППБ3 или ППБ15; R4 - СП, СПО мощностью не менее 0,5Вт. Предохранители FU1, FU2 - ВП1-1. Тумблеры SA1, SA2 - ТВ1-1, ТВ1-2, МТ1, МТД1, Т1 - Т3, Т3-С. Вольтметр PU1 - Ц4201 или любой другой, рассчитанный на измерение переменного напряжения 250...300В, а PU2 - М4231.40 или любой другой вольтметр постоянного тока на напряжение 12...15В. Разъем Х1 - стандартная сетевая вилка, Х2 - сетевая розетка, Х3 - любого типа. Сетевые трансформаторы Т1, Т2 подойдут от кадровой развертки старых телевизоров типа ТВК-70Л2, ТВК-110ЛМ, ТВК-110Л. В общем, для трансформатора Т1 подойдет любой сетевой с напряжением на вторичной обмотке 5...10В, выдерживающий ток 0,5А, а для трансформатора Т2 подойдет любой сетевой с напряжением на вторичной обмотке 12...18В, выдерживающий такой же ток 0,5А. Блок питания налаживания не требует. Если при монтаже ошибок не допущено и применены исправные детали, он начинает работать сразу после включения.slavapril.narod.ru КАК СДЕЛАТЬ БЛОК ПИТАНИЯВсем людям, и даже по роду занятий далеким от электротехники и электроники известно, что любому электрическому устройству, будь то двигатель, обогреватель, компьютер или сотовый телефон для работы необходимо питание. Питание может быть, как от сети, от блока питания, так и от гальванических элементов или аккумуляторов. Причем последние также нужно периодически подключать для заряда к блоку питания.
Адаптер питания 220В Все пользуются такими адаптерами питания, которые понижают напряжение сети до необходимого для питания наших устройств напряжения, выпрямляют его, фильтруют, часто применяется стабилизация напряжения на выходе. Все эти необходимые операции, прежде чем питание поступит к вашему устройству, выполняет блок питания. В этой статье мы подробно разберем, для чего нужна каждая из этих операций. Сразу скажу, что блоки питания делятся на трансформаторные, и импульсные, последние более сложны для понимания начинающим, и их мы в этой статье касаться не будем.
Блок питания усилителя с трансформатором На фото выше блок питания мощного усилителя. Как ясно становится из названия в основе трансформаторных блоков питания лежит трансформатор. Именно с его помощью мы получаем из 220 вольт напряжения сети нужные нам для питания аппаратуры 9, 12, 18 вольт и любые другие напряжения. Все зависит от того, на какое напряжение вторичной обмотки рассчитывался трансформатор. Разумеется, трансформатор может не только понижать, но и повышать напряжение. Посчитать, какое напряжение будет на выходе, можно через коэффициент трансформации:
На трансформаторах часто пишут количество витков первичной и вторичной обмоток. Зная эти цифры, можно узнать, не подключая трансформатор, какое напряжение будет у нас на выходе, посчитав по формуле, через коэффициент трансформации. Также по ним можно ориентироваться, если нам требуется домотать какое-то количество витков, для изменения напряжение на выходе, либо если мы собрались мотать новую обмотку, например проводом большего сечения. Внешне можно определить обмотку, вторичная это, или первичная, по толщине проводов подходящих к выводам трансформатора. Вторичная обмотка, обычно бывает выполнена проводом значительно большего сечения. Но ориентироваться только на это нельзя, обязательно нужно померить сопротивление обмоток мультиметром в режиме омметра. Сопротивление первичной обмотки может быть порядка 300 Ом, тогда как сопротивление вторичной, из-за того что в ней относительно малое количество витков, может быть близко к нулю. Разница в сечении связана с тем, что мощность у нас, что на первичной, что на вторичной обмотке практически одинаковая, но так как в первичной напряжение обычно значительно выше, то и токи протекают в ней при одинаковой мощности значительно меньшие, чем во вторичной. Следовательно, для того, чтобы провода у нас не перегревались, вторичная обмотка и выполняется более толстым проводом. Те, кто видели разобранными сварочные аппараты с трансформаторами, знают, что вторичная обмотка у них значительно толще первичной, потому что сваривают как раз низким напряжением и большим током. Так выглядит график тока до диодного моста:
После трансформатора выходит переменный ток, а для питания аппаратуры необходим, как известно постоянный. Поэтому ток необходимо выпрямить. Существуют разные виды выпрямителей, одно полупериодные, двух полупериодные выпрямители со средней точкой, но эти схемы имеют определенные недостатки. Чаще всего в выпрямителях применяется мостовая схема, или говоря другими словами, всем известный диодный мост. Разберем его более подробно.
Диодный мост - схема На рисунке изображена схема подключения моста. Диодный мост имеет в своем составе 4 диода, соединенных по специальной мостовой схеме. Подключается в схеме мост 4 контактами, их видно на схеме. Это 2 контакта, которые соединяются со вторичной обмоткой трансформатора, и оставшиеся 2 контакта, с них снимают плюс и минус. Так выглядит график после моста:
Выводы на диодном мосту обычно бывают подписаны или обозначены. Для питания маломощной нагрузки бывает достаточно и моста на 0.5 Ампера или на 1 Ампер, например такого как на фото ниже:
Диодный мост на фото Тогда как для выпрямления значительных токов могут потребоваться мощные диоды или мосты, которые для лучшего теплоотведения крепят на радиатор. Такие диоды имеют крепление с резьбой, позволяющее прикрутить такой диод на радиатор:
Мощный диод Радиатор может быть разной формы и размеров, выполнен из стали или алюминиевого сплава. Часто это простая пластинка П–образной формы, с отверстием под гайку или с резьбой внутри. Ниже на фото приведен радиатор для стабилизатора, такие же радиаторы применяются для охлаждения транзисторов.
Радиатор пластина Но ток после диодного моста у нас получается пульсирующий, и не годится для питания, даже не требовательной аппаратуры. Необходим фильтр. Для этого применяется электролитический конденсатор большой емкости, например 1000 мкф, 2200 мкф и выше. Особенно нуждаются в хороших фильтрах усилители.
Электролитический конденсатор На конденсаторах обычно указывается максимальное допустимое напряжение и емкость в микрофарадах, что мы и видим на фото выше. Также электролитические конденсаторы имеют полярность, если спутать которую, впаять конденсатор и включить устройство, это может привезти к порче конденсатора, к его вздуванию, а иногда даже к взрыву, если на конденсаторе нет специальных клапанов - насечек, для снятия давления.
Вздувшийся конденсатор Ток после фильтра у нас будет выпрямленный, но еще не стабилизированный, что необходимо для питания большинства цифровой техники. Для стабилизации тока часто применяют интегральные стабилизаторы, напряжение на входе которых может изменяться в заданных пределах, а на выходе будет стабильно неизменным. Для питания цифровой техники часто требуется напряжение питания 5 вольт. Для этих целей удобно применять стабилизатор КРЕН5 или 7805.
Стабилизатор l7805cv Такие стабилизаторы существуют и на другие напряжения. В блоках питания используются часто стабилизаторы в корпусе ТО-220 рассчитанные на токи в 1 ампер без радиатора. Если требуется, чтобы стабилизатор работал при больших токах, его требуется установить на радиатор. Соответственно чем больший ток стабилизируется, тем больше должна быть площадь ребер радиатора. Существуют также схемы регулируемых блоков питания, напряжение на выходе которых можно плавно менять, вращая ручку переменного резистора. Такие схемы могут быть реализованы как на транзисторах, так и на микросхемах:
Регулируемый блок питания на транзисторах схема Выше приведена схема блока питания на транзисторах. Регулируемый блок питания можно собрать и намного проще, если применить микросхему lm338. Ниже приведена её схема подключения:
Регулятор напряжения на микросхеме - схема Достаточно подать на эту схему напряжение после фильтра выпрямителя, до 28 вольт, и получить на выходе плавно регулируемое напряжение от 1.2 до 25 вольт. Стабилизатор, конечно же, нужно будет установить на радиатор. Как видим, собрать блок питания под свои потребности, под силу даже начинающим. С вами был AKV. Поделитесь полезной информацией с друзьями: elwo.ru Бестрансформаторное сетевое питаниеСхемы бестрансформаторного питания: с балластным резистором, с балластным конденсатором, с импульсным преобразователем Доброго дня уважаемые радиолюбители!Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“. Сегодня мы рассмотрим несколько схем, предназначенных для питания радиолюбительских устройств без использования сетевого трансформатора – бестрансформаторные источники питания. Сразу отмечу, что такие источники питания представляют определенную опасность для человека – неосторожное обращение и неминуемое поражение электрическим током. Такие схемы стоит применять только если обеспечивается их надежная изоляция и не требуется постоянное присутствие человека. Кроме того, использовать такие источники питания целесообразно только при небольших токах нагрузки. Сегодня мы рассмотрим два типа таких схем: – с балластным резистором – с балластным конденсатором Есть еще третий вариант – с импульсным AC/DC преобразователем, но они более сложны, и требуют применения специализированных микросхем. Балластные резисторы и конденсаторы гасят излишек сетевого напряжения. Поэтому, резисторы должны быть большой мощности, а конденсаторы – должны быть пленочными (к примеру К73-17) и рабочим напряжением не менее 630 вольт. Все схемы несложные, и особых пояснений не требуют. Первая схема:
Диоды VD1-VD4 должны выдерживать обратное напряжение не ниже 400 вольт. Резисторы R1, R2 – балластные для стабилитрона. R3 – выбирается с учетом, чтобы выходное напряжение не изменялось при любом токе нагрузки. С1, R3, С2 – фильтр сглаживающий пульсации. Вторая схема:
Аналогично первой схеме, но параллельно включенные резисторы заменяются включенными последовательно. RC фильтр заменен LC фильтром. Максимально допустимый ток через дроссель должен быть с запасом больше, чем ток нагрузки. Третья схема: Четвертая схема: Пятая схема: Шестая схема: Седьмая схема: Восьмая схема: Девятая схема:
Ну а напоследок, все-таки приведу одну схему импульсного бестрансформаторного преобразователя напряжения:
radio-stv.ru Бестрансформаторный блок питания | kavmasterДанная схема бестрансформаторного блока питания для светодиодов и светодиодной ленты достаточно проста и эффективна. Собрать её можно как навесным монтажом так и изготовить для неё печатную плату. Схема блока питания проверенна и полностью рабочая, а с помощью простой формулы для расчета гасящего конденсатора (балластового), можно легко подобрать необходимый ток для питания светодиодов. Схема бестрансформаторного блока питания
В данной схеме, используется балластовый конденсатор C1, который гасит сетевое напряжение, после чего, ток поступает на диодный выпрямитель собранный на диодах VD1-VD4. Конденсатор C2 используется в качестве фильтра. Для быстрой разрядки конденсаторов C1 и С2, в схеме предусмотрены резисторы R2 и R3. Резистор R1 ограничивает ток при включении нагрузки. Перед сборкой схемы, необходимо рассчитать конденсатор C1 так как именно от его номинала, зависит ток который блок питания способен обеспечить. Для расчета госящего конденсатора, используют простую формулу: С = 3200∙I/Uc где:
Для примера, светодиодная лента длиной 30 см. по параметрам, потребляет ток максимум 400 Ma, но конечно же не желательно питать её максимальным током, ограничим его до 150 Ma. Напряжение сети составляет 230 вольт, значит нам нужно 3200×0.15÷230=2.08 мкФ. Теперь осталось подобрать номинал конденсатора близких к расчетному, это будет 2.2 мкФ не менее 400 Вольт! На этом все, осталось только применить его по назначению. Внимание! Данная схема бестрансформаторного блока питания, не имеет гальванической развязки с питающей сетью. Поэтому будьте осторожны при монтаже данной схемы, соблюдайте технику безопасности! Все соединения элементов, должны быль изолированны или помещены в пластиковых корпус! >> Светодиодные ленты и блоки питания << kavmaster.ru Бестрансформаторный блок питания повышенной мощности. Схема и описаниеКогда мы имеем дело с устройствами, которые работают от источника питания с малым напряжением, у нас обычно есть несколько вариантов как их запитать. Помимо простых, но дорогих и громоздких трансформаторов можно использовать бестрансформаторный блок питания. Например, можно получить 5 вольт из 220 вольт с применением гасящего резистора или используя реактивное сопротивление конденсатора. Однако, такое решение, подходит только для устройств, которые имеют очень малый ток потребления. Если нам нужен больший ток, например, для питания светодиодной цепи, то здесь мы столкнемся с ограничением по производительности. Если какое-либо устройство потребляет большой ток и принципиально необходимо запитать его от сети 220 вольт, то есть одно оригинальное решение. Оно состоит в использовании для питания только части синусоиды во время ее роста и падения, т.е. в тот момент, когда напряжение сети будет равным или меньше, требуемого значения. Описание работы бестрансформаторного блока питанияОсобенность схемы заключается в управление моментом открытия транзистора MOSFET - VT2 (IRF830). Если текущее значение входного сетевого напряжения ниже, чем напряжение стабилизации стабилитрона VD5 минус падение напряжения на резисторе R3, то транзистор VT1 будет закрыт. Благодаря этому через резистор R4 идет положительное напряжение на транзистор VT2, в результате чего он находится в открытом состоянии. Через транзистор VT2 в данный момент протекает ток и текущее значение сетевого напряжения заряжается конденсатор С2. Конечно, напряжение в сети падает до нуля, поэтому необходимо в цепь включить диод VD7, который препятствует разряду конденсатора обратно в схему блока питания.
Когда входное напряжение сети превышает пороговое, проходящий через стабилитрон VD5 ток приводит к открытию транзистора VТ1. Транзистор своим коллектором шунтирует затвор транзистора VT2, в результате VТ2 закрывается. Таким образом, конденсатор С2 заряжается только необходимым напряжением. Мощный транзистор VТ2 открывается только при низком напряжении, так что его общая рассеивающая мощность в схеме очень мала. Безусловно, стабильность работы блока питания зависит от управляющего напряжения стабилитрона, поэтому, например, если мы хотим питать схему с микроконтроллером, то выход необходимо дополнить небольшим линейным стабилизатором. Резистор R1 защищает цепь и уменьшает скачок напряжения при первом включении. Стабилитрон VD6 ограничивает максимальное напряжение на управляющем электроде транзистора VT2 в районе 15 вольт. Естественно при переключении транзистора VТ2 возникают электромагнитные помехи. Чтобы избежать передач помех в электросеть, во входной цепи используется простой LC фильтр, состоящий из L1 и С1 компонентов. Предупреждение: Поскольку схема напрямую связана с электросетью, то есть не имеет гальванической развязки, необходимо соблюдать крайнюю осторожность при наладке и эксплуатации устройства. Источник www.joyta.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Классическая схема источника питания с балластным конденсатором С1. Резистор R1 – обязательный в подобных схемах, ограничивает начальный ток заряда конденсатора С2. Резистор R2 разряжает конденсатор С1 при выключении от сети. Сборку диодов VD1.1 и VD1.2 можно заменить на 1N4004…1N4007. Конденсатор С2 сглаживает сетевые пульсации, С3 – устраняет ВЧ-помехи. Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона и тока нагрузки.
Стабилитроны VD3 и VD4 – выполняют предварительное ограничение напряжения и должны быть повышенной мощности (1-3 ватта).
Двухполупериодный выпрямитель с диодным мостом VD1 и светодиодной индикацией включения. Резистор R3 определяет ток в нагрузке. Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона и тока нагрузки.
Двухполярный источник питания Для полной симметрии схемы необходим одинаковый ток нагрузки по цепям +5 вольт и -5 вольт.
Разделение выходного напряжения на две отдельные ветви для исключения взаимных помех. Подойдет для питания микроконтроллера или управления тиристором. Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение на уровне 5,6 вольт, диоды VD2 и VD3 снижают его до +4,8 … +5 вольт.
Получение двух напряжений от источника питания. Суммарный ток нагрузки состоит из токов двух каналов. При значительных колебаниях тока нагрузки стабилизатор следует выбирать повышенной мощности.
Вместо одного, применяются два балластных конденсатора, что позволяет выбирать их с меньшим рабочим напряжением.
Типовая схема включения импульсного AC/DC преобразователя напряжения на специализированной микросхеме фирмы ROHM.
