Блок питания (12 Вольт) своими руками. Схема блока питания на 12 Вольт. Блок питания от компьютера как источник 12 вольт
Как сделать из блока питания от компьютера источник постоянного напряжения / Для компьютера и интернета / Самоделка.net - Сделай сам своими руками
Как сделать из блока питания от компьютера источник постоянного напряжения
Несколько недель назад мне для некого опыта потребовался источник постоянного напряжения 7V и силой тока в 5A. Тут-же отправился на поиски нужного БП в подсобку, но такого там не нашлось. Спустя пару минут я вспомнил о том, что под руки в подсобке попадался блок питания компьютера, а ведь это идеальный вариант! Пораскинув мозгами собрал в кучу идеи и уже через 10 минут процесс начался.
Для изготовления лабораторного источника постоянного напряжения потребуется: — блок питания от компьютера — клеммная колодка — светодиод — резистор ~150 Ом — тумблер — термоусадка — стяжки
Блок питания, возможно, найдётся где-то не нужный. В случае целевого приобретения — от $10. Дешевле я не видел. Остальные пункты этого списка копеечные и не дефицитные.
Из инструментов понадобится: — клеевой пистолет a.k.a. горячий клей (для монтажа светодиода) — паяльник и сопутствующие материалы (олово, флюс...) — дрель — сверло диаметром 5мм — отвертки — бокорезы (кусачки)
Изготовление
Итак, первое, что я сделал — проверил работоспособность этого БП. Устройство оказалось исправным. Сразу можно отрезать штекера, оставив 10-15 см на стороне штекера, т.к. он вам может пригодиться. Стоит заметить, что нужно рассчитать длину провода внутри БП так, чтобы его хватило до клемм без натяжки, но и чтобы он не занимал всё свободное пространство внутри БП.
Теперь необходимо разделить все провода. Для их идентификации можно взглянуть на плату, а точнее на площадки, к которым они идут. Площадки должны быть подписаны. Вообще есть общепринятая схема цветовой маркировки, но производитель вашего БП, возможно, окрасил провода иначе. Чтобы избежать «непоняток» лучше самостоятельно идентифицировать провода.
Вот моя «проводная гамма». Она, если я не ошибаюсь, и есть стандартной. С жёлтого по синий, думаю, ясно. Что означают два нижних цвета? PG (сокр. от «power good») — провод, который мы используем для установки светодиода-индикатора. Напряжение — 5В. ON — провод, который необходимо замкнуть с GND для включения блока питания.
В блоке питания есть провода, которые я здесь не описывал. Например, фиолетовый +5VSB. Этот провод мы использовать не будем, т.к. граница силы тока для него — 1А.
Пока провода нам не мешают, нужно просверлить отверстие для светодиода и сделать наклейку с необходимой информацией. Саму информацию можно найти на заводской наклейке, которая находится на одной из сторон БП. При сверлении нужно позаботиться о том, чтобы металлическая стружка не попала вовнутрь устройства, т.к. это может привести к крайне негативным последствиям.
На переднюю панель БП я решил установить клеммную колодку. Дома нашлась колодка на 6 клемм, которая меня устроила.
Мне повезло, т.к. прорези в БП и отверстия для монтажа колодки совпали, да еще и диаметр подошел. Иначе, необходимо либо рассверливать прорези БП, либо сверлить новые отверстия в БП.
Колодка установлена, теперь можно выводить провода, снимать изоляцию, скручивать и лудить. Я выводил по 3-4 провода каждого цвета, кроме белого (-5V) и синего (-12V), т.к. их в БП по одному.
Первый залужен — вывел следующий.
Все провода залужены. Можно зажимать в клемме.
Устанавливаем светодиод
Я взял обычный зелёный индикационный светодиод обычный красный индикационный светодиод (он, как выяснилось, несколько ярче). На анод (длинная ножка, менее массивная часть в головке светодиода) припаиваем серый провод (PG), на который предварительно насаживаем термоусадку. На катод (короткая ножка, более массивная часть в головке светодиода) припаиваем сначала резистор на 120-150 Ом, а к второму выводу резистора припаиваем черный провод (GND), на который тоже не забываем предварительно надеть термоусадку. Когда всё припаяно, надвигаем термоусадку на выводы светодиода и нагреваем ее.
Получается вот такая вещь. Правда, я немного перегрел термоусадку, но это не страшно.
Теперь устанавливаю светодиод в отверстие, которое я просверлил еще в самом начале.
Заливаю горячим клеем. Если его нет, то можно заменить супер-клеем.
Выключатель блока питания
Выключатель я решил установить на место, где раньше у блока питания выходили провода наружу.
Измерял диаметр отверстия и побежал искать подходящий тумблер.
Немного покопался, и нашел идеальный выключатель. За счёт разницы в 0,22мм он отлично встал на место. Теперь к тумблеру осталось припаять ON и GND, после чего установить в корпус.
Основная работа сделана. Осталось навести марафет.
Хвосты проводов, которые не использованы нужно изолировать. Я это сделал термоусадкой. Провода одного цвета лучше изолировать вместе.
Все шнурки аккуратно размещаем внутри.
Прикручиваем крышку, включаем, бинго!
Этим блоком питания можно получить много разных напряжений, пользуясь разностью потенциалов. Учтите, что такой приём не прокатит для некоторых устройств. Вот тот спектр напряжений, которые можно получить. В скобках первым идёт положительный, вторым — отрицательный. 24.0V — (12V и -12V) 17.0V — (12V и -5V) 15.3V — (3.3V и -12V) 12.0V — (12V и 0V) 10.0V — (5V и -5V) 8.7V — (12V и 3.3V) 8.3V — (3.3V и -5V) 7.0V — (12V и 5V) 5.0V — (5V и 0V) 3.3V — (3.3V и 0V) 1.7V — (5V и 3.3V) -1.7V — (3.3V и 5V) -3.3V — (0V и 3.3V) -5.0V — (0V и 5V) -7.0V — (5V и 12V) -8.7V — (3.3V и 12V) -8.3V — (-5V и 3.3V) -10.0V — (-5V и 5V) -12.0V — (0V и 12V) -15.3V — (-12V и 3.3V) -17.0V — (-12V и 5V) -24.0V — (-12V и 12V)
Вот так мы получили источник постоянного напряжения с защитой от КЗ и прочими плюшками.
Рационализаторские идеи: — использовать самозажимные колодки, как предложили тут, либо использовать клеммы с изолированными барашками, чтобы не хватать в руки отвёртку лишний раз.
Источник: habrahabr.ru
samodelka.net
Вторая жизнь компьютерного блока питания ATX
Со скуки решил сделать старый «фокус» из вышедшего на покой компьютерного блока питания ATX 450W, сделать автономный блок питания (БП), например для радиостанции. Блок питания запускался, 12 В. выдавал, значит с ним все не так страшно. Осталось убрать лишнее, добавить необходимое и продлить ему жизнь.
Хотел по подробней заснять весь процесс, но был один, делать и фоткать не получалось.
Характеристики БП вполне приличные, что бы за питать достаточного мощного 12 вольтового потребителя, например радиостанцию.
Вскрываем блок питания и смотрим какие у него проблемы и что там у нас лишнее.
После очистки выяснилось, что высохла емкость на выход 5В., это напряжение нам вообще не нужно, его проще удалить.
Убираем заодно и все провода, со всем разъемами, так много их теперь не нужно.
Черные провода это у нас МИНУС, Желтые + 12 В.. Ну а остальное не важно, пожалуй кроме Зеленого провода, он нам пригодится. Выпаиваем всё лишние, тут кстати очень пригодится паяльник на 150 Ватт. 🙂
Зеленый провод запускает БП из режима «Standby», его в последствии надо замкнуть на минус, туда к черным проводам. Иначе блок питания не запустится.
Ну вот плата от лишнего расчищена, Зеленый провод на месте, из толстых проводов готовим хвостики под клемники, для плюса и минуса.
Проводов нужного сечения в жгуте блока питания не было, хорошо подошли провода для аккумулятора из сгоревшего UPS.
Вот нашел клемники и заодно готовлю светодиод индикации работы БП, это всегда пригодится.
Распаиваем выходные провода и светодиод, делаем предварительный запуск, мало ли что могло случится пока ковырялся на плате.
Осталось разметить отверстия, все просверлить и собрать, навести красоту.
Свободные места в корпусе нашлись, сверло на 8 мм. и все практически готово.
Собираем протягивает, заливаем термоклеем, то что может отвинтится, укладываем провода, впереди поверка и небольшие испытания.
Холостой ход в норме, все стабильно, напряжение 12,3 В.. Можно конечно покопаться и добавить регулировку напряжения в небольшом диапазоне до 14 В.. Но все и так в пределах допустимого, а время уже к концу рабочего дня.
Подключена Моторола GM 340, стоит на передаче, ток 5 А. Для экономного варианта, из БУ, совсем без денег , получился не плохой блок питания. Который еще послужит на пользу человечеству, а не будет просто валяться или разобран за запчасти.
С таким же успехом, можно сделать выводы на напряжения 5В. и 3,3В.
Похожие записи...
4ham.ru
Реинкарнация старого блока питания от компьютера
Не секрет, что после покупки новых комплектующих системного блока для проведения апгрейда, старый вполне работоспособный блок питания отправляется пылиться в чулан, так как его мощностные показатели не способны поддерживать нормальную работу новой игровой видеокарты. На место старого 350 Вт блока питания приходит новый 1000 Вт блок, который легко справится и с потребностями процессора, и с мощностными нуждами новомодной системы охлаждения, и т.п. К счастью, старый 350 Вт блок питания может получить вторую жизнь, например, в виде зарядного устройства для автомобильных стартерных аккумуляторов, либо в виде блока питания для автомагнитолы и автомобильного усилителя. Практика показывает, что маломощные типовые блоки питания ATX превосходно справляются с задачей питания 12В автомобильных магнитол с минимальными доработками электронной начинки. В рамках данной статьи будет рассмотрено, как в домашних условиях сделать из старого блока питания от компьютера добротное зарядное устройство для аккумулятора или блок для подключения автомобильного усилителя или магнитолы от сети 220В.
Как заставить блок питания работать без компьютера
Как правило, при включении блока питания в сеть его 12В шина остается обесточенной. Это происходит во всех современных блоках питания. Единственное напряжение, которое имеется – это 5В SB – дежурное напряжение. Для запуска основной питающей линии с вольтажом 12, 5 и 3.3В необходимо наличие низкого логического уровня на контакте PC-ON. Без использования материнской платы данный низкий логический уровень может обеспечить простая перемычка, помещенная между общим проводом (любым черным проводом) и отводом PC-ON (зеленым проводом). Если перемычка стоит – блок питания включается даже без материнской платы, если вытащить перемычку – отключается. Все предельно просто и понятно.
Как определить, какие провода отвечают за подачу 12В
Во многих блоках питания 12В провода маркируются желтым цветом. Следовательно, скручиваем все желтые провода в один единый толстый кабель, который сможет нормально передать значительный ток по 12В линии. Несмотря на всеобщую стандартизацию, встречаются отдельные производители, которые маркируют 12В линию другими цветами. Следовательно, перед тем как скручивать все желтые провода, потрудитесь проверить мультиметром при включенном блоке с перемычкой между PC-ON и общим проводом, действительно ли каждый желтый провод является линией 12В. Если перепутать, то велика вероятность выхода блока питания из строя. Общий провод или «земля», как правило, — это любой черный провод. Черный провод – это вполне стандартное обозначение общей шины или «земли». Именно относительно черного провода необходимо проверять величину напряжения остальных проводов, то есть поставили черный щуп вольтметра на землю (черный провод), а красный щуп вольтметра – на исследуемый вывод блока питания. Равные по величине и полярности напряжения скручиваются в единую скрутку. Важно при этом не перепутать полярность, то есть нельзя скручивать воедино провода, на которых +12 и -12В, равно как -5В и +5В. Учтите, что такая досадная ошибка однозначно выведет из строя ваш блок питания.
Какие провода из блока питания стоит оставить?
Стоит отметить, что из всего многообразия проводов, которые идут из блока питания, рекомендуем оставить лишь три: +12В, +5В, «земля». Внимательный читатель спросит: «А зачем оставлять 5В линию, ведь нам нужно только 12В для зарядки аккумулятора или питания автомагнитолы?» Оставлять 5В линию необходимо лишь для того, чтобы за счет ее нагрузки поднять величину напряжения по линии 12В до 13.5В. Поднимать 12В до величины 13.5В необходимо для того, чтобы обеспечить нормальный режим заряда автомобильного аккумулятора.
Как поднять 12В линию до 13.5В
Теория говорит, а практика безукоризненно подтверждает, что нагрузив 5В линию посредством низкоомного резистора приличной мощности, происходит увеличение напряжения на линии 12В. 13.5В по линии 12В возникают лишь тогда, когда между земляным проводом и линией 5В имеется сборка из 5 последовательно соединенных 22Ом резисторов, суммарная мощность которых равняется 50Вт. Если у вас не найдется подобных резисторов, то вполне реально нагрузить канал 5В с помощью сборки из последовательно включенных лампочек соответствующего мощностного номинала.
Продвинутые способы изменения напряжения по линии 12В
Вышеприведенный способ поднятия напряжения по линии 12В посредством нагрузки линии 5В является простым, но не самым верным способом. Достоинство, безусловно, имеется. Простота сборки, повторяемость, доступность элементной базы – вот основные плюсы вышеприведенной конструкции. Однако самым верным путем является не нагрузка 5В канала, а простая подстройка переменного резистора внутри блока питания. Как правило, значение напряжения по 12В каналу определяется с помощью резистивного делителя. Изменив положение подстрочного резистора, мы получим увеличение или уменьшение напряжения по 12В линии. Точное месторасположение, номинал, способ регулировки зависит от конкретной модели блока питания. Данный способ, хоть и является самым правильным, требует от вас знания схемы, а также представления о работе блока питания. Некоторые блоки питания не имеют таких подстрочных элементов в принципе, там приходится менять один из постоянных резисторов, чтобы хоть как-то повлиять на работу ШИМ микросхемы.
Как подключать данный доработанный блок питания к автомобильному аккумулятору
Первым делом запомните, что данная конструкция не претендует на звание идеального блока питания. Конкурировать с фабричными зарядно-пусковыми устройствами она так же не может. Основная ее задача – зарядить аккумулятор, если под рукой не оказалось нормального зарядного устройства. Никакой защиты от неправильного подключения не предусмотрено. Единственный плюс нашей самодельной зарядки – защита от КЗ или перегруза по току. Следовательно, если перепутать полярность подключения проводов, произойдут крайне негативные метаморфозы как с зарядным устройством, так и с аккумулятором. Запомните, что желтые провода (линия 12В) подключаются к «+» аккумулятора, а черные провода («земля») – к отрицательному терминалу аккумулятора. Также стоит отметить, что заряжать аккумулятор нужно при подключенной перемычке, связывающей PC-ON и общий провод, а также при нагрузочных резисторах на 5В шине. При таком включении БП будет давать 13.5В, чего вполне хватит для зарядки.
Как подключить блок питания к автомобильному усилителю или магнитоле
По сути, способ аналогичен вышеприведенному, но стоит заметить, что количество резисторов, нагружающих канал 5В, можно серьезно уменьшить. Маломощные магнитолы 50Вт на канал можно вообще запускать без нагрузки 5В шины. Главное – установка перемычки на PC-ON и общий провод.
muzhik-v-dome.ru
Простой блок питания на 12 вольт для вентилятора от компьютера своими руками.
Тема: как сделать источник питания под компьютерный вентилятор самому.
Когда получает какое либо электротехническое устройство широкое распространение, то также повсюду можно встретить его части и комплектующие. В компьютерах для охлаждения его плат применяются вентиляторы. Их разновидности поражают воображение. Когда нужен какой-нибудь вентилятор, первым делом в голову приходит подыскать себе подходящий, взяв его именно из компьютерного блока. Основным напряжением, от которого питаются компьютерные вентиляторы, является 12 вольт. Обычно мощность таких вентиляторов невысокая, где-то до 6 Вт. Токи потребления лежат в пределах 0,1 - 0,5 ампер.
К примеру, у меня возникла необходимость в использовании одного из таких компьютерных вентиляторов. Нужно было, чтобы он не шумел. Для этого обычно применяют малооборотистые вентиляторы, которые по размеру больше, чем большинство обычных кулеров. Питается от 12 вольт. Потребляемая величина постоянного тока равна 0,1 ампер. Питать его от компьютерного блока, как-то не совсем удобно. Решил быстренько собрать отдельный блок питания именно под этот компьютерный вентилятор. Схема блока питания простая и самая обычная, которая содержит в себе только основные элементы: понижающий трансформатор, выпрямительный диодный мост и фильтрующий конденсатор электролит.
Итак, когда начинаешь собирать какой-нибудь блок питания под конкретные нужды, то сначала нужно четко определится с его общей мощностью, которую он свободно может обеспечить (без режима перегрузки). Для этого нужно знать мощность, которую потребляет сама нагрузка, что будет питать источник электричества. Напомню, что мощность вычисляется следующим образом — напряжение нужно умножить на силу тока. В моем случае это 12 вольт (напряжение питания вентилятора) умножаю на 0,1 ампера (сила тока, которую потребляет мой компьютерный вентилятор). Получаю мощность равную 1,2 Вт. Не забываю о небольшом запасе по мощности. В результате мне нужен блок питания с мощностью не менее 1,5-2 ватта.
Теперь мне нужно найти понижающий трансформатор на эту мощность. Мощность в 2 ватта является небольшой. Подойдет любой трансформатор от большинства электротехники, взятый из блока питания (БП телефонных аппаратов, старых магнитофонов, CD проигрывателей, приставок и т.д.). Его первичная обмотка, естественно, должна быть рассчитана на напряжение 220 вольт. Вторичная обмотка должна выдавать 10 вольт. Почему 10, а не 12 вольт? А потому, что есть такой вот эффект — переменное напряжение после выпрямление диодным мостом и фильтрацией конденсатором увеличивается где-то примерно на 17%. В итоге мы получим свои 12 В. Как известно, выходной ток трансформатора зависит от диаметра вторичной обмотки. В нашем случае для тока в 0,1 ампер диаметр провода вторичной обмотки должен быть не менее 0,3 мм (это даже с небольшим запасом).
На выходе нашего понижающего трансформатора мы будем иметь пониженное, но все же переменное напряжение, а нам нужно постоянное (для питания компьютерного вентилятора). Чтобы переменный ток сделать постоянным используют выпрямительный диодный мост. Он состоит из 4 одинаковых диодов, параметры которых зависят, опять же, от той нагрузки, которую нужно питать. Для диодного моста основными параметрами являются обратное напряжение и сила прямого тока. Поскольку наш простой блок питания под вентилятор от компьютера питается от 12 вольт, то и диоды должны быть рассчитаны на напряжение не меньше этого (обычно выпрямительные диоды рассчитаны на большее напряжение, около 1000 В). Ну, и прямой ток диоды моста должны выдерживать 0,1 ампер (поскольку это маленький ток, то подойдут практически любые выпрямительные диоды).
Теперь мы на выходе диодного моста (выпрямителя) имеет постоянное напряжение, но, к сожалению, оно скачкообразной формы. Для того, чтобы это исправить и сделать постоянный ток, действительно, постоянным нужен еще фильтрующий конденсатор электролит. Его задача заключается в сглаживании этих скачков напряжения. В нашем случае нужен конденсатор, рассчитанный на напряжение более 12 вольт (берем кондеры с напряжением 16 - 25 вольт) и емкостью от 470 до 1000 микрофарад.
Вентиляторы особо не нуждаются в сильно стабилизированном напряжении и токе. Вполне хватает фильтрующего конденсатора, что сглаживает скачки после моста. Данный блок питания для компьютерного вентилятора будет вращать его на полных оборотах (максимальные, что имеет данный кулер). Если поставить хотя бы обычный переменный резистор в цепь питания (последовательно вентилятору), то уже можно будет регулировать частоту вращения лопастей вентилятора. Хотя лучше вместо резистора поставить специальную плату частоты вращения постоянного электродвигателя, схема которой может быть самой простой.
P.S. Хотелось бы заметить, что при сборке любого блока питания, будь то на компьютерный вентилятор, либо же на иное электротехническое устройство, всегда учитывайте некий запас по мощности. Если подбирать, делать источники питания впритык по мощности, это чревато тем, что они попросту будут греться, а в худшем случае вовсе сгорят.
electrohobby.ru
Блок питания (12 Вольт) своими руками. Схема блока питания на 12 Вольт
Блок питания 12 Вольт позволит осуществить питание практически любой бытовой техники, включая даже ноутбук. Обратите внимание на то, что на вход ноутбука подается напряжение до 19 Вольт. Но он прекрасно будет работать, если провести запитку от 12. Правда, максимальный ток составляет 10 Ампер. Только до такого значения потребление доходит очень редко, среднее держится на уровне 2-4 Ампер. Единственное, что следует учесть – при замене стандартного источника питания на самодельный использовать встроенную батарею не получится. Но все равно блок питания на 12 вольт идеально подходит даже для такого устройства.
Параметры блока питания
Самые главные параметры любого блока питания – это выходное напряжение и ток. Зависят их значения от одного – от используемого провода во вторичной обмотке трансформатора. О том, как провести выбор его, будет рассказано немного ниже. Для себя вы должны заранее решить, для каких целей планируется использовать блок питания 12 Вольт. Если необходимо запитывать маломощную аппаратуру – навигаторы, светодиоды, и прочее, то вполне достаточно на выходе 2-3 Ампер. И то этого будет много.
Но если вы планируете с его помощью осуществлять более серьезные действия – например, заряжать аккумуляторную батарею автомобиля, то потребуется на выходе 6-8 Ампер. Ток зарядки должен быть в десять раз меньше емкости АКБ – это требование обязательно учитывается. Если же возникает необходимость в подключении приборов, напряжение питания которых существенно отличается от 12 Вольт, то разумнее установить регулировку.
Как выбрать трансформатор
Первый элемент – это преобразователь напряжения. Трансформатор способствует преобразованию переменного напряжения 220 Вольт в такое же по амплитуде, только со значением, намного меньше. По крайней мере, вам нужно меньшее значение. Для мощных блоков питания за основу можно взять трансформатор типа ТС-270. У него высокая мощность, даже имеются 4 обмотки, которые выдают по 6,3 Вольт каждая. Они использовались для питания накала радиоламп. Без особого труда из него можно сделать блок питания 12 Вольт 12 Ампер, который сможет даже АКБ автомобиля заряжать.
Но если вас полностью не устраивают его обмотки, то можно вторичные все убрать, оставить только сетевую. И провести намотку провода. Проблема в том, как посчитать необходимое количество витков. Для этого можно воспользоваться простой схемой вычисления – посчитайте, сколько витков содержит вторичная обмотка, которая выдает 6,3 Вольт. Теперь просто разделите 6,3 на число витков. И вы получите величину напряжения, которое можно снять с одного витка провода. Осталось только высчитать, сколько нужно намотать витков, чтобы на выходе получить 12,5-13 Вольт. Будет даже лучше, если на выходе окажется на 1-2 Вольт напряжение выше требуемого.
Изготовление выпрямителя
Что такое выпрямитель и для чего он нужен? Это устройство на полупроводниковых диодах, которое является преобразователем. С его помощью переменный ток превращается в постоянный. Для анализа работы выпрямительного каскада нагляднее использовать осциллограф. Если на перед диодами вы увидите синусоиду, то после них окажется практически ровная линия. Но мелкие куски от синусоиды все равно останутся. От них избавитесь после.
К выбору диодов стоит отнестись с максимальной серьезностью. Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора, то потребуется использовать элементы, у которых величина обратного тока до 10 Ампер. Если же намерены осуществлять питание слаботочных потребителей, то вполне достаточно окажется мостовой сборки. Вот тут стоит остановиться. Предпочтение стоит отдавать схеме выпрямителя, собранного по типу мост – из четырех диодов. Если применить на одном полупроводнике (однополупериодная схема), то КПД блока питания уменьшается практически вдвое.
Блок фильтров
Теперь, когда на выходе имеется постоянное напряжение, то необходимо, чтобы схема блока питания на 12 Вольт была немного усовершенствована. Для этой цели нужно использовать фильтры. Для питания бытовой техники достаточно применить LC-цепочку. О ней стоит рассказать более подробно. К плюсовому выходу выпрямительного каскада подключается индуктивность – дроссель. Ток должен проходить через него, это первая ступень фильтрации. Далее идет вторая – электролитический конденсатор с большой емкостью (несколько тысяч микрофарад).
После дросселя к плюсу подключается электролитический конденсатор. Второй его вывод соединяется с общим проводом (минусом). Суть работы электролитического конденсатора в том, что он позволяет избавиться от всей переменной составляющей тока. Помните, на выходе выпрямителя оставались небольшие кусочки синусоиды? Вот, именно от нее нужно избавиться, иначе блок питания 12 Вольт 12 Ампер будет создавать помеху для устройства, подключаемого к нему. Например, магнитола или радиоприемник будет издавать сильный гул.
Стабилизация напряжения на выходе
Для осуществления стабилизации выходного напряжения можно воспользоваться одним всего полупроводниковым элементом. Это может быть как стабилитрон с напряжением рабочим 12 Вольт, так и более современные и совершенные сборки типа LM317, LM7812. Последние рассчитаны на стабилизацию напряжения на уровне 12 Вольт. Следовательно, даже при условии, что на выходе выпрямительного каскада 15 Вольт, после стабилизации останется всего 12. Все остальное уходит в тепло. А это значит, что крайне важно устанавливать стабилизатор на радиатор.
Регулировка напряжения 0-12 Вольт
Для большей универсальности прибора стоит воспользоваться несложной схемой, которую можно соорудить за несколько минут. Такое можно воплотить при помощи ранее упомянутой сборки LM317. Только отличие от схемы включения в режиме стабилизации будет небольшое. В разрыв провода, который идет на минус, включается переменный резистор 5 кОм. Между выходом сборки и переменным резистором включено сопротивление около 220 Ом. А между входом и выходом стабилизатора защита от обратного напряжения – полупроводниковый диод. Таким образом, блок питания 12 Вольт, своими руками собранный, превращается в многофункциональное устройство. Теперь остается только произвести сборку его и градуировку шкалы. А можно и вовсе на выходе поставить электронный вольтметр, по которому и смотреть текущее значение напряжения.
fb.ru
Как сделать блок питания 12В своими руками
Блок питания постоянного напряжения 12 вольт состоит из трех основных частей:
- Понижающий трансформатор с обычного входного переменного напряжения 220 В. На его выходе будет такое же синусоидальное напряжение, только пониженное до примерно 16 вольт по холостому ходу – без нагрузки.
- Выпрямитель в виде диодного моста. Он «срезает» нижние полусинусоиды и кладет их вверх, то есть получается напряжение, меняющееся от 0 до тех же 16 вольт, но в положительной области.
- Электролитический конденсатор большой емкости, который сглаживает полусинусоиды напряжения, делая их приближающимися к прямой линии на уровне в 16 вольт. Это сглаживание тем лучше, чем больше емкость конденсатора.
Самое простое, что нужно для получения постоянного напряжения, способного питать приборы, рассчитанные на 12 вольт – лампочки, светодиодные ленты и другое низковольтное оборудование.
Понижающий трансформатор можно взять из старого блока питания компьютера или просто купить в магазине, чтобы не заморачиваться с обмотками и перемотками. Однако чтобы выйти в конечном счете на искомые 12 вольт напряжения при работающей нагрузке, нужно взять трансформатор, понижающий вольт до 16.
Для моста можно взять четыре выпрямительных диода 1N4001, рассчитанных на нужный нам диапазон напряжений или аналогичные.
Конденсатор должен быть емкостью не менее 480 мкФ. Для хорошего качества выходного напряжения можно и больше, 1 000 мкФ или выше, но для питания осветительных приборов это совсем не обязательно. Диапазон рабочих напряжений конденсатора нужен, скажем, вольт до 25.
Компоновка прибора
Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.
Корпус блока питания
Корпус блока питания
На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.
Низковольтная обмотка
Монтажная плата
Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.
Диодный мост
Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.
Схема диодного моста
Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.
Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.
Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.
Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.
Проблемы простого блока питания с нагрузкой
Сопротивление, нарисованное на схеме – это эквивалент нагрузки. Нагрузка должна быть такова, чтобы ток, ее питающий, при подаваемом напряжении в 12 В не превысил 1 А. Можно рассчитать мощность нагрузки и сопротивление по формулам.
Откуда сопротивление R = 12 Ом, а мощность P = 12 ватт. Это значит, что если мощность будет больше 12 ватт, а сопротивление меньше 12 Ом, то наша схема начнет работать с перегрузкой, будет сильно греться и быстро сгорит. Решить проблему можно несколькими способами:
- Стабилизировать выходное напряжение так, чтобы при изменяющемся сопротивлении нагрузки ток не превышал максимально допустимого значения или при внезапных скачках тока в сети нагрузки – например, в момент включения некоторых приборов – пиковые значения тока срезались до номинала. Такие явления бывают, когда блок питания запитывает радиоэлектронные устройства – радиоприемники, и пр.
- Использовать специальные схемы защиты, которые бы отключали блок питания при превышении тока на нагрузке.
- Использовать более мощные блоки питания или блоки питания с большим запасом мощности.
Блок питания со стабилизатором на микросхеме
На рисунке ниже представлено развитие предыдущей простой схемы включением на выходе микросхемы 12-вольтового стабилизатора LM7812.
Блок питания со стабилизатором на микросхеме
Это уже лучше, но максимальный ток в нагрузке такого блока стабилизированного питания по-прежнему не должен превышать 1 А.
Блок питания повышенной мощности
Более мощным блок питания можно сделать, добавив в схему несколько мощных каскадов на транзисторах Дарлингтона типа TIP2955. Один каскад даст прибавку нагрузочного тока в 5 А, шесть составных транзисторов, подключенных параллельно, обеспечат нагрузочный ток в 30 А.
Транзисторы Дарлингтона типа TIP2955
Схема, обладающая такой выходной мощностью, требует соответствующего охлаждения. Транзисторы должны быть обеспечены радиаторами. Возможно, понадобится и дополнительный вентилятор охлаждения. Кроме того, можно защититься еще плавкими предохранителями (на схеме не показано).
На рисунке показано подключение одного составного транзистора Дарлингтона, дающего возможность увеличения выходного тока до 5 ампер. Можно увеличивать и дальше, подключая новые каскады параллельно с указанным.
Подключение одного составного транзистора Дарлингтона
Внимание! Одним из главных бедствий в электрических цепях является внезапное короткое замыкание в нагрузке. При этом, как правило, возникает ток гигантской силы, который сжигает все на своем пути. В этом случае сложно придумать такой мощный блок питания, который способен это выдержать. Тогда применяют схемы защиты, начиная от плавких предохранителей и кончая сложными схемами с автоматическим отключением на интегральных микросхемах.
lampagid.ru
