Меню

Блок питания 12 вольт постоянное напряжение

Cамодельный блок питания на 12 вольт

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.

Читайте также:  Схема с двумя источниками напряжения

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:

  1. 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.
  2. Использовать специальные схемы защиты, которые бы отключали блок питания при превышении тока на нагрузке.
  3. 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.

Источник

Обычный блок питания из компьютерного. Стабильные 12 вольт и регулировка напряжения.

Приветствую на канале. Сегодня я покажу как сделать компьютерный блок питания более стабильным. Не многие знают, что под нагрузкой у компьютерных блоков питания просаживается напряжение. Это происходит как на линии 5 вольт, так и на линии 12 вольт. Причина тому, общая обратная связь по обеим линиям.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения е78а 634j04

Буду показывать на примере такого блока питания. На глаз ватт 300.

Важно. Включать блок в сеть, после каких либо изменений в схеме, рекомендую через лампочку 220 вольт 40-60 Ватт.

Включаем блок питания без нагрузки, к выходу подключаем провода мультиметра, и видим напряжение 12,48 вольт.

Да, чтобы блок запустился нужно контакт PS-ON, он же зеленый провод на разъёме, подключить к минусу.

При подключении лампочки накаливания 12 вольт и всего 5 ватт, напряжение просело до 11,98 вольт. Просадка составила 0,5 вольта.

С линией 5 вольт, та же история.

Напряжение просело на 0,02 вольта. Но это только при небольшой нагрузке. С мощной нагрузкой, все будет куда более существенно.

Если посмотреть на упрощённую схему выходной части компьютерного блока питания, то можно заметить, что обратная связь подключена как к 5-ти вольтовой линии, так и к 12-ти. На схеме это резисторы R1 и R2. Мой блок устроен на ШИМ контроллере TL494, поэтому вход обратной связи, это первая нога, у других микросхем, естественно будут другие ноги.

Что происходит при работе? Когда появляется нагрузка, например на линии 12 вольт, блок пытается стабилизировать, то есть приподнять напряжение, в месте с этим поднимает напряжение на 5-ти вольтовой линии. (Трансформатор ведь общий). Но к ней тоже подключена обратная связь, микросхема видит, что напряжение 5 вольт растет, понимая это, пытается его снизить. Тем самым затрагивая напряжение на 12-ти вольтовой линии. В итоге обратная связь по 5-ти вольтовой линии мешает корректно стабилизировать напряжение на 12-ти вольтовой линии. Все тоже самое происходит, если нагружать 5-ти вольтовую линию.

Что делать? Все просто, убираем резистор обратной связи. Нужны 12 вольт, значит убираем резистор с 5-ти вольт. Нужны 5 вольт убираем резистор с 12-ти вольт.

При удалении резистора обратной связи напряжение немного подрастет, например на линии 12 вольт может подняться более 13 вольт, его можно подстроить подбором резистора обратной связи по 12 ти вольтам. На схеме это R2.

Если нужен регулируемый блок питания, то вместо резистора обратной связи, устанавливаем переменный резистор. Чем меньше сопротивление, тем меньше напряжение и наоборот. Более 22 -23 вольт на 12-ти вольтовой линии, поднимать напряжение не рекомендую. И да, если поднимаете напряжение более 14-15 вольт не забудьте заменить выходные электролитические конденсаторы на напряжение 25-35 вольт. Рекомендую 35 вольт.

Если произойдет обрыв переменного резистора, то на выходе напряжение взлетит на максимум. Это чревато выходом из строя нагрузки. Поэтому рекомендую поставить переменный резистор вместо R3. Зависимость будет обратная, чем ниже сопротивление тем выше напряжение и наоборот. Еще в таком случае рекомендую увеличить сопротивления, как R1 так и R3, так как суммарное низкое сопротивление приведет к повышенному току на делителе и он будет греться, что приведет к изменению сопротивления, а соответственно напряжения, ну и в итоге к вероятному сгоранию резисторов делителя.

Если сильно изменить напряжение, от номинальных, то супервизор может вырубит TL494. Что бы этого избежать нужно от 4 ноги TL494 отпаять диод, через который супервизор управляет выключением блока. В данном блоке, супервизор сделан на компараторе LM339N.

В итоге получаем адекватный с нормальной стабилизацией блок питания. Сейчас конечно, все больше блоков с DC-DC преобразователями. С ними такой проблемы нет. В них каждое напряжение стабилизируется независимо. Ну, а если нужен просто нормальный блок питания , то можно купить на всем известном сайте .

Читайте также:  Конденсатор в сеть 220 вольт для стабилизации напряжения

В видео ниже, можно наглядно посмотреть просадку напряжения, и какой эффект достигается при удалении резистора ОС.

На этом думаю всё. Не забываем подписываться, ставить лайки, писать комментарии. Ну, и по желанию поддержать канал.

Огромная благодарность, всем кто поддержал канал копеечкой.

Источник

Как получить напряжение 12 Вольт: 3 простых способа

Для проверки некоторых образцов бытовой аппаратуры пользователь периодически нуждается в рабочем напряжении 12 Вольт постоянного тока. При рассмотрении вариантов их получения важно учитывать мощность, которую требуется развить в нагрузке. В качестве примера, объясняющего необходимость этого учета, берутся БП бытового компьютера и аккумулятор для автомобиля.

Оба они «выдают» нужные 12 Вольт, но только в первом случае ток в нагрузке редко превышает 20 Ампер, а тот же параметр при запуске стартера достигает 200 Ампер. То есть первый из этих приборов рассчитан на значительно более низкий показатель мощности, чем автомобильный аккумулятор. Поэтому и источник питания для него может быть не таким мощным.

Способы получения

Известно четыре относительно простых способа получения постоянных 12-ти Вольт различной мощности, достаточной для проверки простейших схем.

  • Сборка на основе гальванических элементов (или батареек).
  • Последовательное соединение нескольких малогабаритных аккумуляторов.
  • Использование исправных блоков питания от старых ПК или другой бытовой аппаратуры.
  • Изготовление простейшего стабилизированного БП на основе доступных электронных компонентов.

Рассмотрим каждый из этих вариантов более подробно.

1. На основе батареек

Промышленностью освоен выпуск типовых батареек различных стандартов, рассчитанных на рабочее напряжение 1,5 Вольта. При последовательном соединении 8-ми таких элементов как раз получаются требуемые 12 Вольт. Батарейки пристыкуются поочередно «плюсовым» контактом предыдущего элемента к «минусовому» последующего.

Полное напряжение образуется между первым и самым последним выводами, а меньшие значения (3,0; 6,0 или 9,0 Вольт) можно получить на выводах после второй, четвертой или шестой батарейки. Но фото ниже это хорошо видно.

Важно! Текущее состояние (заряженность) отдельных элементов не должны сильно различаться, так как тогда мощность всего блока ограничится одной из «подсевших» батареек.

Для изготовления такого источника выбираются изделия одной серии с одинаковой датой выпуска. Ток в нагрузке не должен превышать величины, указанной в паспорте для каждого элемента. Если потребуется подключиться к вдвое большей нагрузке (с удвоенным током потребления) придется собрать еще одну такую же цепочку, подключаемую в параллель первой.

2. На основе малогабаритных аккумуляторов

Известные большинству пользователей НК аккумуляторы рассчитаны на напряжением 1,2 Вольта. Для получения на их основе источника на 12 Вольт потребуется соединить последовательно 10 элементов, как это было сделано в предыдущем случае (фото ниже).

Сборка из аккумуляторных батарей гарантирует более длительную работу источника, чем при обычных гальванических элементах, поскольку ее можно многократно подзаряжать.

Из старого БП

Известно, что типовые БП от компьютеров (а также от некоторых моделей ноутбуков) «выдают» на выходе выпрямленное напряжение нужной нам величины. В первом случае его можно снимать с любого свободного разъема между проводами в черной и желтой изоляции.

Обратите внимание: При работе с импульсными БП от стационарных ПК сначала потребуется установить перемычку между проводами основной колодки, имеющими изоляцию зеленого и черного цвета.

Нужное напряжение получают и от любого компактного блока питания бытовой аппаратуры на 12 Вольт или источника, применяемого для подключения ленточки светодиодов.

3. Самостоятельное изготовление

Можно самостоятельно изготовить БП на 12 Вольт, воспользовавшись простейшей схемой.

  • Трансформатор, преобразующий сетевое напряжение в 15-16 Вольт переменного тока.
  • Выпрямительный диодный мостик.
  • Фильтрующие конденсаторы.
  • Интегрированный стабилизатор КРЕН8Б.

Схема выпрямительной части стабилизированного БП приводится ниже:

Источник

Adblock
detector