Простой регулируемый блок питания: регулируемый, лабораторный трансформаторный, импульсный, на 12В и 5А, на 24В и 10А, линейный регулятор, печатная плата, стабилизированный на одном транзисторе

Области применения

Эти устройства имеют очень широкую сферу применения. Давайте рассмотрим основные способы использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей к самодельным блокам питания подключают низковольтный электроинструмент.  Такие приборы используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установке освещения в помещениях с высокой влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не имеющих прямого отношения к радиоэлектронике.

Классификация устройств

Большинство блоков питания преобразуют сетевое переменное напряжение величиной 220 вольт в постоянное напряжение заданной величины. При этом устройства характеризуется большим перечнем рабочих параметров, которые необходимо учитывать при покупке или конструировании.

Основными рабочими параметрами является выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения. Все эти преобразователи по способу преобразования классифицируются на две большие группы: аналоговые и импульсные приборы. Эти группы блоков питания имеют сильные отличия и легко различаются по фото с первого взгляда.

Ранее выпускались только аналоговые приборы. В них преобразование напряжения осуществляется с помощью трансформатора. Собрать такой источник не составляет труда. Его схема достаточна проста. Он состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и стабилизирующего конденсатора.

Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное напряжение. Конденсатор дополнительно его сглаживает. Недостатком таких приборов являются большие габариты и масса.

Трансформатор мощностью 250 Ватт обладает массой несколько килограмм. Кроме того на выходе таких устройств напряжение может меняться от внешних факторов. Поэтому для стабилизации выходных параметров в таких аппаратах в электронную схему добавляются специальные элементы.

С использованием трансформаторов изготавливаются блоки питания повышенной мощности. Такие приборы целесообразно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов или для подключения электрических дрелей для экономии ресурса литиевых аккумуляторов.

Преимуществом такого устройства является гальваническая развязка между двумя обмотками (за исключением автотрансформаторов). Первичная обмотка, подключенная в сеть высокого напряжения, не имеет физического контакта с вторичной обмоткой. На ней генерируется пониженное напряжение.

Передача энергии осуществляется с помощью магнитного поля переменного тока в металлическом сердечнике трансформатора. При наличии минимальных знаний в радиоэлектронике своими руками легче собрать классический регулируемый блок питания с использованием трансформатора.

С развитием электронной техники стало возможным выпускать более дешевые полупроводниковые преобразователи напряжения. Они очень компактны, мало весят и обладают очень низкой ценой. Благодаря этому они стали лидерами рынка. В любой квартире используются несколько разных блоков питания.

К сожалению, в большинстве современных приборов отсутствует гальваническая развязка с питающей сетью. Из-за этого довольно часто гибнут люди, которые при зарядке сотового телефона или другой техники пользуются прибором и одновременно принимают ванну или умываются.

При соблюдении техники безопасности человеку ничего не грозит. Эти приборы обладают достаточно низкой стоимостью и при их поломке зачастую их не пытаются отремонтировать, а приобретают новое устройство. Тем не менее если разобраться со схемами и принципами работы импульсных блоков питания, то легко можно будет, как отремонтировать такой блок питания, так и собрать новый прибор.

Импульсные блоки питания

Давайте разберемся с устройством и принципом работы импульсных источников питания. В таких приборах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное напряжение. Для трансформации токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко умещаются в маленьких корпусах. Например, они легко размещаются в пластиковом патроне энергосберегающей лампы.

Компоновка такого блока питания в приборе небольшого размера не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения на специальных металлических радиаторах нагревающихся элементов электронной схемы. Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстродействующих диодов и сглаживается на выходном фильтре.

Недостатком таких приборов является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря даже на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных приборах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.

Импульсный блок питания можно приобрести в виде отдельного блока, готового к монтажу в приборе. Также это устройство можно собрать самостоятельно, воспользовавшись широко распространенными схемами и инструкциями по сборке блоков питания.

При этом следует учесть, что самостоятельная сборка может обойтись дороже покупного изделия, приобретенного в интернете на азиатском рынке. Это может быть вызвано тем, что радиоэлектронные компоненты продаются с большей наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку изделия и его доставку. В любом случае, разобравшись с устройством таких приборов, можно будет не только собрать такой прибор самостоятельно, но и при необходимости отремонтировать. Такие навыки будут очень полезными.

При желании сэкономить, можно воспользоваться импульсными блоками питания от персональных компьютеров. Зачастую в вышедшем из строя персональном компьютере находится исправный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.

Такие блоки питания имеют защиту от холостого хода. Они должны всё время находиться под нагрузкой. Поэтому для того, что бы избежать отключения в нагрузку включают постоянное сопротивление. Такие модернизированные блоки применяют в первую очередь для питания бытового электроинструмента.

Фото блоков питания своими руками

Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. У каждого радиолюбителя, в его домашней лаборатории, обязательно должен быть регулируемый блок питания, позволяющий выдавать постоянное напряжение от 0 до 14 Вольт при токе нагрузки до 500mA. Причем такой блок питания должен обеспечивать

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

1. Принципиальная схема блока питания.

Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.

Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 14–17 Вольт. Это напряжение, снимаемое со вторичной обмотки (II) трансформатора, выпрямляется диодами VD1 — VD4, включенными по мостовой схеме, и сглаживается фильтрующим конденсатором С1. Если не будет конденсатора, то при питании приемника или усилителя в динамиках будет слышен фон переменного тока.

Диоды VD1 — VD4 и конденсатор С1 образуют выпрямитель, с выхода которого постоянное напряжение поступает на вход стабилизатора напряжения, состоящего из нескольких цепей:

1. R1, VD5, VT1;
2. R2, VD6, R3;
3. VT2, VT3, R4.

Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.

На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.

Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.

При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.

Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.

Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.

Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.

Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.

Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.

На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.

При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.

2. Детали.

В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.

В оригинале статьи используется готовый трансформатор от кадровой развертки Советских телевизоров — типа ТВК-110ЛМ.

Диоды VD1 – VD4 могут быть из серии 1N4001 – 1N4007. Также подойдут диоды, рассчитанные на обратное напряжение не менее 50 Вольт при токе нагрузки не менее 0,6 Ампер.
Диод VD5 желательно германиевый из серии Д226, Д7 — с любым буквенным индексом.

Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.

Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.

Транзисторы VT1 и VT2 германиевые — любые из серии МП39 – МП42 с любым буквенным индексом.

Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.

Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.

Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.

Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:

Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.

На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!

Самодельный регулируемый блок питания от 0 до 14 Вольт

на выходе, чтобы не «сжечь» проверяемую или ремонтируемую конструкцию, и не выйти из строя самому.

Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г

. За что ему отдельное спасибо.

Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.

Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.

Разновидности и типы блоков питания

Перед тем как приступить к сборке устройства, необходимо ознакомиться с видами и типами блоков питания. Каждая модель имеет свои характерные особенности.

К ним относят:

• стабилизированные типы. Они отвечают за бесперебойную работу электрического устройства;
• бесперебойные виды. Они позволяют работать прибору даже при отключении от электрической цепи.

Монтаж элементов

По окончании протравливания, плату ополаскивают, снимают с дорожек защиту и обезжиривают. Очень тонким сверлом сверлятся отверстия в плате под элементы. Затем элементы вставляют в отверстия и подпаивают к дорожкам, после чего дорожки лудят с помощью олова.

Классификация по принципу работы

По принципу работы они классифицируются на следующие типы. К ним относят:

Импульсный. Он представляет собой инверторную систему, в которой происходит преобразование переменного тока в постоянное высокочастотное напряжение.

Для того чтобы сделать импульсный блок питания своими руками необходимо приобрести специальную гальваническую развязку, которая будет передавать преобразованную мощность к трансформаторной установке.

Трансформаторный. Он состоит из понижающего трансформатора и специального выпрямителя. Он в дальнейшем преобразовывает переменную мощность в постоянную. Здесь дополнительно устанавливают фильтр-конденсатор. Он позволяет сгладить чрезмерную пульсацию и колебания в процессе работы устройства.

Как правильно рассчитать число витков

При перемотке вторичной катушки, нужно знать, какому напряжению соответствует виток. Если перематывать первичную обмотку не планируется, нет нужды рассчитывать ни сечение провода, ни его свойства. Проблема с первичной обмоткой заключается в большом количестве витков тонкой проволоки, из которой он состоит.

Для расчета вторичной обмотки, делают 10 витков и подключают трансформатор в сеть. Измеряют напряжение на выводах, после чего делят его на 10, после чего 12 делится на полученное число. Результат и будет необходимым количеством витков, причем рекомендуется увеличить его на 10% для компенсации падения напряжения.

Мастер-класс по изготовлению регулируемого блока питания

Как сделать подобное устройство в домашних условиях? Подробная инструкция как сделать блок питания своими руками поможет справиться с поставленной задачей. Первым делом необходимо иметь четкое представление, для каких целей будет собрано это устройство.

Главными принципами работы сооружения является подача максимального тока, который в дальнейшем будет направлен в сторону нагрузки. Помимо этого он будет обеспечивать выходное напряжение. Благодаря этому электрический прибор может нормально функционировать.

Сделать мощный блок питания своими руками достаточно просто. Здесь устанавливают специальный ограничитель выходного напряжения, который позволяет регулировать процесс подачи тока при помощи рукоятки.

Например, устройство на выходе дает от 3 до 15 Вт, а прибор требует 5 Вт. Для этого определенным положением регулятора меняем диапазон преобразованной мощности.

Требования к источнику питания

Вне зависимости от того, на какое напряжение рассчитан шуруповерт, к блоку питания предъявляются особые требования: при высокой нагрузке на инструмент, например, при закручивании длинных шурупов в твердую древесину или в режиме сверления ток потребления двигателя может повышаться до десятка ампер. Если в режиме холостого хода потребляемый ток составляет не более 1-2 А и достаточно блока питания с мощностью 30-40 Вт, то для нормальной работы требуется мощность порядка 200 Вт.

С аккумуляторными батареями все просто. Специфика их работы такова, что они способны на короткое время выдавать большие токи, восстанавливая рабочее напряжение во время простоя. Возникает вопрос: зарядное устройство для любого шуруповёрта имеет малый вес и габариты, почему бы не использовать его в качестве источника напряжения? Ответ – однозначно нет. Зарядное устройство рассчитано на выдачу малого тока в течение длительного времени, нам же требуются большие токи на короткий срок. Поэтому внешний блок питания должен иметь запас по мощности.

Из чего можно сделать блок питания?

Для понадобятся следующие детали:

• трансформатор;
• диодный мост;
• микросхема;
• конденсаторный фильтр;
• дросселя;
• блоки защиты;
• стабилизатор напряжения.

Трансформатор может иметь мощность в пределах 10 Вт. Как правило, его обмотка способна выдержать напряжение от 220 Вт до 250 вт. Вторичная обмотка проводит от 20 до 50 Вт.

Эту деталь можно купить в специализированном отделе или найти в любом старом электроприборе.

Микросхема выпускается под определенной маркировкой (PDIP – 8). Здесь можно делать неограниченное количество проводящих электрических дорожек.

Диодный мост делают из четырех диодов размером 0,2 х 0,5 мм. Изделия серии SOIC значительно уменьшают перепады электрического напряжения.

Блоки защиты будут выполнены из двух предохранителей марки FU2. При срабатывании данных изделий вырабатывается ток мощностью 0,16А. Дроссели L1 и L2 можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся два элемента из магнитного феррита. Их размер должен быть К 17,5 х 8,3 х 6 мм.

Подсоединение всех элементов осуществляются по определенной схеме, которая представлена ниже. Здесь каждая деталь обозначена соответствующим обозначением. На фото самодельного блока питания изображено готовое устройство.

Диоды

Выбор диодов определяется силой тока на вторичной обмотке. Для данных целей подойдут кремниевые полупроводники, только не высокочастотные, поскольку те предназначены для выполнения других задач.

Для того чтобы устройство получилось компактным, хорошим решением будет применение диодных сборок из четырех элементов. На два вывода подается питание с трансформатора, с двух других снимают выпрямленный ток.

После диодного моста настоятельно рекомендуется в схеме предусмотреть стабилитрон с подходящими параметрами, поскольку в течение дня далеко не факт, что входное напряжение будет стабильно 220 вольт. Если подать на первичную обмотку большее напряжение, то выходное тоже будет больше чем 12 вольт.

Фильтр

В блоках трансформаторного типа фильтрация и отсечение переменных, составляющих являются обязательными. С этой целью в данных устройствах используются электролитические конденсаторы с большой емкостью.

Назначение

Электролитический конденсатор, выполняющий роль фильтра в этих устройствах используется как при работе блока с постоянным, так и переменным напряжением. Но в некоторых случаях выбор конденсатора может быть другим.

Недостатки предлагаемых рынком моделей ЭТ

В дешевых моделях отсутствует специальная защита от перегруза

Несмотря на экономичную и хорошо отработанную схему блоки питания на ЭТ имеют целый ряд недостатков, к которым принято относить:

• отсутствие в простейших китайских моделях специальной защиты от перегруза;
• вызванная этим необходимость обязательной доработки схемы;
• во многих рыночных образцах отсутствует входное фильтрующее устройство, что вынуждает добавлять в нее сглаживающий электролитический конденсатор (он ставится после «мощного» дросселя).

К перечисленным недостаткам обычно относят «жесткий» режим работы высоковольтных транзисторов, включенных по ключевой схеме.

При случайном замыкании по выходу (КЗ) эти элементы просто «сгорают», что приводит к необходимости срочного обновления всего электронного модуля. Нередко при этом выходит из строя и выпрямитель на полупроводниковых диодах, также нуждающийся в замене.

Заниматься ремонтом ЭТ нецелесообразно, поскольку стоит он практически копейки. Гораздо проще и дешевле приобрести новый модуль и переделать его под свои нужды.

Изготовление корпуса

Для изготовления корпуса блока питания идеально подойдут алюминиевые уголки и пластины. Сначала необходимо сделать своеобразный скелет конструкции, который впоследствии можно обшить листами из алюминия подходящей формы. Для уменьшения веса блока питания можно в качестве обшивки использовать более тонкий металл. Изготовить блок питания 12В своими руками из таких подручных материалов несложно.

Идеально подойдет корпус от микроволновой печи. Во-первых, металл достаточно тонкий и легкий. Во-вторых, если сделать все аккуратно, то лакокрасочное покрытие не повредится, поэтому внешний вид останется привлекательным. В-третьих, размер обшивки микроволновой печи довольно большой, что позволяет сделать практически любой корпус.

Достоинства электронных преобразователей

К числу основных достоинств устройств, построенных на основе ЭТ, относят следующие особенности работы схемы:

• выходной трансформатор блока питания не запустится без подсоединения к нему нагрузки – перейдет в активный режим, если только к нему подключен светильник с лампочкой;
• помимо щадящего режима работы элементов электронной схемы это свойство ЭТ позволяет экономить на расходуемой электроэнергии;
• в изделии легко реализуется система защиты от опасных перегрузок и коротких замыканий.

В качестве образца, используемого для самодельного изготовления блока питания на таком трансформаторе, нередко берутся более сложные полумостовые схемы. Обычно они построены на базе драйверов типа IR2153 или подобных ему электронных компонентов. В качестве дополнительной опции в них предусмотрен индикаторный светодиод, сигнализирующий о наличии высокочастотных колебаний.

Некоторые из достоинств электронных преобразователей относятся специалистами к недостаткам, мешающим самостоятельной переделке их в простейшие блоки питания.

Как протравить плату

Подготовленную и просушенную плату поместите в раствор хлорного железа. Насыщенность его должна быть такой, чтобы медь как можно быстрее разъедалась. Если процесс идет медленно, то рекомендуется увеличить концентрацию хлорного железа в воде. Если и это не помогает, то попробуйте нагреть раствор. Для этого наберите в емкость воду, установите в нее банку с раствором (не забывайте о том, что его желательно хранить в пластиковой или стеклянной таре) и нагревайте на медленном огне. Теплая вода будет нагревать раствор хлорного железа.

Если у вас много времени либо нет хлорного железа, то воспользуйтесь смесью из соли и медного купороса. Плата подготавливается аналогичным образом, после чего помещается в раствор. Недостаток способа – плата блока питания травится очень медленно, потребуются почти сутки для полного исчезновения всей меди с поверхности текстолита. Но за неимением лучшего, можно использовать и такой вариант.

Стабилизация напряжения

После изготовления трансформатора обязательно проведите замер напряжения на выводах его вторичной обмотки. Если оно превышает значение 12 Вольт, то необходимо провести стабилизацию. Даже самый простой блок питания 12В плохо будет работать без этого. Следует учесть, что в питающей сети величина напряжения непостоянна. Подключите вольтметр к розетке и проведите замеры в разное время. Так, например, днем оно может подскочить до 240 Вольт, а вечером опуститься даже до 180. Все зависит от нагрузки на линию электропередач.

Если у вас в первичной обмотке трансформатора изменяется напряжение, то оно будет нестабильно и во вторичной. Чтобы компенсировать это, нужно применить устройства, называемые стабилизаторами напряжения. В нашем случае можно использовать стабилитроны с подходящей величиной параметров (тока и напряжения). Стабилитронов множество, подберите необходимые элементы до того, как делать 12В блок питания.

Существуют и более «продвинутые» элементы (типа КР142ЕН12), которые представляют собой комплект из нескольких стабилитронов и пассивных элементов. Их характеристики намного лучше. Также встречаются и зарубежные аналоги подобных устройств. Необходимо познакомиться с этими элементами до того, как сделать 12В блок питания вы решите самостоятельно.

Вспомогательные узлы

В конструкции можно реализовать вспомогательные узлы, например, индикаторы или переключатели напряжения. Главное не переусердствовать и делать устройство согласно всем нормам и рекомендациям.

Индикаторные светодиоды

В конструкции можно продумать светодиодные индикаторы, которые применяются в заводских блоках и подзарядных устройствах. Светодиоды служат сигнализатором о том, что полезная работа трансформатора производится и напряжение соответствует требуемому значению.

Амперметр и вольтметр

Для произведения расчетов и подбора элементов, а также для правильной сборки блока питания необходимо использовать амперметр и вольтметр.

Устройство и принцип действия ЭТ

Электронный трансформатор

Конструктивно этот элемент схемы содержит в своем составе следующие узлы:

• мультивибратор – задающий генератор импульсов на мощных транзисторах;
• мост, собранный на высоковольтных катушках индуктивности;
• малогабаритный трансформатор напряжения 220 12.

Функцию генератора в схеме электронного трансформатора выполняет либо диодный тиристор, либо транзисторы, включенные по схеме коммутаторов мощных импульсов (их еще называют ключевыми). При работе этого электронного узла частота генерации задается с помощью переменного резистора и накопительной емкости (ее допускается регулировать в диапазоне от 30 до 35 кГц). Катушки индуктивности включены по частично мостовой схеме и намотаны на небольшом по размеру кольцевом сердечнике.

В этом модуле предусмотрена петля обратной связи, позволяющая повысить стабильность работы задающего генератора.

В составе схемы применены высоковольтные биполярные транзисторы (обычно – типа MGE 13001-13009). Конкретная марка выбирается в зависимости от мощности электронного трансформатора, основное назначение которого – понижать уровень выходного сигнала до заданной величины в 12 (24) Вольта. Его основное достоинство – небольшие габариты и малый вес, что позволяет снизить соответствующие параметры всего устройства.

Принцип работы трансформатора состоит в формировании генератором импульсного напряжения нужной амплитуды, которое после преобразования в трансформаторе снижается до требуемого уровня. Для нормальной работы галогенных ламп мощных токовых импульсов амплитудой 12 или 24 Вольта бывает вполне достаточно.

Выходной выпрямитель: самое популярное устройство

Правило №6: сигнал, поступающий с выхода ИБП, выпрямляется и сглаживается.

Простейшая схема выпрямителя, состоящая из диода и накапливающего конденсатора, показана картинкой ниже.

Она может дорабатываться подключением дополнительных конденсаторов, дросселей, элементов фильтров.

Правила безопасности и важные советы

При выполнении работы необходимо обладать базовыми знаниями в физике и электромеханике, а также соблюдать правила техники безопасности, использовать защитное обмундирование и пользоваться диэлектриками.

Что касается простого блока питания, то большинство сталкивается с одной и той же сложностью: на выходах из стандартных трансформаторов типовое значение напряжения составляет 15 В.

При подключении нагрузки к получившемуся блоку питания оно «проседает», так что нужный вольтаж подбирается экспериментальным путем.

Области применения

Эти устройства имеют очень широкую сферу применения. Давайте рассмотрим основные способы использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей к самодельным блокам питания подключают низковольтный электроинструмент. Такие приборы используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установке освещения в помещениях с высокой влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не имеющих прямого отношения к радиоэлектронике.

Изготовление печатной платы

Подготовьте фольгированный текстолит, для этого обработайте металлический слой раствором соляной кислоты. Если такового нет, то можно использовать электролит, заливаемый в аккумуляторные батареи автомобилей. Эта процедура позволит обезжирить поверхность. Работайте в резиновых перчатках, чтобы исключить попадание растворов на кожу, ведь можно получить сильнейший ожог. После этого промойте водой с добавлением соды (можно мыла, чтобы нейтрализовать кислоту). И можно наносить рисунок печатной платы.

Сделать рисунок можно как с помощью специальной программы для компьютеров, так и вручную. Если вы изготовляете обычный блок питания 12В 2А, а не импульсный, то количество элементов минимально. Тогда при нанесении рисунка можно обойтись без программ для моделирования, достаточно нанести его на поверхность фольги перманентным маркером. Желательно сделать два-три слоя, дав предыдущему высохнуть. Неплохие результаты может дать применение лака (например, для ногтей). Правда, рисунок может выйти неровным из-за кисти.

выбор схемы и изготовление своими руками

Источник питания (ИП) — это часть любого электрического устройства. Он обеспечивает функциональную часть питающим напряжением. Его параметры должны соответствовать определенным критериям.

Обычно это:

• напряжение необходимой величины и знака;
• коэффициент пульсации выходного напряжения, соответствующий определенным частотам;
• наличие или отсутствие стабилизации выходного напряжения;
• номинальный и максимальный ток нагрузки;
• защита от перегрузки и короткого замыкания.

Общее описание

Особенность блока питания (БП) в том, что он сделан как отдельный внешний узел. Лабораторный БП — это корпус с лицевой панелью, регуляторами-переключателями, вольтметром, амперметром, выходными клеммами и сетевым шнуром. Далее расскажем нашим читателям о том, что необходимо учесть при самостоятельном изготовлении регулируемого блока питания и как получить оптимальный результат при минимальных затратах.

Для начала остановимся на более широком толковании критериев, которые перечислены выше. Начинаем по списку и рассматриваем напряжение необходимой величины и знака. Это самый важный момент, который в целом определяет схему и конструкцию источника питания. Первое, что необходимо учитывать — это соответствие решаемым задачам. Их число всегда ограничено мощностью БП и, как следствие этого, качеством выходного напряжения.

Пульсации выходного напряжения — это нежелательный параметр, который состоит из низкочастотной составляющей, кратной частоте питающего напряжения и дополнительных более высоких частот. Чтобы влиять теми или иными способами на этот параметр в широком спектре частот, потребуется осциллограф. Иначе его сложно будет оценить.

Стабилизация выходного напряжения — важнейшая характеристика блока питания. Она уменьшает до минимальной величины низкочастотные пульсации и улучшает качество работы нагрузки. Поскольку стабилизатор содержит управляемый элемент, появляется возможность управления выходным напряжением.

Максимальные токи определяют потребительские свойства БП. Чем они больше, тем шире область применения БП. Дополнительно можно упомянуть и напряжения. Падение напряжения на управляемом элементе стабилизатора приводит к его нагреву и ограничивает область применения БП. Поэтому нужны поддиапазоны напряжения, которое подается на вход стабилизатора. Переключение между ними позволяет уменьшить нагрев управляемого элемента стабилизатора при необходимом выходном напряжении.

Защита от перегрузки и короткого замыкания предохраняет управляемый элемент от повреждения током недопустимо большой силы.

Две концепции

Для безопасной эксплуатации любого электрооборудования, с которым непосредственно контактирует человек, необходима надежная изоляция от питающей сети 220 В. Наилучшим решением этой задачи является применение трансформатора. Современный уровень развития техники дает варианты решений, из которых можно сделать выбор. Например, трансформатор может быть:

• либо в качестве самостоятельного узла и выполнен на стальном сердечнике как стандартный трансформатор (СТ) с первичной обмоткой, непосредственно присоединяемой к электросети;
• либо в составе инверторной схемы как импульсный трансформатор (ИТ).

Рассмотрим потребительские свойства обоих вариантов. Начнем с непреодолимых характеристик. Для СТ это габариты и вес. Их невозможно изменить, поскольку они связаны воедино с электрической мощностью, соответствующей частоте 50 Гц сети 220 В. Для ИТ это электромагнитные помехи. Если планируется электропитание чувствительных усилителей или радиосхем, ИП обязательно внесет помехи, которые что-то испортят, накладываясь на полезный сигнал. Но если перечисленных задач не планируется, можно взять за основу один из стандартных блоков питания для компьютера.

Компьютерный блок

В таком решении хорошей стороной является получение нескольких стабилизированных напряжений при мощности, которую можно выбрать. Ее величина стандартизована и лежит в пределах от 60 до 1700 Вт. Но можно найти и более мощный блок. Соответственно, и его цена будет порядка $500. Но в результате получаем несколько напряжений компьютерного стандарта: 3,3 В, 5 В и 12 В и токи большой силы — 20 А или больше. Все они привязаны к общему проводу. Поэтому их нельзя соединять последовательно с целью получения более высокого суммарного напряжения.

Другим неудобством компьютерного БП является его неспособность надежно работать с быстро меняющейся нагрузкой. Он спроектирован для электропитания в компьютере памяти, процессора и дисковых устройств. То есть при включении он сразу же загружается почти на полную мощность. Она изменяется только по мере загруженности процессора, но несущественно. Для того чтобы без хлопот работать с таким БП, его надо минимально нагрузить на резистор по выходу 5 В. Для этого можно использовать самодельные спирали из нихрома. Величина сопротивления определяется экспериментально подбором исходя из примерно 0,12 мощности БП и напряжения 5 В.

При слишком малом токе инвертор БП не будет работать, и на подбираемом резисторе не будет напряжения. Регулировать каждое из напряжений 3,3 В, 5 В и 12 В можно только дополнительным стабилизатором. Иначе надо вскрывать блок и вносить изменения в его схему. Наиболее экономичным решением управляемого элемента является проходной транзистор. А это значит, что на выходе каждого канала после стабилизатора плавно регулируемое напряжение будет соответствовать примерно 2,3 В, 4 В и 8 В или меньше. В зависимости от того, как настроен стабилизатор напряжения.

Выбираем схему

БП лучше всего сделать на основе специализированных микросхем 142ЕН3, 142ЕН4, 1145ЕН3, К142ЕН3А, К142ЕН3Б, К142ЕН4А, К142ЕН4Б, КР142ЕН3 или аналогичных им:

Для нашего БП применим микросхему 142ЕН3. У нее такие основные параметры:

 Рекомендуемая схема включения этой микросхемы показана далее на изображении:

• Напряжение на входе стабилизатора устанавливается переменным резистором R1.

Но для работы с большими величинами токов нагрузки в схему вводится один или больше силовых транзисторов. Это показано далее на изображениях:

Для правильной работы микросхему питаем от канала 12 В. Коллектор каждого транзистора соединяем с одним из выходных каналов компьютерного БП. Вариант с несколькими транзисторами обеспечивает номинальный ток нагрузки 20 А. Дополнительные транзисторы подбираются соответственно мощности компьютерного БП. В результате получаем общую схему регулируемого блока питания:

• Транзисторы и микросхему обязательно размещаем на общем радиаторе.

Транзисторы будут нагреваться тем больше, чем меньше напряжение на выходе. Поэтому надо расположить микросхему как можно ближе к транзистору. Срабатывание тепловой защиты в ней позволить избежать теплового повреждения транзисторов. Такой блок питания можно использовать для зарядки аккумулятора автомобиля и других целей, соответствующих диапазону напряжений от 0 до 12 вольт.

• Чтобы использовать каждый канал по максимуму напряжения, надо сделать специальный переключатель на два положения (на схемах не показан). Его задача состоит в том, чтобы соединять выходную клемму канала напрямую, минуя стабилизатор.

Если необходимо получить более высокое напряжение, проще всего продублировать упомянутое устройство. В результате можно получить несколько комбинаций выходных параметров:

• биполярный источник питания 12 В;
• однополярный источник питания 3,7 В, 8,7 В, 12 В, 15,3 В, 17 В и 24 В.

Все перечисленные режимы можно получить в одном БП соответствующим положением переключателей. Для регулировки напряжения в каждом плече биполярного источника питания 12 В потребуется сдвоенный стабилизатор. Схема его показана далее на изображении. Однополярный источник питания не нуждается во втором стабилизаторе. Микросхема стабилизатора напряжения позволяет применить еще один компьютерный БП и тем самым достичь напряжения 36 В.

• Однополярный источник питания, собранный на основе двух–трех компьютерных БП, использует один стабилизатор и дополнительный коммутатор. Он переключает каналы компьютерных БП и формирует на входе стабилизатора то или иное напряжение поддиапазона. Поскольку при этом схема усложняется, эта опция не показана.

Заключение

Следует заметить, что два компьютерных БП удвоят мощность, а три — утроят. При этом в сравнении с трансформаторным вариантом (на стальном сердечнике) полученная конструкция будет компактнее и легче. Это объясняется тем, что для получения эффективной фильтрации напряжения выпрямителя на низкой стороне при частоте 50 Гц потребуются электролитические конденсаторы в тысячи микрофарад. Если повторять все 6–9 каналов напряжений, которые получаются при использовании двух–трех компьютерных БП, габариты варианта СТ получатся заметно больше.

Важно учесть несколько видов защиты, уже встроенные в компьютерный БП. Иначе их придется либо дополнительно изготавливать, либо без них получится менее надежный блок.  

Также не получится достичь силы тока, характерной для компьютерного БП. Поэтому рекомендуем остановить свой выбор на предложенном регулируемом блоке питания. Поскольку схема его проста, ее можно собрать навесным монтажом. Опорные монтажные колодки при этом размещаются на радиаторе транзистора. Корпус и дизайн БП может быть разнообразным. Он зависит от выбора радиаторов, коммутаторов, амперметра и вольтметра. Поскольку своими руками такое устройство может сделать только умелец с определенным опытом, не имеет смысла навязывать особое мнение.

Простой регулируемый источник питания | ec-projects.com

Ваш первый настольный регулируемый источник питания!

Один из примеров дизайна корпуса, скопируйте, если хотите, или используйте свое воображение.

Также доступен в виде обучающего видео из двух частей на YouTube!
(Нажмите на видео ниже…)

Введение:

По моему мнению, первое, что вы должны построить, если вы начинаете изучать электронику или если вы хорошо разбираетесь в ней, но по каким-то причинам у вас ее еще нет, это настольный блок питания.Это не так сложно, как может показаться, на самом деле это одна из самых простых вещей, которые вы когда-либо строили! Дать ему шанс!

Этот простой 12-компонентный блок питания построен на основе LM317/LM338/LM350 или аналогичного линейного стабилизатора напряжения. LM317 — один из самых популярных регуляторов напряжения на рынке, и на то есть веские причины. Он ОЧЕНЬ прост в использовании, требует минимального количества внешних компонентов. Остальные используются реже, но действуют точно так же. Один предлагает больший выходной ток и лучшее рассеивание тепла (описано позже).

Этот регулятор обеспечивает стабильное и надежное выходное напряжение, регулируемое в диапазоне от 1,25 до 37* вольт (*в зависимости от входного напряжения, т.е. от трансформатора или настенного адаптера).

Этот блок питания не имеет ограничений по току, за исключением встроенной в регулятор защиты от короткого замыкания. Но я, когда попадусь, сделаю руководство о том, как легко добавить возможность регулирования тока для этого источника питания.
 

Список материалов:

1 регулятор напряжения, LM317/LM338/LM350 или аналогичный.

1 сетевой трансформатор, рассчитанный на желаемое выходное напряжение и ток (я использовал трансформатор 24 В (12-0-12 В), 50 ВА, чтобы получить выходное напряжение 24 В и 1,5 А)

(В качестве альтернативы используйте настенный адаптер переменного тока в постоянный, рассчитанный как минимум на 4-5 вольт выше вашего выхода. И рассчитанный намного выше желаемого максимального тока. Но я настоятельно рекомендую трансформатор)

1x Электролитический конденсатор 4700 мкФ 50 В (2200 мкФ может иметь выходной ток менее 1 А, а номинальное напряжение должно быть выше вашего выпрямленного входного напряжения постоянного тока).

1x Потенциометр от 5 кОм до 10 кОм (потенциометр на 10 оборотов крайне не рекомендуется!)

2 электролитических конденсатора 2,2 мкФ, 50 В (подойдет до 10 мкФ, а номинальное напряжение должно быть выше максимального выходного напряжения)

1x керамический или пленочный конденсатор (от 100 до 250 нФ при 50 В или выше. Этот конденсатор не является обязательным)

1x резистор (значение зависит от значения вашего потенциометра и желаемого максимального выходного напряжения)

4x 1N5402 диод (или любой выпрямительный диод с номинальным напряжением и током намного выше, чем может обеспечить ваш блок питания)

2x 1N4002 или аналогичный.

2 выходных разъема, красный и черный (предпочтительнее использовать клеммы)

1 панельный измеритель (аналоговый или цифровой, для считывания выходного напряжения)

1x Корпус — скопируйте мой дизайн, создайте свой собственный или используйте любой корпус по вашему выбору. Будьте осторожны, если вы используете алюминиевый корпус, как я!

1x  Радиатор, примерно 5,5 x 7 x 12 см для выходного тока 1,5 А, описание читайте позже. (я использовал меньший радиатор, но добавил вентилятор)

1x Сетевой выключатель

1x Держатель предохранителя + предохранитель (предохранитель зависит от вашего трансформатора, выходного тока и сетевого напряжения.Вам нужно будет рассчитать значение)

1x Переключатель нагрузки для включения и выключения выхода.

1x Переключатель трансформатора, только если у вашего трансформатора есть несколько вкладок, как у меня (поясняется позже).

Провод — стандартный провод оборудования + несколько толстых проводов, которые выдержат максимальный ток

Термоусадочная трубка

Ваше стандартное паяльное оборудование — паяльник, припой, флюс и т.д.

Начнем!

Загрузите файлы схемы и разводки печатной платы внизу страницы. Распечатайте макет и выгравируйте плату или используйте схему и сделайте свой собственный макет. Вы можете использовать макетную плату, если хотите, или если у вас нет инструментов для изготовления собственных плат (учебное пособие о том, как это сделать! Альтернатива. Проверьте YouTube для изготовления печатных плат своими руками). Если вы хотите, чтобы радиатор был на плате, не забудьте учесть это при разрезании платы.

Выберите свой регулятор. Если вы не знаете, что выбрать, выберите LM317 в корпусе TO-220, это даст вам 1,5 ампера выходного тока

, которого достаточно для 95% работы электроники.

Это должно выглядеть так, хотя это LM350!

Вы также можете выбрать более дорогой LM338K в «пакете TO-3», который даст вам 5 ампер выходного тока, что в большинстве случаев является огромным излишеством, но необходимо, если вы работаете на таких уровнях, но если вы новичку порекомендую LM317.
LM338K в корпусе типа ТО-3 должен выглядеть так:

Корпус TO-3 идеален для отвода тепла, выделяемого сильноточными приложениями, в этом его главное преимущество перед TO-220, который отлично подходит для меньших токов. С другой стороны, TO-220 имеет преимущество гораздо меньшего размера, который можно легко припаять к печатной плате.

Обратите внимание, что максимальное количество тепла в ваттах, генерируемое вашим регулятором, равно разнице между входным напряжением постоянного тока и минимальным выходным напряжением (1.25v) умножить на выходной ток.

Пример. 24 В на входе — 1,25 В на выходе = разница 22,75 В              22,75 В  x  1,5 А =   34 125 Вт необходимо рассеять при макс.

Но регулятор имеет защиту от перегрузки, которая ограничивает ток, чтобы удерживать рассеиваемую мощность ниже порогового значения. LM317 будет ограничен примерно 1,25 А при напряжениях в приведенном выше примере, согласно техническому описанию. Если вы хотите, чтобы полный выходной ток был равен 1.25 вольт надо понизить входное напряжение, про трансформаторы читайте ниже!

Вам нужно будет рассчитать это при выборе радиатора (если вы используете LM317, вы можете просто использовать радиатор, который я указал в списке материалов).

В техпаспорте на радиатор указано значение, говорящее о том, сколько градусов темп. радиатора поднимется пр. ватт вы вложили в него. Умножьте это на расчетное значение, указанное выше, и не забудьте добавить комнатную температуру.когда сделано. Ваше окончательное значение не должно превышать 80 центов.

Нагнетая воздух через радиатор, вы можете снизить температуру. существенно.

Для трансформатора очень важно выбрать трансформатор, рассчитанный на напряжение вашей сети на первичной стороне (120 или 240 В переменного тока). Вторичная сторона должна быть рассчитана в соответствии с желаемым выходным напряжением. Некоторые трансформаторы имеют несколько выводов на вторичной стороне, а для трансформатора на 24 В это может быть написано так: 12-0-12, это означает, что вы можете либо получить полное напряжение, измерив между двумя проводами 12 В, либо половину напряжения, измерив между ними. 0 и один из двух проводов 12В.Для нашей цели это отлично, потому что мы можем, добавив переключатель, понизить входное напряжение нашего регулятора, когда мы работаем с более низкими напряжениями, и получить полное напряжение, когда мы работаем с этими цепями с более высоким напряжением. Мы хотим сделать это, потому что чем ниже входное напряжение по сравнению с выходным напряжением, тем меньше тепла, выделяемого регулятором. Это означает, что мы можем обойтись меньшим радиатором. Вы по-прежнему можете использовать трансформатор без этой функции, просто ваш радиатор должен быть больше.

Подробнее о подключении этого переключателя читайте ниже.

Обратите внимание, что ваше выпрямленное напряжение постоянного тока будет примерно в 1,4 раза выше номинального напряжения переменного тока вашего трансформатора после выпрямления. А из-за падения напряжения на диодах и регуляторе в схеме вам потребуется дополнительные 4 вольта постоянного входного напряжения по сравнению с выходным.

Если вас это все смущает, выберите трансформатор, рассчитанный на 22–24 вольт переменного тока на вторичной стороне, чтобы получить от 24 до 30 вольт постоянного тока на выходе вашего источника питания.И номинальной мощности 50 ВА и более вполне хватит для вашего LM317.

Если вы не уверены на 100 % в работе с сетевой проводкой, не используйте трансформатор без сетевой вилки. Большинство трансформаторов этого не делают, и их нужно впаивать, а те, которые поставляются с вилкой, довольно дороги. Нет смысла рисковать и убить себя в процессе, если вы сделаете что-то не так.

Вместо этого выберите стандартный настенный адаптер с выходным напряжением постоянного тока, рассчитанным на 4-5 вольт выше желаемого выходного напряжения питания, и в зависимости от марки его номинальный ток должен быть примерно на 20 % выше, чем то, что вам нужно.
 

Для регулировки напряжения вам понадобится потенциометр. К сожалению, нам нужно вычислить значение, но это очень просто.

Вы можете использовать несколько различных типов потенциометров: однооборотный, десятиоборотный или многооборотный подстроечный потенциометр.

Однооборотный потенциометр дешев, но не рекомендуется, так как вы получите очень грубую регулировку. установить точное значение для одного из них НЕ просто, и это очень скоро будет вас раздражать. Но вы можете, однако, поставить два последовательно, большое значение и маленькое значение, чтобы получить точную и грубую настройку.Соедините их так:

Банк на 10 ходов является явным победителем, но стоит дороже. Это даст вам хорошее разрешение, где вы можете легко установить напряжение с точностью до 10 мВ.

Уловка, чтобы сэкономить немного денег, состоит в том, чтобы купить многооборотный горшок триммера (10 или 15 оборотов) и приклеить вал к регулировочному винту стальной эпоксидной смолой. Однако это не лучший способ, потому что горшки триммера не рассчитаны на длительный срок службы. «И в них также есть немного игры.Но я использовал этот метод раньше, и он работает достаточно хорошо.

Для расчета значений потенциометра и резистора R1 используйте следующую формулу: Выходное напряжение = 1,25*(1+R2/R1)

Где R2 — это значение вашего потенциометра, а выходное напряжение — это максимальное напряжение, которое вы хотите установить (это также будет ограничено вашим трансформатором).

Вы всегда должны выбирать выходное напряжение немного выше желаемого, чтобы учитывать допуски потенциометра и резисторов.

Для некоторых простых значений с потенциометром 5 кОм вам потребуется следующее значение для R1:

, если R1 = 200 Ом     Максимальное выходное напряжение = 32,5 В

, если R1 = 220 Ом Максимальное выходное напряжение = 29,65 В

, если R1 = 250 Ом     Максимальное выходное напряжение = 26,5 В

, если R1 = 270 Ом     Максимальное выходное напряжение = 24,39 В

, если R1 = 300 Ом     Максимальное выходное напряжение = 22,08 В

Если вы используете потенциометр на 10 кОм, просто удвойте значение R1 для того же выходного напряжения.Но учтите, что номинал R1 не должен превышать 357 Ом. Если это так, регулятор может не перейти на низкое напряжение, если к выходу ничего не подключено.

Вам понадобится способ измерения выходного напряжения. Для этого вам понадобится щитовой измеритель. Аналоговый или цифровой не имеет особого значения, но цифровой дисплей считывается быстрее и точнее. Если вы покупаете цифровой измеритель, убедитесь, что он имеет вход считывания вместе с входами питания, потому что некоторые счетчики будут питаться от того же напряжения, что и измеряемое, и обычно они не будут работать ниже 3.5 — 4,2 вольта. Я использовал дешевый измеритель 0-99 В с EBay, который имеет отдельные входы питания. Вы также можете добавить амперметр, который можно легко установить последовательно с положительным выходом без каких-либо дополнительных изменений в остальной конструкции.

Припаяйте компоненты к плате в соответствии со схемой или наложением компонентов, с выводами проводов к потенциометру, входу переменного тока и выходу.

Если вы используете настенный адаптер переменного тока в постоянный, вы можете не использовать диоды D1, D2, D3 и D4 и припаять провода постоянного тока к отверстиям с маркировкой DC+ и DC-. Убедитесь, что вы правильно поняли полярность.Но это ТОЛЬКО если у вас есть вход постоянного тока. Если вы используете источник переменного тока (т.е. трансформатор), вы игнорируете маркировку DC+ и DC- и следуете оригинальной схеме/наложению компонентов.

(ВНИМАНИЕ: если вы подключите переменный ток к DC+ и DC-, вся плата загорится с громким хлопком, и это считается плохой вещью! Так что будьте осторожны, если вы новичок в этом деле ;-])

Если вы используете регулятор типа ТО-3, вам также потребуются провода для его подключения, припаяйте их к контактным площадкам ТО-220 и следите за тем, чтобы провода не касались друг друга! Если вы используете тип TO-220, для которого предназначена плата, вы можете либо припаять его напрямую, если вы хотите, чтобы радиатор был прикреплен к плате, либо припаять вышеупомянутую проводку, если вы хотите, чтобы радиатор был отдельным.

Важно: Убедитесь, что радиатор надежно закреплен на плате, прежде чем прикручивать к нему регулятор TO-220, чтобы избежать растрескивания пайки! Не делайте как я и прикрепите радиатор только к регулятору. 😉 Извиняюсь, что я давно сделал его своим первым блоком питания, и совсем недавно разработал для него новый корпус 😉

Есть два места для конденсаторов входного фильтра (C1 и C2), поэтому вы можете использовать либо два меньшего размера, либо один большего размера.Я указал 4700 мкФ в списке материалов, это будет хорошо для LM317, но в идеале вам нужна как можно большая входная емкость. У вас никогда не может быть слишком большой входной емкости! 😀

То, что делают эти конденсаторы, очень просто и понятно. Он берет ваше выпрямленное входное напряжение, поступающее от диодов мостового выпрямителя, и сглаживает его. Это будет выглядеть примерно так:

Переменный ток: измеряется на выходе трансформатора.«Выпрямленный» измеряется по маркировке DC+ и DC-, так он выглядит без конденсатора вообще .

Чтобы выглядеть примерно так:

Вот как измеряется одна и та же точка с входной емкостью 6900 мкФ (слева) или 2200 мкФ (справа). Оба с нагрузкой 250 мА. Обратите внимание, что этот сигнал передается по переменному току через осциллограф, чтобы увидеть детали.Это означает, что вы увидите только изменение сигнала, а не фактическое напряжение постоянного тока. Пиковое напряжение составляет 32 В, но обратите внимание, как оно падает сейчас на 0,5 В (изображение слева) по сравнению с предыдущим периодом, когда оно опускалось до 0 В.

Происходит зарядка и разрядка конденсатора(ов).

Если вы потребляете постоянный ток от вашего источника питания, ваша нагрузка будет разряжать конденсаторы в течение фиксированного периода времени, но тем временем вы заряжаете конденсаторы, подавая на них импульсный ток с помощью «выпрямленного» сигнала, который вы видели выше.

Поскольку конденсаторы будут заряжаться только тогда, когда напряжение «выпрямленного» сигнала выше, чем напряжение в реальных конденсаторах, вы увидите эти скачки или то, что называется пульсацией, на частоте 100 Гц (по крайней мере, в Европе это будет 120 Гц). хз в некоторых местах).

Чем выше потребляемый ток, тем быстрее разряжаются конденсаторы, а значит, больше пульсация. Но также, увеличивая емкость, вы снижаете пульсации, потому что они будут дольше разряжаться, а заряжаться с той же частотой.

Большая часть этих пульсаций в любом случае забирается регулятором, но небольшая часть все же попадает на выход. Основная проблема заключается в том, что ваш максимальный стабильный выход будет на несколько вольт ниже нижнего пика вашей пульсации. Скажем, у вас на входе 32 вольта, как и у меня, но вместо пульсаций 0,5 В у вас пульсации 10 В (немного экстремально, да), это означает, что ваш максимальный выход будет ниже 20 В по сравнению с, возможно, около 28 В с низкая пульсация 0,5 v.

Мой совет: берите ДОСТАТОЧНУЮ входную емкость, конденсаторы не такие дорогие!

Перед пайкой электролитических конденсаторов убедитесь, что вы правильно соблюли полярность.Минусовая клемма будет отмечена на конденсаторе.

То же самое относится и к диодам, у которых маркируется катод.

Припаянная плата выглядит так. Опять же, вам не следует монтировать радиатор таким образом, если вы можете этого избежать!

Теперь припаяйте провода туда, где они должны быть, возможно, вы захотите сначала установить все в корпус.

Поскольку выходные провода должны быть максимально короткими, постарайтесь установить плату ближе к клеммам.

Вы хотите, чтобы ваш отрицательный выход направлялся непосредственно на отрицательную клемму. Но плюсовой вывод должен идти на выключатель нагрузки, затем с другой стороны выключателя на плюсовую клемму. Используйте толстый провод, рассчитанный на больший ток, чем вам нужно. Пока вы это делаете, припаяйте дополнительный провод к горячей стороне выключателя нагрузки, другими словами, этот провод не должен отключаться выключателем. Этот провод может быть тонким, потому что он предназначен только для измерения выходного напряжения с помощью панельного измерителя.Подключите этот провод к сенсорному входу цифрового измерителя или к положительному входу аналогового измерителя.

Подключите потенциометр. Существуют разные выводы для разных потенциометров, поэтому я предлагаю вам измерить сопротивление между клеммами, когда потенциометр повернут до упора вниз (против часовой стрелки). Вы будете использовать две клеммы с сопротивлением в несколько ом (если есть). Припаяйте эти две к контактным площадкам с пометкой POT на плате (обратите внимание, что на плате используются только две верхние контактные площадки), которые идут куда не имеет значения, но если вы хотите «правильно» припаяйте вайпер к круглым контактную площадку, а другой провод к квадратной контактной площадке.

Оставляем последнюю клемму горшка неподключенной. (но некоторые могут возразить, что он должен быть подключен к GND. Вы можете сделать это, если чувствуете это, но только если у вас «правильная» приведенная выше проводка.)

Вход переменного тока на плату должен быть припаян к вторичной обмотке трансформатора. Если у вас есть трансформатор с разделенной вторичной обмоткой, вы можете добавить переключатель между ними, чтобы изменить напряжение, подаваемое на плату. Это должен быть переключатель типа ON-ON, то есть в одном положении контакт 1 будет подключен к контакту 2, а в другом положении контакт 3 будет подключен к контакту 2.Есть два разных способа работы сплит-трансформатора. У вас есть три или четыре контакта / провода, выходящие из него. В данном случае это ничего не изменит. На рисунке ниже тип 1 представляет собой трехпроводной тип, а тип 2 — четырехпроводной тип. В этом случае нам нужен тип 1, но вы можете превратить тип 2 в тип 1, просто спаяв два провода вместе, как показано на схеме подключения переключателя ниже.

Различные типы трансформаторов.

Проводка выключателя трансформатора .

Трансформатор должен быть помечен, какие провода к чему, и вы не хотите, чтобы они были неправильно подключены! И будьте осторожны при работе с трансформаторами, в этих штуках много энергии!

Подсоедините сетевые провода к первичной стороне трансформатора с помощью выключателя и держателя предохранителя последовательно, как показано выше. Используйте держатель предохранителя, предназначенный для сети!

Используйте резиновое защитное кольцо в местах, где сетевой провод входит в корпус, чтобы кабель не перерезался со временем краем.Также убедитесь, что вы не можете толкать или тянуть кабель внутрь или наружу коробки. Либо прижмите его к корпусу, либо добавьте упоры как внутри, так и снаружи корпуса.

Термоусадка ВСЕХ сетевых проводов, чтобы не было оголенной меди или соединений!

Значение предохранителя можно рассчитать путем деления номинальной мощности трансформатора в ВА на среднеквадратичное напряжение сети. В моем случае 100 ВА / 230 В = 0,435 Ампер или что равно 435 мА. Я использовал предохранитель на 315 мА, так как знаю, что мой блок питания все равно не будет потреблять такой большой ток.

Как было сказано ранее, если вы не хотите возиться с проводами питания, чего не следует делать, если вы не уверены в какой-либо мелкой детали. Вы можете использовать сетевой адаптер переменного тока в постоянный. Припаяйте провода к DC+ и DC-. Еще раз проверьте полярность!

Обзор компонентов:

D1–D4: входные выпрямительные диоды — диод 1N5402 (см. список материалов)

D5: Защитный диод для регулировочного штифта — 1N4002 или аналогичный.(Не критично, подойдет любой диод на 1 ампер с номинальным напряжением выше максимального)

D6: Защитный диод регулятора. 1N4002 или выше. (Защита от более высокого напряжения, подаваемого на положительную клемму, по сравнению с входом)

C1 + C2: Конденсаторы входного фильтра. Суммарное значение должно быть больше 4700 мкФ для выходного сигнала 1 ампер. Номинальное напряжение 50 В или выше. (один можно опустить)

C3: Отрегулируйте конденсатор штырькового фильтра. 2,2 мкФ 50В.(Должно быть от 1 до 10 мкФ, но вы не хотите, чтобы значение было слишком большим)

C4 + C5: Выходной конденсатор. 4,7 мкФ 50В. (Достаточно от 2,2 до 10 мкФ. C5 — электролитический, а C4 — керамический или пленочный конденсатор на 100–250 нФ. C4 не является обязательным)

R1: рассчитанное значение. (см. раздел о «регулировке напряжения»)

POT: потенциометр от 5 кОм до 10 кОм (см. раздел «Регулировка напряжения»)

TO-220: Регулятор напряжения, например, LM317 (см. раздел «Выберите регулятор напряжения»)

Скачиваний:

Макет: PSU_layout.pdf –  (распечатайте эту версию в формате PDF, а не версию в формате .jpg ниже)

Схема:

Zone.com — электронные комплекты, электронные проекты, электронные схемы, самодельная электроника

Простой источник питания для регулируемого напряжения и тока

Иногда требуется простой аналоговый источник питания с регулируемым выходным напряжением и регулируемой функцией ограничения тока. В этой статье представлен простой блок питания с регулируемым регулятором LM350, который обеспечивает переменное выходное напряжение до 17 В и максимальный выходной ток ниже 2 А.LM350 имеет более высокую рассеиваемую мощность по сравнению с общедоступным регулируемым стабилизатором напряжения LM317 и, следовательно, имеет более высокий гарантированный выходной ток. Этот блок питания может быть полезен в лабораториях и для хобби-проектов.

Принципиальная схема блока питания показана на рис. 1. Он построен на основе мостового выпрямителя (BR1), регулируемого стабилизатора напряжения LM350 (IC1), транзисторов BC327(T1) и BC337(T2) и некоторых других компонентов.

Вход на разъем CON1 может быть переменным или постоянным током.Если вы используете трансформатор со среднеквадратичным значением от 18 до 20 В с номинальным током 2 А, вы можете иметь выходное напряжение V _OUT1 от 1,2 В до примерно 16,5 В, доступное на CON3, и V _OUT2 от 0 В до 15 В, доступное на CON2. Вход защищен предохранителем F1 на 2А. Конденсаторы С3 и С5 (2200 мкФ) являются основными фильтрующими конденсаторами.

Входное напряжение ограничено максимальным входным напряжением микросхемы LM350. Максимальная рассеиваемая мощность LM350 составляет около 25 Вт.

Согласно техпаспорту, входное напряжение LM350 может быть от 4.от 5 В до 35 В, а выходное напряжение можно регулировать от 1,2 В до 33 В; однако нам нужно выходное напряжение ниже 17В.

Выходное напряжение В _OUT1 можно рассчитать, используя следующую зависимость:
В _OUT1 =1,25 В (1+(VR2+VR3)/R7))

Выходное напряжение V _OUT2 примерно на 1,5 В ниже, чем V _OUT1 , и, следовательно, может начинаться с 0 В.

Транзисторы T1 и T2 реализованы для регулируемой функции ограничения тока вместе с потенциометром VR3.Минимальный выходной ток составляет около 0,35 А и зависит от резисторов R2 и VR3.

Очиститель VR3 должен быть в крайнем правом положении, чтобы получить минимальный выходной ток, и в крайнем левом положении, чтобы получить максимальный выходной ток. Максимальный выходной ток около 2А. Когда VR1 настроен на максимальный выходной ток, T1 и T2 будут включены, а LED2 будет светиться. В противном случае Т1 и Т2 будут выключены, а также будет выключен светодиод 2.

Конденсаторы С4 и С9 предотвращают колебания Т1 и Т2 во время переходных фаз.Выходное напряжение регулируется с помощью VR1 и VR3. VR2 используется для грубой настройки, а VR3 используется для более точной настройки выходного напряжения.

Строительство и испытания

Схема печатной платы для этой схемы питания показана на рис. 2, а схема ее компонентов на рис. 3. Соберите схему на разработанной печатной плате или макетной плате. Подключите вход от 18 до 20 В среднеквадратичного значения к CON1. Свечение LED1 указывает на наличие питания в цепи. LED2 светится, когда от нагрузки потребляется более высокий ток.LED3 светится, когда доступны выходы на CON2 и CON3.

Для загрузки PDF-файлов печатной платы и компоновки компонентов:

Измерьте выходные сигналы на CON2 и CON3 с помощью вольтметра. Вы должны быть в состоянии получить выходное напряжение VOUT1 от 1,2 В до примерно 16,5 В, а VOUT2 от 0 В до 15 В в зависимости от положения VR2 и VR3.

Петре Цв Петров был научным сотрудником и доцентом в Техническом Университете Софии, Болгария и экспертом-преподавателем в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко.Сейчас работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии

Регулируемый настольный источник питания

Высоковольтные регулируемые блоки питания

%PDF-1.4 % 1 0 объект >поток application/pdfВысоковольтные регулируемые источники питания

Простая схема двойного источника питания с переменным напряжением (от -14 В до 14 В)

Многие схемы Analog Electronic требуют двойных шин питания для правильной сбалансированной работы, одна из которых является схемой операционного усилителя.Отрицательное напряжение питания также требуется в цифровых системах, таких как аналого-цифровые преобразователи, операционные усилители и компараторы. В нашем предыдущем уроке мы создали схему двойного источника питания +12 В и -12 В, а также схему двойного источника питания +5 В и -5 В, но выходы этих цепей фиксированы, поэтому в этом уроке мы собираемся разработать переменную Схема с двойным источником питания постоянного тока , которая может обеспечивать переменное выходное напряжение в диапазоне от 14 В до -14 В. Задача преобразования напряжения выполняется в четыре этапа: работа трансформатора, выпрямление, сглаживание и регулирование.

Для выполнения этого проекта необходимы следующие компоненты:

Полная схема сборки регулируемого регулятора отрицательного напряжения показана ниже.Эта схема состоит из трансформатора, за которым следует схема выпрямителя, сглаживающий конденсатор и, наконец, регулятор напряжения.

Эту схему можно разделить на четыре части. Первый — это Transformer operation . Здесь мы сначала преобразуем 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с помощью понижающего (220 В/12 В) трансформатора с центральным отводом. Вторая часть — это Rectification . Затем выходной сигнал трансформатора направляется в схему выпрямителя. Эта схема преобразует 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока.Третья часть Сглаживание — Выход схемы выпрямителя имеет пульсирующий характер, для преобразования его в чистый постоянный ток; мы подключили конденсатор через нагрузку. Его также называют фильтрованием. Последняя часть — Положение . Наконец, выходной сигнал конденсатора отправляется на микросхемы регулятора напряжения LM317T и LM337T, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение. Все эти четыре части объясняются ниже:

1. Работа трансформатора:

Первым шагом является преобразование 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с помощью понижающего трансформатора.Первичная обмотка трансформатора с центральным ответвлением подключена к бытовой электросети (230 В переменного тока, 50 Гц), а выходной сигнал берется со вторичной обмотки трансформатора с центральным отводом. Трансформатор с центральным отводом также известен как двухфазный трехпроводной трансформатор. Он используется для понижения напряжения с 220 В переменного тока до 12 В переменного тока. На рисунке ниже мы видим, что разница напряжений между двумя внешними обмотками (T1 и T3) в два раза превышает разницу напряжений между средней (T2) и внешней обмоткой (T1 или T3).Напряжение между Т1 и Т2 не совпадает по фазе на 180 градусов друг с другом.

2. Исправление:

На этом шаге мы собираемся преобразовать переменный ток в постоянный с помощью мостового выпрямителя . Схема выпрямителя преобразует питание переменного тока в питание постоянного тока. Эта схема выполнена с помощью диодов. Мы использовали силовой диод (1N5822 CY) для создания схемы выпрямителя. Этот конкретный диод используется из соображений безопасности и гибкости.Если мы используем диод с малым номиналом ампера, то он может выйти из строя из-за скачков тока.

можно использовать по отдельности или соединять вместе для создания различных схем выпрямителей, таких как двухполупериодные и двухполупериодные схемы выпрямителя. На изображении ниже силовой диод ведет себя как однополупериодный выпрямитель.

Мы можем преобразовать переменный ток в постоянный, используя два типа выпрямительных цепей. Одна представляет собой схему однополупериодного выпрямителя , а другая представляет собой схему двухполупериодного выпрямителя.В схеме однополупериодного выпрямителя выходное напряжение становится половиной входного напряжения, и мы можем спроектировать его, используя два диода, а в схеме двухполупериодного выпрямителя выходное напряжение равно входному напряжению, мы проектируем полное схема волнового выпрямителя с использованием четырех диодов. Здесь мы использовали схему двухполупериодного выпрямителя. На изображении ниже мы видим схему двухполупериодного выпрямителя.

Выходное напряжение схемы двухполупериодного выпрямителя:                                          

В  DC  = 2 В  макс  / π = 0.637 В  МАКС.  = 0,9 В  СКЗ  

Формы входного и выходного напряжения схемы двухполупериодного выпрямителя показаны ниже.

На выходе выпрямителя не чистый постоянный ток, но он содержит пульсации.

3. Сглаживание:

Выход схемы выпрямителя носит пульсирующий характер, поэтому мы используем сглаживающие конденсаторы, чтобы получить чистый постоянный ток. Сглаживающий конденсатор, включенный параллельно нагрузке на выходе двухполупериодной мостовой выпрямительной схемы.Мы используем электролитический конденсатор для сглаживания. Здесь мы использовали два электролитических конденсатора по 1000 мкФ

Сглаживающий конденсатор, подключенный к схеме двухполупериодного выпрямителя, показан на рисунке ниже.

4. Регламент:

Выходной сигнал конденсатора направляется на микросхемы регулятора напряжения, которые обеспечивают требуемое выходное напряжение. Здесь мы использовали две микросхемы регулятора переменного напряжения, одну для переменного положительного напряжения (LM 317T), а другую для переменного отрицательного напряжения (LM 337T).

LM317 T (переменный регулятор положительного напряжения)

LM317 T — трехполюсный регулируемый регулятор положительного напряжения. Он может подавать ток 1,5 А с выходным напряжением в диапазоне от 1,25 В до 37 В. LM317T устойчив к короткому замыканию благодаря встроенным возможностям ограничения тока и отключения.

Выход LM317 рассчитывается с использованием отношения двух резисторов R1 и R2, которые образуют цепь делителя напряжения на выходной клемме, как показано на данном рисунке.

Выходное напряжение LM317T можно рассчитать по приведенной ниже формуле.

Vout = 1,25 (1 + R2/R1) 

LM337 T (переменный регулятор отрицательного напряжения)

LM337 T – трехполюсный регулируемый регулятор отрицательного напряжения. Он может подавать ток 1,5 ампера с выходным напряжением в диапазоне от -1,25 В до -37 В. LM337T устойчив к короткому замыканию благодаря встроенным функциям ограничения тока и отключения.

Выход LM337 рассчитывается с использованием отношения двух резисторов R1 и R2, которые образуют цепь делителя напряжения на выходной клемме, как показано на данном рисунке.

Выходное напряжение LM317T можно рассчитать по следующей формуле:

Vout = -1,25 (1 + R2/R1) 

Наконец, мы использовали модуль отображения напряжения. В этом модуле отображения мы показали значение положительного напряжения. Невозможно отобразить отрицательное напряжение в модуле отображения напряжения, поскольку этот модуль может отображать только значение от 0 до 30 вольт.

Изготовление печатной платы для регулируемого двойного источника питания

Теперь, когда у нас есть схема, мы можем приступить к компоновке печатной платы для цепи регулируемого двойного источника питания.Вы можете спроектировать печатную плату, используя любое программное обеспечение для печатных плат по вашему выбору. Если вы новичок в мире печатных плат, мы рекомендуем вам ознакомиться с руководством по началу работы по проектированию печатных плат. Если вы хотите пропустить процессы проектирования, вы также можете загрузить файл Gerber этого проекта портативной игровой консоли, используя ссылку ниже:

Ссылка на файл Gerber

Ниже представлены 2D-модели верхнего и нижнего слоев платы ультразвуковой линейки:       

Вы также можете ознакомиться с другими проектами печатных плат, которые мы ранее создали на Circuit Digest, если вам это интересно.

После того, как мы получили печатную плату от производителя печатных плат, мы приступили к сборке печатной платы. Полностью распаянная плата выглядит следующим образом:     

После пайки компонентов на печатной плате следующей задачей является тестирование схемы. Для этого я подключил блок питания 220В к понижающему трансформатору.Выходное показание схемы отображается на модуле отображения напряжения. Положительное и отрицательное напряжение можно изменить с помощью подстроечных потенциометров, подключенных к обеим сторонам печатной платы. Невозможно отобразить отрицательное напряжение в модуле отображения напряжения, потому что этот модуль может отображать только значение от 0 до 30 вольт, поэтому мы использовали мультиметр для отображения отрицательного напряжения.

Итак, вот как можно спроектировать схему с двойным источником питания . Надеюсь, вам понравился проект и вы узнали что-то полезное. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев ниже или используйте наш форум, чтобы начать обсуждение по этому вопросу.

DIY Регулируемая плата блока питания 0-30В, 2мА-3А | ЭЛЕКТРОИНДИЯ — Поделиться проектом

Пару месяцев назад я купил «Raspberry Pi Pico», чтобы получить некоторый практический опыт и создать с его помощью несколько потрясающих проектов. Но с тех пор он просто лежит у меня на столе и пылится. Сегодня, после очень долгого ожидания, я, наконец, решил создать короткий видеоурок, чтобы показать вам, ребята, как начать работу с Raspberry Pi Pico.Рассматриваемые темы В этом уроке я собираюсь обсудить: 1. Что такое Raspberry Pi Pico? 2. Технические характеристики платы3. Как запрограммировать Pico с помощью C/C++ и MicroPython a. Программирование Raspberry Pi Pico с помощью «Arduino IDE» i. Подготовка Arduino IDE ii. Загрузка примера Blink iii. Демо б. Программирование Raspberry Pi Pico с использованием «Tonny Python IDE» i. Установка MicroPython на Pico ii. Установка Tonny Python IDE iii. Загрузка примера Blink iv. Демо4. Разница между Raspberry Pi Pico и Arduino5.Преимущества и недостатки этой платы Что такое Raspberry Pi Pico? Raspberry Pi Pico — недорогой микроконтроллер. Он может использоваться для управления другими электронными модулями и датчиками так же, как и любой другой микроконтроллер. Pico — это не одноплатный компьютер с Linux, а скорее микроконтроллер, такой как Arduino. Поскольку это микроконтроллер, он не несет всех накладных расходов, которые приносит компьютер, и, следовательно, потребляет гораздо меньше тока. на самом деле он больше похож на Arduino, чем на Raspberry Pi. Pico не является конкурентом Raspberry Pi Zero, на самом деле он может работать вместе с обычным Pi.Pico поддерживает макет и имеет 40 контактов GPIO, работающих при напряжении 3,3 В (по 20 с каждой стороны). Он оснащен двухъядерным процессором ARM Cortex M0+. Мозг Пико — микросхема микроконтроллера RP2040 разработана Raspberry Pi в Великобритании. Он может питаться либо через порт micro USB, либо через контакт VSYS GPIO, обеспечивая напряжение в диапазоне от 1,8 В до 5,5 В. Технические характеристики PicoRaspberry Pi Pico абсолютно отличается от всех других моделей Raspberry Pi. Pico — один из первых микроконтроллеров, использующих процессор RP2040 «Pi Silicon».Это специальная «система на чипе» (SoC), разработанная командой Raspberry Pi в Великобритании, которая оснащена двухъядерным процессором Arm Cortex M0+ с тактовой частотой 133 МГц, 264 КБ SRAM и 2 МБ флэш-памяти для хранения файлов на нем. Технические характеристики:- Микроконтроллер: RP2040, разработанный Raspberry Pi в Великобритании- Процессор: двухъядерный процессор Arm Cortex-M0+, гибкая тактовая частота до 133 МГц- Входная мощность: 1,8–5,5 В постоянного тока- Рабочая температура: от -20°C до +85 °C- Размеры: 51,0 x 21,0 мм — Встроенные датчики: датчик температуры — Память: 264 КБ встроенной внутренней SRAM и может поддерживать до 16 МБ внешней флэш-памяти 2 МБ встроенной флэш-памяти QSPI (Adafruit’s Feather RP2040, функции 16 МБ памяти) — GPIO: он имеет 40 сквозных контактов GPIO, также с зубчатым краем — 26 × многофункциональный 3.Контакты GPIO 3 В, которые включают в себя 3 аналоговых входа (аналоговые входы — это то, чего не хватает Raspberry Pi. Они используют переменное напряжение для подключения к таким устройствам, как потенциометры, джойстик или LDR) — 2 × SPI, 2 × I2C, 2 × UART, 3 × 12-разрядных АЦП, 16 × управляемых каналов ШИМ — 8 × программируемых конечных автоматов ввода-вывода (PIO) для пользовательской поддержки периферийных устройств, которые могут разгрузить многие виды критичных по времени процессов от ЦП — Другие особенности: — 1 × содержит 1 × Контроллер USB 1.1 и PHY с поддержкой хоста и устройства. Точные часы и таймер на кристалле. Режимы ожидания и ожидания с низким энергопотреблением. Pi Computers — обеспечивает программирование методом перетаскивания с использованием запоминающего устройства через USB. Самый большой недостаток Raspberry Pi Pico заключается в том, что на нем нет Wi-Fi или Bluetooth.ESP32 и ESP8266, которые вы можете купить по сходной цене, поставляются с Wi-Fi и Bluetooth (ESP32). Конечно, мы можем добавить беспроводную связь через внешние компоненты, однако для ее работы потребуются немного больше знаний и опыта. прошить код на микроконтроллер через USB. Схема распиновки: Вот вид сверху на распиновку на Raspberry Pi Pico. Метки контактов находятся на нижней стороне платы.Как запрограммировать Pico с использованием C/C++ и MicroPythonPi Foundation официально поддерживает MicroPython и C/C++, однако язык программирования высокого уровня, такой как CircuitPython (разветвление MicroPython, созданное Adafruit), и редактор Drag and Drop Python, такой как Pico Piper, который добавляет дополнительные улучшения и может использоваться для программирования плат Pico. Программирование Raspberry Pi Pico с использованием Arduino IDEPython и C/C++ отлично подходит для программирования Picos. Однако возможность программировать Pico точно так же, как Arduino, поможет нам интегрировать Pico в экосистему Arduino.Одна из лучших причин для этого — доступность библиотек для интеграции модулей, датчиков и других сложных вещей без необходимости писать весь код с нуля. Подготовка Arduino IDEДля запуска откройте Tools > Доски > Диспетчер плат и найдите «Pico», выберите «Arduino Mbed OS RP2040 Boards» и нажмите кнопку «Установить». Подключите кабель micro USB к Pico, а затем нажмите и удерживайте кнопку «BOOTSEL», прежде чем подключать USB-кабель к компьютеру.Отпустите BOOTSEL, как только диск RPI-RP2 появится на вашем компьютере. Теперь перейдите в Инструменты > Port, и теперь вы сможете увидеть номер COM-порта.ii. Загрузка примера BlinkПерейдите в раздел «Файлы» > Примеры > Основы > Моргните и нажмите «Загрузить», это загрузит код на плату Pico.iii. ДемонстрацияПосле того, как IDE завершит загрузку кода, вы увидите, как мигает встроенный светодиод Pico. Теперь вы можете использовать Pico как Arduino и программировать его с помощью Arduino IDE. Программирование Raspberry Pi Pico с помощью Tonny Python IDE. его на компьютер через USB, а затем перетаскивая на него файлы.я. Установка MicroPython на PicoДля установки MicroPython на Pico требуется скопировать на него файл «UF2». Файл UF2 представляет собой «файл двоичных данных», который содержит программу, которую можно перенести с ПК на микроконтроллер, такой как печатная плата Arduino или Pico. Чтобы загрузить MicroPython на Pico:1. Загрузите «Файл MicroPython UF2» по ссылке, указанной в описании ниже.2. Подключите кабель micro USB к Pico, а затем нажмите и удерживайте кнопку «BOOTSEL», прежде чем подключать кабель USB к компьютеру.Отпустите BOOTSEL, как только на вашем компьютере появится диск RPI-RP2.3. Перетащите файл UF2 на том RPI-RP2. 4. Ваш Pico перезагрузится. Вот и все, теперь вы используете MicroPython на своем Pico.ii. Установка Tonny Python IDE Для написания кода и сохранения файлов в Pico мы будем использовать «Thonny Python IDE». Thonny поставляется со встроенным Python 3.7, поэтому для изучения программирования вам понадобится всего одна простая программа установки. Для начала: 1. Загрузите и установите «Thonny» бесплатно с веб-сайта Thonny для вашей версии ОС.Ссылка на сайт в описании ниже. Примечание. Если вы используете «Raspberry Pi OS», на ней уже установлен Thonny, но, возможно, потребуется обновить его до последней версии sudo apt update && sudo подходящее обновление -y2. Подключите Raspberry Pi Pico к компьютеру. Затем в Thonny выберите Инструменты > Параметры и перейдите на вкладку «Интерпретатор». В раскрывающемся списке интерпретатора выберите «MicroPython (Raspberry Pi Pico)». Выпадающее меню порта можно оставить для «автоматического обнаружения Pico».Нажмите «ОК», чтобы закрыть. 3. Появится всплывающая оболочка Python под названием «REPL» (чтение, оценка, печать, цикл), показывающая, что Pico подключен и работает.iii. Загрузка Blink Пример1. Щелкните на панели главного редактора Thonny и введите следующий код, чтобы переключить встроенный светодиод. Из импорта машины Pin, Timerled = Pin(25, Pin.OUT)timer = Timer()def blink(timer):led.toggle() timer.init (частота = 2,5, режим = Timer.PERIODIC, обратный вызов = мигание) 2. Нажмите кнопку «Выполнить», чтобы выполнить код. 3. Тонни спросит, хотите ли вы сохранить файл на «Этот компьютер» или «Устройство MicroPython».Выберите «Устройство MicroPython». Введите «blink.py» в качестве имени файла. Убедитесь, что вы ввели «.py» в качестве расширения файла, чтобы Тонни распознал его как файл Python. IV. Демонстрация Теперь вы должны увидеть, как встроенный светодиод включается и выключается, пока вы не нажмете кнопку «Стоп». Разница между Raspberry Pi Pico и Arduino* До Raspberry Pi Pico компания Raspberry Pi всегда была известна своими одноплатными компьютерами. Однако в 2021 году Raspberry Pi Foundation сделала несколько шагов вперед и выпустила Raspberry Pi Pico, бросив прямой вызов Arduino и всем другим микроконтроллерам на основе плат.* Arduino впервые был представлен в 2005 году, и с тех пор на рынке были проданы миллионы модулей Arduino. По сравнению с этим отклик, полученный Pico после первого запуска в 2021 году, просто ошеломляет*. Оба устройства предназначены для автоматизации приложений, не требующих вмешательства человека. * Pico можно использовать отдельно или в сочетании с Arduino для целей автоматизации и искусственного интеллекта. * Оба модуля различаются по энергопотреблению, стоимости, функциональности и цене. * Платы Pico поставляются не распаянными, а Arduino поставляется предварительно припаянными или не распаянными.* Модуль Pico поддерживает MicroPython и C/C++, в то время как коды Arduino написаны на C/C++ с использованием Arduino.IDE. Итак, какой из них выбрать… Pico или Arduino? Преимущества и недостатки Теперь давайте посмотрим на плюсы и минусы этого микроконтроллера. board.Преимущества: * Raspberry Pi Pico — дешевый, очень маленький и простой в использовании микроконтроллер * Pico — это двухъядерное устройство, соединенное с высокопроизводительной шинной матрицей, что означает, что оба его ядра могут дать вам полную производительность одновременно * Pico потребляет очень низкое энергопотребление * Pico подходит для макетной платы * Pico можно запрограммировать с помощью C/C++ и MicroPython * Pico можно запрограммировать с помощью Arduino IDE * Pico имеет 26-кратную многофункциональность 3.Контакты GPIO 3 В (23 цифровых + 3 аналоговых) * Pico поставляется с 8 программируемыми входами/выходами (PIO) и 2 аналоговыми входами * Pico загружается быстро и не требует безопасного завершения работы Недостатки: * Pico полностью лишен WiFi и Bluetooth без каких-либо дополнительных ons * На верхней стороне платы отсутствует маркировка GPIO * Плата поставляется не распаянной, поэтому вам придется припаять контакты разъема или установить ее на поверхность, чтобы использовать ее в своем проекте * Контакты GPIO рассчитаны на 3,3 В, что можно рассматривать как недостаток, однако устройства, рассчитанные на 5 В, все еще могут использоваться с 3 В через делитель напряжения или преобразователь логического уровня.* Pico по-прежнему использует порт micro-USB. В то время как многие другие микроконтроллеры перешли на USB-C, Pico по-прежнему поставляется с портом micro-USB. и великолепный Raspberry Pi Pico в вашем следующем проекте. Бьюсь об заклад, в вашей голове должно быть много проектных идей, так что берите все необходимое и начинайте программировать. И чего же вы ждете??? Спасибо Еще раз спасибо за проверку моего поста. Я надеюсь, что это поможет вам.Если вы хотите поддержать меня, подпишитесь на мой канал YouTube: https://www.youtube.com/user/tarantula3Сообщения в блоге: https://diyfactory007.blogspot.com/2022/01/getting-started-with-raspberry-pi -pico.htmlVideo: https://youtu.be/vO_2XWJDF70Другие ресурсы:Техническое описание RP2040: https://datasheets.raspberrypi.com/rp2040/rp2040-datasheet.pdfПроектирование оборудования с RP2040: https://datasheets.raspberrypi.com/ rp2040/hardware-design-with-rp2040.pdfТехническое описание Raspberry Pi Pico: https://datasheets.raspberrypi.com/pico/pico-datasheet.pdfНачало работы с Raspberry Pi Pico: https://datasheets.raspberrypi.com/pico/getting-started-with-pico.pdfMicroPython UF2: https://micropython.org/download/rp2-pico/rp2-pico-latest. Веб-сайт uf2Thonny: https://thonny.org/Piper Make: https://make.playpiper.com/CircuitPython 7.1.0: https://circuitpython.org/board/raspberry_pi_pico/Support My Work: BTC: 1M1PdxVxSTPLoMK91XnvEPksVuAa4J4dDpLTC: MQFkVkWimYngMwp5SMySbMP4 : DDe7Fws24zf7acZevoT8uERnmisiHwR5stETH: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60BAT: 0x939aa4e13ecb4b46663c8017986abc0d204cde60LBC: bZ8ANEJFsd2MNFfpoxBhtFNPboh7PmD7M2Thanks, ча снова в моей следующей статье.