Как из 220в получить 12в без трансформатора: Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

Содержание

Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

1.Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

1. С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.

2. При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.

3. Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

1.1 Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии. Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

1.2 При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение. Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц. Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).


Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U2.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

2. Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

1. Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц. Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

2. Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети. В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

· аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;

· стационарные насосы для полива огородов;

· аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;

· системы видеонаблюдения и сигнализации;

· батареечные радиоприемники и плееры;

· ноутбуки (нетбуки) и планшеты;

· галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

· портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;

· паяльные станции и электропаяльники;

· зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;

· слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;

· детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;

· различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Как получить постоянное напряжение из переменного

Осциллограмма постоянного напряжения

Давайте для начала уточним, что мы подразумеваем под “постоянным напряжением”. Как гласит нам Википедия, постоянное напряжение (он же и постоянный ток)  –  это такой ток, параметры,свойства и направление которого не изменяются со временем. Постоянный ток течет только в одном направлении и для него частота равна нулю.

Осциллограмму постоянного тока мы с вами рассматривали в статье Осциллограф. Основы эксплуатации:

Как вы помните, по горизонтали на графике у нас время (ось Х), а по вертикали напряжение (ось Y).

Для того, чтобы преобразовать переменное однофазное напряжение одного значения в  однофазное переменное напряжение меньшего (можно и большего) значения, мы используем простой однофазный  трансформатор. А для того, чтобы преобразовать в постоянное пульсирующее напряжение, мы с вами после трансформатора подключали Диодный мост. На выходе получали постоянное пульсирующее напряжение. Но с таким напряжением, как говорится, погоду не сделаешь.

Но как же   нам из пульсирующего постоянного напряжения

получить самое что ни на есть настоящее постоянное напряжение?

Для этого нам нужен всего один радиокомпонент: конденсатор.  А вот так он должен подключаться к диодному мосту:

В этой схеме используется важное свойство конденсатора: заряжаться и разряжаться. Конденсатор с маленькой емкостью быстро заряжается и быстро разряжается. Поэтому, для того, чтобы получить почти прямую линию на осциллограмме, мы должны вставить конденсатор приличной емкости.

Зависимость пульсаций напряжения от емкости конденсатора

Давайте же рассмотрим на практике, зачем нам надо ставить конденсатор большой емкости. На фото ниже у нас три конденсатора различной емкости:

Рассмотрим первый. Замеряем его номинал с помощью нашего LC – метр. Его емкость 25,5 наноФарад или 0,025микроФарад.

Цепляем его к диодному мосту по схеме выше

И цепляемся осциллографом:

Смотрим осциллограмму:

Как вы видите, пульсации все равно остались.

[quads id=1]

Ну что же, возьмем конденсатор емкостью побольше.

Получаем 0,226 микрофарад.

Цепляем к диодному мосту также, как и первый конденсатор снимаем показания с него.

А вот собственно и осциллограмма

 

Не… почти, но все равно не то. Пульсации все равно видны.

Берем наш третий конденсатор. Его емкость 330 микрофарад.  У меня даже LC-метр не сможет ее замерить, так как у меня предел на нем 200 микрофарад.

Цепляем его к диодному мосту снимаем с него осциллограмму.

А вот собственно и она

Ну вот. Совсем ведь другое дело!

Итак, сделаем небольшие выводы:

 – чем больше емкость конденсатора на выходе схемы, тем лучше. Но не стоит злоупотреблять емкостью! Так как в этом случае наш прибор будет очень габаритный, потому что конденсаторы больших емкостей как правило очень большие. Да и начальный ток заряда будет огромным, что может привести к перегрузке питающей цепи.

 – чем низкоомнее будет нагрузка на выходе такого блока питания, тем больше будет проявляться амплитуда пульсаций. С этим борются с помощью пассивных фильтров, а также используют интегральные стабилизаторы напряжения, которые выдают чистейшее постоянное напряжение.

Как подобрать радиоэлементы для выпрямителя

Давайте вернемся к нашему вопросу в начале статьи. Как все-таки получить на выходе постоянный ток 12 Вольт для своих нужд?  Сначала нужно подобрать трансформатор, чтобы на выходе он выдавал … 12 Вольт?  А вот и не угадали!  Со вторичной обмотки трансформатора мы будем получать действующее напряжение.

где

UД – действующее напряжение, В

Umax – максимальное напряжение, В

Поэтому, чтобы получить 12 Вольт постоянного напряжения, на выходе трансформатора должно быть 12/1,41=8,5 Вольт переменного напряжения. Вот теперь порядок. Для того, чтобы получить такое напряжение на трансформаторе, мы должны убавлять или добавлять обмотки трансформатора. Формула здесь. Потом подбираем диоды. Диоды подбираем исходя из максимальной силы тока в цепи. Ищем подходящие диоды по даташитам (техническим описаниям на радиоэлементы). Вставляем конденсатор с приличной емкостью. Его подбираем исходя из того, чтобы постоянное напряжение на нем не превышало то, которое написано на его маркировке. Простейший источник постоянного напряжения готов к использованию!

Кстати,  у меня получился 17 Вольтовый источник постоянного напряжения, так как у  трансформатора на выходе 12 Вольт (умножьте 12 на 1,41).

Ну и напоследок, чтобы лучше запомнилось:

 

Показываем на примере в видео:

Схема преобразователя напряжения 6В-12В-220В » Паятель.Ру


Преобразователь служит для получения от мотоциклетного аккумулятора напряжением 6V. напряжений — постоянного тока 12V и переменного около 220V. Его можно использовать для питания 12-вольтовой электронной аппаратуры (например, мобильного трансивера малой мощности) и маломощных электроприборов, предназначенных для питания от электросети переменного тока 220V.


Частота выходного переменного напряжения около 50 Гц. Дополнив высоковольтный выход выпрямителем, можно сделать источник для питания старой ламповой аппаратуры от автономного источника. В этом случае, выход 12V не используется, накальные цепи питаются напряжением 6V, в анодные — продуктом выпрямления выхода — 220V

6 преобразователе используется обычный низкочастотный силовой трансформатор, с симметричной вторичной обмоткой 6V+6V и первичной обмоткой на 220V. Здесь он включен наоборот (вторичная симметричная обмотка стала первичной, а первичная на 220V — вторичной). Максимальная мощность в нагрузке, главным образом, зависит от того, какой мощности вы используете трансформатора.

Автор использовал трансформатор с максимальным током низковольтных обмоток 3А. то есть, допустимая мощность в нагрузке будет примерно до 15W. Вторичное переменное напряжение на холостом ходу около 240V. При подключении 15-ваттной лампы оно падает до 200V.

Преобразователь сделан по импульсной, схеме. Источником противофазных импульсов частотой 50 Гц является мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Включенные параллельно инверторы D1.4-D1.5 и D1.3-D1.6 служат буферными каскадами перед ключевыми транзисторами VT1 и VT2.

Низковольтные обмотки трансформатора включены в стоковых цепях транзисторов. На их индуктивностях выделяется переменное напряжение, которое выпрямляется выпрямителем на диодах VD1-VD2 и конденсаторе С5. Выпрямитель включен вольт-добавкой к напряжению источника питания. В результате между выходом выпрямителя и общим минусом питания образуется напряжение около 12V.

Преобразователь не стабилизирован, поэтому его выходные напряжения могут значительно изменяться под нагрузкой.

Для получения большой выходной мощности можно использовать эту же схему, но применить в ней более мощный трансформатор и более мощные ключевые транзисторы. Схему генератора импульсов можно оставить без изменения.

Блок питания. Блок питания Как сделать из 12 вольт 3.7 вольта

DC-DC преобразователь 12>3 Вольт, был создан для запитки маломощных плееров с питанием от двух пальчиковых батареек. Поскольку плееры были предназначены для работы в автомобиле, а бортовая сеть автомобиля доставляет 12 Вольт, то каким-то образом нужно было понизить напряжения до номинала 3-4 Вольт.

При заведенном двигателе автомобиля, напряжение бортовой сети повышается до 14 Вольт, это тоже нужно принять во внимание.

Недолго думая, решил изготовить самый простой понижающий преобразователь, если представленное устройство вообще можно назвать преобразователем. Конструкция DC-DC преобразователя довольно проста и основана на явлении спада напряжения, которое проходит через кристалл полупроводникового диода. Как известно, проходя через полупроводниковый диод, номинал постоянного напряжения спадает в районе 0,7 Вольт. Поэтому, чтобы получить нужный спад напряжения, были использованы 12 дешевых полупроводниковых диода серии IN4007. Это обычные выпрямительные диоды с током 1 Ампер и с обратным напряжением порядка 1000 Вольт, желательно использовать именно эти диоды, поскольку они являются самым доступным и дешевым вариантом.

Ни в коем случае не стоит использовать диоды с барьером Шоттки , на них спад напряжения слишком мал, следовательно, для наших целей они не подходят.


После диодов желательно поставить конденсатор (электролит 100-470мкФ) для сглаживания пульсаций и помех.

Выходное напряжение нашего «DC-DC преобразователя» составляет 3,3-3,7 Вольт, выходной ток (максимальный) до 1 Ампер. В ходе работы диоды должны чуток перегреваться, но это вполне нормально.


Весь монтаж можно выполнить на обычной макетной плате или же навесным образом, но не стоит забывать, что вибрации могут разрушить места припоев, поэтому в случае использования навесного варианта, диоды желательно приклеить друг к другу с помощью термоклея.


Аналогичным способом можно понизить напряжение бортовой сети автомобиля до 5 Вольт, для зарядки портативной цифровой электроники — планшетных компьютеров, навигаторов, GPS приемников и мобильных телефонов.

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

  1. Понизить напряжение без трансформатора.
  2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
  3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

Понижение напряжения без трансформатора

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

  1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
  2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
  3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

  • Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
  • Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Или такие:

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео

Как получить нестандартное напряжение, которое не укладывается в диапазон стандартного?

Стандартное напряжение – это такое напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках. Это напряжение в 1,5 Вольта, 3 Вольта, 5 Вольт, 9 Вольт, 12 Вольт, 24 Вольт и тд. Например, в ваш допотопный МР3 плеер вмещалась одна батарейка в 1,5 Вольта. На пульте дистанционного управления ТВ используются уже две батарейки по 1,5 Вольта, включенные последовательно, значит уже 3 Вольта. В USB разъеме самые крайние контакты с потенциалом в 5 Вольт. Наверное, у всех в детстве была Денди? Чтобы питать Денди нужно было подавать на нее напряжение в 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется практически во всех автомобилях. 24 Вольта используется уже в основном в промышленности. Также для этого, условно говоря, стандартного ряда “заточены” различные потребители этого напряжения: лампочки, проигрыватели, и тд.

Но, увы, наш мир не идеален. Иногда просто ну очень надо получить напряжение не из стандартного ряда. Например, 9,6 Вольт. Ну ни так ни сяк… Да, здесь нас выручает Блок питания . Но опять же, если использовать готовый блок питания, то наряду с электронной безделушкой придется таскать и его. Как же решить этот вопрос? Итак, я Вам приведу три варианта:

Вариант №1

Сделать в схеме электронной безделушки регулятор напряжения вот по такой схеме (более подробно ):

Вариант №2

На Трехвыводных стабилизаторах напряжения построить стабильный источник нестандартного напряжения. Схемы в студию!


Что мы в результате видим? Видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. ХХ – это две последние цифры, написанные на стабилизаторе. Там могут быть цифры 05, 09, 12 , 15, 18, 24. Может уже есть даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти две последние цифры говорят нам о напряжении, которое будет выдавать стабилизатор по классической схеме включения:


Здесь стабилизатор 7805 выдает нам по такой схеме 5 Вольт на выходе. 7812 будет выдавать 12 Вольт, 7815 – 15 Вольт. Более подробно про стабилизаторы можно прочитать .

U стабилитрона – это напряжение стабилизации на стабилитроне. Если мы возьмем стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатор напряжение 7805, то на выходе получим 8 Вольт. 8 Вольт – уже нестандартный ряд напряжения;-). Получается, что подобрав нужный стабилизатор и нужный стабилитрон, можно с легкостью получить очень стабильное напряжение из нестандартного ряда напряжений;-).

Давайте все это рассмотрим на примере. Так как я просто замеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, тогда бы использовал и конденсаторы. Подопытным кроликом у нас является стабилизатор 7805. Подаем на вход этого стабилизатора 9 Вольт от балды:


Следовательно, на выходе будет 5 Вольт, все таки как-никак стабилизатор 7805.


Теперь берем стабилитрон на U стабилизации =2,4 Вольта и вставляем его по этой схеме, можно и без конденсаторов, все-таки делаем просто замеры напряжения.



Опа-на, 7,3 Вольта! 5+2,4 Вольта. Работает! Так как у меня стабилитроны не высокоточные (прецизионные), то и напряжение стабилитрона может чуточку различаться от паспортного (напряжение, заявленное производителем). Ну, я думаю, это не беда. 0,1 Вольт для нас погоды не сделают. Как я уже сказал, таким образом можно подобрать любое значение из ряда вон.

Вариант №3

Есть также другой подобный способ, но здесь используются диоды. Может быть Вам известно, что падение напряжение на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода – 0,3-0,4 Вольта ? Именно этим свойством диода и воспользуемся;-).

Итак, схему в студию!


Собираем по схеме данную конструкцию. Нестабилизированное входное постоянное напряжение также и осталось 9 Вольт. Стабилизатор 7805.


Итак, что на выходе?


Почти 5.7 Вольт;-), что и требовалось доказать.

Если два диода соединять последовательно, то на каждом из них будет падать напряжение, следовательно, оно будет суммироваться:


На каждом кремниевом диоде падает по 0,7 Вольт, значит, 0,7+0,7=1,4 Вольта. Также и с германиевыми. Можно соединить и три, и четыре диода, тогда нужно суммировать напряжения на каждом. На практике более трех диодов не используют. Диоды можно ставить даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет мал.

Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.


Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник…
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания…
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок….
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие…


Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

Схема блока питания 12в 30А .
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 — 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения…
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.

Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.

Схема простого самодельного инвертора напряжения, из аккумулятора на 12В в 220В

Обзор и принципиальная схема самодельного простого и мощного инвертора напряжения с +12В на 220 Вольт переменки.

Не изобретая велосипед, взял за основу стандартную схему на основе микросхемы К561ТМ2. Схема широко известна во всевозможных комбинациях в паре с биполярными транзисторами.

Принципиальная схема

Рис. 1. Принципиальная схема очень простого самодельного инвертора напряжения для получения 220В из аккумулятора на 12В.

У меня была цель собрать несложный мощный инвертор, поэтому я отказался от биполярных транзисторов в пользу полевых.

Детали и конструкция

Из доступных и довольно дешевых оказались транзисторы IRF3710. Рассеиваемая  мощность такого транзистора — 200ватт при максимальном токе стока 57 Ампер.

Изначально хотел использовать трансформатор марки ОСМ, на 630 Ватт. Для него и было поставлено по два транзистора в каждое плечо.

Рис. 2. Радиаторы транзисторов для самодельного инвертора напряжения.

Рис. 3. Два массивных радиатора для полевых транзисторов установлены в корпус инвертора.

С двумя парами вышеуказанных транзисторов и с трансформатором на 630 Ватт получился очень даже мощный инвертор. Он без проблем раскручивал электродрель и болгарку на 650 Ватт.

Рис. 4. Монтаж деталей на плате.

В конечном итоге, не найдя подходящего корпуса для такого габаритного трансформатора, пришлось использовать трансформатор ТСШ-170 с уже готовой первичной обмоткой.

Вторичные обмотки для этого силового трансформатора были намотана таким образом, чтобы при включении первичной обмотки в сеть 220 Вольт на каждой из них было пониженное переменное напряжение 12 Вольт. Для намотки использовался медный эмалированный провод диаметром 1,8 мм.

Рис. 5. Силовой трансформатор для самодельного инвертора напряжения и монтаж внутри корпуса.

Радиаторы оставил какие были изначально, должно хватить. При максимальной длительной нагрузке, с током в 18 Ампер радиаторы нагреваются не более чем до 50 градусов Цельсия по ощущению.

С нагрузкой в 150 Ватт ток потребления — около 5 Ампер. Несмотря на то, что трансформатор установлен мощностью 170 Ватт, это не мешает светиться лампе на 300 Ватт на полную яркость. На видео можно посмотреть как это все работает.

Рис. 6. Патрон для лампы на 220В и две розетки для подключения электроприборов на корпусе инвертора напряжения.

Транзисторы на схеме не подписываю, поскольку работают и любые другие такой же структуры.

Включать инвертор сразу с нагрузкой не желательно! Хоть транзисторная пара довольно мощная, однако есть риск их пробоя при включении инвертора с уже подключенной нагрузкой на выходе.

Рис. 7. Магнитофон работает от аккумуляторной батареи через самодельный инвертор напряжения.

Рис. 8. Питание лампы на 220В мощностью 300Вт от самодельного инвертора напряжения.

Все было собрано буквально за один день, на коленке.

Налаживание

Остановлюсь на подборе конденсаторов C1 и C2. Как видно из фото, я использовал по два конденсатора емкостью 0,068мкф и 0,022мкф, соединив их параллельно.

Почему нужно подобрать эти два конденсатора? — может так получится,что поставив, скажем, два конденсатора по 0,1мкФ, окажется что такой инвертор будет не способен работать на нагрузку с двигателями, последние просто не захотят работать или же будут вращаться еле еле.

Но при этом обычные лампы накаливания и «сберегайки» светятся без проблем.

С помощью частотомера подобрал эти две емкости так, чтоб на выводах 12 и 13 микросхемы были импульсы с частотой в 50гц или около того.

Общая емкость каждого конденсатора составила 0,09мкФ, причем изначально поставив по 0,1мкФ частота импульсов оказалась — 41Гц. Этой рабочей частоты на выходе, как оказалось, хватает для обычной лампы, но совсем не достаточно для той же электродрели.

Зарубежный аналог микросхемы К561ТМ2 — CD4013A.

Если в монтаже и выборе деталей нет ошибок — все запускается сразу. При средней нагрузке и токе до 6 Ампер, радиаторы практически холодные.

Видео работы этой самодельной конструкции:

Автор: Сэм. dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru

Выпрямитель тока с 12 на 220 вольт


Преобразователь с 12 на 220: принцип действия, особенности подключения и эксплуатации. 120 фото лучших моделей

Все привыкли к электроприборам, работающим от сети 220В. Но как быть, если отправляешься в поход или какую-нибудь дальнюю поездку, а удобные бытовые приборы хочется взять с собой? Работать напрямую от аккумулятора автомобиля они не смогут, им просто не хватит мощности. Тут на помощь могут прийти преобразователи напряжения с 12 на 220В.

Что такое преобразователь и его суть

Благодаря техническому прогрессу, эти приборы стали на порядок меньше, и удобнее. Их легко переносить, и они не займут много места. Преобразователи способны поднять аккумуляторное напряжение до 220В. Работают даже от прикуривателя. С помощью подобных инверторов можно легко установить освещение в палатке, а так же питать от них планшет, ноутбук, и телефон.

ШИМ контролеры сделали такие устройства более продвинутыми. Заметно повысилось КПД, и форма тока стала подобна чистому синусу. Но это только в дорогих устройствах. Появилась возможность повышать мощность до нескольких кВт.

Продолжительность работы зависит от мощности, и емкости аккумуляторных батарей. Поэтому отправляясь в поездку лучше ограничиться электроприборами с низким потреблением энергии.

Сегодня, возможно, купить различные виды преобразователей тока, которые могут производить мощность от нескольких сотен ватт, до нескольких кВт. Но для туристических поездок стоит приобрести маломощный инвертор.

Единственным препятствием их всестороннего применения является измененная форма тока. Из обычной синусоиды, она превращается практически в прямоугольную форму. Не все бытовые приборы способны на ней работать.

Есть 3 вида конструкции преобразователя:

  • Автомобильный;
  • Компактный;
  • Стационарный.

Стоит отметить, что повышая нагрузку, КПД преобразователя снижается. Стационарные инверторы могут производить синусоиду. Их удобно использовать для повышения напряжения от ветряных генераторов, и солнечной батареи.

Характеристики преобразователей

Перед покупкой надо знать, как выбрать преобразователь напряжения. Первое на что стоит обратить внимание – это его характеристики. Часто продавцы говорят неправильные показатели инвертора. Указывают его пиковую мощность, на которой прибор может работать несколько минут, после чего отключается от перегрева. Так рекламируют самые доступные преобразователи.

Мощные преобразователи DC-AC увеличивают напряжение с 12В до 220В, форма тока и частота равны обычным показателям домашней сети. Поэтому все устройства и инструменты способны от него работать.

Все преобразователи тока имеют следующие параметры:

  • Рабочую мощность;
  • КПД;
  • Тип охлаждения;
  • Затраты энергии при холостой работе;
  • Максимальное потребление тока на входе;
  • Защитные механизмы от КЗ, и перегрева;
  • Форма тока на выходе;
  • Уровень напряжения для питания.

Высокий КПД современных инверторов обусловлен импульсными контролерами, примененными в конструкции. Практически 95% энергии уходят на полезную нагрузку. Остальная часть, рассеиваясь в устройстве, и нагревает его.

В самых простых и доступных преобразователях изменяется синусоида тока. Она становится прямоугольная, а в дорогих и мощных приборах форма тока остается такой же плавной синусоидой, как и в стандартной розетке.

Иногда, мощности преобразователей напряжения может не хватать для запуска строительных инструментов. Например, если дрель потребляет 750Вт, то она не будет работать от инвертора в 1000Вт. Для решения этой проблемы продаются устройства плавного пуска.

Преобразователи стационарного типа применяются для домашних работ. Это мощные устройства, способные выдавать несколько тысяч ватт. Более серьезные преобразователи используются на предприятиях, их мощность составляет десятки тысяч ватт.

Для автомобилей используются маломощные инверторы в несколько сотен ватт. Потому что аккумулятор не способен при больших нагрузках длительно работать.

Не рекомендуется использовать преобразователь на максимальных нагрузках. Его срок службы будет быстро сокращаться. Дорогие приборы имеют запас мощности, а в самых доступных этот показатель немного меньше того, что указан на корпусе.

Покупать устройство нужно на 20% мощнее предполагаемого потребления. Так же нужно интересоваться типом мощности указанной на корпусе. Она может быть:

  • номинальной;
  • продолжительной;
  • кратковременной.

Тип охлаждения

Алюминий – это металл, обладающий высокой теплопроводностью, а преобразователи (особенно мощные) работая на больших нагрузках, способны перегреваться. Поэтому корпуса изготавливаются именно из этого металла.

Для активной системы охлаждения в корпус монтируется вентилятор. Включается он, когда термодатчик зафиксирует превышение температуры. В автомобильных инверторах вентиляторы могут забиваться пылью, что приводит к плохой вентиляции воздуха, и перегреву.

На корпусе могут иметься элементы пассивного охлаждения. На вид – это алюминиевые ребра, которые помогают рассеивать тепло.

Самодельный преобразователь

У радиолюбителей есть возможность сделать с помощью схемы простой инвертор. В результате получится компактное устройство, способное питать, различные карманные гаджеты.

В схеме имеются всего четыре транзистора. Каждый, умеющий пользоваться паяльником сможет ее собрать. Полученным прибором удобно пользоваться в автомобиле. Он способен дать полноценную бортовую розетку на 220В.

Фото преобразователей с 12 на 220

Выбираем преобразователь с 12 на 220 вольт

За долгие годы после появления электричества мы окончательно привыкли к сети 220, что любой прибор может от неё работать. Различную бытовую технику нам хочется взять с собой в путешествия или на отдых, но в автомобиле только 12 или 24. Для решения этой проблемы лучше всего использовать преобразователь напряжения с 12 до 220 вольт. Благодаря современной элементной базе и ШИМ контроллерам, такой блок стал миниатюрным и лёгким.

Второе распространённое название, это «автомобильный инвертор». Соответственно в интернет-магазине может называться по-разному, не всегда бывает легко найти.

Как всегда китайцы заманивают нас низкими ценами и большими мощностями инверторов 12 в 220. Об этом расскажу отдельно, вас вряд ли интересуют китайские ватты, у которых один нолик бывает лишний.

Содержание

  • 1. Применение
  • 2. Технические характеристики
  • 3. Мощность
  • 4. Охлаждение
  • 5. Пример характеристик
  • 6. Типовое энергопотребление
  • 7. Дополнительная защита
  • 8. Подключение в авто
  • 9. Как сделать своими руками
  • 10. Подключение ноутбука в авто
  • 11. Цены на преобразователи

Применение

Инверторы напряжения DC-AC нашли широкое применение  в местности без электрификации. От стандартного аккумулятора на 12В можно получить  бытовые 220В. Форма электрического тока на выходе немного ограничивает применение, не все электрические приборы могут переносить синусоиду почти прямоугольной формы.

По количеству Ватт на выходе в основном бывают:

  • автомобильные на 100вт, 300вт, 500 Ватт;
  • мощные стационарные 2000вт, 3000вт, 5000вт, 10000вт.

По конструкции делятся на:

  1. на автомобильные;
  2. стационарные;
  3. компактные.

Рассматривать преобразователь с 12 на 220 в машину буду для использования питания светодиодного освещения, так как весь сайт этому посвящен. Но всё это распространяется и на любую бытовую технику с питанием от сети 220В.

При выезде на пикник или отдаленную дачу бывает необходимость осветить помещение или место ночёвки. Самый простой способ, подключить светодиодный светильник или лампу для дома в автомобильный инвертор 12 220v. Это конечно не очень оптимально с точки зрения экономного расхода энергии аккумулятора авто, КПД снижается вместе с увеличением нагрузки. В лампочке  тоже стоит ШИМ драйвер для питания светодиодов.

Стационарный  инвертор 12 в 220 с чистым синусом незаменим при использовании энергии солнечных батарей или ветряков. Изначально такие генераторы выдают 12В, 24В, 36В, которые можно напрямую аккумулировать.

Компактные модели могут питаться от 12в до 50в, более неприхотливы в выборе источника питания.  В автомобильном варианте выглядят как большая зарядка с розеткой.

Технические характеристики

Все DC — AC преобразователи тока с 12 на 220 на выходе имеют стандартные параметры, частота 50 Герц и 220V. Они соответствуют параметрам в нашей домашней сети и  совместимы практически со всеми домашними устройствами.

Основные параметры:

  1. номинальная мощность;
  2. коэффициент полезного действия;
  3. активное или пассивное охлаждение;
  4. энергопотребление на холостом ходу;
  5. максимальный ток потребления на входе;
  6. напряжение питания;
  7. защита от замыкания и перегрева;
  8. вид синусоиды на выходе.

Все современные преобразователи конструктивно реализованы на импульсных контроллерах, которые обеспечивают высокий коэффициент полезного действия. Это значение может достигать 95%, остальные 5% энергии будут рассеиваться самим прибором, за счет которых он нагревается.

Самые доступные модели имеют модифицированную синусоиду на выходе, прямоугольного вида. У дорогих «чистая синусоида», такая же плавная, как обычной домашней розетке.

Некоторые электроприборы при включении потребляют энергии в 2 раза больше. Например, бытовая дрель на 750вт не сможет запуститься от инвертора на 1000вт. Пиковой кратковременной мощности повышающего преобразователя напряжения может не хватить для старта двигателя.  Решением такой проблемы будет использование электроприборов с плавным пуском.

Мощность

Реальная мощность дешевых DC-AC преобразователей с 12 на 220 может быть  в 2 – 3 раза ниже. Интернет-магазины и производители используют китайский маркетинг для увеличения продаж. Крупно указывают кратковременную пиковую мощность, на которой прибор может работать 5 минут, пока не отключится из-за перегрева и перегрузки.

Для домашнего можно смело покупать стационарные на 2000 вт, 3000 вт, 5000 вт, всегда найдется чем его загрузить. Промышленные уже на 10000вт, 15000вт и выше, рассчитаны на энергоснабжение электроинструментов. Для легковых автомобилей достаточно 100вт, 300вт, 500 Ватт, 2000вт. Если больше, то требуется серьёзная подготовка транспорта.

При выборе уточняйте, как мощность указана, номинальная долговременная или кратковременная.  При подсчёте предполагаемой нагрузки делайте запас  на 20%, чтобы не эксплуатировать преобразователь не пределе, это значительно продлит его ресурс.  У дорогих есть запас, у дешевых наоборот, слегка не хватает до нормы.

Подключение лучше проводит у специалистов, сила тока  от аккумулятора для автомобильного инвертора на 500W будет около 50А. По неосторожности можно спалить провода и много чего другого. Лучше перестраховаться и поставить дополнительный предохранитель или систему защиты. Джиперы ставят отдельную кнопку отключения массы. Я сторонник максимальной безопасности, на себе попробовал все виды воздействия электричества, даже когда отвертка в руках плавится.

Охлаждение

Пассивное с ребрами из алюминия

..

Нагрев зависит от полной мощности инвертора и подключенной нагрузки. В качестве системы охлаждения используется алюминиевый корпус устройства. Когда  мощность большая, то устанавливается вентилятор, за счёт которого циркулирует воздух внутри. Активное охлаждение работает не постоянно,  только когда температура корпуса превышает установленную и термодатчик включает вентилятор.

Автомобильный транспорт и любой другой подвержены сильному воздействию пыли. Поэтому при большой нагрузке вентилятор может просто не включится, потому что забился  пылью.

Активное охлаждение с вентилятором

Пример характеристик

В качестве наглядного примера рассмотрим типовые параметры обычного повышателя.

1. Номинальная рабочая  1000вт, работать на ней может любое количество времени.

2. Максимальная 2000вт, только в течение короткого промежутка времени 5-10 минут, некоторые приборы на старте потребляют в 2 раза больше.

3. Ток без нагрузки 1А, энергопотребление самого преобразователя напряжения от батареи без нагрузки. При 12В это будет 12 Ватт в час.

4. Форма сигнала, модифицированная синусоида — колебания тока прямоугольной формы, все дешевые повышатели дают только такую форму.

5. Входное напряжение 11-15В, при выходе за эти значения сработает защита, и всё отключится.

6. Напряжение на выходе 220В ±10%. Показатель зависит от нагрузки на инвертор и его качества. Обычно питание электроники рассчитано на изменения питания в этих пределах.

7. Частота тока 50Гц, частота колебаний в секунду.

8. КПД 94%, средний коэффициент полезного действия. Остальные 6% потребляет сам прибор, за счёт которых и нагревается. Хорошим КПД считается от 90%.

Типовое энергопотребление

В таблице указано  минимальное потребление энергии для популярной бытовой техники. Чтобы узнать  количество Ватт для конкретного прибора, посмотрите  количество Ватт на его блоке питания или поищите на корпусе. Если известна только маркировка и название модели, то всегда можно погуглить характеристики. Точнее всего будет замерять ваттметром еще дома, чтобы узнать точные реальные показатели, которые сильно зависят от режима работы.

 Наименование Примерное энергопотребление
Зарядное для смартфона или планшета от 10вт
Нетбук от 15вт
Ноутбук от 30вт
Принтер струйный от 30вт
Компьютер от 50вт
Бритва от 10вт
ЖК телевизор от 20вт
Фен от 700вт
Утюг от 1000вт
Чайник обычный от 2000вт
Микроволновка от 1000вт

Дополнительная защита

Хорошая модель с индикаторами

Хороший преобразователь напряжения с 12 на 220 должен иметь защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. Обязательно должен быть предохранитель  в самом устройстве. Мощность подключаемых приборов может меняться, да и дети случайно могут подключить утюг. Чтобы инвертор не сгорел, защита от перегрузки должна его своевременно отключить. Короткое замыкание приводит к возникновению большой силы тока, которая моментально разогревает провода и они воспламеняются. Блок защиты должен отключить выход инвертора, и не включать пока есть замыкание.

В качественных моделях блок защищен от неправильной полярности, слишком низкого и слишком высокого входного напряжения. Дополнительные индикаторы и встроенные вольтметры покажут текущее состояние, и помогают заблаговременно выявить неисправность.

Начинка и конструкция

Наличие термозащиты можно определить по наличию датчика температуры на радиаторе охлаждения силовых транзисторов. Этот датчик включает вентилятор, когда температура системы охлаждения превысила допустимую.

Подключение в авто

Чаще всего подключают в автомобилях, по неосторожности многие спалили не один предохранитель в блоке защиты электрики машины.  Прикуриватель имеет ограничение по мощности подключаемой нагрузки, смартфон и планшет вы можете заряжать без проблем. Во всех авто прикуриватель защищён предохранителем  около 15 Ампер от короткого замыкания. Это около 180W. В инструкции по эксплуатации производитель пишет, что не надо подключать в прикуриватель нагрузку более 130-150W, то есть максимум 12 ампер. При  перегрузке сгорит предохранитель и всё отключится. Если такое случилось, то можно временно взять предохранитель со второстепенной электрики, типа задних стеклоподъемников или противотуманных фар.

Только толстые провода или хорошие крокодилы

Мощную нагрузку на 12V можно подключать  только напрямую к аккумулятору или делать отдельную толстую проводку в салон авто. Провода не должны касаться подвижных частей силового агрегата и других механизмов под капотом.  Должны иметь защиту от истирания и замыкания на массу. С этим  сам сталкивался, когда прямо находу на трассе резко потухли все приборы в машине.

Нельзя использовать

Не используйте переходники с прикуривателя на крокодилы. Они бывают собраны только на обжиме, без пропайки. Избегайте любого плохого контакта на линиях питания, это приведет к нагреву этих участков.

Как сделать своими руками

Многим будет интересно собрать преобразователь напряжения с 12 на 220 своими руками. Чтобы сберечь своё время, предпочитаю использовать готовые блоки или подручные приборы. В интернете есть хорошие схемы на 2000, 2500 и 3000 Вт, они отличаются в основном количеством силовых транзисторов на выходе.

На Ебее и Алиэкспресс продаётся около 10  разновидностей готовых высоковольтных модулей. От простейших до качественных с кулером на радиаторе. Остаётся добавить провода и клеммы, установить розетку и дополнительную защиту.

Старый ИБП

Но  самый лучший вариант изготовления инвертора 12 в 220 своими руками, это использование источника бесперебойного питания ИБП. Это полностью готовое устройство, продвинутые модели снабжены экранами и индикаторами. Остаётся только вывести кабель на 12 вольт наружу. В ИБП есть основные виды защиты, на корпусе от 1 до 6 розеток.

Старый ИБП стоит 100-300руб, иногда их отдают бесплатно, у меня их валялось 3 штуки. Проще и быстрее их найти на Авито, встречаются очень хорошие модели по сказочным ценам.

Подключение ноутбука в авто

Отдельно рассмотрим подключение к прикуривателю ноутбука с  питанием на 19V. Использовать  автомобильный инвертор на 220V не рационально, придется с 12V делать 220V и потом 19V. Слишком много энергии будет уходить на преобразование. Оптимальный вариант, использование повышающего преобразователя с 12 на 19В.

Я купил универсальный блок за 250руб вместе с доставкой на Aliexpress. В российских магазинах за него просят слишком много, но можно поискать на Авито по доступной цене. Протестировал его своим ноутбуком, держит ток до 4А, количество вольт не проседает при нагрузке, нагрев в норме.

XL4016

Дешевые китайские блоки конечно имеют реальные параметры ниже заявленных  Но всегда можно доработать конструкцию и элементную базу.

Цены на преобразователи

Россияне любят затариваться мелкой электроникой на китайском базаре Aliexpress. По роду своей деятельности постоянно слежу за ценами на Алиэкспресс и сравниваю с российскими. На октябрь 2016 года покупать на Алиэкспресс не выгодно из-за курса доллара. Можно дешевле и лучше купить в России, к тому же получите гарантию и возможность обмена в течение 2 недель.

Китайцы любят завысить технические характеристики, ведь 99% из вас не будут проверять соответствие обещанных параметрам. А оставшийся 1% потребует небольшой компенсации за обман со стороны продавца. По опыту коллег обещанные китайцами 3000вт можно смело делить на 3, и получите реальное долговременную мощность.

Если вы прочитали обзор про китайский преобразователь с 12 на 220, где им довольны и пишут, что хорошо работает, не бросайтесь идти и покупать по ссылке. Их выпускают разные заводы, начинка бывает разные даже в пределах одной партии. Контроль качества у них низкий, процент брака относительно высокий. Отзывы пишут в основном люди, которые купили его недавно и пользуются ими в первый раз. То есть объективность мнения очень низкая, верьте только результатам измерений и тестов.

Free Download WordPress ThemesDownload Premium WordPress Themes FreePremium WordPress Themes DownloadDownload Best WordPress Themes Free Downloadfree download udemy courseDownload Premium WordPress Themes FreeZG93bmxvYWQgbHluZGEgY291cnNlIGZyZWU=

Как получить напряжение 12 Вольт

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

  1. Понизить напряжение без трансформатора.
  2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
  3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.
Понижение напряжения без трансформатора

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

  1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
  2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
  3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.
Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

  • Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
  • Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

Или:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Или такие:

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

3 киловаттный инвертор с 12В в 220В

  • Магазины Китая
  • GEARBEST.COM
  • Автомобилистам
  • Товары для дома и дачи
Здравствуйте. Сегодня я расскажу про достаточно мощный преобразователь (инвертор) с 12 вольт постоянного тока в 220 вольт переменного. Заявленная мощность этого преобразователя составляет аж 3000 Вт. Так это или нет попробую показать в обзоре. Также в обзоре будет разборка, подробное рассмотрение всех внутренностей, тестирование. Покупался сабж за $55.38 + $19.57 доставка, всего $74.95. Сейчас получается слегка дороже.

Заинтересовавшихся прошу…

Для чего мне понадобился этот инвертор? Дело в том, что машина у меня стоит во дворе многоквартирного дома без гаража и банально пропылесосить я её не могу. Пробовал использовать автомобильный 12 вольтовый пылесос, но по большому счёту это игрушка. Вот и решил посмотреть в сторону подобных преобразователей. Пылесос у меня 1500 ваттный, поэтому решил взять инвертор с 2 запасом по мощности. Посылка пришла почтой EMS, однако это не спасло её от «профессиональных» действий работников Почты России. Такое ощущение, что посылку не просто кидали, а по ней ходили ногами. Но металлической корпус инвертора почти не пострадал.Комплектация самая аскетичная: инвертор, 2 коротеньких кабеля, инструкция на английском и китайском языках. Габаритные размеры инвертора составляют: 28х15х7 см; Вес около 2 кг. Инвертор выполнен в алюминиевом корпусе, на одном торце которого находятся силовые клеммы для подключения 12 вольт, а также 2 вентилятора. На втором торце розетка для подключения нагрузки, выключатель питания, 2 светодиода (зелёный и красный), гнездо USB. Зеленый светодиод светится при нормальном режиме работы инвертора, красный при срабатывании одной из защит. Также, вместе со свечением красного светодиода, инвертор издаёт достаточно громкий и противный писк. Защита срабатывает в следующих случаях: — выход питающего напряжения из диапазона 10-15В; — перегрев инвертора; — перегрузка инвертора.

Чтобы разобрать корпус инвертора, необходимо открутить 8 винтов с торцов (по 4 с каждого) и снять верхнюю часть корпуса.Поблочно внутреннюю начинку устройства можно представить следующим образом:Теперь опишу словами. На входе инвертора стоит 4 преобразователя с 12 вольт постоянного тока в 300 вольт постоянного тока. Все эти 4 преобразователя подключены параллельно. Каждый преобразователь состоит из 2 полевых транзисторов CMP1405, повышающего трансформатора и двухполупериодного выпрямителя на диодах UF2004. Транзисторы достаточно мощные (максимальный ток стока 140 ампер), а вот с диодами не так всё хорошо. Диоды всего 2 амперные. Но т.к. в диодном мосте они работают попеременно, то по идее максимальный выходной ток каждого из 4 преобразователей составляет 4 ампера. Т.е. 16 ампер с 4 преобразователей. Т.е. общая выходная мощность составляет аж 4800 Вт. Вроде бы тоже с запасом. Управляет работой полевых транзисторов всех преобразователей генератор на микросхеме TL494 Итак, на выходе 4 описанных выше преобразователей, получается 300 вольт постоянного тока. Чтобы превратить его в переменный ток, используется ещё один преобразователь, с постоянного тока в переменный. Сделан он также на микросхемеTL494, к выходу которого подключен мостовой усилитель из 4 полевых транзисторов R6025ANZМаксимальный ток стока этих транзисторов составляет 25 ампер, а если учесть, что транзисторы работают тоже попеременно, то и здесь мы имеем очень большой запас по мощности. Ну что же, основные части «начинки» разобраны, но ничего не сказано про USB разъём. Этот разъём может быть использован для зарядки различных USB устройств, однако 5 вольт для него вырабатывается обычным линейным стабилизатором 7805, на котором нет даже радиатора, поэтому подключать к этому гнезду что-либо мало мальски прожорливое, я бы не рекомендовал. Для начала продемонстрирую форму сигнала на выходе инвертораЭто так называемая «модифицированная синусоида». Большинство подобных преобразователей и различных источников бесперебойного питания на выходе выдают переменный ток именно с такой формой сигнала. Получить такой переменный ток гораздо проще и дешевле, чем «чистую синусоиду», и в качестве нагрузки можно использовать большинство современных электрических приборов. Исключение составляют различные нагрузки с индуктивной составляющей, например асинхронные электродвигатели, трансформаторы и др. Импульсные блоки питания и коллекторные двигатели прекрасно работают даже от постоянного тока, поэтому хорошо «переваривают» и «модифицированную синусоиду». Пора переходить к самому тестированию. Для этого инвертор был подключен непосредственно к аккумулятору автомобиля, правда через 4-х метровые удлинительные провода, т.к. штатные провода очень короткие и без «крокодилов» на концах. В качестве нагрузки использовался пылесос мощностью 1500 Вт. При проверке работы с заглушенным двигателем, пылесос работал с перебоями, т.к. до входа инвертора доходило менее 10 вольт (остальное падало на проводах), и инвертор отключался по защите. При заведенном двигателе напряжение на входе инвертора держалось в районе 10,8 вольта, на выходе 207 вольт, пылесос работал отлично.

В видеообзоре распаковка, разборка, тестирование обозреваемого инвертора.

Инвертор вполне работоспособен, и может быть использован по своему прямому назначению. Мне не понравились входные провода, я их удлиню и оснащу «крокодилами».

Удачи!

Планирую купить +36 Добавить в избранное Обзор понравился +56 +81

Включаем низковольтовый паяльник в сеть 220 без трансформатора

Я уже очень давно пользуюсь низковольтными паяльниками. Так задалось, что мне их досталось некоторое количество. Питаются они от безопасных 42 вольт. Обычно их подключают к трансформатору, но в наличии у меня такого нет. Я использую для питания гасящий конденсатор. О расчете конденсатора — далее.

Изготовление приставки для паяльника на 42 В



Корпусом для блока питания паяльника, будет служить корпус от старого DVD — привода. Его думаю покрасить, наклейку видимо придется оставить, под ней направляйка для диска. Сняв которую образуется отверстие, чего мне не нужно.

Переднюю панель сделаю из пластика. Применю обрезок plexiglas оранжевого цвета, такой был в наличии.

Выключателем будет служить тумблер Т3. Можно применить любой на ток от двух ампер.

Гасящий конденсатор считаем по простой формуле. У меня паяльник имеет следующие параметры:
  • — мощность 65 ватт;
  • — рабочее напряжение 42 вольта;
  • — рабочий ток 1,54 ампера.

На листочке виден подробный подсчет емкости конденсатора. Получается. нам нужен конденсатор емкостью 22 mF.

Конденсаторы взял старенькие, стояли в старом корпусе БП паяльника. Я их зашкурил и покрасил. Синие конденсаторы по 4 mF, два конденсатора по 20 mF. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 350 Вольт. Те что по 4 мкФ, у меня на 450 и 600 вольт. Те, которые по 20 mF, они на 200 вольт, поэтому включу их последовательно. На выходе получаем емкость 10 мкФ с рабочим напряжением 400 вольт. На одном из конденсаторов припаян разрядный резистор на 470 ком. При отключении от сети, он разряжает заряд конденсаторов.

Под корпус вырезаем заглушки. Оранжевая — передняя, она из plexiglas.
Белая заглушка — задняя, она из ПВХ пластика.

Корпус DVD — привода, покрашу из баллончика.

На панели из plexiglas делаю разметку под: розетку, тумблер и неоновую лампу. Неоновую лампу можно заменить светодиодом, включенный через резистор.

Конденсаторы по 4 mF закрепляю скобой. Черные конденсаторы, скрепил между собой при помощи уголка.

На дне прикрутил ножки. В роли ножек, крышки от медицинских пузырьков.

Задняя панель из ПВХ. Прикрутил винтами и просверлил отверстие под сетевой шнур. Конденсаторы спаял параллельно. Сетевой шнур припаиваю на тумблер.

Один из сетевых проводов, через тумблер, идет на розетку. Второй провод через конденсатор на розетку. Неоновая лампа подключена с тумблера.
При включении без нагрузки, напряжение составляет около 160 вольт.

С подключенным паяльником, напряжение составляет около 40 вольт.

Такой себе блок питания получился. Доступно и надежно. Пользуюсь подобным способом очень давно. Так же можно рассчитать конденсатор и для любой низковольтной нагрузки.

Смотрите видео


Как снизить напряжение без трансформатора? — Mvorganizing.org

Как снизить напряжение без трансформатора?

Без трансформатора вы можете понизить напряжение, используя резистивный делитель напряжения (нагрузка может быть частью одного из резисторов), выпрямить напряжение до постоянного тока и использовать регулятор или и то, и другое. Напряжение можно увеличивать ТОЛЬКО при преобразовании в постоянный ток с помощью умножителя напряжения.

Как преобразовать 230 В в 5 В без трансформатора?

4 шага для преобразования 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока

  1. Понизьте уровень напряжения.Понижающие преобразователи используются для преобразования высокого напряжения в низкое.
  2. Преобразование переменного тока в постоянный.
  3. Сглаживание ряби с помощью фильтра.
  4. Преобразование 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока с помощью регулятора напряжения.

Как преобразовать 220 В в 12 В постоянного тока?

Подключите вход цепи к сети 220 В переменного тока 50/60 Гц. Трансформатор переменного тока с 220 вольт на 12 вольт постоянного тока используется для преобразования переменного напряжения в постоянный. Номинальный ток трансформатора составляет 2 ампера. Диодный выпрямитель используется для преобразования входного переменного тока в 12 В постоянного тока.

Как получить чистое постоянное напряжение?

Уловка для получения идеального сигнала постоянного тока заключается в применении 7805 IC или серии 78xx IC, где xx — это метка выходного напряжения с конденсатором. Попробуйте использовать конденсатор на обоих концах, он уберет рябь. есть ограничение на использование конденсатора. Попробуйте изменить значения конденсатора и получите идеальную идею для вашей схемы.

Что такое чистое постоянное напряжение?

Термин «постоянный ток» используется для обозначения энергосистем, в которых используется только одна полярность напряжения или тока, и для обозначения постоянного, нулевого или медленно меняющегося местного среднего значения напряжения или тока.Например, напряжение на источнике постоянного напряжения постоянно, как и ток через источник постоянного тока.

Когда бы вы использовали источник питания постоянного тока?

Для питания многих устройств в здании вам могут потребоваться блоки питания переменного и постоянного тока. Эти блоки включают в себя трансформаторы для изменения напряжения, выпрямители для преобразования в мощность постоянного тока и фильтр для удаления некоторых электронных шумов из волн высокой и низкой мощности переменного тока.

Какова функция фильтра в блоке питания постоянного тока?

В источниках питания конденсаторы используются для сглаживания (фильтрации) пульсирующего выходного постоянного тока после выпрямления, так что на нагрузку подается почти постоянное напряжение постоянного тока.Пульсирующий выход выпрямителей имеет среднее значение постоянного тока и часть переменного тока, которая называется пульсационным напряжением.

Зачем нужен фильтр в блоке питания?

Назначение фильтров источника питания — сглаживать пульсации, содержащиеся в импульсах постоянного тока, получаемых от схемы выпрямителя, при увеличении среднего выходного напряжения или тока. Цепи фильтров, используемые в источниках питания, бывают двух основных типов: вход конденсатора и вход дросселя.

Какой фильтр обеспечивает лучшее выходное напряжение?

L-C фильтр-конденсатор входной фильтр По сравнению с другими типами фильтров, Π-фильтр имеет некоторые преимущества, такие как более высокое напряжение постоянного тока и меньший коэффициент пульсаций.

Понимание того, как работают трансформаторы

Как работают трансформаторы

Там Есть много размеров, форм и конфигураций трансформаторов от крошечных до гигантских, подобных тем используется в передаче энергии. Некоторые поставляются с заглушенными проводами, другие — с винтами или лопаточные клеммы, некоторые из которых предназначены для монтажа на печатных платах, другие — для привинчивания или прикручивания вниз.

Трансформаторы состоят из многослойного железного сердечника. с одной или несколькими обмотками провода.Их называют трансформаторами, потому что они трансформируют напряжение и ток с одного уровня на другой. Переменный ток, протекающий через одна катушка провода, первичная, индуцирует напряжение в одной или нескольких других катушках проволоки, вторичные катушки. Это изменяющееся напряжение переменного тока, которое вызывает напряжение в другие катушки через изменяющееся магнитное поле. Напряжение постоянного тока, например от аккумулятора или постоянного тока. блок питания не будет работать в трансформаторе. Только переменный ток заставляет трансформатор работать. Магнитное поле течет через железный сердечник. Чем быстрее изменяется напряжение, тем выше частота.

Чем ниже частота, тем больше железа требуется в ядро для эффективной передачи власти. В США частота сети 60 Герц при номинальном напряжении 110 вольт. В других странах используется 50 Гц, 220 вольт. Трансформаторы, рассчитанные на 50 Гц, должны быть немного тяжелее, чем трансформаторы, рассчитанные на 60 Гц, потому что у них должно быть больше железа в ядре.Напряжение в сети может немного отличаться и обычно работает от 110 до 120 вольт или от 220 до 240 вольт в зависимости от страны или мощности соединения. В дом в США поступает 220 вольт, но он разделен на две части. 110 В путем заземления центрального ответвителя (см. Раздел конфигурации ниже)

Отношение входного напряжения к выходному напряжению равно к отношению витков провода вокруг сердечника на стороне входа к стороне выхода.А катушка с проводом на входной стороне называется первичной, а на выходной стороне называется вторичный. Может быть несколько первичных и вторичных катушек. Коэффициент текущей ликвидности противоположно соотношению напряжений. Когда выходное напряжение ниже входного напряжение, выходной ток будет выше входного. Если есть 10 раз больше количества витков провода на первичной обмотке, чем на вторичной, и вы включаете 120 вольт первичный, вы получите 12 вольт на вторичном.Если вытащить 2 ампера из вторичный, вы будете использовать только 0,2 ампера или 200 миллиампер, идущих на первичный.

Трансформаторы могут быть построены так, чтобы у них было одинаковое количество обмоток на первичной и вторичной обмотках или разное количество обмоток на каждой. Если они одинаковы, входное и выходное напряжение одинаковы, и трансформатор используется только для изоляция, поэтому нет прямого электрического соединения (они подключаются только через общее магнитное поле).Если на первичной стороне больше обмоток, чем на вторичная сторона, то это понижающий трансформатор. Если на корпусе больше обмоток Вторая сторона, то это повышающий трансформатор.

Трансформатор можно использовать в обратном направлении и будет работают нормально. Например, если у вас есть повышающий трансформатор для преобразования 120 вольт до 240 вольт, также можно использовать его для понижающего трансформатора, поставив 240 вольт во вторичную сторону, и вы получите 120 вольт на первичной стороне.Фактически, вторичное становится первичным и наоборот.

Номинальная мощность трансформатора

Напряжение измеряется в вольтах, ток измеряется в амперы, а единица измерения мощности — ватты. Ватты равны вольтам, умноженным на усилители. В трансформаторе небольшая потеря мощности из-за комбинации сопротивление и реактивность. Реактивное сопротивление аналогично сопротивлению, за исключением того, что это сопротивление переменному току или, более технически, сопротивление изменению при изменении текущий из-за изменения созданного поля.Это тепло ограничивает количество ток или мощность, с которыми может справиться трансформатор. Чем выше ток, тем больше тепла произведено. Когда провода становятся слишком горячими, изоляция ломается и замыкается. соседние провода, что вызывает больше тепла, которое в конечном итоге плавит провода и разрушает трансформатор.

Базовый трансформатор не имеет дополнительных компонентов и поэтому ничто не защитит его от перегрузки. Если вы подключили два выходных провода непосредственно вместе, что приведет к короткому замыканию и вызовет слишком большой ток в течет как в первичной, так и в вторичной обмотке, и вы сожжете трансформатор.в таким же образом, если вы используете трансформатор для питания резака для пенопласта с горячей проволокой, и вы используете провод со слишком маленьким сопротивлением для вашего резака для пенопласта, вы сожжете трансформатор, если у вас нет его защищенного предохранителем или автоматическим выключателем надлежащего номинала. Ты должен убедиться что сопротивление провода, другими словами, калибр или диаметр и длина соответствуют ограничьте величину тока до номинала трансформатора.

Чем выше ток, тем больше должны быть провода которые несут этот ток.Чем больше провода, тем меньше сопротивление, и поэтому меньше тепла. Мощность, которая преобразуется в тепло и теряется, может быть рассчитана как P = I 2 R. Это означает, что если вы удвоите ток, мощность, теряемая на тепло, возрастет в четыре раза. Если трансформатор понижающий, то на выходе будет больше тока. и поэтому провод во вторичной обмотке будет тяжелее первичной. В обратное верно для повышающего трансформатора.

Трансформатор может иметь номинальные значения в амперах, вольт-амперах (ВА) или Ватты (Вт). Для небольших трансформаторов ВА и Ватты одинаковы для всех практических целей. В больших промышленных трансформаторах задействованы факторы мощности, и они могут будь другим. Если трансформатор рассчитан в амперах, обычно указывается X ампер при X вольт. и рассчитан на выходе или вторичной стороне. Трансформатор на 120 В с выходным напряжением 24 В, рассчитанный на 2 ампера означает, что вы можете безопасно вытащить только 2 ампера из вторичной обмотки.Вы можете Найдите номинальную мощность трансформатора, умножив номинальный ток на выходную мощность. напряжение так 2 X 24 = 48 Вт.

Если трансформатор рассчитан на ВА или ватты, вы можете рассчитать максимально допустимый выходной ток, разделив ВА или ватт на выходную мощность. Напряжение. Таким образом, если трансформатор рассчитан на 48 ВА с выходным напряжением 24 В, допустимое значение выходной ток 48/24 = 2 ампера.

Конфигурация трансформатора

А Трансформатор на 120 вольт с двумя входами и двумя выходами очень прост.Ты подключаешься два провода на первичной стороне, на стороне 120 В, к розетке и выходному напряжению находится на двух проводах, идущих от вторичной стороны.

Когда трансформатор показан в электронной схеме, это показано как диаграмма, как показано здесь. Параллельные линии представляют ламинированный железный сердечник, изогнутые линии представляют первичную и вторичную обмотки, круги представляют собой окончания, будь то клеммы или короткие провода.

Центральный метчик

Обычная конфигурация — это центральный ответвитель или трансформатор тока. В вторичная сторона имеет три выхода. Средний провод на выходной стороне присоединен к вторичная обмотка, обычно посередине. Если передаточное число 5: 1, то при Вход 120 В, вы получаете выход 24 В на двух внешних проводах, но если вы подключите внешний провод и центральный провод, вы получите 12 вольт, потому что вы используете только половину вторичная обмотка, обеспечивающая соотношение 10: 1.Если трансформатор номинальный при 2 амперах вы все равно можете использовать только 2 ампера, независимо от того, используете ли вы 12 вольт или 24 вольт. Часто центральный отвод заземляется, поэтому у вас есть два источника 12 В, которые можно использовать для после прохождения через преобразователь (выпрямитель и фильтр) сделать + и — 12В постоянного тока.

Двойной выход

В Конфигурация с двумя выходами аналогична центральному отводу, за исключением того, что вместо подключения провод к центру катушки, катушка разделена на две отдельные катушки с проводами с клеммами или проводами, выходящими с обоих концов обеих катушек, поэтому четыре провода выходят из вторичная сторона вместо трех.

Если трансформатор представляет собой вход 110 В с двумя входами 12 В выходы, вы можете соединить две вторичные катушки последовательно, чтобы получить 24 вольта, или вы можете подключите их параллельно, чтобы получить 12 В. Будьте осторожны, чтобы правильно подключить концы двух вторичных обмоток как в последовательном, так и в параллельном соединении. Если вы меняете соединения, вы получите 0 вольт, потому что два напряжения отменят друг друга.

Если трансформатор рассчитан на 48 ВА, то вы можете использовать до 2 ампер для 24-вольтового соединения, которое не отличается от центрального ответвителя или Конфигурация с одним выходом 24 В. Однако при параллельном подключении получается 12 вольт. но удвоить доступный выходной ток, чтобы вы могли получить на выходе 4 ампера. Вы получаете полный выход 48 ВА, тогда как с выходом 12 В для центрального ответвителя вы можете получить только половину номинального выход или 24ВА.Это преимущество резаков для пенопласта с горячей проволокой, потому что у вас более широкая диапазон диаметров и длин проводов в зависимости от того, подключаете ли вы выходы параллельно или сериал. Последовательные и параллельные соединения показаны ниже.

Двойной вход

В трансформатор с двойным входом часто используется, чтобы трансформатор мог использоваться в обоих страны с сетевым напряжением 120 В и сетевым напряжением 240 В.Первичный разделен на две отдельные обмотки с выводами на каждом конце обеих обмоток, поэтому имеется четыре провода или клеммы на первичной стороне.

Чтобы использовать его с входом 110 В, два основных обмотки подключены параллельно, как показано на левой схеме ниже. Необходимо соблюдать осторожность соедините правильные концы вместе. Если они поменяны местами, поля отменяют друг друга. out, потому что поля, генерируемые каждым разделом первичного элемента, противоположны. Обычно клеммы обозначаются цифрами или буквами, а схема представлена ​​на трансформатора или в прилагаемом техническом паспорте, показывающем, как должны быть выполнены соединения для 110В и 220В.

Если трансформатор должен быть подключен к сети 220В, затем две катушки подключаются последовательно, и снова необходимо соблюдать осторожность, чтобы подключить правильные окончания вместе. Параллельные соединения для 110 В и последовательные соединения для 220В показано ниже.

Двойной вход и выход

И, конечно, у вас может быть как двойной вход, так и двойной выход, поэтому у вас есть четыре провода на входе и четыре провода на выходе, что дает еще большую гибкость к использованию трансформатора.

Некоторые специализированные трансформаторы могут иметь несколько вторичные отводы или несколько вторичных обмоток для обеспечения разных напряжений, и в них нет необходимости быть четными числами.Трансформатор может иметь выходное напряжение 3 В, 5 В, 12 В и 24 В для пример.

Автотрансформаторы (Variac)

Автотрансформатор часто называют вариаком. что на самом деле является торговым наименованием одного автотрансформатора одной компании. Оно имеет постоянное выходное напряжение от нуля до немного выше входного значения. Работает аналогично к потенциометру или реостату, за исключением того, что изменение напряжения происходит из-за изменения поля а не сопротивление.Еще одно отличие состоит в том, что потенциометр или реостат очень неэффективен, потому что он преобразует ток, протекающий через него, в тепло (Ватты = Амперы X Вольт). Как и во всех трансформаторах, сопротивление низкое, поэтому количество выделяемого тепла намного меньше и намного эффективнее при преобразовании напряжения

Автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая обслуживает как первичная, так и вторичная обмотка.Потому что обмотка одна, между входом и выходом нет гальванической развязки, но если изоляция не требуется, то он обеспечивает альтернативу многобмоточным трансформаторам в некоторых ситуации.

У этого трансформатора входные провода подключены к одному конец обмотки, а другой немного дальше от другого конца. Вторичная подключил ту же точку, что и входная сторона, которая находится на конце.Другой вторичный подключение осуществляется к очистителю, который перемещается по верхней части обмотки, где изоляция была снимается, чтобы стеклоочиститель мог контактировать с обмотками в любой точке на одной поверхности. Стеклоочиститель соединен с ручкой в ​​верхней части автотрансформатора, чтобы человек мог повернуть ручку, чтобы получить желаемое напряжение. Поскольку один первичный провод подключен на пути от конец обмотки, стеклоочиститель может пройти за эту точку и, таким образом, обеспечить более высокое напряжение чем вход, обычно выход 110 В может доходить до 130 В на вторичной стороне.

Поскольку автотрансформатор имеет только одну обмотку, существует только один размер провода, поэтому максимальный входной ток также является максимальным выходным Текущий. Если автотрансформатор на 110 В рассчитан на 10 ампер, то максимальная выходная мощность ток 10 ампер вне зависимости от напряжения. Если он указан в ваттах или ВА, то Ампер рассчитывается путем деления Ватт или ВА на номинальное входное напряжение.

Автотрансформатор — это хорошая альтернатива ступени понижающий трансформатор, когда диапазон желаемых напряжений находится на верхнем конце или во всем диапазоне напряжение необходимо, но становится дороже, если диапазон находится на нижнем уровне, потому что вы имеют много неиспользуемых обмоток. Понижающий трансформатор экономичнее.

Для резки вспененного материала горячей проволокой автотрансформатор дороже, чем понижающие трансформаторы в большинстве приложений.Если напряжение требуется более 24 вольт, тогда можно рассмотреть возможность использования автотрансформатора.

Фазы и соединение нескольких обмоток

Для простоты я не упомянул фазу, но при соединении двух и более обмоток очень важна фаза. AC ток представляет собой синусоидальную волну, а напряжение изменяется с положительного на отрицательное и обратно в синусоидальный ритм много раз в секунду.Как часто меняется напряжение называется частота и раньше называлась циклами в секунду, но теперь называется герцами (сокращенно Гц). Бытовой ток в США и некоторых других странах составляет 60 Гц, в других странах — 50 Гц. Когда мы говорим о двух волновых формах, таких как две обмотки, соотношение между две синусоидальные волны — это фаза. Если синусоидальные волны совпадают, они находятся в фазе, если положительный пик одной волны совпадает с отрицательным пиком другой волны, две волны 180 не совпадают по фазе.Фаза между одним концом катушки и другим также 180 не в фазе. Когда один конец находится на положительном пике, другой конец будет на положительном пике. противоположный пик. Так как должна быть разница в напряжении между двумя точками для тока, два конца обмотки должны иметь противоположное напряжение в любой момент времени.

Разность фаз между двумя обмотками зависит от направление обмоток и то, как они соединены, поэтому на электрических схемах точка на один конец обмотки указывает начало этой обмотки.Для простоты Я оставил точки на схемах в этой статье. Однако при соединении двух катушки вместе, очень важно правильно их соединить.

Для последовательного подключения необходимо подключить конец одна обмотка к началу другой обмотки (обмотки для нескольких катушек всегда намотаны в том же направлении). Если подключить начало одной обмотки к концу другая обмотка в последовательном соединении, поля будут отменены, и вы получите ноль выход.Это не повредит трансформатор, но вы не получите выходного напряжения.

Когда соединяя две обмотки параллельно, необходимо соединить начало одной обмотки с пуском другой обмотки и два конца обмоток вместе. Параллельно подключение, подключение проводов в обратном направлении приведет к сгоранию вашего трансформатора , если нет должным образом защищен (соответствующий номинальный ток) предохранителем или автоматическим выключателем.Быть очень осторожно при соединении двух катушек вместе.

Дополнительная литература

Это был всего лишь обзор для непрофессионал. Хотя физически трансформатор представляет собой довольно простое устройство, состоящее из нескольких частей, как это работает на самом деле довольно сложно. Я рекомендую отличное качество Рода Эллиота. статей, если вы хотите их лучше понять:

Трансформаторы — Основы (Раздел 1), (Раздел 2), (Раздел 3)

У него также есть много других статей по электронике включая блоки питания.

Как построить недорогой и эффективный бестрансформаторный источник питания

Примечание редактора: Читатель сообщил нам, что информация о последней схеме устарела и потенциально опасна. С тех пор эта информация была обновлена ​​с разочаровывающим поворотом в отношении первоначального положительного результата, полученного автором. Обратите внимание, что данная статья предназначена исключительно для информационных целей и предназначена для опытных электриков .Любой проект в области электроники, за который вы беретесь, выполняется на ваш страх и риск. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с автором через его блог по адресу https://homemadecircuitsandschematics.blogspot.in/

Типы источников питания

Для работы любой электронной схемы неизбежно требуется источник питания постоянного тока. Это напряжение в основном поступает от нашей домашней розетки переменного тока и снижается до необходимого безопасного уровня, подходящего для подключенной цепи. Обычно для этой цели мы используем адаптер переменного тока в постоянный.

Эти адаптеры в основном состоят из трех важных компонентов, необходимых для вышеуказанного преобразования: трансформатора, мостового выпрямителя и конденсатора фильтра. Трансформатор используется для понижения напряжения в сети переменного тока за счет электромагнитной индукции. Но это напряжение по-прежнему является переменным током низкого напряжения и требует выпрямления и фильтрации. Выпрямление выполняется мостовым выпрямителем (состоящим из 4 выпрямительных диодов), и это выпрямленное напряжение дополнительно фильтруется предыдущим конденсатором электролитического фильтра для создания чистого постоянного тока на выходе.

Вышеупомянутый процесс получения постоянного тока из переменного напряжения сети очень эффективен, неизменно используется повсеместно и стал вполне стандартной практикой. Однако, поскольку размер трансформаторов не может быть снижен, схемы, в которых используются такие источники питания, имеют тенденцию становиться довольно тяжелыми и громоздкими.

Источники питания

SMPS становятся довольно популярными, поскольку они избегают использования трансформаторов и, таким образом, могут сохранять свою компактность и вес на минимальном уровне. Но опять же, эти источники питания слишком дороги и, как правило, не могут быть сконфигурированы с более простыми схемами с низким потреблением тока, так как это сделало бы стоимость устройства излишне высокой.Это все равно, что прикрепить реактивный двигатель к велосипеду.

Разве не было бы круто, если бы в нашем распоряжении была простая, очень недорогая и легкая схема питания? Простой и легкий вариант в виде емкостного источника питания очень осуществим и может оказаться довольно удобным.

Здесь мы начнем с обсуждения недостатков емкостных цепей питания и узнаем, как их можно модернизировать, чтобы сформировать окончательный «бестрансформаторный» источник питания, который может быть таким же эффективным, как и его другие аналоги, но при этом будет очень дешевым в сборке (вряд ли 30 центов), а также компактный и легкий.Более того, он постоянный.

Несмотря на множество преимуществ, емкостные источники питания могут быть опасными для жизни, поскольку они не изолированы от сети переменного тока и их выход может содержать опасное для жизни напряжение. Здесь также обсуждался новый способ устранения этой проблемы. Однако для схемы, которая заключена в изолированную коробку и не имеет вывода, выходящего наружу, вышеупомянутый недостаток в любом случае устраняется.

Все описанные здесь схемы предназначены для использования в приложениях с низким энергопотреблением (100 мА макс.), но это не является недостатком, поскольку большинству электронных схем не требуется ток выше этого значения.

Понимание и создание идеального емкостного компактного источника питания

ВНИМАНИЕ: ВСЕ ЦЕПИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ ЗДЕСЬ, НАХОДЯТСЯ НА ПОТЕНЦИАЛЬНОМ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, И ПОЭТОМУ ОПАСНО ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ к НА ПОЛОЖЕНИИ . РЕКОМЕНДУЕТСЯ САМОЙ УХОД И ВНИМАНИЕ, РЕКОМЕНДУЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕРЕВЯННУЮ ДОСКУ ПОД НОГАМИ. НОВИЧКИ, ПОЖАЛУЙСТА, ДЕРЖИТЕ .

Для получения дополнительной информации см. Сообщение в блоге автора и комментарии к этому сообщению, в которых содержится более подробная информация: [https: // homemadecircuitsandschematics.blogspot.in/2011/12/cheap-yet-useful-transformerless-power.htmlpting(/tools/ Для получения дополнительной информации см. сообщение в блоге автора, в котором более подробно рассказано: http: /homemadecircuitsandschematics.blogspot.in/ 2011/12 / дешево-но-полезный-transformerless-power.html)

Самый простой вид емкостного источника питания показан на следующем рисунке (щелкните, чтобы увеличить).

Давайте попробуем разобраться с помощью пошагового анализа, как он функционирует и как его можно модифицировать и обновлять.

Конденсатор C1 выполняет очень важную функцию по контролю тока и снижает его до уровня, вполне подходящего для небольших электронных схем (хотя напряжение остается равным сетевому переменному току).Мостовой выпрямитель выпрямляет это напряжение, а стабилитрон доводит напряжение до желаемой точки (здесь 12 В). Конденсатор C2 соответствующим образом фильтрует выходной сигнал для получения чистого постоянного тока.

Эта схема хоть и достаточно простая и полезная, но имеет некоторые недостатки:

Здесь, если фаза подключена к конденсатору С1, сетевой переменный ток становится изолированным и прикосновение к выходу схемы вполне безопасно, но если фаза случайно подключена к другой входной клемме, вся цепь зависает на СМЕРТЕЛЬНОМ СЕТИ ПОТЕНЦИАЛА, что является большим и опасным недостатком.

Поскольку конденсатор C1 ведет себя весьма хаотично во время колебаний входной сети, он может вызывать опасные всплески. Это может мгновенно повредить подключенную к нему цепь.

Эти недостатки означают, что он не будет хорошо работать для конструкций с оконечными выводами или металлическими шкафами, но не будет иметь значения для устройств, у которых все находится в непроводящем корпусе. Однако любители должны работать с этой схемой очень осторожно, чтобы избежать поражения электрическим током.

И последнее, но не менее важное: вышеуказанная цепь позволяет скачкам напряжения проходить через нее, что может вызвать серьезное повреждение цепи с питанием и самой цепи питания.

Однако в вышеупомянутой конструкции этот недостаток был эффективно устранен путем введения высоковольтного конденсатора после моста. Этот конденсатор заземляет мгновенные скачки высокого напряжения, тем самым эффективно защищая связанную с ним электронику.

Таким образом, приведенная выше конфигурация блока питания полезна только в том случае, если она должным образом заключена в противоударный корпус и используется в местах, где напряжение сети достаточно стабильно.

Следующая схема, показанная рядом, является обновленной версией указанной выше схемы.Здесь стабилитрон Z1 был подключен в довольно необычном месте, но оказался очень полезным. В этом положении он не только фиксирует напряжение до 12, но и поглощает выбросы, замыкая большую их часть через отрицательные полупериоды. Тем не менее, эта схема по-прежнему не свободна от циркулирующих в ней сетевых напряжений переменного тока.

Последняя показанная схема — это то, что я изначально считал наиболее эффективной из рассмотренных выше. Он очень похож на второй контур, то есть имеет защиту от шипов.Однако эксперимент закончился разочарованием.

Около 18 месяцев назад, когда я впервые провел этот эксперимент и протестировал схему с использованием двух крышек на двух входах, линейный тестер не показал утечки сети во внутренней цепи. Поэтому я пришел к выводу, что включение двух крышек приведет к закрытию попадание опасного сетевого напряжения в действующую электронную схему.

Однако, несколько месяцев спустя, я случайно перепроверил схему и буквально «потряс», когда коснулся цепи пальцами.В цепи присутствовала смертоносная сеть. Это было огромным разочарованием и осознанием того, что в емкостных источниках питания устранить эту проблему невозможно.

Вы можете узнать больше об этом в разделе комментариев моего сообщения в блоге.

Построение схем, описанных здесь, не требует особого объяснения, поскольку это просто вопрос приобретения показанных компонентов и их правильной фиксации на печатной плате общего назначения, либо схема может быть просто построена на печатной плате самой электронной схемы. который питается от этого источника питания.

Источник постоянного питания 12 В для светодиодных цепей (Часть 4/13)

В предыдущих проектах были разработаны регулируемые цепи питания. Иногда напряжение для управления конкретной схемой уже известно, и необходимо спроектировать схему источника питания для вывода постоянного напряжения. В этом проекте разработана схема постоянного источника питания 12 В для питания цепей светодиодов. Схема должна быть спроектирована таким образом, чтобы в ней не было никаких колебаний или ряби. Схема будет получать питание от основных источников переменного тока и преобразует его в источник постоянного тока 12 В без пульсаций.Схема сможет потреблять максимальный ток 1А.

В схемах светодиодов избыточный ток через светодиоды, превышающий их номинальный прямой ток, может привести к чрезмерному повышению их температуры, навсегда или временно повредив их. Следовательно, в таких случаях очень важно постоянное напряжение. К выходу схемы, разработанной в этом проекте, можно подключить один светодиод или комбинацию светодиодов, для которых требуется сетевой вход 12 В.

В силовой цепи, разработанной в этом проекте, используется стабилизатор напряжения 7812 IC и стандартные шаги проектирования силовой схемы, такие как понижение напряжения переменного тока, преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока и сглаживание напряжения постоянного тока для получения прямого ввода от сети переменного тока.

Необходимые компоненты —

Рис.1: Список компонентов, необходимых для постоянного источника питания 12 В для светодиодных цепей

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема постоянного источника питания 12 В для светодиодных цепей

Схема соединений —

Схема собирается поэтапно, каждая ступень служит определенной цели. Для понижения 230 В переменного тока используется трансформатор 18 — 0 — 18 В.Вторичная обмотка трансформатора соединена с мостовым выпрямителем. Полный мостовой выпрямитель создается путем соединения друг с другом четырех диодов 1N4007, обозначенных на схемах как D1, D2, D3 и D4. Катод D1 и анод D2 соединены с одной из вторичной катушки, а катод D4, а анод D3 соединен с центральной лентой вторичной катушки. Катоды D2 и D3 подключены, из которых одна клемма снята с выхода выпрямителя, а аноды D1 и D4 подключены, из которых другая клемма снята с выхода двухполупериодного выпрямителя.Провод протягивается от центральной ленты трансформатора, который служит землей для положительного и отрицательного выходов постоянного тока.

Предохранитель на 1 А последовательно подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя для защиты от источников переменного тока. Конденсатор емкостью 470 мкФ (обозначенный на схеме как C1) подключен между выходными клеммами двухполупериодного выпрямителя для сглаживания. Для регулирования напряжения микросхема LM-7812 подключена параллельно сглаживающему конденсатору. Выходной сигнал поступает с клеммы выхода напряжения микросхемы 7812 IC.

Как работает схема —

Силовая цепь работает по четко определенным стадиям, каждая из которых служит определенной цели. Схема работает в следующих этапах —

1. Преобразование переменного тока в переменный

2. Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление

3. Сглаживание

4. Регулирование напряжения

Преобразование переменного тока в переменный

Напряжение основных источников питания (электричество, подаваемое через промежуточный трансформатор после понижения линейного напряжения от генерирующей станции) составляет приблизительно 220–230 В переменного тока, которое в дальнейшем необходимо понизить до уровня 12 В.Для понижения напряжения 220 В переменного тока до 12 В переменного тока используется понижающий трансформатор с центральной обмоткой. Использование трансформатора с центральным ответвлением позволяет генерировать как положительное, так и отрицательное напряжение на входе, однако с трансформатора будет поступать только положительное напряжение. В схеме наблюдается некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому необходимо использовать трансформатор с высоким номинальным напряжением, превышающим требуемые 12 В. Трансформатор должен обеспечивать на выходе ток 1А. Наиболее подходящий понижающий трансформатор, отвечающий указанным требованиям по напряжению и току, — 18–0–18 В / 2 А.Эта ступень трансформатора снижает сетевое напряжение до +/- 18 В переменного тока, как показано на рисунке ниже.

Рис.3: Принципиальная электрическая схема трансформатора 18-0-18 В

Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление

Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока путем выпрямления. Выпрямление — это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один — это полуволновое выпрямление, а другое — полноволновое выпрямление.В этой схеме двухполупериодный мостовой выпрямитель используется для преобразования 36 В переменного тока в 36 В постоянного тока. Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое выпрямление, поскольку оно обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода соединены таким образом, что ток течет через них только в одном направлении, что приводит к появлению сигнала постоянного тока на выходе. Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода становятся смещенными в прямом направлении, а еще два диода смещаются в обратном направлении.

Рис.4: Принципиальная схема полноволнового выпрямителя

Во время положительного полупериода питания диоды D2 и D4 проходят последовательно, в то время как диоды D1 и D3 имеют обратное смещение, и ток протекает через выходной контакт, проходя через D2, выходной контакт и D4. Во время отрицательного полупериода питания диоды D1 и D3 проходят последовательно, но диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, и ток протекает через D3, выходную клемму и D1. Направление тока в обоих направлениях через выходную клемму в обоих условиях остается неизменным.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая положительный цикл полнополупериодного выпрямителя

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая отрицательный цикл полнополупериодного выпрямителя

Диоды 1N4007 выбраны для создания двухполупериодного выпрямителя, поскольку они имеют максимальный (средний) номинальный прямой ток 1 А и в состоянии обратного смещения они могут выдерживать пиковое обратное напряжение до 1000 В. Поэтому в этом проекте для двухполупериодного выпрямления используются диоды 1N4007.

Сглаживание

Сглаживание — это процесс сглаживания или фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. Выход двухполупериодного выпрямителя не является постоянным напряжением постоянного тока. Частота на выходе выпрямителя в два раза выше, чем у основного источника питания, но есть пульсации. Следовательно, его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя. Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе стабильное постоянное напряжение.Итак, конденсатор (обозначенный на схеме как C1) большой емкости подключен к выходу схемы выпрямителя. Поскольку постоянный ток, который должен быть выпрямлен схемой выпрямителя, имеет много всплесков переменного тока и нежелательных пульсаций, для уменьшения этих выбросов используется конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает через него весь переменный ток на землю. На выходе среднее оставшееся постоянное напряжение более плавное и без пульсаций.

Рис.7: Принципиальная схема сглаживающего конденсатора

Регулировка напряжения

Для обеспечения на выходе стабилизированного 12В используется микросхема LM7812.Эта ИС способна обеспечивать ток до 1А. Он будет обеспечивать регулируемое и стабилизированное напряжение на выходе независимо от изменений входного напряжения и тока нагрузки. Микросхема LM7812 может иметь входное напряжение от 14,8 В до 27 В и обеспечивает постоянное выходное напряжение от 11,5 до 12,5 В. Микросхема способна обеспечивать на выходе максимальный ток 1А.

LM7812 имеет следующую допустимую внутреннюю рассеиваемую мощность:

Pout = (максимальная рабочая температура IC) / (тепловое сопротивление, переход от окружающей среды + тепловое сопротивление, переход от корпуса к корпусу)

Pout = (125) / (65 + 5) (значения согласно даташиту)

Pout = 1.78 Вт

Таким образом, внутренняя часть LM7812 может выдерживать рассеиваемую мощность до 1,78 Вт. При мощности выше 1,78 Вт микросхема не переносит выделяемое количество тепла и начинает гореть. Это также может вызвать серьезную опасность возгорания. Поэтому радиатор необходим для отвода чрезмерного тепла от ИС.

Рис.8: Принципиальная схема регулятора напряжения для источника постоянного напряжения 12 В

Тестирование и меры предосторожности —

При сборке схемы следует соблюдать следующие меры предосторожности —

• Номинальный ток понижающего трансформатора, мостовых диодов и ИС регулятора напряжения должен быть больше или равен требуемому току на выходе.В противном случае он не сможет подавать требуемый ток на выходе.

• Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно быть больше максимального требуемого выходного напряжения. Это связано с тем, что микросхема 7812 принимает падение напряжения от 2 до 3 В. Таким образом, входное напряжение должно быть на 2–3 В выше максимального выходного напряжения и должно находиться в пределах входного напряжения (14,5–27 В. ) Из LM7812.

• Конденсаторы, используемые в цепи, должны иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение.В противном случае конденсаторы начнут пропускать ток из-за превышения напряжения на их пластинах и вырвутся наружу.

• На выходе выпрямителя следует использовать конденсатор, чтобы он мог справляться с нежелательными сетевыми шумами. Аналогичным образом рекомендуется использовать конденсатор на выходе регулятора для обработки быстрых переходных процессов и шума на выходе. Величина выходного конденсатора зависит от отклонения напряжения, колебаний тока и переходного времени отклика конденсатора.

• Для работы с высокой нагрузкой на выходе необходимо установить радиатор в отверстия регулятора. Это предотвратит сдувание микросхемы из-за рассеивания тепла.

• Поскольку ИС регулятора может потреблять ток только до 1А, необходимо подключить предохранитель на 1А. Этот предохранитель ограничит ток в регуляторе до 1А. При токе выше 1 А предохранитель сгорит, и это отключит входное питание от цепи. Это защитит микросхему схемы и регулятора от тока, превышающего 1 А.

После сборки схемы ее можно проверить с помощью мультиметра. Измерьте выходное напряжение на выводах 7812 IC и начните тестирование с последовательными цепями светодиодов.

Давайте сначала протестируем схему со светодиодами 1,8 В. Максимум 6 светодиодов этого номинала могут быть подключены последовательно к выходу с ограничивающим резистором 68 Ом. Каждому светодиоду требуется примерно 1,8 В для смещения вперед и начала свечения. Напряжение на входе в схему — 12В,

Vin = 12 В (из 7812)

Суммарное падение напряжения на 6 светодиодах будет 10.8 В,

В = 1,8 * 6 = 10,8 В

Выходной ток, отдаваемый этим источником питания / Ток, потребляемый цепью, будет —

I = (Входное напряжение — падение напряжения на светодиодах) / R1

I = (12 — 10,8) / 68

I = 17,6 мА

Для светодиода с напряжением 1,8 В требуется приблизительно 20 мА прямого тока для надлежащего освещения без нарушения его предельного значения прямого тока. Только для этой цели используется последовательное сопротивление (в данном случае 68 Ом) для ограничения тока.

Рассеиваемая мощность микросхемы LM7812 с этой светодиодной схемой в качестве нагрузки будет:

Рассеиваемая мощность

P выход = (Vin — Vout) * Iout

Pвых = (12-10,8) * (0,0176)

Pout = 21,12 мВт

Рис.9: Принципиальная схема светодиодов серии

Тестирование схемы с помощью светодиодов 2,2 В привело к следующим результатам. На выходе можно последовательно подключить не более 5 светодиодов этого номинала с ограничивающим резистором 47 Ом. Каждому светодиоду нужно примерно 2.2 В, чтобы сместиться вперед и начать светиться. Напряжение на входе в схему — 12В,

Vin = 12 В (из 7812)

Суммарное падение напряжения на 5 светодиодах будет 11 В,

В = 2,2 * 5 = 11 В

Выходной ток, отдаваемый этим источником питания / Ток, потребляемый цепью, будет —

I = (Входное напряжение — падение напряжения на светодиодах) / R1

I = (12–11) / 47

I = 21,2 мА

Для светодиода на 2,2 В требуется приблизительно 25 мА прямого тока для правильного освещения без нарушения его ограничения прямого тока.Только для этой цели используется последовательное сопротивление (в данном случае 47 Ом) для ограничения тока.

Рассеиваемая мощность микросхемы LM7812 с этой светодиодной схемой в качестве нагрузки будет:

Рассеиваемая мощность

P выход = (Vin — Vout) * Iout

P вых = (12-11) * (0,0212)

P вых = 21,2 мВт

Рис.10: Принципиальная электрическая схема светодиодов серии

Тестирование цепи светодиодами 3,3 В привело к следующим результатам. Максимум 3 светодиода этого номинала могут быть подключены последовательно к выходу с ограничивающим резистором 6 или 7 Ом.Каждому светодиоду требуется примерно 3,3 В для прямого смещения и начала свечения. Напряжение на входе в схему — 12В,

Vin = 12 В (из 7812)

Суммарное падение напряжения на 3 светодиодах составит 10 В,

В = 3,3 * 3 = 9,9 В

Выходной ток, отдаваемый этим источником питания / Ток, потребляемый цепью, будет —

I = (Входное напряжение — падение напряжения на светодиодах) / R1

I = (12 — 9,9) / 6

I = 350 мА

Для светодиода 3.3 В, для правильного освещения без нарушения ограничения прямого тока требуется примерно 300–350 мА прямого тока. Только для этой цели используется последовательное сопротивление (в данном случае 6 или 7 Ом) для ограничения тока.

Рассеиваемая мощность микросхемы LM7812 с этой светодиодной схемой в качестве нагрузки будет:

Рассеиваемая мощность

P выход = (Vin — Vout) * Iout

P вых = (12-9,9) * (0,350)

P вых = 735 мВт

Рис.11: Принципиальная схема светодиодов серии

Другие комбинации светодиодов также могут быть протестированы при условии использования правильного токоограничивающего резистора и с учетом того, что входной ток, необходимый для схемы (комбинация светодиодов), не должен превышать 1 А.Из приведенных выше тестов видно, что рассеиваемая мощность всегда меньше 1,78 Вт (внутренний допустимый предел 7812). Тем не менее, рекомендуется использовать радиатор для охлаждения ИС и увеличения срока ее службы.

Схема источника питания, разработанная в этом проекте, может использоваться для питания светодиодных лент и тросов. Его также можно использовать для питания светодиодных плат. Как правило, с помощью этого блока питания можно запитать любую схему, которая требует постоянного напряжения 12 В с ограничением тока 1 А.

Схемы соединений



Подано в: Учебные пособия


Регулируемый источник питания без трансформатора

Бестрансформаторный регулируемый источник питания

обеспечивает питание постоянного тока для различных инструментов, таких как испытательные стенды, электронные тренажеры и т. Д. Основная функция бестрансформаторного регулируемого источника питания — преобразование входного сигнала переменного тока в требуемый уровень постоянного тока. Итак, в этом проекте мы собираемся построить простую бестрансформаторную регулируемую схему источника питания от 220 \ 110 В переменного тока до 0-12 В постоянного тока с использованием линейного регулятора напряжения LM317 и конденсатора X-класса.

Бестрансформаторный источник питания?

Бестрансформаторный источник питания в основном преобразует высокое напряжение переменного тока в желаемое постоянное напряжение без использования трансформатора. Основным компонентом цепи бестрансформаторного источника питания является конденсатор падения напряжения или конденсатор класса X, специально разработанный для линий переменного тока. Иногда они подключаются к нейтрали в некоторых цепях, что помогает предотвратить попадание любых электрических помех в цепь.

Вы можете спроектировать подобную схему на печатной плате.JLCPCB предоставляет вам просто экономичную услугу прототипирования печатной платы всего за 2 доллара. Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com

Компоненты оборудования

Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали.

LM317 Регулятор напряжения

Полезные шаги

1) Припаяйте пленочный конденсатор к плате.

2) Припаяйте резистор 470K и мостовой выпрямитель к плате veroboard

.

3) Припаяйте два стабилитрона последовательно.

4) Припаяйте отрицательную клемму конденсатора 47 мкФ / 63 В к аноду стабилитрона, а положительную клемму к катоду.

5) Припаяйте регулятор напряжения LM317 к положительному выводу конденсатора 47 мкФ, припаяйте резистор 1 кОм между выводом ADJ регулятора и выводом Vout микросхемы.

6) Припаяйте потенциометр 10K между отрицательной клеммой конденсатора и выводом ADJ микросхемы регулятора.

7) Припаяйте зажимы типа «крокодил» к выводу -ve конденсатора 47 мкФ и выводу Vout ИС.

8) Припаяйте одну клемму розетки к пленочному конденсатору и катодную точку мостового выпрямителя, а другую — к анодной точке мостового выпрямителя.

9) Проверьте выходное напряжение с помощью измерителя AVO.

10) Индикатор напряжения IC: Припаяйте последовательно 4 светодиода с соответствующими сопротивлениями.

11) Припаяйте анод светодиодов к выводу Vout регулятора IC, а вывод катода к выводу -ve конденсатора емкостью 47 мкФ.

12) Проверить цепь.

Рабочее объяснение

Принцип работы схемы следующий, на схему подается входное напряжение 220В переменного тока. Конденсатор с номиналом X (1,1 мкФ) понижает напряжение до желаемого диапазона напряжений, здесь резистор 470 кОм подключен параллельно конденсатору, чтобы разрядить накопленный ток в конденсаторе, когда цепь отключена, что предотвращает поражение электрическим током. . Это сопротивление называется Сопротивление кровотечению .

Затем сигнал низкого уровня переменного тока отправляется на мостовой выпрямитель (комбинация из 4 диодов), который преобразует сигнал переменного тока в пульсирующий постоянный ток. После этого выходной сигнал постоянного тока проходит через два стабилитрона 12 В / 1 Вт для получения шумного выходного сигнала 12 В. Затем сигнал постоянного тока проходит через сглаживающий конденсатор (47 мкФ), а затем направляется к регулятору напряжения LM317, который выдает постоянный выходной сигнал постоянного тока, здесь потенциометр на 10 кОм обеспечивает возможность настройки напряжения. Используйте резисторы только с номинальной мощностью 1 Вт или выше, иначе через некоторое время резисторы могут сгореть.

Приложения

  • Источники питания постоянного тока находят свое применение в таких приложениях, как испытательные стенды постоянного тока, бытовые приборы и тренажеры.
  • Обычно используется при тестировании небольших электронных проектов.

См. Также: Как сделать бестрансформаторный источник питания | Простая мини-солнечная установка с использованием LM2577 | Простой драйвер лазерного диода

220В переменного тока — 5В постоянного тока без трансформатора

Преобразованная цепь 220В переменного тока в 5В постоянного тока


Необходимо
4 * 1N4007 диод

100 Ом 1 Вт

470к 1Вт


Конденсатор 225к / 400в

470 мкФ / 100 В конденсатор

220ом резистор

15в 1Вт диод


светодиод

Конденсатор 10 мкФ 25 В

7805 ic

1 мкФ 10в
Пришло время схемотехники

Это самый простой способ преобразования 220 вольт переменного тока в 5 вольт постоянного тока (ток USB). Он используется для зарядного устройства мобильного телефона и зарядного устройства power bank.Конденсатор в этой цепи для плавного тока. Диод в этой схеме для преобразования переменного тока в постоянный. (Диодный мост)

Конденсатор в этой цепи.

Конденсаторы в цепях постоянного тока. Конденсаторы не играют важной роли в цепях постоянного тока, потому что постоянный ток не может протекать через конденсатор. Если незаряженный конденсатор подключен к клеммам аккумуляторной батареи, то переходный ток течет по мере того, как пластины конденсатора заряжаются.

Диод в этой схеме для.

Диоды могут использоваться как выпрямители, ограничители сигналов, регуляторы напряжения, переключатели, модуляторы сигналов, смесители сигналов, демодуляторы сигналов и генераторы. Основное свойство диода — это его способность проводить электрический ток только в одном направлении.

Использует 7805 ic.

ИС регулятора напряжения — это ИС, которые используются для регулирования напряжения. IC 7805 — это регулятор напряжения 5 В, который ограничивает выходное напряжение до 5 В и потребляет регулируемый источник питания 5 В.Поставляется с возможностью установки радиатора. Максимальное значение для входа в регулятор напряжения составляет 35 В

Что такое диод датчика

Стабилитроны — это обычные диоды с PN переходом, работающие в состоянии обратного смещения. Стабилитрон работает так же, как диод с PN переходом в прямом смещении, но уникальность заключается в том, что он также может проводить, когда он подключен в обратном смещении выше его порогового / пробивного напряжения.

Этот проект может работать без трансформатора (нужны только резисторы)

Примечание = более тонкий провод имеет низкое сопротивление, а большой провод имеет высокое сопротивление.резистор может заменить электричество на тепло.
радиатор важен для 7805 ic, потому что снижает тепло.

Это недорогой проект по преобразованию переменного тока в постоянный.

Объясните проект

Прежде всего посмотрите это изображение

Эта схема используется для преобразования 220 В переменного тока в 12 В постоянного тока.
диодный мост помогает преобразовать переменный ток в постоянный.
Использование конденсатора для плавного преобразования тока (график).

А потом смотри эту схему

Это еще одна схема для преобразования 12 В в 5 В с использованием 7805ic с радиатором.
Это исправленная версия этого проекта

шагов по преобразованию постоянного тока с 230 В на 5 В для включения цепей

Каждое электрическое и электронное устройство, которое мы используем в повседневной жизни, требует источника питания. Как правило, мы используем источник переменного тока 230 В, 50 Гц, но эту мощность необходимо изменить в требуемую форму с требуемыми значениями или диапазоном напряжения для обеспечения питания различных типов устройств. Существуют различные типы силовых электронных преобразователей, такие как понижающий преобразователь, повышающий преобразователь, стабилизатор напряжения, преобразователь переменного тока в постоянный, преобразователь постоянного тока в постоянный, преобразователь постоянного тока в переменный и так далее.Например, рассмотрим микроконтроллеры, которые часто используются для разработки многих проектов на основе встроенных систем и комплектов, используемых в приложениях реального времени. Эти микроконтроллеры требуют питания 5 В постоянного тока, поэтому 230 В переменного тока необходимо преобразовать в 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя в их цепи питания.


Цепь источника питания

Схема понижающего преобразователя

Схема источника питания, само название указывает, что эта схема используется для подачи питания на другие электрические и электронные схемы или устройства.Существуют различные типы цепей питания в зависимости от мощности, которую они используют для обеспечения устройств. Например, используются схемы на основе микроконтроллера, обычно это схемы регулируемого источника питания 5 В постоянного тока, которые могут быть спроектированы с использованием различных методов для преобразования доступной мощности 230 В переменного тока в мощность 5 В постоянного тока. Обычно преобразователи с выходным напряжением меньше входного напряжения называются понижающими преобразователями.

4 шага для преобразования 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока

1.Понизьте уровень напряжения

Понижающие преобразователи используются для преобразования высокого напряжения в низкое. Преобразователь с выходным напряжением меньше входного напряжения называется понижающим преобразователем, а преобразователь с выходным напряжением больше входного напряжения называется повышающим преобразователем. Существуют повышающие и понижающие трансформаторы, которые используются для повышения или понижения уровней напряжения. 230 В переменного тока преобразуется в 12 В переменного тока с помощью понижающего трансформатора. Выход 12 В понижающего трансформатора представляет собой среднеквадратичное значение, а его пиковое значение определяется как произведение квадратного корня из двух на среднеквадратичное значение, которое составляет примерно 17 В.

Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор состоит из двух обмоток, а именно первичной и вторичной обмоток, при этом первичная обмотка может быть спроектирована с использованием провода меньшего сечения с большим количеством витков, поскольку он используется для передачи слаботочной энергии высокого напряжения, и во вторичной обмотке используется провод большого сечения с меньшим количеством витков, поскольку он используется для передачи сильноточной энергии низкого напряжения. Трансформаторы работают по принципу законов электромагнитной индукции Фарадея.

2. Преобразование переменного тока в постоянный

Мощность 230 В переменного тока преобразуется в 12 В переменного тока (среднеквадратичное значение 12 В, пиковое значение которого составляет около 17 В), но требуемая мощность составляет 5 В постоянного тока; для этой цели мощность 17 В переменного тока должна быть в первую очередь преобразована в мощность постоянного тока, а затем она может быть понижена до 5 В постоянного тока.Но прежде всего мы должны знать, как преобразовать переменный ток в постоянный? Мощность переменного тока может быть преобразована в постоянный ток с помощью одного из силовых электронных преобразователей, называемых выпрямителем. Существуют различные типы выпрямителей, такие как однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель. Благодаря преимуществам мостового выпрямителя над полуволновым и двухполупериодным выпрямителями, мостовой выпрямитель часто используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, соединенных в виде моста.Мы знаем, что диод — это неуправляемый выпрямитель, который будет проводить только прямое смещение и не проводить при обратном смещении. Если напряжение на аноде диода больше напряжения на катоде, то говорят, что диод находится в прямом смещении. Во время положительного полупериода диоды D2 и D4 будут проводить, а во время отрицательного полупериода диоды D1 и D3 будут проводить. Таким образом, переменный ток преобразуется в постоянный; здесь полученный не является чистым постоянным током, так как он состоит из импульсов. Следовательно, это называется пульсирующей мощностью постоянного тока. Но падение напряжения на диодах составляет (2 * 0.7 В) 1,4 В; следовательно, пиковое напряжение на выходе этой схемы выпрямителя составляет примерно 15 В (17-1,4).

3. Сглаживание ряби с помощью фильтра

15 В постоянного тока можно преобразовать в 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя, но перед этим необходимо получить чистую мощность постоянного тока. Выход диодного моста — это постоянный ток, состоящий из пульсаций, также называемый пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток можно отфильтровать с помощью индуктивного фильтра, конденсаторного фильтра или фильтра с резистивно-конденсаторной связью для удаления пульсаций.Рассмотрим конденсаторный фильтр, который в большинстве случаев часто используется для сглаживания.

Фильтр

Мы знаем, что конденсатор — это элемент, накапливающий энергию. В схеме конденсатор накапливает энергию, в то время как входной сигнал увеличивается от нуля до пикового значения, и, когда напряжение питания уменьшается с пикового значения до нуля, конденсатор начинает разряжаться. Эта зарядка и разрядка конденсатора превратят пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток, как показано на рисунке.

4. Преобразование 12 В постоянного тока в 5 В постоянного тока с помощью регулятора напряжения

Напряжение 15 В постоянного тока может быть понижено до напряжения 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя постоянного тока, называемого регулятором напряжения IC7805.Первые две цифры «78» регулятора напряжения IC7805 представляют регуляторы напряжения положительной серии, а последние две цифры «05» представляют выходное напряжение регулятора напряжения.

Внутренняя структурная схема регулятора напряжения IC7805

Блок-схема регулятора напряжения IC7805, показанная на рисунке, состоит из операционного усилителя, действующего как усилитель ошибки, стабилитрона, используемого для обеспечения опорного напряжения, как показано на рисунке.


Стабилитрон как источник опорного напряжения

Транзистор как элемент последовательного прохода, используемый для отвода дополнительной энергии в виде тепла; Защита SOA (безопасная рабочая зона) и радиатор используются для тепловой защиты в случае чрезмерного напряжения питания.В целом, регулятор IC7805 может выдерживать напряжение от 7,2 В до 35 В и обеспечивает максимальную эффективность 7,2 В, а если напряжение превышает 7,2 В, то происходит потеря энергии в виде тепла. Для защиты регулятора от перегрева предусмотрена тепловая защита с помощью радиатора. Таким образом, напряжение 5 В постоянного тока получается от источника переменного тока 230 В.

Мы можем напрямую преобразовать 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока без использования трансформатора, но нам могут потребоваться высокопроизводительные диоды и другие компоненты, которые обеспечивают меньшую эффективность.Если у нас есть источник питания 230 В постоянного тока, то мы можем преобразовать 230 В постоянного тока в 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя постоянного тока.

Понижающий преобразователь постоянного тока с 230 В в 5 В:

Давайте начнем со схемы источника питания постоянного тока, разработанной с использованием понижающего преобразователя постоянного тока. Если у нас есть источник питания 230 В постоянного тока, мы можем использовать понижающий преобразователь постоянного тока для преобразования 230 В постоянного тока в источник питания 5 В постоянного тока. Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный состоит из конденсатора, полевого МОП-транзистора, управления ШИМ, диодов и катушек индуктивности. Базовая топология понижающего преобразователя постоянного тока показана на рисунке ниже.

Понижающий преобразователь постоянного тока

Падение напряжения на катушке индуктивности и изменения электрического тока, протекающего через устройство, пропорциональны друг другу. Следовательно, понижающий преобразователь работает по принципу энергии, запасенной в катушке индуктивности. Силовой полупроводниковый MOSFET или IGBT, используемый в качестве переключающего элемента, может использоваться для переключения схемы понижающего преобразователя между двумя различными состояниями путем замыкания или размыкания и выключения или включения с помощью переключающего элемента. Если переключатель находится во включенном состоянии, то на катушке индуктивности создается потенциал из-за пускового тока, который будет противодействовать напряжению питания, тем самым уменьшая результирующее выходное напряжение.Поскольку диод смещен в обратном направлении, через диод не будет протекать ток.

Если переключатель разомкнут, то ток через катушку индуктивности внезапно прерывается, и диод начинает проводить проводимость, таким образом обеспечивается обратный путь для тока катушки индуктивности. Падение напряжения на индукторе, находящемся под напряжением, меняется на противоположное, что можно рассматривать как основной источник выходной мощности во время этого цикла переключения, и это связано с быстрым изменением тока. Сохраненная энергия катушки индуктивности непрерывно передается в нагрузку, и, таким образом, ток в катушке индуктивности начинает падать до тех пор, пока ток не достигнет своего предыдущего значения или следующего включенного состояния.Продолжение подачи энергии к нагрузке приводит к падению тока катушки индуктивности до тех пор, пока ток не достигнет своего предыдущего значения. Это явление называется пульсацией на выходе, которую можно уменьшить до приемлемого значения, используя сглаживающий конденсатор параллельно выходу. Таким образом, преобразователь постоянного тока в постоянный действует как понижающий преобразователь.

Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный с использованием ШИМ Cotrol

На рисунке показан принцип работы понижающего преобразователя постоянного тока, управляемого с помощью генератора ШИМ для высокочастотного переключения, а обратная связь соединена с усилителем ошибки.

Все проекты электроники на базе встроенных систем требуют фиксированного или регулируемого регулятора напряжения, который используется для обеспечения необходимого питания электрических и электронных схем или комплектов. Существует множество современных автоматических регуляторов напряжения, способных автоматически регулировать выходное напряжение в зависимости от критериев применения. Для получения дополнительной технической помощи относительно схемы источника питания и понижающего преобразователя, отправляйте свои запросы в виде комментариев в разделе комментариев ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.