Как собрать надежный блок питания на 24 вольта в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки. Как правильно настроить и протестировать самодельный блок питания. На что обратить внимание при конструировании.
Выбор схемы и компонентов для блока питания на 24 вольта
При сборке блока питания на 24 вольта своими руками ключевым моментом является выбор подходящей схемы и компонентов. Рассмотрим основные варианты:
- Линейный стабилизатор на транзисторах или специализированных микросхемах
- Импульсный преобразователь на микросхеме ШИМ-контроллера
- Готовый модуль импульсного преобразователя
Для небольших токов до 1-2А оптимальным выбором будет линейный стабилизатор на микросхеме LM317 или LM338. Для более мощных блоков питания лучше использовать импульсную схему.
Сборка линейного стабилизатора на 24 вольта
Для сборки простого линейного стабилизатора на 24В потребуется:
- Трансформатор с выходным напряжением 27-30В
- Диодный мост на 3-5А
- Конденсаторы фильтра 4700-10000 мкФ
- Микросхема LM338 или LM317
- Резисторы для настройки выходного напряжения
- Радиатор охлаждения
Схема стабилизатора довольно проста. Напряжение с трансформатора выпрямляется диодным мостом, сглаживается конденсаторами и подается на вход микросхемы. Выходное напряжение задается делителем на резисторах.
Импульсный блок питания на 24 вольта
Для сборки более мощного импульсного блока питания на 24В понадобится:
- ШИМ-контроллер, например UC3842
- Силовой MOSFET-транзистор
- Импульсный трансформатор
- Выходные диоды Шоттки
- Дроссель
- Входные и выходные конденсаторы
Схема импульсного преобразователя сложнее линейного стабилизатора, но обеспечивает более высокий КПД при больших токах нагрузки. Ключевым элементом является ШИМ-контроллер, формирующий импульсы управления силовым ключом.
Настройка и тестирование собранного блока питания
После сборки блока питания необходимо провести его настройку и тестирование:
- Проверить выходное напряжение без нагрузки
- Настроить выходное напряжение подстроечным резистором
- Проверить стабильность напряжения под нагрузкой
- Измерить пульсации выходного напряжения
- Проверить нагрев силовых элементов
Важно убедиться, что выходное напряжение стабильно и не просаживается под нагрузкой. Пульсации не должны превышать 50-100 мВ. При необходимости нужно доработать фильтры или систему охлаждения.
Меры безопасности при работе с высоким напряжением
При сборке и настройке блока питания необходимо соблюдать правила электробезопасности:
- Использовать изолированный инструмент
- Не прикасаться к токоведущим частям схемы
- Работать в резиновых перчатках
- Отключать питание перед любыми манипуляциями
- Разряжать конденсаторы после отключения
Высокое напряжение опасно для жизни, поэтому нужно быть предельно осторожным и внимательным при работе с блоком питания.
Повышение надежности и срока службы блока питания
Чтобы повысить надежность и продлить срок службы самодельного блока питания, рекомендуется:
- Использовать качественные компоненты с запасом по мощности
- Обеспечить хорошее охлаждение силовых элементов
- Применять защиту от короткого замыкания и перегрузки
- Использовать фильтры от помех по входу и выходу
- Герметизировать корпус от пыли и влаги
При правильном подходе самодельный блок питания на 24В может надежно прослужить много лет. Главное — не экономить на компонентах и уделить внимание качеству сборки.
Возможные проблемы и их устранение
При сборке и эксплуатации блока питания могут возникнуть некоторые проблемы:
- Нестабильное выходное напряжение — проверить фильтрующие конденсаторы
- Сильный нагрев стабилизатора — улучшить охлаждение или снизить ток нагрузки
- Повышенные пульсации — увеличить емкость выходного фильтра
- Выход из строя при коротком замыкании — добавить защиту по току
Большинство проблем решается доработкой схемы или заменой компонентов на более мощные. При правильном подходе можно добиться стабильной и надежной работы самодельного блока питания на 24В.
Заключение
Сборка блока питания на 24 вольта своими руками — интересный и познавательный проект. Он позволяет получить стабильный источник питания для различной аппаратуры и лучше разобраться в работе импульсных преобразователей. При грамотном подходе самодельный блок питания не уступает по характеристикам промышленным образцам, а его стоимость оказывается значительно ниже.
Простой универсальный блок питания своими руками
Простой универсальный блок питания своими руками
Блок питания – незаменимая вещь в арсенале радиолюбителя. Обычно готовые регулируемые блоки питания стоят весьма приличные суммы, поэтому очень часто для домашней радиолаборатории блок питания изготавливается самостоятельно.
Итак, прежде всего нужно определиться с требованиями к блоку питания. Мои требования были таковыми:
1) Стабилизированный регулируемый выход 3–24 В с нагрузкой по току минимум 2 А для питания радиоаппаратуры и налаживаемых радиосхем.
2) Нерегулируемый выход 12/24 В с большой нагрузкой по току для опытов по электрохимии
Для удовлетворения первой части я решил использовать готовый интегральный стабилизатор, а для второй – сделать выход после диодного моста в обход стабилизатора.
Итак, после того как определились с требованиями начинаем поиски деталей. У себя в закромах я нашел мощный трансформатор ТС-150–1 (кажется от проектора), который как раз выдает 12 и 24 В, конденсатор на 10000 мкФ 50 В.
После длительных поисков подходящего корпуса была куплена салфетница Ikea (299 руб) которая отлично подошла по габаритам и была выполнена из толстого пластика (2 мм) и с крышкой из нержавейки. В магазине радиодеталей также были куплены врезные выключатели, радиатор для стабилизатора, диодный мост (на 35А) и механический вольтметр для визуального контроля напряжения, что бы не прибегать каждый раз к услугам мультиметра. Детали на фото:
Итак, немного теории. В качестве стабилизатора было решено применить интегральный стабилизатор, который по принципу работы представляет собой линейный компенсационный стабилизатор. Промышленностью выпускаются множество микросхем-стабилизаторов, как на фиксированное напряжение, так и регулируемые. Микросхемы бывают разной мощности, как на 0,1 А так и на 5 А и более. Данные микросхемы обычно содержат в себе защиту от короткого замыкания в нагрузке. При конструировании блока питания нужно решить, какой мощности нужен стабилизатор, и должен он быть на фиксированное напряжение или регулируемым. Подобрать соответствующую микросхему можно в таблицах, например тут: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/
Или тут: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/259/119/
Схема включения регулируемого стабилизатора:
Нерегулируемые включаются еще проще, но на всякий случай поглядите в даташите. Для своего блока питания я взял стабилизатор КР142ЕН22А на 7.5А. Единственная тонкость, мешающая легко получать большие токи, это тепловыделение. Дело в том что мощность равная (Uвх-Uвых)*I будет рассеиваться стабилизатором виде тепла, а возможности по рассеянию тепла весьма ограничены, поэтому для получения больших стабилизированных токов нужно также менять Uвх, например коммутирую обмотки трансформатора. Что касается схемы. C1 выбирается исходя из 2000 мкФ на каждый ампер получаемого тока. С2-С4 желательно разместить непосредственно рядом со стабилизатором. Также рекомендуется параллельно со стабилизатором включить диод в обратном направлении для защиты от переполюсовки. В остальном схема блока питания классическая.
220 вольт подается на первичную обмотку трансформатора, со вторичной обмотки снятое напряжение идет на диодный мост, и выпрямленное поступает на сглаживающий конденсатор большой емкости. К конденсатору подключается стабилизатор, но напряжение можно снимать и напрямую с конденсатора, когда нужны большие токи и не важна стабилизация. Привести конкретную инструкцию что куда паять бессмысленно – всё решается исходя из имеющихся деталей.
Вот внешний вид платочки, припаянной к стабилизатору:
Детали скомпонованы в корпусе и сделаны все необходимые прорези в крышке. Во время обработки были заменены врезные выключатели на тумблеры т.к. для их установки нужно меньше труда, а нержавейка, из которой сделана крышка, очень плохо поддается обработке вручную.
Все детали установлены и соединены проводами. Сечение проводов выбирается исходя из максимальных токов. Чем сечение больше тем лучше.
Ну и фото получившегося блока питания:
Выключатель слева вверху – выключатель питания. Правее него выключатель режима «force» отключающего стабилизатор и дающего выход непосредственно с диодного моста (10А при 12/24В). Ниже выключатель 12/24 В коммутирующий части вторичной обмотки. Под вольтметром ручка переменного резистора регулировки. Ну и клеммы выхода.
Автор проекта: Spiritus
Снова блок питания, на этот раз 24 Вольта, 20 Ампер и 480 Ватт. Обзор блока питания 24 Вольта. Устройство и тест блока питания
По большому счету блоки питания друг от друга особо ничем не отличаются, но в этот раз все пошло по другому, отличалось многое, и об этом я и расскажу, выделяя ключевые моменты, думаю что это будет полезно.Постараюсь сделать обзор коротким, ну или по крайней мере не очень длинным 🙂
Отличия начались еще с упаковки. Для начала в коробке было специальное «окошко», через которое видно наклейку с наименованием БП, удобно.
Внешне блок питания практически не отличается от предыдущей модели мощностью 360 Ватт, те же размеры, такая же решетка вентилятора.
В своих обзорах я практически всегда показываю фото клеммника. Начал я так делать после комментария, где мне писали что бывают БП, где крышка не открывается полностью, и вот мне тоже попался такой блок. Позже выяснилось, что это можно исправить, но «из коробки» крышка полностью не открывалась, неудобно.
Маркировка клемм не в виде наклейки, а проштампована на крышке. Также сделана предупреждающая надпись около вентилятора.
Крышка довольно тонкая, в одном месте ее даже продавило.
Как водится, есть и резистор для подстройки выходного напряжения, а также светодиод индикации работы.
Блок питания промаркирован как S-480-24. Выходной ток 20 Ампер. Я наверное никогда не пойму, зачем БП маркируют как LED Power supply, при чем здесь светодиоды если Бп универсальный, видимо так они лучше продаются.
Выпущен БП в конце 2016 года, можно сказать что свежий.
Когда я снял крышку, то на некоторое время даже завис 🙂 Ну наконец то что-то отличное от уже набивших оскомину классических БП на базе TL494. Внутри практически пусто, как говорится -это жжж.. неспроста.
Корпус также немного отличается, обычно крышка крепится на шести винтах, в данном случае два винта и пара выступов вверху.
Чтобы было лучше понятно разницу между «классическим» БП и этим, я сделал пару фото в сравнении с предыдущим БП 12 Вольт 360 Ватт.
Первым делом осмотр крепления силовых элементов. И хотя если транзисторы или диоды стоят парами, то 99% что проблем не будет, я все равно продолжаю осматривать крепеж.
Транзисторы и диоды прижаты планками к алюминиевому корпусу. Но теплораспределительных пластинок нет, т.е. силовые элементы просто прижаты к самому корпусу.
Замечаний нет, все ровно и аккуратно, даже накидали теплопроводящей пасты, сначала может показаться что ее уж слишком много, но на самом деле под элементами остался совсем тонкий слой.
Если внимательно посмотреть на второе фото, то можно заметить маркировку на печатной плате, судя по которой плата проектировалась для БП мощностью 360 Ватт.
Охлаждает начинку вентилятор диаметром 60мм. По ощущениям довольно производительный, впрочем об этом говорит и соотношение мощности к его размеру. Шумит не очень сильно, но заметно.
Первым же тестом идет измерение диапазона регулировки выходного напряжения.
1. Исходно БП был настроен на чуть большее чем 24 Вольта напряжение.
2. Минимально можно выставить около 14 Вольт, но работает БП в таком режиме нестабильно, пришлось переключить тестер в режим отображения минимальных и максимальных значений. Судя по всему БП в таком режиме недогружен, ШИМ контроллеру не хватает питания и он делает постоянный рестарт.
3. Стабильно БП начинает работать ближе к напряжению в 20 Вольт.
4. Максимально получилось выставить около 27 Вольт.
5. Выставляем штатные 24 Вольта и замечаем две вещи. Регулировка довольно грубая, непонятно зачем сделали регулировку аж от 14 Вольт, вполне могли урезать диапазон до 20-27, было бы более плавно.
6. Но проблема в другом, по мере прогрева выходное напряжение немного «плывет» вверх, это можно заметить по параметру МАХ и времени рядом.
Раз уж измерял напряжение, то попутно измерил емкость входных и выходных конденсаторов.
Входные имеют суммарную емкость в 313 мкФ, что маловато для мощности 480 Ватт, с выходными картина не лучше, около 7000мкФ, тоже хотелось бы больше. Но как я неоднократно указывал, у брендовых БП емкость выходных конденсаторов примерно такая же при подобных характеристиках БП.
Вот теперь можно спокойно разобрать и посмотреть, какие отличия нам приготовили китайские инженеры.
Первый «сюрприз» ждал меня практически сразу. Еще при разборке я обратил внимание, что мест для винтов крепления платы пять, а самих винтов всего четыре. Но отсутствовал не средний, как обычно, а угловой.
Забегая немного вперед, скажу, винт нашелся когда я случайно стукнул плату уже ближе к концу осмотра, предположительно он был под трансформатором. Непорядок.
На входе блока питания установлен фильтр от помех, поступающих со стороны блока питания в сеть. Фильтр набран в типичной для подобных БП конфигурации.
1. Перед фильтром установлен предохранитель и пара термисторов для ограничения пускового тока. Иногда меня спрашивают, а зачем отмечают в таких БП фазу и ноль. Дело в том, что в БП один предохранитель и стоит он обычно по линии фазы, соответственно при выходе БП из строя электроника не только обесточится, а и не будет под потенциалом фазы.
2. Дальше идет помехоподавляющий конденсатор и двухобмоточный дроссель, намотанный довольно толстым проводом.
3. Все помехоподавляющие конденсаторы, которые влияют на безопасность, применены правильного Y2 типа. В фильтре использован только один простой высоковольтный конденсатор, но его применение не снижает уровень безопасности.
4. Диодный мост набран из четырех диодов 1N5408, что на мой взгляд не очень хорошо при таких мощностях, спасает ситуацию только активное охлаждение. Зато рядом видно место под установку конденсатора. На это место можно установить конденсатор на напряжение 400-450 Вольт и он будет «помогать» уже установленным.
Необычно выглядят четыре фильтрующих конденсатора вместо привычных двух. На корпусе значок известной фирмы, но не обольщайтесь, это не фирменные конденсаторы. Внешне это заметно по кривизне термоусадки вверху корпуса.
Заявленная емкость фильтра 470мкф, включение 2S2P, реальная емкость 313мкФ, я не думаю что реальные фирменные конденсаторы имели бы такой разброс, да и сам габарит говорит за себя.
Что интересно, трансформатор применен примерно того же размера, что и в предыдущем БП 360 Ватт. Но работает обозреваемый БП на частоте в 2 раза больше, чем у предыдущего.
1. В этот раз применены полевые транзисторы, а не привычные по предыдущим обзорам, биполярные. Транзисторы IRFP460, но судя по внешнему виду транзисторы отличаются, что может говорить об их БУшности, потому как на нормальном производстве обычно транзисторы из одной партии, не говоря о внешнем виде.
2. Примерно та же картина и с выходными диодыми сборками. Обе имеют маркировку 43CTQ100, но при этом разные внешне.
3. Выходной дроссель намотан в четыре провода и имеет относительно небольшой размер, особенно в сравнении с предыдущими моделями БП, которые я обозревал.
4. Выходные конденсаторы неизвестного производителя, напряжение 35 Вольт, емкость 2200мкФ.
Выходной помехоподавляющий дроссель привычно отсутствует, да и вообще в мощных БП (по крайней мере китайских) попадается крайне редко.
Рядом с конденсаторами находится мощный резистор, «благодаря» которому при прогреве «уползает» выходное напряжение.
Обычно в обзорах я осматриваю печатную плату и чаще всего пишу — плата чистая, пайка аккуратная, но не в этом случае, здесь все наоборот.
Но кроме всего прочего меня удивила разводка печатной платы. Чаще всего рекомендуется размещать силовые узлы как можно ближе друг к другу. А если сказать точнее, то — связанные силовые узлы.
В данном случае мы видим кучу длинных дорожек идущих от силовых транзисторов к трансформатору, параллельно им идет дорожка питания, а также общий провод. На мой личный взгляд такое решение не очень правильно и чревато большими помехами в радиоэфире. Ситуацию спасает только полностью металлический корпус блока питания, который рекомендуется заземлить.
Выходная часть большей частью представляется из себя полностью залуженные полигоны, что правильно при таких токах.
Но если посмотреть чуть ниже, то мы увидим жменьку радиодеталей, это элементы цепи обратной связи, с другой стороны платы, сразу над ними, расположен нагрузочный резистор (нарисовал на фото), который ощутимо греется. Нагрев влияет на компоненты и напряжение «плывет», не помогают даже точные резисторы. В данном случае это не страшно, так как уход небольшой, но он есть. Перфекционисты могут просто поднять резистор над платой и попутно уменьшить нагрев стоящего рядом электролитического конденсатора.
А вот за резисторы под сетевым фильтром спасибо. Мало того что резисторы стоят как минимум парами, а в цепи питания ШИМ контроллера так вообще 4 штуки. Так еще и присутствуют резисторы до диодного моста и после. Первые разряжают входной помехоподавляющий конденсатор, вторые, конденсаторы фильтра питания.
БП собран на базе популярного ШИМ контроллера UC2845, потому получается, что БП однотактный. Еще одно важное отличие, так как предыдущие были на базе TL494. По сути оба ШИМ контроллера разработаны примерно в одно время, потому на данный момент являются самыми классическими среди применяемых в БП. Данная особенность является плюсом, так как такие БП проще в ремонте.
Не обошлось и без косяков. Вообще китайский БП и косяки, братья навек, меняется только уровень.
В данном случае сразу был обнаружен неприпаянный вывод снаббера одного из выходных диодов, не очень хорошо.
Кроме этого по всей плате видны мелкие шарики припоя, а также следы от пайки в ванне. Данные следы могут либо вообще не повлиять, либо просто выгореть при первом включении и также никак не повлиять, либо вывести БП из строя. Исправляеются недоработки очень просто, но технолог на производстве явно получает свою зарплату зря, если он там вообще есть.
Блок питания с такой схемотехникой я еще не обозревал, потому вдвойне было интересно начертить его схему. Если на фото кажется что деталей в нем совсем мало, то глядя на схему такое ощущение пропадает.
Дальше я разбил схему на условные узлы, цвета могут быть малоконтрастны, извините, выбор небольшой.
1. Красный — силовая высоковольтная (горячая) часть
2. Синий — выходная низковольтная (холодная) часть, узел обратной связи и схема питания вентилятора.
3. Зеленый — ШИМ контроллер и его штатная обвязка.
4. Оранжевый — предположительно узел плавного старта и защиты от КЗ на выходе.
5. Неизвестный мне цвет — диод около трансформатора, узел защиты от насыщения трансформатора.
Номиналы и позиционные обозначения в большинстве соответствуют реальности, но номиналы некоторых SMD конденсаторов указаны ориентировочно, так как я не выпаивал их из платы.
Данный БП построен по однотактной прямоходовой (Forward) схемотехнике, тогда как более распространенные маломощные однотактные БП строятся по однотактной обратноходовой (Flyback).
На блок схеме я выделил цветом узлы прямоходового преобразователя (справа), которых нет в схеме обратноходового (слева). В прямоходовом добавлен диодов, дроссель и одна из обмоток трансформатора включена в обратной полярности (это важно).
Кроме того есть еще одно отличие, в случае прямоходовой схемы у сердечника трансформатора не делают зазор, который обязателен в обратноходовой схеме.
Прямоходовая схемотехника (особенно однотактная) очень похожа на классический понижающий (stepdown) преобразователь.
В обоих схемах входной ключ «накачивает» выходной дроссель, а в паузе через диод отдает энергию в нагрузку. Только в случае прямоходомого БП в роли ключа выступает как сам транзистор, так и трансформатор и один из выходных диодов.
Покажу сходные узлы, они обозначены одним цветом для наглядности. Думаю что теперь понятно, почему выше я писал, что фильтрующего выходного дросселя в этом БП нет, потому как тот что установлен является накопительным. Закорачивать этот дроссель категорически нельзя.
Обычно прямоходовая схема используется при больших мощностях, а обратноходовая при малых. Обусловлено это тем, что у обратноходовой схемы трансформатор имеет зазор и размеры трансформатора начинают становиться существенными, кроме того контролировать выбросы труднее и схема может работать менее стабильно.
Но у прямоходовых мощных схем также хватает сложностей. В данном случае в схему добавлен дополнительный диод и обмотка трансформатора. Эта цепь необходима для защиты трансформатора от насыщения при нештатных ситуациях (например КЗ в нагрузке). В цветном варианте схемы этот узел отмечен «неизвестным цветом».
Цитата, описывающая этот узел, взята отсюда (внимание, возможна навязчивая реклама).
Данная схема имеет несколько существенных недостатков. Во-первых, работа с однополярными токами в обмотках трансформатора требует мер по снижению одностороннего намагничения сердечника. Во-вторых, при размыкании ключа энергия, накопленная в индуктивности намагничения трансформатора, не может «разрядиться» самостоятельно, поскольку все выводы трансформатора «повисают в воздухе». В этом случае возникает индуктивный выброс — повышение напряжения на силовых электродах ключевого транзистора, что может привести к его пробою. В-третьих, короткое замыкание выходных клемм преобразователя обязательно выведет силовую часть из строя, следовательно, требуются тщательные меры по защите от КЗ.
Недостаток, связанный с намагничением сердечника однополярными токами, присущ всем однотактным схемам, и с ним успешно бо-рятся введением немагнитного зазора. Для борьбы с перенапряжениями используется дополнительная обмотка, «разряжающая» индуктивный элемент в фазе холостого хода током г3, как показано на рисунке
Дабы не перегружать читателей ненужной информацией, завязываю с теорией и перехожу к практике, а точнее к тестам.
Тестовый стенд стандартен для моих обзоров и состоит из:
1. Электронная нагрузка
2. Мультиметр
3. Осциллограф
4. Тепловизор
5. Термометр
6. Ваттметр, обзора нет.
7. Ручка карандаш и бумажка.
Уже на холостом ходу присутствуют небольшие пульсации, в данном случае некритичные.
Для теста использовалась комбинация из резисторов и электронной нагрузки.
1. Сначала было подключено два резистора, которые обеспечивали ток нагрузки около 4.8 Ампера, электронная нагрузка добавляла нагрузку до 5 Ампер.
Пульсации на мой взгляд великоваты для 25% нагрузки.
2. Та же пара резисторов с током 4.8 Ампера + 5.2 на электронной, в сумме 10 Ампер.
Пульсации более 100мВ, выходное напряжение немного поднялось, что хоть и является побочным эффектом, но в данном случае полезным.
1. Два резистора 4.8 Ампера + 10.2 на электронной, в сумме 15 Ампер.
Пульсации выросли, причем довольно существенно. На осциллографе выставлено 50мВ на клетку, щуп в положении 1:1, дальше можете посчитать сами.
Выходное напряжение еще немного поднялось.
2. В дополнение к двум нагрузочным резисторам добавил третий, в сумме получилось 7.2 Ампера + электронная 12.8, в сумме 20 Ампер ток нагрузки.
Пульсации еще выросли и стали очень ощутимыми, на установленном пределе измерения еле хватает экрана оциллографа.
Выходное напряжение также немного поднялось, но отмечу один момент. Выше я писал, что по мере прогрема напряжение растет, в процессе теста напряжение стояло жестко. Колебания если и были, то в пределах одного последнего знака. Т.е. подняли ток нагрузки, напряжение поднялось и не меняется до следующего шага теста, так что здесь плюс.
Измерение КПД стало уже неотъемлемой частью моих тестов БП, не обошел я вниманием и этот экземпляр, тем более что он имеет другую схемотехнику.
В итоге у меня вышло:
Вход — Выход — КПД.
7.1 — 0 — 0
144 — 120 — 83,3%
277 — 240 — 86,6%
414 — 360 — 86,9%
556 — 480 — 86,3%
На мой взгляд КПД находится на довольно приличном уровне, лучше чем у предыдущих БП, обзоры которых я делал.
Теперь по поводу температуры и ее распределения между элементами.
Больше всего нагревается входной диодный мост и трансформатор, но в обоих случаях температура находится далеко от критичной, потому я вполне могу сказать, что БП мог бы выдать и 550-600 Ватт. Особенно отмечу низкую температуру силовых транзисторов, они не прогревались выше 52 грудсов даже при максимальной мощности.
Тест проходил стандартно, 20 минут прогрев на 25% мощности, потом 20 минут на 50% и т.п. Общее время теста составило около полтора часа так как последний тест я решил немного продлить.
По большому счету не имело значения сколько бы я тестировал этот БП, так как термопрогрев у устройств с активным охлаждением наступает очень быстро и что через 20 минут, что через час, температура будет почти неизменной. У БП с пассивным охлаждением это время гораздо больше, потому я стараюсь тестировать их дольше.
Но не обошлось и без одной не очень приятной мелочи, свойственной блокам питания с активным охлаждением. Дело в том, что нормальная температура компонентов сохраняется в основном благодаря постоянному току воздуха внутри корпуса. Когда я снимал крышку для тестов, то отмечал быстрый рост температуры. К сожалению данная особенность свойственна всем БП имеющим активное охлаждение и при нагрузке выше 50% с остановленным вентилятором обычно заканчивается печально.
Чаще всего такое происходит из-за перегрева силового трансформатора. Я частенько отмечаю важность контроля температуры именно трансформатора, так при нагреве выше определенной температуры феррит теряет свои свойства.
Если объяснить «на пальцах», то происходит следующее:
Представьте себе насос (транзисторы инвертора), схему управления (ШИМ контроллер), баллон (трансформатор) и клапан (выходные диоды).
Насос качает воду (допустим) в баллон, потом пауза, выходной клапан сливает воду, потом цикл повторяется.
Чем больше нужна мощность, тем больше воды мы качаем в баллон. Но тут происходит перегрев, объем нашего баллона уменьшается раз в 5, но схема управления этого не знает и пытается качать как и раньше. Так как баллон стал меньше, то насос начинается работать с большой перегрузкой, а дальше два варианта, либо лопнет баллон, либо сгорит насос. Так как баллон очень крепкий, то выгорает насос, чаще всего унося с собой и схему управления и предохранитель.
Потому важно следить не за транзисторами, температура которых можно достигать и 150 градусов, а за трансформатором, у которого предел 110-120 градусов.
Блок питания не имеет контроля работы вентилятора и термозащиты, потому в случае его остановки (пыль, заклинивание), скорее всего сгорит. Такая ситуация с многими блока питания и потому важно следить за состоянием системы охлаждения.
На фото видно рост температуры трансформатора, где буквально за 20 секунд она поднимается с 92 градусов до 100 при снятой крышке. На самом деле температура изначально была ниже, просто она успела подрасти пока я открыл крышку и делал первое фото.
Зато в процессе теста нагрузочные резисторы грелись от души, температура около 250 градусов даже при обдуве, температура электронной нагрузки была существенно ниже, хотя на ней рассеивалось почти в 2 раза больше. Зато после последжних тестов у моей нагрузки в итоге подгорел один из термовыключателей и она норовила выключиться гораздо раньше чем достигала перегрева, никак не займусь новой версией.
Выводы.
Не буду расписывать преимущества и недостатки, а постараюсь дать выжимку из того, что я увидел.
Блок питания прошел тест под полной нагрузкой, нагрев был в пределах нормы и даже ниже ее, что дает возможность предположить нормальную работы и при заметно больших мощностях.
Но вот качество изготовления сильно хромает, также расстраивает заниженная емкость входных и низкое качество выходных конденсаторов. Данное устройство больше похоже на конструктор для сборки нормального БП, но укомплектованный абы как.
Получается что с одной стороны ругать не хочется, ведь БП работает, и работает нормально, с другой мелочи в виде капелек припоя, выпадающего винтика и т.п. требуют «доработки напильником».
Магазин дал купон для обзора — S480power, с ним цена выходит $22.99. На мой личный взгляд, даже с такими недоработками цена вполне адекватна, если не страшит перспектива проверки и доработки, то вполне нормально. Если хотите вариант купил и пользуйся, то лучше взять Менвелл, но цена будет выше. Купон будет действовать две недели.
На этом все, как обычно жду вопросов, а также комментариев. Ну а меня ждет блок питания мощностью 600 Ватт.
БЛОК ПИТАНИЯ 24В
Недавно возникла необходимость получить напряжение примерно 24В при токе до 3А. Сначала решил собрать стабилизатор на транзисторах, но как оказалось этот вопрос можно решить ещё проще. В этом мне хорошо помогла микросхема LT1083 предназначенная для установки в стабилизаторы с низким падением напряжения для токов нагрузки вплоть до 7А. Трансформатор для такого напряжения и тока, надо на мощность от 100 ватт. Например ТС-160 или из линейки ТАН/ТН. Питание на них подаётся с серединного отвода вторичной обмотки. Для защиты микросхемы LT1083 от бросков тока во время переходных процессов, используется диод IN4002. Точно установить напряжение выхода нужно подстроечным резистором, после чего заменить его на постоянный такого же номинала.
Форум по блокам питания
Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ 24В
| ||||
Компактный регулируемый блок питания 24В 5А
Решил переделать свой лабораторный блок питания. Хоть он и надежный, но тяжелый и занимает много места. На рабочем столе всегда не хватает. Планируя перестановку. Решил повесить навесную полку и под ней полно места. Идея пришла быстро, делаю навесной лабораторный блок питания.
Понадобится
Корпусом у меня будет коробка от старого модема. В ней полно места, да и собирать буду на модулях.
Силовой частью служит модуль из Китая. На выходе модуля 24 вольта и обещают внушительный ток, как для габаритов модуля.
Регулировать выходное напряжение, буду при помощи готового модуля. Модуль довольно распространенный, информации о нем много, цена очень хорошая.
Вместо подстроечных резисторов установлю регулировочные, отечественные. Лучше конечно взять проволочные резисторы, но я применю, какие есть. Так же нужно подобрать ручки на них.
Сетевой тумблер у меня Т3, у меня их валом.
Клеммы нужны разного цвета, чтоб не перепутать при подключении устройств.
Вольтамперметр из Китая. Очень хорошо себя зарекомендовал. Габариты в самый раз.
Изготовление лабораторного блока из китайских модулей
На корпусе делаю разметку под элементы передней панели. Вырезаю. Пластик довольно мягкий, можно вырезать острым ножом.
Примеряю место под модули. Сверлю отверстия, и устанавливаю модули. Сетевой модуль устанавливаю на втулки. Втулки нарезал из силиконовой трубки. Выходные провода с сетевого модуля сразу прикрутил. Вынес провода под регулировочные резисторы. Схему нет смысла рисовать, все банально просто. С сетевого модуля, провода идут на регулировочный модуль. На клеммы провода идут через вольтамперметр.
Припаял провода к резисторам. Нашел ручки, разного цвета. На резистор регулировки тока идет 3 провода, на напряжение 2.
Сетевой провод запаял на тумблер. С тумблера провода идут на модуль. Очень удобное место было под тумблер.
Для питания вольтамперметра применил стабилизатор. Собран стабилизатор на TL431. Можно его не ставить, но решил перестраховаться. Можно питать и от 24 вольт. Стабилизатор можно рассчитать в интернете.
Для плавности регулировки, параллельно регулировочному резистору установил постоянный резистор на 27 кОм.
Подключил к регулировочному модулю входные и выходные провода. Стабилизатор для вольтамперметра тоже прикрутил к модулю. Стабилизатор залил термо клеем.
Закрываю. Включаю. Подключил на выход автомобильную лампу. Стабилизация работает отлично.
Лабораторный блок питания отлично вписался в мастерской. Не занимает место. Удобно пользоваться
Ссылки на модули:
Смотрите видео
Переделываем блок питания в картинках / Хабр
Доброе время суток обитателю хабрахабра!
Довело меня увлечение электроникой до момента, когда дешевого китайского паяльника стало мало. Было принято волевое решение собрать паяльную станцию своими руками. Но вот беда, оказалось что в городе достать трансформатор на
24 вольтапросто невозможно. Благодаря этому прискорбному факту и родилась статья.
В закромах нашлись несколько старых блоков питания ATX, и начался долгий и тернистый путь к получению заветных 24 вольт.
Как известно у ATX есть линия, выдающая -12 вольт с силой тока около 0,5 ампер, так почему бы её не усилить? Но первый блин, как известно, комом: при попытке запитать чудо паяльник блок питания сделал «БЗЗЗ» и ушел на покой.
Второй попыткой было решено сделать удвоитель напряжения. Но удвоителю на вход нужен переменный ток, который можно взять от трансформатора. Но, как оказалось, и этот путь не привел к успеху…
Продолжение истории под катом (осторожно: много картинок)
Из вооружения был только дешевый мультиметр, который показал, что на трансформаторе около 10 вольт переменного тока. Ну чтож, можно идти в бой! На макетке был собран удвоитель. К сожалению, его фотография сохранилась только одна, так сказать, в боевом режиме
Какого же было удивление, когда мультиметр показал на выходе все 50 вольт! Опровержением постулатов физики заниматься не захотелось, поэтому была приобретена тяжелая артиллерия в виде осциллографа. Картинка на выводах трансформатора получилась следующая
Это с пред делителем 1:10 на щупе и цена деления в 1 вольт. Оказывается трансформатор и выдает заветные 24 вольта, только очень страшной формы (не удивительно, что китайский мультиметр не справился с задачей).
Новая задача — переделать удвоитель в выпрямитель. Заодно было решено перенести всю силовую часть будущей паяльной станции в блок питания. Схема получилась вот такая
Пояснение по схеме:
Диоды D2, D4 (Шоттки 30А 60В) образуют обычный диодный мост, на вход которого приходит 24 вольта ужасной формы, а на выходе — те же 24, но постоянного (стоит заметить, что на выходе ток практически ровный!)
Стабилизатор U1 (7805) понижает напряжение до 5 вольт
Конденсаторы С1 (1000uF, 60V) и С2 (220uF, 16V) — электролиты, выполняющие роль фильтра. В теории перед выходом еще надо поставить керамику, которая бы ловила высокочастотные помехи, но она будет стоять в паяльной станции.
Внешний вид:
На этом электронная часть закончена, осталось собрать все в корпусе.
Первым делом обрезаем все провода, они должны комфортно поместиться в корпус. Провода собраны в пары, чтобы выдерживать большую нагрузку, концы смотаны и залужены.
После этого, добавляем кнопку запуска блока питания. Для запуска ATX нужно замкнуть PS_ON (зеленый провод) на землю (любой из черных).На выключатель у меня ушло 3 провода — PS_ON, GND и один из +5 (красный провод). Последний нужен для питания светодиода внутри кнопки.
Ах, да, выключатель пришлось немного модифицировать, ибо внутри стояла галогенка, рассчитанная на 220 вольт. Пришлось вытащить потроха и заменить на светодиод (5в) и резистор (511R).
К корпусу одного БП была применена грубая сила и он стал плоским (это будет дно конструкции).
На текущем этапе была собрана и запущена бета-версия вот такого вида
Срезаем все лишнее на корпусе с кулером. Так все выглядит в разобранном состоянии:
На корпусе размещаем 9 гнезд RCA и один молекс (выход для паяльной станции)
Внутри все выглядит ужасающе:
Внешне не многим лучше, но уже не так пугает:
Пришло время проверить как справляется наша «пристройка» со своими обязанностями
5 вольт (цена деления — 2 вольта, осциллограф немножко не откалиброван)
24 вольта (цена деления 1 вольт + пред делитель на щупе 1:10)
Как видно, справляется хорошо! Небольшой стресс тест в виде двухчасового кручения моторчика так же пройден успешно. наконец то можно приступать к созданию паяльной станции…
Уф, кажется все. Спасибо всем, кто осилил до конца. Буду рад критике конструкции (версии 2.0 однозначно быть) и текста.
PS. Спасибо хабражителю TheHorse за инвайт
Импульсный блок питания 24В 18А
Импульсный блок питания рассчитан на выходное напряжение в пределах 20-28В, при максимальном долговременном токе нагрузки 10А без принудительного охлаждения и до 18А при использовании вентилятора. В качестве контроллера используется широко распространенная в промышленных устройствах микросхема UC3825. Ее выбор был обусловлен, прежде всего, наличием. Ну, а раз она является (наряду с 3525) промышленным стандартом, то и не пришлось долго раздумывать.
Блок питания представляет собой типовой полумост с оптронной развязкой ОС по напряжению. Защита по току осуществляется с помощью трансформатора тока.
К особенностям можно отнести повышенные требования к монтажу и конструкции. Причин тут несколько. Во-первых, примененный контроллер имеет высокую граничную рабочую частоту, управляющие входы контроллера достаточно высокоимпедансные и чувствительны к наводкам. Это обязывает соблюдать некоторые правила монтажа такого контроллера и его обвязки. Во-вторых, специфика применения данного БП предъявляла жесткие требования по различным помехам, как радиочастотным, так и акустическим. Последнее наложило ограничение на разработку конструкции, в частности, на минимизацию габаритов и размещение некоторых компонентов. Часто используемое «компьютерное» расположение силовых элементов и радиаторов было исключено, как и применение комплектующих рассчитанными на эксплуатацию в основном, в режиме обдува, то есть, без заметного запаса по параметрам. Это касается прежде всего размеров сердечников трансформатора и дросселя L1.
Схему БП можно условно разделить на три части. Первая — это входные цепи питания, содержащие противопомеховый фильтр, варистор и узел ограничения броска тока заряда конденсатора фильтра питания, состоящий из резистора R16 и простейшего реле времени на транзисторе VT4. Вторая – узел контроллера, выделенный синим цветов. И третья, силовая, преобразовательная часть, с фильтром на выходе.
В зависимости от требований, используется также плата дополнительных фильтров, если в этом есть необходимость.
Рисунки печатных плат в формате lay можно скачать здесь.
На печатных платах детали не промаркированы, но учитывая несложность конструкции, определить их соответствие принципиальной схеме, несложно.
Схема собрана на двух печатных платах, основной и субплате контроллера. Так удалось решить проблему с чувствительностью этой микросхемы к различного рода наводкам. Обратите внимание, что субплата контроллера двусторонняя, на одной смонтированы SMD компоненты, а другая сторона в виде сплошной фольги, использована как общий провод и экран.
Конденсатор С6 установлен навесным монтажом, поверх С7.
Данные намоточных компонентов:
Трансформатор Tr1 намотан на сердечнике из феррита N67 размером 26х6х6 и содержит 3х16 витков провода ПЭЛШО 0.35.
Tr2 выполнен на таком же феррите, размер сердечника 42х10х20, первичная обмотка выполнена литцендратом из проводов 0.08 и суммарным диаметром скрутки 1мм, с общей шелковой изоляцией и содержит 17 витков.
Вторичная обмотка — 2х5 витков медной ленты толщиной 0.4 и шириной 12 мм.
Вспомогательная обмотка для питания контроллера содержит 2х3 витка провода ПЭЛШО 0.35
Дроссель L1 на кольце из спеченного мопермаллоя, проницаемостью 63. Размеры кольца 28х15х15, цвет защитного покрытия — желтый, с белым торцом. Число витков — 25.
Трансформатор тока использован готовый, первичная обмотка представляет собой пропущенный в отверстие кольца провод МГТФ c диаметром жилы ок. 1.5мм.
Вторичка — примерно 150 — 200 витков провода на кольце М16х8х6, проницаемость около 2000.
Дроссель L2 готовый, на ферритовом стержне, диаметр провода 2мм.
Дросселя внешних фильтров выполнены на ферритовых сердечника с высокой проницаемостью (4000) , при их намотке следует правильно расположить обмотки, чтобы исключить подмагничивание сердечника — для этого каждая полуобмотка мотается на свой половине кольца, а направление намоток должно быть противофазным.
Следует отметить, что зачастую, применение тех, или иных деталей, определялось их наличием, а не обязательной необходимостью применять именно этот компонент. При повторении ИБП стоит это учитывать.
Обратите внимание на обязательное подключение конденсатора С27 к корпусу радиатора. В противном случае могут возникнуть паразитные колебания. Реле Rel1 любое, на рабочее напряжение 24В и ток через контакты не менее 3А.
Внешний вид ИБП:
Вид сбоку на монтаж силовых полупроводников:
Вид снизу
Субплата контроллера
Обратите внимание на то, что выходная отрицательная шина питания, заземлена на радиатор при помощи полоски медной фольги шириной 10мм, которая заведена под стойку платы и прижата винтом крепления.
Обсуждение БП здесь.
Регулируемый блок питания на 24 вольта, схема сборки источника постоянного тока
Я сделал простой компьютерный блок питания на 24 вольта для использования дома. Он может выдавать напряжение 17В с силой постоянного тока до 3А. По этой схеме вы сможете сделать своими руками такой же универсальный регулируемый источник питания для дома.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В этом проекте идет работа с высоким напряжением, будьте осторожны!
Шаг 1: Электросхема
- Сначала входы подключаются к трансформатору. Я использовал трансформатор приблизительно 65 Вт. Если посчитать по формуле (Мощность = сила тока * напряжение), можно оценить, какая мощность вам необходима.
- Затем я сделал диодный мост. Таким образом, мы можем получить постоянный ток.
- Следующий шаг — фильтрация. Я использовал конденсаторы 3300 µF для фильтрации. Можно использовать 2 конденсатора по 2200 µF, так будет даже лучше.
- В своей схеме я использовал LM350. LM350 создает разницу в 1.25В между входом и выходом. Таким образом, мы должны вычислить R1 и RV1, чтобы настроить наш выход Vout = 1,25 В (1 + RV1 / R1) + Iadj * Rv1. Мощность рассчитывается по формуле: P = I * (Vin-Vout).
- D5, D6 и D7 – это защитные диоды. Они защищают конденсаторы от разряда через точки с малой силой тока в регуляторе.
- C1 является обходным конденсатором для входа. Подойдет дисковый на 0.1F или танталовый на 1F.
- C7 фильтрует помехи на потенциометре. Не нужно брать больше, чем 20 µF
- Низковольтные регуляторы LDO, которые должны потреблять мощность в нашем диапазоне. Для моего LM350 подошел на 10mA, потому что я использовал 5-ваттный резистор. Лучше взять на 10Вт.
Вторая схема для вентилятора с постоянным током и дополнительным входом.
Шаг 2: Список компонентов
Для основной схемы:
- Трансформатор (65 Вт)
- LM350
- 1n5401 Диоды — 4 шт.
- 3300 µF 50В Конденсатор
- 0.1uf Пленочный конденсатор
- 1n4007 Диоды — 3 шт.
- 2.5 кОм Потенциометр
- 2.2 µF Электролитический конденсатор
- 120R 1Вт Резистор.
- 22 µF 50В Электролитический конденсатор
- 100 µF 50В Электролитический конденсатор
- 4.7 µF 35В Танталовый конденсатор
- 150R 5Вт Резистор (рассчитайте для своей схемы, если используете другую)
- Стеклянный плавкий предохранитель (3A-3.3A)
Для второй схемы:
- Светодиод
- Вентилятор
- 1n4007 Диоды
- 470 µF 35В Электролитический конденсатор
Шаг 3: Делаем печатную плату
После того, как я нарисовал печатную плату и напечатал её на принтере, я перевожу её на медную доску. После этого я изменил и доработал некоторые дорожки. Вы должны быть уверены, что дорожки печатной платы смогут выдержать 3A. После этого я нанес кислоту.
Шаг 4: Паяльная маска
После того, как я растворил медь в кислоте, я нанес паяльную маску на свои платы. Создание маски припоя довольно сложное, но у нее много преимуществ. Во-первых, она защищает от коррозии и предотвращает короткое замыкание. После паяльной маски нужно просверлить в плате отверстия.
Шаг 5: Время паять
Пайка является одной из важнейших частей этого проекта. Необходимо припаять компоненты так, как показано в схеме. По моему мнению, LM350 нужно припаивать в последнюю очередь. После пайки нужно проверить, нет ли короткого замыкания.
Шаг 6: Сборка
При сборке вашей цепи вы должны правильно провести провода. Я использовал стеклянные плавкие предохранители, хоть их и нет в схеме. Я соединяю цепь последовательно и подключаю к входу трансформатора. Осторожнее с коротким замыканием, иначе вы можете испортить ваш регулируемый импульсный блок питания.
Шаг 7: Запуск
Если вы будете следовать схеме простого блока питания с регулировкой напряжения, то в итоге у вас получится отличный источник питания!
Как легко сделать адаптер 24 В или источник питания постоянного тока дома
Как легко сделать адаптер 24 В или источник постоянного тока дома
В этом проекте мы узнаем, как легко сделать адаптер 24 В или источник питания постоянного тока в домашних условиях, выполнив несколько простых шагов с помощью принципиальной схемы. это очень простой полезный и самодельный проект. Если вы выполните следующие действия, вы легко сможете создать свой собственный источник питания на 24 В.| как сделать источник питания 24 В постоянного тока |
Компоненты для изготовления адаптера 24В:
- Трансформатор 12-0-12 или 24 В, 1 А
- LM7824 Регулятор напряжения
- Радиатор
- 50v 1000 мкФ конденсатор
- 1N4007 Диод (4)
- светодиод
- Резистор 1 кОм 1/4 Вт
- Печатная плата
- Проволока для пайки
- Паяльник
Схема подключения источника питания 24 В постоянного тока:
| Схема источника питания 24 В |
- Трансформатор имеет 2 стороны.одна сторона используется для ввода, а вторая — для вывода.
- Входная сторона трансформатора подключается к источнику постоянного тока 220 В.
| Схема диодного моста |
Как сделать диодный мост:
- Берем 4 диода 1N4007.
2: 2-я диодная головка соединяется с 3-ей диодной головкой.
3: и 3-й хвостовой диод соединяется с 4-й диодной головкой.
4: и 4-й диодный хвост подключаются к 1-му диодному хвосту
- Выходная сторона трансформатора соединяется диодным мостом.
2-й провод подключается между 3 и 4 числом.
- Теперь подключите конденсатор 50 В, 1000 мкФ с диодным мостом.
2: отрицательная сторона подключается между 1 и 4 числовым контактом.
- Теперь подключите резистор 1 кОм и светодиод с положительным и отрицательным проводом.
- Теперь возьмем регулятор напряжения LM7824.
| Схема распиновки LM7824 |
2: 2-й контакт используется для заземления
3: 3-й используется для вывода
- Теперь 1-й контакт регулятора напряжения соединить с плюсовой стороной конденсатора. или положительный полюс провода.
- 2-й контакт регулятора напряжения соединить с проводом заземления.или отрицательная сторона конденсатора.
- 3-й контакт регулятора напряжения обеспечивает положительное питание 24 В
- и 2-й контакт регулятора напряжения используются для отрицательного питания или заземляющего провода. как диаграмма.
Это несколько шагов, если вы будете правильно следовать, то легко сделаете схему источника питания LM7824 . узнаем больше батареи при просмотре видео.
Видео как сделать самодельный блок питания 24в постоянного тока:
мы стараемся объяснить все с помощью простых простых шагов с видео и принципиальной схемой.Просто следуйте принципиальной схеме и сделайте этот проект.
| Используйте преобразователь постоянного тока, чтобы получить
что 24VDC Просто непрактично извлекать 24 вольта напрямую
от БП ATX. Вы не можете использовать две линии 12 В последовательно, потому что они
имеют точки соприкосновения (и на самом деле они тоже из общего источника). Ты
можно попробовать -12 и +12, но мощности очень мало, и вы
по-прежнему нужно беспокоиться о заземлении устройства 24 В, так как этот источник
24V должно быть плавающим.Но что вы можете сделать, и это очень легко, — это использовать DC / DC.
конвертер. Этот небольшой модуль очень полезен для этой цели и поможет вам
до 50 Вт (или выше для коротких всплесков). Так что даже если вы не можете получить 24 В
от ATX, вы можете «обмануть», включив другой преобразователь постоянного тока,
ПСТ-ДКБП-24В. Лучшим источником питания в компьютере является шина +12 В. PST-DCBP повысит 5 В или даже 3,3 В до +24 В, но эффективность будет ниже, поэтому, чтобы контролировать нагрев, вам придется ограничить мощность до 10-20 Вт.В Шина +12 В также содержит большую часть мощности в более крупном форм-факторе блока питания ATX. А если вам нужно другое напряжение, вы можете отрегулировать подстроечный резистор на широкий выбор напряжений, например 15 В, 19 В или 21 В. Отвод энергии от компьютер использует один из запасных разъемов жесткого диска, желтый провод + 12В, а черный провод, конечно же, масса.
| |||||
Цепь источника питания 24 В, 5 А
В этом проекте мы продемонстрируем схему источника питания 24 В 5 А, использующую микросхему контроллера напряжения LM7824 и транзистор TIP2955. Блок питания предназначен для подачи электроэнергии на электрическую нагрузку.
Это идеальная схема для использования там, где у вас есть потребности 24 В с сильным током. Схема обеспечивает стабильное выходное напряжение с некоторыми неявными свойствами микросхемы контроллера напряжения LM7824. Например, защита от короткого замыкания, тепловое отключение и т. Д. Устройство LM78xx организовано по существу как фиксированный стабилизатор напряжения. Эти устройства можно использовать с другими частями для обеспечения гибких напряжений и токов.Эта схема работает с комбинацией биполярного PNP-транзистора под названием TIP2955, контроллера напряжения IC LM7824, выпрямителя на диодном мосту, резисторов, конденсаторов и трансформатора с центральным отводом.
Необходимое оборудование Компоненты [inaritcle_1]LM7824 Распиновка
Принципиальная схема Контур РаботаВ этой цепи трансформатор переменного тока 230 В на 24 В понижает сетевое напряжение.Это входное переменное напряжение затем выпрямляется 10-амперным диодным мостом. Кроме того, конденсатор емкостью 2200 мкФ 50 В используется для фильтрации шума и других факторов от источника напряжения, а два других конденсатора емкостью 0,33 мкФ и 10 мкФ используются для развязки сигналов.
LM7824 — это микросхема положительного стабилизатора напряжения, которая выдает прямой выход 24 В постоянного тока, ток выхода этой ИС не должен превышать 1,5 ампер, поэтому транзистор TIP2955 использует для увеличения выходного тока до 5 А. Использование разумных радиаторов с ИС и транзистором увеличивает термостабильность схемы.
Приложения и способы использования Блоки питанияна 24 В имеют широкую область применения. Некоторые из них:
- Используется для питания электрических нагрузок 24 В
- Свойства теплового отключения делают его более надежным и лучше всего подходящим в областях, где существуют строгие ограничения по тепловыделению
2x серверных источника питания HP на 24 В
Во время моих исследований по преобразованию источника питания сервера (PS с этого момента) для использования RC, я также столкнулся с тем, как связать 2 из этих парней последовательно, чтобы получить 24V.Так что, конечно, мне пришлось попробовать. Источники питания
Когда я получил свой первый DPS-600PB и переделал его для использования с дистанционным управлением, я знал, что он станет идеальным кандидатом для источника питания 24 В. Поэтому я заказал еще одну пару, и теперь я готов преобразовать их и соединить последовательно.
Прежде чем я смог соединить их последовательно
, мне пришлось сначала преобразовать их для использования RC. Я просто выполнил ту же процедуру, что и другой блок. Фактически, я следовал той же самой процедуре, поэтому технически у меня было всего 3 идентичных блока PS.Я сделал это для того, чтобы не ограничивать себя, делая эти 2 единицы как-то разными. Это позволило бы мне переназначить использование каждой единицы по мере необходимости.
Заботы о безопасности
В ходе исследования я обнаружил много опасений по поводу безопасности, которые возникают у людей при выполнении такого рода проектов. Наибольшую озабоченность вызывает простейший метод «плавающего» выхода постоянного тока на втором источнике питания, чтобы соединить их последовательно, а именно удаление заземления переменного тока на одном устройстве. Это удаляет
«страховочная сетка» от PS, и поэтому, если PS выйдет из строя, корпус может быть электрифицирован с помощью 120 В переменного тока.Есть несколько подходов к решению этой проблемы — от простого игнорирования ее до установки неоновой лампы на 120 В переменного тока между корпусами, которая будет служить индикатором проблемы. Я решил не обращать внимания на беспокойство, но изолировал себя от подразделений.
Изготовление 24V
На самом деле последовательное подключение блоков PS было простым, я просто сделал перемычку, чтобы подключить выход 12 В на одном устройстве к выходу заземления на другом. Потом просто подключаю к оставшимся выходам и пуф, 24В. Но, конечно, не все так просто.Сначала мне пришлось столкнуться с тем, что я плаваю на выходе одного блока, а заземление постоянного тока привязано к корпусу. Поэтому, если я соединю 2 устройства последовательно, и они соприкоснутся, это вызовет короткое замыкание на землю. Но становится еще хуже. К корпусу привязано не только заземление постоянного тока, но и заземление переменного тока. Это означает, что даже если я физически изолирую корпуса друг от друга, подключение двух блоков к стене все равно вызовет короткое замыкание. Я рассмотрел свои варианты; 1) отключите заземление переменного тока внутри одного блока, 2) отключите заземление переменного тока за пределами одного устройства, или 3) отключите заземление постоянного тока от одного корпуса.Я выбрал №2 и планировал сделать специальный кабель, который соединяет заземление переменного тока только с одним устройством. Это подводит меня к следующей части … коробке.
Сборка
1-е поколение: PS в коробке
Я видел, как многие люди просто заворачивали блоки PS в упаковочную ленту, а затем склеивали их вместе. Хотя это сработало бы, я хотел попробовать поместить единицы в коробку и сделать ее более законченной. Я потратил около недели, пытаясь найти идеальную коробку для размещения блоков PS.В конце концов я остановился на коробке деталей Align 450. У меня их пара, и хотя они не идеально подходят, это самое близкое, что я смог найти.
Осмотрев коробку, я понял, где я хочу установить вилку питания и банановые вилки. Затем я много думал о том, как заставить воздух двигаться через коробку. В конце концов, я решил установить вилку питания в правом нижнем углу, банановые заглушки — в верхнем левом углу, отверстие для впуска воздуха — в нижнем левом углу и отверстие для выпуска воздуха — в верхнем правом углу.Что касается вентиляционных отверстий, я выбрал несколько отверстий 3/8 дюйма для правого бокового вентиляционного отверстия и 50-миллиметровую решетку вентилятора для левого.
Все работы выполнялись либо дрелью, либо дремелем. Корпус сделан из алюминиевой окантовки вокруг прессованного картона, покрытого алюминиевой обшивкой. С картоном легко работать, но кожа очень тонкая и очень хрупкая.
Я использовал кусок очень плотного пенополистирола, чтобы заполнить пространство между двумя блоками и изолировать их друг от друга. Как только пенополистирол стал подходящего размера, я использовал упаковочную ленту, чтобы скрепить два блока и пену.Наконец, я использовал две полоски из пеноматериала, чтобы удерживать блоки PS на месте и предотвращать рециркуляцию воздуха внутри корпуса.
Электропроводка
После установки корпуса 3-контактного разъема переменного тока я работал над изготовлением некоторых кабелей для подключения к обоим блокам PS. У меня на работе слишком много компьютерных шнуров питания, поэтому пара из них была принесена в жертву проекту. Я обрезал их, чтобы сделать их как можно меньше, а затем снял черную оболочку, чтобы обнажить провода. Затем я обрезал их до нужной длины и удалил заземление с одного разъема.Напоследок припаял их к корпусу.
Далее выходная сторона. Я соединил выход каждого PS с помощью провода 12awg и 4-миллиметровых патронов с внутренней резьбой. Я использовал 12awg, потому что он у меня был, но 10awg, вероятно, лучший выбор для этого использования. Все, что больше, — пустая трата. Это сделало их взаимозаменяемыми, а также их можно было использовать вне корпуса как обычный 12 В PS. Чтобы соединить блоки PS вместе, я сделал простую перемычку с 4-миллиметровыми штыревыми коннекторами на каждом конце. Один конец идет к 1-му выходу PS GND, а другой конец — к 2-му выходу PS 12V.Другой выход каждого PS был затем подключен к банановым заглушкам. Последним шагом было припаять провод к каждой из заглушек типа «банан», заделать их 4-миллиметровыми штырями и затем подключить их к оставшимся двум выводам.
Конечный результат
В целом я доволен конечным результатом. Он больше, чем мне хотелось бы, но я не могу особо жаловаться, это блок питания мощностью 1100 Вт +. Чехол немного приглушил поклонников, но они все еще присутствуют.
Внутри укомплектованного блока питания. Воздуховыпускные отверстия и порт переменного тока.
Выход 24 В и воздухозаборник.
БП укомплектованный 🙂
2-го поколения: БП в картоне
У меня была большая коробка, сидящая без дела ничего и я подумал, а почему бы не попробовать обернуть блоки ПС в картон? я означают, что важно изолировать 2 единицы, а картон делает это действительно хорошо. Во всяком случае, я использую его некоторое время, и это действительно хорошо работает.Таким образом, я считаю это довольно хорошим решением. и тот, который легко попробовать, тот, который не изменяет единицы измерения, поэтому он легко отменить его позже, если будет найдено лучшее решение.
Правильно, картон.
Входная сторона.
Вот быстрый трос, который я скинул.
Это выходная сторона. Я использовал пластик, чтобы удержать
последовательное соединение.
3-е поколение: голый PS + другие модели
у меня некоторое время играл с идеями, но просто не мог придумать тот, который мне нравился долгое время. Ну, я думаю, что нашел это, и я очень доволен конечным результатом. Я использовал агрегаты на 2 л.с. из кейса выше и начал с удаления оперативно заменяемого разъема и платы. я установил 2 банановых гнезда в одном блоке, отключил заземление постоянного тока на другой и установил в него одинарный банановый домкрат. Затем я выяснил способ легко скрутить два блока и скрыть серию связь.Ниже приведен конечный результат вместе с двумя другими наборами единиц I пробовали (см. Преобразование другого блока питания сервера для использования RC) .
Слева: HP 575 Вт, посередине: Dell 700 Вт, справа: Dell 550 Вт
| Категории Close Outs! Еженедельная распродажа Новые продукты Ардуино Малина Пи Электронные корпуса и боксы Кабель, шнуры и провода Химическая промышленность, электроника Компоненты электронные Разъемы Компьютерные аксессуары Модули охлаждения, термоэлектрический элемент Пельтье Счетчики и таймеры Электронные комплекты Вентиляторы осевые Предохранители электронные Радиаторы Термоусадочные трубки ЖК-дисплеи Светодиодные фонарики Светодиодные и Светодиодные Дисплеи Лазеры и линзы Магниты Электронные двигатели и компоненты Панельные счетчики и измерительные шунты Печатные платы Шнуры питания Блоки питания 19-дюймовые стоечные системы Реле — Мощность Паяльное оборудование Колонки и сирены Шаговые двигатели и драйверы Переключатели электронные Телефон Испытательное оборудование, электронное Термостаты цифровые Инструменты электронные Трансформаторы силовые УФ лампы Клапаны и цилиндр Видео, видеонаблюдение и безопасность Уникальные предметы
|
Как построить самодельный трансформатор 24 В переменного тока в постоянный ток 20 А с использованием старых деталей
Прежде чем мы обсудим блок трансформатора 24 В переменного тока в постоянный ток 20 А и детали его проводки, для нас будет важно узнать о пара вещей по этому поводу.
Во-первых, здесь слово «трансформатор» относится к «преобразованию», а не к обычному понижающему трансформатору (хотя он нам также понадобится здесь) и, во-вторых, к номинальному току 20 ампер, как указано в заголовке или любом другом Рейтинг в этом отношении может быть совершенно неуместным просто потому, что номинальный ток будет зависеть от мощности подключенной нагрузки и должен быть выбран соответствующим образом.
Например, предположим, что вам нужна бутылка с водой и рядом есть два пруда с водой, один немного больше, а другой относительно меньше, поэтому вас не будет беспокоить, где вы окунули бутылку, поскольку оба источника смогут с комфортом снабдит вас бутылкой воды.
Аналогия в точности сопоставима с токами в электрических системах. Если мы предположим, что максимальный ток, требуемый подключенной нагрузкой, будет намного больше 10 А, тогда, вероятно, нам потребуется вход 20 А, чтобы быть в большей безопасности, однако, если потребность ниже 5 А, то вышеуказанный выбор будет полная трата денег и места, поскольку избыточная мощность практически никогда не вступит в игру.
Еще один важный фактор, о котором следует помнить при номинальных значениях тока, заключается в том, что вы никогда не сможете подключить нагрузку, которая может потреблять ток, близкий к номинальному входному значению, потому что, поскольку сопутствующее напряжение прямо пропорционально силе тока, оно упадет почти до ноль в приведенном выше случае, превращая все в КРАСНЫЙ ГОРЯЧИЙ.Эмпирическое правило — поддерживать максимальное потребление тока ниже 50% от номинального значения для безопасной работы.
Давайте вернемся к предлагаемой конструкции и посмотрим, как мы можем сконструировать трансформатор 24 В переменного тока в 20 А постоянного тока в следующем разделе.
Трансформаторы и преобразователи
Для создания преобразователя переменного тока в постоянный на 24 В вам потребуются следующие основные электронные детали, и сборка должна быть завершена за считанные минуты:
Понижающий трансформатор с номинальным током, как описано в предыдущий раздел, имеющий вторичную обмотку 0-24 В и входную первичную обмотку в зависимости от спецификаций страны.
Четыре диода с номиналами снова в зависимости от нагрузки (мы обсудим это в следующем содержании),
A Конденсатор фильтра, значение которого (мкФ) может не быть критическим, 1000 мкФ вполне достаточно, однако напряжение критично , которое всегда должно быть вдвое больше входного напряжения питания, поэтому вы можете выбрать его как 50,
А, красный светодиод и токоограничивающий резистор (4,7 кОм, 1/4 Вт),
Подходящий шкаф для крепления вышеуказанных компонентов. внутри корпуса.
Подсказки по конструкции
Подключение вышеуказанных устройств очень просто и может быть выполнено с помощью следующих шагов:
Первый шаг включает в себя сборку четырех диодов в качестве мостового выпрямителя.Это можно сделать, соединив их, как показано на схеме, над частью общей печатной платы или просто скрутив выводы вместе, соблюдая полярность. Более графическое представление дано ЗДЕСЬ.
Тип выбора диода будет зависеть от нагрузки, если она ниже 0,5 А, вы можете выбрать диоды 1N4007, при токе выше 2 А будет достаточно 1N5408, а при потреблении, превышающем этот уровень, потребуется выбрать диоды непосредственно в соответствии с потребляемым током. .
Затем приобретенный конденсатор можно подключить к мосту в соответствии со схемой, опять же, необходимо обратить внимание на полярность — противоположное соединение может привести к сильному взрыву или повреждению конденсатора.
Дополнительный светодиодный / резисторный индикаторный узел также может быть припаян поперек конденсатора.
После завершения вышеуказанных сборок осталось только подключить его к вторичным выходным проводам трансформатора.
Наконец, первичная обмотка трансформатора должна быть подключена через сетевой шнур, чтобы ее можно было подключить для требуемого преобразования.
После подключения светодиод должен немедленно загореться, и на конденсаторе станет доступным желаемый выход 24 В постоянного тока, который можно использовать для требуемых приложений.
Подсказки по применению
Одним из применений схемы, приведенной выше, было бы ее использование для замены дорогостоящего трансформатора 24 В переменного тока на 20 А постоянного тока или, точнее, преобразователя мощности для таких приложений, как приводные двигатели для выдвижных навесов. Трансформатор также можно использовать дома, в офисе, в кемпинге, а также во время прогулок и пикников. В помещении устройство может быть просто запитано от сетевой розетки с розеткой переменного тока 110 В, которая подключается к первичной обмотке трансформатора, как описано выше, а полученный выход постоянного тока 24 В может использоваться в соответствии с потребностями.
На открытом воздухе эта схема может оказаться очень удобной и может использоваться либо с существующим генератором переменного тока вашего кемпера / прицепа, либо от дизельного генератора. Здесь схема становится более гладкой и легкой, поскольку громоздкий понижающий трансформатор не требуется и может быть полностью исключен.
Вход 24 В переменного тока от генератора переменного тока напрямую интегрирован в точки, где ранее была подключена вторичная обмотка понижающего трансформатора, то есть через входы мостового выпрямителя.
Преобразованный выход 24 В постоянного тока от блока может использоваться либо для зарядки инверторной батареи, либо просто с соответствующими приборами, для работы которых требуется входная мощность 24 В.
Источник питания постоянного тока 24 В / 2 А
Схема блока питания на 24 вольта очень проста. В нем используются стабилитроны и транзисторы Дарлингтона типа TIP122. Выходное напряжение установлено на 24 В при выходном токе 2 ампера.
Понижение напряжения сектора 230 В обеспечивает трансформатор TR1, вторичное напряжение которого составляет 24 В.Доступное напряжение после выпрямления и фильтрации составляет порядка 32–34 В (в зависимости от трансформатора и напряжения).
Электролитический конденсатор C1 обеспечивает фильтрацию выпрямленного напряжения для получения необходимого выходного напряжения. Его значение зависит от максимального выходного тока, который вы хотите получить, установленный здесь 4700 мкФ позволит вам просто отфильтровать выходной ток 2 А. Вы можете уменьшить его до 2200 мкФ, если вам не нужно больше 1 А. Предлагаемая схема позволяет использовать один или два радиальных конденсатора 2200 мкФ-4700 мкФ, выбор за вами в зависимости от размера конденсатора, который вы можете получить.
Стабилизация напряжения возложена на стабилитрон, который поддерживается транзистором Дарлингтона для увеличения выходного тока (транзистор TIP122 несет ток коллектора 5 А непрерывно, так что это нормально). Фактически, если вы посмотрите на диаграмму, вы обнаружите, что там два стабилитрона вместо одного. Этот выбор позволяет легко изменять выходное напряжение, выбирая другие значения стабилитронов. Для этой модели он использовал стабилитрон на 12 В (BZX55C12) и на 13 В (BZX55C13), так что выходное напряжение близко к максимальному выходному току 24 В.
