Как сделать регулируемый блок питания 0-30В 2А в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки. Как работает схема блока питания. Какие меры безопасности нужно соблюдать при сборке.
Необходимые компоненты для сборки регулируемого блока питания
Для сборки простого регулируемого блока питания 0-30В 2А потребуются следующие основные компоненты:
- Понижающий трансформатор 220В/36В 2А
- Диодный мост на ток 2А и напряжение 50В
- Конденсатор фильтра 2200-5000 мкФ 50В
- Стабилизатор напряжения LM317
- Силовой транзистор 2N3055
- Переменный резистор 10 кОм
- Резисторы, конденсаторы, диоды по схеме
- Радиатор для LM317 и 2N3055
Также понадобятся провода, печатная плата, корпус, клеммы, выключатель, предохранитель и другие вспомогательные компоненты.
Принцип работы регулируемого блока питания
Схема регулируемого блока питания 0-30В 2А работает следующим образом:
- Трансформатор понижает сетевое напряжение 220В до 36В переменного тока.
- Диодный мост выпрямляет переменное напряжение в пульсирующее постоянное.
- Конденсатор фильтра сглаживает пульсации.
- Стабилизатор LM317 обеспечивает стабильное регулируемое напряжение.
- Силовой транзистор 2N3055 усиливает выходной ток до 2А.
- Переменным резистором регулируется выходное напряжение от 0 до 30В.
Схема регулируемого блока питания 0-30В 2А
Рассмотрим принципиальную схему простого регулируемого блока питания 0-30В 2А:
«` «`Основные элементы схемы:
- T1 — понижающий трансформатор 220В/36В
- VD1 — диодный мост
- C1 — фильтрующий конденсатор
- LM317 — регулируемый стабилизатор напряжения
- 2N3055 — силовой транзистор
- 10k — переменный резистор для регулировки напряжения
Сборка регулируемого блока питания
Процесс сборки регулируемого блока питания 0-30В 2А включает следующие основные этапы:
- Подготовка печатной платы или монтажной панели
- Монтаж компонентов согласно схеме
- Установка радиаторов на LM317 и 2N3055
- Подключение трансформатора и выходных клемм
- Монтаж схемы в корпус
- Установка регулировочных элементов на переднюю панель
При сборке важно соблюдать полярность электролитических конденсаторов и диодов. Силовые элементы необходимо надежно закрепить на радиаторах через теплопроводящие прокладки.
Настройка и проверка работы блока питания
После сборки необходимо выполнить настройку и проверку работы регулируемого блока питания:
- Проверить отсутствие короткого замыкания
- Измерить выходное напряжение на минимуме и максимуме регулировки
- Проверить стабильность напряжения под нагрузкой
- Измерить уровень пульсаций на выходе осциллографом
- Проверить работу защиты от перегрузки и КЗ
При правильной сборке блок питания должен обеспечивать стабильное регулируемое напряжение 0-30В при токе нагрузки до 2А.
Меры безопасности при сборке и эксплуатации
При сборке и использовании регулируемого блока питания необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Использовать качественные изолированные провода
- Надежно изолировать все токоведущие части
- Обеспечить хорошее заземление корпуса
- Не превышать максимальную мощность трансформатора
- Использовать предохранитель на входе
- Не касаться схемы при включенном питании
- Соблюдать осторожность при работе с высоким напряжением
Строгое соблюдение техники безопасности позволит избежать поражения электрическим током и выхода блока питания из строя.
Возможные неисправности и способы их устранения
При неправильной работе регулируемого блока питания могут возникнуть следующие неисправности:
- Отсутствие выходного напряжения
- Нестабильное выходное напряжение
- Большие пульсации на выходе
- Перегрев силовых элементов
- Шум и гул трансформатора
Для диагностики и устранения неисправностей необходимо:
- Проверить целостность всех компонентов
- Измерить напряжения в контрольных точках
- Проверить качество пайки и монтажа
- При необходимости заменить неисправные элементы
- Усилить охлаждение силовых компонентов
Модификации и улучшения базовой схемы
Базовую схему регулируемого блока питания 0-30В 2А можно улучшить следующими способами:
- Добавить цифровую индикацию напряжения и тока
- Установить вентилятор охлаждения с терморегулятором
- Добавить режим стабилизации выходного тока
- Реализовать дистанционное управление по USB
Эти модификации позволят расширить функциональность и повысить удобство использования самодельного блока питания.
Блок питания-зарядное 0…30В/0…10А. — Радиомастер инфо
от admin
В статье рассказано, как изготовить блок питания мощностью до 300Вт с регулировкой напряжения от 0 до 30В и тока от 0 до 10А.
Назначение блока питания.
- Обеспечение питанием различных устройств, рассчитанных на напряжение от 0 до 30В и потребляющих ток до 10А.
- Зарядка любых аккумуляторов, от пальчиковых до автомобильных емкостью до 100Ачас.
Основные характеристики.
- Максимальная выходная мощность 300Вт.
- Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30В.
- Выходной ток плавно регулируется от 0 до 10А.
- Пульсации выходного напряжения около 50мВ.
- Защита от короткого замыкания.
- Принудительное охлаждение.
- Напряжение питающей сети 180В…245В.
Блок питания собран по двухтактной полумостовой схеме. За основу взята схема из статьи здесь. Внесены незначительные изменения печатной платы под свой блок питания модуля управления и выходной трансформатор.
Схема силового блока:
Печатная плата силового блока:
Схема модуля управления:
Печатная плата модуля управления под обычные детали (в оригинале статьи под SMD):
Блок питания платы управления выполнен на трансформаторе дежурного режима от телевизора. Переменное напряжение на его вторичной обмотке 16В, при напряжении сети 230В. Этого достаточно для работы при разбросе напряжения сети от 180В до 245В.
В качестве стабилизатора применена микросхема 7812.
Согласующий трансформатор намотан на ферритовом кольце 2000НМ размером 16х10х4.5мм. Мотать в три провода 30 витков. Затем распаять с учетом начала обмотки как показано на схеме. Чтобы проще вместить витки, для первичной обмотки я применял провод в двойной изоляции, а две вторичные, обычный обмоточный провод.
Выходной трансформатор 7700А ВСК-01С использован от компьютерного блока питания. Индуктивность его первичной обмотки до разборки равна 9360 мкГн, 12-ти вольтовая 1600 мкГн, 5-ти вольтова – 686 мкГн. Склеенный сердечник разобран в кипятке. Смотана половина первичной обмотки 19 витков Ø 0.75мм. Затем две вторичные по 4 витка Ø 0.75мм х 2 плюс 3 витка Ø 0.75мм х 6.
Смотано 4 витка:
Оставшиеся 3 витка:
Схема трансформатора 7700 компьютерного БП выглядит так:
Т.е. часть 5-ти вольтовой обмотки намотана в 6 проводов, а 12-ти вольтовой в 2 провода. Всего каждая обмотка содержит 7 витков.
Для проверки рассчитаем трансформатор в программе Старичка:
Расчет практически совпадает с реальным трансформатором. Первичная 41 виток. Я смотал половину первичной 19 витков. Вторичная для 12В 7 витков, для 30 буду мотать по 14 витков каждую половинку проводом Ø 0.75мм х 2. В конце сверху намотаю вторую половину первички, которую я сматывал.
Между обмотками были экраны из фольги. Все поставил как было.
Запуск блока питания.
Полевые транзисторы не запаяны.
Сначала подал 12В на плату управления. Ее вывод «шунт» соединил с корпусом. Осциллографом проверил импульсы на выходе каждого канала. Должно быть так:
Затем запаиваем полевики. 12 вольт на плату управления подаем. На силовую часть вместо напряжения сети подаем постоянное напряжение не менее 55В от блока питания с ограничением тока. Я выставлял ограничение тока 1А. На выходе блока питания должно быть около 5…7В. Проверяем осциллограммы на полевиках и на выходных диодах. Пробуем регулировать напряжение. Все должно работать в небольших пределах. Если все нормально, выключаем и подключаем к сети через лампу накаливания около 100Вт.
Проверяем регулировку напряжения. При необходимости корректируем изменением номинала R4 на плате управления или подстроечным резистором (на печатной плате предусмотрено место под подстроечный резистор около 20…50кОм).
Затем регулятор тока на минимум, закорачиваем выходные провода и начинаем увеличивать ток КЗ. При появлении писка, или загорании лампы на малых токах выключаем и увеличиваем номинал С1 вдвое. Снова пробуем увеличивать ток. На токе до 7…8А лампа не должна даже тлеть. Границы ограничения тока можно изменить номиналом R2.
Для повышения устойчивости работы я увеличил мертвое время выходных импульсов подав на вывод 4 микросхемы TL494 напряжение 0.28В с делителя, установленного с выводов 13,14 на корпус. На схеме модуля управления эти резисторы показаны.
Проверяем работу блока на разных нагрузках. Оцениваем пульсации и падение напряжения под нагрузкой.
Конструктивно блок питания размещен в корпусе компьютерного блока питания. Использован его сетевой разъем, выключатель и вентилятор. Для индикации применен популярный вольтметр-амперметр 100В/10А. Вентилятор и индикатор запитаны от источника питания модуля управления. Для снижения шума вентилятор запитан через сопротивление 51 Ом, 0,5 Вт.
Материал статьи продублирован на видео.
Схема простого регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317, как сделать своими руками. « ЭлектроХобби
Блоки питания являются неотъемлемой часть различной электротехники. У тех, кто занимается электроникой, электрикой возникает необходимость в наличии лабораторного блока питания, имеющий функцию плавной регуляции выходного напряжения. Таким источником тока можно питать различные устройства, нуждающиеся в различном постоянном напряжении. В этой статье предлагаю ознакомиться со схемой достаточно простого регулируемого блока питания, собранного на интегральном стабилизаторе напряжения и тока LM317. Выходное напряжение его можно изменять в пределах от 1,5 до 30 вольт. Максимальный ток на выходе до 1,5 ампера.
Этот блок питания имеет встроенную защиту от короткого замыкания, перегрева. Погрешность напряжения на выходе около 0,1%.
Итак, к основным функциональным частям относятся силовой понижающий трансформатор TR1, выпрямительный диодный мост VD1 и два фильтрующих конденсатора C1, C2. Для этого простого регулируемого блока питания подойдет любой трансформатор мощностью около 60 ватт, и выходным напряжением (на вторичной обмотке) 30 вольт. Почему 60 Вт? Выходное максимальное напряжение (30 вольт) перемножим на максимальный выходной ток (1,5 ампер), плюс небольшой запас. Напомню, чтобы найти мощность нужно напряжение умножить на силу тока.
Диодный мост, который из переменного напряжения делает постоянное (но скачкообразное) должен быть рассчитан на силу тока не менее 1,5 ампер. Я в эту схему регулируемого блока питания поставил выпрямительный мост типа S2A. Он рассчитан на обратное напряжение в 50 вольт и силу тока в 2 ампера (взял небольшой запас). Вы же можете поставить любые другие диодные мосты (готовые или спаянные самостоятельно из отдельно взятых диодов), у которых похожие характеристики.
Ну и после диодного моста стоят два фильтрующих конденсатора, один из которых электролит с емкостью 2200 мкф (если поставите больше, допустим 5 000 мкф, будет только лучше, но увеличатся габариты блока питания). Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение более 30 вольт. Именно они сглаживают скачкообразные пульсации напряжения после моста.
Теперь переходим к части схемы, которая и осуществляет функции регуляции напряжения, защиты от короткого замыкания и перегрева, состоящей из интегрального стабилизатора LM317, двух резисторов R1, R2 и конденсатора C3. Итак, интегральный стабилизатор тока и напряжения типа LM317 недорого стоит, имеет встроенную защиту от токов КЗ и чрезмерного перегрева, погрешность выходного напряжения около 0,1%. Как видно достаточно хороший компонент. Он выпускается в различных корпусах, таких как TO-220, ISOWATT220, TO-3, D2PAK.
Именно резисторами R1, R2 задается пределы выходного напряжения. Данный интегральный стабилизатор может выдавать аж до 37 вольт на своем выходе.
Конденсатор электролит C3 является еще одним фильтром, который сглаживает пульсации напряжения на выходе простого регулируемого блока питания.
Так как выходной ток может достигать 1,5 ампера, при напряжении в 30 вольт, а стабилизатор имеет относительно малые размеры, то возникает необходимость установки его на охлаждающий радиатор. Без него при возникновении перегрева стабилизатор будет просто отключаться, что будет приводить к периодическому пропаданию выходного напряжения при питании большой нагрузки. Не забудьте между охлаждающим радиатором и интегральным стабилизатором LM317 нанести термопроводящую пасту. Она значительно улучшает отвод тепла от компонента.
Видео по этой теме:
P.S. Данный регулируемый источник питания, который собран на интегральном стабилизаторе, действительно является простым и хорошим решением. По размеру этот блок питания получится небольшой.
Он имеет вполне хорошие функции и характеристики. Его сборка не займет много времени и сил. Да и по деньгам он выйдет достаточно дешево, особенно если у вас есть нужные части от сломанной электротехники (понижающий трансформатор, диодный мост, конденсаторы).
Простая переменная схема источника питания 0–30 В, 2 А
Киран Салим 10 981 просмотр
В этом уроке мы создадим «Простую переменную схему источника питания 0-30В 2А».
Блоки питания являются неотъемлемой частью почти каждого электронного устройства. Цепь источника питания оценивается напряжением или диапазоном напряжения, которое она обеспечивает, и максимальным током, который она позволяет потреблять нагрузке. Поскольку домашние хозяйства обеспечены переменным напряжением в качестве основного источника питания, а многие электроприборы, такие как вентиляторы, люминесцентные лампы и другие, могут напрямую использовать переменное напряжение, но большинству электронных устройств требуется преобразование переменного напряжения в постоянное напряжение для их работы.
Любая внешняя цепь питания должна преобразовывать переменное напряжение в постоянное. Он может быть спроектирован разными способами и может быть регулируемым или фиксированным. В этом проекте разработана регулируемая схема источника питания, которая потребляет переменный ток и обеспечивает постоянное напряжение от 0 до 30 В 2 А в качестве выхода.
Блок питания нерегулируемый
Для этого используем понижающий трансформатор. В схеме наблюдается некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому нам нужен трансформатор высокого номинального напряжения больше требуемых 30 В, и трансформатор должен обеспечивать ток 2А на выходе. Итак, наиболее подходящий понижающий трансформатор 18В-0-18В/2А. Этот трансформатор понижает напряжение сети до 36 В переменного тока.
Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока. Выпрямление – это процесс преобразования переменного тока в постоянный. . В этой схеме мы использовали двухполупериодный мостовой выпрямитель для преобразования 36 В переменного тока в 36 В постоянного тока.
На выходе двухполупериодного выпрямителя нет постоянного напряжения. Он имеет вдвое большую частоту, чем основной источник питания, но все еще содержит рябь. Поэтому его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает весь переменный ток через него на землю. На выходе среднее значение постоянного напряжения остается более плавным и без пульсаций.
Регулируемое опорное напряжение
Силовая цепь должна обеспечивать регулируемое и постоянное напряжение без каких-либо колебаний или отклонений. Для регулирования напряжения в схеме необходим линейный регулятор. Целью использования этого регулятора является поддержание на выходе постоянного напряжения заданного уровня. Небольшой ток протекает через регулируемое опорное напряжение.
В этой схеме максимальное напряжение на выходе должно быть 30В. Стабилитрон идеально подходит для регулирования напряжения на выходе.
Эта схема состоит из стабилитрона и переменного резистора. Он определяет уровень выходного напряжения. Для регулировки выходного напряжения от 0 до 30В подключен переменный резистор. Переменный щуп VR1 подключен к коллектору переключающего транзистора BC548. Изменяя этот резистор, эмиттер переключающего транзистора будет обеспечивать изменение напряжения от 0 до 30 В. Используемые в схеме стабилитроны должны иметь номинальную мощность 1 Вт, в противном случае они могут выйти из строя из-за нагрева.
Силовые транзисторы
Зенеровский диод может обеспечивать ток только в миллиамперах. Поэтому для получения на выходе большого тока нагрузки некоторые линейные элементы должны быть включены последовательно с нагрузкой, которая могла бы обеспечить требуемый ток. Таким образом, наибольший ток будет протекать через силовой транзистор. Он работает как большой мост для более высокого тока. В этой схеме в качестве линейного элемента используется биполярный NPN-транзистор. Транзистор Q1 используется для подачи достаточного базового напряжения на биполярный NPN-транзистор Q2 2N3055.
Транзистор 2N3055 способен обеспечить на выходе ток силой 2А. Транзисторы подключены в конфигурации усилителя пары Дарлингтона для получения желаемого усиления по току. В конфигурации пары Дарлингтона чистый коэффициент усиления по току представляет собой произведение коэффициентов усиления по току двух транзисторов. И у него есть управляемый токоподвод.
Защита от перегрузки
Поскольку потребляемый ток увеличивается на выходной нагрузке, ток превышает 2 А. силовой транзистор начнет греться. Чтобы решить эту проблему, у нас есть секция защиты от перегрузки. Внутри находится резистор для проверки более высокого тока и транзистор для отключения контролируемого тока силового транзистора вниз. Кроме того, на транзисторе должен быть установлен надлежащий радиатор для отвода избыточного тепла. В противном случае транзистор может сгореть. А также повредить другие устройства.
Buy From Amazon
Hardware Components
The following components are required to make a Variable Power Supply Circuit
Sr. No | Components | Value | Qty |
|---|---|---|---|
| 1 | Resistor | 3,3 тыс., 100 Ом, 0,3 Ом | 1 |
| 2 | Потенциометр | 10K | 1 |
| 3 | Electrytic | ||
| 3 | Electrytic | ||
| 3 | Electlytic | 3 | Electlytic |
| 0058 | 2,200µF, 220µF | 1 | |
| 4 | Power Transistor | 2N3055 | 1 |
| 5 | Transistor | BC548 | 2 |
| 6 | Diode | 1N4007 | 2 |
| 7 | Zener | 30V | 1 |
| 8 | Transformer | 1 |
2N3055 Pinout
Для получения подробного описания цоколевки, размеров и спецификаций загрузите техническое описание 2N3055
Схема переменного источника питания
Принцип работы
Сначала мы подаем переменное напряжение 220 В к трансформатору T1 через выключатель SW1.
и предохранитель F1. Предохранитель используется для защиты цепи от слишком большого источника питания. Трансформатор выполняет две задачи. Он преобразует сетевое напряжение и понижает напряжение до 24 В-0 В-24 В в соответствии с тремя лентами. Обеспечивает электрическую изоляцию между инженерной сетью и выходом источника питания. Это понижающее напряжение поступает в двухполупериодный выпрямитель. Выпрямитель преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока.
Как мы получили пульсации постоянного напряжения. Конденсатор C1 отфильтровывает постоянное напряжение около 36 В постоянного тока и максимум 2 А. Затем есть светодиод 1, показывающий питание, а резистор R1 ограничивает ток до безопасного значения. Далее ток поступает на регулирующий участок. Этот отфильтрованный выход поступает на вход регулятора.
Силовая цепь должна обеспечивать регулируемое и постоянное напряжение без каких-либо колебаний или отклонений. Стабилитрон идеально подходит для регулирования напряжения на выходе.
R2-100Ом и ZD1-30В подключены как стабилизаторы постоянного тока 30В. Для регулировки выходного напряжения от 0 до 30В к выходу подключен переменный резистор. Переменный щуп RV1 подключен к коллектору переключающего транзистора BC547. Изменяя этот резистор, эмиттер переключающего транзистора будет обеспечивать изменение напряжения от 0 до 30 В. Теперь есть транзисторы Q1 и Q2 в режиме Дарлингтона. Для привода или увеличения выходного тока до 2А. Конденсатор C2 на выходных клеммах силовой цепи помогает справляться с быстрыми переходными процессами и шумами на выходной нагрузке. Значение этого конденсатора зависит от отклонения напряжения, изменений тока и переходного времени отклика используемого конденсатора. Также имеется защита от короткого замыкания, которая осуществляется транзистором Q3 и резистором R3.
Приложения
Эту схему можно использовать в качестве адаптера питания для поддержки широкого спектра электронных приложений, таких как радиовещание, цифровые камеры, принтеры, ноутбуки и другие портативные электронные устройства.
Его также можно использовать в качестве регулируемого источника постоянного тока для электронных устройств.
Полное FM-радио может быть сделано достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри калькулятора, прикуривателя, брелка для ключей или даже тонких часов. TDA7000 также может использоваться в качестве приемника в таком оборудовании, как беспроводные телефоны, радиостанции CB, радиоуправляемые модели, пейджинговые системы, звуковой канал телевизора или другие системы демодуляции FM.
• Категория: FM-передатчики
• Категория: Разное
Передатчик был построен на двух отдельных платах. Первая плата (на фото выше) — это сам передатчик Veronica с выходной мощностью 600 мВт при питании от напряжения 12 В или 1 Вт при питании от напряжения 16 В. Вторая плата представляет собой ВЧ-усилитель мощности, в котором используется транзистор 2SC1971 для усиления выходного сигнала Veronica примерно до 7 Вт. Хотя передатчик может питаться от 9-16 В, рекомендуется, чтобы и передатчик, и усилитель питались от напряжения 12 В, поскольку 600 мВт является верхним пределом для управления транзистором 2SC1971.
В этих условиях я считаю, что моно достаточно, будь то музыка или радиопрограммы из Интернета, поскольку я все равно в основном занят чем-то другим. Когда я стою на четвереньках в саду, по локоть сажаю куст, музыка действительно не кажется более сладкой, когда она звучит в стерео. Но это не помешало мне увлечься идеей создания стереокодера. Стерео всегда казалось большим количеством схем и беспокойства из-за небольшой выгоды, которую оно давало. То есть до нескольких недель назад.
