Схема блока питания 5в 2а: БЛОК ПИТАНИЯ НА 5В 2А

Содержание

Все своими руками Блок питания 5В 2А

Опубликовал admin | Дата 5 июля, 2016

Как сделать блок питания своими руками, об этом пойдет речь в данной статье. Выходное стабилизированное напряжение блока – 5 вольт, номинальный ток нагрузки 2 ампера. Выход блока питания имеет защиту от короткого замыкания. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.


В схеме применен унифицированный накальный трансформатор ТН-220-50. Данные на него можно посмотреть в таблице ниже.

ТН2-127/220-50, параметры

Данные трансформаторы имеют несколько модификаций. Поэтому подключение первичной обмотки у них отличается. Если трансформатор рассчитан только на напряжение 220 вольт, то это напряжение надо подключать к выводам 1 и 5 первичной обмотки, см. рисунок 2.

ТН2-127/220-50, схема включения

Если в своем обозначении трансформатор имеет 127, то его схема показана на рисунке 3. В этом случае надо будет еще поставить перемычку между выводами 2 и 4 первичной обмотки. Выходное переменное напряжение величиной 6,3 вольта поступает на выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов

КД202В, можно применить и готовый мост на ток не менее четырех ампер. Например, из импортных, это RS401, KBL005. Шести амперные мосты – KBU6A, RS601, BR605, KBPC6005 и др. Постоянное напряжение на конденсаторе фильтра будет примерно равно 6,6×1,41= 8,8 вольт. Основой стабилизатора служит микросхема К157ХП2, в состав которой входит источник опорного напряжения с устройством управления временем включения и выключения, усилитель сигнала рассогласования, регулирующий элемент с токовой тепловой защитой. Имеет все то, что нам надо! Правда в состав микросхемы входят еще два транзистора для генератора стирания и тока подмагничивания магнитофонов (микросхема то магнитофонная), но мы их использовать не будем. В качестве регулирующего транзистора в схеме используется мощный составной транзистор КТ829А (схема Дарлингтона). В крайнем случае, можно применить менее мощный транзистор КТ972А или соответствующие импортные, какие ни будь TIP120, 121,122, имеющий ток коллектора пять ампер.

И так, как уже говорилось выше, схема имеет вывод включения/выключения — 9. Что бы включить стабилизатор надо на этот вывод подать напряжение не ниже двух вольт. В первый момент после подачи напряжения на вход стабилизатора, это напряжение формируется цепочкой R1 и С2. За время протекания тока заряда этого конденсатора успевает включиться сам стабилизатор и часть его выходного напряжения через резистор обратной связи так же подается на вывод 9. Это удерживающее напряжение для поддержания стабилизатора в рабочем состоянии. Вывод 8 микросхемы, это выход напряжения источника опорного напряжения. У данной микросхемы это напряжение равно 1,3 вольта. С8 – конденсатор фильтра и одновременно конденсатор задержки включения стабилизатора. Таким образом, если у вас не будет включаться стабилизатор, то надо будет увеличить емкость конденсатора С2. Т.е. увеличить время заряда этого конденсатора, что бы успел включиться стабилизатор.

Чтобы выключить стабилизатор, надо нажать на кнопку SA3 – Стоп. Она зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод, открывающее напряжение пропадет, стабилизатор закроется. Прекрасная микросхема, напряжение выключенного стабилизатора в моем случае равно всего 7,6 мВ. То же самое произойдет, т.е. стабилизатор выключится, когда в его выходной цепи произойдет короткое замыкание. Так же пропадет открывающее напряжение. Через резистор R1 напряжение на вывод 9 поступать не будет, так как уже заряженный конденсатор для постоянного тока имеет очень большое сопротивление. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. Для повторного запуска стабилизатора необходимо или снять напряжение питания и снова подать, или нажать на кнопку пуск. В этом случае открывающее напряжение на вывод 9 поступит через резистор R1.

Подстроить выходное напряжение стабилизатора можно резистором R4. При токе нагрузки, равному 2 амперам и падении напряжения на регулирующем транзисторе 8,8-5=3,5 вольт, мощность, на нем выделяемая, будет равна P = U x I = 3,5 x 2 = 7 Вт. Отсюда следует, что транзистору необходим соответствующий теплоотвод, площадь которого можно прикинуть, посетив страницу со статьей «Расчет радиаторов». Я тут прикинул и получилось, примерно, 200см2.

На сайте есть другой блок питания с использованием этой же микросхемы, если интересно можете заглянуть в статью

«Блок питания от2 до 30 вольт» или же сюда «Стабилизатор 5В». Пока все. Удачи. К.В.Ю.
Скачать статью «Блок питания 5В 2А своими руками»

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:13 219


5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером

Началось все с того, что у старенького планшета начал барахлить блок питания и я решил подобрать ему замену. Нашел вариант с привычной нам вилкой и не отсоединяемым кабелем.
Старый блок питания я скорее всего починю и уже даже придумал куда его применить, а сегодня попробую протестировать новый.

Постараюсь сделать обзор коротким, но максимально по делу. Будут как всегда, тесты, разборка, анализ.

Упаковку спрячу под спойлер, там все равно ничего интересного.

Пришел блок питания в конверте, без всяких коробочек и т.п.
К слову в последнее время приятно удивляет скорость доставки с чайнабея, посылки удет примерно полторы недели.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером

Блок питания относительно маленьких размеров, на вид уменьшенная копия популярных блоков 12 Вольт 2 Ампера.
Длина кабеля около 1.4 метра, как по мне лучше бы он был раза в два короче.
Обрадовало несколько вещей.
1. Блок питания действительно с евро вилкой, а не с переходником в комплекте.
2. Кабель не отключаемый, лишние контакты никак не увеличивают надежность.
3. БП брался для планшета u9gt4. Он имеет алюминиевый корпус и далеко не все штеккеры нормально работают. Здесь проблем я не обнаружил.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Всем думаю понятно, что без тестов обзор блока питания это вообще не обзор, потому я собрал небольшой стенд для проверки.
В него входило:
Электронная нагрузка + блок питания к ней
Осциллограф
microUSB гнездо с припаянным проводом.
Ну и сам обозреваемый блок питания

Наверняка некоторые читатели скажут, что правильно измерять напряжение на выходе блока питания, а не после кабеля. Но я рассуждал так — раз кабель не отсоединяемый, то заменить его на лучший нельзя, значит он будет работать именно в таком виде, потому и тестировать надо именно так.

5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Первое испытание на холостом ходу.
Выходное напряжение несколько завышено, позже я объясню почему, но скажу сразу, сделано это было специально.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Пульсации измерялись в положении делителя щупа 1:1.
Ну на холостом ходу пульсации бывают очень редко, потому здесь так же все в порядке.
Дальше четыре теста с разным током нагрузки, заодно здесь хорошо видно что такое электронная нагрузка и зачем она нужна.
Испытательные токи:
0.5 Ампера — напряжение в норме.
1.0 Ампера — напряжение в норме, пульсации почти такие же как при 0.5 Ампера и составляют 90мВ.
1.5 Ампера — напряжение еще в норме, но пульсации уже явно повыше, около 120мВ
2.0 Ампера — напряжение уже сильно просело, пульсации выросли до 150мВ.
Не скажу что напряжение пульсаций ну очень критичное, но мне скорее не нравится их форма.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Ну и осциллограммы.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Еще с далеких времен, когда в ходу была 155 и 555 серия логических микросхем, я привык считать, что пока напряжение питания находится в пределах ±5% (для 5 Вольт), то все нормально.
Соответственно я решил определить максимальный ток, который может выдать БП еще оставаясь в границах допуска.
Измерение показало, что это 1.71 Ампера, хотя БП промаркирован как 2 Ампера.
Но на самом деле это скорее не вина самого БП, а большой длины кабеля. Собственно потому я и жалел что кабель длинный.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
После этого я погонял блок питания на токе 2 Ампера примерно с пол часа и измерил температуру. БП был включен в настенную розетку, кабелем вниз.
Самая горячая точка была примерно чуть ниже середины БП, температура корпуса в этом месте составила 62.2 градуса. В верху блока питания температура была около 55 градусов.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
В процессе тестов я пробовал подключать этот БП к своему планшету и увидел знакомый многим дефект в виде «фантомных» нажатий тачскрина.
Выглядело это как:
Нажатие в одном месте, но реально отклик происходил в другом.
На одно нажатие несколько откликов
При длительном нажатии пробегает горизонтальная полоса с видимыми «фантомными» нажатиями. Т.е. правый клик (длительное удержание) произвести просто невозможно, вообще.
все глюки были в горизонтальной плоскости экрана.
Хотя БП брался и не для этого планшета, но я решил попробовать разобраться в проблеме.
Ну а как все понимают, любое разбирательство начинается с разборки 🙂
БП удивил меня в очередной раз. Я уже взял по привычке нож, молоток и стукнул пару раз по шву между половинками корпуса, но сразу понял что что-то не так, звук был другой.
Не дело, подумал я и начал искать крепеж, как и ожидалось он нашелся под наклейкой.
Удобно, уже так привык что БП клееные, что даже непривычно.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Долез я до платы и тут меня БП опять удивил.
Еще когда я увидел «фантомы», то первым делом подумал, что БП сделан как всегда по автогенераторной схеме, как самой дешевой и не имеет выходного дросселя.
БП был собран на довольно известном ШИМ контроллере Viper22A и имел выходной дроссель.
А вот входной дроссель отсутствовал 🙁
Зато стоял Y1 конденсатор между входом и выходом, хотя часто ставят просто высоковольтный керамический.
Выходные конденсаторы по 470мкФ, мало, при 2 Амперах надо хотя бы 1000мкФ.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Но первое что бросилось в глаза, это слишком мелкий трансформатор. Насколько я знаю, для частоты 60КГц, на которой работает этот ШИМ контроллер, трансформатор должен быть раза в полтора больше.
По входу присутствует предохранитель.
Выше я писал, что объясню почему завышено выходное напряжение. Это не дефект, а именно так и задумано. микросхема, которая следит за выходным напряжением, имеет пороговое напряжение в 2.5 Вольта, значит для 5 Вольт ставят делитель 1 к 2. но здесь стоял делитель из резисторов 4.7 и 5.1 КОм. Соответственно выходное напряжение поднимали специально, именно из расчета работы на большую длину кабеля, но помогло это слабо :(5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Хоть плата сделана на дешевом гетинаксе, пайка вполне терпимая, но ШИМ контроллер явно менялся, присутствуют следы пайки и флюса.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Более подробные фотографии.
1. ШИМ контроллер Viper22A, при этих условиях расчетная мощность около 12 Ватт, запас совсем маленький.
2. Выходной диод SR560, Шоттки 5 Ампер, неплохо, при этом рядом присутствует место для еще одного диода, видимо расчет на установку двух более слабых диодов.
А вот кабель для такого тока тонковат, особенно при такой длине.
3. Входной конденсатор на 6.8 мкФ, мало. Для такого БП должно быть 10мкФ или больше.
4. Еще один электролитический конденсатор, в цепи питания ШИМ контроллера. Здесь емкость вполне достаточна. Проблем с запуском БП нет, стартует мгновенно.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
После осмотра я составил принципиальную схему данного БП.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Так как я открыл Бп не только для осмотра, а и для попытки доработки, то я порылся в своих запасах и решил добавитьзаменить некоторые компоненты.
1. Увеличить емкость входного конденсатора, но 10мкФ не нашел, пришлось взять 2.2 и добавить параллельно существующему (уменьшение пульсаций на частоте 100Гц и снижение нагрева ШИМ контроллера)
2. Поставить керамические конденсаторы емкостью 0.22мкФ параллельно выходным конденсаторам (уменьшение пульсаций выходного напряжения на ВЧ)
3. Поставить RC цепочку параллельно выходному диоду (немного уменьшает помехи от переключения диода)
4. Заменить выходной дроссель с 10мкГн на 20мкГн, кроме того старый дроссель был намотан явно тонким проводом и замена дросселя даст чуть меньшие потери на нагрев.
5. Заменить одни из выходных конденсаторов на более емкий и качественный.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
На схеме я пометил цветом измененные и добавленные компоненты.
На самом деле я пробовал еще увеличивать емкость С3 до 100нФ и ставить такой же конденсатор параллельно С4, но разницы не было.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Вот как выглядел БП после доработки.5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Но как показала практика, разницы не было, вообще. Так же никуда не пропали «фантомы».
Увеличение С3 и установка керамического конденсатора параллельно С4 была уже последней попыткой, но это ничего не изменило.
Первый раз моя модификация не помогла. Думаю что объяснение этому может крыться в неправильном трансформаторе, который скорее всего работает в режимах близких к насыщению.

Зато в процессе экспериментов я проверил температуру компонентов в работе. Прогрев около получаса, быстрое открытие корпуса и замер температур:
Трансформатор — 90-93 градуса
ШИМ контроллер — 80 градусов
Выходной диод — 80-86 градусов.

5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Но когда я подключил этот БП к планшету, для которого он вообще предназначался, то увидел что проблем с ним нет, все работает отлично.

После этого я решил уже скорее ради любопытства посмотреть как работает родной БП моего планшета. Ведь с ним проблем нет, можно спокойно работать во время заряда.
Измерение показало, что колебания напряжения от изменения нагрузки гораздо меньше.
При работе без нагрузки он показал около 5.06 Вольта, а под нагрузкой в 2 Ампера — 4.92 Вольта. Результат отличный.

5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Но когда я увидел осциллограмму пульсаций по выходу этого БП, то подумал, КАК?
Как БП с таким уровнем пульсаций не дает помех работе тачскрина, а при БП с явно меньшим уровнем пульсаций работать вообще невозможно?

На основании тестов, проведенных выше, разборки и попытки переделки, я вполне могу определить плюсы и минусы данного БП.
Плюсы
Блок питания имеет евровилку, а не переходник
Схемотехника с применением специализированного ШИМ контроллера
Неразъемная конструкция кабеля (хотя в данном случае это оказалось и минусом)
Штеккер имеет нормальную фиксацию в разъеме планшета, даже если гнездо утоплено в корпусе.

Минусы
На некоторых устройствах возможны проблемы с тачскрином.
Отсутствие входного фильтра питания.
Занижена емкость конденсаторов и размеры трансформатора.
Большое падение на кабеле из-за большой его длины и малого сечения жил.

Мое мнение. Если рассматривать его как просто блок питания, то он вполне нормально может работать до тока в 1.5 Ампера, при этом не будет проблем с перегревом и просадкой напряжения. но при большем токе напряжение упадет ниже допустимых границ. Так же непонятна причина возникновения помех работе тачскрина, но проблема есть и видна невооруженным глазом, хотя пульсации выходного напряжения не такие уж и большие.

Я не знаю, поможет ли кому нибудь этот обзор, но я старался показать что это за блок питания максимально подробно.

Товар предоставлен для написания обзора магазином.

Самодельный импульсный блок питания 5 вольт 2 ампера


Обзавелся недавно я б/у планшетом для одной из моих задумок. Достался он без родного блока питания (5 вольт 2 ампера). Чтобы использовать планшет, решил собрать самостоятельно БП, тем более, что все необходимое было в наличии, т.к. в «закромах» имелось несколько сгоревших компьютерных блоков питания.


Никогда ранее не приходилось сталкиваться с импульсными блоками питания, так что я обратился на один из радиолюбительских форумов. Там пользователь Starichok51, привел свою схему импульсного блока питания. После сборки она не работала как нужно, тогда часть ее переделал Serj66610, и дело сдвинулось с мертвой точки. Пользователи Gaff и vertigo принимали активное участие в обсуждении и настройке. В результате совместной работы этих пользователей получился новый мощный (5v 2a) импульсный блок питания. Выражаю им свою глубокую благодарность.



В своей статье я хочу привести рабочую итоговую схему самодельного импульсного блока на 5 вольт 2 ампера, как она сейчас есть. В схеме, как и в печатной плате, учтены все переделки, изменения номиналов деталей. Печатную плату в формате *.lay6 можно скачать ЗДЕСЬ. Все номиналы на схеме указаны, которые у меня в БП. Печатной плата была разведена таким образом, чтобы плату блока питания можно было разместить в корпусе. Корпусом послужила часть от кейса для дискет.



Чтобы получить 5v 2a, нужно было перемотать трансформатор, с сердечником EE19 из компьютерного блока питания. Первичная обмотка содержит 130 витков проволоки диаметром 0.2мм, вторичная – 6 витков диаметром  1мм, обмотка обратной связи – 7 витков диаметром 0.2мм. Зазор между средними выступами элементов сердечника должен быть 0,4мм. Вначале наматывается первая половина первичной обмотки, вторичная обмотка, вторая половина первичной, и в конце - обмотка обратной связи. L1 содержит 10 витков витой пары, намотанных синфазно. L1 можно наматывать на ферритовом кольце любой марки, диаметром от 16 до 32 мм, в моем случае диаметр 18мм. L2 – 20 витков диаметром 0.5мм на кольце от материнской платы. У меня L2 был готовый 1мм на кольце диаметром 16мм. Информацию по трансформатору предоставил Starichok51, а по фильтрам - Serj66610.



Вместо C945 можно использовать SS9014, КТ3102; вместо C5027R – 13003-13005, С4242; вместо TL431 – AZ431; вместо 1N5822 – 1N5820, SR310; вместо КД522 – КД510, 1N4148; вместо FR107 – FR154, FR157. Конечно, можно использовать и другие детали, подходящие по характеристикам, но при любом изменении схемы самодельного импульсного блока питания, возможно, понадобится ее перенастраивать. Напоминаю, что детали в схеме рассчитаны на БП 5v 2a, некоторые с запасом.


Данная статья является выжимкой основных моментов 8ми страниц обсуждения форума. Еще раз спасибо всем, кто принимал участие в настройке моего первого импульсного блока питания.

cxema.org - Три хороших блока питания на 5 вольт

5 вольт – одно из самых широко используемых напряжений. От этого напряжения питается большинство программируемых и непрограммируемых микроконтроллеров, всевозможных индикаторов и тестеров. Кроме того 5 вольт используется для зарядки всевозможных гаджетов: телефонов, планшетов, плееров и так далее. Я уверен, что каждый радиолюбитель может придумать множество применений этому напряжению. И в связи с этим я подготовил для вас три хороших на мой взгляд варианта блоков питания со стабилизированным выходным напряжением 5 вольт.

Первый вариант – самый простой.

Этот вариант отличается минимальным количеством используемых деталей, крайней простотой сборки и невероятной ‘живучестью’ – блок почти нереально убить. Итак перейдем к схеме.

Эта схема срисована с недорогой зарядки телефона, обладает стабилизацией выходного напряжения и способна выдавать ток до 0.5 А. На самом деле блок может выдавать и больше, но при повышении тока на выходе начинает срабатывать защита от перегрузки и выходное напряжение начинает уменьшаться. Защита от перегрузок и КЗ реализована на резисторе 10 ом в цепи эмиттера силового транзистора и маломощном транзисторе s9014. При повышении тока через первичную обмотку трансформатора на эмиттерном резисторе создается падение напряжения, достаточное для открытия s9014, который в свою очередь притягивает базу силового транзистора к минусу, тем самым закрывая его и уменьшая длительность импульсов через первичную обмотку. При изменении номинала данного резистора можно увеличить или уменьшить ток срабатывания защиты. Сильно увеличивать не стоит, так как это повлечет за собой повышение нагрева силового транзистора и увеличит вероятность выхода последнего из строя.

Стабилизация выполнена на распространенном оптроне pc817 и на стабилитроне 3.9 В (при изменении номинала которого можно менять выходное напряжение). При превышении выходного напряжения, светодиод оптрона начинает светиться ярче, вызывая повышение тока через транзистор оптрона на базу s9014 и, как следствие, закрытие силового ключа. При уменьшении выходного напряжения, наоборот, транзистор оптрона начнет закрываться и s9014 не будет обрывать импульсы на базе силового ключа, тем самым увеличивая их длительность и, соответственно, увеличение выходного напряжения.

Особое внимание стоит уделить намотке трансформатора. Это зачастую является фактором, отталкивающим новичков от импульсных блоков питания. Итак, поскольку блок однотактный, нам потребуется трансформатор с немагнитным зазором между половинками сердечника. Зазор нужен для быстрого размагничивания сердечника и для предотвращения вхождения феррита в насыщение. Расчет трансформатора в идеале надо проводить в специальных программах, но для тех, кому этого делать не хочется, скажу, что в таких маломощных блоках питания первичная обмотка состоит из 190-220 витков провода 0.08-0.1мм. Грубо говоря, чем больше сердечник, тем меньше витков. Поверх первички в том же направлении мотается базовая обмотка. Она состоит из 7 – 15 витков того же провода. И в конце уже более толстым проводом мотается вторичка. Число витков 5-7. Крайне важно мотать все обмотки в одном направлении и помнить, где начало и конец. На схеме и на плате (которую можете скачать тут ) точками указаны начала обмоток.

По схеме тут больше добавить нечего, она довольно простая и не требует особых навыков для сборки. Все компоненты можно изменять в пределах 25%, блок прекрасно будет работать. Силовой транзистор можно ставить любой обратной проводимости, соответствующей мощности и с расчетным напряжением коллектора не менее 400 вольт. Базовый транзистор – любой маломощный NPN с такой же цоколёвкой, как и s9014.

Данный блок мощно применять там, где не нужен высокий ток, а нужна компактность, например для питания Arduino или для зарядки устройств с аккумуляторами небольшой ёмкости. Из плюсов данного бп можно отметить компактность, наличие защиты и стабилизации и, конечно, простоту сборки. Из минусов, пожалуй, только малая выходная мощность, которую кстати можно поднять, увеличивая ёмкость входного фильтрующего конденсатора.

Блок кстати выглядит так:

Второй вариант – более мощный.

Этот вариант очень похож на предыдущий, но мощнее. Блок имеет доработанную обратную связь и, следовательно, лучшую стабилизацию. Давайте взглянем на схему.

Схема представляет собой блок дежурного питания компьютерного бп. В отличие от предыдущей схемы в этой более мощный силовой транзистор, большая ёмкость входного фильтрующего конденсатора и, самое главное, трансформатор с большей габаритной мощностью. Всё это как раз и влияет на выходную мощность. Ещё в данной схеме, в отличие от первой, сделана нормальная стабилизация на TL431 – источнике опорного напряжения.

Принцип работы тут такой же, как и у предыдущего варианта. Через резистор 560 кОм на базу силового ключа подается начальное напряжение смещения, он приоткрывается и через первичную обмотку начинает течь ток. Нарастание тока в первичке вызывает нарастание тока во всех остальных обмотках, значит ток, возникающий в базовой обмотке, будет ещё сильнее открывать транзистор, и этот процесс продолжиться до тех пор, пока транзистор полностью не откроется. Когда он откроется, ток через первичку перестанет изменяться, а значит на вторичке перестанет течь и транзистор закроется и цикл будет повторяться.

Про работу защиты по току и стабилизации я подробно рассказал выше и не вижу смысла повторяться, так как тут всё работает точно так же.

Поскольку этот блок питания сделан на основе дежурки компьютерного блока, трансформатор я использовал готовый и не перематывал. Трансформатор EEL-19B. Расчетная габаритная мощность 15 – 20 Вт.

Как и в предыдущей схеме номиналы компонентов можно отклонять в пределах 25%, так как в разных компьютерных бп эта схема прекрасно работает с разными компонентами. Этот экземпляр, благодаря выходному току в 2 А можно использовать как зарядку для телефонов и планшетов или для прочих потребителей, требующих большой ток. Из плюсов данной конструкции можно отметить простоту добычи радиодеталей, ведь наверняка у каждого есть нерабочий блок питания от старого компа или телевизора, а там элементарной базы хватит на 3 – 4 таких бп. Так же плюсом можно считать немалый выходной ток и неплохую стабилизацию. Из минусов справедливо можно отметить размер платы (она довольно высокая из-за трансформатора) и возможность свиста при холостом ходу. Свист может появиться из-за неисправности какого-либо элемента, либо просто из-за слишком низкой частоты преобразования на холостом ходу. Под нагрузкой частота увеличивается.

Блок выглядит вот так:

Третий вариант – самый мощный.

Этот вариант для тех, кому нужна огромная мощность и прекрасная стабилизация. Если вам не жалко пожертвовать компактностью, этот блок специально для вас. Итак, смотрим схему.

В отличие от предыдущих двух вариантов, в этом применяется специализированный ШИМ – контроллер UC3843, который, в отличие от транзисторов, как ни как умеет менять ширину импульсов и специально сделан для применения в однотактных блоках питания. Также у UCшки частота не меняется в зависимости от нагрузки и её можно четко рассчитать в специализированных калькуляторах.

Итак принцип работы. Начальное питание поступает через резистор 300 кОм на 7 ножку микросхемы, она запускается и начинает генерировать импульсы, которые выходят с 6 ножки и идут на полевик. Частота этих самых импульсов зависит от элементов Rt и Ct. С указанными компонентами частота на выходе 78,876 кГц. Вот кстати устройство микросхемы:

На этой микросхеме очень удобно реализовывать защиту по току, у неё для этого есть специальный вывод – current sense. При напряжении больше 1 вольта на этой ножке сработает защита и контроллер снизит длительность импульсов. Стабилизация здесь сделана при помощи встроенного усилителя ошибки current sense comparator. Поскольку на 2 выводе у нас 0 вольт, усилитель error amp. Всегда выдает логическую единицу и она идёт на вход усилителя current sense comparator, формируя тем самым опорное напряжение 1 вольт на его инвертирующем входе. При превышении напряжения на выходе блока питания, фототранзистор оптрона открывается и шунтирует 1 вывод микросхемы на минус. При этом снижается напряжение на инвертирующем входе current sense comparator, а так как на его не инвертирующем в момент открытия транзистора нарастает напряжение, то в какой то момент оно превысит напряжение на инвертирующем входе (при КЗ случается то же самое) и current sense comparator выдаст логическую единицу, что в свою очередь приведет к уменьшению длительности импульсов и, в конечном итоге, к снижению напряжения на выходе блока питания. Стабилизация в данном блоке питания очень хорошая, чтоб вы понимали, насколько она хорошая, при подключении резистора 1 Ом на выход, напряжение падает всего на 0.06 вольта, при этом на нём рассеивается 25 Вт тепла и он сгорает через пару секунд. Вообще этот блок может выдавать и 30 Вт и 35, так как в роле ключа здесь применён полевой транзистор. На схеме указан 4n60, но я поставил irf840, так как у меня их много. Микросхема может выдавать на управление полевиком ток до 1 А, что дает возможность без дополнительного драйвера управлять довольно мощными полевыми ключами.

Трансформатор для этого блока был взять от сгоревшей 100-ваттной энергосберегающей лампы. Первичка состоит из 120 витков проводом 0.3 мм, обмотка самозапитки – 20 витков тем же проводом и силовая выходная обмотка – 5 витков двумя проводами 1 мм. По выходу стоит полноценный фильтр помех, позволяющий применять этот бп там, где помехи никак не нужны.

Применять бп можно в очень мощных зарядниках для гаджетов. Он спокойно может заряжать 6 и даже 7 устройств одновременно, при этом обеспечивая стабильное 5 В на выходе.

Выглядит это всё примерно так:

А вот их относительные размеры:

Печатные платы 

Ну и на этом всё. Если остались какие-либо интересующие вас моменты, о которых я не сказал, задавайте их мне на почту Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Дмитрий4202

Блок питания своими руками ⋆ diodov.net

Простой и надежный блок питания своими руками при нынешнем уровне развития элементной базы радиоэлектронных компонентов можно сделать очень быстро и легко. При этом не потребуются знания электроники и электротехники на высоком уровне. Вскоре вы в этом убедитесь.

Изготовление своего первого источника питания довольно интересное и запоминающееся событие. Поэтому важным критерием здесь является простота схемы, чтобы после сборки она сразу заработала без каких-либо дополнительных настроек и подстроек.

Следует заметить, что практически каждое электронное, электрическое устройство или прибор нуждаются в питании. Отличие состоит лишь в основных параметрах – величина напряжения и тока, произведение которых дают мощность.

Изготовить блок питания своими руками – это очень хороший первый опыт для начинающих электронщиков, поскольку позволяет прочувствовать (не на себе) различные величины токов, протекающих в устройствах.

Современный рынок источников питания разделен на две категории: трансформаторные и безтрансформаторные. Первые достаточно просты в изготовлении для начинающих радиолюбителей. Второе неоспоримое преимущество – это сравнительно низкий уровень электромагнитных излучений, а соответственно и помех. Существенным недостатком по современным меркам является значительная масса и габариты, вызванные наличием трансформатором – самого тяжелого и громоздкого элемента в схеме.

Безтрансформаторные блоки питания лишены последнего недостатка ввиду отсутствия трансформатора. Вернее он там есть, но не в классическом представлении, а работает с напряжением высокой частоты, что позволяет снизить число витков и размеры магнитопровода. В результате снижаются вцелом габариты трансформатора. Высокая частота формируется полупроводниковыми ключами, в процессе из включения и выключения по заданному алгоритму. Вследствие этого возникают сильные электромагнитные помехи, поэтому такие источник подлежат обязательному экранированию.

Мы будем собирать трансформаторный блок питания, который никогда не утратит своей актуальности, поскольку и поныне используется в аудиотехнике высокого класса, благодаря минимальному уровню создаваемых помех, что очень важно для получения качественного звука.

Устройство и принцип работы блока питания

Стремление получить как можно компактнее готовое устройство примело к появлению различных микросхем, внутри которых находятся сотни, тысячи и миллионы отдельных электронных элементов. Поэтому практически любой электронный прибор содержит микросхему, стандартная величина питания которой 3,3 В или 5 В. Вспомогательные элементы могут питаться от 9 В до 12 В постоянного тока. Однако мы хорошо знаем, что розетке переменное напряжение 220 В частотою 50 Гц. Если его подать непосредственно на микросхему или какой-либо другой низковольтный элемент, то они мгновенно выйдут из строя.

Отсюда становится понятным, что главная задача сетевого блока питания (БП) состоит в снижении величины напряжения до приемлемого уровня, а также преобразование (выпрямление) его из переменного в постоянное. Кроме того, его уровень должен оставаться постоянным независимо от колебаний входного (в розетке). Иначе устройство будет работать нестабильно. Следовательно, еще одна важнейшая функция БП – это стабилизация уровня напряжения.

В целом структура блока питания состоит из трансформатора, выпрямителя, фильтра и стабилизатора.

Помимо основных узлов еще используется ряд вспомогательных, например, индикаторные светодиоды, которые сигнализируют о наличие подведенного напряжения. А если в БП предусмотрена его регулировка, то естественно там будет вольтметр, а возможно еще и амперметр.

Трансформатор

В данной схеме трансформатор применяется для снижения напряжения в розетке 220 В до необходимого уровня, чаще всего 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. При этом еще осуществляется гальваническая развязка высоковольтных с низковольтными цепями. Поэтому при любых внештатных ситуациях напряжение на электронном устройстве не превысит значение величины вторичной обмотки. Также гальваническая развязка повышает безопасность обслуживающего персонала. В случае прикосновения к прибору, человек не попадет под высокий потенциал 220 В.

Конструкция трансформатора довольно проста. Он состоит из сердечника, выполняющего функцию магнитопровода, который изготовляется из тонких, хорошо проводящих магнитный поток, пластин, разделенных диэлектриком, в качестве которого служит нетокопроводящий лак.

На стержень сердечника намотаны минимум две обмотки. Одна первичная (еще ее называют сетевая) – на нее подается 220 В, а вторая – вторичная – с нее снимается пониженное напряжение.

Принцип работы трансформатора заключается в следующем. Если к сетевой обмотке приложить напряжение, то, поскольку она замкнута, в ней начнет протекать переменный ток. Вокруг этого тока возникает переменное магнитное поле, которое собирается в сердечнике и протекает по нему в виде магнитного потока. Поскольку на сердечнике расположена еще одна обмотка – вторичная, то поде действием переменного магнитного потока в ней навидится электродвижущая сила (ЭДС). При замыкании этой обмотки на нагрузку, через нее будет протекать переменный ток.

Радиолюбители в своей практике чаще всего применяют два вида трансформаторов, которые главным образом отличатся типом сердечника – броневой и тороидальный. Последний удобнее в применении тем, что на него достаточно просто можно домотать нужное количество витков, тем самым получить необходимое вторичное напряжение, которое прямопропорционально зависит от количества витков.

Основными для нас являются два параметра трансформатора – напряжение и ток вторичной обмотки. Величину тока примем равной 1 А, поскольку на такое же значение мы возьмем стабилитроны. О чем немного далее.

Диодный мост

Продолжаем собирать блок питания своими руками. И следующим порядковым элементом в схеме установлен диодный мост, он же полупроводниковый или диодный выпрямитель. Предназначен он для преобразования переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора в постоянное, а точнее говоря, в выпрямленное пульсирующее. Отсюда и происходит название «выпрямитель».

Существуют различные схемы выпрямления, однако наибольшее применение получила мостовая схема. Принцип работы ее заключается в следующем. В первый полупериод переменного напряжения ток протекает по пути через диод VD1, резистор R1 и светодиод VD5. Далее ток возвращается к обмотке через открытый VD2.

К диодам VD3 и VD4 в этот момент приложено обратное напряжение, поэтому они заперты и ток через них не протекает (на самом деле протекает только в момент коммутации, но этим можно пренебречь).

В следующий полупериод, когда ток во вторичной обмотке изменит свое направление, произойдет все наоборот: VD1 и VD2 закроются, а VD3 и VD4 откроются. При этом направление протекания тока через резистор R1 и светодиод VD5 останется прежним.

Диодный мост можно спаять из четырех диодов, соединенных согласно схемы, приведенной выше. А можно купить готовый. Они бывают горизонтального и вертикального исполнения в разных корпусах. Но в любом случае имеют четыре вывода. На два вывода подается переменное напряжение, они обозначаются знаком «~», оба одинаковой длины и самые короткие.

С двух других выводов снимается выпрямленное напряжение. Обозначаются они «+» и «-». Вывод «+» имеет наибольшую длину среди остальных. А на некоторых корпусах возле него делается скос.

Конденсаторный фильтр

После диодного моста напряжение имеет пульсирующий характер и еще непригодно для питания микросхем и тем более микроконтроллеров, которые очень чувствительны к различного рода перепадам напряжения. Поэтому его необходимо сгладить. Для этого можно применяется дроссель либо конденсатор. В рассматриваемой схеме достаточно использовать конденсатор. Однако он должен иметь большую емкость, поэтому следует применять электролитический конденсатор. Такие конденсаторы зачастую имеют полярность, поэтому ее необходимо соблюдать при подключении в схему.

Отрицательный вывод короче положительного и на корпусе возле первого наносится знак «-».

Стабилизатор напряжения LM7805, LM7809, LM7812

Вы наверное замечали, что величина напряжения в розетке не равна 220 В, а изменяется в некоторых пределах. Особенно это ощутимо при подключении мощной нагрузки. Если не применять специальных мер, то оно и на выходе блока питания будет изменяться в пропорциональном диапазоне. Однако такие колебания крайне не желательны, а иногда и недопустимы для многих электронных элементов. Поэтому напряжение после конденсаторного фильтра подлежит обязательной стабилизации. В зависимости от параметров питаемого устройства применяются два варианта стабилизации. В первом случае используются стабилитрон, а во втором – интегральный стабилизатор напряжения. Рассмотрим применение последнего.

В радиолюбительской практике широкое применение получили стабилизаторы напряжения серии LM78xx и LM79xx. Две буквы указывают на производителя. Поэтому вместо LM могут быть и другие буквы, например CM. Маркировка состоит из четырех цифр. Первые две – 78 или 79 означают соответственно положительно или отрицательное напряжение. Две последние цифры, в данном случае вместо них два икса: хх, обозначают величину выходного U. Например, если на позиции двух иксов будет 12, то данный стабилизатор выдает 12 В; 08 – 8 В и т.д.

Для примера расшифруем следующие маркировки:

LM7805 → 5 В, положительное напряжение

LM7912 → 12 В, отрицательное U

Интегральные стабилизаторы имеют три вывода: вход, общий и выход; рассчитаны на ток 1А.

Если выходное U значительно превышает входное и при этом потребляется предельный ток 1 А, то стабилизатор сильно нагревается, поэтому его следует устанавливать на радиатор. Конструкция корпуса предусматривает такую возможность.

Если ток нагрузки гораздо ниже предельного, то можно и не устанавливать радиатор.

Схема блока питания

Схема блока питания в классическом исполнении включает: сетевой трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр, стабилизатор и светодиод. Последний выполняет роль индикатора и подключается через токоограничивающий резистор.

Поскольку в данной схеме лимитирующим по тока элементов является стабилизатор LM7805 (допустимое значение 1 А), то все остальные компоненты должны быть рассчитаны на ток не менее 1 А. Поэтому и вторичная обмотка трансформатора выбирается на ток от одного ампера. Напряжение ее должно быть не ниже стабилизированного значения. А по хорошему его следует выбирать из таких соображений, что после выпрямления и сглаживания U должно быть на 2 – 3 В выше, чем стабилизированное, т.е. на вход стабилизатора следует подавать на пару вольт больше его выходного значения. Иначе он будет работать некорректно. Например, для LM7805 входное U = 7 – 8 В; для LM7805 → 15 В. Однако следует учитывать, что при слишком завышенном значении U, микросхема будет сильно нагреваться, поскольку «лишнее» напряжение гасится на ее внутреннем сопротивлении.

Диодный мост можно сделать из диодов типа 1N4007, или взять готовый на ток не менее 1 А.

Сглаживающий конденсатор C1 должен иметь большую емкость 100 – 1000 мкФ и U = 16 В.

Конденсаторы C2 и C3 предназначены для сглаживания высокочастотных пульсаций, которые возникают при работе LM7805. Они устанавливаются для большей надежности и носят рекомендательный характер от производителей стабилизаторов подобных типов. Без таких конденсаторов схема также нормально работает, но поскольку они практически ничего не стоят, то лучше их поставить.

Блок питания своими руками на 78L05, 78L12, 79L05, 79L08

Часто необходимо питать только одну или пару микросхем или маломощных транзисторов. В таком случае применять мощный блок питания не рационально. Поэтому лучшим вариантом будет применение стабилизаторов серии 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 и т.п. Они рассчитаны на максимальный ток 100 мА = 0,1 А, но при этом очень компактные и по размерам не больше обычного транзистора, а также не требует установки на радиатор.

Маркировка и схема подключения аналогичны, рассмотренной выше серии LM, только отличается расположением выводов.

Для примера изображена схема подключения стабилизатора 78L05. Она же подходит и для LM7805.

Схема включения стабилизаторов отрицательно напряжения приведена ниже. На вход подается -8 В, а на выходе получается -5 В.

Как видно, сделать блок питания своими руками очень просто. Любое напряжение можно получить путем установки соответствующего стабилизатора. Следует также помнить о параметрах трансформатора. Далее мы рассмотри, как сделать блок питания с регулировкой напряжения.

Еще статьи по данной теме

Блок питания 5в 2а своими руками. Простой блок питания. Аналоги на Алиэкспресс

Эта схема мощного блока питания на 12 вольт вырабатывает ток нагрузки до 5 ампер. В схеме блока питания применен трех выводной .

Краткая характеристика Lm338:

  • Uвход: от 3 до 35 В.
  • Uвыход: от 1,2 до 32 В.
  • Iвых.: 5 А (max)
  • Рабочая температура: от 0 до 125 гр. C

Блок питания 12В 5А на интегральной микросхеме LM338

Напряжение от сети поступает к понижающему трансформатору через плавкий предохранитель FU1 на 7А. V1 на 240 вольт, используется для защиты схемы блока питания от выбросов напряжения в электросети. Трансформатор Tр1 понижающий с напряжение на вторичной обмотке не ниже 15 вольт с током нагрузки не менее 5 ампер.

Пониженное напряжение с вторичной обмотки поступает на диодный мост, состоящий из четырех выпрямительных диодов VD1-VD4. На выходе диодного моста установлен электролитический конденсатор С1 предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Диоды VD5 и VD6 используются в качестве устройств защиты для предотвращения разряда конденсаторов C2 и C3 от незначительного тока утечки в регуляторе LM338. Конденсатор С4 используется для фильтрации высокочастотной составляющей блока питания.

Для нормальной работы блока питания на 12В, стабилизатор напряжения LM338 необходимо установить на радиатор. Вместо выпрямительных диодов VD1-VD4 можно использовать выпрямительную сборку на ток не менее 5 ампер, например, KBU810.

Блок питания на 12 вольт на стабилизаторе 7812

Следующая схема мощного блока питания на 12 вольт и 5 ампер нагрузки построена на интегральном 7812. Поскольку допустимый максимальный ток нагрузки данного стабилизатора ограничивается 1,5 ампер, в схему блока питания добавлен силовой транзистор VT1. Этот транзистор известен как обходной внешний транзистор.

Если ток нагрузки будет менее 600 мА, то он будет протекать через стабилизатор 7812. Если ток превысит 600 мА, то на резисторе R1 будет напряжение более 0,6 вольта, в результате чего силовой транзистор VT1 начинает проводить через себя дополнительный ток к нагрузке. Резистор R2 ограничивает чрезмерный базовый ток.

Силовой транзистор в данной схеме необходимо разместить на хорошем радиаторе. Минимальное входное напряжение должно быть на несколько вольт выше, чем напряжение на выходе регулятора. Резистор R1 должен быть рассчитан на 7 Вт. Резистор R2 может иметь мощность 0,5 Вт.

Получить от простой батарейки на 1,5 вольта стабилизированные 5В или 12В можно задействовав для этого DC/DC преобразователь на микросхеме LT1073 — DC-DC конвертер с регулируемым выходом или нерегулируемыми 5В, 12В. С помощью неё можно от одного элемента АА получить стандартное USB напряжение, для питания и подзарядки мобильной техники.

LT1073 — типовая схема DC-DC конвертера


Эта микросхема доступна в трех различных версиях, в зависимости от выходного напряжения. Два с фиксированным выходным напряжением 5В и 12В, но это значение может быть скорректировано. Настройка производится через делитель напряжения с двумя резисторами, которые связаны с компаратором напряжения, отвечающим за стабилизацию выходного напряжения.

LT1073 — прекрасное решение, если вам нужно сделать небольшой DC/DC преобразователь с низким рабочим напряжением и током потребления без нагрузки.

Самый ответственный для многих инверторов элемент — дроссель. Если у вас нет измерителя индуктивности, то используем некоторые возможные готовые решения. На ферритовое кольцо от сгоревшего преобразователя энергосберегающей лампы мотаем 7 витков провода 0.3 мм.

Конденсатор рекомендуется использовать танталовый. Диод должен быть быстрым, не стоит сюда пробовать паять обычные 1N4002 из выпрямителей, рекомендуется Шоттки, что характеризуются высоким временем отклика и низким внутренним сопротивлением, например 1N5818 подходит для данного преобразователя.

Очень часто для питания различных устройств, например, детские электронные игрушки, новогодние гирлянды, возникает необходимость в маломощном блоке питания 5 В , это довольно распространенный тип источника и, если для наладки собранного устройства подойдет лабораторный блок питания , то питать готовую конструкцию конечно же нужно собственным БП 5В.

В данной статье я постараюсь пошагово расписать построение трансформаторного блока питания на 5 вольт специально для начинающих радиолюбителей. Вообще написать статью о БП меня побудили предыдущие публикации:

Во всех перечисленных схемах требуется блок питания 5 В как основной или дополнительный источник. Наш БП 5 В будет трансформаторным, а не импульсным. По моему скромному мнению трансформаторный блок питания собрать и настроить легче, возможно по стоимости и габаритам импульсный предпочтительней, но если у вас завалялся старенький и к тому, же тороидальный «транс» на 7 - 10 В, то как говорится сам бог велел.

Каждый блок пронумерован А1-А6. На принципиальной схеме каждый блок будет выделен, так сказать для наглядности. Рассмотрим, что представляет из себя каждый блок.

Сетевой фильтр (А1) .

Предназначен для подавления высоковольтных и высокочастотных сетевых помех. С высоковольтными помехами успешно справляется варистор. А высокочастотными помехами займется RC фильтр.

Варистор – это полупроводниковый элемент, характеризующийся сопротивлением. Работает следующим образом: в рабочем режиме сопротивление варистора достаточно велико, напряжение не превышает пороговое значение варистора, и ток через него не течет. Как только напряжение достигает «порога» - сопротивление варистора понижается практически до нескольких десятков Ом и ток начинает протекать через него. Кратковременные высоковольтные импульсы гасятся варистором, а более длительное перенапряжение, как правило, выводит его из строя, иногда даже с громким хлопком.

В нашей схеме блока питания 5 В будем использовать RC фильтр, он уступает по эффективности LC фильтру, но зато дешевле и для нашего маломощного БП вполне подойдет.

Раньше никто не «заморачивался» сетевым фильтром, а теперь, какую бы вы бытовую технику не разобрали, обязательно увидите варистор, RC или LC фильтры тоже встречаются, но реже. Вызвано это массовым использованием импульсных блоков питания, которые передают в сеть такую «кашу» помех, что не всякий потребитель выдержит, поэтому производители электротехники пытаются хоть как-то обезопасить свою продукцию. Одним словом не рекомендую убирать из схемы блока питания сетевой фильтр.

Трансформатор (А2) .

В нашем БП 5 В трансформатор играет ключевую роль, именно он понижает (преобразует) сетевое питание 220 В в низковольтное. Трансформатор должен быть силовым, рассчитан на сетевую частоту 50 Гц, с первичной обмоткой на 220 В и одной вторичной обмоткой на 7 - 10 В. Номинальная мощность трансформатора 4 - 8 Вт. Конструкция (тороидальный, броневой) в принципе особой роли не играет, какой найдете.

Еще такой момент, на трансформаторе указывают действующее значение напряжения (Uд), которое можно проверить, измерив вольтметром. А на выходе после фильтра (блок А4), по сути после диодного моста и сглаживающего конденсатора, мы получим амплитудное значение (Uа). Зависимость между амплитудным и действующим напряжениями такая:

Uа = 1,41xUд

Т.е. если в блоке питания вторичная обмотка трансформатора выдает 7 - 10 В, то на фильтре-конденсаторе (А4) мы приблизительно получим 10 - 14 В. Забегая наперед скажу, что для нас это не опасно, т.к. стабилизатор напряжения (А5) работает до 40 В на входе. Теоретически, да и практически, мы можем взять трансформатор с большим напряжением и на выходе стабилизатора получить необходимые 5 В. Куда денется разница? Правильно – в тепло! А нам это не надо, мы строим рациональный блок питания 5 В.

Выпрямитель (А3) .

Превращает переменное напряжение на входе в постоянное на выходе. Будем использовать двухполупериодный выпрямитель – диодный мост.

Фильтр (А4) .

Предназначен для сглаживания напряжения после выпрямителя. Используется обычный электролитический конденсатор достаточно большой емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсации. У конденсатора кроме емкости есть еще такой параметр как напряжение, будьте внимательны и берите конденсаторы с запасом. Мы условились, что в блоке питания на 5 В вторичная обмотка трансформатора (А2) будет на 7 - 10 В и с учетом повышения напряжения в 1,41 раз возьмем конденсатор не менее 25 В. В момент, когда конденсатор заряжается, протекающий через диодный мост ток увеличивается т.к. необходимо обеспечить и заряд и нагрузку. Обратное напряжение диода тоже велико – происходит суммирование входного и выходного напряжений. Поэтому диоды для выпрямителя нужно подбирать с запасом по параметрам.

Стабилизатор напряжения (А5) .

Это микросхема, служит для стабилизации диапазона напряжений на входе в четко установленное значение на выходе. Логично, что входное напряжение должно быть больше выходного, как правило, не менее чем на 3 В. Максимальный порог обычно ограничен 30 - 40 В. Стабилизатор лучше брать в корпусе TO220 и установить на радиатор, по крайней мере, в нашем блоке питания на 5 В я рекомендую это сделать.

Индикатор (А6) .

В повседневной жизни мы уже настолько привыкли, что любая техника нам весело подмигивает светодиодом, когда мы ее включаем, то я решил, что индикатор рабочего режима не помешает в БП 5 В. Он состоит из светодиода и токоограничивающего резистора. Светодиод красного или зеленого цвета свечения на напряжение 1,5 В или 3 В, только посчитайте правильно сопротивление резистора. Сопротивление токоограничивающего резистора рассчитывается по формуле:

R = (Uпит - Uсвет)/Iсвет , где

Uпит – напряжение источника питания;

Uсвет – прямое напряжение светодиода;

Пора переходить от теории к практике. Вашему вниманию предлагается принципиальная схема блока питания 5 В:

Для наглядности на схеме БП выделены блоки согласно структурной схемы. Пройдемся по схеме.

Первым идет предохранитель FU1, не забывайте про него в своих конструкциях, это очень важный элемент. Нередко, жертвуя собой, он спасает всю схему. Предохранитель должен быть рассчитан на ток 0,15 А, можно взять и мощней, но до 0,5 А, это на тот крайний случай когда 0,15 А сгорает. Все зависит от качества трансформатора. Больше 0,5 А не ставьте ни в коем случае!

Выключатель SA1 любой подходящий, лучше конечно если у него будет две группы контактов как показано на схеме. Отлично подойдет на 250 В, 6 А. Ставить с подсветкой в блок питания не советую, у нас в качестве индикатора будет светодиод который стоит на выходе БП и в отличии от неонки в кнопке сигнализирует о работе всех предстоящих компонентов.

Далее по схеме блока питания 5 В идет варистор RU1. Можно любой, я поставил JVR-07N471K. Главное чтобы так называемое классификационное напряжение было 470 В, не меньше – будет греться, и не больше – будет пропускать перенапряжение.

Сопротивление резисторов R1 и R2 5 - 20 Ом, мощность до 2 Вт. Если при сборке блока питания эти резисторы у вас окажутся рядом – оденьте на них термоусадку или кембрик, таким образом, их нужно изолировать друг от друга, потому что собственная изоляция резисторов штука ненадежная. На предлагаемой ниже печатной плате эти резисторы разнесены, тем не менее, лишняя изоляция не повредит.

Конденсатор C1 неэлектролитический пленочный серии К73-17 номинальное напряжение 630 В, емкость 0,1 - 0,47 мкФ.

Про трансформатор Т1 для блока питания 5 В уже говорили, вкратце напомню – первичная обмотка 220 В, вторичная 7 - 10 В, мощность 4 - 8 Вт.

Диодный мост VD1 рекомендую брать готовый, конечно если есть желание можно спаять из диодов. При подключении смотрите маркировку на корпусе. Если все же решили собрать из диодов, напомню, что на корпусе диода полоской маркируется катод, как определить катод на схеме смотрите рисунок, красным отмечена буква «К» это он и есть. Что касается параметров, для нашего БП 5 В берем мост с запасом, я выбрал KBL01.

Фильтр блока питания, он же конденсатор электролитический C2 типа К50-35. Электролитические конденсаторы имеют полярность, на корпусе маркируется минус, в схеме указывается плюс, будьте внимательны, если перепутаете ба-бах обеспечен. Тоже произойдет, если напряжение питания превысит номинальное конденсатора. Емкость 2200 - 4700 мкФ, меньше нельзя из-за роста пульсаций, больше - нет смысла. Напряжение 25 В и выше. Не забывайте мы условились, что в собираемом БП вторичная обмотка на 10 В, не больше, учитывая повышение в 1,41 раз, получаем с запасом 25 В. Вообще, при подборе трансформатора умножайте примерно на 1,5 подаваемое на конденсатор напряжение (т.е. с учетом 1,41) – это будет запас на прочность.

Стабилизатор напряжения также важный компонент схемы блока питания на 5 В . Есть отечественные, есть импортные аналоги выбирать вам. Я остановился на L7805A, максимальное входное напряжение – 35 В, выходное – 5 В, выходной ток до 1 А, корпус TO220. Конденсатор C3 рекомендуется для предотвращения самовозбуждения стабилизаторов. Подойдет обычный керамический многослойный серии К10-17Б, емкость 0,1 - 4,7 мкФ.

Последний элемент блока питания 5 В – индикатор работы. Светодиод HL1 и токоограничивающий резистор R3. Светодиод АЛ307БМ, сопротивление резистора согласно расчетам 300 Ом, мощность 0,125 Вт. У светодиода, как и у диода, есть катод, и анод не перепутайте при подключении. Определить полярность поможет мультиметр в режиме омметра или в режиме проверки диодов, при правильном подключении светодиод загорится.

5 В блок питания собран на одностороннем фольгированном стеклотекстолите размерами 60х26 мм. Предохранитель FU1, выключатель SA1 и трансформатор Т1 располагаются отдельно. Светодиод HL1 по желанию, его можно вынести на корпус.

Печатная плата блока питания 5 В со стороны элементов выглядит так:

А со стороны выводов элементов выглядит следующим образом:

Предлагаю вам скачать печатную плату блока питания 5 В в формате.lay в конце этой статьи.

В наладке правильно собранный блок питания 5 В не нуждается.

Список файлов

Очень часто для питания различных устройств, например, детские электронные игрушки, новогодние гирлянды, возникает необходимость в маломощном блоке питания 5 В , это довольно распространенный тип источника и, если для наладки собранного устройства подойдет лабораторный блок питания, то питать готовую конструкцию конечно же нужно собственным БП 5В.

В данной статье я постараюсь пошагово расписать построение трансформаторного блока питания на 5 вольт специально для начинающих радиолюбителей. Вообще написать статью о БП меня побудили предыдущие публикации:

Простая мигалка на светодиодах
Простейшая мигалка на светодиоде
Программируемый переключатель гирлянд
Светодиодная гирлянда на микроконтроллере
Переключатель ёлочной гирлянды на ШИМ

Во всех перечисленных схемах требуется блок питания 5 В как основной или дополнительный источник. Наш БП 5 В будет трансформаторным, а не импульсным. По моему скромному мнению трансформаторный блок питания собрать и настроить легче, возможно по стоимости и габаритам импульсный предпочтительней, но если у вас завалялся старенький и к тому, же тороидальный «транс» на 7 — 10 В, то как говорится сам бог велел.

Структурная схема блока питания на 5 В:

Каждый блок пронумерован А1-А6. На принципиальной схеме каждый блок будет выделен, так сказать для наглядности. Рассмотрим, что представляет из себя каждый блок.

Сетевой фильтр (А1) .

Предназначен для подавления высоковольтных и высокочастотных сетевых помех. С высоковольтными помехами успешно справляется варистор. А высокочастотными помехами займется RC фильтр.

Варистор – это полупроводниковый элемент, характеризующийся сопротивлением. Работает следующим образом: в рабочем режиме сопротивление варистора достаточно велико, напряжение не превышает пороговое значение варистора, и ток через него не течет. Как только напряжение достигает «порога» — сопротивление варистора понижается практически до нескольких десятков Ом и ток начинает протекать через него. Кратковременные высоковольтные импульсы гасятся варистором, а более длительное перенапряжение, как правило, выводит его из строя, иногда даже с громким хлопком.

В нашей схеме блока питания 5 В будем использовать RC фильтр, он уступает по эффективности LC фильтру, но зато дешевле и для нашего маломощного БП вполне подойдет.

Раньше никто не «заморачивался» сетевым фильтром, а теперь, какую бы вы бытовую технику не разобрали, обязательно увидите варистор, RC или LC фильтры тоже встречаются, но реже. Вызвано это массовым использованием импульсных блоков питания, которые передают в сеть такую «кашу» помех, что не всякий потребитель выдержит, поэтому производители электротехники пытаются хоть как-то обезопасить свою продукцию. Одним словом не рекомендую убирать из схемы блока питания сетевой фильтр.

Трансформатор (А2) .

В нашем БП 5 В трансформатор играет ключевую роль, именно он понижает (преобразует) сетевое питание 220 В в низковольтное. Трансформатор должен быть силовым, рассчитан на сетевую частоту 50 Гц, с первичной обмоткой на 220 В и одной вторичной обмоткой на 7 — 10 В. Номинальная мощность трансформатора 4 — 8 Вт. Конструкция (тороидальный, броневой) в принципе особой роли не играет, какой найдете.

Еще такой момент, на трансформаторе указывают действующее значение напряжения (Uд), которое можно проверить, измерив вольтметром. А на выходе после фильтра (блок А4), по сути после диодного моста и сглаживающего конденсатора, мы получим амплитудное значение (Uа). Зависимость между амплитудным и действующим напряжениями такая:

Uа = 1,41xUд

Т.е. если в блоке питания вторичная обмотка трансформатора выдает 7 — 10 В, то на фильтре-конденсаторе (А4) мы приблизительно получим 10 — 14 В. Забегая наперед скажу, что для нас это не опасно, т.к. стабилизатор напряжения (А5) работает до 40 В на входе. Теоретически, да и практически, мы можем взять трансформатор с большим напряжением и на выходе стабилизатора получить необходимые 5 В. Куда денется разница? Правильно – в тепло! А нам это не надо, мы строим рациональный блок питания 5 В.

Выпрямитель (А3) .

Превращает переменное напряжение на входе в постоянное на выходе. Будем использовать двухполупериодный выпрямитель – диодный мост.

Фильтр (А4) .

Предназначен для сглаживания напряжения после выпрямителя. Используется обычный электролитический конденсатор достаточно большой емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсации. У конденсатора кроме емкости есть еще такой параметр как напряжение, будьте внимательны и берите конденсаторы с запасом. Мы условились, что в блоке питания на 5 В вторичная обмотка трансформатора (А2) будет на 7 — 10 В и с учетом повышения напряжения в 1,41 раз возьмем конденсатор не менее 25 В. В момент, когда конденсатор заряжается, протекающий через диодный мост ток увеличивается т.к. необходимо обеспечить и заряд и нагрузку. Обратное напряжение диода тоже велико – происходит суммирование входного и выходного напряжений. Поэтому диоды для выпрямителя нужно подбирать с запасом по параметрам.

Стабилизатор напряжения (А5) .

Это микросхема, служит для стабилизации диапазона напряжений на входе в четко установленное значение на выходе. Логично, что входное напряжение должно быть больше выходного, как правило, не менее чем на 3 В. Максимальный порог обычно ограничен 30 — 40 В. Стабилизатор лучше брать в корпусе TO220 и установить на радиатор, по крайней мере, в нашем блоке питания на 5 В я рекомендую это сделать.

Индикатор (А6) .

В повседневной жизни мы уже настолько привыкли, что любая техника нам весело подмигивает светодиодом, когда мы ее включаем, то я решил, что индикатор рабочего режима не помешает в БП 5 В. Он состоит из светодиода и токоограничивающего резистора. Светодиод красного или зеленого цвета свечения на напряжение 1,5 В или 3 В, только посчитайте правильно сопротивление резистора. Сопротивление токоограничивающего резистора рассчитывается по формуле:

R = (Uпит — Uсвет)/Iсвет , где

Uпит – напряжение источника питания;

Uсвет – прямое напряжение светодиода;

Пора переходить от теории к практике. Вашему вниманию предлагается принципиальная схема блока питания 5 В:

Для наглядности на схеме БП выделены блоки согласно структурной схемы. Пройдемся по схеме.

Первым идет предохранитель FU1, не забывайте про него в своих конструкциях, это очень важный элемент. Нередко, жертвуя собой, он спасает всю схему. Предохранитель должен быть рассчитан на ток 0,15 А, можно взять и мощней, но до 0,5 А, это на тот крайний случай когда 0,15 А сгорает. Все зависит от качества трансформатора. Больше 0,5 А не ставьте ни в коем случае!

Выключатель SA1 любой подходящий, лучше конечно если у него будет две группы контактов как показано на схеме. Отлично подойдет на 250 В, 6 А. Ставить с подсветкой в блок питания не советую, у нас в качестве индикатора будет светодиод который стоит на выходе БП и в отличии от неонки в кнопке сигнализирует о работе всех предстоящих компонентов.

Далее по схеме блока питания 5 В идет варистор RU1. Можно любой, я поставил JVR-07N471K. Главное чтобы так называемое классификационное напряжение было 470 В, не меньше – будет греться, и не больше – будет пропускать перенапряжение.

Сопротивление резисторов R1 и R2 5 — 20 Ом, мощность до 2 Вт. Если при сборке блока питания эти резисторы у вас окажутся рядом – оденьте на них термоусадку или кембрик, таким образом, их нужно изолировать друг от друга, потому что собственная изоляция резисторов штука ненадежная. На предлагаемой ниже печатной плате эти резисторы разнесены, тем не менее, лишняя изоляция не повредит.

Конденсатор C1 неэлектролитический пленочный серии К73-17 номинальное напряжение 630 В, емкость 0,1 — 0,47 мкФ.

Про трансформатор Т1 для блока питания 5 В уже говорили, вкратце напомню – первичная обмотка 220 В, вторичная 7 — 10 В, мощность 4 — 8 Вт.

Диодный мост VD1 рекомендую брать готовый, конечно если есть желание можно спаять из диодов. При подключении смотрите маркировку на корпусе. Если все же решили собрать из диодов, напомню, что на корпусе диода полоской маркируется катод, как определить катод на схеме смотрите рисунок, красным отмечена буква «К» это он и есть. Что касается параметров, для нашего БП 5 В берем мост с запасом, я выбрал KBL01.

Фильтр блока питания, он же конденсатор электролитический C2 типа К50-35. Электролитические конденсаторы имеют полярность, на корпусе маркируется минус, в схеме указывается плюс, будьте внимательны, если перепутаете ба-бах обеспечен. Тоже произойдет, если напряжение питания превысит номинальное конденсатора. Емкость 2200 — 4700 мкФ, меньше нельзя из-за роста пульсаций, больше — нет смысла. Напряжение 25 В и выше. Не забывайте мы условились, что в собираемом БП вторичная обмотка на 10 В, не больше, учитывая повышение в 1,41 раз, получаем с запасом 25 В. Вообще, при подборе трансформатора умножайте примерно на 1,5 подаваемое на конденсатор напряжение (т.е. с учетом 1,41) – это будет запас на прочность.

Стабилизатор напряжения также важный компонент схемы блока питания на 5 В . Есть отечественные, есть импортные аналоги выбирать вам. Я остановился на L7805A, максимальное входное напряжение – 35 В, выходное – 5 В, выходной ток до 1 А, корпус TO220. Конденсатор C3 рекомендуется для предотвращения самовозбуждения стабилизаторов. Подойдет обычный керамический многослойный серии К10-17Б, емкость 0,1 — 4,7 мкФ.

Последний элемент блока питания 5 В – индикатор работы. Светодиод HL1 и токоограничивающий резистор R3. Светодиод АЛ307БМ, сопротивление резистора согласно расчетам 300 Ом, мощность 0,125 Вт. У светодиода, как и у диода, есть катод, и анод не перепутайте при подключении. Определить полярность поможет мультиметр в режиме омметра или в режиме проверки диодов, при правильном подключении светодиод загорится.

5 В блок питания собран на одностороннем фольгированном стеклотекстолите размерами 60х26 мм. Предохранитель FU1, выключатель SA1 и трансформатор Т1 располагаются отдельно. Светодиод HL1 по желанию, его можно вынести на корпус.

Печатная плата блока питания 5 В со стороны элементов выглядит так:

А со стороны выводов элементов выглядит следующим образом:

Предлагаю вам скачать печатную плату блока питания 5 В в формате.lay в конце этой статьи.

В наладке правильно собранный блок питания 5 В не нуждается.

Печатная плата блока питания 5 В

  • Загрузок: 805
  • Размер: 23 Kb

Как сделать блок питания своими руками , об этом пойдет речь в данной статье. Выходное стабилизированное напряжение блока – 5 вольт, номинальный ток нагрузки 2 ампера. Выход блока питания имеет защиту от короткого замыкания. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

В схеме применен унифицированный накальный трансформатор ТН-220-50 . Данные на него можно посмотреть в таблице ниже.

ТН2-127/220-50, параметры

Данные трансформаторы имеют несколько модификаций. Поэтому подключение первичной обмотки у них отличается. Если трансформатор рассчитан только на напряжение 220 вольт, то это напряжение надо подключать к выводам 1 и 5 первичной обмотки, см. рисунок 2.

ТН2-127/220-50, схема включения

Если в своем обозначении трансформатор имеет 127, то его схема показана на рисунке 3. В этом случае надо будет еще поставить перемычку между выводами 2 и 4 первичной обмотки. Выходное переменное напряжение величиной 6,3 вольта поступает на выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов КД202В , можно применить и готовый мост на ток не менее четырех ампер. Например, из импортных, это RS401, KBL005 . Шести амперные мосты – KBU6A, RS601, BR605, KBPC6005 и др. Постоянное напряжение на конденсаторе фильтра будет примерно равно 6,6×1,41= 8,8 вольт. Основой стабилизатора служит микросхема К157ХП2, в состав которой входит источник опорного напряжения с устройством управления временем включения и выключения, усилитель сигнала рассогласования, регулирующий элемент с токовой тепловой защитой. Имеет все то, что нам надо! Правда в состав микросхемы входят еще два транзистора для генератора стирания и тока подмагничивания магнитофонов (микросхема то магнитофонная), но мы их использовать не будем. В качестве регулирующего транзистора в схеме используется мощный составной транзистор КТ829А (схема Дарлингтона). В крайнем случае, можно применить менее мощный транзистор КТ972А или соответствующие импортные, какие ни будь TIP120, 121,122, имеющий ток коллектора пять ампер.

И так, как уже говорилось выше, схема имеет вывод включения/выключения — 9. Что бы включить стабилизатор надо на этот вывод подать напряжение не ниже двух вольт. В первый момент после подачи напряжения на вход стабилизатора, это напряжение формируется цепочкой R1 и С2. За время протекания тока заряда этого конденсатора успевает включиться сам стабилизатор и часть его выходного напряжения через резистор обратной связи так же подается на вывод 9. Это удерживающее напряжение для поддержания стабилизатора в рабочем состоянии. Вывод 8 микросхемы, это выход напряжения источника опорного напряжения. У данной микросхемы это напряжение равно 1,3 вольта. С8 – конденсатор фильтра и одновременно конденсатор задержки включения стабилизатора. Таким образом, если у вас не будет включаться стабилизатор, то надо будет увеличить емкость конденсатора С2. Т.е. увеличить время заряда этого конденсатора, что бы успел включиться стабилизатор.

Чтобы выключить стабилизатор, надо нажать на кнопку SA3 – Стоп. Она зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод, открывающее напряжение пропадет, стабилизатор закроется. Прекрасная микросхема, напряжение выключенного стабилизатора в моем случае равно всего 7,6 мВ. То же самое произойдет, т.е. стабилизатор выключится, когда в его выходной цепи произойдет короткое замыкание. Так же пропадет открывающее напряжение. Через резистор R1 напряжение на вывод 9 поступать не будет, так как уже заряженный конденсатор для постоянного тока имеет очень большое сопротивление. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. Для повторного запуска стабилизатора необходимо или снять напряжение питания и снова подать, или нажать на кнопку пуск. В этом случае открывающее напряжение на вывод 9 поступит через резистор R1.

Подстроить выходное напряжение стабилизатора можно резистором R4. При токе нагрузки, равному 2 амперам и падении напряжения на регулирующем транзисторе 8,8-5=3,5 вольт, мощность, на нем выделяемая, будет равна P = U x I = 3,5 x 2 = 7 Вт. Отсюда следует, что транзистору необходим соответствующий теплоотвод, площадь которого можно прикинуть, посетив страницу со статьей «Расчет радиаторов». Я тут прикинул и получилось, примерно, 200см2.

На сайте есть другой блок питания с использованием этой же микросхемы, если интересно можете заглянуть в статью « » или же сюда « » . Пока все. Удачи. К.В.Ю.
Скачать статью «Блок питания 5В 2А своими руками»

КИТАЙСКИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ АДАПТЕРЫ - БЛОКИ ПИТАНИЯ

Всем известно, что существует такая операция как предпродажная подготовка товара. Простое, но очень необходимое действие. По аналогии с ней уже давно  применяю предэксплуатационную подготовку всех покупаемых товаров китайского производства. Всегда в этих изделиях имеется возможность доработки, причём замечу реально необходимой, которая является  следствием экономии производителя на качественном материале отдельных  его элементов или не установки их вообще. Позволю себе быть мнительным и выскажу предположение, что всё это не случайно, а является составляющим элементом политики производителя направленной в конечном итоге на уменьшение срока службы производимого товара, следствием чего является увеличение продаж. Приняв решение об активном использовании миниатюрного электромассажёра (конечно же, китайского производства) сразу же обратил внимание на его блок питания внешне похожий на зарядное устройство мобильного телефона да ещё и с надписью COURIER CHARGER – мобильное зарядное устройство. Имеющее OUTPUT в 5 вольт и 500 мА. Даже не убеждаясь в его исправности, разобрал и посмотрел содержимое.

Установленные на плате электронные компоненты и особенно стабилитрон на выходе свидетельствовали, что это действительно блок питания. К слову, отсутствие диодного моста позитивным моментом не считаю.

Подключённая нагрузка, в виде двух лампочек по 2,5 В последовательно, с токопотреблением в 150 мА, обнаружила на выходе 5,76 В. Прибор рассчитан на питание тремя батарейками АА – 4,5 В, полагаю допустимым и 5 В от адаптера, но прочее, в данном конкретном случае, явно ни к чему.

Поискам схемы в интернете предпочёл отрисовать в Sprint Layout, по сделанному предварительно фото, печатную плату с расположенными на ней электронными компонентами.

Схема адаптера и переделка

Изображение печатной платы дало возможность начертить существующую схему БП. Транзисторная  оптопара  CHY 1711, транзисторы С945, S13001 и другие компоненты не позволяли назвать схему примитивной, но с существующими номиналами одних компонентов и отсутствием других она меня не устраивала.

В новую схему был введён плавкий предохранитель на 160 мА, а вместо имеющегося выпрямителя диодный мост, состоящий из 4-х диодов 1N4007. Номинал стабилитрона VD3 управляющего оптроном изменён с 4V6 на 3V6, что должно снизить выходное напряжение до желаемого.

На плате имелось достаточное количество свободного места так, что осуществить планируемые изменения труда не составило. Вновь собранный блок питания имел на выходе напряжение практически 4,5 вольта.

И токоотдачу до 300 мА включительно.

В результате некоторое количество дополнительных электронных компонентов и  время, отданное интересной работе, дали мне возможность иметь приличный блок питания, который надеюсь, прослужит верой и правдой длительное время. Отладкой БП занимался Babay.

Как спроектировать схему источника питания SMPS 5 В, 2 А

Блок питания (PSU) - жизненно важная часть в проектировании любого электронного изделия. Для большинства бытовых электронных продуктов, таких как мобильные зарядные устройства, динамики Bluetooth, блоки питания, умные часы и т. Д., Требуется схема источника питания, которая могла бы преобразовать напряжение сети переменного тока в 5 В постоянного тока для их работы. В этом проекте мы построим аналогичную схему переменного тока в постоянный источник питания с номинальной мощностью 10 Вт. То есть наша схема преобразует сеть 220 В переменного тока в 5 В и обеспечит максимальный выходной ток до 2 А.Этой мощности должно хватить для питания большинства электронных устройств, работающих от 5 В. Также схема 5V 2A SMPS довольно популярна в электронике, так как существует множество микроконтроллеров, которые работают от 5V.

Идея проекта состоит в том, чтобы сделать сборку максимально простой, поэтому мы спроектируем полную схему на точечной плате (перфорированной плате), а также построим наш собственный трансформатор, чтобы любой мог воспроизвести эту конструкцию или построить аналогичные. В восторге, верно! Итак, приступим.Ранее мы также построили схему SMPS 12 В 15 Вт с использованием печатной платы, поэтому люди, которые интересуются, как спроектировать печатную плату для проекта блока питания (блока питания), также могут это проверить.

Цепь ИИП, 5 В, 2 А - проектные характеристики

Различные типы источников питания по-разному работают в разных средах. Также SMPS работает в определенных границах ввода-вывода. Надлежащий анализ технических характеристик необходимо выполнить перед тем, как приступить к фактическому проектированию.

Входная спецификация:

Это будет SMPS в области преобразования переменного тока в постоянный. Следовательно, на входе будет переменный ток. Для значения входного напряжения хорошо использовать универсальный входной рейтинг для SMPS. Таким образом, напряжение переменного тока будет 85-265 В переменного тока с номинальной частотой 50 Гц. Таким образом, SMPS можно использовать в любой стране, независимо от значения сетевого напряжения переменного тока.

Технические характеристики выхода:

Выходное напряжение выбрано 5 В при номинальном токе 2 А.Таким образом, будет на выходе 10Вт . Поскольку этот SMPS будет обеспечивать постоянного напряжения независимо от тока нагрузки, он будет работать в режиме CV (постоянное напряжение). Это выходное напряжение 5 В должно быть постоянным и устойчивым даже при самом низком входном напряжении при максимальной нагрузке (2 А) на выходе.

Очень желательно, чтобы хороший блок питания имел пульсации напряжения менее 30 мВ пик-пик . Целевое напряжение пульсаций для этого SMPS составляет менее 30 мВ пик-пик пульсаций.Поскольку этот SMPS будет построен на плате с использованием коммутирующего трансформатора ручной работы , мы можем ожидать немного более высоких значений пульсации. Этой проблемы можно избежать, используя печатную плату.

Функции защиты:

Существуют различные схемы защиты, которые могут использоваться в SMPS для безопасной и надежной работы. Схема защиты защищает SMPS, а также связанную с ним нагрузку. В зависимости от типа схема защиты может быть подключена к входу или выходу.

Для этого SMPS будет использоваться защита от перенапряжения на входе с максимальным рабочим входным напряжением 275 В переменного тока. Кроме того, для решения проблем с электромагнитными помехами будет использоваться синфазный фильтр для подавления генерируемых электромагнитных помех. На стороне выхода мы будем включать защиту от короткого замыкания , защиту от перенапряжения и защиту от перегрузки по току .

Выбор микросхемы управления питанием

Для каждой цепи SMPS требуется ИС управления питанием, также известная как ИС переключения, ИС SMPS или ИС осушителя.Давайте подведем итоги проектных соображений, чтобы выбрать идеальную ИС управления питанием, которая будет подходить для нашей конструкции. Наши требования к дизайну:

  1. Выходная мощность 10 Вт. 5В 2А при полной нагрузке.
  2. Универсальный входной рейтинг. 85-265 В переменного тока при 50 Гц
  3. Защита от перенапряжения на входе. Максимальное входное напряжение 275 В переменного тока.
  4. Выходная защита от короткого замыкания, перенапряжения и перегрузки по току.
  5. Работа с постоянным напряжением.

Из приведенных выше требований есть широкий выбор ИС, но для этого проекта мы выбрали Power integration .Power Integration - это компания, производящая полупроводники, которая предлагает широкий спектр микросхем драйверов питания в различных диапазонах выходной мощности. Исходя из требований и доступности, мы решили использовать TNY268PN из семейства крошечных коммутаторов . Ранее мы использовали эту ИС для построения схемы 12 В SMPS на печатной плате.

На изображении выше показана максимальная мощность 15 Вт. Однако мы сделаем ИИП в открытом корпусе и для универсального входного рейтинга. В таком сегменте TNY268PN может обеспечить выходную мощность 15 Вт.Давайте посмотрим на схему контактов.

Проектирование цепи SMPS 5 В 2 А

Лучший способ собрать 5V 2A SMPS Schematic - использовать экспертное программное обеспечение PI Power Integration. Загрузите программное обеспечение PI expert и используйте версию 8.6. Это отличное программное обеспечение для проектирования источников питания. Схема, показанная ниже, построена с использованием экспертного программного обеспечения PI Power Integration. Если вы новичок в этом программном обеспечении, вы можете обратиться к разделу проектирования этой схемы 12 В SMPS, чтобы понять, как использовать программное обеспечение.

Прежде чем приступить к созданию прототипа, давайте рассмотрим принципиальную схему SMPS 5v 2A и его работу.

Схема состоит из следующих участков -

  1. Защита от перенапряжения и отказа SMPS
  2. Преобразование переменного тока в постоянное
  3. ПИ-фильтр
  4. Схема драйвера или схема переключения
  5. Защита от пониженного напряжения.
  6. Цепь зажима.
  7. Магниты и гальваническая развязка.
  8. Фильтр электромагнитных помех
  9. Вторичный выпрямитель и демпферная цепь
  10. Секция фильтра
  11. Раздел обратной связи.

Защита от перенапряжения и отказа SMPS :

Этот раздел состоит из двух компонентов: F1 и RV1. F1 - это плавкий предохранитель с задержкой срабатывания 1 А, 250 В переменного тока, а RV1 - это 7-миллиметровый, 275 В MOV ( Металлооксидный варистор ). Во время скачка высокого напряжения (более 275 В переменного тока) MOV резко замыкается и перегорает входной предохранитель. Однако благодаря функции медленного срабатывания предохранитель выдерживает пусковой ток через ИИП.

Преобразование переменного тока в постоянное :

Эта секция регулируется диодным мостом. Эти четыре диода (внутри DB107) составляют полный мостовой выпрямитель. Диоды - 1N4006, но стандартный 1N4007 справится с этой задачей отлично. В этом проекте эти четыре диода заменены полным мостовым выпрямителем DB107.

ПИ-фильтр :

В разных штатах разный стандарт подавления электромагнитных помех. Эта конструкция соответствует стандарту EN61000-Class 3 , а фильтр PI разработан таким образом, чтобы уменьшить подавление синфазных электромагнитных помех .Этот раздел создается с использованием C1, C2 и L1. C1 и C2 - конденсаторы 400 В 18 мкФ. Это нечетное значение, поэтому для этого приложения выбрано 22 мкФ 400 В. L1 - это синфазный дроссель, который принимает дифференциальный сигнал электромагнитных помех для подавления обоих.

Схема драйвера или схема переключения :

Это сердце ИИП. Первичная обмотка трансформатора управляется коммутационной схемой TNY268PN. Частота переключения 120-132 кГц. Из-за этой высокой частоты коммутации можно использовать трансформаторы меньшего размера.Схема переключения состоит из двух компонентов: U1 и C3. U1 - это основная микросхема драйвера TNY268PN. C3 - это байпасный конденсатор , который необходим для работы нашей микросхемы драйвера.

Защита от пониженного напряжения :

Защита от блокировки при пониженном напряжении обеспечивается резисторами считывания R1 и R2. Он используется, когда SMPS переходит в режим автоматического перезапуска и определяет линейное напряжение. Значение R1 и R2 генерируется с помощью инструмента PI Expert .Два последовательно подключенных резистора - это мера безопасности и хороший способ избежать проблем с отказом резистора. Таким образом, вместо 2М в серии используются два резистора 1М.

Схема зажима :

D1 и D2 - цепь зажима. D1 - это TVS-диод , а D2 - - сверхбыстрый восстанавливающийся диод . Трансформатор действует как огромная катушка индуктивности на интегральной схеме драйвера питания TNY268PN. Следовательно, во время выключения трансформатор создает скачков напряжения из-за индуктивности рассеяния трансформатора .Эти высокочастотные всплески напряжения подавляются диодным зажимом на трансформаторе. UF4007 выбран из-за сверхбыстрого восстановления, а P6KE200A выбран для работы TVS. В соответствии с конструкцией заданное напряжение ограничения (VCLAMP) составляет 200 В. Поэтому выбран P6KE200A, а для проблем, связанных со сверхбыстрой блокировкой, UF4007 выбран как D2.

Магниты и гальваническая развязка :

Трансформатор представляет собой ферромагнитный трансформатор, который не только преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения, но также обеспечивает гальваническую развязку.

Фильтр электромагнитных помех :

Фильтрация электромагнитных помех осуществляется конденсатором C4. Это увеличивает невосприимчивость схемы, чтобы уменьшить высокие помехи EMI. Это конденсатор Y-класса с номинальным напряжением 2 кВ.

Цепь вторичного выпрямителя и демпфера :

Выходной сигнал трансформатора выпрямляется и преобразуется в постоянный ток с помощью D6, выпрямительного диода Шоттки . Демпферная цепь на D6 обеспечивает подавление переходных процессов напряжения во время операций переключения.Схема демпфера состоит из одного резистора и одного конденсатора, R3 и C5.

Секция фильтра :

Секция фильтра состоит из конденсатора фильтра C6. Это конденсатор с низким ESR для лучшего подавления пульсаций. Кроме того, LC-фильтр, использующий L2 и C7, обеспечивает лучшее подавление пульсаций на выходе.

Отдел обратной связи :

Выходное напряжение определяется U3 TL431 и R6 и R7. После считывания линии U2 оптопара управляется и гальванически изолирует датчик вторичной обратной связи с контроллером первичной стороны.Оптопара имеет внутри транзистор и светодиод. Управляя светодиодом, можно управлять транзистором. Поскольку связь осуществляется оптически, она не имеет прямого электрического соединения, что обеспечивает гальваническую развязку цепи обратной связи.

Теперь, когда светодиод напрямую управляет транзистором, обеспечивая достаточное смещение через светодиод оптопары, можно управлять транзистором оптопары , а точнее схемой драйвера. Эта система управления используется TL431.Шунтирующий регулятор. Поскольку у шунтирующего регулятора есть резисторный делитель на опорном выводе, он может управлять светодиодом оптопары, подключенным к нему. Контакт обратной связи имеет опорное напряжение 2,5 В . Следовательно, TL431 может быть активен только при достаточном напряжении на делителе. В нашем случае делитель напряжения установлен на значение 5В. Следовательно, когда выходное напряжение достигает 5 В, TL431 получает 2,5 В через опорный вывод и, таким образом, активирует светодиод оптопары, который управляет транзистором оптопары и косвенно управляет TNY268PN.Если на выходе недостаточно напряжения, цикл переключения немедленно приостанавливается.

Сначала TNY268PN активирует первый цикл переключения, а затем определяет свой вывод EN. Если все в порядке, он продолжит переключение, если нет, через некоторое время он попытается еще раз. Этот цикл продолжается до тех пор, пока все не нормализуется, что предотвращает проблемы с коротким замыканием или перенапряжением. Вот почему эта топология называется flyback topology , так как выходное напряжение возвращается к драйверу для измерения связанных операций.Кроме того, цикл попыток называется режимом икоты при отказе.

D3 - это диод с барьером Шоттки . Этот диод преобразует высокочастотный выход переменного тока в постоянный. Диод Шоттки 3A 60V выбран для надежной работы. R4 и R5 выбираются и рассчитываются PI Expert. Он создает делитель напряжения и передает ток на светодиод оптопары от TL431.

R6 и R7 - это простой делитель напряжения, рассчитываемый по формуле TL431 REF Voltage = (Vout x R7) / R6 + R7 .Опорное напряжение составляет 2,5 В, а Vout - 12 В. Выбрав значение R6 23,7k, R7 стал примерно 9,09k.

Создание коммутирующего трансформатора для нашей цепи SMPS

Обычно для цепи SMPS требуется коммутирующий трансформатор, эти трансформаторы можно приобрести у производителей трансформаторов в соответствии с вашими проектными требованиями. Но проблема здесь в том, что если вы изучаете материал по созданию прототипа, вы не можете найти на полках точный трансформатор для своего дизайна.Итак, мы узнаем, как построить коммутирующий трансформатор на основе проектных требований, предоставленных нашим экспертным программным обеспечением PI.

Рассмотрим построенную схему построения трансформатора.

Как показано на изображении выше, нам нужно выполнить 103 витка одного провода 32 AWG на первичной стороне и 5 витков двух проводов 25 AWG на вторичной стороне.

На изображении выше начальная точка обмотки и направление обмотки описаны в виде механической схемы.Для изготовления этого трансформатора необходимы следующие вещи -

  1. Сердечник EE19, NC-2H или эквивалентная спецификация и зазор для ALG 79 nH / T 2
  2. Шпулька с 5 штифтами на первичной и вторичной стороне.
  3. Барьерная лента толщиной 1 мил. Требуется лента шириной 9 мм.
  4. 32 AWG эмалированный медный провод с паяемым покрытием.
  5. 25AWG эмалированный медный провод с паяемым покрытием.
  6. Измеритель LCR.

Требуется ядро ​​EE19 с NC-2H с зазором ядра 79nH / T2; как правило, он доступен парами.Шпулька стандартная с 4-мя первичными и 5-ю вторичными штифтами. Однако здесь используется шпулька с 5 штифтами с обеих сторон.

Для барьерной ленты используется стандартная клейкая лента, имеющая базовую толщину более 1 мил (обычно 2 мил). Во время операций, связанных с нарезанием резьбы, ножницами обрезают ленту до идеальной ширины. Медные провода закупаются у старых трансформаторов, а также их можно купить в местных магазинах. Сердечник и шпулька, которые я использую, показаны ниже

.

Шаг 1: Добавьте припой на 1-й и 5-й штырьки на первичной стороне.Припаяйте провод 32 AWG к выводу 5, направление намотки - по часовой стрелке. Продолжайте движение до 103 витков, как показано ниже

.

Это формирует первичную обмотку нашего трансформатора. Когда 103 витка обмотки завершены, мой трансформатор выглядел так, как показано ниже.

Шаг 2: Наклейте изоленту в качестве изоляции, необходимо 3 витка изоленты. Это также помогает удерживать катушку на месте.

Шаг 3: Включите вторичную обмотку с выводов 9 и 10.Вторичная сторона сделана с использованием двух жил из эмалированных медных проводов 25AWG. Припаяйте один медный провод к контакту 9, а другой - к контакту 10. Направление намотки снова по часовой стрелке. Продолжайте до 5 витков и припаяйте концы на штырях 5 и 6. Добавьте изоленту, применив изоленту так же, как и раньше.

После того, как первичная и вторичная обмотки были выполнены и изолента была использована, мой трансформатор выглядел так, как показано ниже

Шаг 4: Теперь мы можем плотно закрепить две жилы изолентой.После завершения готовый трансформатор должен выглядеть так, как показано ниже.

Шаг 5: Также не забудьте обернуть клейкую ленту бок о бок. Это снизит вибрацию при передаче магнитного потока высокой плотности.

После выполнения вышеуказанных шагов и тестирования трансформатора с помощью измерителя LCR, как показано ниже. Измеритель показывает индуктивность 1,125 мГн или 1125 мкГн.

Построение цепи SMPS:

Как только трансформатор будет готов, мы можем приступить к сборке других компонентов на точечной плате.Детали, необходимые для схемы, можно найти в списке материалов ниже

.

После пайки компонентов моя плата выглядит примерно так.

Тестирование цепи SMPS 5V 2A

Для проверки схемы я подключил входную сторону к источнику питания через VARIAC для управления входным напряжением сети переменного тока. Выходное напряжение при 85 и 230 В переменного тока показано ниже:

.


Как вы можете видеть в обоих случаях, выходное напряжение поддерживается на уровне 5 В.Но затем я подключил выход к моему прицелу и проверил, нет ли ряби. Измерение пульсации показано ниже

.

Пульсации на выходе довольно высокие, они показывают пульсации 150 мВ пик-пик на выходе. Это совершенно не подходит для цепи питания. Согласно анализу, высокая пульсация обусловлена ​​факторами ниже -

.
  1. Неправильное проектирование печатной платы.
  2. Проблема с отскоком от земли.
  3. Неправильный радиатор печатной платы.
  4. Нет отключения на зашумленных линиях питания.
  5. Повышенные допуски на трансформаторе из-за ручного наматывания. Производители трансформаторов наносят лак окунанием на обмотки машин для лучшей устойчивости трансформаторов.

Если схема преобразована в надлежащую печатную плату, мы можем ожидать пульсации выходного сигнала источника питания в пределах 50 мВ пик-пик даже с трансформатором с ручной обмоткой. Тем не менее, поскольку veroboard не является безопасным вариантом для создания импульсного источника питания в области переменного тока в постоянный, постоянно предлагается установить надлежащую печатную плату перед применением цепей высокого напряжения в практических сценариях.Вы можете проверить видео в конце этой страницы, чтобы проверить, как схема работает в условиях нагрузки.

Надеюсь, вы поняли руководство и научились создавать свои собственные схемы SMPS с помощью трансформатора ручной работы. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев ниже или воспользуйтесь нашим форумом, чтобы задать дополнительные вопросы.

ОПИСАНИЕ ЦЕПИ ИИП 5В 2А В ДЕТАЛЯХ

ВВЕДЕНИЕ

Источник питания - основное требование для всех электронных компонентов.Таким образом, проектирование источника питания должно быть очень надежным и точным. Прежде чем разрабатывать любой источник питания, мы должны четко понимать наши требования. Итак, важные вещи, которые необходимо учитывать перед проектированием любого источника питания:

  • Диапазон входного напряжения (переменного или постоянного тока)
  • Выходные напряжения (постоянного или переменного тока) и допуски
  • Требования к выходному току
  • Максимальная пульсация
  • Расчетная требуемая общая мощность
  • Требования к КПД, если таковые имеются
  • Электромагнитные помехи (EMI) соображения, если есть

Здесь в нашем случае входное напряжение:

220–230 В переменного тока (это наш основной источник питания)

Наши требования к производительности:

напряжение: 5 В постоянного тока и ток: 2 А

СХЕМА ЦЕПИ ИИП 5В 2А

ПОЯСНЕНИЕ СХЕМЫ

Прежде чем объяснять каждый компонент принципиальной схемы, используемые компоненты, соответственно, классифицируются по различным функциональным блокам.

Схема содержит следующие блоки:

  1. Защита от перенапряжения и сбоев SMPS
  2. Преобразование переменного тока в постоянное
  3. ПИ-фильтр
  4. Схема драйвера или схема переключения
  5. Защита от блокировки пониженного напряжения.
  6. Цепь зажима
  7. Магнитная и гальваническая развязка
  8. Фильтр электромагнитных помех
  9. Вторичный выпрямительный контур и демпфирующий контур
  10. Секция фильтра
  11. Секция обратной связи.

Защита от перенапряжения или перенапряжения на входе

В этот раздел мы включаем различные компоненты, которые защищают нашу схему. Мы использовали предохранитель F1 и варистор Rv1 для защиты нашей цепи.

ВАРИСТОР
fig: варистор

Варистор - это электронный компонент, электрическое сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. По мере увеличения напряжения на варисторе его сопротивление уменьшается.

рис. 3: кривая напряжения и сопротивления варистора
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
рис: предохранитель Предохранитель

A - это электронное устройство безопасности, обеспечивающее защиту электрической цепи от перегрузки по току.

рис4: предохранитель и схема защиты варистора

Варистор всегда подключен параллельно, а плавкий предохранитель - последовательно к цепи защиты. Мы использовали предохранитель на 1 ампер и металлооксидный варистор (MOV) на 275 В.

В нормальных условиях, когда входное напряжение составляет около 230 вольт, через цепь протекает максимальный ток, поскольку сопротивление варистора очень велико, он служит в качестве разомкнутой цепи, и через варистор почти не протекает ток, поскольку напряжение увеличивает сопротивление варистор уменьшается, и ток начинает течь через варистор, когда входное напряжение достигает около 275 вольт, почти весь ток протекает через варистор, действуя как короткое замыкание, которое определенно сожжет наш предохранитель.Как только предохранитель перегорел, наша часть цепи полностью изолирована от источника питания.

рис: электрические шипы

иногда из-за какой-либо проблемы мы можем получить скачки напряжения в нашей сети на короткий период времени, как показано на рисунке. В таком случае может быть очень полезен MOV.

Когда мы получаем внезапные всплески напряжения, автоматически увеличивается напряжение, а сопротивление MOV уменьшается, и ток течет через MOV, что помогает ограничить перенапряжение, как показано на приведенном выше графике.Если в течение длительного периода времени присутствует высокое напряжение, наш MOV может быть поврежден из-за протекания высокого тока и сильного рассеивания тепла.

ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗАЩИТЕ ЦЕПИ И ЕЕ РАБОТЕ

Преобразование переменного тока в постоянное

Мы использовали мостовой выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный. Мы можем напрямую использовать модуль полного мостового выпрямителя или сделать свой собственный выпрямитель с использованием четырех диодов. Схема работы выпрямителя настолько проста, что я не описывал ее здесь.

ПИ-фильтр

Фильтр

PI представляет собой пассивный фильтр, который состоит из двух конденсаторов фильтра, а именно C1 и C2, соединенных параллельно, и катушки индуктивности L, соединенной последовательно между двумя шунтирующими конденсаторами, как показано на рисунке ниже.

fig: pi фильтр

Выход выпрямителя подается на наш первый конденсатор C1, поскольку основная фильтрация выполняется самим конденсатором C1, а L и C2 помогают в уменьшении пульсаций.

реактивное сопротивление катушки индуктивности и конденсатора

Из приведенного выше уравнения должно быть ясно, что в случае частоты индуктора и индуктивного реактивного сопротивления (XL) прямо пропорциональны

В случае переменного тока наблюдается высокая частота и, как следствие, высокое индуктивное сопротивление (XL).Из-за высокого реактивного сопротивления он действует как разомкнутая цепь для компонентов переменного тока, что также означает, что он блокирует компоненты переменного тока.

В случае постоянного тока частота равна 0, поэтому индуктивное реактивное сопротивление также равно 0, что означает, что он действует как разомкнутая цепь для компонентов постоянного тока, также означает, что он пропускает компонент постоянного тока.

Из приведенного выше уравнения должно быть ясно, что в случае конденсатора частота и емкостное сопротивление обратно пропорциональны

В случае переменного тока возникает высокая частота и, следовательно, низкое емкостное реактивное сопротивление (Xc).Из-за низкого реактивного сопротивления он действует как короткое замыкание для компонентов переменного тока, что означает, что он позволяет переменному току проходить через него.

В случае постоянного тока частота равна 0, поэтому емкостное реактивное сопротивление также бесконечно, что означает, что он действует как разомкнутая цепь для компонентов постоянного тока, также означает, что компоненты постоянного тока не могут проходить через него.

Конденсатор

«С1» позволяет использовать переменный ток. компонент, тогда как постоянный ток компонент продолжает свой путь к штуцеру «L»

Дроссель «L» допускает постоянный ток.компонент для питания через него, тогда как беспристрастный переменный ток компонент может быть заблокирован.

Второй фильтр «C2» позволяет пропускать переменный ток. компонент, который дроссель не может заблокировать. Таким образом, просто d.c. компонент отображается по всей нагрузке.

Фильтр

PI создает высокое напряжение o / p на малых стоках.

Схема драйвера или схема переключения

Цепь переключения - это сердце любой цепи SMPS. В качестве импульсного стабилизатора мы использовали TNY2860. 0,1 мкФ C3 используется в качестве повышающего конденсатора.Частота переключения составляет около 120-132 кГц. Из-за этого высокочастотного переключения можно использовать трансформаторы меньшего размера.

Если вы хотите узнать подробности о действиях переключения, вы можете посетить

TNY2860

tny2860
ВКЛЮЧИТЬ / UVS

Этот вывод имеет двойную функцию: включение входа и определение пониженного напряжения в линии. Во время нормальной работы переключение силового MOSFET контролируется этим контактом. Переключение полевого МОП-транзистора прекращается, когда с этого вывода снимается ток, превышающий пороговый.Переключение возобновляется, когда ток, снимаемый с вывода, падает ниже порогового значения. Модуляция порогового тока снижает групповую пульсацию.

Сигнал контакта ENABLE / UNDERVOLTAGE генерируется на вторичной обмотке
путем сравнения выходного напряжения источника питания с опорным напряжением
. Сигнал контакта ENABLE / UNDERVOLTAGE имеет высокий уровень
, когда выходное напряжение источника питания меньше опорного напряжения
. В типичной реализации вывод ENABLE / UNDERVOLTAGE
управляется оптопарой.Коллектор транзистора оптопары
подключен к выводу ENABLE / UNDERVOLTAGE, а эмиттер
подключен к выводу SOURCE. Светодиод оптопары
соединен последовательно с TL341 через регулируемое выходное напряжение постоянного тока
. Когда выходное напряжение превышает целевой уровень напряжения регулирования
(падение напряжения светодиода оптопары плюс TL341), светодиод оптопары начинает проводить, подтягивая контакт
ENABLE / UNDERVOLTAGE к низкому уровню.

ДИОД ОБРАТНОГО ВОЗВРАТА

В цепи D1 - диод TVS, а D2 - диод сверхбыстрого восстановления.

ТВС ДИОД

Трансформатор действует как огромный индуктор. Следовательно, во время выключения трансформатор создает высоких скачков напряжения . TVS-диод используется для защиты схемы от таких скачков напряжения.

Из этого рисунка выше мы можем сказать, что при нормальном напряжении диод будет в обратном диапазоне, но когда есть внезапные всплески, он переходит к причине пробоя, и медленно начинает течь ток, и он достигает области фиксации, где диод ведет себя как-то так. вроде короткое замыкание.

1 - Когда катушка активна, через катушку течет ток. Через диод не проходит ток, потому что он имеет обратную поляризацию.

2 - Когда катушка отключена, катушка пытается поддерживать ток. Поскольку ток не может циркулировать, диод устанавливается параллельно катушке. Таким образом, ток циркулирует через диод, и пики напряжения не могут повредить другие компоненты схемы.

Магнит и гальваническая развязка

Мы использовали ферромагнитный трансформатор, который преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения.Он также обеспечивает гальваническую развязку.

ФИЛЬТР ЭМИ

Конденсатор C4 2.2nf, 250ac используется в качестве фильтра электромагнитных помех. Это увеличивает невосприимчивость схемы, чтобы уменьшить высокие помехи EMI.

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ ДИОД

Выход трансформатора выпрямляется и преобразуется в постоянный ток с помощью диода D4

ЦЕПЬ СНАБЕРА

В простом демпфере RC используется небольшой резистор (R), соединенный последовательно с небольшим конденсатором (C).

Основной принцип демпферной цепи - регулирование динамического напряжения на тиристоре.

Конденсатор противодействует изменению напряжения на нем за счет тока заряда или разряда.

Демпферная цепь ограничивает скорость нарастания напряжения или скорость падения напряжения на тиристоре.

Для ограничения величины разрядного тока сопротивление должно быть подключено последовательно с конденсатором.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Для обеспечения гальванической развязки между первичной и вторичной обмотками мы использовали оптопару.Оптопара имеет внутри транзистор и светодиод. Управляя светодиодом, можно управлять транзистором. Поскольку связь осуществляется оптически, она не имеет прямого электрического соединения, что обеспечивает гальваническую развязку цепи обратной связи. Выходной сигнал, измеренный на вторичной стороне, передается на первичную сторону с помощью оптопары для поддержания выходного напряжения. Эта система управления используется в TL431

.

Поскольку шунтирующий регулятор имеет резистивный делитель на опорном выводе, он может управлять светодиодом оптопары, подключенным к нему.Контакт обратной связи имеет опорное напряжение 2,5 В . Следовательно, TL431 может быть активен только при достаточном напряжении на делителе. В нашем случае делитель напряжения установлен на значение 5В. Следовательно, когда выходное напряжение достигает 5 В, TL431 получает 2,5 В через опорный вывод и, таким образом, активирует светодиод оптопары, который управляет транзистором оптопары и косвенно управляет TNY268PN. Если на выходе недостаточно напряжения, цикл переключения немедленно приостанавливается.

R6 и R7 - это простой делитель напряжения, рассчитываемый по формуле TL431 REF Voltage = (Vout x R7) / R6 + R7 . Опорное напряжение составляет 2,5 В, а Vout - 5 В. Выбрав значение R6 4.7k, R7 стал примерно 4.7k.

ССЫЛКА НА YOUTUBE

Amazon.com: 5V 2A Power Bank Зарядное устройство Плата модуля зарядного устройства Step Up Модуль источника питания 2A Dual USB Два выхода USB 1A Вход: Industrial & Scientific

Введение в продукт;

1.Входной параметр: 5 В / 1 А

2. Входной интерфейс: интерфейс V8 micro USB

3. Выходной параметр: двойной выход USB: 5 В / 2 А

4. Скорость преобразования: 90% в среднем
5.
Ширина 2,6 длина 6,9

Требования к параллельному подключению батареи между 3,2-4,2 В могут работать должным образом, максимум не может превышать 200000 мА

Безопасная конструкция:

1. Питание имеет конструкции с перезарядкой, переразрядкой, защитой от короткого замыкания, не нужно беспокоиться о времени зарядка

2.Интеллектуальный выход. Когда оборудование полностью заряжено, оно автоматически прекращает зарядку, чтобы предотвратить перезарядку

3. Блок питания имеет многоэлементную конструкцию. Выходное напряжение и ток стабильны, чтобы никогда не повредить устройство пользователя

4. Диапазон рабочих температур широкий ( -20 Clecius — 50
Clecius
), может обеспечить защиту от перегрева

Функциональная характеристика: со светодиодной лампой Highlight (можно запустить длительное нажатие или двойное нажатие кнопки включения)

Отображение количества электроэнергии: 4-х классный светодиодный индикатор количества электроэнергии, нерабочее состояние будет интеллектуально выключено

Дисплей зарядки: при зарядке 0-25% один индикатор горит, другой гаснет; 25% - 50%, второй индикатор мигает, первый индикатор горит постоянно; 50% - 75%, третий индикатор мигает, два передних индикатора горят постоянно; 75% --- 100%; четвертый индикатор мигает , три передних фары горят постоянно.И четыре лампочки горят на 100% зарядке.

Функция защиты материнской платы: защита от перезаряда, защита от перегрузки, защита от перегрузки по току. Питание не требует платы защиты. Если она у вас есть, пожалуйста, разгрузите.

Введение в установку:

1. Печатная плата B- соединяет минус питания, B + соединяет плюс. Не соединяйте обратно, это приведет к сгоранию платы. Питание осуществляется последовательной пайкой, поэтому при установке батареи убедитесь, что между источником питания и цепью имеется изоляция

2.Двойное нажатие на переключатель, запуск светодиодного фонарика

Схема мобильного зарядного устройства

5v 2a

В этом проекте мы построим аналогичную схему источника питания переменного и постоянного тока с номинальной мощностью 10 Вт. Все эти батарейки довольно просто найти в большинстве супермаркетов.

Схема цепи автомобильного зарядного устройства Usb Схема цепи автомобильного USB-устройства

Схема цепи автомобильного зарядного устройства Usb Схема цепи автомобильного USB-устройства

Также это работает и im an electronics.

5v 2a схема мобильного зарядного устройства .Вот схема питания 5 В на микросхеме lm 7805. Большинство бытовых электронных продуктов, таких как мобильные зарядные устройства, громкоговорители с bluetooth, блоки питания, умные часы и т. Д., Требуют схемы источника питания, которая могла бы преобразовать сетевое питание переменного тока в 5 В постоянного тока для их работы.

Блок питания psu - жизненно важная часть в дизайне любого электронного продукта. Это микросхема стабилизатора 5 В с токовым выходом 2 А. Регулятор 5в 2а.

Lm7805 - известный микросхема стабилизатора положительного напряжения с тремя клеммами, обеспечивающая фиксированный выход 5 В постоянного тока.Эту схему довольно легко построить. Вам нужно всего 7 компонентов.

Считается безопасным законным местом для онлайн-покупок в нашем магазине. Список деталей схемы мобильного зарядного устройства. Эта схема очень полезна для тех, кому требуется больший выходной ток.

Наш магазин является одним из наиболее часто используемых интернет-магазинов для покупки принципиальной схемы зарядного устройства для мобильного телефона по гораздо более низким ценам, чем вы заплатили бы, делая покупки на Amazon и других аналогичных сервисах. В корзину купить сейчас.Пока у него есть 5 В или около 5 В, он может заряжать его через USB.

Этот источник постоянного тока может использоваться для зарядки мобильных телефонов, а также в качестве источника питания для цифровых схем, макетных схем, микроконтроллеров и т.д. от 220 ак. Самарский эксперимент 257 977 просмотров 19 54.

К сожалению, все схемы зарядного устройства не одинаковы, некоторые из них содержат несколько дополнительных конденсаторов или резисторов.Это схема регулятора с использованием микросхемы lm78s05. Я включу схему и макет печатной платы.

Dual usb 5v 1a 2 1a мобильный блок питания 18650 зарядное устройство для батареи плата модуля pcb cod. Идеально подходит для пайки на картон. Как построить схему зарядного устройства.

Демонстрация того, как это работает. Схема зарядного устройства usb работает от 6 батареек типа aa, 6 батареек типа aaa или от батареи 9v. Найдите и купите электрическую схему зарядного устройства для мобильного телефона в нашем магазине по низким ценам и хорошего качества по всему миру.

Dual usb 5v 1a 2 1a мобильный блок питания 18650 зарядное устройство pcb модуль платы. Но даже при том, что вы можете получить четкое представление о схеме мобильного зарядного устройства из приведенной выше схемы. Это может зарядить ipod iphone или мобильный телефон.

Эта микросхема имеет множество встроенных функций, таких как внутреннее ограничение по току, защита рабочей зоны от перегрева и т. Д. Конструкция довольно проста, построена на бумажной фенольной печатной плате, которую можно легко отремонтировать. Обратите внимание, что изоляция между батареей и батареей печатной платы не должна касаться печатной платы, чтобы не вызвать короткое замыкание.

Это простая схема, состоящая из очень небольшого количества компонентов. Как сделать портативное зарядное устройство usb 5v для ipods iphones и мобильных устройств.

Схема источника питания 5v 2a Smps Схема источника питания

5v 2a Smps Схема цепи источника питания

Tp4056 Зарядное устройство для литий-ионной батареи Зарядное устройство для литий-ионной батареи

Tp4056 Зарядное устройство для литий-ионной батареи Зарядное устройство для литиево-ионной батареи

Simple 12v Схема цепи ИБП Источник бесперебойного питания

Простая схема ИБП на 12 В Источник бесперебойного питания

Цепь стабилизатора напряжения 12 В с использованием Mc34063

Цепь стабилизатора напряжения батареи 12 В с использованием Mc34063

Lm317 с регулятором с малым падением напряжения

Lm317 Elet 2aronic Регулятор с малым падением напряжения 5 В, 2а с использованием Tip41 Eletronicos

Принципиальная схема преобразователя постоянного тока с 12 В на 5 В Цепь

Схема с преобразователем постоянного тока с 12 В на 5 В Схема цепи

Схема подключения мобильного зарядного устройства 100 220 В переменного тока Мобильное зарядное устройство

Mo Электрическая схема зарядного устройства для желчи 100 Зарядное устройство для мобильных телефонов 220 В переменного тока

0 Схема регулируемого источника питания 30 В на 3a

0 Схема регулируемого источника питания 30 В на 3a Eleccircuit

Схема схемы зарядного устройства для сотового телефона Солнечная батарея для зарядного устройства для сотового телефона

Схема зарядного устройства для сотового телефона Схема зарядного устройства для сотового телефона Солнечная

Цепь автомобильного зарядного устройства USB 5 В с преобразователем постоянного тока Mc34063

Цепь автомобильного зарядного устройства USB 5 В с преобразователем постоянного тока постоянного тока Mc34063 Контакт

на Electronica

Контакт

на светодиоде

Самодельная схема питания 10000 мАч Li Ion Aa

Самодельная электрическая схема Power Bank на 10000 мАч с использованием Li Ion Aa

Схема мобильного зарядного устройства Power Bank с использованием зарядного устройства Lm1086

Power Bank Схема мобильного зарядного устройства с использованием зарядного устройства Lm1086

Преобразователь 12 В в 5 В

Контакт

на 7805

12В до 5В Con verter

Электронная схема электропитания 5В и 12В

Электронная схема электропитания

5В и 12В


Конструкция Источник питания 5В постоянного тока (Простое пошаговое руководство)

Ищете помощь в разработке источника питания 5 В самостоятельно? Что ж, добро пожаловать.В этом посте мы не только проектируем блок питания, но и узнаем о расчетных расчетах, которые вы можете сделать сами.

Схема источника питания - это очень простая схема в обучении электронике. Практически каждый в электронике пытается это сделать. И я не могу сказать вам, насколько это весело, когда вы завершаете свой первый дизайн блока питания, тестируете его, и он работает нормально.

Хорошо!

Блок питания, который мы здесь разработаем, очень простой. Это линейный дизайн, основанный на технологиях, он будет проходить вас на каждом этапе проектирования, попытается представить все простым языком, выполнит некоторые математические вычисления i.е. Если в схеме используется конденсатор, вы должны знать, зачем он нужен и как рассчитывается его значение.

Надеюсь, вам понравится этот пост и вы чему-нибудь научитесь. На всякий случай, если вам нравится заниматься электроникой своими руками, то этот набор для самостоятельной сборки блока питания (нажмите здесь) подойдет именно вам. Развлекайтесь 😀

Конструкция блока питания 5В постоянного тока

Проектирование любой схемы начинается с хорошо составленной общей блок-схемы. Это помогает нам спроектировать отдельные участки схемы, а затем, в конце концов, собрать их вместе, чтобы получить полную схему, готовую к использованию.

Общая блок-схема этого проекта представлена ​​ниже. Все очень просто. Он состоит из следующих четырех основных подблоков.

  • Трансформатор
  • Схема выпрямителя
  • Фильтр
  • Регулятор

Сначала я объясню каждый блок в целом, а затем мы перейдем к проектированию. Думаю, нужно понимать, какой блок что делает в первую очередь.

Итак, давайте попробуем разобраться в каждом разделе по отдельности.

Трансформатор входной

Трансформатор - это устройство, которое может повышать или понижать уровни напряжения в соответствии с законом передачи энергии.

Вопрос в том, зачем нам это нужно в нашей конструкции снабжения?

Что ж, в зависимости от вашей страны, переменный ток, поступающий в ваш дом, имеет уровень напряжения 220/120 В. Нам нужен входной трансформатор, чтобы понизить входящий переменный ток до требуемого нижнего уровня, то есть близкого к 5 В (переменный ток). Этот более низкий уровень в дальнейшем используется другими блоками для получения необходимых 5 В постоянного тока.

Трансформатор - это устройство, которое используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения, сохраняя одинаковую входную и выходную мощность.

Будьте осторожны, играя с этим устройством.

Поскольку вы используете сетевое напряжение, которое может быть слишком опасным. Никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками или плохими инструментами. Имейте хороший и достойный бесконтактный тестер напряжения и используйте его, чтобы всегда быть уверенным в том, какая линия находится под напряжением, идущим к трансформатору.

Выпрямительная схема

Если вы думаете, что трансформатор просто снизил напряжение до 5 В постоянного тока. Извините, вы ошибаетесь, как когда-то был я. Пониженное напряжение по-прежнему остается переменным. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, нужна хорошая выпрямительная схема.

Схема выпрямителя - это комбинация диодов, расположенных таким образом, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное напряжение.

Без выпрямительной схемы невозможно получить необходимое выходное напряжение 5 В постоянного тока.Эта схема поставляется в красивых интегрированных корпусах, или вы также можете сделать ее с использованием четырех диодов. Вы увидите, как мы это проектируем, в следующих разделах.

В основном, существует два типа выпрямительных схем; полуволновой и двухполупериодный. Однако нас интересует полноценный выпрямитель, так как он более энергоэффективен, чем первый.

Фильтр

В практической электронике нет ничего идеального. Схема выпрямителя преобразует входящий переменный ток в постоянный, но, к сожалению, не превращает его в чистый постоянный ток.Выход выпрямителя пульсирует и называется пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток не считается подходящим для питания чувствительных устройств.
Итак, выпрямленный постоянный ток не очень чистый и имеет рябь. Задача фильтра - отфильтровывать эти пульсации и обеспечивать совместимость напряжения для регулирования.

Конденсаторный фильтр используется, когда нам нужно преобразовать пульсирующий постоянный ток в чистый или удалить искажения из сигнала

Практическое правило: напряжение постоянного тока должно иметь пульсации менее 10 процентов, чтобы можно было точно регулировать.

Лучшим фильтром в нашем случае является конденсаторный. Вы, наверное, слышали, конденсатор - это устройство, накапливающее заряд. Но на самом деле его лучше всего использовать как фильтр. Это самый недорогой фильтр для нашей базовой конструкции блока питания 5 В.

Регулятор

Стабилизатор - это линейная интегральная схема, в которой используется стабилизированное постоянное выходное напряжение. Регулировка напряжения очень важна, потому что нам не нужно изменять выходное напряжение при изменении нагрузки.

Всегда требуется выходное напряжение, независимое от нагрузки.ИС регулятора не только делает выходное напряжение независимым от переменных нагрузок, но и от изменений напряжения в сети.

Регулятор - это интегральная схема, используемая для обеспечения постоянного выходного напряжения независимо от изменений входного напряжения.

Надеюсь, вы разработали несколько основных концепций проектирования источников питания. Давайте пойдем дальше с реальной принципиальной схемой для нашей конкретной конструкции блока питания 5 В постоянного тока.

Принципиальная схема блока питания 5 В постоянного тока

Ниже представлена ​​принципиальная схема указанного проекта.Вы получаете основной запас; напряжение и частота могут зависеть от вашей страны, предохранителя; для защиты цепи, трансформатора, выпрямителя, конденсаторного фильтра, светодиодного индикатора и регулятора IC.

Блок-схема реализована в программном обеспечении NI Multisim, хорошем программном обеспечении для моделирования для студентов и начинающих электронщиков. Я рекомендую потратить немного времени на то, чтобы поиграть с ним.

Теперь перейдем к собственному дизайну.

Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В

Вот в чем дело, мы сначала спроектируем каждую секцию, а затем соберем каждую из них, чтобы наш источник питания постоянного тока был готов для питания наших проектов.

Итак, приступим к делу шаг за шагом.

Вы думаете, я бы начал объяснение конструкции с трансформатора, но это не так. Трансформатор выбирается не сразу.

Шаг 1: Выбор регулятора IC

Выбор микросхемы регулятора зависит от вашего выходного напряжения. В нашем случае мы проектируем для выходного напряжения 5В, мы выберем ИС линейного регулятора LM7805.

Следующим шагом в процессе проектирования является определение номинальных значений напряжения, тока и мощности выбранной ИС регулятора.Это делается с помощью таблицы данных регулятора IC.

Ниже приведены номинальные характеристики и схема контактов LM7805 из таблицы данных.

В техническом описании 7805 также предписывается использование конденсатора 0,1 мкФ на выходной стороне, чтобы избежать переходных изменений напряжения из-за изменений нагрузки. И 0,1 мкФ на входе регулятора, чтобы избежать пульсаций, если фильтрация находится далеко от регулятора.

Для дополнительной информации, для вывода положительного напряжения мы используем LM78XX.XX указывает значение выходного напряжения, а 78 указывает положительное выходное напряжение. Для выхода с отрицательным напряжением используйте LM79XX, 79 указывает отрицательное напряжение, а XX указывает значение выхода.

Шаг 2: Выбор трансформатора

Правильный выбор трансформатора означает экономию денег. Мы узнали, что минимальный вход для выбранной нами микросхемы регулятора составляет 7 В (см. Значения в таблице выше). Итак, нам нужен трансформатор для понижения основного переменного тока, по крайней мере, до этого значения.

Но между регулятором и вторичной обмоткой трансформатора тоже есть выпрямитель на диодном мосту.Выпрямитель имеет собственное падение напряжения, то есть 1,4 В. Нам также необходимо компенсировать это значение.

Итак, математически:

Это означает, что мы должны выбрать трансформатор со значением вторичного напряжения, равным 9 В или как минимум на 10% больше, чем 9 В.

Исходя из этого, для конструкции блока питания 5 В постоянного тока мы можем выбрать трансформатор с номинальным током 1 А и вторичным напряжением 9 В. Почему ток 1А? Поскольку IC регулятора имеет номинальный ток 1 А, это означает, что мы не можем пропускать ток, превышающий это значение.Выбор трансформатора с номинальным током выше этого потребует дополнительных денег. И нам это не нужно.

Шаг 3: Выбор диодов для моста

Как вы видите на принципиальной схеме, схема выпрямителя состоит из нескольких диодов, расположенных по схеме. Чтобы сделать выпрямитель, нам нужно подобрать для него подходящие диоды. При выборе диода для мостовой схемы. Имейте в виду выходной ток нагрузки и максимальное пиковое вторичное напряжение трансформатора i-e 9В в нашем случае.

Вместо отдельных диодов вы также можете использовать один отдельный мост, который поставляется в корпусе IC. Но я не хочу, чтобы вы использовали его здесь, просто для изучения и игры с отдельными диодами.

Выбранный диод должен иметь номинальный ток больше, чем ток нагрузки (т.е. в данном случае 500 мА). И пиковое обратное напряжение (PIV) больше пикового вторичного напряжения трансформатора

Мы выбрали диод IN4001, потому что он имеет номинальный ток на 1 А больше, чем мы желаем, и пиковое обратное напряжение 50 В.Пиковое обратное напряжение - это напряжение, которое диод может выдерживать при обратном смещении.

Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты

При выборе подходящего конденсаторного фильтра необходимо учитывать его напряжение, номинальную мощность и значение емкости. Номинальное напряжение рассчитывается на основе вторичного напряжения трансформатора.

Практическое правило: номинальное напряжение конденсатора должно быть как минимум на 20% больше, чем вторичное напряжение. Итак, если вторичное напряжение составляет 13 В (пиковое значение для 9 В), то номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 50 В.

Во-вторых, нам нужно рассчитать правильное значение емкости. Это зависит от выходного напряжения и выходного тока. Чтобы найти правильное значение емкости, используйте формулу ниже:

Где,

Io = ток нагрузки, т. Е. 500 мА в нашей конструкции, Vo = выходное напряжение, т. Е. В нашем случае 5 В, f = частота, т. Е. 50 Гц

В нашем случае:

Частота 50 Гц, потому что в нашей стране переменный ток 220 @ 50 Гц.У вас может быть сеть переменного тока 120 В при 60 Гц. Если да, то укажите значения соответственно.

Используя формулу конденсатора, практическое стандартное значение, близкое к этому значению, i-e 3.1847E-4, составляет 470 мкФ.

Еще одна важная формула приведена ниже. Это также можно использовать для расчета емкости конденсатора.

В данном случае R - сопротивление нагрузки. Rf - коэффициент пульсации, который должен быть менее 10% для хорошей конструкции. И на этом мы почти закончили с дизайном блока питания на 5 В.

Шаг 5. Обеспечение безопасности источника питания

Каждая конструкция должна иметь защитные приспособления для защиты от возгорания. Точно так же наш простой источник питания должен иметь один, то есть входной предохранитель. Входной предохранитель защитит наш источник питания в случае перегрузки.

Например, наша желаемая нагрузка может выдержать 500 мА. Если в случае, если наша нагрузка начнет плохо себя вести, есть вероятность заусенцев компонентов. Предохранитель защитит нашу поставку.

Практическое правило для выбора номинала предохранителя: он должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.

Разработанный нами простой блок питания способен выдавать ток 1 А, что в некоторых случаях может быть использовано. Если вы решили использовать его для таких случаев, то не забудьте прикрепить к микросхеме регулятора радиатор.

Больше удовольствия с электроникой

Электроника - это очень весело. Как только вы окунетесь в мир электроники, у вас всегда есть чем заняться.

Если вам нравится делать электронику своими руками, вам понравился этот пост, вы узнали все концепции дизайна, а теперь хотите создать свой собственный проект источника питания DIY.Вы хотите спаять и поиграть со всеми вышеупомянутыми компонентами, затем проверьте это, комплект источника питания Elenco (Amazon Link), вам будет интересен.

Кроме того, есть забавная книга под названием Make Electronics: Learning through discovery (Amazon link), , которая научит вас многим классным электронным устройствам на практике. Если вы найдете эту книгу интересной, попробуйте, и вы многому научитесь.

Заключение

Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучаете основы электроники, я бы порекомендовал вам разработать собственный лабораторный источник питания.

Он поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный источник питания.

Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, насколько весело играть с электроникой в ​​безопасной среде. Это похоже на обучение на практике

Не указывайте только источник питания 500 мА. Это может быть ваш источник питания 5 В постоянного тока с допустимым током до 500 мА. И это было то, что я знаю, как проектировать источник питания постоянного тока на 5 Вольт.

Надеюсь, это была вам какая-то помощь.

Спасибо и удачной жизни.


Другие полезные сообщения

Многие идеи схемы двойного источника питания 12 В и 5 В при максимальном токе 3 А

См. Различные концепции принципиальной схемы источника питания 12 В и 5 В. Эта схема может когда-либо вызвать у вас головную боль, потому что недоступна или не соответствует работе.

Но эта статья поможет вам сэкономить. Кроме того, это отличное обучение. Самостоятельно создать схему.
Все цепи регулятора постоянного напряжения. Так что им можно доверять, низкий уровень шума.

Как выбрать подходящую концепцию дизайна

Мы должны ответить себе: для чего построена эта схема?

  • 5 вольт
    Когда ваша нагрузка представляет собой цифровую схему семейства TTL или различные микроконтроллеры. Им нужен только постоянный уровень напряжения 5 В. Итак, мы должны использовать схему регулятора постоянного напряжения.

    Когда ток меньше 100 мА. Мы можем использовать транзистор и стабилитрон.(Легко и экономично). Но больше всего, если ток меньше 1А.
    Часто выбираем регулятор IC-7805. Потому что его легко найти, дешевый

  • 12 вольт
    Когда мы используем обычные нагрузки, такие как микросхемы аудиоусилителей, схемы релейных приводов или даже цифровые микросхемы CMOS. Мы можем использовать схему питания 12 В.

    Мы можем использовать нерегулируемый источник питания в некоторых цепях, не требующих высокой точности. Просто есть небольшие пульсации напряжения, например в цепи управления реле.

    Если в цепи требуется постоянный уровень напряжения, также должен быть регулятор на 12 вольт.

У вас есть идеи? См. Схему ниже, которую вы четко поймете.

Некоторые хотят 9В блок питания вместо батареи. Это хорошая идея, потому что она подходит для использования с низким током.

Источник питания 12 В и 5 В @ 1 А

Схема источника питания накопителя компакт-дисков

Если у вас старый дисковод компакт-дисков. Он может воспроизводить только аудио компакт-диск, отличный звук.Но для этого нужна схема питания 12В 5В. У нас есть много способов создать источник питания постоянного тока для проигрывателя аудио компакт-дисков.

Что еще? Сделаем блок питания для Нашего Музыкального плеера.

Схема питания 12 В 5 В с использованием 7805 и LM7812

Посмотрите на схему ниже. Он может обеспечивать постоянное напряжение 5 В и 12 В при 1 А.

Поскольку привод CD-ROM представляет собой электронные компоненты, требующие регулируемого источника питания. Итак, мы используем 3-контактную интегральную схему с фиксированным напряжением 1 А, 7805 и 7812.

Подробнее: описание регулятора 7805

Эта схема представляет собой обычную схему источника питания регулятора, которую многие люди, возможно, видели знакомой.

Схема состоит из нерегулируемого и регулируемого источника питания IC7805-7812.

Сначала рассмотрим нерегулируемые поставки. Они состоят из важного оборудования, такого как трансформаторы, диодный выпрямитель и конденсаторный фильтр.

Рекомендуется:

Как это работает

Вот пошаговый процесс.

Сначала сеть переменного тока (230 В / 117 В) проходит в цепь через F1. Это простое устройство. Защищает при отключении электроэнергии.

Затем ступенчатый трансформатор преобразует сеть переменного тока в низкое напряжение 12 В, 6 В с трансформатором тока. Он определяет максимальный требуемый ток. В данном случае нам нужен выходной ток 1А как 5В, так и 12В. Поэтому следует выбирать трансформатор на 2А.

Мы установили схему как двухполупериодный выпрямитель с помощью четырех дидоэлементов.

Если вы новичок, прочтите сначала:
Принцип нерегулируемого источника питания .
Я вам сейчас не объясняю. Потому что это сделает статью слишком длинной.

Посмотрите на сокращенную принципиальную схему.

Есть два раздела.

  • 5V Секция
    При 6V CT 6V, D2 и D3 выпрямляют переменный ток 6V в DCV. Затем конденсатор фильтра C1 до чистого постоянного тока. Также важен C1. Мы должны использовать правильную емкость. Если использовать слишком низкое, мы получим низкое напряжение постоянного тока и высокую пульсацию. Теперь напряжение на C1 составляет около 8,4 В.
  • Раздел 12 В
    При 12 В CT 12V, D1 и D4 преобразуют переменный ток 12 В в постоянный ток, а C2 также сглаживает его до чистого постоянного тока.Но на C2 он имеет напряжение 17V.

А Затем оба напряжения поступают на регулятор 7805 и 7812. Для поддержания стабильного выходного напряжения - 5 В и 12 В при 1 А.

C3 и C5 тоже фильтры. А C4 и C6 также уменьшают частотные искажения или переходные процессы.

Детали, которые вам понадобятся
D1, D2, D3, D4, D5: 1N4007, 1000V 1A Диоды
IC1: 7805, регуляторы 5V 1A IC
IC2: 7812, регуляторы 12V 1A IC

Электролитические конденсаторы
C1: 2,200 мкФ 25 В
C2: 2200 мкФ 16 В
C3: 100 мкФ 16 В
C5: 100 мкФ 25 В
C4, C6: 0.Керамический конденсатор 1 мкФ 50 В
T1: 230 В или 117 (в зависимости от страны) Первичная обмотка переменного тока на 12 В, 6 В, трансформатор тока 2 А, вторичный трансформатор
F1: Предохранитель 1 А

12 В 2 А и 5 В Схема источника питания

Если вашей нагрузке требуется больше потоков. Например, автомобильные аудиоусилители. Требуется напряжение питания от 12 В до 2 А. Мы можем легко изменить схему выше.

Посмотрите новую схему обновления.

Поддерживаем цепь питания 5В. Но измените схему питания 12 В, чтобы она стала версией транзистора и стабилитрона.

Даже с большим количеством оборудования. Но понять не так уж и сложно.

Нам тока нужно больше. Приходится менять диоды на 1N5402. Он может подключать максимальный ток до 3А.

И, добавьте еще один конденсатор C2, чтобы увеличить емкость, если ток больше, чем в 2 раза. Это делает более стабильным ток.

В любом случае, мы видим, что схема представляет собой последовательный транзисторный регулятор напряжения.

Подробнее: Фиксированный стабилизатор на транзисторе и стабилитроне

Эта схема требует большего входного напряжения, что увеличивает эффективность.Падение напряжения на C1 и C2 увеличивается до 15Vx1,414 = 21V. Схема преобразователя постоянного тока

12В 3А на транзисторе и стабилитроне

Это лучше, чем раньше. Мы добавляем два транзистора в форме Дарлингтона (Q1, Q2), чтобы увеличить ток до 2A или 3A макс.

Стабилитрон настроен на постоянное напряжение 12 В. И мы добавляем два диода, чтобы компенсировать потерю напряжения на выводе BE каждого транзистора (0,6 В + 0,6 В).

Это означает, что выходное напряжение будет точнее 12 В.

Для других устройств Исходная схема - C4: конденсатор фильтрует любой шум. C3 снижает пульсации напряжения.

Детали, которые вам понадобятся
D1, D2, D3, D4, D5: 1N5402, 200V 3A Диоды
IC1: 7805, 5V 1A регуляторы IC
Q1: BC548, 45V 0.1A, NPN Transistor
Q2: TIP3055, 50V 15A, транзистор NPN

Электролитические конденсаторы
C1, C2: 2200 мкФ 25 В
C5: 2200 мкФ 16 В
C6: 100 мкФ 16 В
C3: 22 мкФ 25 В
C4, C7: 0,1 мкФ 50 В керамический конденсатор
R1: 470 Ом 0.Резисторы 25 Вт, допуск: 5%
T1: 230 В или 117 (в зависимости от страны) Первичная обмотка переменного тока до 12 В, 6 В, вторичный трансформатор CT при 2 А
F1: Предохранитель 1 А

12 В 3 А и 5 В 2 А Цепь регулятора

Наш друг (Суреш ) требуется источник питания постоянного тока 12 В и 5 В при 2 А. У нас есть много способов сделать это. Но эта схема, представленная ниже, может быть лучшим выбором.

Схема питания 12В 3А и 5В 2А

Немного изменим схему выше.

  • Измените размер трансформатора на 3А.
  • Уход за оборудованием аналогичен 12В.Но он по-прежнему подает ток до 3А.
  • Добавьте силовой транзистор TIP2955, чтобы увеличить ток.

См. 5 В, высокий ток до 2 А .

Цифровой CMOS и источник питания TTL

Иногда в наших электронных схемах используются разные уровни напряжения. Например, в цифровых схемах, использующих оба семейства микросхем TTL. Для чего требуется только питание 5 В. Подключается к семейству микросхем CMOS, которые используют питание 12 В.

Подключение CMOS к TTL на разных уровнях питания

Узнайте, как использовать CMOS IC

Мы можем легко подключить оба с помощью транзисторной схемы, указанной выше.

И мы можем использовать схему питания для цифровой ИС в соответствии со схемой ниже

12В 5В Схема питания для цифровых CMOS и TTL

Эта схема является модифицированной схемой выше. Есть много моментов, которые следует учитывать.

  • Мы используем трансформатор 15 В только с одной первичной обмоткой и поэтому используем схему мостового выпрямителя.
  • Низкий выходной ток не более 1А, которого достаточно для обычных цифровых схем.
  • Сохраните конденсаторный фильтр, но мы получим стабилизатор на 5 В с меньшим шумом, потому что он получает напряжение от регулятора 12 В.

Рекомендуется: Цепь двойного источника питания 15 В с печатной платой

Необходимые детали
D1, D2, D3, D4, D5: 1N4007, 1000 В 1A Диоды
IC1: 7812, регуляторы постоянного тока 12 В IC
IC2: 7805, регуляторы постоянного тока 5 В IC

Электролитические конденсаторы
C1: 2200 мкФ 25 В
C3: 100 мкФ 25 В
C2, C4: 0,1 мкФ 63 В полиэфирный конденсатор
T1: 230 В или 117 В в зависимости от страны, первичный ток переменного тока до 15 В, вторичный 1 А трансформатор

Также цепи питания 5В 9В 12В

Что еще? Вы можете посмотреть другие схемы питания: Нажмите здесь

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

5v 2a блоки питания | КТК Великобритания

PELL0022

PW04597

5 В, 2 А, 10 Вт, подключаемый блок питания, вилка 2,1 мм

ПРО ЭЛЕК

Надежный импульсный блок питания 5 В с фиксированным штекером UK и штекером постоянного тока 2,1 мм. • Оснащен штекером постоянного тока 2,1 мм • 1.Длина кабеля 5 м • Рейтинг КПД до 78% • Рабочая температура: от 0 ° C до 45 ° C • Соответствует EN55032 • Размер ...

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

- 1 выход 10 Вт - - - Положительный центр заглушки ствола 2.1 мм x 5,5 мм - Зафиксированный От 100 В до 240 В переменного тока Блоки питания Pro Elec Plugtop Великобритания
PELL0023

PW04598

5 В, 2 А, 10 Вт, подключаемый блок питания, 2.Вилка 5мм

ПРО ЭЛЕК

Надежный импульсный блок питания 5 В с фиксированным штекером UK и штекером постоянного тока 2,5 мм. • Оснащен штекером постоянного тока 2,5 мм • Длина кабеля 1,5 м • Рейтинг КПД до 78% • Рабочая температура: от 0 ° C до 45 ° C • Соответствует EN55032 • Размеры ...

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

- 1 выход 10 Вт - - - Положительный центр заглушки ствола 2.5 мм x 5,5 мм - Зафиксированный От 100 В до 240 В переменного тока Блоки питания Pro Elec Plugtop Великобритания
59RKPO-UK0502000CD-2

PW04323

5 В, 2 А, 10 Вт, линейный блок питания с проушинами (уровень VI), IP68, 2.Заглушка 1 мм

ИДЕАЛЬНАЯ СИЛА

Надежный блок питания с проушинами, обеспечивающий встроенную защиту от перенапряжения, перегрузки по току и короткого замыкания. • Для использования во влажных помещениях, соответствует уровню эффективности VI • Герметизирован эпоксидной смолой для гидроизоляции • Корпус с проушинами (4 выступа) • Штекерный разъем постоянного тока 2,1x5,5 мм • ...

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

- 1 выход 10 Вт - - - Положительный центр заглушки ствола 2.1 мм x 5,5 мм - Зафиксированный От 90 В до 264 В переменного тока Идеальная мощность - блоки питания с проушинами Великобритания
TGR-USB-2A-EU

PW04966

5V, 2A, Euro 2 Pin, зарядное устройство USB

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ TIGER

• Имеет встроенную защиту от перегрузки по току и короткого замыкания • Поставляется в комплекте с 4 сменными контактами переменного тока • Эффективность уровня VI • Соответствует последним стандартам безопасности EN 62368-1

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

ITE 1 выход 10 Вт - - - USB - Зафиксированный От 100 В до 240 В переменного тока - Европа
ИРМ-10-5

PW04750

Блок питания переменного и постоянного тока, 5 В, 2 А, 10 Вт, для монтажа на печатной плате

СРЕДНИЙ ХОРОШО

Серия

IRM-10 представляет собой миниатюрный блок питания постоянного и переменного тока мощностью 10 Вт с универсальным диапазоном входного напряжения от 85 до 264 В переменного тока.• Универсальный вход переменного тока / полный диапазон • Компактный размер 1,8 "x 1" • Охлаждение за счет свободной конвекции воздуха • Класс изоляции II, включая t ...

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

ITE 1 выход 10 Вт - - - - - Зафиксированный От 85 В до 264 В переменного тока IRM-10 серии -
DNR10US05

PW04500

Источник питания постоянного и переменного тока, 5 В, 2 А, 10 Вт, на DIN-рейку

МОЩНОСТЬ XP

Серия DNR - это блоки питания для монтажа на DIN-рейку, отличающиеся прочной конструкцией для промышленного применения и широким диапазоном регулировки.Минимальная нагрузка не требуется, с конвекционным охлаждением и свободным пространством 25 мм со всех сторон. • КПД до 92% • Прочная конструкция для промышленного применения ...

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

ITE 1 выход 10 Вт 5 В постоянного тока - - - - - Зафиксированный От 90 В до 264 В переменного тока Серия DNR -
ECL10US05-T

PW04423

5 В, 2 А, 10 Вт, блок питания с открытой рамой, монтаж на шасси

МОЩНОСТЬ XP

• Сверхкомпактный размер • Одиночный, двойной и тройной выходы • Открытая печатная плата и крепление на шасси • Герметичная печатная плата и крепление на шасси • Менее 0.Входная мощность без нагрузки 3 Вт • Пиковая нагрузка • Информацию о планах XP Power для UKCA M ...

см. В Техническом примечании.

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

ITE 1 выход - - - - - - Регулируемый, фиксированный От 85 В до 264 В переменного тока Серия ECL -
VEP15US05

PW04469

5 В, 2 А, 10 Вт, блок питания (медицинский), 2.Вилка 5 мм - вилка в комплект не входит

МОЩНОСТЬ XP

• Третье издание сертификатов безопасности IT и медицины • Уровень энергии V • Соответствие CEC2008 и EISA2007 • Сменные входные разъемы • Конструкция класса II • Низкая стоимость • Информацию о планах XP Power по маркировке UKCA см. В Техническом примечании • & lt; 0,3 Вт N. ..

Каждый

Запрещенный товар

Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество

Добавлять

Мин .: 1 Mult: 1

ITE и медицина 1 выход 10 Вт - - - Положительный центр заглушки ствола 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *