Как устроен импульсный блок питания на 12В и 5А. Из каких компонентов он состоит. Какие особенности и недостатки имеет типичный китайский БП. Как самостоятельно собрать качественный блок питания. На что обратить внимание при выборе готового БП.
Устройство типичного импульсного блока питания 12В 5А
Импульсный блок питания (БП) на 12В и 5А — популярное устройство для питания различной электроники. Рассмотрим, как он устроен изнутри:
- Входной выпрямитель и фильтр для преобразования переменного напряжения сети в постоянное
- Силовой ключ на полевом транзисторе
- Импульсный трансформатор для гальванической развязки
- Выходной выпрямитель и фильтр
- Схема обратной связи для стабилизации напряжения
- ШИМ-контроллер для управления силовым ключом
Такая схема позволяет получить стабильное напряжение 12В при токе до 5А. Однако качество компонентов сильно влияет на характеристики БП.
Анализ типичного китайского блока питания 12В 5А
Рассмотрим распространенный китайский БП на 12В 5А:
- Пластиковый корпус размером примерно 11х5х3 см
- Выходной кабель длиной около 1 м с разъемом 5.5×2.1 мм
- Заявленные характеристики: 12В, 5А, 60Вт
При вскрытии корпуса обнаруживается:
- Плата из одностороннего гетинакса
- Компоненты не закреплены герметиком
- Радиаторы на силовом транзисторе и диодах держатся слабо
- Отсутствует входной сетевой фильтр
- Выходной фильтр недостаточен — большие пульсации
Измерения показывают, что реальный максимальный длительный ток составляет около 3.5А. При 5А происходит сильный перегрев.
Основные недостатки дешевых импульсных блоков питания
Типичные проблемы недорогих БП:
- Завышенные заявленные характеристики
- Низкое качество компонентов
- Недостаточное охлаждение силовых элементов
- Большие пульсации выходного напряжения
- Отсутствие защиты от перегрева
- Низкокачественные входные и выходные кабели
Все это снижает надежность и может привести к выходу БП из строя при длительной работе на максимальной мощности.
Как самостоятельно собрать качественный импульсный блок питания
Для сборки надежного БП потребуется:
- Выбрать качественный ШИМ-контроллер, например TOP24x
- Рассчитать и намотать импульсный трансформатор
- Подобрать силовые элементы с запасом по мощности
- Обеспечить хорошее охлаждение
- Установить входной и выходной фильтры
- Использовать качественные конденсаторы
- Добавить защиту от перегрузки и КЗ
При правильном подборе компонентов можно получить надежный БП с реальной мощностью 60Вт и малыми пульсациями.
Процесс сборки импульсного блока питания своими руками
Основные этапы изготовления БП:
- Расчет параметров трансформатора
- Изготовление печатной платы
- Намотка трансформатора и дросселей
- Монтаж компонентов на плату
- Настройка и проверка параметров
- Установка в корпус
При сборке важно обеспечить надежную пайку и хорошее охлаждение силовых элементов. Обязательно нужно проверить работу защиты от перегрузки.
Выбор компонентов для самостоятельной сборки блока питания
Ключевые моменты при выборе элементов:
- ШИМ-контроллер: TOP24x, UC3842 или аналоги
- Силовой транзистор: с запасом по току и напряжению
- Диоды: быстрые, на ток в 2-3 раза больше выходного
- Конденсаторы: низкоимпедансные, 105°C
- Дроссели: с запасом по току насыщения
- Трансформатор: феррит с зазором, качественный провод
Использование качественных компонентов позволит получить надежный и долговечный блок питания.
Настройка и тестирование собранного блока питания
После сборки БП необходимо выполнить:
- Проверку монтажа и отсутствия КЗ
- Настройку выходного напряжения
- Проверку работы защиты от перегрузки
- Измерение пульсаций выходного напряжения
- Тест при максимальной нагрузке
- Проверку нагрева компонентов
Только после успешного прохождения всех тестов БП можно считать готовым к эксплуатации. Важно убедиться в стабильности параметров при длительной работе.
На что обратить внимание при выборе готового блока питания
При покупке готового БП следует учитывать:
- Репутацию производителя
- Реальные, а не заявленные характеристики
- Наличие защиты от перегрузки и КЗ
- Качество изготовления корпуса
- Длину и сечение выходного кабеля
- Уровень пульсаций выходного напряжения
- Наличие сертификатов безопасности
Лучше выбирать БП с небольшим запасом по мощности. Это обеспечит более надежную и долговечную работу.
БП 12В 5А как это сделано?
Продолжая тему блоков питания (БП), начатую тут:
mysku.club/blog/aliexpress/27432.html
Адаптер приобретён для питания кухонной подсветки столешницы на 12V.
mysku.club/blog/aliexpress/27544.html
Именно такой блок питания тут ещё не обозревался.
На этот раз детектива не будет, но неприятные сюрпризы и тут имеются…
Блок был заказан у другого продавца, где сейчас их нет в наличии, поэтому ссылку привёл на аналогичный товар.
Сам БП был упакован в белую коробочку без опознавательных знаков и вместе с сетевым кабелем запихан в пакетик, фото упаковки не делал.
Выходной кабель 1,1м с фильтром на конце и стандартным штекером подключения 5,5×2,1мм
На корпусе имеется неяркий зелёный индикатор наличия выходного напряжения.
Напряжение холостого хода завышено до 12,7V видимо для компенсации падения напряжения под нагрузкой.
Потребляемая мощность на холостом ходу 0,5Вт
Корпус не разборный (склеен), но для соблюдения традиций, был аккуратно вскрыт, требуха тщательно рассмотрена.
Печатная плата — односторонний гетинакс, флюс местами не отмыт, монтаж на 3+, компоненты не закреплены герметиком, радиаторы держатся слабо. Ронять такой блок нежелательно.
Вид со снятыми радиаторами
Выходной кабель имеет сопротивление 0,13 Ом, что на максимальном токе 5А даёт падение напряжения 0,65В
Заявленный ток 5А блок может выдать только кратковременно.
Измеренная зависимость: Ток — Напряжение — Температуры обоих радиаторов (полевика / диодов) при Токр = 20ºC
0А — 12,70V — 24ºC/24ºC
1,2A — 12,52V — 41ºC/44ºC
2,5А — 12,30V — 62ºC/69ºC
3,0A — 12,22V — 77ºC/86ºC
4,0А — 12,05V — 102ºC/109ºC — Явный перегрев, БП начинает попахивать палёным, защиты по перегреву нет.
Длительная и надёжная работа блока при таком токе невозможна. 5,0А — 11,88V — Температуру не измерял, т.к. проверял кратковременно (спалить блок в планы не входило).
6,0А — 11,56V — Предел кратковременного выходного тока.
На ещё большем токе блок сразу вырубается по перегрузке.
Таким образом, этот адаптер можно безопасно длительно нагружать максимум на 3,5А — в очередной раз подтверждается необходимость давать запас не менее 30% на бюджетное пластиковое китайское питание.
Если адаптер будет установлен в нише или в тесном ящичке без продыха, максимальный ток следует ограничить до 3A.
В качестве нагрузки использовал суровые советские проволочные резисторы ПЭВ, ПЭВР, ППБ
Реальная схема блока питания
Собран адаптер по классической схеме обратноходового стабилизированного преобразователя напряжения похоже на базе FAN6862. Защита от короткого замыкания и перегрузки — имеется.
Примечательно, что блок питания не использует заземляющий проводник, который просто не подключен на плате.
Ничего плохого в этом нет — большинству БП в пластиковом корпусе защитное заземление и не требуется.Входной сетевой фильтр установлен. Выходной фильтр реально отсутствует — около штекера стоит обманка.
Силовой полевик и диодная сборка установлены на отдельных алюминиевых радиаторах с использованием теплопроводной пасты. Радиаторы можно было поставить побольше — габариты корпуса позволяют.
Гальваническая развязка выполнена нормально.
Выходные конденсаторы недостаточной ёмкости и не Low ESR, что приводит к повышенным ВЧ пульсациям на выходе (амплитуда 0,4V на токе 4А). Для освещения это не очень критично, но запитывать от него чувствительную электронику не стоит. При необходимости, выходные конденсаторы можно поменять на Low ESR 1500uF/16V — амплитуда пульсаций уменьшится минимум вдвое.
Комплектный сетевой кабель стандартный 1,1м, тонкий, очень мягкий и гибкий.
Он таит в себе очень неприятный сюрприз — кабель универсальный и по ошибке может быть использован для питания мощных потребителей (например лазерного принтера). При этом возможно возгорание или поражения током от голой жилы, проплавившей изоляцию.
Реальное сечение проводов кабеля не более 0,15мм2, причём жилы из какого-то сплава, напоминающего медь. Реальная максимально-допустимая нагрузка этого кабеля не более 1,5А.
Измеренное сопротивление кабеля (по цепи L-N) 2,25 Ом — это слишком большая величина.
Изоляция кабеля очень слабая — рвётся голыми руками, внутренняя изоляция проводников изготовлена из мягкого вспененного материала (китайская экономия).
Штыри вилки и контакты гнезда сделаны из тонкой жести (почти фольга) и мнутся руками.
Однозначный вывод — кабель сразу порезать на кусочки и выбросить в урну.
UPD Совершенно случайно попался в руки точно такой-же нерабочий БП. Проработал 2 года и вспухли выходные ёмкости
После замены емкостей БП заработал 🙂
Итого, имеем типичный бюджетный блок питания для светодиодного освещения с реальным выходным током 3,5А и мощностью 40Вт.
Продолжение следует…
12 Вольт 5 Ампер блок питания китайского производства + мой личный рецепт 🙂
Сегодня не просто обзор блока питания, а обзор двух блоков питания, один из которых полностью самодельный 🙂
Кому интересно, прошу под кат.
Изначально блок питания мне нужен был для питания кучи мелких зарядных устройств. Был заказан недорогой Бп в формфакторе ноутбучного, думаю такие БП многие видели и знают.
Но что реально скрывается у них внутри, знает не так много людей, потому расскажу и покажу подробнее.
Пришел блок питания замотанный в пакет. Так же в комплекте дали переходник, правда я так и не понял сакрального смысла данного переходника.
Но дали и дали, в хозяйстве пригодится, вдруг в следующий раз забудут дать, когда будет надо.
В комплекте был собственно блок питания, кабель питания к нему и вышеуказанный переходник.
Собственно к внешнему виду блока питания претензий нет, блок как блок.
На выходном кабеле так же нет ферритового фильтра, вернее на вид он есть, только в нем ничего нет, только пластмасса.
Подаем питание на БП.
Выходное напряжение завышено, 12.54 Вольта вместо 12, хотя в среднестатистические 5% вполне вписывается, но впритирку.
Кабель питания дали весьма необычный, без заземляющего контакта.
Мне как то раньше такие кабели не попадались, хотя я знал, что они есть.
Кабель при этом на вид не такой толстый как обычный компьютерный, хотя и круглый, эдакий вариант ПВС-а.
Сначала я хотел кабель порезать и посмотреть, что у него внутри. Но потом подумал, а смысл?
В итоге я просто взял и измерил сопротивление кабеля.
Прибор показал 1.589 Ома, с учетом переходного сопротивления контактов можно округлить до 1.58 Ома.
Длина кабеля около 1.08м, соответственно в обе стороны это даст 2.16м.
Воспользовавшись несложным расчетом я получил сопротивление 0,73 Ома на метр.
Дальше посмотрев в таблицу я узнал соответствующее сечение кабеля, оно составило внушительные 0.024мм/кв.
Хорошо, что кабель вещь легко заменяемая.
После этого я решил все таки посмотреть, что у него внутри.
Не то, что бы я не знал, как устроены БП. Но разбирать всякие вещи мне просто нравится 🙂
Открываются такие блоки питания очень легко. В щель между половинками корпуса вставляется лезвие ножа и постукивая небольшим молотком разрушается место склеивания половинок.
В общем тяжело и непонятно только первый раз, дальше это делается чуть сложнее чем выкрутить винты отверткой, плохо только то, что обратно собрать можно только с помощью клея.
В первую очередь бросается в глаза отсутствие фильтра питания, он даже не задуман здесь.
Но при этом есть и плюсы, выходные конденсаторы поставили 1000х25, а не 470х16 как это бывает.
В общем в среднем ничего не изменилось, улучшится работа, но увеличатся помехи.
С обратной стороны платы маркировка D-32 в моем варианте против D-26 в похожем БП. Возможно мой БП выпущен позже и потому имеет другую версию платы.
Так же можно увидеть, что конденсатор снаббера перенесен на нижнюю сторону платы, я такого не встречал, обычно они стоят сверху и не в СМД исполнении.
Рулит блоком питания неизвестный мне контроллер 63D12.
Силовой транзистор такой же, 4N60C
Схема блока питания предыдущей версии, отличия от данного БП минимальны.
Изменено расположение некоторых элементов, под оптроном сделан защитный прорез в плате, что еще раз наводит на подозрения о более новом варианте исполнения данного БП.
Но входной конденсатор так же не закреплен. Емкость мала для заявленной мощность в 60 Ватт.
Ну и естественно тестирование БП
Нагрузочные резисторы у меня по 10 Ом, что дает ток в 1.25 Ампера. резисторов три, соответственно я буду измерять характеристики до 3.75 Ампера.
Кроме того, я проводил измерения с подключением нагрузочных резисторов прямо к плате БП.
Итак.
Ток нагрузки 1.25 Ампера, напряжение на выходе 12.55 Вольта.
Попутно я снимал осциллограммы пульсаций на выходе БП, делитель щупа установлен на ослабление входного сигнала в 10 раз. Соответственно шкала 500мВ на деление.
Ток нагрузки 2.5 Ампера. Напряжение поднялось до 12.57 Вольта.
Пульсации.
Ток нагрузки 3.75 Ампера, выходное напряжение 12.58 Вольта, выходная мощность около 47 Ватт, т.е. 80%
Пульсации при этом составили около 0.
6 Вольта. Не помогли даже конденсаторы большей емкости 🙁
В конце я оставил БП работать под нагрузкой в 3.75 Ампера дальше и решил посмотреть, какие будут температуры. БП был открыт, лежал радиаторами вверх.
После 20 минут работы температура диодной сборки была 79 градусов, силового транзистора 77, трансформатора 76.
Выходное напряжение поднялось до 12.6 Вольта
На мой взгляд, многовато, максимум для этого БП 3-3.5 Ампера.
Резюме.
Плюсы
Он все таки работает 🙂
Конденсаторы на выходе установили на 25 Вольт, а не на 16, хотя их размещение около силового диода совсем не оптимально.
Для токов нагрузки 3-3.5 Ампера вполне может подойти, но на всякий случай я бы ограничил ток нагрузки в 2.5-3 Ампера (возможно я больший пессимист :)).
В схеме БП используется ШИМ-контроллер, а не встречающаяся часто схема с автогенератором.
Минусы
Нельзя использовать на 100% нагрузки.
Отсутствие входного помехоподавляющего фильтра.
Довольно большие пульсации на выходе.
Кабель никакой, менять сразу.
Элементы внутри БП не закреплены.
Мое мнение, пациент скорее жив, чем мертв. Т.е. использовать данный БП вполне можно, а если еще и ‘допилить’ его, заменив выходные конденсаторы на низкоимпедансные и увеличить емкость входного хотя бы до 68, а лучше до 100мкФ, то будет очень даже неплохо. Данный БП имеет потенциал для доработки, БП сопоставимой мощности, но с автогенератором я бы не рекомендовал ни в каком виде.
Подойдет для питания всяких некритичных нагрузок типа светодиодных лент и т.п.
На данном сайте много разных примеров печати интересных конструкций. но у меня как то все руки не доходят до 3D печати, а при этом тоже хочется показать что у меня — Тоже голос есть, я тоже петь хочу 🙂
В общем мой рецепт приготовления правильного блока питания .
Некоторое время назад, я сам делал блоки питания, потом стало невыгодно и я это дело забросил.
Но иногда для своих нужд все таки делаю, благо платы остались и их не надо травить, а достаточно просто некоторые детали купить, а другие достать из ящика стола.
Собирал я блоки питания на известном ШИМ контроллере TOP24xY.
Этот контроллер отличается довольно хорошей надежностью (за насколько лет я спалил всего один контроллер при экспериментах) и простотой конструкции БП.
Собирать БП я буду почти по схеме из даташита.
Для сборки с использовал давно разработанную плату. Изначально она была сделана под блок питания на 12 Вольт и ток 3 Ампера. Рассчитана под установку двух вариантов радиаторов и двух типов входных конденсаторов.
Список элементов я не даю, все они есть на схеме и подписаны в файле трассировки.
На рынке я купил только микросхему для него, остальные детали были уже в наличии, правда оптрон, регулируемый стабилитрон TL431, входной дроссель и Y1 конденсатор я выковырял из платы от старого монитора.
Глядя на эту фотографию подумал, чем не набор для самостоятельной сборки 🙂
Сначала установил на плату все лежачие компоненты. Лучше это сделать сразу, так как после установки габаритных деталей ставить мелкие неудобно.
Установил габаритные компоненты. В качестве снаббера использован супрессор P6KE200A, я обычно не использую связку конденсатор + резистор.
Под трансформатором и силовыми диодами есть отверстия для улучшения циркуляции воздуха и лучшего охлаждения этих элементов.
Подготовил крепеж к радиатору и ШИМ контроллер.
Радиаторы я использую двух типов, для малой мощности это алюминиевые пластинки (эти радиаторы ставились в известных ЧБ телевизорах Электроника 23ТБ), для большей режу радиаторный профиль Ш-образной конструкции.
Данный контроллер умеет следить за понижением и повышением входного напряжения, а так же подключением внешних компонентов задавать ток защиты и частоту работы 66 или 133 КГц.
.
Данные функции я не использую, так как плата разрабатывалась еще под TOP22x, которая подобных вещей не умеет.
Но TOP24x можно легко перевести в режим работы с тремя выводами, для этого надо просто соединить четыре средних вывода, это будет эквивалент среднего вывода TOP22x.
Отличие будет только в частоте работы, TOP22x работает на 100КГц, а TOP24x на 133КГц (в данном включении).
В схеме указан TOP244, я применил TOP246, он в магазине был заметно дешевле (около 1.1доллара), по хорошему ему надо ограничивать ток защиты, но практика показала, что защита от КЗ отрабатывает отлично.
После этого я перешел к намотке трансформатора
Да, трансформатор можно купить готовый, как и блок питания. Но я держу дома запас разных сердечников и каркасов, что бы можно было в любой момент изготовить БП под любое необходимое мне напряжение.
В данном Бп использовался каркас с 8 выводами и сердечник Е25, одна половинка обычная, а вторая с укороченным центральным керном, для получения зазора (БП то обратноходовый, потому зазор необходим, без него работать не будет).
Расчет трансформатора я делал в программе PI Expert Suite 7.0.
Но иногда, для удобства намотки и лучшего заполнения каркаса я делаю больше витков, чем предлагает программа. но изменяю пропорционально количество витков всех обмоток.
Если не злоупотреблять, то все работает отлично.
Программа показала что мне надо 77 витков первичной обмотки, 9 вторичной и 8 для питания ОС контроллера.
Я немного изменил их и сделал 85 первичной, 10 вторичной и 9 для питания цепи ОС.
Намотал первичную обмотку, обмотка сделана в два слоя, для межобмоточной изоляции я использую специальную ленту, она производится с разной шириной, специально под разные размеры каркасов.
После этого я намотал вторичную обмотку. Вообще строго говоря, более правильно было бы ее разместить между двумя слоями первичной, для улучшения связи, но практика показала, что на небольших мощностях проходит и вариант, когда обмотка расположена сверху первичной.
Мотал в два провода. Сначала зачистил концы, обвел их вокруг выводов каркаса, после этого намотал 10 витков.
Ну и в самую последнюю очередь обмотка питания цепи ОС (она же обмотка питания самого ШИМ контроллера), 9 витков.
Попутно намотал выходной помехоподавляющий дроссель.
Последний слой внешней изоляции обмоток, вывел концы первичной обмотки и обмотки питания цепи ОС. Главное теперь случайно их не перепутать.
Расположение выводов обмоток соответственно картинке выше
Для них я использовать провод диаметром 0.3мм, для вторичной 0.63мм.
После зачистки выводов обмоток закрепляем их на выводах каркаса и пропаиваем.
Половинки каркаса я склеиваю клеем (можно использовать секундный клей либо момент, БФ, непринципиально.
После этого, что бы сердечник не болтался, я обматываю его сначала узкой лентой, а после этого фиксирую всю конструкцию лентой той же ширины, что использовал для изоляции обмоток.
Это не даст рассоедениться половинкам даже если клей не будет держать, да и придает законченный вид трансформатору.
Вот так в итоге выглядит готовый трансформатор.
Устанавливаем трансформатор и выходной дроссель. Предохранитель я пока не устанавливаю, позже будет понятно почему.
Плата полностью спаяна, при пайке я использую припой диаметром 1мм с флюсом, дополнительно флюс в процессе не используется. Платы я заказывал на производстве сразу с лужением.
При первом включении вместо предохранителя я припаиваю небольшую лампочку (15 Ватт), если БП собран без ошибок, то она либо не будет светиться вообще, либо будет еле еле накалена.
Напряжение сходу получилось то, под которое и рассчитывал, даже не потребовалось подстраивать, но возможность подстройки не помешает.
Как-то было обсуждение насчет пайки плат.
Я сделал пару фотографий как выглядит правильная пайка большинством припоев.
Остатки флюса я смыл при помощи ватки смоченной в ацетоне.
Общий вид
Один из участков поближе, если присмотреться, то видно даже мое отражение :)))
БП я расчитвал на 15 Вольт и 1.5 Ампера. Ну и нагружать для теста буду соответственно на 1.5 ампера. Хотя данный БП даже в таком виде спокойно отдаст и 2 Ампера.
Выходных диодов на плате два, так как по хорошему диоды должны быть рассчитаны на тройной ток от расчетного выходного. Я установил диоды 31DQ10 (100 Вольт и 3 Ампера), так как расчетный ток был 1.5х3=4.5 Ампера.
Кстати, мне уже как то попадались поддельные диоды с таким наименованием, отличаются повышенным нагревом, будьте бдительны.
Попутно я снял осциллограмму пульсаций на выходе БП под этой нагрузкой. Делитель щупа стоит в режиме 1:1.
После проверки БП под нагрузкой я подпаиваю входной и выходной кабели, для моего применения кабели будут короткие и без разъемов.
Так же сразу одеваю ‘хвостики’ (лучше перед пайкой), и дополнительно закрепляю кабели стяжками от вытягивания кабеля из корпуса.
Безопасности много не бывает, лучше перестраховаться.
После впаивания кабелей покрываю плату защитным лаком Пластик-70. Есть более крепкий лак — Уретан, но я его не использую, так как он дает слишком крепкое покрытие.
Так выглядит полностью собранная плата, подготовлена к установке в корпус.
Вид снизу. Я почти не использовал СМД компоненты, только конденсаторы параллельно выходным электролитам.
Использован корпус Z-34B, т.е. высокий вариант этого корпуса, плата трассировалась именно под него, потому для установки надо прорезать 2 выреза под кабели, сделать одно отверстие под светодиод. после этого закрепить плату в корпусе при помощи четырех небольших шурупов (лучше предварительно просверлить отверстия диаметром 1.
5мм в стойках корпуса).
Последний этап, рассверливаются отверстия в нижней части корпуса и половинки скручиваются вместе.
Все, БП готов.
Как говорят на канале дискавери — теперь вы знаете как это сделано, ну или как это должно быть сделано.
Ну и конечно архив со схемой, трассировкой и даташитом.
Если есть вопросы, спрашивайте, с удовольствием отвечу.
Простое проектирование линейного источника питания 12 В 5 А
Это схема линейного источника питания 12 В 5 А. Кроме того, как найти резисторы на стороне. Мне нравится использовать серию микросхем регуляторов 78xx. Потому что это так просто с несколькими частями.
Если мы хотим выход 12В. Так что используйте 7812. Но Максимальный ток на выходе не превышает 1А.
Что мы можем сделать?
Базовый регулятор положительного напряжения 12 В с использованием 7812
Конденсаторный фильтр
Увеличенный ток 5 А
Как спроектировать линейный источник питания 5 А
Значение на схеме
Этапы проектирования схемы транзисторного бустера
Выбор трансформатора
Рекомендуется: линейный источник питания 12 В 10–30 А
Похожие сообщения 7812
Первый Смотри на работу только один в одиночку.
Схема является базовой с использованием 7812. Это так просто. Когда Вин входит в IC-7812. Он будет поддерживать фиксированное выходное напряжение, 12 В.
Затем я смотрю на таблицу данных. Входное напряжение составляет от 15 до 25 В.
В своем эксперименте я использую самый низкий уровень напряжения. Это приводит к низкому выходному току. Но если использовать высокое напряжение. Это приводит к увеличению выходного тока. Но это слишком жарко.
Итак, я выбираю средний уровень напряжения 20В.
Внутри ИС состоит из множества компонентов. В общем, нам не нужно разбираться в этих устройствах. Мы просто используем его, понимая его особенности и ограничения.
Конденсаторный фильтр
Еще раз посмотрите на схему. Как работают оба конденсатора?
Cin (входной конденсатор) — находится между входным и заземляющим контактами микросхемы. Нам нужно использовать его, когда расстояние между входом и ИС превышает 5 см.
Почему?
Временно сохраняет энергию от входа.
IC может извлекать энергию для немедленного использования.
Но…
Входы и микросхема расположены близко друг к другу. Нет необходимости использовать его. Потому что IC может получить энергию немедленно.
При необходимости используйте его. мы должны выбрать размеры от 0,33 мкФ до 1 мкФ. Самое главное выбрать тип конденсатора, который также реагирует на высокие частоты
Cout (выходной конденсатор) — улучшает переходную характеристику. Что не влияет на стабильность схемы
Блок питания 12В 1А с использованием 7812
Встречайте хороший регулятор 12В. Он подходит для мини-нагрузки, использующей ток менее 0,8А. Вы можете легко построить его на небольшой разводке печатной платы.
Медная разводка печатной платы размером 1,290 x 1,367 на принтере в натуральную величину.
Схема компонентов регулятора 7812 12 В
Продолжайте читать: Малый регулятор 5 В
Спасибо: Фото L7812 Купить
Выше нам нужен линейный блок питания на 5А.
Есть много способов сделать это. Позвольте мне сказать вам так. Подходит использование транзисторного усилителя тока. Потому что это дешево и легко собрать из обычных компонентов во многих местных магазинах.
Посмотрите на схему, многие компоненты имеют различные функции, как показано ниже.
- Во-первых, оба транзистора Q1 и Q2 увеличивают ток до 5А.
- Во-вторых, плавкие резисторы RS защитят транзисторы Q1 и Q2 от насыщения.
Если предохранители перегорели или имеют высокое сопротивление. В результате оба транзистора не работают.
Ток, выходящий на нагрузку, будет иметь только ток регулятора IC.
- В-третьих, резистор R1 устанавливает ток смещения на IC-7812. И установите выходной ток Q1, который тоже не превышает его тока насыщения.
Тогда встречайте ток.
Тем не менее, посмотрите еще раз на схему.
Выходной ток представляет собой общий источник тока, И Т .
Который получается при смешивании I IC и IQ1.
- I IC — выходной ток IC-7812.
- I Q1 — выходной ток силового транзистора Q1.
Оглянитесь на путь электричества.
- I IC получает ток от Vin через R1 к контактам 1 и 3 7812. IC1 поддерживает фиксированное регулируемое напряжение, 12 В.
- I Q1 происходит от совместной работы обоих транзисторов Q1 и Q2.
См. 3 шага в текущих потоках.
- Сначала ток базы Q2 течет к его эмиттеру. И из базы Q1 через контакт 1 7812 на землю, чтобы конкурировать за цепь.
Ток смещения базы Q2 также вызывает протекание тока базы Q1.
Итак, сопротивление и напряжение между эмиттером и коллектором Q1 и Q2 низкие.
- Во-вторых, есть коллектор обоих транзисторов.
Потому что…
Потому что…Выходной ток транзистора Q2 течет от Vin через эмиттер к коллектору. Через контакт 1 7812 для замыкания цепи цикла на землю.
- В-третьих, выходной ток Q1 протекает от Vin через плавкий резистор RS. При работе Q1 ток протекает через контакт 3 микросхемы IC1 для питания нагрузки.
У нас есть подробная информация о конструкции компонентов, как показано выше, следующим образом.
Выбор транзисторов
1. Q1 Мощность PNP транзистора на форме ТО-3, следует выбрать…
MJ29555—ICmax=15А, CEvoltage=60В, hFE=20-70 = 50 мин
BDX18—ICmax = 15 А, CEнапряжение = 60 В, hFE = 60 мин
2. Транзистор Q2-PNP формы TO-66 следует выбрать…
2N6049—ICmax = 10 А, CEнапряжение = 55 В, hFE = 25 мин
2N5956–ICmax = 6 А, напряжение CE = 40 В, hFE = 20 мин
BDX78–ICmax = 8 А, напряжение CE = 80 В, hFE = 30 мин
3. Выходной ток представляет собой общий источник тока, называемый I T .
Который получается при смешивании I IC и I Q1 .
IT = I IC + I Q1
RS = 0,6 В/IQ1
5. R1 всегда имеет сопротивление более 0 Ом. Но он не должен превышать соотношение между (VbeQ1) 0,6 В на ток смещения 7812 (IbiasIC1).
0 Ом ≤ R1 ≤ VbeQ1/ IbiasIC1
R1 ≤ V beQ1 / I biasIC1
Значение на схеме 1 ниже
.- Vвых = 12В — напряжение на нагрузке.
- IT = 5А — общий выходной ток на нагрузку.
- Vin = 20 В — входное напряжение этой цепи
- IbiasIC1 = 12 мА — ток, вызывающий срабатывание IC1
Этапы проектирования схемы транзисторного усилителя
Посмотрите на принципиальную схему линейного источника питания 12 В, 5 А.
Детали компонента следующие.
1. Я выбираю Q1 — 2N3792 и Q2 — 2N6049 соответственно. Потому что их так легко купить и дешево.
2. Q1 должен обеспечивать выходной ток до 5А. Также у меня Q1 есть 5А.
Итак…
RS = 0,6 В / IQ1
= 0,6 В / 5 А
= 1,2 Ом
А мощность RS можно найти с…
PRS = IQ1² x RS
= 5A x 5A x 9003 Ом = 3 Вт
Таким образом, я выбираю резистор 0,12 Ом на 5 Вт.
Обычно регулятор IC-7812 может выдавать ток до 1А макс. Но мы установили ток смещения 12 мА. Или
IbiasIC1 = 12 мА = 0,012 А
Мы можем найти R1 по формуле.
R1 = VbeQ1/IbiasIC1
= 0,6 В/0,012 А
= 50 Ом
Выбор трансформатора
Мой друг спросил меня: «Не могли бы вы сказать мне, какая мощность трансформаторов должна быть?».
Например.
Блок питания 12 В 1 А. На сколько ампер мне нужен трансформатор?
А, 12В 5А, номинал трансформатора?
Обычно трансформатор может выдавать немного больший ток, чем указано, например
Вам нужен блок питания на 3 А. Минимальный размер трансформатора, который следует использовать, составляет трансформатор на 3 А. Потому что он может обеспечить минимум примерно 3А. Он может подавать максимум 4А или 4,5А.
Конечно, вы можете использовать трансформатор на 4А. Это хорошо, потому что ток может быть на мощность выше. Но это будет больше и дороже, стоит ли оно того для вашей работы?
Ознакомьтесь также со следующими статьями по теме:
- Как работает схема питания операционного усилителя 741
- Последовательный стабилизатор напряжения на транзисторах с защитой от перегрузки и короткого замыкания
Я выбираю Q1 — 2N3792 и Q2 — 2N6049 соответственно. Потому что их так легко купить и дешево.= 0,6 В / 5 А
= 1,2 Ом
PRS = IQ1² x RS
R1 = VbeQ1/IbiasIC1
= 0,6 В/0,012 А
= 50 Ом
Например.
Минимальный размер трансформатора, который следует использовать, составляет трансформатор на 3 А. Потому что он может обеспечить минимум примерно 3А. Он может подавать максимум 4А или 4,5А.
