У дома / Отопление / Направи си сам захранване. Захранване Направи си сам 5 волтово захранване

Направи си сам захранване. Захранване Направи си сам 5 волтово захранване

Няколко пъти в коментарите, а след това и в лично съобщение, ме помолиха за прегледи на захранвания за определено напрежение. Отговорих, че ще се опитам да взема такива захранвания за преглед и тест.
Днес е преглед на 5-волтово захранване.
Но простото правене на преглед би било напълно скучно, така че този път ще се опитам да ви кажа кои компоненти в захранването отговарят за какво и на какво трябва да обърнете внимание при избора на захранване.

Ревюто ще съдържа много писма и не много снимки. И въпреки че ще се опитам да пиша на разбираем език, мога да се пречупя и да започна да се изразявам с неприлични думи като - общ режим, насищане, изтичане и т.н. Ако нещо не е ясно, питайте и ще ви обясня :)

Първоначално планирах да поръчам две захранвания, за различни мощности, 18 и 36 вата, но след това реших, че 18 е напълно безинтересен и поръчах само версията 36 вата, която ще разгледаме.

Както винаги, ще започна ревюто с опаковката, тъй като опаковката е начинът, по който се посреща продукта.
Захранването пристигна в кафява картонена кутия с маркировка, че имаме захранване с напрежение 5 волта и ток 7,2 ампера.

Съдейки по маркировките, захранващите устройства в такъв случай се произвеждат за различни мощности и различни напрежения. Вече попаднах на захранване на 12 волта в такъв случай.
Техническите характеристики на захранването са посочени на стикера.
Входно напрежение 100-240 волта
Захранваща честота - 50/60Hz.
Изходно напрежение - 5 Волта
Изходен ток (максимален) - 7.2 Ампера
Максимална мощност - 36 вата. Написано е, че е общо, какво се има предвид в случая не е съвсем ясно.

Захранването е сравнително малко, височината приблизително съответства на височината на кибритена кутия и е 37 мм.
Теглото на захранването е само 133 грама (като цяло, колкото по-голям е този параметър, толкова по-добре, макар и индиректно).
Дължина 85 мм, ширина 58 мм.

Входът, изходът и заземяването са свързани към един клемен блок.
Клеморедът е с капак, не се отваря напълно, буквално липсва малко, до него има тримерен резистор за регулиране на изходното напрежение и светодиод, който показва, че захранването е включено.

Тъй като няма нищо интересно от външната страна на захранването, освен може би лъскав перфориран корпус, който предпазва от токов удар и смущения, нека да видим какво има вътре и как работи всичко.
Развиваме няколко винта и стигаме до вътрешността.
Външно няма оплаквания. Първото нещо, което говори за производствена култура, е монтажът. Ако частите са равни, няма празни места на дъската и размерните компоненти са закрепени с лепило (или уплътнител), тогава най-често това са признаци за добро захранване, а не за лошо.
Тук всичко е монтирано спретнато, но все пак има празни места, макар и малко.

Външният оглед е завършен, сега можете да преминете към по-подробно описание.
Като начало, дизайнът, това захранване използва пасивно охлаждане на компонентите.
Част от топлината се предава на алуминиевата кутия, която играе ролята на радиатор. Това е доста класически принцип за охлаждане на такива захранвания.
Между другото, можете да увеличите ефективността на охлаждане, като свържете захранването към нещо, което разсейва топлината. Не се препоръчва да се монтира такова захранване върху топлоизолационна повърхност или да се направи това само когато натоварването е намалено.

Топлината се прехвърля към корпуса от две части, това е транзистор с високо напрежение и изходен диод, ще говоря за тях по-късно. Между компонентите и корпуса е нанесена топлопроводима паста, а самите компоненти са притиснати със стоманена плоча.

Сега нека разгледаме отделните части на едно типично захранване и ще се опитам да обясня кои от тях за какво отговарят.
1. Клемният блок, добре, всичко е ясно тук, отговаря за свързването на входните и изходните проводници. при големи токове се използват няколко едноименни терминала, например два положителни терминала и два отрицателни терминала. Тук спестихме малко пари от това, тъй като изходният ток е до 7,2 ампера и има само една клема на полюс. Няма да кажа, че това е критично, но е по-добре, когато товарът може да бъде разпределен.
2. Входящ филтър.
3. Диоден мост, коригира мрежовото напрежение, понякога се монтира на радиатор (ако е направен като отделен компонент), но при приложения с ниска мощност това не е необходимо.
4. Кондензатор на входния токоизправител
5. Транзистор за високо напрежение
6. Трансформатор
7. Изходен изправителен диод.
8. Филтър за изходна мощност
9. Блок за стабилизиране и регулиране на изходното напрежение.

След това ще покажа и опиша горните възли по-подробно.
Филтър за входна мощност. Всъщност е по-необходимо да се филтрират смущенията, които проникват от захранването в мрежата. Ако вашето радио шуми, когато включите импулсното захранване, първо проверете дали има такъв филтър.
Пълната версия включва дросел с две намотки, два кондензатора тип x (жълти на снимката), два кондензатора тип Y (обикновено малки сини). Филтърът за шум също включва кондензатор, който свързва първичната и вторичната страна на захранващия блок и свързва минусовите изходни клеми към корпуса, но те имат по-голям ефект върху потискането на изходния шум.
Заради тези Y1 кондензатори обикновено "хапе" незаземено захранване.
С дросел и X кондензатори всичко е просто, колкото по-голяма е индуктивността и капацитета, толкова по-добре, понякога дори използват двустепенни филтри (два дросела).
В някои случаи филтърът е опростен, оставяйки само дросел, един кондензатор тип X и един или два типа Y1 (между първичната и вторичната страна на захранването и между минуса на захранването и корпуса). Това също е напълно нормално решение, но понякога вместо дросела се инсталират „специално обучени джъмпери“ или филтърът се отстранява напълно, това не може да се направи, смущенията са гарантирани.
В този случай виждаме „икономичен вариант“, но доста работещ; не можеше да бъде модифициран, но производителят вместо правилните кондензатори Y1 инсталира обикновени високоволтови (2.2nF 2KV). Това не е безопасно, тъй като ако такива кондензатори се повредят, изходът на захранването ще бъде свързан към входа и може да причини токов удар. той може да бъде счупен от скок на напрежението, причинен например от мощен разряд на мълния в близост до електропровод.
Заключение, филтърът е доста жизнеспособен, но за безопасна работа е по-добре да смените сините кондензатори, маркирани на платката като CY, с правилните кондензатори Y1 или да заземите корпуса на захранването.
За съжаление, вероятно 90% от евтините захранвания са виновни за това.
Също така, пред захранващия филтър е монтиран специален термистор в импулсни захранвания, който ограничава токовия скок при включване. Не е тук, или по-скоро неговата роля се играе частично от дросела, това не е много добро, но в този случай е поносимо, с високо захранване (и съответно кондензатори с голям капацитет) е необходимо и в особено тежки случаи има дори специална верига, която след включване се затваря.
Работи така: докато термистора е студен съпротивлението му е голямо и ограничава тока, след включване загрява и съпротивлението му пада и не внася големи загуби. Но ако изключите захранването и след това го включите, без да чакате термистора да се охлади, пусковият ток ще бъде почти неограничен.

След входния филтър е монтиран диоден мост, който коригира променливия ток, след което постоянният ток се подава към електролитния кондензатор.
Диодният мост също може да бъде различен, или от отделни диоди, или като отделен компонент, понякога дори е инсталиран на радиатор. В този случай се използват 4 отделни диода. Диодите са най-класическите 1N4007, напълно достатъчни за такова захранване. Евтините захранвания обикновено използват само един диод, което е много лошо, тъй като входният кондензатор не работи ефективно.
Входен електролитен кондензатор. Е, тук всичко е просто, колкото по-голям е капацитетът (в разумни граници), толкова по-добре.
За захранване, проектирано само за 230 (± 10%), ви е необходим кондензатор с капацитет, равен на мощността на захранването. Тези. ако захранването е 90 вата, тогава кондензаторът е 100 μF.
За захранващи устройства, предназначени за разширен диапазон от 100-240 волта, капацитетът на този кондензатор трябва да бъде 2-3 пъти по-голям.
В този случай се използва кондензатор с капацитет 47 μF за напрежение 450 волта (това е много добре, обикновено се използват кондензатори от 400 волта). За входно напрежение 230 волта капацитетът му е повече от достатъчен (при захранване 36 вата), но за работа при напрежение 100-150 волта е малък.
Капацитетът на кондензатора влияе върху следните характеристики.
1. Диапазон на входното напрежение, при който захранването работи нормално.
2. Продължителността на живота на кондензатора, поради големи пулсации, кондензатор с по-малък капацитет ще остарее по-рано; колкото по-голям е капацитетът, толкова по-дълго ще живее.
3. Увеличаването на капацитета има положителен ефект върху ефективността на захранването, макар и слабо.

Транзистор с високо напрежение. Е, тук няма много за казване.
Освен ако тук не важи правилото – колкото повече, толкова по-добре. Параметрите на транзистора трябва да са оптимални за използвания чип на PWM контролера.
Максималното напрежение може да повлияе, за този транзистор е 600 волта, за тази схема това е съвсем нормално, понякога съм виждал 800 волта, но това е много рядко.
Опцията за жилище също оказва влияние. Предлагат се в изцяло пластмасов корпус, а понякога и с метална част, тогава транзисторът се закрепва към радиатора/корпуса чрез изолиращо уплътнение. На мен лично ми допада повече варианта с напълно изолирано тяло.

Силов трансформатор.
За да опростим много, правилото тук е, че колкото повече, толкова по-добре.
Това захранване използва електрическата верига на "flyback конвертор", т.е. първо транзисторът се отваря, "изпомпва" трансформатора (всъщност не е точно трансформаторът, но това няма значение), след това транзисторът се затваря и енергията от трансформатора се "изпомпва" към товара през изхода диод.
Защо писах за опростяване, факт е, че размерът на трансформатора зависи не само от мощността, но и от работната честота на захранването. Колкото по-висока е честотата, толкова по-малък трансформатор може да се използва, но повечето потребителски захранвания работят в диапазона 60-130 KHz, така че правилото все още е в сила.
Има по-високочестотни контролери, но високите честоти изискват много висококачествени материали за трансформатора, така че цената на такова захранване ще бъде много по-висока.
Виждал съм трансформатори с размер на половин кибритена кутия в евтини ATX захранвания с мощност 250-300 вата, но това не беше работа на много висока честота, а просто диви спестявания :(
Понякога те питат, възможно ли е да се възстанови захранването от 5 волта на 9 или от 19 на 12?
Най-често това не е възможно, тъй като трансформаторът има определено съотношение на завоите в първичната и вторичната намотка и възстановеното захранване ще работи в неоптимален режим. или изобщо няма да се случи, тъй като трансформаторът има друга намотка, от която се захранва чипът на PWM контролера и напрежението на тази намотка също зависи от напрежението на другите намотки.
В това захранване трансформаторът напълно отговаря на декларираната мощност.

Изходен изправителен диод.
Надеждността на захранването зависи доста от този диод, едно от правилата е, че диодът трябва да бъде проектиран за ток 2,5-3 пъти по-голям от максималния изходен ток на захранването. В нашия случай е 7.2x3=21.6
Това захранване използва диоден модул, състоящ се от два диода. Според документацията диодът е предназначен за 20 ампера (2x10) и напрежение 100 волта.
Токът съответства на необходимите параметри, а напрежението значително надвишава необходимите.
Обикновено за захранване от 5 волта е достатъчно диодът да е с номинал 45-60, за захранване от 12 волта 100 волта, за 24 волта са необходими 150 волта.
Но всъщност твърде много хубаво нещо също е лошо. Ще обясня защо.
Шотки диодите са много добро нещо, имат малък спад и бързо превключване, което се отразява положително на ефективността на захранването и загряването му.
Но за разлика от конвенционалните диоди, те имат по-изразена разлика в зависимостта на спада върху него от максималното напрежение, за което е проектиран диодът. Тези. диод от 45 волта лесно има спад 1,5 пъти по-малък от диод от 100 волта. Тоест в това захранване диод с 30-40 ампера и 60 волта би изглеждал по-добре, ефективността щеше да е по-висока, а цената почти същата.
Тези. всъщност това захранване използва добър диод с голям резерв на напрежение, надежден е, мисля, че ако изгори, ще бъде един от последните, но просто не е напълно оптимален.

Изходен филтър и стабилизиращ блок.
Да започнем с това, че тук също има правила, например общият капацитет на кондензаторите е желателно да бъде 1000 µF за всеки 1 ампер изходен ток, но всъщност захранването работи съвсем нормално дори с 2- пъти намален капацитет. Също толкова важно е максималното напрежение, за което са проектирани кондензаторите и техният тип.
Изходното напрежение обикновено е желано:
За 5 волта захранването е 16, в краен случай 10 волта, в никакъв случай 6,3
За 12 волта - 25, в краен случай 16.
За 24 волта, 35, в никакъв случай 25.
Кондензаторите трябва да са с ниско вътрешно съпротивление (LowESR) и проектирани за 105 градуса, тогава ще работят дълго време.
В това захранване кондензаторите са с капацитет 1000 μF, което дава общо 2000 μF, изхождайки от това максималният продължителен ток не е желателен над 4-5 ампера. Можете да премахнете повече за кратко време, но експлоатационният живот на кондензаторите ще бъде намален.
Между другото, това захранване има място за инсталиране на нормални кондензатори с диаметър 10 mm, въпреки че сега са инсталирани малки с диаметър 7 mm.
Изходен дросел, добре, колкото по-голям, толкова по-добре тук със сигурност. но трябва да се има предвид, че не само размерът е важен, но и токът, за който е проектиран индукторът. Ако индукторът е навит с тънък проводник, той ще се нагрее. И ако феритът, върху който е навит индукторът, се прегрее, тогава неговите характеристики рязко се влошават (при превишаване на определена температура). Индукционните поялници работят приблизително на този принцип, след което превърнаха злото в добро, но това е тема за друг преглед.
Тук се използва не много мощна дроселова клапа, към която ще се върнем по-късно по време на тестове.
Верига за стабилизиране на изходното напрежение. Ще пиша за него малко по-късно, тъй като той се намира в долната част на печатната платка, отгоре има само подстригващ резистор за точна настройка на изходното напрежение и светодиод, показващ, че захранването е включено и работи ( понякога това не е едно и също :).

Постепенно стигнахме до по-„тънка” електроника. В този захранващ блок основната част от компонентите е разположена отдолу, отстрани на релсите, поради факта, че се използват безпроводни (SMD) компоненти. В захранването могат да се използват и обикновени части, това няма голямо значение, следователно като цяло не трябва да обръщате много внимание на това.
Но си струва да обърнете внимание на инсталирането на дъската. Платката трябва да е изработена качествено, щифтовете да са запоени и окабелени. и да не се лепят в различни посоки произволно. Препоръчително е флюсът да се отмие, поне основната му част.
Няма специални оплаквания за този захранващ блок, заслужени 4 точки. Няма да кажа, че е перфектно, но по-скоро ок.
По принцип имам навика да лакирам платката след монтажа и измиването, но това се случва само при марките от най-високо ниво и след това по-често при индустриалните устройства.
Бях малко разочарован от липсата на защитен слот под оптрона, разделящ високоволтовата част от нисковолтовата част. Препоръчително е да има слотове между проводниците в непосредствена близост от различни страни на захранването, това повишава безопасността.

Начертах електрическа схема от печатната платка. Като цяло взех веригата на едно от прегледаните по-рано захранващи устройства и направих необходимите допълнения и корекции, тъй като повечето от тези захранващи устройства са изградени с помощта на подобна (ако не и идентична) схема.

Шунт от няколко SMD резистора с номера 9, 19, 21, 22, 23 е предназначен за измерване на ток през транзистор с високо напрежение, това е необходимо за защита на захранването от претоварване и късо съединение. Когато захранването излезе, най-често отива в друг свят заедно с високоволтов транзистор, ШИМ контролер и резистор, който стои между транзистора и контролера.
Запояването е чисто и нещо повече, компонентите са залепени, това вече е един от „знаците“ на повече или по-малко нормални захранвания.

Това захранване използва PWM контролер с неизвестен произход, но неговите изводи са идентични с контролера 63D39, който от своя страна е аналог.
Малките захранващи устройства използват три вида схеми
1. Чип на ШИМ контролер + полеви транзистор с високо напрежение.
2. Мощна микросхема на PWM контролер, която съдържа както транзистор с полеви ефекти, така и шунт вътре (понякога вместо шунт се измерва спадът на транзистора с полеви ефекти в отворено състояние)
примери - TOP Powerintegrations, Viper и др.
3. Автогенератор, без микросхеми, понякога без защита от свръхток.
Първите два типа са по същество подобни, третият е много по-лош; ако видите малка микросхема, тогава 99% от времето имате първия тип захранване. Ако на платката има транзистор с високо напрежение и до него има още 1-2 транзистора, но по-малки, тогава това е 99% автоосцилатор.
Тук е приложено правилното решение, няма коментари.

Вторичната страна е отговорна за коригирането и стабилизирането на изходното напрежение.
Някои хора грешат, вярвайки, че първичната страна е отговорна за стабилността на изходното напрежение (въпреки че има такива опции за захранване). Това е вторичната страна, която е отговорна за точността на стабилизиране на изходното напрежение, тъй като контролира поведението на първичната.
Малък чип, наречен TL431, отговаря за стабилизацията; на тази снимка той е в много малък пакет с три пина, наречен V3. Тази микросхема е контролиран ценеров диод, когато се подава напрежение от изхода на захранването към тази микросхема, той контролира включването на оптрон (на снимката в горната част на платката, той е между трансформатора и транзистора), който предава команда на PWM контролера и той вече управлява мощността на захранването, като го настройва така, че изходът да има стабилно напрежение.
Напрежението се подава към микросхемата през разделител, понякога само през два резистора, а понякога се добавя резистор за подстригване, с който можете да промените изходното напрежение в малки граници.
Има и друго погрешно схващане, че при повреда на захранването обикновено страда това, което е свързано. Ще кажа това, това е възможно теоретично, но в действителност се случва МНОГО рядко. Също така, когато захранването се повреди, вторичната страна страда най-рядко; най-често всички проблеми възникват от първичната (високоволтова) страна.
Понякога някои производители не стабилизират изходното напрежение с помощта на специална микросхема и оптрон, но това не е много добро. Освен това дори имам преглед на захранването, където има оптрон, но не е свързан никъде.
Понякога дори засяга начина, по който са насочени пистите, през които се измерва изходното напрежение; това е критично, особено при високи токове.
Като цяло, ако има оптрон и малка трикрака микросхема недалеч от изхода на захранването, тогава това захранване най-вероятно е с правилна стабилизация.

За по-добро разбиране какво представлява първичната (известна още като „гореща“) страна и вторичната (известна още като „студена“) страна, разделих страните в диаграмата с два цвята; черното показва компоненти, които принадлежат на двете страни едновременно .

Първо, включете го за първи път (трябваше да го включите някога). всичко работеше и нищо не изгоря :).
При включване захранването показа изходно напрежение от 5,12 волта.
Проверяваме диапазона на регулиране, той е 4,98-5,19 волта, съвсем нормално.
След това настройваме изхода на декларираните 5 волта.

За да проверя захранването, използвам „стойка“, която вече е известна на моите читатели, състояща се от:




Химикалки и листове хартия

Както и предишните пъти, провеждам стъпкови тестове за 20 минути всеки, увеличавайки тока на натоварване след успешно преминаване на теста. Сондата на осцилоскопа е в позиция 1:1.

Провеждаме първия тест без товар, напрежението е 5 волта, почти няма пулсации.
2. Натоварване 2 ампера, напрежение 5 волта, пулсации при 30-40 mV, отлично.

1. Натоварване 4 ампера, напрежение 5 волта, пулсации около 40 mV, отлично.
2. Заредете 6 ампера, напрежението падна леко до 4,99 волта, пулсацията е почти непроменена и е около 40 mV, отлично.

1. Токът на натоварване е 7,2 ампера, напрежението е 4,99 волта, но пулсациите са се увеличили значително. Това е лошо.
Увеличаването на пулсациите се дължи не само на тока на натоварване, а по-скоро на нагряването на индуктора (или по-скоро на неговото прегряване). По-горе писах, че сърцевината на индуктора (и трансформатора) променя характеристиките си при нагряване над определена температура. В този случай дроселът започва да работи като просто парче тел, което не филтрира почти нищо. Ако трансформаторът прегрее така, тогава ще завърши с пътуване за друго захранване. Именно от меренето на температури си правя изводите в какъв режим работи захранването и каква е максималната му мощност.
Дроселът в това захранване е навит с тънък проводник, така че има голямо съпротивление и се нагрява много.
За експеримента охладих дросела и отново измерих пулсациите под товар. За всеки случай направих снимка на екрана на осцилоскопа „в реално време“, а не в режим на задържане на четене.
2. Токът на натоварване е 7,2 ампера, индукторът се охлажда до 88 градуса (въпреки че неволно охладих малко цялото захранване, но най-вече охладих индуктора), пулсацията е максимум 50 mV.

Според резултатите от тестовете е съставена малка таблица на температурите на основните елементи на това захранване.
Малко за температурите.
Не се тревожете от температури под 100 градуса за транзистори и диоди, при такива температури те се чувстват съвсем нормално.
Много по-критична е температурата на трансформатора и индуктора, както и на електролитните кондензатори. В този захранващ блок, след 1 час и 40 минути тестване (последната колона + 20 минути при максимален ток), изходните кондензатори се нагряват до 104,2 градуса, това е много лошо, но съдейки по температурата на индуктора от 142 градуса, мисля че именно той има основния "принос" за този резултат и ако бъде сменен, температурата на кондензаторите ще падне значително.
По принцип диодите и транзисторите могат да работят нормално при 130-140 градуса, но това го смятам за висока температура. По-рано в нашите справочници беше написано, че е забранено да се работи с компоненти, ако повече от един от параметрите е превишен; аз се опитвам да не превишавам никакви параметри изобщо.
В това захранване най-горещият компонент е изходният дросел, температурите на останалите компоненти дори при максимален ток и след дълго загряване са на безопасно ниво, дори се учудих, че диода загрява толкова малко.
При измерване на температури се измерва температурата на компонента, а не на радиатора, на който е инсталиран, това дава по-точно разбиране на процеса.

Резюме.
професионалисти
Захранването поддържа изходното напрежение перфектно, засега това е най-добрият резултат сред захранванията, които съм тествал.
Нивото на пулсации може да се счита за много добро, ако не беше прегряването на индуктора при максимален ток и последващото увеличаване на пулсациите.
Общото загряване на захранването е в допустими граници.
Добро цялостно качество на изработката на PSU.
Входен кондензатор 450 волта

минуси
Дроселът е „непропорционален“ на изходния ток на захранващия блок, прегрява.
Изходните кондензатори са инсталирани с нисък капацитет.
Използвани са не правилните Y, а обикновени високоволтови.

Моето мнение. Това захранване може да работи доста безопасно при ток на натоварване до 5-6 ампера, но ако смените изходния индуктор и кондензатори, можете безопасно да работите дълго време при ток от 7 ампера. По време на теста го заредих за кратко на ток 7,5 ампера и работи абсолютно безпроблемно. тези. Това захранване има резерв на мощност.
Жалко е, че отново спестиха кондензатори, свързващи първичната и вторичната страна на захранването, и инсталираха обикновени високоволтови, но съдейки по моята практика да разглобявам евтини захранвания, това се прави много често :(
Бях много доволен от точността на стабилизирането на изходното напрежение; когато токът на натоварване се промени от празен ход на 7,5 ампера, изходното напрежение намаля само с 10 mV, това е просто отлично, честно казано, не го очаквах.
Като цяло това е дизайн на захранване с добър потенциал, но буквално „молещ“ за подобрения.

Това е всичко за сега. Надявам се, че съм помогнал малко на тези, които се затрудняват при избора на захранване. Отчасти рецензията е отговор на много въпроси, които ми задават в лични съобщения и в коментарите, но има планове да продължа (по-скоро да допълня) тази рецензия-обяснение, но с различно захранване, видимо по-мощно. Второ захранване също беше поръчано за преглед по молба на читатели и се надявам, че вече е някъде по пътя към мен.

Както винаги, очаквам въпроси и предложения в коментарите :)

И все пак, какво трябва да има в нормално захранване?

И ако накратко точка по точка, тогава:
Клемен блок, при голям ток е по-добре, когато има повече от една двойка изходни клеми.
Термисторът (ще ви покажа в друго ревю) е желателен при захранване с ниска мощност, но задължителен при мощно.
Необходим е входен дросел, ако не желаете смущения в радиоприемниците. и просто отидете онлайн.
Входен електролитен кондензатор, минимум 400 волта, ако 450, тогава като цяло отличен, минималният капацитет е равен на мощността на захранването във ватове.
Транзистор с високо напрежение, тук всичко е по-просто, никога не съм виждал по-малко от 600 волта (с такава схема).
Трансформатор, грубо казано, колкото по-голям, толкова по-добре. Когато работите, проверете отоплението, ако се загрее над 95-100 градуса, това е лошо.
Изходен диод, данните са в текста, токът е поне 2,5-3 пъти по-голям от изхода, напрежението е поне 100 волта за 12 волта PSU и поне 45-60 за 5 волта PSU
Изходни кондензатори - Колкото по-голям е капацитетът (но в разумни граници), толкова по-добре, но не по-малко от 470 µF на 1 ампер, по-добре от 1000 µF на 1 ампер. Кондензаторите трябва да са с LowESR 105 градуса и напрежение най-малко 10 волта за 5V захранване и 25V за 12V захранване.
Изходен дросел, колкото по-голям. толкова по-добре. Но с максимален ток, съответстващ на изходния ток на захранващия блок.
Наличието на настройка на изходното напрежение не е задължително, но се препоръчва.
Стабилизацията от вторичната страна е задължителна.
Необходимо е да има ШИМ контролер, а не транзисторна схема.
Всички елементи трябва да се притиснат добре към радиатора/корпуса.
ТРЯБВА ДА ИМА предпазител.
Необходимо е да имате правилните кондензатори тип Y между страните на захранването (наличието на надпис Y1 върху кондензатора)
Цялостната точност на монтажа показва контрол от страна на производителя; ако захранването е първоначално сглобено криво, тогава е трудно да се очакват добри резултати от него.

По тези критерии оценявам качеството на захранването.

Продуктът е предоставен за написване на рецензия от магазина. Прегледът е публикуван в съответствие с клауза 18 от Правилата на сайта.

Смятам да си купя +180 Добави към любими Ревюто ми хареса +169 +360

Всички добре знаят, че номиналното бордово напрежение на леките автомобили е 12 волта. Може би в някои случаи може да е 24 волта, тъй като има и батерии за това напрежение, но ние не знаем за това :)…
Въпреки това, 12 волта не винаги е подходящо за много електронни устройства, които използват цифрова логика. В исторически план повечето логически чипове работят на 5 волта. Именно това напрежение често се осигурява в колата с помощта на зарядни устройства, адаптери, стабилизатори... Между другото, вече говорихме за такова зарядно в една от нашите статии „5 волтово зарядно за използване в кола“ . Освен това по същество тази статия е своеобразно продължение на статията, която цитирахме по-горе, само с едно изключение. Тук ще бъдат събрани всички възможни опции за преобразуване на 12 волта в 5 волта. Тоест ще анализираме сравнително необещаващи варианти с помощта на резистори и транзистори и ще говорим за микровъзли и схеми, използващи PWM за внедряване на преобразуватели на напрежение в кола от 12 до 5 волта. И така, да започваме.

Как да направите 5 волта от 12 волта с помощта на резистори

Използването на резистор за намаляване на захранващото напрежение на товара е един от най-неблагодарните методи. Това заключение може да се направи дори от самото определение за резистор. Резисторът е пасивен елемент от електрическа верига, който има определено съпротивление на електрически ток. Ключовата дума тук е „пасивен“. Всъщност такава пасивност не позволява гъвкава реакция на промените в напрежението, осигурявайки стабилизиране на захранването на товара.
Вторият недостатък на резистора е относително ниската му мощност. Няма смисъл да се използва резистор по-голям от 3-5 вата. Ако е необходимо да се разсее много мощност, тогава резисторът ще бъде твърде голям и токът при разсейваната мощност не е труден за изчисляване. I=P/U=3/12=0,25 A. Това е 250 mA. Това очевидно не е достатъчно нито за DVR, нито за навигатор. Поне със съответния резерв.
Все пак, в името на интереса и в името на тези, които се нуждаят от малък ток и нестабилизирано напрежение, ще разгледаме тази опция. Така че напрежението на бордовата мрежа на автомобила (превозното средство) е 14 волта, но са необходими 5 волта. 14-5 = 9 волта, които трябва да бъдат нулирани. Токът, да кажем, че товарният ток ще бъде същият 0,25 A с резистор от 3 вата. R=9/0,25=36 ома. Тоест, можете да вземете резистор 36 Ohm с консумация на ток на натоварване от 250 mA и той ще произведе захранващо напрежение от 5 волта.
Сега нека поговорим за по-„цивилизовани“ опции за преобразувател на напрежение от 12 до 5 волта.

Как да направите 5 волта от 12 волта с помощта на транзистор

Тази транзисторна схема не е най-лесната за производство, но е най-проста във функционалността. Сега говорим за факта, че веригата не е защитена от късо съединение или прегряване. Липсата на такава защита е недостатък. Уместността на тази схема може да се отдаде на онези времена, когато не е имало микросглобки (микросхеми) или преобразуватели. За щастие сега има много опции и тази опция, както и предишната, също може да се счита за една от възможните, но не и за предпочитане. Най-голямото предимство при варианта с резистори ще бъде активното изменение на съпротивлението поради използвания ценеров диод и транзистор. Именно тези радиоелементи могат да осигурят стабилизация. Сега за всичко по-подробно.

Първоначално транзисторът е затворен и не преминава напрежение. Но след като напрежението премине през резистора R1 и ценеровия диод VD1, той се отваря до ниво, съответстващо на напрежението на ценеровия диод. В края на краищата това е ценеровият диод, който осигурява референтното напрежение за основата на транзистора. В резултат на това транзисторът винаги е отворен (затворен) в пряка зависимост от входното напрежение. Така напрежението се намалява и стабилизира. Кондензаторите действат като някакъв вид "електрически буфери" в случай на внезапни скокове и спадове. Това дава на веригата повече стабилност. Така че транзисторната верига е доста функционална и приложима. Токът за захранване на товара тук ще бъде много по-голям. Така че, да кажем за транзистора, посочен в схемата KT815, това е ток от 1,5 A. Това вече е напълно достатъчно за свързване на навигатор, таблет или видеорекордер, но не всички наведнъж!

Как да направите 5 волта от 12 волта с помощта на микросхема

Микросхемите са заменили транзисторните възли. Техните предимства са очевидни. Тук дори не е нужно да сте инженер по електроника; можете да сглобите всичко без никаква представа как и какво работи. Въпреки че дори специалист няма да каже какво е зашил производителят на тази или онази микросхема в кутията, от които има много на нашия пазар. Това всъщност работи в наша полза; можем да изберем най-доброто за по-малко пари. Също така, предимствата на микросборките ще бъдат използването на всички видове защити, които не са били налични в предишните версии. Това е защита срещу късо съединение и прегряване. Обикновено това е по подразбиране. Сега нека разгледаме подобни примери.

Използването на такива микровъзли е оправдано, ако трябва да захранвате едно от устройствата, тъй като захранващият ток е сравним с предишния вариант, около 1,5 A. Токът обаче ще зависи и от тялото на модула. По-долу са същите микросхеми, но в различни видове пакети. В тези случаи захранващият ток ще бъде около 100 mA. Това е опция за консуматори с ниска мощност. Във всеки случай инсталираме радиатори на микросхемите.

Така че, ако свържете няколко устройства, ще трябва да свържете микровъзлите паралелно, по един чип за всяко устройство. Съгласете се, това не е напълно правилен вариант. Тук е по-добре да следвате пътя на увеличаване на изходния захранващ ток и повишаване на ефективността. Това е именно опцията, която ни предлагат PWM микросхемите. Повече за него...

Как да направите 5 волта от 12 волта с помощта на PWM чип

Ще говорим съвсем накратко и непрофесионално за широчинно-импулсната модулация. Цялата му същност се свежда до факта, че захранването се подава не от постоянен ток, а от импулси. Честотата на импулсите и техният обхват са избрани по такъв начин, че захранващият товар да получава захранване, сякаш токът е постоянен, тоест няма отклонения в работата, изключвания, мигания и др. Въпреки това, поради факта, че токът е импулсен и поради факта, че е прекъсващ, всички елементи на веригата вече работят със своеобразни „почивки“. Това ви позволява да спестите от потреблението и също така да облекчите натоварването на работните елементи на веригата. Именно поради това импулсните захранвания и преобразувателите са толкова малки и толкова „отдалечени“. Използването на PWM ви позволява да увеличите ефективността на веригата до 95-98 процента. Повярвайте ми, това е много добър показател. И така, ето диаграма за преобразувател от 12 до 5 волта с помощта на PWM.

Ето как изглежда тя "на живо".

Повече подробности за тази опция можете да намерите в същата статия за 5-волтовото зарядно устройство, което споменахме по-рано.

Обобщавайки преобразувателя на напрежение от 12 до 5 волта

Всички вериги и опции за преобразуване, за които ви казахме в тази статия, имат право на живот. Най-простият вариант с резистор ще бъде незаменим за опцията, когато трябва да свържете нещо с ниска мощност и не изисква стабилизирано напрежение. Да кажем чифт светодиоди, свързани последователно. Между другото, можете да научите за свързването на светодиоди към 12 волта от статията „Как да свържете светодиод към 12 волта“.
Вторият вариант ще бъде подходящ, когато имате нужда от конвертор сега, но нямате време или възможност да отидете до магазина. Можете да намерите транзистор и ценеров диод в почти всяко оборудване за отписване.
Използването на микросхеми е една от най-често срещаните опции днес. Е, микросхемите с ШИМ са това, за което става дума. Точно така се виждат най-обещаващите и печеливши опции за преобразуватели на напрежение от 12 до 5 волта.
И накрая, от гледна точка на хронологията на статията, но не и от гледна точка на информационното съдържание, искахме да ви напомним как захранването трябва да бъде свързано към USB конектори, независимо дали са мини или микро конектори.

Сега можете не само да изберете и сглобите версията на конвертора, от която се нуждаете, но и да го свържете към вашето електронно устройство чрез USB конектор, като се фокусирате върху приетите стандарти за мощност.

Получава се поради използването на радиокомпоненти с малък размер. Поради факта, че работят в ключов режим, те практически не излъчват топлина, което позволява да се избегнат радиаторите.

Описание на работата на 5-волтово импулсно захранване (UPS)

Чрез съпротивления R1, R3, R5, R7 работните точки на транзисторите VT1, VT2 се настройват на границата на режима на прекъсване. Транзисторите все още са заключени, но проводимостта на зоната на колектор-емитер е повишена и дори леко увеличение на потенциала в основата води до отваряне на транзисторите: т.е. напреженията на вторичните намотки, които се използват за контрол, са намалени.

За да се създадат условия за автоматично генериране, би било възможно допълнително да се подобри проводимостта на транзисторите, но е нежелателно да се направи това чрез допълнително увеличаване на напрежението в основата, тъй като проводимостта ще бъде различна за различните транзистори и ще се промени като температурата се променя. В тази връзка се използват съпротивления R2, ​​R6, свързани паралелно на транзисторите.

Когато UPS е включен, изглаждащият капацитет C1 се зарежда чрез съпротивление R4, което предпазва диодния мост VD1 от претоварване. Пристигането на входното напрежение създава напрежение на изхода на тригерния делител, изграден върху съпротивления R2 и R6. Това напрежение се прилага към осцилаторната верига от първичната намотка на трансформатора Т1 и капацитета С2.

Във вторичната намотка II се индуцира EMF сигнал. Мощността на този сигнал е достатъчна, за да постави транзистора VT1 в режим на насищане, тъй като в първия момент през него не протича ток поради самоиндукцията на трансформатора T1. След това токът започва да тече от вторичната намотка II, която поддържа транзистора VT1 отворен. Транзисторът VT2 е напълно затворен по време на този полупериод на осцилаторния режим. Той се задържа в това положение от ЕМП, възникващ във вторичната намотка III.

След зареждане на капацитет C2, токът, протичащ през транзистора VT1, изчезва и той се затваря. Във втория полупериод на колебателния режим във веригата (T1, C2), токът в първия момент, когато транзисторите са все още заключени, протича през второто рамо на задействащия делител (съпротивление R6 и колектор-емитер секция на транзистора VT2 са свързани паралелно). Транзисторът VT2 се отключва по подобен начин и след това е в отворено състояние.

След като капацитетът C2 се разреди, токът през транзистора VT2 изчезва и той се затваря. Следователно токът протича през транзисторите само когато те са напълно отворени и имат най-малката секция колектор-емитер и следователно мощността на топлинните загуби е малка.

HF колебанията се коригират от диоди VD2, VD3, пулсациите се изглаждат от капацитет C3. Изходното напрежение се настройва постоянно с помощта на ценеров диод VD4. Към изхода на захранването е възможно да се включи товар с консумация на ток до 40 mA. При по-голяма консумация на ток, нискочестотната пулсация се увеличава и изходното напрежение намалява.

Леко нагряване на транзисторите, което не зависи от тока на натоварване, се дължи на факта, че през транзисторите преминава ток, когато 1-вият транзистор все още не е имал време да се затвори напълно, а 2-рият вече е започнал да се отваря . има възможност за прилагане до затваряне на изхода, чийто ток е 200 mA.

Подробности за импулсното захранване

Трансформаторът е изработен от феритна магнитна сърцевина под формата на пръстен K10x6x5, клас 1000NN. Намотки I, II, III, IV са навити с проводник PELSHO-0,07 и имат съответно 400, 30, 30, 20+20 навивки. За да се увеличи надеждността, всяка намотка трябва да бъде добре изолирана с тънък лакиран плат или трансформаторна хартия. Магнитното ядро ​​може да се използва с произволна пропускливост и размери. Капацитет C2 - KM-4 за номинално напрежение най-малко 250 V.

Ако няма кондензатори с високо напрежение с малък размер, вместо C1 е възможно да се използват пет кондензатора KM-5 от тип N90, свързани паралелно с капацитет 0,15 μF. Капацитет C3 - K53-16 или всеки малък. Всички съпротивления са марка S2-23, MLT или други малогабаритни.

Някак си наскоро попаднах на схема в интернет за много просто захранване с възможност за регулиране на напрежението. Напрежението може да се регулира от 1 волта до 36 волта, в зависимост от изходното напрежение на вторичната намотка на трансформатора.

Разгледайте внимателно LM317T в самата схема! Третият крак (3) на микросхемата е свързан към кондензатор C1, т.е. третият крак е INPUT, а вторият крак (2) е свързан към кондензатор C2 и резистор 200 Ohm и е OUTPUT.

Използвайки трансформатор, от мрежово напрежение от 220 волта получаваме 25 волта, не повече. По-малко е възможно, не повече. След това изправяме всичко с диоден мост и изглаждаме пулсациите с кондензатор C1. Всичко това е описано подробно в статията за това как да се получи постоянно напрежение от променливо напрежение. И тук е нашият най-важен коз в захранването - това е високостабилен чип за регулатор на напрежение LM317T. Към момента на писане цената на този чип беше около 14 рубли. Дори по-евтино от един бял хляб.

Описание на чипа

LM317T е регулатор на напрежение. Ако трансформаторът произвежда до 27-28 волта на вторичната намотка, тогава можем лесно да регулираме напрежението от 1,2 до 37 волта, но не бих вдигнал лентата до повече от 25 волта на изхода на трансформатора.

Микросхемата може да бъде изпълнена в пакет TO-220:

или в корпус D2 Pack

Може да пропуска максимален ток от 1,5 ампера, което е достатъчно за захранване на вашите електронни джаджи без спад на напрежението. Тоест, можем да изведем напрежение от 36 волта с текущо натоварване до 1,5 ампера и в същото време нашата микросхема все още ще изведе 36 волта - това, разбира се, е идеално. В действителност части от волта ще паднат, което не е много критично. При голям ток в товара е по-препоръчително да инсталирате тази микросхема на радиатор.

За да сглобим веригата, се нуждаем от променлив резистор от 6,8 килоома или дори 10 килоома, както и постоянен резистор от 200 ома, за предпочитане от 1 ват. Е, поставихме кондензатор от 100 µF на изхода. Абсолютно проста схема!

Монтаж в хардуер

Преди това имах много лошо захранване с транзистори. Помислих си, защо да не го преправя? Ето и резултата ;-)


Тук виждаме внесения диоден мост GBU606. Предназначен е за ток до 6 ампера, което е повече от достатъчно за нашето захранване, тъй като ще достави максимум 1,5 ампера към товара. Инсталирах LM на радиатора с помощта на паста KPT-8 за подобряване на топлообмена. Е, всичко останало, мисля, ви е познато.


И ето един допотопен трансформатор, който ми дава напрежение от 12 волта на вторичната намотка.


Внимателно опаковаме всичко това в кутията и премахваме кабелите.


И така, какво мислите? ;-)


Минималното напрежение, което получих, беше 1,25 волта, а максималното беше 15 волта.



Задавам всяко напрежение, в този случай най-често срещаните са 12 волта и 5 волта



Всичко работи отлично!

Това захранване е много удобно за регулиране на скоростта на мини бормашина, която се използва за пробиване на платки.


Аналози на Aliexpress

Между другото, на Али можете веднага да намерите готов комплект от този блок без трансформатор.


Твърде мързеливи да събирате? Можете да закупите готов 5 Amp за по-малко от $2:


Можете да го видите на това връзка.

Ако 5 ампера не са достатъчни, тогава можете да погледнете 8 ампера. Това ще бъде достатъчно дори за най-опитен електронен инженер:


Направи си сам 5V 2A захранване

Направи си сам захранване 5V 2A

Как да направите захранване със собствените си ръце, това ще бъде обсъдено в тази статия. Стабилизираното изходно напрежение на устройството е 5 волта, номиналният ток на натоварване е 2 ампера. Изходът на захранването е защитен от късо съединение. Схематичната диаграма на устройството е показана на фигура 1.

Използва се във веригата унифициран трансформатор с нажежаема жичка TN-220-50. Данните за него можете да видите в таблицата по-долу.

TN2-127/220-50, параметри

Тези трансформатори имат няколко модификации. Следователно връзката на първичната намотка е различна. Ако трансформаторът е проектиран само за напрежение от 220 волта, тогава това напрежение трябва да бъде свързано към клеми 1 и 5 на първичната намотка, вижте Фигура 2.

TN2-127/220-50, схема на свързване

Ако трансформаторът има 127 в своето обозначение, тогава неговата верига е показана на фигура 3. В този случай ще трябва също да поставите джъмпер между клеми 2 и 4 на първичната намотка. Изходното напрежение от 6,3 волта AC се подава към токоизправителен мост, състоящ се от четири диода KD202V, можете да използвате и готов мост за ток от поне четири ампера. Например от вносни, това е RS401, KBL005. Шест амперни моста - KBU6A, RS601, BR605, KBPC6005и т.н. Постоянното напрежение на филтърния кондензатор ще бъде приблизително 6,6 × 1,41 = 8,8 волта. Основата на стабилизатора е микросхемата K157HP2, която включва източник на референтно напрежение с устройство за управление на времето за включване и изключване, усилвател на сигнала за грешка и регулиращ елемент с текуща термична защита. Има всичко необходимо! Вярно е, че микросхемата включва още два транзистора за генератора на изтриване и тока на намагнитване на магнетофони (микросхемата е магнетофон), но ние няма да ги използваме. Схемата използва мощен композитен транзистор KT829A (схема на Дарлингтън) като регулиращ транзистор. В краен случай можете да използвате по-малко мощен транзистор KT972A или съответни вносни, като TIP120, 121,122, които имат колекторен ток от пет ампера.

И така, както беше споменато по-горе, веригата има щифт за включване / изключване - 9. За да включите стабилизатора, трябва да приложите напрежение от поне два волта към този щифт. В първия момент след подаване на напрежение към входа на стабилизатора, това напрежение се генерира от веригата R1 и C2. По време на протичането на зарядния ток на този кондензатор, самият стабилизатор има време да се включи и част от изходното му напрежение през резистора за обратна връзка също се подава към пин 9. Това е напрежението на задържане за поддържане на стабилизатора в работно състояние. Пин 8 на микросхемата е изходното напрежение на източника на референтно напрежение. За тази микросхема това напрежение е 1,3 волта. C8 е филтърен кондензатор и в същото време забавящ кондензатор за включване на стабилизатора. По този начин, ако вашият стабилизатор не се включи, ще трябва да увеличите капацитета на кондензатора C2. Тези. увеличете времето за зареждане на този кондензатор, така че стабилизаторът да има време да се включи.

За да изключите стабилизатора, трябва да натиснете бутона SA3 – Stop. Той ще заобиколи пин 9 на DA1 към общия проводник, напрежението на отваряне ще изчезне и стабилизаторът ще се затвори. Отлична микросхема, напрежението на изключен стабилизатор в моя случай е само 7,6 mV. Ще се случи същото, т.е. Стабилизаторът ще се изключи, когато възникне късо съединение в неговата изходна верига. Отварящото напрежение също ще изчезне. Няма да се подава напрежение към пин 9 през резистор R1, тъй като вече зареденият DC кондензатор има много високо съпротивление. Веригата може да остане в това състояние толкова дълго, колкото желаете. За да рестартирате стабилизатора, трябва или да премахнете захранващото напрежение и да го подадете отново, или да натиснете бутона за стартиране. В този случай напрежението на отваряне ще бъде подадено към щифт 9 през резистор R1.

Можете да регулирате изходното напрежение на стабилизатора с помощта на резистор R4. При ток на натоварване от 2 ампера и спад на напрежението в управляващия транзистор от 8,8-5 = 3,5 волта, мощността, освободена върху него, ще бъде равна на P = U x I = 3,5 x 2 = 7 W. От това следва, че транзисторът се нуждае от подходящ радиатор, чиято площ може да бъде оценена, като посетите страницата със статията „Изчисляване на радиатори“. Изчислих го и се оказа около 200 см2.

В сайта има още едно захранване със същия чип, при интерес може да разгледате статията « » или тук « » . Това е всичко за сега. Късмет. К.В.Ю.
Изтеглете статията „Направи си сам 5V 2A захранване“