Блок харчавання 12В сваімі рукамі. Самаробны блок сілкавання: схема

Вырабіць блок харчавання 12В сваімі рукамі нескладана, але для гэтага вам спатрэбіцца вывучыць трохі тэорыі. У прыватнасці, з якіх вузлоў складаецца блок, за што адказвае кожны элемент вырабы, асноўныя параметры кожнага. Таксама важна ведаць, якія трансфарматары неабходна выкарыстоўваць. Калі няма прыдатнага, то можна пераматаць другасную абмотку самастойна для атрымання патрэбнага напружання на выхадзе. Нялішнім будзе даведацца аб метадах тручэння друкаваных плат, а таксама пра выраб корпуса блока харчавання.

Кампаненты блока харчавання

Асноўны элемент любога блока харчавання - гэта паніжальны трансфарматар. Пры яго дапамозе адбываецца зніжэнне напружання ў сеткі (220 Вольт) да 12 В. У канструкцыях, разгледжаных ніжэй, можна выкарыстоўваць як самаробныя трансфарматары з пераматаць другаснай абмоткай, так і гатовыя вырабы, без мадэрнізацыі. Трэба толькі ўлічваць усе асаблівасці і праводзіць правільны разлік перасеку провада і колькасці віткоў.

Другі элемент па важнасці - гэта выпрамнік. Вырабляецца ён з аднаго, двух альбо чатырох паўправадніковых дыёдаў. Усё залежыць ад тыпу схемы, па якой збіраецца самаробны блок харчавання. Напрыклад, для рэалізацыі падваення напружання трэба выкарыстоўваць два паўправадніка. Для выпроствання без павелічэння дастаткова аднаго, але лепш ужыць брук схему (усе пульсацыі току згладжваюцца). Пасля выпрамніка абавязкова наяўнасць электралітычнай кандэнсатара. Пажаданая ўстаноўка стабилитрона з падыходнымі параметрамі, ён дазваляе на выхадзе зрабіць стабільнае напружанне.

Што такое трансфарматар

Трансфарматары, якія выкарыстоўваюцца для выпрамнікоў, маюць наступныя кампаненты:

1. Стрыжань (магнитопровод, выраблены з металу альбо ферромагнетика).
2. Сеткавую обмоту (першасная). Засілкоўваецца ад 220 Вольт.
3. Другасную абмотку (паніжальную). Служыць для падлучэння выпрамніка.

Цяпер аб усіх элементах больш падрабязна. Стрыжань можа мець любую форму, але найбольш распаўсюджаныя Ш-вобразныя і U-вобразныя. Радзей сустракаюцца тараідальны, але ў іх спецыфіка іншая, часцей ужываюцца ў інвертарам (пераўтваральніках напругі, напрыклад, з 12 ў 220 Вольт), чым у звычайных выпроствальнага прыладах. Блок харчавання 12В 2А мэтазгодней рабіць з выкарыстаннем трансфарматара, які мае Ш-вобразны або U-вобразны стрыжань.

Абмоткі могуць размяшчацца як адзін на адным (спачатку першасная, а пасля другасная), на адным каркасе, так і на двух шпульках. У якасці прыкладу можна прывесці трансфарматар з U-вобразным стрыжнем, на якім маюцца дзве шпулькі. На кожнай з іх праведзена намотка паловы першаснай і другаснай абмотак. Пры падключэнні трансфарматара патрабуецца злучаць высновы паслядоўна.

Як вырабіць разлік трансфарматара

Дапусцім, вы вырашылі наматаць другасную абмотку трансфарматара самастойна. Для гэтага вам трэба будзе даведацца велічыню галоўнага параметру - напружання, якое можна будзе зняць з аднаго вітка. Гэта самы просты спосаб, якім можна скарыстацца пры вырабе трансфарматара. Нашмат складаней вылічыць усе параметры, калі патрабуецца намотка не толькі другаснай, але і першаснай абмоткі. Неабходна для гэтага ведаць перасек магнитопровода, яго пранікальнасць і ўласцівасці. Калі разлічваць блок харчавання 12В 5А самому, то гэты варыянт атрымліваецца больш дакладным, чым падладжвацца пад гатовыя параметры.

Першасную абмотку намотваць складаней, чым другасную, бо ў ёй можа быць некалькі тысяч віткоў тонкага провада. Можна спрасціць задачу і самаробны блок харчавання вырабіць пры дапамозе адмысловага станка.

Каб разлічыць другасную абмотку, трэба наматаць 10 віткоў тым провадам, які плануеце выкарыстаць. Збярыце трансфарматар і, выконваючы тэхніку бяспекі, падключыце яго першасную абмотку да сеткі. Правядзіце замер напружання на высновах другаснай абмоткі, атрыманае значэнне падзеліце на 10. Цяпер лік 12 падзеліце на атрыманае значэнне. І атрымліваеце колькасць віткоў, неабходнае для выпрацоўвання 12 Вольт. Можна дадаць трохі, каб кампенсаваць падзенне напружання (досыць павялічыць на 10%).

Дыёды для блока харчавання

Выбар паўправадніковых дыёдаў, якія выкарыстоўваюцца ў выпрамніка блока харчавання, наўпрост залежыць ад таго, якія значэння параметраў трансфарматара неабходна атрымаць. Чым больш сіла току на другаснай абмотцы, тым больш магутны дыёды неабходна выкарыстоўваць. Перавагу варта аддаваць тым дэталяў, якія выраблены на аснове крэмнія. Але не варта браць высокачашчынныя, так як яны не прызначаныя для выкарыстання ў выпроствальнага прыладах. Іх асноўнае прызначэнне - дэтэктаванне высокачашчыннага сігналу ў радыўпрыёмных і перадаюць прыладах.

Ідэальнае рашэнне для маламагутных блокаў харчавання - гэта прымяненне дыёдных зборак, блок харчавання 12В 5А з іх дапамогай можна размясціць у значна меншым корпусе. Дыёдныя зборкі - гэта набор з чатырох паўправадніковых дыёдаў. Выкарыстоўваюцца яны выключна для выпроствання пераменнага току. Працаваць з імі значна зручней, ня трэба рабіць шмат злучэнняў, дастаткова на два высновы падаць напружанне ад другаснай абмоткі трансфарматара, а з пакінутых зняць сталае.

стабілізацыя напружання

Пасля вырабу трансфарматара абавязкова правядзіце замер напружання на высновах яго другаснай абмоткі. Калі яно перавышае значэнне 12 Вольт, то неабходна правесці стабілізацыю. Нават самы просты блок харчавання 12В дрэнна будзе працаваць без гэтага. Варта ўлічыць, што ў сілкавальнай сеткі велічыня напружання нясталая. Падключыце вальтметр да разеткі і правядзіце замеры ў розны час. Так, напрыклад, днём яно можа падскочыць да 240 Вольт, а ўвечары апусціцца нават да 180. Усё залежыць ад нагрузкі на лінію электраперадач.

Калі ў вас у першаснай абмотцы трансфарматара змяняецца напружанне, то яно будзе нестабільна і ва другаснай. Каб кампенсаваць гэта, трэба ўжыць прылады, званыя стабілізатарамі напружання. У нашым выпадку можна выкарыстоўваць стабилитроны з падыходнай велічынёй параметраў (тока і напругі). Стабилитронов мноства, падбярыце неабходныя элементы да таго, як рабіць 12В блок харчавання.

Існуюць і больш «прасунутыя» элементы (тыпу КР142ЕН12), якія ўяўляюць сабой камплект з некалькіх стабилитронов і пасіўных элементаў. Іх характарыстыкі нашмат лепш. Таксама сустракаюцца і замежныя аналагі падобных прылад. Неабходна пазнаёміцца з гэтымі элементамі да таго, як зрабіць 12В блок харчавання вы вырашыце самастойна.

Асаблівасці імпульсных блокаў сілкавання

Блокі сілкавання такога тыпу знайшлі шырокае прымяненне ў персанальных кампутарах. У іх на выхадзе маецца два значэння напружання: 12 Вольт - для харчавання прывадаў дыскаводаў, 5 Вольт - для функцыянавання мікрапрацэсараў і іншых прылад. Адрозненне ад простых блокаў сілкавання складаецца ў тым, што на выхадзе сігнал не пастаянны, а імпульсны - па форме падобны на прастакутнікі. У першы перыяд часу сігнал з'яўляецца, у другой ён роўны нулю.

Таксама маюцца адрозненні і ў схеме прылады. Для нармальнага функцыянавання самаробны імпульсны блок харчавання мае патрэбу ў выпроствання сеткавага напружання без папярэдняга паніжэння яго значэння (на ўваходзе адсутнічае трансфарматар). Выкарыстоўваць імпульсныя блокі харчавання можна як самастойныя прылады, так і іх мадэрнізаваныя аналагі - акумулятарныя батарэі. У выніку можна атрымаць найпросты бесперабойнік, прычым яго магутнасць будзе залежаць ад параметраў блока харчавання і тыпу выкарыстоўваюцца батарэй.

Як атрымаць бесперабойнае харчаванне?

Блок харчавання дастаткова падключыць паралельна акумулятарнай батарэі, каб пры выключэнні электрычнасці ўсе прылады працягнулі працаваць у нармальным рэжыме. Пры падключанай сеткі блок харчавання вырабляе зарадку батарэі, прынцып падобны з працай электразабеспячэння аўтамабіля. А калі бесперабойны блок харчавання 12В адключаеце ад сеткі, адбываецца падача напружання на ўсю апаратуру ад акумулятара.

Але бываюць выпадкі, калі неабходна на выхадзе атрымаць сеткавае напружанне 220 Вольт, напрыклад, для харчавання персанальных кампутараў. У гэтым выпадку спатрэбіцца ўкараненне ў схему інвертар - прылады, якое пераўтворыць пастаяннае напружанне 12 Вольт ў пераменнае 220. Схема аказваецца складаней, чым у простага блока харчавання, але сабраць яго можна.

Фільтраванне і адсячэнне зменнай складніку

Важнае месца ў выпроствальнага тэхніцы займаюць фільтры. Зірніце на блок харчавання 12В, схема якога найбольш распаўсюджаная. Яна складаецца з дыёднага моста, кандэнсатара, супраціву. Фільтры адсякаюць усе лішнія гармонікі, пакідаючы на выхадзе блока харчавання пастаяннае напружанне. Напрыклад, найпросты фільтр - гэта электралітычнай кандэнсатар з вялікай ёмістасцю. Калі зірнуць на яго працу пры сталым і пераменным высілках, то становіцца ясны яго прынцып функцыянавання.

У першым выпадку ён мае пэўны супраціў і ў схеме замяшчэння ён можа быць заменены на пастаянны рэзістар. Актуальна гэта для правядзення разлікаў па тэарэме Кірхгофа.

У другім выпадку (пры праходжанні пераменнага току) кандэнсатар становіцца правадыром. Іншымі словамі, яго можна замяніць перамычкай, у якой няма супраціву. Яна злучыць абодва выхаду. Пры больш падрабязным вывучэнні можна ўбачыць, што зменная складнік сыдзе, бо выхады замыкаюцца падчас праходжанні току. Застанецца толькі пастаяннае напружанне. Акрамя таго, для хуткага разраду кандэнсатараў які збіраецца блок харчавання 12В сваімі рукамі неабходна на выхадзе укамплектаваць рэзістарам з вялікім супрацівам (3-5 Мом).

выраб корпуса

Для вырабу корпуса блока харчавання ідэальна падыдуць алюмініевыя куткі і пласціны. Спачатку неабходна зрабіць своеасаблівы шкілет канструкцыі, які пасля можна абшыць лістамі з алюмінія прыдатнай формы. Для памяншэння вагі блока харчавання можна ў якасці ашалёўкі выкарыстоўваць больш тонкі метал. Вырабіць блок харчавання 12В сваімі рукамі з такіх падручных матэрыялаў нескладана.

Ідэальна падыдзе корпус ад мікрахвалевай печы. Па-першае, метал дастаткова тонкі і лёгкі. Па-другое, калі зрабіць усё акуратна, то лакафарбавае пакрыццё не пашкодзіцца, таму знешні выгляд застанецца прывабным. Па-трэцяе, памер ашалёўкі мікрахвалевай печы даволі вялікі, што дазваляе зрабіць практычна любы корпус.

Выраб друкаванай платы

Падрыхтуйце фальгіраваны тэксталіт, для гэтага апрацуйце металічны пласт растворам салянай кіслаты. Калі такога няма, то можна выкарыстоўваць электраліт, заліваюць у акумулятарныя батарэі аўтамабіляў. Гэтая працэдура дазволіць абястлусціць паверхню. Працуйце ў гумовых пальчатках, каб выключыць трапленне раствораў на скуру, бо можна атрымаць наймацнейшы апёк. Пасля гэтага прамыйце вадой з даданнем соды (можна мыла, каб нейтралізаваць кіслату). І можна наносіць малюнак друкаванай платы.

Зрабіць малюнак можна як з дапамогай спецыяльнай праграмы для кампутараў, так і ўручную. Калі вы робіце звычайны блок харчавання 12В 2А, а не імпульсны, то колькасць элементаў мінімальна. Тады пры нанясенні малюнка можна абысціся без праграм для мадэлявання, дастаткова нанесці яго на паверхню фальгі перманентным маркерам. Пажадана зрабіць два-тры пласта, даўшы папярэдняга высахнуць. Нядрэнныя вынікі можа даць прымяненне лаку (напрыклад, для пазногцяў). Праўда, малюнак можа выйсці няроўным з-за пэндзля.

Як пратравіць плату

Падрыхтаваную і прасушаную плату змесціце ў раствор хлоркавае жалеза. Насычанасць яго павінна быць такі, каб медзь як мага хутчэй раз'ядае. Калі працэс ідзе павольна, то рэкамендуецца павялічыць канцэнтрацыю хлоркавае жалеза ў вадзе. Калі і гэта не дапамагае, то паспрабуйце нагрэць раствор. Для гэтага набярыце ў ёмістасць ваду, усталюеце ў яе слоік з растворам (не забывайце аб тым, што яго пажадана захоўваць у пластыкавай або шкляной тары) і награвайце на павольным агні. Цёплая вада будзе награваць раствор хлоркавае жалеза.

Калі ў вас шмат часу альбо няма хлоркавае жалеза, то скарыстайцеся сумессю з солі і меднага купарваса. Плата падрыхтоўваецца аналагічным чынам, пасля чаго змяшчаецца ў раствор. Недахоп спосабу - плата блока харчавання труціцца вельмі павольна, спатрэбяцца амаль суткі для поўнага знікнення ўсёй медзі з паверхні тэксталіту. Але за адсутнасцю лепшага, можна выкарыстоўваць і такі варыянт.

мантаж кампанентаў

Пасля працэдуры тручэння вам спатрэбіцца ополоснуть плату, ачысціць ад ахоўнага пласта дарожкі, абястлусціць іх. Азначце размяшчэнне ўсіх элементаў, прасвідруйце адтуліны для іх. Больш 1,2-мм свердзел не варта ўжываць. Усталюйце ўсе элементы і прылітаваць іх да дарожках. Пасля гэтага неабходна усе дарожкі пакрыць пластом волава, т. Е. Вырабіць іх луджаным. Выраблены блок харчавання 12В сваімі рукамі з луджанай мантажных дарожак праслужыць вам нашмат даўжэй.