Termokings.ru

Домашний Мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Где взять нужный трансформатор для блока питания

Где взять нужный трансформатор для блока питания?

Магнитопровод низкочастотного трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.

Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.

Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.

2, 5 – стержневые,

Правда, кольцевых штампованных магнитопроводов я никогда не видел.

Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.

Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с штампованными броневым поз.1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.

Подробнее о магнитопроводах в главе – «Разборка и сборка трансформаторов».

Вернуться наверх к меню

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

Дополнительная полезная информация

Для ускорения и упрощения расчетов вам могут понадобиться:

  1. Комплекты DAK (Design Accelerator Kit). Все подобные комплекты содержат уже функционирующую плату импульсного источника питания либо перечень деталей и печатную плату. С их помощью можно собрать функционирующий источник питания, а также полную документацию к нему.
  2. Справочник проектировщика, включающий:
  • руководство по выбору изделия;
  • перечень Datasheet на изделия;
  • перечень Application notes;
  • идеи по проектированию;
  • описания на Design Accelerator Kits.
  • Фирменный компакт диск от Power Integrations с программами для ускорения расчета источника питания PI Expert Suite ver 5.0 и PIXIs (ver. 1.5), а также полный набор документов, необходимых для разработки.

Подбор напряжений для вторичных обмоток

Зная необходимое напряжение на выходе выпрямителя после электролитических конденсаторов, можно приблизительно рассчитать необходимое напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора.

Числовое значение постоянного напряжения после диодного моста и сглаживающих конденсаторов возрастет примерно в 1,3..1,4 раза, по сравнению с переменным напряжением, подаваемым на вход такого выпрямителя.

В моем случае, для питания УМЗЧ нужно двуполярное постоянное напряжение — по 35 Вольт на каждом плече. Соответственно, на каждой вторичной обмотке должно присутствовать переменное напряжение: 35 Вольт / 1,4 =

По такому же принципу я выполнил приблизительный расчет значений напряжения для других вторичных обмоток трансформатора.

Другие варианты импульсных блоков питания

Какие ещё есть варианты питания 12-вольтового шуруповёрта? Первое, что приходит на ум, — БП от ноутбука. Прелесть решения заключается в том, что, в отличие от предложенных драйверов и электронных трансформаторов, подобные блоки питания могут быть и на 15, и на 19 В. То есть подобрав соответствующий БП, можно питать им инструмент на 14 и 18 В.

К сожалению, такой вариант работать не будет, поскольку блоки питания от ноутбука не смогут обеспечить необходимым током даже самый простой и маломощный шуруповёрт. Максимум, что можно от них получить, — 4–5 А. Десятиамперных БП этого типа просто не существует.

Этот достаточно мощный БП для 19-вольтового ноутбука выдаст ток не более 4,75 А

Использование универсальных БП

Какие у нас ещё есть варианты? Можно использовать для питания шуруповёрта так называемые универсальные блоки питания. На фото, приведённом ниже, БП выдает сразу несколько напряжений и подходит для питания как 12-вольтового, так и 18-вольтового инструмента мощностью до 120 Ватт.

Мощный универсальный импульсный блок питания

Но тут опять всё упирается в цену. Стоимость такого БП окажется выше цены на сам инструмент, а вдобавок мы получаем за эти деньги кучу переходников, которые будут валяться без дела.

Самодельный блок питания для шуруповёрта

Если мы имеем знания по электронике, то сможем собрать импульсный блок питания для шуруповёрта своими руками — соответствующих схем много. В качестве примера рассмотрим относительно простую конструкцию.

Схема самодельного импульсного блока питания для шуруповёрта

Как она работает? Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом, собранным на диодах VD1–VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на мощный двухтактный автогенератор, собранный на полевых транзисторах VT2, VT3 и трансформаторе Т1, обеспечивающим вместе с обмоткой 2 трансформатора Т2 автогенератору положительную обратную связь.

Цепь, собранная на транзисторе VT1, обеспечивает начальный запуск генератора и после этого в процессе не участвует — её блокирует диод VD8. Нагрузкой автогенератора служит понижающий трансформатор Т2. Пониженное напряжение с его обмотки 3 выпрямляется мостом VD7, сглаживается конденсатором С5 и подаётся на инструмент. Ёмкость конденсатора выбрана достаточно большая для обеспечения высокого пускового тока шуруповёрта.

Читать еще:  Стационарные электрические фуганки: виды и характеристики

Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера 12х8х3. Все обмотки одинаковы и имеют по 20 витков провода ПЭВ 0.33. Т2 намотан на кольце 40х25х11. Обмотка 1 имеет 100 витков провода ПЭВ 0.54. Обмотка 2 — 9 витков провода ПЭВ 0.33, обмотка 3 — 13 витков провода ПЭВ 0.96. Феррит бывает марки 1000НМ, 2000НМ или 3000НМ. Диодный мост VD4 можно собрать на четырёх быстродействующих диодах, выдерживающих ток 10 А. Транзисторы VT2 и VT3 необходимо установить на радиаторы.

Полезно! Предлагаемый блок питания рассчитан на выходное напряжение 18 В. Если необходимо получить другое напряжение, достаточно изменить количество витков обмотки 3 трансформатора Т2.

Использование БП от компьютера

Ну и закончим разговор об импульсных блоках питания переделкой компьютерного блока питания для работы с шуруповёртом 12 В. Да, он будет великоват, но зато купить такой блок, конечно, БУ можно недорого, а переделка очень проста. Правда, питать он сможет только 12-вольтовый инструмент. При желании, конечно, можно переделать БП компьютера и на 18 В, но переделка достаточно сложна и потребует глубоких знаний в электронике. Перед покупкой БП смотрим, выдаст ли он необходимый нам ток по шине 12 В. (Все выдаваемые им токи указаны прямо на корпусе).

Этот БП в состоянии выдать 11 А по 12-вольтовой шине, 1 и 13 А — по шине 2

Как видим на фото, выдаст и даже с запасом — если соединить шины параллельно, можно получить ток в 24 А. Можно было бы взять устройство и слабее, но что есть, то есть. Вскрываем прибор, вынимаем плату и выпаиваем все провода шлейфов питания, оставив лишь зелёный (включение БП), два чёрных, два жёлтых (шина 1+12 В) и красный (+5 В).

Такой пучок проводов нам просто не нужен, лишние выпаиваем

Полезно! Если мы хотим увеличить мощность, соединив 12-вольтовые шины параллельно, то оставляем и два жёлто-чёрных провода — шина 2 + 12 В.

Соединяем чёрный с чёрным, жёлтый с жёлтым. По два мы оставили для увеличения общего их сечения и меньшего падения напряжения. Теперь зелёный впаиваем на место любого из выпаянных чёрных. Этим мы дадим команду на безусловное включение блока питания при подаче на него сетевого напряжения.

Остался красный. Зачем он нужен? Дело в том, что некоторые БП контролируют наличие нагрузки на шине +5 В. Без нагрузки они просто сразу выходят в защиту. Итак, подключаем наш доработанный источник к сети и измеряем напряжение между чёрными и жёлтыми проводами. Есть 12 В?

Подключаем к этим же проводам автомобильную лампочку. Напряжение пропало? Блоку питания нужна базовая нагрузка. Между чёрными и красным проводами подключаем небольшую нагрузку — ту же 12-вольтовую лампочку от автомобильных габаритов. Если БП не отключается, то нагрузка не нужна, и красный провод можно выпаять. Осталось собрать БП, а к чёрным и жёлтым проводам припаять колодку — к ней будет подключаться инструмент. Чёрный провод будет минусом, жёлтый — плюсом питания.

Вот и всё, подключаем шуруповёрт к БП, включаем шнур питания источника в сеть, щёлкаем выключателем (если он есть) и работаем.

Если такого выключателя нет, то блок питания запустится сразу после подключения к розетке

Блок питания для автомагнитолы

У вас ведь по-любому завалялась старая магнитола где-нибудь в гараже?

Почему бы не сделать музыку в гараж?

Техническое задание

Да, вопрос решается с помощью небольшого автомобильного аккумулятора. Но его работа ограничена по времени, да и заряжать его каждый раз – ну уж извините. Поэтому в данной статье пойдет речь о том, как же собрать своими силами простейший высоко стабилизированный блок питания для магнитолы, работающий от сети 220 Вольт.

Итак, наша главная задача – получить из переменного напряжения 220 Вольт, которое у вас в розетке, постоянное напряжение в 14 Вольт. Думаю, задача ясна и понятна. Но есть маленькое НО: магнитола + колонки + громкость на всю катушку = очень энергопотребляемое устройство. Она у нас будет “кушать” силу тока в несколько Ампер. По моим замерам среднее значение – это 1,5-2,5 Ампера, а при глубоком басе и все 5 Ампер. Все зависит от того, как вы выставите эквалайзер на магнитоле.

Следовательно, нам надо создать такое устройство, которое бы держало напряжение в определенном диапазоне – то есть от 13 и до 14 Вольт и выдавало приемлемую силу тока.

Схема и описание

Итак, схему в студию!

Но… подождите-ка. Чем-то напоминает эта схема ту самую схему Простого блока питания. Ну да, это и есть та самая схема ;-). Просто здесь есть свои нюансы. Главным козырем в этой схемы является регулятор стабилизатор LM350 или LM338. В чем же фишка этих стабилизаторов? И почему мы заменили старую добрую LM317?

Итак, ищем даташиты (это технические описания радиодетали) на стабилизаторы LM317,LM350 и LM338. Я знаю, что вы все лентяи, так что я за вас уже постарался и нашел их главные параметры:

LM317 – может выдать силу тока в нагрузку, и при этом не колыхнуть ярким пламенем, где то 1,5 Ампера. Не… это маловато.

LM350 – может выдать в нагрузку силу тока в 3 Ампера. Ммм, уже лучше.

Читать еще:  Станок токарно-винторезный ТВ 16: устройство и эксплуатация

LM338 – может выдать в нагрузку ток порядка в 5 Ампер! Ну это уже реально мощная штука!

Но опять же есть одно но: все стабилизаторы должны устанавливаться на радиатор, иначе они сдохнут от перегрева. В даташите пишут, что они защищены от короткого замыкания и перегрева, но я что-то все равно не доверяю этим защитам. Если уж коротнет при силе тока в 5 Ампер, микросхема улетит на тот свет к горелым транзисторам.

Для мощных блоков питания потребуется мощный диодный мост. Поэтому лучше взять диодный мост КВРС5010

который можно дешево купить на Али по этой ссылке. Если все-таки душит жаба, то можно собрать из мощных диодов, которые все равно придется покупать, что обойдется дороже.

Моя сборка

Настало время проверить все это дело на практике. Думаю, вы сами понимаете, что блоки питания я собирал из подручных материалов. Первым делом я нашел будущую заготовку под плату и выдрал оттуда все лишние радиодетали.

Очень кстати оказались четыре диода, те что слева внизу, два конденсатора приличной емкости и радиатор вверху справа. Как раз, то что нам надо!

Итак диоды КД203А. Можно любые другие, лишь бы выдерживали проходящую через них силу тока. Плату я переделывать не стал и оставил эти диоды.

Два конденсатора. Один на 2000мкФ, а другой на 100мкФ. В принципе, чем больше по емкости конденсатор после диодного моста, тем лучше. 2000 мкФ, думаю, будет вполне достаточно. Смотрим, чтобы напряжение на конденсаторах не превышало напряжение, которое на них написано. В моем случае я взял конденсаторы, которые могут спокойно работать в цепях до 50 Вольт.

Следующим шагом надо подобрать МОЩНЫЙ (!) трансформатор на 220—–>15-25 Вольт. Не вздумайте ставить туда трансформатор от ваших радиоприемников, китайских игрушек и прочей мелкой аппаратуры. Короче говоря, чем больше трансформатор по габаритам, тем лучше. У нас на работе куча этих трансформаторов, поэтому, вопрос с подбором нужного трансформатора сразу отошел в сторону:

Первым делом смотрим на паспортные данные трансформатора. Итак, тут все элементарно и просто. Там, где больше всего витков и есть первичная обмотка. Далее подключаем эту первичную обмотку к сети 220 Вольт и замеряем напряжение на вторичных обмотках. Смотрим, где есть напряжение, которое нас устроит (ну то есть от 15 и до 25 Вольт).

Трансформатор подобрали. Теперь осталось подобрать микросхему. Так как этот блок питания я делал на небольшие колонки, значит, магнитола будет кушать мало силы тока. Думаю, не более 3 Ампер. Поэтому, будем использовать стабилизатор LM350:

Тщательно подготовим ему место. Для этого берем мелкозернистую шкурку нулевку и зачищаем место для нашего стабилизатора.

Смазываем LM-ку теплопроводящей пастой КПТ-8

Зажимаем ее на радиатор. На этом самый трудный процесс закончен 😉

Потом берем в руки паяльник и навесным монтажом спаиваем схему. Через часик у нас плата превращается в мощный блок питания! После получения нужного напряжения на выходе схемы с помощью переменного резистора, я паял туда постоянный резистор

На выходе получилось где-то 13,7 Вольт. Думаю, этого вполне хватит, чтобы раскачать пару небольших колонок.

Давайте попробуем зажечь лампу на 12 Вольт

Подаем на нее напряжение и вуаля!

Ну все, цепляем магнитолу к блоку питания.

Для тех, кому хочется мощнее

Но что если вам захотелось сделать автопати с корешами прямо в гаражном кооперативе? Разумеется, вы уже не будете раскачивать маленькие колонки, а следовательно, нужен мощный блок питания. Для этих целей как раз потребуется стабилизатор LM338, но к нему в придачу также нужен и приличный увесистый трансформатор. Напряжение лучше все-таки выставлять в пределах 14 вольт, так как при громкой музыке оно будет проседать. Все, конечно же, зависит от трансформатора и от басовых колонок. Про то, почему проседает напряжение, можно почитать в статье работа трансформатора.

Я сделал таких 4 блока питания. Один блок питания раскачивает магнитолу с басовыми динамиками, другие раскачивают тоже приличные колонки. А не проще ли было использовать простой выпрямитель, с которым заряжают аккумуляторы? На некоторых выпрямителях, особенно на самопальных, напряжение имеет пульсации, что в конечном итоге и повлияет на качество звучания. В динамиках будет слышен фон. Фон – это посторонний звук, который мешает звучанию. А наш блок питания имеет на выходе чистое постоянное напряжение, поэтому звук у нас будет чистый и мощный 😉

Готовые модули на Алиэкспрессе

В настоящее время уже ничего не надо придумывать. Достаточно купить готовый модуль и на его базе собрать блок питания для магнитолы. Такой модуль стоит от 4$ и по качеству и энергозатратам будет даже лучше, чем вышеописанный блок питания:

Глянуть и купить можно по этой ссылке.

Компоновка прибора

Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.

Корпус блока питания Корпус блока питания

На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.

Читать еще:  Пневмопистолет для прочистки труб General Pipe Cleaners Тайфун

Низковольтная обмотка Монтажная плата

Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.

Диодный мост

Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.

Схема диодного моста

Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.

Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.

Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.

Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.

Назначение блока питания

При использовании светодиодных лент в оформлении интерьеров, необходимо учесть некоторые особенности такого решения.

Прежде всего, следует знать, что напрямую подключить светодиодную ленту в розетку, как обычную лампочку, не получится. Это связано с тем, что рабочее напряжение ленты далеко не 220 В. Если включить ее в обычную розетку она просто выйдет из строя.

Так, если обычная лампа накаливания работает от 220 В, то светодиодам требуется всего лишь 12 В (это самый распространенный вариант, но существуют и 24-вольтовые модели). Следовательно, чтобы подключить 12-вольтовый осветительный прибор в стандартную бытовую сеть, требуется понизить напряжение до необходимого значения. Справиться с данной задачей сможет блок питания для светодиодной ленты 12В.

ТИПОВЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ

Как ни странно будет звучать, но импульсным блокам питания гораздо страшнее низкое входное напряжения, чем высокое. Верхний предел обычно ограничен номинальным напряжением электролитических конденсаторов фильтра и допустимым обратным напряжением выпрямительных диодов.

Многие импульсные блоки питания нестабильно работают, когда нагрузка выхода имеет малое значение или вообще отсутствует. Отсутствие обратной связи на входе ШИМ контроллера приводит к тому, что транзисторные ключи полностью открываются и блок выходит из строя буквально через несколько минут. Соответствующие схемные решения позволяют избавиться от такого недостатка.

Наиболее часто неисправности импульсных блоков питания вызываются:

  • выходом из строя диодов выпрямительного моста;
  • электролитических конденсаторов сглаживающего фильтра;
  • ключевых транзисторов.

Такое обычно происходит в случае сильно завышенного входного напряжения или длительной работы при пониженном. В подавляющем большинстве случаев даже нет необходимости в измерительных приборах — повреждения видны невооруженным глазом по разрушенным и вздувшимся элементам.

Гораздо реже выходят из строя элементы управляющей схемы (ШИМ-контроллера) и обратной связи. В данном случае без измерений не обойтись.

Крайне редки случаи повреждения импульсного трансформатора. Обычно их габариты позволяют выполнять сборку с большими запасами по току и мощности. Поэтому неисправности случаются только при некачественном выполнении.

Практика ремонтов показывает, что львиная доля неисправностей происходит по причине крайне низкого качества некоторых типов электролитических конденсаторов.

Падение емкости или большое внутреннее сопротивление конденсаторов выходных цепей может приводить к неправильной работе обратной связи, в результате чего выходное напряжение перестает соответствовать норме.

Обычно ремонт серьезных импульсных блоков питания требует несколько большей квалификации специалистов, чем ремонт традиционных схем и требует таких измерительных приборов, как осциллограф.

Часть элементов схемы блока питания находится под напряжением сети. Это выпрямительные диоды, конденсаторы, ключевые транзисторы и первичная обмотка импульсного трансформатора.

Ремонт таких устройств можно выполнять только при отключенном блоке с разряженными конденсаторами фильтра. В крайнем случае можно производить некоторые работы и под напряжением, но только с обязательной гальванической развязкой блока от питающей сети через разделительный трансформатор.

При прикосновении к корпусу прибора можно получить удар электрическим током, опасным для жизни. Для обеспечения безопасности, все импульсные блоки питания должны быть в обязательном порядке заземлены или иметь корпус из изоляционного материала.

Современное бытовое оборудование и часть промышленного позволяют производить заземление непосредственно через шнур питания. Для этого в паре розетка — вилка предусмотрены отдельные контакты для подключения заземления.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×