Простий і надійний блок живлення своїми руками за нинішнього рівня розвитку елементної бази радіоелектронних компонентів можна зробити дуже швидко і легко. При цьому не знатимуть електроніки та електротехніки на високому рівні. Незабаром ви в цьому переконаєтесь.
Виготовлення свого першого джерела харчування досить цікава подія, що запам'ятовується. Тому важливим критерієм тут є простота схеми, щоб після збирання вона відразу запрацювала без будь-яких додаткових налаштувань та підстроїв.
Слід зазначити, що практично кожен електронний, електричний пристрій або прилад потребують живлення. Відмінність полягає лише в основних параметрах - величина напруги та струму, добуток яких дають потужність.
Виготовити блок живлення своїми руками - це дуже хороший перший досвід для електронників-початківців, оскільки дозволяє відчути (не на собі) різні величини струмів, що протікають в пристроях.
Сучасний ринок джерел харчування розділений на дві категорії: трансформаторні та безтрансформаторні. Перші досить прості у виготовленні для радіоаматорів-початківців. Друга безперечна перевага – це порівняно низький рівень електромагнітних випромінювань, а відповідно і перешкод. Істотним недоліком за сучасними мірками є значна маса та габарити, викликані наявністю трансформатором – найважчого та громіздкого елемента у схемі.
Безтрансформаторні блоки живлення позбавлені останнього недоліку через відсутність трансформатора. Точніше він там є, але не в класичному уявленні, а працює з напругою високої частоти, що дозволяє знизити кількість витків та розміри магнітопроводу. В результаті знижуються в цілому габарити трансформатора. Висока частота формується напівпровідниковими ключами, в процесі включення та вимикання за заданим алгоритмом. Внаслідок цього виникають сильні електромагнітні перешкоди, тому джерело підлягають обов'язковому екрануванню.
Ми збиратимемо трансформаторний блок живлення, який ніколи не втратить своєї актуальності, оскільки й досі використовується в аудіотехніці високого класу, завдяки мінімальному рівню створюваних перешкод, що дуже важливо для отримання якісного звуку.
Пристрій та принцип роботи блоку живлення
Прагнення отримати якомога компактніший готовий пристрій приміло до появи різних мікросхем, усередині яких знаходяться сотні, тисячі та мільйони окремих електронних елементів. Тому практично будь-який електронний прилад містить мікросхему, стандартна величина живлення якої 3,3 або 5 В. Допоміжні елементи можуть живитися від 9 до 12 В постійного струму. Однак добре знаємо, що розетці змінна напруга 220 В частотою 50 Гц. Якщо його подати безпосередньо на мікросхему або якийсь інший низьковольтний елемент, то вони миттєво вийдуть з ладу.
Звідси стає зрозумілим, що головне завдання мережного блоку живлення (БП) полягає у зниженні величини напруги до прийнятного рівня, а також перетворення (випрямлення) його зі змінного на постійне. Крім того, його рівень повинен залишатися незмінним незалежно від коливань вхідного (в розетці). Інакше пристрій працюватиме нестабільно. Отже, ще одне найважливіша функція БП – це стабілізація рівня напруги.
В цілому структура блоку живлення складається з трансформатора, випрямляча, фільтра та стабілізатора.
Крім основних вузлів, ще використовується ряд допоміжних, наприклад, індикаторні світлодіоди, які сигналізують про наявність підведеної напруги. А якщо в БП передбачено його регулювання, то, природно, там буде вольтметр, а можливо ще й амперметр.
Трансформатор
У цій схемі трансформатор застосовується для зниження напруги в розетці 220 В до необхідного рівня, найчастіше 5, 9, 12 або 15 В. При цьому ще здійснюється гальванічна розв'язка високовольтних з низьковольтними ланцюгами. Тому за будь-яких позаштатних ситуаціях напруга на електронному пристрої не перевищить значення величини вторинної обмотки. Також гальванічна розв'язка підвищує безпеку обслуговуючого персоналу. У разі дотику до приладу людина не потрапить під високий потенціал 220 Ст.
Конструкція трансформатора досить проста. Він складається з сердечника, що виконує функцію магнітопроводу, який виготовляється з тонких, добре провідних магнітний потік, пластин, розділених діелектриком, в якості якого служить лак лак.
На стрижень сердечника намотані щонайменше дві обмотки. Одна первинна (ще її називають мережева) – на неї подається 220 В, а друга – вторинна – з неї знімається знижена напруга.
Принцип роботи трансформатора ось у чому. Якщо до мережевої обмотки додати напругу, то, оскільки вона замкнута, в ній почне протікати змінний струм. Навколо цього струму виникає змінне магнітне поле, яке збирається в осерді і протікає по ньому у вигляді магнітного потоку. Оскільки на сердечнику розташована ще одна обмотка - вторинна, то під дією змінного магнітного потоку в ній навидиться електрорушійна сила (ЕРС). При замиканні цієї обмотки на навантаження через неї протікатиме змінний струм.
Радіоаматори у своїй практиці найчастіше застосовують два види трансформаторів, які головним чином відрізняться типом сердечника – броньовий та тороїдальний. Останній зручніше у застосуванні тим, що на нього досить просто можна домотати потрібну кількість витків, тим самим отримати необхідну вторинну напругу, яка прямопропорційно залежить від кількості витків.
Основними для нас є два параметри трансформатора – напруга та струм вторинної обмотки. Величину струму приймемо 1 А, оскільки на таке ж значення ми візьмемо стабілітрони. Про що трохи далі.
Продовжуємо збирати блок живлення своїми руками. І наступним порядковим елементом у схемі встановлений діодний міст, він напівпровідниковий або діодний випрямляч. Призначений він для перетворення змінної напруги вторинної обмотки трансформатора в постійне, а точніше, випрямлене пульсуюче. Звідси й походить назва «випрямляч».
Існують різні схеми випрямлення, проте найбільше застосування набула мостова схема. Принцип роботи її полягає у наступному. У перший напівперіод змінної напруги струм протікає шляхом через діод VD1, резистор R1 і світлодіод VD5. Далі струм повертається до обмотування через відкритий VD2.
До діодів VD3 і VD4 в цей момент прикладена зворотна напруга, тому вони замкнені і струм через них не протікає (насправді протікає тільки в момент комутації, але цим можна знехтувати).
У наступний напівперіод, коли струм у вторинній обмотці змінить свій напрямок, відбудеться все навпаки: VD1 та VD2 закриються, а VD3 та VD4 відкриються. При цьому напрям протікання струму через резистор R1 і світлодіод VD5 залишиться тим самим.
Діодний міст можна спаяти з чотирьох діодів, з'єднаних згідно зі схемою, наведеною вище. А можна купити готовий. Вони бувають горизонтального та вертикального виконання у різних корпусах. Але у будь-якому випадку мають чотири висновки. На два висновки подається змінна напруга, вони позначаються знаком "~", обидва однакові довжини і найкоротші.
З двох інших висновків знімається випрямлена напруга. Позначаються вони "+" і "-". Висновок "+" має найбільшу довжину серед інших. А на деяких корпусах біля нього робиться кіс.
Конденсаторний фільтр
Після діодного мосту напруга має пульсуючий характер і ще непридатна для живлення мікросхем і тим більше мікроконтролерів, які дуже чутливі до різноманітних перепадів напруги. Тому його необхідно згладити. Для цього можна використовувати дросель або конденсатор. У схемі, що розглядається, достатньо використовувати конденсатор. Однак він повинен мати велику ємність, тому слід використовувати електролітичний конденсатор. Такі конденсатори часто мають полярність, тому її необхідно дотримуватися при підключенні до схеми.
Негативний висновок коротший за позитивний і на корпусі біля першого наноситься знак «-».
Стабілізатор напруги LM 7805, LM 7809, LM 7812
Ви напевно помічали, що величина напруги в розетці не дорівнює 220, а змінюється в деяких межах. Особливо це відчутно під час підключення потужного навантаження. Якщо не застосовувати спеціальних заходів, то воно і на виході блока живлення змінюватиметься у пропорційному діапазоні. Однак такі коливання украй не бажані, а іноді й неприпустимі для багатьох електронних елементів. Тому напруга після конденсаторного фільтра підлягає обов'язковій стабілізації. Залежно від параметрів пристрою, що живиться, застосовуються два варіанти стабілізації. У першому випадку використовуються стабілітрон, а в другому - інтегральний стабілізатор напруги. Розглянемо застосування останнього.
У радіоаматорській практиці широкого застосування отримали стабілізатори напруги серії LM78xx та LM79xx. Дві букви вказують на виробника. Тому замість LM можуть бути інші літери, наприклад CM. Маркування складається із чотирьох цифр. Перші дві – 78 чи 79 означають відповідно позитивно чи негативну напругу. Дві останні цифри, у разі замість них два икса: хх, позначають величину вихідного U. Наприклад, якщо позиції двох іксів буде 12, то даний стабілізатор видає 12 У; 08 - 8 В і т.д.
Наприклад розшифруємо наступні маркування:
LM7805 → 5 В, позитивна напруга
LM7912 → 12 В, негативне U
Інтегральні стабілізатори мають три висновки: вхід, загальний та вихід; розраховані струм 1А.
Якщо вихідне U значно перевищує вхідне і споживається граничний струм 1 А, то стабілізатор сильно нагрівається, тому його слід встановлювати на радіатор. Конструкція корпусу передбачає таку можливість.
Якщо струм навантаження набагато нижчий від граничного, то можна і не встановлювати радіатор.
Схема блока живлення у класичному виконанні включає: мережевий трансформатор, діодний міст, конденсаторний фільтр, стабілізатор та світлодіод. Останній виконує роль індикатора і підключається через резистор, що обмежує струм.
Оскільки в даній схемі елементів, що лімітують по струму, є стабілізатор LM7805 (допустиме значення 1 А), то всі інші компоненти повинні бути розраховані на струм не менше 1 А. Тому і вторинна обмотка трансформатора вибирається на струм від одного ампера. Напруга її має бути не нижчою за стабілізоване значення. А по хорошому його слід вибирати з таких міркувань, що після випрямлення та згладжування U має бути на 2 – 3 вище, ніж стабілізоване, тобто. на вхід стабілізатора слід подавати на пару вольт більше його вихідного значення. Інакше він працюватиме некоректно. Наприклад, для LM7805 вхідний U = 7 – 8; для LM7805 → 15 В. Однак слід враховувати, що при занадто завищеному значенні U мікросхема буде сильно нагріватися, оскільки «зайва» напруга гаситься на її внутрішньому опорі.
Діодний міст можна зробити з діодів типу 1N4007, або взяти готовий струм не менше 1 А.
Конденсатор, що згладжує C1, повинен мати велику ємність 100 – 1000 мкФ і U = 16 В.
Конденсатори C2 та C3 призначені для згладжування високочастотних пульсацій, що виникають під час роботи LM7805. Вони встановлюються для більшої надійності та мають рекомендаційний характер від виробників стабілізаторів подібних типів. Без таких конденсаторів схема також нормально працює, але оскільки вони практично нічого не варті, краще їх поставити.
Блок живлення своїми руками на 78 L 05, 78 L 12, 79 L 05, 79 L 08
Часто необхідно живити лише одну або пару мікросхем або малопотужних транзисторів. У такому разі застосовувати потужний блок живлення не є раціональним. Тому найкращим варіантом буде застосування стабілізаторів серії 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 тощо. Вони розраховані на максимальний струм 100 мА = 0,1 А, але дуже компактні і за розмірами не більше звичайного транзистора, а також не вимагає установки на радіатор.
Маркування та схема підключення аналогічні, розглянутій вище серії LM, тільки відрізняється розташуванням висновків.
Для прикладу зображено схему підключення стабілізатора 78L05. Вона підходить і для LM7805.
Схема включення стабілізаторів негативної напруги наведена нижче. На вхід подається -8, а на виході виходить -5 ст.
Як видно, зробити блок живлення власноруч дуже просто. Будь-яку напругу можна отримати шляхом встановлення відповідного стабілізатора. Також слід пам'ятати про параметри трансформатора. Далі ми розглянь, як зробити блок живлення з регулюванням напруги.
Для радіоаматорів та й взагалі сучасної людини незамінною річчю в будинку є блок живлення (БП), адже він має дуже корисну функцію — регулювання напруги та струму.
При цьому мало хто знає, що зробити такий прилад за належного старання і знання радіоелектроніки цілком реально своїми руками. Будь-якому радіоаматору, якому подобається возитися вдома з електронікою, саморобні лабораторні блоки живлення дозволять займатися своїм хобі без обмежень. Саме про те, як своїми руками зробити регульований тип блок живлення розповість наша стаття.
Що потрібно знати
Блок живлення з регулюванням струму та напруги у сучасному будинку – необхідна річ. Цей прилад, завдяки своєму спеціальному пристрою, може перетворити напругу та струм, що є в мережі до рівня, який може споживати конкретний електронний прилад. Ось зразкова схема роботи, за якою можна своїми руками зробити подібний прилад.
Але готові БП коштують досить дорого, щоб купувати їх під конкретні потреби. Тому сьогодні дуже часто перетворювачі для напруги та струму виготовляються своїми руками.
Зверніть увагу! Саморобні лабораторні блоки живлення можуть мати різні габарити, показники потужності та інші характеристики. Все залежить від того, який саме перетворювач вам потрібен і для яких цілей.
Професіонали можуть легко зробити потужний блок живлення, у той час як новачкам та любителям підійде для початку простий тип приладу. При цьому схема, в залежності від складності, може використовуватися сама різна.
Що потрібно враховувати
Регульований блок живлення є універсальним перетворювачем, який може використовуватися для підключення будь-якої побутової або обчислювальної апаратури. Без нього жоден домашній пристрій не зможе функціонувати нормально.
Такий БП складається з наступних складових частин:
- трансформатор;
- перетворювач;
- індикатор (вольтметр та амперметр).
- транзистори та інші деталі, необхідні створення якісної електричної мережі.
Схема, наведена вище, відбиває всі компоненти приладу.
Крім цього, даний тип блоку живлення повинен мати захист на сильний і слабкий струм. В іншому випадку будь-яка позаштатна ситуація може призвести до того, що перетворювач та підключений до нього електричний прилад просто перегорить. До цього результату може призвести також неправильна спайка компонентів плати, неправильне підключення або монтаж.
Якщо ви новачок, то для того, щоб зробити регульований тип блоку живлення своїми руками краще вибирати простий варіант складання. Одним з найпростіших видів перетворювача є 0-15В БП. Він має захист від перевищення показника струму у підключеному навантаженні. Схема для його збирання розміщена нижче.
Проста схема складання
Це, так би мовити, універсальний тип збирання. Схема тут доступна для розуміння будь-якій людині, яка хоча б раз тримала в руках паяльник. До переваг цієї схеми можна віднести такі моменти:
- вона складається з найпростіших і доступних деталей, які можна знайти або на радіоринку, або у спеціалізованих магазинах радіоелектроніки;
- простий тип складання та подальшого налаштування;
- тут нижня межа напруги становить 0,05 вольт;
- дводіапазонний захист для показника струму (на 0,05 та 1А);
- широкий діапазон вихідних напруг;
- висока стабільність у функціонуванні перетворювача.
Діодний міст
У цій ситуації за допомогою трансформатора напруга забезпечуватиметься в діапазоні на 3В більше, ніж максимальна необхідна напруга для виходу. З цього випливає, що блок живлення, здатний регулювати напругу в межах до 20В, потребує трансформатора мінімум на 23В.
Зверніть увагу! Діодний міст слід вибирати, виходячи з показника максимального струму, який обмежуватиметься наявним захистом.
Конденсатор для фільтра 4700мкф дозволить чутливій до перешкод з живлення техніки не давати фону. Для цього потрібно компенсаційний стабілізатор, що має коефіцієнт придушення для пульсацій більше 1000.
Тепер, коли з основними аспектами збирання ми розібралися, необхідно звернути увагу до вимог.
Вимоги до приладу
Щоб створити простий, але одночасно якісний та потужний блок живлення з можливістю регулювати напругу та струм своїми руками, необхідно знати, які вимоги існують до такого типу перетворювачів.
Ці технічні вимоги мають такий вигляд:
- регульований стабілізований вихід на 3–24 В. При цьому навантаження струмом має становити мінімум 2 А;
- нерегульований вихід на 12/24 В. При цьому передбачається велике навантаження струмом.
Щоб виконати першу вимогу, слід використовувати інтегральний стабілізатор. У другому випадку вихід необхідно зробити вже після діодного мосту, так би мовити, в обхід стабілізатора.
Приступаємо до збирання
Трансформатор ТС-150-1
Після того як ви визначилися з вимогами, яким повинен відповідати ваш постійний блок живлення регульованого типу, а також була обрана відповідна схема, можна починати саму збірку. Але насамперед запасемося потрібними нам деталями.
Для складання вам знадобляться:
- потужний трансформатор. Наприклад, ТС-150-1. Він здатний видавати напругу 12 і 24 В;
- конденсатор. Можна використовувати модель на 10 000 мкФ 50 В;
- мікросхема для стабілізатора;
- обв'язування;
- деталі схеми (у разі — схема, яка зазначена вище).
Після цього за схемою збираємо своїми руками регульований блок живлення відповідно до всіх рекомендацій. Послідовність дій має бути дотримана.
Готовий БП
Для складання БП використовуються такі деталі:
- германієві транзистори (переважно). Якщо ви захочете замінити їх на сучасніші крем'яні елементи, тоді нижній МП37 обов'язково повинен залишитися германієвим. Тут використовуються МП36, МП37, МП38 транзистори;
- на транзисторі збирається струмообмежувальний вузол. Він забезпечує відстеження падіння на резисторі напруги.
- стабілітрон Д814. Він визначає регулювання максимальної вихідної напруги. На себе він забирає половину від вихідної напруги;
Зверніть увагу! Оскільки стабілітрон Д814 відбирає рівно половину напруги на виході, його слід вибирати для створення 0-25В вихідної напруги приблизно на 13 В.
- нижня межа в зібраному блоці живлення має показник напруги всього 0,05 В. Такий показник рідкість для складніших схем складання перетворювача;
- стрілочні індикатори відображають показники струму та напруги.
Деталі для збирання
Для розміщення всіх деталей потрібно вибрати сталевий корпус. Він зможе екранувати трансформатор та плату блоку живлення. В результаті ви уникнете ситуації появи різного роду перешкод для чутливої апаратури.
Перетворювач, що вийшов, можна спокійно використовувати для живлення будь-якої побутової апаратури, а також експериментів і перевірок, що проводяться в домашній лабораторії. Також такий прилад можна використовувати для оцінки працездатності автомобільного генератора.
Висновок
Використовуючи прості схеми для складання регульованого типу блоку живлення, ви зможете набити руку і надалі робити своїми руками складніші моделі. Не варто брати на себе непосильну працю, тому що в кінцевому підсумку ви можете не отримати бажаний результат, а саморобний перетворювач працюватиме неефективно, що негативно може позначитися як на самому приладі, так і на функціональності електроапаратури, підключеної до нього.
Якщо все зробити правильно, то на виході ви отримаєте відмінний блок живлення з регулюванням напруги для своєї домашньої лабораторії або інших побутових ситуацій.
Вибираємо вуличний датчик руху для включення світла
Покрокова інструкція зі створення лабораторного блоку живлення - схема, необхідні деталі, поради щодо монтажу, відео.
Лабораторний блок живлення - це пристрій, що формує необхідну напругу та струм для подальшого використання при підключенні до мережі. У більшості випадків він перетворює змінний струм мережі на постійний. Такий прилад має кожен радіоаматор і сьогодні ми розглянемо, як створити його своїми руками, що для цього знадобиться і які нюанси важливо врахувати при монтажі.
Переваги лабораторного блоку живлення
Спочатку відзначимо особливості БП, який ми збираємося виготовити:
- Вихідна напруга регулюється в межах 0-30 В.
- Захист від перевантаження та неправильного підключення.
- Низький рівень пульсацій (постійний струм на виході лабораторного блоку живлення мало чим відрізняється від постійного струму батарей та акумуляторів).
- Можливість встановлення межі за силою струму до 3 Ампер, після якого БП йтиме на захист (дуже зручна функція).
- На блоці живлення шляхом короткого замикання (КЗ) «крокодилів» встановлюється максимально допустимий струм (обмеження струму, яке ви виставляєте змінним резистором по амперметру). Отже - навантаження не страшні, оскільки в цьому випадку спрацює світлодіодний індикатор, що означає перевищення встановленого рівня струму.
Лабораторний блок живлення
Схема лабораторного блоку живлення
Тепер розглянемо схему по порядку. Вона є у Мережі вже давно. Поговоримо окремо про деякі нюанси.
Отже, цифри у кружечках – це контакти. До них треба припаювати дроти, які підуть на радіоелементи.
- Дивіться також, як зробити
- 1 і 2 – до трансформатора.
- 3 (+) та 4 (-) - вихід постійного струму.
- 5, 10 та 12 - на P1.
- 6, 11 та 13 - на P2.
- 7 (К), 8 (Б), 9 (Е) - до транзистора Q4.
Діоди D1…D4 з'єднані у діодний міст. Можна взяти 1N5401…1N5408, якісь інші діоди і навіть готові діодні мости, які можуть витримати прямий струм до 3 А і вище. Ми використовували діоди таблетки КД213.
Мікросхеми U1, U2, U3 є операційними підсилювачами. Їхнє розташування висновків, якщо дивитися зверху:
На восьмому висновку написано "NC" - це означає, що його не треба чіпляти ні до мінуса, ні до плюсу харчування. У схемі висновки 1 та 5 також нікуди не чіпляються.
- Дивіться також покрокову інструкцію щодо створення
Схема розпинування транзистора Q1
Транзистор Q2 краще взяти радянський КТ961А. Але не забудьте поставити його на радіатор
Транзистор Q3 марки BC557 або BC327:
Транзистор Q4 виключно КТ827!
Ось його розпинування:
Схема розпинування транзистора Q4
Змінні резистори в цій схемі збентежити - це. Вони тут позначені так:
Схема введення змінних резисторів
У нас вони позначаються так:
Наведемо також список компонентів:
- R1 = 2,2 кОм 1W
- R2 = 82 Ом 1/4W
- R3 = 220 Ом 1/4W
- R4 = 4,7 кОм 1/4W
- R5, R6, R13, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
- R7 = 0,47 Ом 5W
- R8, R11 = 27 кОм 1/4W
- R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
- R10 = 270 кОм 1/4W
- R12, R18 = 56кОм 1/4W
- R14 = 1,5 кОм 1/4W
- R15, R16 = 1 кОм 1/4W
- R17 = 33 Ом 1/4W
- R22 = 3,9 кОм 1/4W
- RV1 = 100K багатооборотний підстроювальний резистор
- P1, P2 = 10KOhm лінійний потенціометр
- C1 = 3300 uF/50V електролітичний
- C2, C3 = 47uF/50V електролітичний
- C4 = 100нФ
- C5 = 200нФ
- C6 = 100пФ керамічний
- C7 = 10uF/50V електролітичний
- C8 = 330пФ керамічний
- C9 = 100пФ керамічний
- D1, D2, D3, D4 = 1N5401 ... 1N5408
- D5, D6 = 1N4148
- D7, D8 = стабілітрони на 5,6V
- D9, D10 = 1N4148
- D11 = 1N4001 діод 1A
- Q1 = BC548 чи BC547
- Q2 = КТ961А
- Q3 = BC557 або BC327
- Q4 = КТ 827А
- U1, U2, U3 = TL081, операційний підсилювач
- D12 = світлодіод
Як зробити лабораторний блок живлення своїми руками - друкована плата та покрокова збірка
Тепер покроково розглянемо складання лабораторного блоку живлення своїми руками. Трансформатор у нас вже готовий від підсилювача. Напруга на його виходах склала близько 22 В. Готуємо корпус для БП.
Робимо за допомогою ЛУТу друковану плату:
Схема друкованої плати для лабораторного блоку живлення
Протруюємо її:
Змиваємо тонер:
Коли збираєш якусь електронну саморобку, то для її перевірки потрібний блок живлення. На ринку велика різноманітність готових рішень. Красиво оформлені, мають багато функцій. Також багато kit-наборів для самостійного виготовлення. Я вже не говорю про китайців з їхніми торговими майданчиками. Купував я на Аліекспрес плати модулів знижувального перетворювача, ось на ньому і вирішив зробити. Напруга регулюється, струму вистачає. Блок в основі має модуль з Китаю, так само радіодеталі, які були у мене в майстерні (давно лежали і чекали свого часу). Регулює блок від 1.5 вольта і до максимуму (все залежить від випрямляча, що застосовується, до плати регулювання.
Опис компонентів
Є у мене трансформатор 17.9 Вольт та струмом 1.7Ампера. Він встановлений у корпусі, тож підбирати останній не потрібно. Обмотка досить товста, гадаю і 2 Ампера потягне. Замість трансформатора можна застосувати імпульсний блок живлення ноутбука, але тоді потрібен ще й корпус інших компонентів.
Випрямлячем змінного струму буде діодний міст, можна зібрати і з чотирьох діодів. Згладжуватиме пульсації електролітичний конденсатор, у мене 2200 мікрофарад і робочою напругою 35 вольт. Застосував б/в, був у наявності.
Регулюватиму вихідну напругу. Їх на ринку велика різноманітність. Він забезпечує хорошу стабілізацію та досить надійний.
Для комфортного регулювання вихідної напруги застосовуватиму регулювальний резистор на 4.7 кОм. На платі встановлено 10 ком, але в мене який був, такий і поставлю. Резистор ще на початку 90-х. При такому номіналі регулювання забезпечується плавно. Так само підібрав ручку на нього, теж кошлатих років.
Індикатором вихідної напруги служить. Має три дроти. Два дроти живлення вольтметра (червоний і чорний), а третій (синій) вимірює. Можна поєднати червоний і синій разом. Тоді вольтметр живитиметься від вихідної напруги блоку, тобто загорятиметься індикація від 4 вольт. Погодьтеся не зручно, тому я його живитиму окремо, про це далі.
Для живлення вольтметра я застосую вітчизняну мікросхему стабілізатора напруги на 12 вольт. Тим самим забезпечу роботу індикатора-вольтметра від мінімуму. Живиться вольтметр через червоний плюс та чорний мінус. Вимір здійснюється через чорний мінус і синій плюс вихід блоку.
Клеми у мене вітчизняні. Мають отвори для штекерів типу «банан» та отвори під затискач дротів. Подібні. Так само підібрав дроти з наконечниками.
Складання блоку живлення
Все збирається за простою замальованою схемою.
Діодний міст потрібно припаяти до трансформатора. Я вигнув його для комфортної установки. На вихід моста припаяв конденсатор. Вийшло не вийти за габарити за висотою.
Крінку живлення вольтметра прикрутив до трансформатора. У принципі, вона не гріється, і так вона стоїть на своєму місці і нікому не заважає.
На платі регулятора випаяв резистор і припаяв два проводки під виносний резистор. Так само припаяв дроти під вихідні клеми.
На корпусі розмітивши отвори під усе, що буде на передній панелі. Вирізав отвори під вольтметр та одну клему. Резистор та другу клему встановлюю на стик коробки. При складанні коробки все зафіксується стисненням обох половинок.
Клема та вольтметр встановлені.
Так вдалося встановити другу клему і регулювальний резистор. Під ключ резистора зробив виріз.
Вирізаємо вікно під вимикач. Корпус збираємо та закриваємо. Залишилося тільки розпаяти вимикач та регульований блок живлення готовий до застосування.
Такий ось регульований блок живлення вийшов. Дана конструкція проста та доступна для повторення кожному. Деталі є рідкісними.
Всім удачі у виготовленні!
Всім привіт. Сьогодні завершальний огляд, складання лабораторного лінійного блоку живлення. Сьогодні багато слюсарних робіт, виготовлення корпусу та фінальне складання. Огляд розміщений у блозі «DIY або Зроби Сам», сподіваюся я тут нікого не відволікаю і не кому не заважаю тішити свій погляд принадами Олени та Ігоря))). Всім кому цікаві саморобки та радіотехніка - Ласкаво просимо!
УВАГА: Дуже багато літер та фото! Трафік!
Ласкаво просимо радіоаматор і любитель саморобок! Для початку давайте згадаємо етапи складання лабораторного лінійного блоку живлення. Безпосередньо до цього огляду не має відношення, тому розмістив під спойлер:
Етапи складання
Складання силового модуля. Плата, радіатор, силовий транзистор, 2 змінні багатооборотні резистори та зелений трансформатор (з Вісімдесятих ®) Як підказав мудрий kirichя самостійно зібрав схему, яку китайці продають у вигляді конструктора, для складання блоку живлення. Я спочатку засмутився, але потім вирішив, що, мабуть, схема хороша, раз китайці її копіюють... У той же час вилізли і дитячі болячки цієї схеми (які повністю були скопійовані китайцями), без заміни мікросхем на більш «високовольтні», на вхід не можна подавати більше 22 вольт змінної напруги… І кілька дрібніших проблем, які підказали мені наші форумчани, за що їм велике спасибі. Зовсім недавно майбутній інженер AnnaSunЗвичайно кожен може модернізувати свій БП як завгодно, можна і імпульсник поставити в якості джерела живлення. там імпульсні перешкоди, то (ІМХО) це не ЛабБП, тому я не позбуватимуся «зеленого трансформатора». 
Оскільки це лінійний блок живлення, він має характерний і суттєвий недолік, вся зайва енергія виділяється на силовому транзисторі. Наприклад, на вхід ми подаємо 24В змінної напруги, яка після випрямлення та згладжування перетвориться на 32-33В. Якщо на вихід приєднати потужне навантаження, що споживає 3А при напрузі 5В, вся потужність, що залишилася (28В при струмі 3А), а це 84Вт, буде розсіюватися на силовому транзисторі, переходячи в тепло. Одним із способів запобігти цій проблемі, і відповідно підвищити ККД, це поставити модуль ручного або автоматичного перемикання обмоток. Даний модуль був розглянутий у: 
Для зручності роботи з блоком живлення та можливості миттєвого відключення навантаження, зі схемою було введено додатковий модуль на реле, що дозволяє вмикати або вимикати навантаження. Цьому був присвячений. 
На жаль, через відсутність потрібних реле (нормально замкнутих) даний модуль працював некоректно, тому він буде замінений іншим модулем, на D-тригері, що дозволяє включати або вимикати навантаження за допомогою однієї кнопки.
Коротко розповім про новий модуль. Схема досить відома (прислали мені на личку): 
Трохи модифікував її під свої потреби та зібрав таку плату: 
На звороті: 
Цього разу жодних проблем не було. Все працює дуже чітко та керується однією кнопкою. При подачі живлення на 13 виході мікросхеми завжди логічний нуль, транзистор (2n5551) закритий і реле знеструмлено - відповідно навантаження не підключене. При натисканні кнопки, на виході мікросхеми з'являється логічна одиниця, транзистор відкривається і спрацьовує реле підключаючи навантаження. Повторне натискання на кнопку повертає мікросхему у вихідний стан.
Який блок живлення без індикатора напруги і струму? Тому я спробував зробити ампервольтметр самостійно. У принципі вийшов непоганий прилад, проте має деяку нелінійність в діапазоні від 0 до 3.2А. Ця похибка ніяк не буде впливати при використанні даного вимірювача, скажімо в зарядному пристрої для АКБ автомобіля, але неприпустима для Лабораторного БП, тому, я заміню цей модуль, китайськими прецизійними щитовими і з дисплеями, що мають 5 розрядів ... А зібраний мною модуль знайде застосування в якийсь інший саморобки. 
Нарешті приїхали з Китаю більш високовольтні мікросхеми, про що я розповів Вам в . І тепер можна подавати на вхід 24В змінного струму, не побоюючись, що проб'є мікросхеми. 
Тепер справа залишилася за «малим», виготовити корпус і зібрати всі блоки разом, ніж я і займуся в цьому фінальному огляді на цю тематику.
Пошукавши готовий корпус, нічого придатного не знайшов. У китайців є непогані коробки, але, на жаль, їх ціна, а особливо … 
Віддати китайцям 60 доларів мені «жаба» не дозволила, та й безглуздо такі гроші віддавати за корпус, можна ще трохи додати і купити. Принаймні корпус із цього Бп вийде хороший.
Тому я поїхав на будівельний ринок і купив 3 метри алюмінієвого куточка. З його допомогою буде зібрано каркас приладу.
Підготовляємо деталі необхідного розміру. Розкреслюємо заготовки та спилюємо куточки за допомогою відрізного диска. . 
Потім викладаємо заготовки верхньої та нижньої панелі, щоб прикинути, що вийде. 
Пробуємо розташувати модулі всередині 
Складання йде на потайних гвинтах (під капелюшок зенкером, розенковується отвір, щоб голівка гвинта не виступала над куточком), і гайках зі зворотного боку. Потроху з'являються контури каркаса блоку живлення: 
І ось каркас зібраний ... Не дуже рівний, особливо по кутах, але думаю, що фарбування приховає всі нерівності: 
Розміри каркасу під спойлером:
Вимір розмірів
На жаль, часу мало вільного, тому слюсарні роботи просуваються повільно. Вечорами за тиждень виготовив лицьову панель із листа алюмінію та панельку під вхід живлення та запобіжник. 
Розкреслюємо майбутні отвори під Вольтметр та Амперметр. Посадкове гніздо має бути розмірами 45.5мм на 26.5мм
Обклеюємо отвори малярним скотчем: 
І відрізним диском, за допомогою дремеля робимо пропили (скотч потрібен, щоб не вийти за розміри гнізд, і не зіпсувати панель подряпинами) Дремель швидко справляється з алюмінієм, але на 1 отвір йде 3-4 
Знову була затримка, банально, скінчилися відрізні диски для дрімання, пошук по всіх магазинах Алмати ні до чого не привів, тому довелося чекати на диски з Китаю... Благо прийшли швидко за 15 днів. Далі робота пішла веселіше і швидко.
Пропилив дремелем отвори під цифрові індикатори і обробив напилком. 
Ставимо на «куточки» зелений трансформатор 
Приміряємо радіатор із силовим транзистором. Він буде ізольований від корпусу, оскільки на радіаторі встановлений транзистор у корпусі ТО-3, а там важко ізолювати колектор транзистора від корпусу. Радіатор стоятиме за декоративними ґратами із вентилятором охолодження. 
Обробив наждачкою на бруску лицьову панель. Вирішив приміряти все, що буде на ній закріплено. Виходить ось так: 
Два цифрові вимірювачі, кнопка включення навантаження, два багатооборотні потенціометри, вихідні клеми і тримач світлодіода «Обмеження струму». Начебто нічого не забув? 
На звороті лицьової панелі.
Розбираємо все та фарбуємо чорною фарбою з балончика каркас блоку живлення. 
На задню стінку прикріплюємо на болти декоративні грати (куплено на авторинку, анодований алюміній для тюнігу повітрозабору радіатора 2000 тенге (6.13USD)) 
Ось так вийшло, вигляд із зворотного боку корпусу блоку живлення. 
Ставимо вентилятор для обдування радіатора з силовим транзистором. Я прикріпив його на пластикові чорні хомути, добре тримає, зовнішній вигляд не страждає, їх майже не видно. 
Повертаємо на місце пластикову основу каркасу з уже встановленим силовим трансформатором. 
Розмічаємо місця кріплення радіатора. Радіатор ізольований корпусу приладу, т.к. на ньому напруга дорівнює напрузі на колекторі силового транзистора. Думаю, що він добре обдувається вентилятором, що дозволить значно знизити температуру радіатора. Вентилятор буде керуватися схемою, що знімає інформацію з датчика (терморезистора) закріпленого на радіаторі. Таким чином вентилятор не буде «молотити» в порожню, а включатиметься при досягненні певної температури на радіаторі силового транзистора. 
Прикріплюємо на місце лицьову панель, подивитися, що вийшло. 
Декоративної решітки залишилося багато, тому вирішив спробувати зробити П-подібну кришку корпусу блоку живлення (на кшталт комп'ютерних корпусів), якщо не сподобається, перероблю на щось інше. 
Вигляд спереду. Поки грати «наживлені» і ще не щільно прилягають до каркасу. 
Начебто непогано виходить. Ґрати досить міцні, можна сміливо ставити зверху що-небудь, ну а про якість вентиляції всередині корпусу, навіть не варто говорити, вентиляція буде просто відмінна, в порівнянні із закритими корпусами. 
Ну що ж, продовжуємо збирання. Підключаємо цифровий амперметр. Важливо:не наступайте на мої граблі, не використовуйте штатний роз'єм, тільки паяння безпосередньо до контактів роз'єму. Інакше буде місце струму в Амперах, показуватиме погоду на Марсі. 
Провід для підключення амперметра, та й решти всіх допоміжних пристроїв повинні бути максимально короткими.
Між вихідними клемами (плюс-мінус) встановив панельку із фольгованого текстоліту. Дуже зручно прокреслити ізолюючі борозенки у мідній фользі, створювати майданчики для підключення всіх допоміжних пристроїв (амперметр, вольтметр, плата відключення навантаження тощо) 
Основну плату встановлено поруч із радіатором вихідного транзистора. 
Плата перемикання обмоток встановлена над трансформатором, що дозволило значно скоротити довжину проводів шлейфу. 
Настала черга зібрати модуль додаткового живлення для модуля перемикання обмоток, амперметра, вольтметра і т.п.
Оскільки у нас лінійний - аналоговий БП, будемо використовувати також варіант на трансформаторі, ніяких імпульсних блоків живлення. :-)
Витрачуємо плату: 
Впаюємо деталі: 
Тестуємо, ставимо латунні «ніжки» та вбудовуємо модуль у корпус: 
Ну ось, всі блоки вбудовані (крім модуля управління вентилятором, який буде виготовлений пізніше) та встановлені на свої місця. Провід підключено, запобіжника вставлено. Можна проводити перше включення. Осяяємо себе хрестом, заплющуємо очі і даємо харчування.
Бабаха та білого диму немає – вже добре… Начебто на холостому ходу нічого не гріється… Натискаємо кнопку включення навантаження – запалюється зелений світлодіод та клацає реле. Начебто все поки що нормально. Можна приступати до тестування. 
Як кажуть, «незабаром казка дається взнаки, та не скоро справа робиться». Знову випливло підводне каміння. Модуль перемикання обмоток трансформатора працює некоректно із силовим модулем. При напрузі перемикання з першої обмотки на наступну відбувається стрибок напруги, тобто при досягненні 6.4 відбувається стрибок до 10.2в. Потім, звичайно, можна зменшити напругу, але це не справа. Спочатку я думав, що проблема живлення мікросхем, оскільки їх харчування теж від обмоток силового трансформатора, і відповідно зростає з кожною наступною підключеною обмоткою. Тому спробував дати харчування на мікросхеми з окремого джерела живлення. Але це не допомогло.
Тому є два варіанти: 1. Повністю переробити схему. 2. Відмовитись від модуля автоматичного перемикання обмоток. Почну з 2 варіанти. Повністю без перемикання обмоток я залишитися не можу, тому як варіант миритися з грубкою мені не подобається, тому поставлю тумблер-перемикач дозволяє вибирати напругу, що подається на вхід БП з 2-х варіантів 12В або 24В. Це звичайно «напівміру», але краще ніж взагалі нічого.
Заодно вирішив поміняти амперметр на інший подібний, але із зеленим кольором свічення цифр, оскільки червоні цифри амперметра світяться досить слабо і при сонячному світлі їх погано видно. Ось що вийшло: 
Наче так краще. Можливо, так само, що заміню вольтметр іншою, т.к. 5 розрядів у вольтметрі явно надмірно, 2 розряди після коми цілком достатньо. Варіанти заміни у мене є, тож проблем не буде.
Ставимо перемикач і підключаємо до нього дроти. Перевіряємо.
При положенні перемикача "вниз" - максимальна напруга без навантаження склала близько 16В 
При положенні перемикача вгору доступна максимальна напруга для даного трансформатора 34В (без навантаження) 
Тепер ручки, що довго не став вигадувати варіанти і знайшов пластмасові дюбелі відповідного діаметра, як внутрішнього, так і зовнішнього. 
Відрізаємо трубочку потрібної довжини і надягаємо на штоки змінних резисторів: 
Потім надягаємо ручки та фіксуємо гвинтами. Оскільки трубка дюбеля досить м'яка, ручка фіксується дуже добре, щоб зірвати її необхідні значні зусилля. 
Огляд вийшов дуже великим. Тому не відніматиму Ваш час і коротко протестуємо Лабораторний блок живлення.
Перешкоди осцилографом ми вже дивилися у першому огляді, і з того часу нічого не змінилося у схемотехніці.
Тому перевіримо мінімальну напругу, ручка регулювання в крайньому лівому положенні: 
Тепер максимальний струм 
Обмеження струму в 1А 
Максимальне обмеження струму, ручка регулювання струму в украй правому положенні: 
На цьому всі мої дорогі радіогубителі і співчуваючі… Дякую всім, хто дочитав до кінця. Прилад вийшов агресивний, важкий та я сподіваюся надійний. До нових зустрічей в ефірі!
UPD: Осцилограми на виході блоку живлення при включенні напруги: 
І вимикання напруги: 
UPD2: Друзі з форуму «Паяльник» дали ідею, як із мінімальними переробками схеми запустити модуль перемикання обмоток. Дякую всім за виявлений інтерес, дороблятиму прилад. Тому – продовження слідує. Додати в обране Сподобалось +72 +134
