Блок питания с регулировкой напряжения сделай сам

Блок питания с регулировкой напряжения сделай сам

Однополярный лабораторный блок питания 0-30В/0-3А с "грубой" и "плавной" регулировками выходного напряжения, регулировкой выходного тока (ограничения по току) и индикацией режима работы — регулировка напряжения или включение ограничения тока. В качестве регулирующего элемента используется полевой транзистор IRLZ44N.

Наконец вытравил и просверлил отверстия в плате ЛБП, чтобы убедиться в работоспособности схемы — всё заработало почти сразу ;-(. Платы будут изготовлены с маской и маркировкой в двух вариантах: ЛБП с питанием напряжением постоянного тока — без выпрямительного моста и переменного резистора "плавно" для регулировки выходного напряжения, ЛБП с питанием напряжением переменного тока — выпрямительный мост установлен на плате и для регулировки выходного напряжения предусмотрен переменный резистор "плавно", а в остальном всё без изменений. Если диодный мост не нужен (будет применён внешний), то на плате вместо него необходимо просто установить перемычки. Обе схемы приведены ниже. Покупайте печатные платы, наборы для сборки, собирайте и пользуйтесь 😉

Технические характеристики:

Входное напряжение (для платы с диодным мостом): 7. 32В переменного тока

Входное напряжение (для платы без диодного моста): 9. 45В постоянного тока

Ток нагрузки: 0-3А (с индикацией включения режима ограничения тока)

Нестабильность выходного напряжения: не более 1%

Краткое описание конструкциии:

Для однополярного блока питания разработаны две печатные платы размерами 62х59 мм и 92х59 мм. Фотовид печатных плат приведен ниже. На печатных платах предусмотрены отверстия диаметром 3 мм. В верхней части платы, для крепления радиатора и в нижней части для, крепления самой платы в корпусе блока питания. Регулирующий транзистор необходимо установить на большой 😉 радиатор с площадью поверхности не менее 300 см кв. Транзистор Q1 необходимо закрепить с применением теплопроводящей пасты и, при необходимости, с применением изолирующих теплопроводящих подложек. Переменные резисторы регулировки тока и напряжения можно закрепить на передней панели блока питания непосредственно при помощи штатных гаек.

Примечание к схемам блока питания:

После сборки и опробования блока питания покупателем, было замечено, что при отключении от сети блока питания с небольшой нагрузкой или без нагрузки наблюдается некоторое уменьшение напряжения, а потом его всплеск до 12-15В и затем снижение до нуля. Как оказалось, это происходит из-за того, что напряжение, запирающее полевой транзистор, пропадает раньше, чем разрядится конденсатор фильтра CF. При проверке блока питания под нагрузкой мощной лампой такого замечено не было (по понятным причинам). Для устранения броска напряжения необходимо подключить электролитический конденсатор С5 470мкФх6,3В с вывода 8 м/сх на общий провод (припаять сверху над микросхемой между выводами 8 и 11) — см. схемы.

Работа схемы:

Схема стабилизации напряжения собрана на U1.3 и U1.4. На U1.4 собран дифференциальный каскад, усиливающий напряжение делителя обратной связи, образованного резисторами R14 и R15. Усиленный сигнал поступает на компаратор U1.3, сравнивающий выходное напряжение с образцовым, сформированным стабилизатором U2 и потенциометром RV2. Полученная разница напряжений поступает на транзистор Q2, управляющий регулирующим элементом Q1. Ограничение тока осуществляется компаратором U1.1, который сравнивает падение напряжения на шунте R16 с опорным, сформированным потенциометром RV1. При превышении заданного порога, U1.1 изменяет опорное напряжение для компаратора U1.3, что приводит к пропорциональному изменению выходного напряжения. На операционном усилителе U1.2 собран узел индикации режима работы устройства. При понижении напряжения на выходе U1.1 ниже напряжения сформированного делителем R2 и R3, светится светодиод D1, сигнализирующий о переходе схемы в режим стабилизации тока.

Примечание:

В случае работы устройства от питающего напряжения ниже 23В, стабилитрон D3 необходимо заменить перемычкой. Так же, возможно питать слаботочную часть схемы от отдельного источника, подав напряжение 9-35В непосредственно на вход стабилизатора U3 и удалив стабилитрон D3.

ВОЛЬТМЕТРЫ и АМПЕРМЕТРЫ с семисегментными LED индикаторами

Выложены здесь >>> Это не китайские измерительные приборы! Made in Donetsk

Сделанные на скорую руку видео работы блока питания можно посмотреть по ссылкам приведенным ниже. На одном видео заснято опробование цифрового вольтметра на недорогой специализированной м/сх ICL7107.

Стоимость печатной платы размерами 62х59 мм под два переменных резистора — временно нет в наличии

Стоимость печатной платы размерам и 92х59 мм под три переменных резистора — временно нет в наличии

Стоимость набора для сборки блока питания (с платой на два резистора, ручки в комплекте) временно отсутствует в продаже

Стоимость набора для сборки блока питания (с платой на три резистора, ручки в комплекте) временно отсутствует в продаже

Краткое описание, схема и перечень деталей набора здесь >>> и здесь >>>

Спасибо за уделённое внимание! Всем удачи, мира, добра, 73!

Как сделать простой регулятор напряжения своими руками

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов. В радиомагазинах можно приобрести готовое изделие, но несложно изготовить регулятор напряжения своими руками.

Описание устройства

Регулятором напряжения называется электронный прибор, служащий для повышения или понижения уровня выходного сигнала, в зависимости от величины разности потенциалов на его входе. То есть это устройство, с помощью которого можно управлять значением мощности, подводимой к нагрузке. При этом регулировать подаваемый уровень энергии можно как на реактивной, так и активной нагрузке.

Самым простым устройством, с помощью которого можно изменять уровень сигнала, считается реостат. Он представляет собой резистор, имеющий два вывода, один из которых подвижный. При перемещении ползункового вывода реостата изменяется сопротивление. Для этого он подключается параллельно нагрузке. Фактически это делитель напряжения, позволяющий регулировать величину разности потенциалов на нагрузке в пределах от нуля до значения, выдаваемого источником энергии.

Использование реостата ограничено мощностью, которую можно через него пропустить. Так как при больших значениях тока или напряжения он начинает сильно нагреваться и в итоге перегорает, поэтому на практике применение реостата ограничено. Его используют в параметрических стабилизаторах, элементах электрического фильтра, усилителях звука и регуляторах освещённости небольшой мощности.

Разновидности приборов

По виду выходного сигнала регуляторы разделяют на стабилизированные и нестабилизированные. Также они могут быть аналоговыми и цифровыми (интегральными). Первые строятся на основе тиристоров или операционных усилителей. Их управление осуществляется путём изменения параметров RC цепочки обратной связи. Совместно с ними для повышения мощности применяются биполярные или полевые транзисторы. Работа же интегральных устройств связана с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поэтому в цифровой схемотехнике используются микроконтроллеры и силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме.

При изготовлении самодельного регулятора напряжения могут быть использованы следующие элементы:

• резисторы;
• тиристоры или транзисторы;
• цифровые или аналоговые интегральные микросхемы.

Первые два типа имеют несложные схемы и довольно просты к самостоятельной сборке. Их можно изготавливать без использования печатной платы с помощью навесного монтажа, в то время как импульсные регуляторы на основе микроконтроллеров требуют более обширных знаний в радиоэлектронике и программировании.

Характеристика регулятора

По своему виду приспособления могут изготавливаться в портативном или стационарном исполнении. Устанавливаются они в любом положении: вертикальном, потолочном, горизонтальном.

Устройства могут крепиться с использованием дин-рейки или встраиваться в различные блоки и приборы. Конструктивно регуляторы возможно изготовить как корпусными, так и без помещения в корпус.

К основным характеристикам устройств относят следующие параметры:

1. Плавность регулировки. Обозначает минимальный шаг, с которым происходит изменение величины разности потенциалов на выходе. Чем он плавнее, тем точнее можно выставить значение напряжения на выходе.
2. Рабочая мощность. Характеризуется значением силы тока, которое может пропускать через себя прибор продолжительное время без повреждения своих электронных связей.
3. Максимальная мощность. Пиковая величина, которую кратковременно выдерживает устройство с сохранением своей работоспособности.
4. Диапазон входного напряжения. Это значения входного сигнала, с которым устройство может работать.
5. Диапазон изменяемого сигнала на выходе устройства. Обозначает значения разности потенциалов, которое может обеспечить устройство на выходе.
6. Тип регулируемого сигнала. На вход устройства может подаваться как переменное, так и постоянное напряжение.
7. Условия эксплуатации. Обозначает условия, при которых характеристики регулятора не изменяются.
8. Способ управления. Выставление выходного уровня сигнала может осуществляться пользователем вручную или без его вмешательства.

Особенности изготовления

Изготовить регулирующее приспособление можно несколькими способами. Самый лёгкий -приобрести набор, содержащий уже готовую печатную плату и радиоэлементы, необходимые для сборки своими руками. Кроме них, набор содержит электрическую и принципиальную схему с описанием последовательности действий. Такие наборы называются KIT и предназначены для самых неопытных радиолюбителей.

Другой путь подразумевает самостоятельное приобретение радиокомпонентов и изготовление в случае необходимости печатной платы. Используя второй способ, можно будет сэкономить, но он занимает больше времени.

Существует множество схем разного уровня сложности для самостоятельного изготовления. Но чтобы сделать регулятор напряжения, кроме схемы, понадобится подготовить следующие инструменты, приборы и материалы:

• паяльник;
• мультиметр;
• припой;
• пинцет;
• кусачки;
• флюс;
• технический спирт;
• соединительные медные провода.

Если планируется собирать устройство, состоящее из 6 и более элементов, то целесообразно будет смастерить печатную плату. Для этого необходимо иметь фольгированный текстолит, хлорное железо и лазерный принтер.

Техника изготовления печатной платы в домашних условиях называется лазерно-утюжной (ЛУТ). Её суть заключается в распечатывании печатной платы на глянцевом листе бумаги, и переносом изображения на текстолит с помощью проглаживания утюгом. Затем плату погружают в раствор хлорного железа. В нём открытые участки меди растворяются, а закрытые с переведённым изображением формируют необходимые соединения.

При самостоятельном изготовлении прибора важно соблюдать осторожность и помнить про электробезопасность, особенно при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно правильно собранный регулятор из исправных радиодеталей не нуждается в настройке и сразу начинает работать.

Простые схемы

Для управления величиной выходного напряжения для слабо мощных устройств можно собрать простой регулятор напряжения на 2 деталях. Понадобится лишь транзистор и переменный резистор. Работа схемы проста: с помощью переменного резистора происходит индуцирование (отпирание транзистора).

Если управляющий вывод резистора находится в нижнем положении, то напряжение на выходе схемы равно нулю. А если вывод перемещается в верхнее положение, то транзистор максимально становится открытым, а уровень выходного сигнала будет равен напряжению источника питания за вычетом падения разности потенциалов на транзисторе.

При изменении сопротивления регулируется величина напряжения на выходе. В зависимости от типа транзистора изменяется и схема включения. Чем номинал переменного резистора будет меньше, тем регулировка будет плавней. Недостатком схемы является чрезмерный нагрев транзистора, поэтому чем больше будет разница между Uвх и Uвых, тем он будет сильнее нагреваться.

Такую схему удобно применять для регулировки вращения компьютерных вентиляторов или других слабых двигателей, а также светодиодов.

Симисторный вид

Для регулировки переменного напряжения используются симисторные регуляторы, с помощью которых можно управлять мощностью паяльника или лампочки. Собрав схему на недорогом и доступном симисторе BT136, можно изменять мощность нагрузки в пределах 100 ватт.

Для сборки схемы понадобится:

Наименование	Номинал	Аналог
Резистор R1	470 кОм
Резистор R2	10 кОм
Конденсатор С1	0,1 мкФ х. 400 В
Диод D1	1N4007	1SR35–1000A
Светодиод D2	BL-B2134G	BL-B4541Q
Динистор DN1	DB3	HT-32
Симистор DN2	BT136	КУ 208

Принцип работы регулятора заключается в следующем: через цепочку, состоящую из динистора DN1, конденсатора C1 и диода D1, ток поступает на симистор DN2, что приводит к его открытию. Момент открытия зависит от ёмкости C1, которая заряжается через резисторы R1 и R2. Соответственно, изменением сопротивления R1 управляется скорость заряда C1.

Несмотря на простоту, такая схема отлично справляется с регулировкой вольтажа нагревательных устройств, использующих вольфрамовую нить. Но так как такая схема не имеет обратной связи, использовать её для управления оборотами коллекторного электродвигателя нельзя.

Реле напряжения

Для автолюбителей важным элементом является устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети в установленных пределах при изменении различных факторов, например, оборотов генератора, включении или выключении фар. Использующиеся для этого приборы работают по одинаковому принципу – стабилизация напряжения путём изменения тока возбуждения. Иными словами, если уровень сигнала на входе изменяется, то устройство уменьшает или увеличивает ток возбуждения.

Собранная схема своими руками реле-регулятора напряжения должна:

• работать в широком диапазоне температур;
• выдерживать скачки напряжения;
• иметь возможность отключения во время запуска мотора;
• обладать малым падением разности потенциалов.

Упрощённо принцип работы можно описать в следующем виде: при величине напряжения, превышающей установленное значение, ротор отключается, а при её нормализации запускается вновь. Основным элементом схемы является ШИМ стабилизатор LM 2576 ADJ.

Микросхема TC4420EPA предназначена для моментального переключения транзистора. С помощью резистора R3, конденсатора C1 и стабилитронов VD1, VD2 осуществляется защита микросхемы и полевого транзистора. Резисторы R1 и R2 задают опорное напряжение для стабилизатора. DD1 управляет работой полевого транзистора и ротора. Диод D2 используется для ограничения управляющего напряжения. Индуктивность L1 обеспечивает плавность разрядки ротора через диоды D4 и D5 при размыкании цепи.

Управляемый блок питания

Конструируя различные схемы, радиолюбители часто собирают источники напряжений. Спаяв регулятор постоянного напряжения своими руками, его можно будет использовать как управляемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собираемый источник напряжения состоит из 2 частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть изготавливается по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Типом используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяется мощность устройства. Переменное напряжение сети понижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего попадает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор C1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Параллельно стабилитрону подключён резистор R2, которым и изменяется уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощённой схеме эмиттерного повторителя, и при появлении на их переходах напряжения начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход прибора через транзисторы, которые снижают его значение на величину своего насыщения. Таким образом, чем больше подаётся на них напряжение, тем сильнее они открываются и больше мощности поступает на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трёх ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 ватт. Если есть опыт, то схема паяется навесным монтажом с использованием проводов любого сечения.

Регулируемый БП — из нерегулируемого

В статье предложен способ, как из блока питания с фиксированным выходным напряжением сделать регулируемый источник.

В радиолюбительской практике зачастую требуется регулируемый источник питания 3,5. 12 В с выходным током до 1,5. 2 А. Чтобы не делать такой БП заново, можно доработать уже имеющийся с фиксированным выходным напряжением. В зависимости от схемы БП его доработка может быть очень простой.

Таким блоком оказался БП JTA0302E-E (рис. 1), который представляет собой обратноходовый преобразователь напряжения, собранный на специализированной микросхеме UC3843B и полевом транзисторе STP4NK60ZFP. На входе и выходе БП установлены LC-фильтры, стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью микросхемы TL431AC (параллельный стабилизатор напряжения) и оптопары PC817 (или аналогичной). Согласно заявленным производителем параметрам БП JTA0302E-E при сетевом напряжении 110. 240 В обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 5 В при токе нагрузки до 2,5 А. На самом деле выходное напряжение без нагрузки было немногим более 5,2 В. Сделано это, видимо, для компенсации падения напряжения на выходном двухпроводном кабеле при максимальном токе нагрузки. Логично предположить, что при напряжении сети 230 ± 5 % В он сможет "выдать" 12 В при токе до 1 А. Небольшая доработка позволит превратить его в регулируемый с выходным напряжением от 3,5 до 10. 12 В.

Рис. 1. БП JTA0302E-E

Фрагмент выходной цепи дорабатываемого БП показан на рис. 2. Все доработки и вновь введённые элементы выделены цветом. Обозначения штатных элементов приведены в соответствии с печатной платой, а должены. Особенность оригинального БП — значение выходного напряжения задано с помощью резистивного делителя R15R16 в цепи управляющего входа микросхемы U3. Если в этот делитель ввести переменный резистор (в нашем случае — R18), это позволит плавно регулировать выходное напряжение. В этом случае стабилитрон ZD2 (на напряжение стабилизации 6,2 В) удаляют, резистор RLзаменяют другим, с вдвое большим сопротивлением. Для индикации наличия выходного напряжения установлен светодиод HL1 с токоограничивающим резистором R19. Чтобы свечение светодиода было заметно во всём интервале выходного напряжения, он должен быть с повышенной яркостью свечения.

Рис. 2. Фрагмент выходной цепи дорабатываемого БП

Доработка БП — несложная. Переменный резистор (СП4-1 или аналогичный по размерам) и светодиод устанавливают на задней стенке корпуса БП (рис. 3). Для них просверлены отверстия соответствующего диаметра. Сглаживающий конденсатор С1 (см. рис. 1) на выходе мостового выпрямителя разворачивают на плате в про-тивоположую сторону. Освободившееся место займёт переменный резистор. Резисторы R15 и R16 установлены перпендикулярно плате, поэтому их можно не выпаивать, а просто перекусить по одному выводу, к которым припаивают изолированные провода, соединяющие их с выводами переменного резистора R18. Стабилитрон ZD2 (он расположен рядом с резисторами R15, R16) также можно не выпаивать, а перекусить один из его выводов — в авторском варианте было сделано именно так. В результате с переменным резистором R18 сопротивлением 10 кОм интервал регулировки выходного напряжения получился 3,5. 8 В. Если применить резистор R18 с большим сопротивлением, интервал регулировки расширится в обе стороны. При этом нижний предел можно скорректировать подборкой резистора R15, верхний — резистора R16. После проверки и налаживания переменный резистор снабжают шкалой (рис. 3), которую градуируют с помощью вольтметра постоянного тока. Но следует учесть, что минимальный нижний предел — 3,3. 3,5 В. Обусловлено это тем, что минимальное падение напряжения на микросхеме U3 — около 2 В, а на излучающем диоде оптопары U1.2 — 1,1. 1,2 В.

Рис. 3. Внешний вид доработанного БП

Были проведены испытания доработанного БП для различных выходных напряжений от 3,5 до 10 В. При изменении выходного тока от 0 до 1,5 А (при выходном напряжении до 10 В) и 2,5 А (при напряжении до 5 В) выходное напряжение уменьшалось на несколько милливольт (измерение проводилось непосредственно на выходе БП), амплитуда пульсаций не превысила 15 мВ, а полевой транзистор нагревался умеренно. Однако при установке выходного напряжения менее 3,3 В на выходе наблюдались релаксационные колебания с амплитудой пульсаций около 1 В. Причина этого — недостаточное напряжение на микросхеме U3 и излучающем диоде оптопары U1.2.

Следует учесть, что в выходной цепи БП применены конденсаторы С9-С11 с номинальным напряжением 10 В, поэтому выходное напряжение не должно превышать этого значения, а с учётом падения напряжения на дросселе L2 должно быть даже меньше. Если планируется увеличить верхний предел до 12 В, эти конденсаторы необходимо заменить другими с такой же ёмкостью и большим номинальным напряжением.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Как самому сделать блок питания из компьютерного БП

Многим людям для зарядки аккумуляторов, современных гаджетов иногда необходим мощный источник постоянного тока. Для этой цели лучше изготовить блок питания из компьютерного блока питания своими руками. При подключении аппаратуры, работающей от 12 или 5 В, его переделывать не нужно. Если напряжение питания иное, надо немного изменить схему.

Что можно сделать из компьютерного БП

Большинство гаджетов и электроприборов работают на низком постоянном напряжении в широком диапазоне 2,5-24 В. Чтобы не приобретать к каждому из них отдельный источник тока (это дорого), мастера переделывают блоки питания от старых компьютеров.

Перед любой переделкой БП следует проверить на работоспособность. Для этого находят на самом большом разъеме зеленый проводник и замыкают его с любым черным. Это делают пинцетом, заколкой-невидимкой, изогнутой скрепкой или другим металлическим предметом. Если вентилятор закрутился, а на разъемах появилось соответствующее напряжение — блок годен к переделке.

Зу с защитой от перезаряда

Чтобы сделать из БП зарядное устройство для аккумуляторных батарей автомобиля, желательно найти блок, собранный на микросхеме TL494 или аналогичной (IR3М02, DBL494, А494, и др.). Например, есть источник питания ПК на ШИМ-контроллере KA7500B.

1. Вскрывают БП, снимают жилы, идущие к колодке 220 В, и откручивают вентилятор, чтобы полностью высвободить плату.
2. Выпаивают жгут, ведущий на разъемы питания компьютера. Оставляют лишь 1 зеленый, 2 желтых и 2 черных провода.
3. Чтобы поднять напряжение до 14-14,4 В, необходимых для нормальной зарядки аккумуляторной батареи, снимают резистор, соединяющий первую ножку микросхемы с шиной 12 В.
4. Измеряют его тестером.
5. На это место припаивают потенциометр вдвое большего номинала.
6. Включают БП и вращением ручки добиваются показаний 14-14,4 В.
7. Выпаивают потенциометр, измеряют его номинал, подбирают постоянный резистор с таким же сопротивлением и устанавливают на освободившееся место.
8. Затем восстанавливают цепи 220 В, а к зеленому и 1 из черных проводов подпаивают выключатель.

Если при вращении ручки напряжение не поднимается выше 12,2 В делают следующее:

1. Выпаивают резистор, соединяющий шину 5 В с 1 ножкой микросхемы, и диод, идущий от схемы защиты на 4-й вывод ШИМ-контроллера. Это поможет добиться нужных 14-14,4 В без аварийного отключения БП из-за перенапряжения.
2. Повторяют шаги 6, 7 и 8 предыдущего списка.

Затем включают блок питания и проверяют его на холостом ходу и под нагрузкой. Напряжение не должно проседать более чем на 0,3 В.

Такой блок автоматически отключит аккумулятор, когда напряжение на его клеммах достигнет 14-14,4 В.

Блок питания для аудиотехники авто

Почти вся техника в машине питается напряжением 12 В. Телефоны и другие гаджеты заряжаются от модулей питания, выдающих 3,7 или 4,7 В. Поэтому их можно напрямую подключать к соответствующим разъемам БП компьютера. Переделка заключается в снятии основного жгута и впаивании на его место 2-жильных проводов с разъемами для различной аппаратуры.

Вместо каких цветов следует подключать:

Напряжение питания (В)	Желтый	Красный	Розовый	Черный
12 — магнитофоны, плееры и др.	+	+
5 — техника на 4,7-5 В	+	+
3,3 — телефоны с ЗУ на 3,7 В	+	+

ЗУ с регулировкой напряжения

Для такого зарядного устройства подходят только блоки с контроллерами KA7500 или TL494. БП, собранные на других микросхемах, таким способом переделать не получится.

Пошаговое выполнение работы:

1. Проверяют блок на работоспособность.
2. Отключают защиту. Для этого перерезают дорожку, соединяющую 13-15 ножки ШИМ-контроллера с сигналом Vref +5v. После такой доработки при подключении 220 В БП будет автоматически запускаться.
3. Устанавливают регулятор. Выпаивают 2 резистора, соединяющие 1 вывод микросхемы с напряжением +5 и + 12 В. Вместо детали с большим номиналом устанавливают потенциометр на 100 К.
4. Подключают вольтамперметр.

Переделанное устройство позволяет плавно регулировать напряжение от 4 до 16 В. Им можно заряжать не только батареи для автомобилей и мототранспорта, но и аккумуляторы, предназначенные для питания другой техники (весов, дрелей, телефонов и т. д.).

БП для контроллера Arduino

Популярный конструктор Arduino можно свободно подключить к модулю питания компьютера. Причем переделывать БП не нужно.

Большинство плат Arduino работают от +5 и +12 В. Поэтому чтобы их запитать, нужно отрезать 1 из разъемов.

Потребуется желтый и красный провода подключить к выводам, на которые должно приходить соответствующее напряжение, а черный подсоединить к массе.

Устройство компьютерного блока питания

Радиолюбителям иногда нужен мощный лабораторный 24-30 вольтовый модуль питания с регулятором напряжения. Чтобы его сделать, необходимо знать, как устроен БП ПК.

Расположение в системном блоке

Расположение модуля питания зависит от конструкции компьютера. В классическом варианте он укреплен горизонтально изнутри корпуса на задней стенке вверху, реже — где-то внизу. В некоторых моделях этот узел ПК установлен вертикально. Если системный блок горизонтального типа, то модуль питания размещается слева или справа сзади.

Схема блока питания

Легче всего переделывать старые БП типа АТ или АТХ с микросхемой TL494 или ее аналогом. Современные блоки питания годятся только для устройств с фиксированным напряжением на выходе.

Структурная схема блока АТ состоит из следующих узлов:

• выключателя питания;
• фильтра помех (установлен не всегда);
• выпрямителей — высоковольтного и низковольтного;
• инвертора;
• трансформаторов — понижающего и развязывающего;
• ШИМ-контроллера;
• зашиты.

При нажатии выключателя напряжение по обмоткам фильтра поступает на выпрямитель и достигает пика 300-310 В. Оно идет на инвертор, который запускается автоматически, начинает генерировать прямоугольные импульсы и подавать их на понижающий трансформатор. Напряжение, которое возникает на вторичных обмотках, идет на низковольтные выпрямители, а с них — на материнскую плату и другие модули ПК.

После формирования на выходе БП постоянного напряжения подключается узел на микросхеме TL494, который обеспечивает постоянную подачу запускающих импульсов на базы транзисторов инвертора через развязывающий трансформатор. Стабилизация напряжения осуществляется сравнением опорного напряжения 5 В с выходным.

При его превышении ШИМ-контроллер уменьшает ширину импульсов, а при снижении — увеличивает.

Конструкция блока АТХ отличается отсутствием выключателя, наличием узла дежурного режима, схемой запуска компьютера сигналом PS_ON и модуля питания процессора на 3,3 В, который раньше был размещен на материнской плате.

Распиновка выходов

В блоках АТ есть 2 колодки для подключения к материнской плате, они имеют по 6 контактов в 1 ряд. В блоках АТХ также установлено 2 разъема. 1 — на 4 выхода и 1 основной 2-рядный разъем. В БП старого типа он с 20 ножками, в современных ПК их 24.

Большинство колодок питания периферии старых блоков похожи. Они имеют по 4 контакта. В современных блоках установлены лишь разъемы для подключения питания устройств SATA и видеокарт.

Распиновку выходов можно определить по цветам (в вольт):

• желтый — +12;
• красный +5;
• оранжевый (розовый) — +3,3;
• черный — общий;
• коричневый — +3,3 Sense;
• серый — Power good;
• фиолетовый — +5 VSB;
• зеленый — +5 Power on;
• синий — -12;
• белый — -5.

Подготовка к переделке

До начала работ по созданию лабораторного блока нужно решить, какое напряжение и ток нужно с него получить и выбрать соответствующий по мощности БП от компьютера с контроллером на TL494 или его аналоге.

Этот прибор будет иметь защиту от КЗ, перегрева и перегрузки. Он позволит получать плавно регулируемое напряжение от нуля до 25 В, с током до 8-10 А.

Подготовка блока к переделке заключается в отсоединении вентилятора, выходных электролитических конденсаторов, стоящих на линиях +12, +5, +3,3 В и ненужных жил общего жгута. На плате должны остаться желтый, черный, зеленый и сетевые провода.

Какие детали нужно докупить

Чтобы доработать компьютерный модуль питания, необходимо приобрести некоторые детали и приборы. У радиолюбителей они могут оказаться в домашней лаборатории.

• 22 мкФ/16V;
• количество остальных элементов и их емкость такие же, как и у деталей, выпаянных в процессе подготовки, но они должны выдерживать напряжение не менее 35-40 В.

• переменные — 22 кОм и 330 Ом;
• постоянные (кОм) — 47, 15, 10, 1,2 и 3 шт. 2,7.

• вольтметр;
• амперметр — желательно с внутренним шунтом.

Схема доработки компьютерного БП

Сначала необходимо убрать все лишние элементы в обвязке TL494. Чтобы не перерезать дорожки и не искать детали, которые надо удалить, можно поступить проще — выпаять и поднять 1-4 и 13-16 ножки микросхемы.

Доработка идет навесным монтажом согласно схеме:

1. Между общим проводом и 1, 2 и 4-м выводами контроллера впаивают резисторы 2,7, 2,7 и 1,2 кОм соответственно.
2. 2-й и 3-й контакты TL494 соединяют через сопротивление 47 кОм и конденсатор 0,01 мкФ (он стоит на плате).
3. Между 1-й ножкой и дорожкой +12 В устанавливают регулятор 22 кОм — он будет менять напряжение на выходе БП. Туда же впаивают плюсовой провод вольтметра.
4. К 15-му выходу подключен средний вывод переменного сопротивления 330 Ом. Оно будет регулировать ток.
5. 1 из его концов идет на «минус», а 2-й через резистор 10 кОм на 13-ю и 14-ю ножки, спаянные вместе.
6. 16-й отвод микросхемы через амперметр подключают к «минусу».
7. 14-й контакт подсоединен ко 2-й и 4-й ножкам TL494 через резистор 2,7 кОм и спараллеленные конденсатор 22 мкФ/16V и сопротивление 15 кОм соответственно.
8. Приборы подключают к плате с помощью 10-20 см провода.
9. Впаивают электролитические конденсаторы, рассчитанные на 35-40 В.
10. Зеленый провод соединяют через выключатель с «минусом» платы.

Напряжение

После этих переделок на линиях +12 и + 5 В установится напряжение +25-30 и +10 В соответственно. Это можно будет проверить тестером.

После этого устанавливают вентилятор. Поскольку его подсоединяют к 10-вольтовой линии, это повлечет незначительное уменьшение скорости вращения.

Инструкция по сборке БП

Сетевые провода переделанного модуля припаивают к колодке питания, размещенной на корпусе блока ПК. Устанавливают на место вентилятор и закручивают плату.

На одной из боковых граней крышки вырезают отверстия:

• вверху — для вольтметра и амперметра;
• чуть ниже — для переменных резисторов и выключателя.

Если обрабатывать железо трудно, лучше удалить одну из боковин, вырезать ее из пластика и закрепить любым методом. Тем более что многие приборы запрещено устанавливать на металлическую поверхность.

Проверка работоспособности и соответствию вольтажу

После этого следует проконтролировать правильность выдаваемого напряжения. Для этого берут заведомо точный вольтметр, подсоединяют его параллельно основному, подключают нагрузку (например, паяльник или лампу на 12-36 вольт) и начинают плавно поднимать напряжение.

Если показания испытуемого прибора больше, то последовательно 22 кОм впаивают переменный резистор 1-10 кОм и, вращая его ручку, добиваются идентичности напряжений. Затем измеряют его сопротивление и ставят вместо него деталь такого же номинала.

Когда показания меньше — вместо 22 кОм ставят резистор с меньшим сопротивлением. И дальше действуют по тому же принципу.

Видео о домашнем изготовлении БП

О переделке компьютерного блока и его наладке снят небольшой материал.

Лабораторный блок питания с регулировкой по высокой стороне

Просматривая кучу видео про лабораторные блоки я всегда видел одно и тоже. Сначала стоит простой блокпитания который понижает сетевое напряжение до определенного уровня а за ним ставят DC/DC преобразователь который уже производит регулировку тока и напряжения. И тут я подумал почему бы не сделать регулировку прямо по высокой стороне и таким образом уменьшить размеры и увеличить кпд ?

Но не все так просто, в ходе построения столкнулся с кучей проблем. Удалось побороть почти все, осталась одна хотя незначительная — но проблема. Именно поэтому я сделал плату методом ЛУТ, а не заказывал ее у китайских производителей, а значит данный проект сможет повторить любой желающий.

Однако обо всем по порядку. И так начнем с самого начала — с идеи. Она была простая, нужно сделать достойный
блок с минимальным количеством деталей. В первую очередь я начал искать схожие решения в интернете. Что-то похожее нашлось на сайте радио-кот, но на мой взгляд деталей в этой схеме очень много.

Схема блока питания

Родилась вот такая схема. В принципе все должно было работать. Была нарисована и изготовлена печатная плата.
И вот тут я наступил на грабли. Блок стартовал, но при попытке уменьшить напряжение я получал ужасный писк и
перегрев транзисторов.

Это писк при низком напряжении. Все дело в том, что когда на выходе установлено напряжение от 0,6 до 2,5 вольт.
Управляющим импульсам просто некуда уменьшаться и микросхема начинает их пропускать. Следовательно понижается частота и мы начинаем слышать как работает блок. Это по сути не страшно при таком заполнении насытиться сердечник вряд ли сможет. Но нужно решать проблему.

Какие же есть варианты решения? Самое простое это установить резистор — нагрузку. Но у нас регулируемый блок и поэтому при напряжении в 30 вольт он может просто перегореть. Решение номер два — уменьшить количество витков дросселя. Таким образом он будет меньше накапливать энергии и следовательно импульсы должны возрасти. На данном решении я не остановился. Это так называемый костыль. Есть решение гораздо лучше — я его с радостью использовал, мне лень было уже в пятый раз переделывать плату.

Схема подключения кулера

Решение это называется — динамическая нагрузка. Она позволяет задать одино и тоже потребление при низком и высоком напряжении.

Как видим деталей очень мало а функционал полноценного блока питания. Принцип работы очень прост. Дежурка дает нам питание для tl494 она начинает формировать импульсы которые поступают на трансорматор, который гальванически развязывает низкую сторону от высокой.

Схема дежурного питания

Выпрямленное напряжение трансформатора поступает на делитель напряжения
На втором входе усилителя расположен регулируемый делитель напряжения с помощью которого мы и задаем выходное напряжение.

Точно так же работает и ограничения по току

Входной дроссель защищает сеть от помех издаваемых самим блоком.

Источник Open Frime TV

Год: 2019
Формат: jpg / lay6 / mp4
Размер: 55,6 мб

Скачать Лабораторный блок питания с регулировкой по высокой стороне