Parus16.ru

Парус №16
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Переделка блока питания в зарядное устройство; пошаговая инструкция

Переделка блока питания в зарядное устройство — пошаговая инструкция

Делая «апгрейд» компьютера, старый блок питания заменяют новым, чтобы тянул повышенные нагрузки. При этом БП рабочий, но как его использовать – неясно, и он пылится на полке. Один из вариантов – сделать зарядное устройство для аккумулятора 12В. Переделка своими руками для опытного автовладельца сложной не будет, но делать ее – под личную ответственность.

Переделка блока питания в зарядное устройство

Из старого блока питания можно сделать зарядное устройство для аккумулятора 12 В.

Схема ЗУ из блока питания

Это схема импульсного БП ATX-типа. При внимательном рассмотрении станет понятно, что это, по сути, готовая зарядка. Конечно, придется кое-что убрать, где-то добавить цепь, чтобы устройство было с регулировкой тока. Это важно, если в планах сделать зарядное устройство для авто, точнее для АКБ.

Схема ЗУ из БП

Схема ЗУ из БП.

Что надо удалить:

  • схемы выключения и защиты;
  • выпрямители и фильтры (за исключением канала +12 В).

Источник дежурного напряжения питает микросхему ШИМ, поэтому его оставляют. Зарядка аккумулятора, устанавливаемого в автомобиль, выполняется в режиме стабилизации напряжения и тока, а значит, нужны цепи, позволяющие задавать параметры.

Что понадобится для переделки

Делая зарядное устройство из компьютерного блока питания, используют такие детали:

  • два потенциометра, чтобы регулировать электропараметры (если стабилизация не нужна, достаточно одного);
  • выводные (true hole) резисторы 0.25 Вт в количестве нескольких штук;
  • пару клемм для соединения кабелей;
  • провода.

В дополнение – приборы вольтметр и амперметр. Ими определяются выходные параметры.

Пошаговая инструкция для сборки

Источники питания свинцового типа, устанавливаемые в авто, заряжаются при постоянном напряжении и с постепенным снижением тока. Поэтому идея соорудить зарядное устройство из блока питания компьютера имеет место.

Рабочая авто АКБ энергоемкостью 60 Ач заряжается токами 3 – 6 А, глубоко «посаженная» – до 10 А (со стабильным напряжением порядка 14 В). Такую силу тока способен выдать даже простой блок питания мощностью более 250 Вт.

БП типа ATX собраны по разным схемам, но наиболее распространены микросхемы-формирователи ШИМ TL494. При желании, в сети находится немало других вариантов переделок – с регуляторами, без, делают даже импульсные устройства. Во многом это хобби, и использовать самодельное ЗУ для недешевого автомобиля, итак напичканного электроникой, затея не лучшая. Конечно, при наличии «доноров» можно набить руку и впоследствии делать приличные приборы.

Теперь пошагово. Первое – удаляют лишние жгуты с разъемами, при этом оставляя пару желтых кабелей (+12 В) и пару черных (0 В). Далее отключают цепи сигнала включения (Power_ON) – они используются материнской платой для управления блоком. Это дорожка, идущая к выводам 13-14-15. Если ее убрать – схема будет включаться при подаче 220 В. Есть еще один вариант – используя паяльник, сделать перемычку между общей шиной и площадкой зеленого кабеля.

Есть участок схемы, который не нужен, то есть его можно смело отрезать. На изображении он обведен голубым.

Схема

Ненужный участок схемы.

Расходы на питание таким образом упадут, и это хорошо скажется на энергоэффективности самодельного ЗУ. При желании, выпаивают элементы выпрямителей тех напряжений, которые не задействуются. Удобно ориентироваться по цвету.

Черный0 В
Желтый+12
Синий-12
Оранжевый+3.3
Серый+5 PG
Фиолетовый+5 Stand by
Зеленый+5 Power_ON
Белый-5
Красный+5
Коричневый+3.3 Sense

Далее необходимо сделать так, чтобы можно было выставить выходное напряжение. Ноутбук или ПК требуют на выходе 12 В, а зарядке поболее – до 14.5 В. А если добавить и регулировку вниз, подзаряжать получится и АКБ 6 Вт. Делается это удалением резисторов, соединенных с выводом 1, вместо которых ставится потенциометр 100 кОм. После этого станет доступна регулировка выходного напряжения в диапазоне 6 – 16 В. Для большинства ситуаций этих параметров достаточно.

Вариант с включением амперметра и вольтметра – приборов, которыми будет измеряться ток и напряжение, наиболее затратный. Удобнее, если брать цифровой блок. Регулировочные рычажки обычно выводят на внешнюю панель готового ЗУ. Как он будет выглядеть, то есть каким будет корпус – вопрос фантазии. Также придется подобрать место расположения клемм, чтобы удобно было подключать источник питания.

Необходимо учесть, что рассматриваемая схема не предполагает узла контроля степени заряженности. Подсоединяя батарею к зарядке, напряжение ставят 14 В и смотрят на ток заряда. Если высокий, что обычно встречается с глубоко севшими батареями, снижают напряжение, пока ток не будет 6 – 7 А. В ходе подзарядки ток начнет падать, при этом напряжение повышают до 14 – 14.5 В. Полностью заряженная АКБ – когда зарядный ток находится на отметке 0.1 – 0.15 А.

Схем для любителей переделок в сети масса, есть даже варианты ЗУ из ИБП. Важно помнить, что это работы с электричеством, где возможны повреждения током. Поэтому надо придерживаться техники безопасности, работать в средствах индивидуальной защиты и обладать должным опытом.

Читайте так же:
Веб сервер лаборатории касперского

БЛОКИ ПИТАНИЯ

Виды и типы блоков питания

Наиболее распространенный вариант БП подразумевает преобразование 220 Вольт переменного напряжения (U) в пониженное постоянное.

Кроме этого, блоки питания могут осуществлять гальваническую развязку между входными и выходными цепями. При этом коэффициент трансформации (отношение входного и выходного напряжений) может быть равным единице.

Кроме того, достаточно часто бытовые блоки питания могут оснащаться встроенными дополнительными устройствами: стабилизаторами, регуляторами. индикаторами и пр.

ВИДЫ И ТИПЫ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

  • трансформаторный (линейный);
  • импульсный (инверторный).

Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

  • высокая надежность;
  • ремонтопригодность;
  • простота конструкции;
  • минимальный уровень помех или их отсутствие;
  • низкая цена.

Недостатки — большой вес, крупные габариты и небольшой КПД.

Импульсный блок питания — инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований (подробнее здесь). В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой — напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Благодаря формированию ВЧ сигналов, в импульсных блоках питания применяются малогабаритные трансформаторы, что позволяет уменьшить размеры и вес устройства. Для стабилизации напряжения используется отрицательная обратная связь, благодаря которой на выходе поддерживается постоянный уровень напряжения, не зависящий от величины нагрузки.

  • компактность;
  • небольшой вес;
  • доступная цена и высокий КПД (до 98%).

Кроме того, следует отметить наличие дополнительных защит, обеспечивающих безопасность применения устройства. В таких БП часто предусмотрена защита от короткого замыкания (КЗ) и выхода из строя при отсутствии нагрузки.

Минусы — работа большей составляющей схемы без гальванической развязки, что усложняет ремонт. Кроме того, устройство является источником помех высокой частоты и имеет ограничение на нижний предел нагрузки. Если мощность последней меньше допустимо параметра, агрегат не запустится.

Инвертор — популярное среди автовладельцев устройство, способное преобразовывать постоянное U 12/24 Вольта в переменное 220 Вольт. Инверторные БП питаются от автомобильного аккумулятора U. Применяя устройств, стоит учесть, что оно подходит для электроприемников, не требующих идеальной синусоидальной формы сигнала. Кроме того, стоит учитывать мощность подключаемых приборов.

  • небольшие габариты и вес;
  • наличие защиты от скачков напряжения;
  • простота и удобство применения.

Недостатки — относительно высокая стоимость, а также небольшая надежность микропроцессорной управляющей платы.

Стабилизированные блоки питания — устройства, дополненные, как уже говорилось, стабилизатором, обеспечивающим постоянство напряжения на выходе устройства.

Бесперебойный (резервный) блок питания — источник, который включается в работу при кратковременном отключении электросети.

Некоторые из них имеют дополнительную защиту (например, от помех в сети). Такие блоки питания используются в системах с повышенными требованиями к надежности электроснабжения, например, видеонаблюдения или сигнализации.

Бесперебойные источники бывают резервными и интерактивными. Особенность вторых в наличии на входе стабилизатора напряжения, обеспечивающего ступенчатую регулировку.

ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ БЛОКА ПИТАНИЯ

  • мощность;
  • выходное напряжение и ток;
  • а также наличие дополнительных опций и возможностей.

Параметр, который измеряется в Вт или В*А. При выборе устройства стоит брать во внимание наличие пусковых токов у многих электроприемников (насосов, поливных систем, холодильников и прочих). В момент пуска потребляемая мощность вырастает в 5-7 раз.

Что касается остальных случаев, блок питания выбирается с учетом суммарной мощности питающихся приборов с рекомендуемым запасом в 20-30%.

Входное напряжение.

В России этот параметр составляет 220 Вольт. Если использовать БП в Японии или США, потребуется устройство с входным напряжением на 110 Вольт. Кроме того, для инверторных блоков питания эта величина может составлять — 12/24 Вольта.

Выходное напряжение.

При выборе прибора стоит ориентироваться на номинальное напряжение применяемого потребителя (указывается на корпусе прибора). Это может быть 12 Вольт, 15,6 Вольта и так далее. При выборе стоит покупать изделие, максимально приближенное к требуемому параметру. Например, для питания устройства на 12,1 V подойдет блок на 12 V.

Тип выходного напряжения.

Большая часть приборов питается от стабилизированного постоянного напряжения, но есть и те, которым подойдет постоянное нестабилизированное или переменное. С учетом этого критерия выбирается и конструкция. Если потребителю достаточно нестабилизированного постоянного U на входе, БП со стабилизированным напряжением на выходе также подойдет.

Читайте так же:
Блок питания компьютера выход 12 вольт

Выходной ток.

Параметр этот может и не указываться, но при знании мощности его можно рассчитать. Мощность (P) равна напряжению (U), умноженному на ток (I). Следовательно, для расчета тока необходимо мощность поделить на напряжение. Имеющийся параметр пригодится для выбора подходящего блока питания под конкретную нагрузку.

Коэффициент полезного действия.

Большая мощность блока питания — еще не гарантия хорошей работы. Не менее важным параметром является КПД, отражающий эффективность преобразования энергии, и ее передачи к прибору. Чем выше КПД, тем эффективнее используется блок, и тем меньше энергии идет на нагрев.

Защита от перегрузок.

Многие источники оборудованы защитой от перегрузок, обеспечивающей отключение БП в случае превышения уровня тока, потребляемого из сети.

Защита от глубокого разряда.

Ее задача заключается в разрыве цепи питания при полном разряде АКБ (характерно для бесперебойных БП). После восстановления питания работоспособность устройства восстанавливается.

Кроме перечисленных выше опций, в блоке питания может быть предусмотрена защита от КЗ, от перегрева, перегрузки по току, повышенному и пониженному напряжению.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

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

Импульсный и аналоговый блок питания своими руками

Особенности блока питания

В большинстве устройств, применяются импульсные схемы блоков питания (ИБП) из-за их высоких электроэнергетических показателей и стабильности в работе. Но вместе с тем используются и аналоговые источники питания, обладающие простотой изготовления и высокой надёжностью. Существует огромное количество вариантов изготовления блоков питания своими руками, применяя различные схематические решения.

Виды и принцип работы

Выполнен блок питания (БП) самостоятельно или приобретён серийный экземпляр, требования, предъявляемые к нему неизменные, а именно: высокий коэффициент полезного действия (КПД), малый размер, высокая стабильность выходного сигнала, отсутствие электропомех, а также высокая надёжность.

Основная классификация источников питания осуществляется по режиму работы, он бывает линейным и инверторным. Соответственно Б. П. разделяются:

  • на аналоговые (линейные);
  • на цифровые (инверторные).

Из важных параметров БП выделяют:

    Тип выходного сигнала. В результате преобразования, напряжение на выходе может быть переменной или постоянной величины.
  1. Мощность. Характеризуется током, которое выдаёт устройство без ухудшения характеристик выходного напряжения. Единица измерения ватт.
  2. Коэффициент полезного действия. Показывает эффективность работы прибора, т. е. отношение преобразованной энергии к переданной. Чем показатель больше, тем менее греется устройство при работе.
  3. Защита от перегрузок. Способность устройства реагировать на возникновение нештатных ситуаций в питаемых им устройствах.
  4. Система охлаждения. По виду охлаждения разделяются на пассивные и активные. К пассивному виду относятся радиаторы или естественное охлаждение, к активному, нагнетатели воздуха или водяное охлаждение.

Аналоговый источник питания

Такие источники напряжения характеризуются надёжностью в работе и простотой изготовления. Недостатками являются размеры и вес, а также высокое ценообразование.

Ключевыми элементами линейного источника напряжений являются:

  • сетевой фильтр;
  • трансформатор.

Схема простого лабораторного блока

Для получения постоянного напряжения после трансформатора добавляется диодный мост и электролитический конденсатор.

Трансформаторы применяются различного исполнения, единственно их первичная обмотка должна быть рассчитана на подключение к сети 220 вольт. По виду они бывают понижающими и повышающими. Сам трансформатор представляет собой электротехническое изделие, состоящее из двух частей. Сердечника, собранного из стали или феррита, и обмоток, выполненных в виде витков из проводникового материала. Для получения на выходе меньшего уровня сигнала, чем на входе, количество витков во вторичной обмотке делается меньше. Таким образом, изменяя это соотношение можно получить любое напряжение.

Сетевой фильтр предотвращает попадание помех в сеть от работающего оборудования и наоборот. Обычно представляет собой ёмкостно-индуктивную цепочку.

Принцип работы БП

Схема трансформаторного блока питания работает следующим образом. Напряжение сети проходит через фильтр, а с него попадает на первичную обмотку трансформатора. При прохождении по ней переменного тока, образовывается переменное магнитное поле. Этот поле пронизывает сердечник и все обмотки, в которых появляется ЭДС. Если к вторичной обмотке подсоединена нагрузка, то под действием ЭДС через неё начинает протекать переменный ток.

Для получения напряжения постоянной величины, сигнал со вторичной обмотки трансформатора передаётся на выпрямительный узел. Это устройство собранно на четырёх диодах, включённых по мостовой схеме, и электролитического конденсатора. С электролита и снимается постоянное напряжение, предназначенное для питания приборов.

Импульсный источник питания

Импульсный трансформатор

Работа ИБП основана на двойном преобразовании напряжения. Вначале, входной сигнал преобразуется в постоянное напряжение, а затем в импульсы высокой частоты. Трансформатор, применяющийся в схеме, не требует больших размеров. При совместном включении трансформатора и транзистора в режиме ключа, образовывается блокинг-генератор. Изменение и стабилизация выходного сигнала, происходит уменьшением длительности открытого состояния транзистора, которое управляется специализированной микросхемой. Её работа построена на принципе широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Преимущество такого вида БП:

  • малый вес;
  • невысокая стоимость;
  • КПД достигает 98%;
  • защита от короткого замыкания и перегрузок.
Читайте так же:
Видеокарта inno3d geforce gtx 1070 ichill

Из недостатков отмечается сложность схемотехники и то, что такой источник питания вносит высокочастотные помехи в линию электропередачи.

Принцип работы ИБП

Принцип работы блока питания

Сетевое напряжение попадает на схему через предохранитель, затем на ёмкостной помехоподавляющий фильтр. Далее, на выпрямительный блок из диодов. К выходу выпрямителя подключена сглаживающая электролитическая ёмкость. Напряжение на конденсаторе уменьшается, через цепочку резисторов и стабилитрон, для обеспечения пускового значения микросхемы. Микросхема управляет работой ключевого транзистора через ограничивающий резистор.

При поступлении прямоугольного импульса на транзистор происходит его открывание, и через обмотку импульсного трансформатора начинает течь ток. В результате наводится ЭДС и появляется напряжение на вторичной обмотке. Если длительность импульса, приходящего на ключевой транзистор, увеличивается, то увеличивается и величина выходного сигнала, при уменьшении соответственно уменьшается.

Для получения стабильного сигнала применяется обратная связь. Она собирается на оптопаре и резисторе. При повышении значения сигнала на вторичной обмотке трансформатора увеличивается и ток, протекающий через оптопару, что приводит к снижению сопротивления фототранзистора оптопары. В результате увеличивается падение напряжения на резисторе и уменьшается на входе ШИМ контроллера. Длительность импульса, посылаемая микросхемой на транзисторный ключ, увеличивается.

Стабилизация выходного сигнала

Регулируемый блок питания

При необходимости получения стабилизированного сигнала на выходе, перед нагрузкой, подключается интегральный стабилизатор. Например, постоянного уровня сигнала КРЕН5А, 7812, или с его регулировкой LM 317T и т. п. Стабилизаторы характеризуются входным рабочим диапазоном, то есть при изменении входного сигнала в этом диапазоне на входе всегда будет постоянное значение напряжения.

Кроме интегральных микросхем, используется и параметрический стабилизатор. Конструкция его отличается тем, что параллельно нагрузке подсоединяется стабилитрон с требуемым напряжением стабилизации. Последовательно к нагрузке и стабилитрону включается сопротивление. При увеличении тока в цепи, напряжение на стабилитроне практически не изменится из-за его вольт-амперной характеристики. А весь излишек напряжения упадёт на сопротивление. Для увеличения коэффициента стабилизации в схеме применяется дополнительное включение транзисторов как последовательно, так и параллельно стабилитрону.

Регулятор выходного напряжения

В случае необходимости изменения стабилизированного сигнала на выходе, применяют регулятор величины уровня сигнала. Один из простых регуляторов напряжения для блока питания, собирается на специализированной микросхеме LM 317.

Регулятор напряжения

Микросхема LM 317 обеспечивает регулировку сигнала в диапазоне от 1,2 до 37 вольт при максимальной силе тока 1,5 ампера. Само изменение напряжения происходит с помощью подстройки сопротивления резистора R1. Микросхема снабжена защитой от короткого замыкания.

Необходимо отметить, что в случае использования ИБП микросхема ШИМ контроллера, за счёт сужения и расширения фронта импульсов изменяет мощность, передаваемую в трансформатор, и играет роль регулятора напряжения. Изменения происходят с помощью переменного резистора, подключённого к управляющим выводам микросхемы.

Управление переменным напряжением

Не всегда нужен БП с постоянным уровнем сигнала, иногда требуется на выходе переменное напряжение. Для плавной регулировки выходного переменного сигнала используется схема с мощным тиристорным управлением.

Такая схема применяется как с активной, так и реактивной нагрузкой. Входное напряжение может меняться от 125 до 220 вольт.

В состав выпрямительного моста включается тиристор, играющий роль ключа управления. Как только происходит разряд конденсатора C1 через резистор R2, тиристор открывается. Величина сигнала, при котором происходит открытие тиристора, регулируется переменным резистором R1. Выходное напряжение изменяется в диапазоне от нуля до величины входного сигнала.

Схемы источников питания

Для самостоятельного изготовления БП, потребуется наличие радиоэлементов, аккуратность и принципиальна схема. Выполнить аналоговый, самодельный блок питания, обычно не вызывает трудностей. В то время как изготовить регулируемый импульсный блок питания своими руками, будет сложно даже для подготовленного радиолюбителя.

Линейный блок питания

Самая дорогостоящая деталь такого источника напряжения будет трансформатор. Для простоты изготовления лучше поискать трансформатор вида тор. Остальные радиоэлементы не являются дефицитными и их всегда можно легко достать. Для того чтоб выполнить простой регулируемый источник питания понадобится:

  • понижающий трансформатор;
  • четыре выпрямительных диода или готовый диодный мост;
  • электролитическая ёмкость 68—220 мкФ на 400 вольт;
  • резистор 200 Ом;
  • переменный резистор 6,8 кОм;
  • интегральный стабилизатор LM 317.

Трансформатор выбирается со вторичной обмоткой около 25 вольт. При необходимости нужное количество витков потребуется смотать или домотать самостоятельно. Следует отметить, что при использовании диодного моста, выходное напряжение поднимется на величину равную произведению переменного напряжения на число 1.41. Вся схема собирается на плате из текстолита или навесным монтажом. Управление уровнем сигнала осуществляется изменением сопротивления построечного резистора. Такой блок питания сможет выдавать от 1,2 и до 37 вольт при токе 1,5 ампера.

Читайте так же:
Выключился компьютер при загрузке

Цифровой блок питания

Сделать самостоятельно такой БП совсем непросто. Для выполнения простого импульсного блока самостоятельно, в первую очередь понадобится изготовить печатную плату. Для этого в домашних условиях используется лазерно-утюжный метод (ЛУТ). После того как плата будет готова и закуплены радиодетали, потребуется правильно всё распаять.

Работа схемы заключается в использовании микросхемы TL 494. Встроенный в неё генератор подаёт поочерёдно на транзисторы VT1, VT2 работающие в ключевом режиме, импульсы с частотой 30 кГц. Транзисторы соединены с управляющим трансформатором TR1, который управляет VT3, VT4. Конденсаторы С3, С4 являются фильтром питания.

Цепочка R7, C8 формирует питающее напряжение для микросхемы в первый момент включения, после разряда С8 питание уже подаётся через третью обмотку трансформатора TR2. Стабилитрон VD2 и ёмкость C6 предназначены для формирования сигнала, обеспечивающего работу микросхемы. Напряжение с третьего вывода трансформатора, через диоды Шотки и С9, С10, подаётся на вход радиоустройства.

Собрав источник напряжения, изучив его работу, в дальнейшем выполнить ремонт импульсных блоков питания телевизоров своими руками не составит труда. Да и такой же ремонт БП в компьютерных системах или зарядных устройствах, будет легко осуществим самостоятельно.

При самостоятельном изготовлении приборов необходимо соблюдать осторожность и помнить об электробезопасности при работе с сетью переменного тока 220 вольт. Как правило, верно выполненный БП из исправных деталей не потребует настройки и сразу начинает работать.

Блок питания на 10 А с регулируемым током и термометром

Решил сделать простой блок питания на ток более 10 Ампер (заодно с функцией заряда и разряда любых аккумуляторов, в том числе от авто). Чтобы не усложнять дело, использовал пару транзисторов плюс LM317. Блок питания работал, но нужно было его усилить, поэтому добавил ещё пару транзисторов. Блок питания после 30 минут работы с 10 А и принудительном охлаждении достиг вполне терпимой температуры. Единственно мост немного грелся, но по документации он может выдерживать температуру до 150 C, поэтому все равно.

Схема БП на 10 Ампер

Чтобы нагрузить источник питания 12 амперами, добавил к нагрузке мотор-редуктор, который во время блокировки тянет около 2 А и ничего — держит.

Схема принципиальная Блока питания на ток 10А

Далее пришла в голову мысль, чтобы добавить светодиодный термометр в этот блок питания, так как были все необходимые компоненты. И вот после сборки получилось такое полезное дело: Блок питания 10 А с ограничением тока, искусственной нагрузкой и термометром.

В качестве вольтметра обычный цифровой модуль, который купил для предыдущего источника питания, но, к сожалению, оказалось, что у него должно быть гальванически развязанное напряжение.

Параметры блока питания

  • Источник питания даст на выходе 1.2…19 В
  • Кратковременная мощность (ток) 10 A
  • Постоянная мощность 8 А транзисторы TIP122 4 шт.
  • Трансформатор ТС 170

Искусственная нагрузка регулирование 0..8 A. Входное напряжение 10 … 24 В

Схема и параметры термометра

Схема термометра на ICL7107

  • Светодиодный термометр с напряжением питания + 5 В.
  • Потребляемый ток термометром 200 мА.
  • Работа и измерение датчика температуры: -25 C до + 125 C.
  • Чтение датчика 3 раза в секунду.
  • Размеры: 65 x 60 x 15 мм
  • Индикация на дисплее : 2.5 + 1

Основным преимуществом этого решения является очень простая схема и представление результатов на легко читаемом светодиодном дисплее — отлично видном на расстоянии или в темноте.

Важнейшим компонентом решения является чип ICL 7107. Калибровка проста: сначала датчик помещают в ледяную воду, т.е. температура составляет около 0 С, устанавливаем потенциометры на дисплее 0, затем помещаем датчик в кипящую воду — температура приближается к 100 С и устанавливается на дисплее 100. Для точной калибровки между крайними значениями лучше всего подойдет обычный термометр.

Список элементов схемы

  • R1 — 100K
  • R2 — 1M
  • R3 — 220K
  • R4 — 47K
  • R5 — 22K
  • R6 — 330R
  • R7 — 10K
  • R8 — 220R
  • P1, P2 — 100K
  • C1 — 120 пФ
  • C2, C6 — 100 нФ
  • C3 — 10 нФ
  • C4 — 470 нФ
  • C5 — 220 нФ
  • C7 — 22 мкФ
  • D1 — 1N4148
  • D2 — BAT 42
  • T1 — BC547B
  • IO1 — ICL7107
  • T — любой кремниевый транзистор
  • Q1, Q2 — светодиодные дисплеи

Вот такая получилась универсальная штука для радиолюбительской лаборатории. Работает и как мощное зарядно-разрядное устройство, и как электронная нагрузка, и как обычный регулируемый блок питания.

Простой блок питания

Простой блок питания собирая новые устройства, радиолюбителю понадобится для них источник питания и чаще всего на разное напряжение. Такой прибор можно купить, а можно и собрать собственными силами. Представленный здесь блок питания может устанавливать напряжение от 1,2 до 30 В, а его максимальный ток — достигать 1,5 А.

Читайте так же:
Блок питания hipro hpa 500w

Простой блок питания

Простой блок питания мы будем использовать трансформатор — устройство для повышения или понижения переменного напряжения. Простейший трансформатор состоит из двух обмоток, одна из которых называется первичной, а другая — вторичной. Обмотки трансформатора расположены на общем сердечнике из электротехнической стали; обычно он изготовляется наборным из листов для уменьшения потерь на вихревые токи. Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда на первичную обмотку подается переменное напряжение, возникающий в результате этого переменный магнитный поток возбуждает во вторичной обмотке (катушке) переменное напряжение той же частоты.

Однако напряжение на обмотках будет различным в зависимости от числа витков в каждой из них. Простой блок питания использован понижающий трансформатор на 30В, т.е. напряжение электросети, которое поступает на первичную обмотку трансформатора T1 через вилку VLK1, выключатель S1 и предохранитель F1 (см. Рис.1), понижается до 30В, которые мы получаем на вторичной обмотке. Переменное напряжение с вторичной обмотки поступает на диодный мост, который преобразует его в постоянное. Таким образом, мы получили выпрямленное напряжение, но обладающее массой пульсаций. Чтобы избавится от них, был введен конденсатор С1 большой емкости.

Здесь сделаю отступление и расскажу подробнее о пульсациях. Диодный мост выпрямляет переменный ток: «пропускает» его положительные полуволны и «задерживает» отрицательные. В результате переменный ток становится пульсирующим — током одного направления, но изменяющимся по силе. Для того чтобы сгладить пульсации тока и сделать его практически постоянным, на выходе выпрямителя подключают электрический фильтр. При прохождении тока через фильтр конденсаторы заряжаются и накапливают большой заряд. Как только ток через выпрямитель прекращается, конденсаторы отдают накопленный заряд, поддерживая ток в цепи.

Для уменьшения резких колебаний выпрямленного тока в фильтр иногда включают дроссель, который всегда препятствует нарастанию тока и, наоборот, поддерживает убывающий ток. Пульсации постоянного напряжение очень хорошо можно было услышать в советской звуковоспроизводящей аппаратуре. Припоминаете пульсирующий фон в колонках. Но вернемся к схеме простой блок питания. В принципе это типичная схема включения микросхемного стабилизатора LM317T, которое нам предлагает зарубежный производитель.

Отличие лишь в том, что был введен светодиод LED1, который выступает в качестве индикатора включения устройства. LM317T — это специализированная микросхема, которая выполняет функцию стабилизатора напряжения. Если вы обратитесь к инструкции к данной микросхеме, то увидите, что эта небольшая деталь с тремя выводами содержит в себе целое, совсем не маленькое устройство. Простой блок питания можно использовать практически любые, схожие по параметрам детали. Резисторы мощностью 0,25 Вт, конденсаторы на напряжение не ниже 35 В.

Микросхему стабилизатора LM317T необходимо закрепить на радиаторе – кусочке алюминиевой пластины, т.к. при максимальном токе в 1,5 А, она сильно нагревается. На монтажной схеме (Рис. 1б) предохранитель F1 находится в специальном держателе. Предохранитель (обычно выполнен в виде трубочки — керамической или стеклянной) — это защитное устройство, отключающее электрическую цепь от источника питания, если ток в ней превысит допустимое значение. Основа предохранителя — вставка из легкоплавкого металла (включается последовательно с защищаемой цепью), которая плавится при определенном токе. Как видите, на схеме появилось новое обозначение. Это так называемый общий провод (в народе — «земля», в английской версии — GROUND). Все выводы, отмеченные данным обозначением, необходимо соединить вместе. Таким простым решением принципиальная схема избавлена от лишних линий. Перед включением блока питания в сеть, проверьте ещё раз правильность соединений, отсутствие коротких замыканий.

Проверьте полярность подключения электролитических конденсаторов, несоблюдение этого требования, особенно, для С1, может закончиться (после включения устройства в электросеть) взрывом. Подключите мультиметр к выходным гнёздам блока питания, предварительно установив измерение постоянного напряжения. Включив блок питания, должен засветиться светодиод LED1. Покрутите переменный резистор R3. На индикаторе мультиметра должны изменяться показания.

Если ничего не происходит или вы почувствовали дым, немедленно выключите устройство и внимательно проверьте все соединения. Как упоминалось ранее, в блоке питания мы использовали микросхемный стабилизатор, который необходимо установить на радиатор. Для лучшей теплоотдачи нужно использовать теплопроводящую пасту. Она должна быть нанесена между корпусом микросхемы и пластиной алюминия. Паста представляет собой белую вязкую массу. Продается обычно в шприцах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector