Как собрать регулятор напряжения 220 своими руками: Регулятор напряжения 220 В своими руками: схемы и способы сборки

Разное

Содержание

Три простые схемы регулятора тока для зарядных устройств

Мы уже рассматривали много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, сегодня же я вам покажу три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так как они универсальны и могут быть использованы не только в зарядных устройствах, но и во многих самодельных конструкциях, включая и лабораторные блоки питания.

Регулятор тока по идее не многим отличается от регулятора напряжения, стоит заметить, что есть понятие стабилизатор тока.

В отличие от регулятора он поддерживает стабильный выходной ток независимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.

Сегодня мы рассмотрим пару вариантов стабилизатора и один регулятор общего применения, стабилизатор тока неотъемлемая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого в нагрузку.

Важный момент… во всех трех вариантах в качестве датчика тока использованны шунты, по сути это низкоомные резисторы, для увеличения выходного тока любой из перечисленных схем нужно будет снизить сопротивление шунта экспериментальным образом.

Кстати ссылки на все печатные платы найдёте в конце статьи. Нужное значение тока выставляют вручную, как правило вращением переменного резистора.

Все три варианта которые мы сегодня рассмотрим работают в линейном режиме, а значит силовой элемент — транзистор. При больших нагрузках будет нагреваться и нуждается в охлаждении.

Постараюсь пояснить принцип работы схем максимально простыми словами…

Первая схема отличается максимальной простотой и доступностью компонентов, всего два транзистора, один из них управляющий, второй же является силовым, по которому протекает основной ток.Датчик тока или шунт представляет из себя низкоомный проволочный резистор, при подключении выходной нагрузки на этом резисторе образуется некоторое падение напряжения, чем мощнее нагрузка, тем больше падение.

Такого падения напряжения достаточно для срабатывания управляющего транзистора, чем больше падение, тем больше приоткрыт этот транзистор.

Резистор R1 задаёт напряжение смещения для силового транзистора, именно благодаря ему основной транзистор находится в открытом состоянии.

Ограничение тока происходит за счет того, что напряжение на базе силового транзистора, которое было образовано резистором R1, грубо говоря затухается или замыкается на плюс питания через открытый переход маломощного транзистора. Этим силовой транзистор будет закрываться, следовательно ток протекающий по нему уменьшается вплоть до полного нуля.

Резистор R2 по сути обычный делитель напряжения, которым мы можем задать как бы степень приоткрытости управляющего транзистора, а следовательно управлять и силовым транзистором, ограничивая ток протекающий по нему.Увеличить общий ток коммутации этой схемы, можно дополнительными силовыми транзисторами, подключенных параллельно. Так как характеристики даже одинаковых транзисторов будут отличаться, в их коллекторную цепь добавлены резисторы, они предназначены для выравнивания токов через транзисторы, чтобы последние были нагружены равномерно.

Вторая схема построена на базе операционного усилителя, её неоднократно использовал в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, в отличие от первого варианта эта схема является именно стабилизатором тока. Как и в первой схеме, тут также имеется датчик тока или шунт, операционный усилитель фиксирует падение напряжения на этом шунте, всё по уже знакомой нам схеме.

Усилитель сравнивает напряжение на шунте с опорным, которое задается стабилитроном. Переменным резистором мы искусственно меняем опорное напряжение, операционный усилитель в свою очередь постарается сбалансировать напряжение на входах, путём изменения выходного напряжения.

Выход операционного усилителя управляется мощным полевым транзистором.

То есть, принцип работы мало, чем отличается от первой схемы за исключением того, что тут имеется источник опорного напряжения в лице стабилитрона.

Эта схема также работает в линейном режиме и силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться и ему необходим радиатор, кстати возможно применение биполярных транзисторов.

Последняя схема построена на базе популярной интегральной микросхемы стабилизатора LM317, это линейный стабилизатор напряжения но имеется возможность использовать микросхему в качестве стабилизатора тока. Нужный ток задается переменным резистором. Недостатком схемы является то, что основной ток протекает именно по ранее указанному резистору и естественно тот нужен мощный, очень желательно использование проволочных резисторов.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Максимально допустимый ток для микросхема LM317 составляет около полтора ампера, увеличить его можно дополнительным силовым транзистором, в этом случае микросхема уже будет в качестве управляющей, следовательно нагреваться она не будет.

Взамен будет нагреваться транзистор и от этого никуда не денешься.

Архив к статье; скачать…

Автор; АКА Касьян

Регулятор тока для сварочного аппарата

Приветствую, Самоделкины!
Не так давно у автора YouTube канала «AKA KASYAN» оказался вот такой трехфазный силовой трансформатор от глубинного вибратора для укладки бетона.

Минусом данного трансформатора является то, что его обмотки намотаны алюминиевым проводом. А плюс заключается в том, что напряжение вторичных обмоток составляет порядка 36В.

В общем автор решил сделать из этого трансформатора самодельный сварочный аппарат. Выходное напряжение достаточно для нормального розжига дуги.

Трансформаторные сварочные аппараты были вытеснены более компактными и имеющими меньший вес инверторными сварочными аппаратами. Но неоспоримым плюсом трансформаторных сварочных аппаратов является предельно высокая надежность и долговременная постоянная нагрузка.

Сам же сварочный аппарат состоит из 2-ух основных частей: силового трансформатора и системы регулировки тока сварки.

Если аппарат постоянного тока, то в его состав входит еще и выпрямитель.

Ниже представлена достаточно известная схема регулировки сварочного тока на основе тиристоров:

Регулировка сварочного тока может осуществляться несколькими способами, например, нагрузочным балластом или сопротивлением, переключая отводы на первичные обмотки трансформатора, ну и наконец электронный способ регулировки, выполняемый, как правило, с помощью тиристоров.

Регуляторы тока на основе тиристоров являются предельно надежными и к тому же обладают высоким КПД из-за импульсного принципа регулировки. Что еще немаловажно, при регулировке мощности выходное напряжение сварочного аппарата без нагрузки остается неизменным, а это значит, что будет уверенный розжиг дуги в любом диапазоне выходного тока.

Регуляторы мощности можно устанавливать, как на входе по первичной цепи:

Так и на выходе, после вторичной обмотки:

Проблема состоит в том, что принцип регулировки мощности с помощью регулятора данного типа основывается на обрезании начального синусоидального сигнала, то есть, на нагрузку поступают части синусоиды, и если регулятор установлен по первичной цепи, то на трансформатор пойдут импульсы неправильной формы, что приводит к образованию своеобразного звука, дополнительной вибрации и перегреву обмоток.

Но несмотря ни на что данные системы вполне успешно справляются с индуктивной нагрузкой, а если к тому же под рукой имеется хороший и достаточно надежный трансформатор, то попробовать повторить, думаю, стоит.
В данном примере система регулировки тока установлена по вторичной цепи.

Это позволяет нам управлять сварочным током непосредственно. Плюс к тому такая система помимо регулировки сварочного тока будет служить еще и выпрямителем, то есть, дополняя сварочный трансформатор таким регулятором, вы получаете сварку постоянным током с возможностью регулировки.
Теперь подробней разберем схему будущего устройства. Она состоит из регулируемого выпрямителя:

В его состав входят пара диодов и пара тиристоров:

Далее идет система управления тиристорами:

Система управления в данном примере запитана от отдельного маломощного трансформатора с напряжением вторичной обмотки от 24 до 30В с током не менее 1А.

Конечно можно было на основном силовом трансформаторе намотать обмотку с необходимыми характеристиками и использовать его для запитки системы управления.

Сама схема выполнена на небольшой печатной плате. Ее вы можете скачать ЗДЕСЬ, вместе с общим архивом проекта.

Тиристор можно использовать любой с током не менее 1А.

В данном примере автор использовал 10-амперный, но в этом нет никакого смысла, просто такой был под рукой. То же самое и с диодами, хватит и 1-амперных, но запас по току никогда не будет лишним.

Верхний регулятор позволят настраивать пределы выходного тока.

Второй регулятор служит для регулировки основного тока сварки, тут уже необходимо использовать проволочные переменные резисторы желательно на 10 и более ватт.

Изначально автор установил вот такого монстра:

Но потом он был заменен на вот такой, менее мощный:

А сейчас давайте рассмотрим силовой выпрямитель:

Диоды и тиристоры, использованные здесь, несмотря на монструозный вид и прекрасные характеристики были куплены на барахолке буквально за копейки.

Данные диоды типа В200 с током в 200А, обратное напряжение зависит и от индекса. В данном случае 1400В. А вот тиристоры более мощныеТ171-320.

Такие тиристоры рассчитаны на ток аж в 320А. Ток в ударном режиме может доходить до 10000А. Конечно данные диоды и тиристоры способны на большее, и они не сгорят даже при токах в 300-400А. А еще эти компоненты произведены еще в СССР, то есть, их характеристики никак не завышены заводом изготовителем.

К недостаткам такого регулятора можно отнести разве что большой вес и приличные размеры.
Для всех силовых соединений автор применил луженые медные клеммы. Такие без труда можно приобрести практически в любом строительном магазине, стоят они не дорого.

Провода 2 по 6 квадратов параллельно, мало конечно, но зато они медные.

Держатель для электродов автор нашел в ближайшем строительном магазине, не совсем удобный конечно, да и качество изготовления оставляет желать лучшего, но какой был.

Теперь вернемся к трансформатору. Так как силовой трансформатор у нас трехфазный, а работать ему предстоит в однофазной сети, то нам придется пере коммутировать обмотки. На каждой катушке имеется своя первичная и вторичная обмотка.

Центральную катушку автор исключил.

Две крайние катушки подключены параллельно, как по первичной, так и по вторичной обмотке для работы от однофазной сети.

Но в ходе экспериментов выяснилось, что с учетом потерь на выпрямителе, напряжения недостаточно для нормального розжига дуги, поэтому вторичные обмотки пришлось подключить последовательно для увеличения общего напряжения, ток при этом будет соответственно в 2 раза меньше, но что поделать.

При токах 75-80А данный трансформатор начинает перегреваться и вонять, а так система управления именно в таком исполнении спокойно может быть использована для токов в 200 и даже больше ампер.

Спалив 3 электрода, автор понял, что трансформатор сильно перегрелся, все-таки он не предназначен для таких задач, но мы в данном случае проверяли систему регулировки тока, а она работает неплохо.
На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Рекомендации по изготовлению

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Структурно прибор можно разделить на два блока:

  • Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
  • Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

  • Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
  • После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
  • При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы.

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

изготовление своими руками по схемам

В быту очень часто появляется необходимость в регулировке мощности различных электрических приборов: газовых плит, чайника, паяльника, кипятильника, различных ТЭНов и т. п. В автомобиле может понадобиться регулировка оборотов двигателя. Для этого можно использовать простую конструкцию — регулятор напряжения на тиристоре. Своими руками к тому же его сделать несложно.

Некоторые нюансы выбора

Сделать тиристорный регулятор напряжения своими руками несложно. Это может быть первой поделкой начинающего радиолюбителя, которая сможет обеспечить регулировку температуры жала паяльника. К тому же паяльники с возможностью регулировки температуры заводского производства стоят дороже простых моделей без такой возможности. Поэтому можно ознакомиться с основами пайки и радиоконструирования, а также сэкономить немалую сумму. С помощью небольшого количества комплектующих можно собрать простой тиристор с навесным монтажом.

Навесной тип монтажа осуществляется без необходимости использования специальной печатной платы. С хорошими умениями в этой области можно таким способом собрать простые схемы достаточно быстро.

Можно сэкономить время и установить на паяльник готовый тиристор. Но если есть желание разобраться в схеме полностью, то тиристорный регулятор мощности придётся сделать своими руками.

Важно! Такое устройство, как тиристор, является регулятором общей мощности. Кроме этого, применяется для регулировки числа оборотов различного оборудования.

Но в первую очередь требуется понять общий принцип работы устройства, разобраться с его схемой. Это даст возможность правильно рассчитать необходимую мощность для оптимальной работы оборудования, на котором оно будет выполнять свои прямые обязанности.

Конструктивные особенности

Тиристор — это полупроводниковый элемент, которым можно управлять. Он может очень быстро при необходимости провести ток в одном направлении. В отличие от классических диодов с помощью тиристора выполняется регулировка момента подачи напряжения.

Он имеет сразу три элемента для вывода тока:

  • катод;
  • анод;
  • управляемый электрод.

Работать такой элемент будет только при соблюдении определённых условий. Во-первых, он должен размещаться в схеме под общим напряжением. Во-вторых, на управляющую часть электрода должен быть подан необходимый кратковременный импульс. Это позволит регулировать мощность прибора в нужном направлении. Можно будет выключать устройство, включать его и изменять режимы работы. В отличие от транзистора тиристор не требует удержания управляющего сигнала.

Применять тиристор в целях обеспечения постоянного тока является нецелесообразным, поскольку тиристор легко закрыть, если перекрыть поступление в него тока по цепи. А для переменного тока в таких устройствах, как тиристорный регулятор, применение тиристора обязательно, поскольку схема выполнена таким методом, чтобы полностью обеспечивать необходимое закрывание полупроводникового элемента. Любая полуволна способна полностью закрыть отдел тиристора в случае такой потребности.

Схему начинающим довольно сложно понять, но воспользовавшись инструкциями от специалистов, они значительно упростят себе процесс создания.

Области и цели использования

Для начала нужно понять, в каких целях используется такое устройство как тиристорный регулятор мощности. Применяются регуляторы мощности практически во всех строительных и столярных электрических инструментах. Кроме этого, в кухонной технике без них тоже никак. Они позволяют, к примеру, регулировать режимы скорости кухонного комбайна или блендера, скорость нагнетания воздуха феном, а также функционируют для обеспечения выполнения других не менее важных задач. Полупроводниковый элемент позволяет более эффективно регулировать мощность нагревательных приборов, то есть их основной части.

Если использовать тиристоры в схеме с высокоиндуктивной нагрузкой, то они могут просто не закрыться в нужный момент, что приведёт к выходу из строя оборудования. Многие пользователи видели или даже самостоятельно пользовались такими устройствами, как болгарки, шлифовальные машины или дрели. Можно заметить, что главным образом регулировка мощности осуществляется при помощи нажатия кнопки. Эта кнопка и находится в общем блоке с тиристорным регулятором мощности, который изменяет обороты двигателя.

Важно! Тиристорный регулятор не может менять обороты автоматически в асинхронных двигателях. А вот в коллекторном двигателе, оборудованном специальным щелочным узлом, работать регулировка будет корректно и полноценно.

Принцип действия

Особенность работы заключается в том, что в любом приборе напряжение будет регулироваться мощностью и перебоями в электросети согласно синусоидальным законам.

Любой тиристор общей мощности может пропускать ток только в одном направлении. Если тиристор не отключить, то он будет продолжать работать и отключится только после совершения определённых действий.

При самостоятельном изготовлении необходимо спроектировать конструкцию таким образом, чтобы внутри было достаточно свободного места для установки регулирующего рычага или кнопки. В том случае когда устройство устанавливается по классической схеме, целесообразно подключение через особый выключатель, который будет изменять цвет при разном уровне мощности.

Кроме этого, такое дополнение позволяет частично предотвратить возникновение ситуаций с поражением человека током. Не нужно будет искать подходящий корпус, а также прибор будет иметь привлекательный внешний вид.

Способы закрывания тиристора

Существует множество способов закрывания тиристоров. Но в первую очередь необходимо помнить, что подача любых сигналов на электрод не сможет закрыть его и погасить действие. Электрод способен только запустить устройство. Существуют и аналоги — запираемые тиристоры. Но их прямое предназначение немного шире, чем у обычных выключателей. Классическую схему тиристорного регулятора напряжения можно выключить только прерыванием подачи тока на уровне анод-катод.

Закрыть регулятор мощности на тиристоре ку202н можно минимум 3 способами. Можно просто отключить всю схему от батарейки. Таким образом диод выключится. Но если повторно включить устройство, то оно не включится, поскольку тиристор остаётся в закрытом состоянии. Он будет находиться в таком положении, пока не будет нажата соответствующая кнопка.

Вторым способом закрытия тиристора является прерывание подачи тока. Это можно сделать, просто замкнув соединение катода анода с помощью обычной проволоки. Проверить можно на схеме с простым светодиодом вместо прибора. Если перемычку из проволоки подсоединить, как указано выше, то всё напряжение пойдёт через проволоку, а уровень тока, которой пойдёт в тиристор, будет нулевым. После того как забрать проволоку обратно, тиристор закроется и прибор выключится. В этом случае прибор — это светодиод, и он погаснет. Если экспериментировать с подобными схемами, то в качестве перемычки можно использовать пинцет.

Если вместо светодиода установить нагревательную спираль большой мощности, то можно получить законченный тиристорный регулятор.

Третий способ заключается в том, чтобы уменьшить напряжение питания до минимального, после чего изменить полярность на противоположную. Такая ситуация приведёт к выключению устройства.

Простой регулятор напряжения

Для производства простейшей системы, работающей на 12 вольтах, понадобятся такие ключевые элементы, как выпрямитель, генератор и аккумулятор. Генератор является одним из главных компонентов. Для изготовления понадобятся вышеупомянутые радиодетали, а также схема простейшего регулятора мощности. Стоит отметить, что в ней нет стабилизаторов.

Для изготовления необходимо подготовить такие элементы:

  • 2 резистора;
  • 1 транзистор;
  • 2 конденсатора;
  • 4 диода.

Специально для транзистора лучше устанавливать систему охлаждения. Это позволит избежать перегрузок системы. Устройство лучше устанавливать с хорошим запасом мощности, чтобы заряжать в последующем аккумуляторы с небольшой ёмкостью.

РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

   Всем привет! В прошлой статье я расказывал, как сделать регулятор напряжения для постоянного тока. Сегодня мы сделаем регулятор напряжения для переменного тока 220в. Конструкция довольно-таки проста для повторения даже начинающими. Но при этом регулятор может брать на себя нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления данного регулятора нам понадобится несколько компонентов:

 1. Резистор 4.7кОм млт-0.5 (пойдет даже 0.25 ватт).
 2. Перменный резистор 500кОм-1мОм, с 500ком будет регулировать довольно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. С 1 мОм — будет регулировать более жестко, тоесть будет регулировать промежутком в 5-10вольт, но зато диапазон возрастет, возможно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно ставить со встроеным выключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
 3. Динистор DB3. Взять такой можно из ЛСД экономичных ламп. (Можно заменить на отечественный Kh202).
 4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиотехнике.
 5. Экономичные по току светодиоды.
 6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
 7. Винтовые клемники. (обйтись можно и без них, просто припаяв провода к плате).
 8. Небольшой радиатор (до 0,5кВт он не нужен).
 9. Пленочный конденсатор на 400вольт, от 0.1 микрофарадп, до 0.47 микрофарад.

   Схема регулятора переменного напряжения:

   Приступим к сборке устройства. Для начало вытравим и пролудим плату. Печатная плата — её рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант, представленный товарищем sergei — тут.

   Далее припаяем симистор, и переменный резистор.

   Затем паяем конденастор. На фото конднесатор со стороны лужения, т.к у моего экземпляра конденсатора были слишком коротки ножки.

   Паяем динистор. У динистора полярности нет, так-что вставляем его как вам угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и винтовой клемник. Выглядит оно примерно так:

   И в конце концов последний этап — это ставим на симистор радиатор.

   А вот фото готового устройства уже в корпусе.

   Регулятор какой-нибуть дополнительно настройки не требует. Видео работы данного устройства:
   Хочу заметить, что ставить его можно не только в сеть 220В на обычные приборы и электроинструменты, но и на любой другой источник переменного тока с напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). С вами был [PC]Boil-:D

   Форум по источникам питания

   Обсудить статью РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Простой источник питания с регулируемым напряжением

Привет! Это моя первая инструкция! Все мы окружены электрическими приборами с разными спецификациями. Большинство их них работает напрямую от сети 220 В переменного тока. Но что делать, если вы придумываете какой-либо нестандартный прибор, или выполняете проект, для которого требуется конкретное напряжение, да к тому же и с постоянным током. Поэтому у меня и появилось желание изготовить источник питания, выдающий различное напряжение, и использующий регулятор напряжения lm317 на интегральной схеме.

Что делает источник питания?

Вначале необходимо понять назначение источника питания.
• Он должен преобразовывать переменный ток, полученный из сети переменного тока, в постоянный ток.
• Он должен выдавать напряжение по выбору пользователя, в диапазоне от 2 В до 25 В.

Основные преимущества:
• Недорогой.
• Простой и удобный в применении.
• Универсальный.

Список необходимых компонентов

1. Понижающий трансформатор на 2 А (с 220 В до 24 В).
2. Регулятор напряжения lm317 IC с радиатором теплообменника.
3. Конденсаторы (поляризованные):
2200 микрофарад 50 В;
100 микрофарад 50 В;
1 микрофарада 50 В.
(замечание: номинал напряжения конденсаторов должен быть выше напряжения, подаваемого на их контакты).
4. Конденсатор (неполяризованный): 0.1 микрофарад.
5. Потенциометр 10 кОм.
6. Сопротивление 1 кОм.
7. Вольтметр с ЖК-дисплеем.
8. Плавкий предохранитель 2.5 А.
9. Винтовые зажимы.
10. Соединительный провод с вилкой.
11. Диоды 1n5822.
12. Монтажная плата.

Составление электрической схемы

• В верхней части рисунка трансформатор подключен к сети переменного тока. Он понижает напряжение до 24 В, но при этом ток остается переменным с частотой 50 Гц.
• В нижней половине рисунка показано соединение четырех диодов в мост выпрямителя. Диоды 1n5822 пропускают ток при прямом смещении, и блокируют прохождение тока при обратном смещении. В результате выходное напряжение постоянного тока пульсирует с частотой в 100 Гц.

• На этом рисунке добавлен конденсатор емкостью в 2200 микрофарад, который фильтрует выходной ток и обеспечивает устойчивое напряжение в 24 В постоянного тока.
• На этом этапе можно последовательно включить в схему плавкий предохранитель для обеспечения ее защиты.
• Итак, мы имеем:
1. Понижающий трансформатор переменного тока до 24 В.
2. Преобразователь перемененного тока в пульсирующий постоянный ток с напряжением до 24 В.
3. Отфильтрованный ток для получения чистого и стабильного напряжения 24 В.
• Все это будет подключено к схеме регулятора напряжения lm317, описанной ниже

Введение в Lm317

• Теперь наша задача заключается в управлении выходным напряжением, изменяя его в соответствие с нашими нуждами. Для этого мы используем регулятор напряжения lm317.
• Lm317, как показано на рисунке, имеет 3 контакта. Это контакт регулировки (pin1 — ADJUST), контакт вывода (pin2 — OUNPUT), и контакт ввода (pin3 — INPUT).
• Регулятор lm317 во время работы выделяет тепло, поэтому ему требуется радиатор теплообменника
• Радиатор теплообменника представляет собой металлическую пластину, соединенную с интегральной схемой для рассеивания выделяемого ею тепла в окружающее пространство.

Объяснение схемы подключения Lm317

• Это продолжение предыдущей электрической схемы. Для лучшего понимания, схема подключения lm317 показана здесь подробно.
• Для обеспечения фильтрации на входе рекомендуется использовать конденсатор емкостью в 0.1 микрофарады. Очень желательно не размещать его вблизи основного фильтрующего конденсатора (в нашем случае, это конденсатор емкостью 2200 микрофарад).
• Использование конденсатора в 100 микрофарад рекомендуется для улучшения гашения ряби. Он предотвращает усиление ряби, возникающее при увеличении устанавливаемого напряжения.
• Конденсатор емкостью в 1 микрофараду улучшает переходную характеристику, но не является необходимым для стабилизации напряжения.
• Диоды защиты D1 и D2 (оба — 1n5822) обеспечивают путь разряда с низким импедансом, предотвращая разряд конденсатора в выход регулятора напряжения.
• Сопротивления R1 и R2 нужны для установки выходного напряжения
• На рисунке приведено уравнение управления. Здесь сопротивление R1 равно 1 кОм, а сопротивление R2 (потенциометр с сопротивлением 10 кОм) является переменным. Поэтому получаемое на выходе напряжение, согласно данному аппроксимированному уравнению, задается изменением сопротивления R2.
• При необходимости получить дополнительную информацию по характеристикам lm317 на интегральной схеме, такую информацию найти в Интернете.
• Теперь выходное напряжение можно подключить к вольтметру с ЖК-дисплеем, или можно использовать мультиметр для замера напряжения.
• Замечание: Величины сопротивлений R1 и R2 выбираются из соображений удобства. Другими словами, нет какого-либо твердого правила, которое говорило бы, что сопротивление R1 должно всегда быть 1 кОм, а сопротивление R2 должно быть переменным до 10 кОм. Кроме того, если нужно фиксированное выходное напряжение, то можно установить фиксированное сопротивление R2 вместо переменного. Используя приведенную управляющую формулу, можно выбирать параметры R1 и R2 по своему усмотрению.

Завершение составления электрической схемы

• Окончательная электрическая схема выглядит так, как показано на рисунке.
• Теперь, пользуясь потенциометром (т.е. R2), можно получать требуемое напряжение на выходе.
• На выходе будет получено чистое, свободное от ряби, стабильное и постоянное напряжение, требуемое для питания конкретной нагрузки.

Пайка печатной платы

• Эта часть работы выполняется «руками».
• Необходимо убедиться, что все компоненты соединены в точности, как показано на электрической схеме.
• На входе и выходе используются винтовые зажимы
• Перед включением изготовленного источника питания в электрическую сеть нужно дважды проверить схему.
• В целях безопасности перед подключением устройства в электрическую сеть необходимо надеть изолированную или резиновую обувь.
• Если все выполнено правильно, то отсутствует вероятность какой-либо опасности. Однако вся ответственность лежит исключительно на вас!
• Окончательная электрическая схема показана выше. (Диоды я припаял с обратной стороны монтажной платы. Простите меня за непрофессиональную пайку!).
Original article in English

Регулятор мощности своими руками (+ схема) | Своими руками

Устройство для управления мощностью электроприборов пригодится для установки нужной температуры в электросушилке для фруктов и овощей или регулировки скорости вращения электродвигателя. Такое устройство можно купить, а можно собрать самому, сэкономив немалую сумму.

Он собрал корпус из листового полистирола толщиной 6 мм (см. Фото на стр. 1). Размеры в моем случае: снизу — 135х98 мм, сверху — 98х88 мм.высота — 112 мм. Он соединил все детали оцинкованными шурупами 3х12 мм.

С одной стороны, внутри закрепил клеммник от внешней розетки (для подключения нагрузки переменного тока). На противоположной стороне стороны — трубчатые зажимы трубчатого типа с резьбой МВ для нагрузки постоянного тока (2). К ним внутри корпуса винтом М4 с гайкой прикреплен выпрямительный мост на радиаторе.

Диммер * (3) (покупается в магазине светильников) крепится к корпусу через предварительно просверленное отверстие в верхней планке.В передней панели вырезали отверстие и установили вольтметр 3421 (50-250 В) (4)

Все детали соединялись проводами сечением 0,5-0,75 мм в ПВХ оплетке.

Устройство используется для плавного пуска и регулировки скорости двигателя переменного тока. Можно подключить электрочайник (для медленного нагрева воды), который разгрузит электросеть.

Диммер — электронное устройство, предназначенное для регулирования напряжения на нагрузке, позволяющее изменять электрическую мощность.

ПТ-регулятор тока (диммер) для ламп накаливания.

ВМ — выпрямительный мост RS607, 6А.

Y-клеммы колодок от розетки.


Читайте также: Чтобы не пришлось ремонтировать электрочайник — самостоятельное усовершенствование электрочайника


Регулятор мощности — фотографии и схема

© Автор: Александр Виноградов, Могилев. Фото и рис. Автор

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ.БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

  • Регулятор силы тока своими руками (+ схема и фото) Самодельный беспроводной регулятор тока После …
  • Как достать три фазы из одного + мотоблок с электродвигателем своими руками Получение тройки -фазный ток от однофазной …
  • Мини-духовка своими руками (+ чертежи) Как сделать духовку из старой…
  • Садовый вар своими руками — 3 рецепта. Памятка садоводу КАК ПОДГОТОВИТЬ САД В СВОИХ РУКАХ …
  • Стабильные складные козочки для мастерской своими руками — фото и рисунок Козочки складные для мастерской …
  • Люстра из бутылок своими руками
    Как сделать люстру из бутылок …
  • Кафельный стол своими руками — декор
    Старый декор стола У многих есть где-то …


    Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

    Давай дружить!

  • Энергия ваших электронных проектов | Мастерская DroneBot

    Введение

    Если вы хоть немного работали с Arduinos и другими электронными устройствами, вы, вероятно, придумали способ их включения на рабочем месте.Блоки питания USB и настольные блоки питания отлично справятся со своей задачей. С помощью Arduino вы можете просто подключить устройство к USB-порту компьютера. Получить электричество еще никогда не было так просто!

    Но после того, как вы закончите свой дизайн, вам часто захочется создать более постоянную версию своего проекта, и для этого вам нужно будет подумать, как обеспечить ему мощность.

    Электронным устройствам, таким как Arduino, для работы требуется напряжение «логического уровня». Эти напряжения «логического уровня» бывают двух видов — традиционные 5 В постоянного тока, также известные как напряжение «уровня TTL», и энергосберегающие 3.Источник постоянного тока 3 В, который используется во многих маломощных устройствах. В обоих случаях необходимо достаточно точно регулировать напряжения, чтобы избежать повреждения компонентов.

    Блок питания USB может быть простым решением во многих случаях. Он обеспечивает регулируемое питание 5 В постоянного тока, которое подходит для большинства электронных устройств, а его полностью закрытая конструкция защищает вас от любой опасности поражения электрическим током.

    Но что, если вы хотите питать свое устройство от батареек? Получение точных и последовательных 5 или 3.3 вольта от батареи — это проблема, тем более, что батарея разряжается.

    Сегодня мы рассмотрим несколько недорогих вариантов обеспечения регулируемой мощности для ваших электронных устройств.

    Общие требования к напряжению

    Существует несколько стандартных уровней напряжения, которые могут потребоваться для вашей конструкции, для некоторых конструкций потребуется более одного из них. Вот некоторые из них:

    • 3,3 В постоянного тока — это обычное напряжение, используемое в маломощных цифровых устройствах.
    • 5 В постоянного тока — это стандартное напряжение TTL (транзисторная транзисторная логика), используемое цифровыми устройствами.
    • 6 В постоянного тока — Часто используется для двигателей постоянного тока и серводвигателей.
    • 12 В постоянного тока — Также используется с двигателями постоянного тока, а также со многими шаговыми двигателями.
    • 48 Volts DC — Используется в профессиональном аудиооборудовании в качестве «фантомного источника» для микрофонов.

    Все вышеперечисленные уровни напряжения положительны относительно земли. Некоторые старые конструкции также требовали отрицательного напряжения, например, -12 В постоянного тока использовалось в последовательном соединении RS-232, которое раньше было стандартом для всех компьютеров и модемов.Для аудиоусилителей часто требуются как положительные, так и отрицательные источники питания.

    Регулировка напряжения

    Напряжение логического уровня требует очень точного регулирования. Например, для правильной работы TTL-логики напряжение питания должно быть между 4,75 и 5,25 вольт, любое более низкое значение приведет к прекращению правильной работы логических компонентов, а более высокое может буквально их разрушить.

    Некоторые требования к напряжению питания менее строгие. Мощность, подаваемую на двигатели, светодиоды и другие дисплеи и электромеханические компоненты, не нужно регулировать так же строго, как для напряжения питания логики.Эти источники питания часто не регулируются для экономии на окончательной конструкции.

    Регулировка напряжения для устройств с сетевым питанием не так уж и сложна, поскольку входное напряжение в цепи регулятора довольно постоянное. Однако конструкции с батарейным питанием представляют собой гораздо более сложную задачу, поскольку уровни напряжения батареи будут колебаться по мере разряда батареи.

    Устройства, которые могут питаться как от сетевого напряжения, так и от батарей, часто имеют дополнительную схему для зарядки батарей, когда устройство работает от сети.В зависимости от технологии батареи, используемой в конструкции, она может варьироваться от простой до очень сложной схемы зарядки.

    Текущие требования

    Уровень напряжения источника питания — не единственная спецификация, которую необходимо учитывать при разработке источника питания для вашего проекта. Не менее важно определить текущие требования проекта.

    В отличие от требований к напряжению ток, потребляемый проектом, не всегда является статическим значением. Двигатели, светодиоды и другие дисплеи, динамики и другие преобразователи могут вызывать колебания потребляемого тока, и вам необходимо спроектировать источник питания с учетом «наихудшего случая», когда каждый двигатель, индикатор и звуковой сигнализатор работают на полную мощность.

    И снова современные требования могут стать проблемой при проектировании с батарейным питанием. Когда батарея разряжается, ее текущие возможности уменьшаются, попытка превысить эти текущие возможности может привести к быстрой разрядке батареи.

    КПД

    Еще одним важным аспектом конструкции регулятора напряжения является эффективность. Сам регулятор или преобразователь напряжения потребляет некоторое количество электроэнергии, которое в противном случае могло бы быть использовано для питания вашего проекта.

    Эффективность идет рука об руку с производством тепла, неэффективная конструкция регулятора будет рассеивать его избыточную энергию в виде тепла.Если вы намеренно не пытаетесь нагреть свою схему, это нехорошо! Тепло — один из величайших врагов электронных компонентов, и если ваш регулятор выделяет много тепла, вам потребуется отработать вентиляцию и, возможно, отвести тепло в вашу конструкцию.

    Ни одна конструкция не обеспечивает 100% эффективности, поэтому следует ожидать некоторого производства тепла. Переоценив компоненты вашего дизайна, вы можете свести это к минимуму.

    Основы питания

    Функция источника питания, конечно же, заключается в подаче питания с правильными уровнями напряжения и тока, соответствующими требованиям вашего проекта.Энергия для работы источника питания может поступать из ряда источников — батарей, солнечных элементов, переменного тока и других.

    Напряжение, необходимое для наших маленьких электронных устройств, обычно составляет постоянный или постоянный ток. Батареи также вырабатывают постоянный ток, но линейные напряжения — это переменный или переменный ток. Таким образом, помимо обеспечения правильного напряжения (ей), источник питания переменного тока также должен преобразовывать входной переменный ток в выход постоянного тока.

    переменного тока постоянного тока

    Если приведенный выше подзаголовок заставляет вас думать об австралийских рокерах в коротких штанах, значит, вы читаете не ту статью!

    В ваш дом всегда подается переменный ток.Переменный ток может передаваться на очень большие расстояния и повышаться и понижаться с помощью трансформаторов.

    Частота переменного тока зависит от вашего местоположения. В Северной Америке мы используем 60 Гц, тогда как Европа, Австралия, Новая Зеландия и многие азиатские и африканские страны используют 50 Гц. Уровни напряжения также разные: в домах в Северной Америке линейное напряжение составляет около 110–120 вольт переменного тока, в то время как в других местах в мире используется более высокое напряжение переменного тока 220–240 вольт.

    Если вы собираете или покупаете блок питания для устройства, которое планируете экспортировать на коммерческой основе, вам необходимо учитывать различные сетевые напряжения и частоты по всему миру.Существуют также разные стандарты для типов разъемов или вилок, используемых в разных странах.

    Поскольку нашим электронным устройствам требуется постоянный ток при гораздо более низком напряжении, вам нужно сделать две вещи, прежде чем вы сможете использовать питание от сетевой розетки:

    • Уменьшите напряжение до более низкого уровня.
    • Преобразуйте его из переменного тока в постоянный.

    Интересно, что вышесказанное можно делать в любом порядке.

    В обычном линейном источнике питания переменное напряжение сначала пропускается через трансформатор, который существенно снижает его, а затем преобразуется в постоянное.

    В современном импульсном источнике питания (например, в вашем настольном компьютере) переменное напряжение напрямую преобразуется в высоковольтное постоянное, и оно используется для управления высокочастотным генератором. Высокочастотный переменный ток, создаваемый этим генератором, затем пропускается через небольшой трансформатор, и выходное низкое напряжение преобразуется в постоянный ток.

    В любом случае в какой-то момент нам нужно преобразовать переменный ток в постоянный. На самом деле это довольно просто.

    Выпрямители и мосты

    Термин «выпрямитель» восходит к временам электронных ламп, на самом деле это просто еще одно название сильноточного диода.Диод, как я уверен, вы уже знаете, — это базовый электронный компонент, который позволяет току проходить только в одном направлении.

    Если вы вставите выпрямитель или диод последовательно с источником переменного напряжения, вы предотвратите прохождение как положительных, так и отрицательных частей сигнала переменного тока, в зависимости от того, в каком направлении вы ориентируете диод.

    Это шаг к созданию постоянного напряжения из переменного тока, но результирующий выходной сигнал не совсем гладкий, как показано ниже.

    На выходе можно использовать электролитический конденсатор, чтобы попытаться сгладить напряжение и создать достаточно стабильное напряжение постоянного тока.Это простой способ преобразования переменного тока в постоянный, но с некоторыми недостатками.

    • Выходное напряжение будет уменьшено. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 0,7072.
    • Вы, по сути, «тратите» половину каждого цикла переменного тока, поэтому это не очень эффективно.

    Лучшим методом является использование четырех диодов для создания так называемого «мостового выпрямителя». Вы можете увидеть результаты на следующей диаграмме. Мы снова будем использовать электролитический конденсатор, чтобы сгладить результирующее напряжение постоянного тока.

    Этот метод имеет несколько преимуществ по сравнению с методом с одним диодом:

    • Выходное напряжение больше. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 1,414.
    • Вы используете как положительную, так и отрицательную части цикла переменного тока, что намного эффективнее.

    Вы можете построить эту схему с четырьмя отдельными диодами или купить мостовой выпрямитель с предварительно смонтированной проводкой.

    Между прочим, указанные мной ранее выходные напряжения не совсем точны, вам также необходимо учитывать падение напряжения на диодах.Обычно это около 0,7 вольт.

    Эти схемы преобразуют переменное напряжение в постоянное, однако они ничего не делают для регулирования напряжения. Если напряжение переменного тока должно возрасти или упасть, соответствующее выходное напряжение постоянного тока изменится на ту же величину.

    Регуляторы и преобразователи

    Независимо от того, получено ли напряжение постоянного тока от переменного тока или от аккумулятора, скорее всего, это напряжение не будет подходящим для вашего приложения. Вам нужно будет изменить напряжение до желаемого уровня (т.е.е. 5 вольт), и вам необходимо убедиться, что он остается на этом уровне, даже если входное напряжение изменяется.

    Мы можем сделать это несколькими способами, используя либо регуляторы, либо преобразователи.

    Линейные регуляторы напряжения

    Линейный регулятор напряжения принимает входное напряжение постоянного тока и выдает регулируемый выход при более низком напряжении.

    Отличный пример используемого стабилизатора напряжения — на плате Arduino Uno. На плате Arduino Uno установлен линейный стабилизатор напряжения на 5 В, что позволяет использовать коаксиальный разъем питания для подключения источника питания от 8 до 20 вольт постоянного тока.Регулятор снижает его до уровня 5 В постоянного тока, который использует Arduino.

    Линейные регуляторы напряжения выпускаются с середины 1970-х годов и по сей день являются ценными компонентами. Они очень просты в использовании и доступны с различными номинальными токами. Обычно они имеют тот же форм-фактор, что и транзисторы и силовые транзисторы.

    Для линейных регуляторов напряжения обычно требуется входное напряжение, по крайней мере, на 2,2 В выше желаемого выходного напряжения.Хотя они, как правило, могут выдерживать широкий диапазон входных напряжений, вам необходимо знать, что чем выше входное напряжение, тем больше энергии потребуется регулятору для рассеивания в виде тепла.

    Линейные регуляторы напряжения недороги и идеально подходят для устройств с питанием от сети. Они также используются в звуковом оборудовании, поскольку не создают электрических помех, которые создают преобразователи напряжения. Хотя вы, безусловно, можете использовать их с конструкциями с батарейным питанием, они, как правило, не лучший выбор для этого приложения, поскольку в конечном итоге вы потратите много энергии в виде тепла.Однако это не всегда так, поскольку сейчас существует новое поколение регуляторов с низким падением напряжения, мы рассмотрим некоторые из них сейчас.

    Лучшим способом регулирования напряжения в устройствах с батарейным питанием является использование преобразователя напряжения.

    Преобразователи напряжения

    На самом деле существует три типа преобразователей напряжения, которые вы можете использовать в своих проектах:

    • Понижающие преобразователи
    • Повышающие преобразователи
    • Преобразователи пониженного напряжения

    Давайте быстро посмотрим, в чем разница между ними.

    Понижающий преобразователь

    Понижающие преобразователи

    работают по так называемой «цепи маховика». Во время работы транзистор включается и выключается, и его выход подается через индуктор (катушку), а затем на конденсатор. Когда транзистор включается и выключается, конденсатор заряжается и разряжает энергию, которая хранится в катушке. Период или частота, с которой происходит переключение, определяет выходное напряжение.

    Как и линейный регулятор, понижающий преобразователь используется в ситуациях, когда желаемое выходное напряжение ниже входного.

    Повышающий преобразователь

    Повышающий преобразователь работает аналогично понижающему преобразователю, разница заключается в расположении катушки, диода и конденсатора, которые образуют цепь маховика. Повышающие преобразователи также называют «импульсными источниками питания».

    Судя по названию, выходное напряжение повышающего преобразователя на самом деле выше входного.

    Понижающий преобразователь

    Практически лучшее из обоих миров, повышающий преобразователь Buck использует пару транзисторных цепей обратного хода для повышения или понижения входящего напряжения.

    Этот тип преобразователя напряжения особенно полезен для устройств с батарейным питанием. Например, возьмем схему, которая требует 5 В и с которой мы хотим использовать батарею на 7,2 В. Когда аккумулятор полностью заряжен, преобразователь действует как понижающий преобразователь, снижая выходное напряжение до 5 вольт. Когда батарея разряжается ниже уровня 5 вольт, схема действует как повышающий преобразователь, повышая выходное напряжение до 5 вольт.

    Мы рассмотрим все три типа преобразователей.

    Популярные регуляторы и преобразователи

    Теперь, когда мы обсудили источники питания, регуляторы и преобразователи, пора применить полученные знания на практике.

    Я собрал несколько примеров этих устройств, чтобы показать вам. Все это простые и недорогие методы обеспечения напряжением вашего проекта.

    Линейный регулятор

    — серии 78XX и 79XX

    Наш первый линейный регулятор — это компонент, который существует уже более 40 лет.На самом деле это семейство компонентов, члены которого имеют разное выходное напряжение и ток.

    Стабилизаторы напряжения 78XX — это 3-контактные устройства, доступные в различных корпусах, от больших корпусов силовых транзисторов (T220) до миниатюрных устройств для поверхностного монтажа. Это регуляторы положительного напряжения, наиболее распространенный тип. Серия 79XX — это эквивалентные регуляторы отрицательного напряжения.

    Система нумерации этих компонентов довольно проста, XX в номере детали обозначает выходное напряжение.Так, например, 7805 — положительный регулятор на 5 вольт, 7812 — положительный регулятор на 12 вольт, а 7915 — отрицательный регулятор на 15 вольт. И положительная, и отрицательная серии доступны с несколькими общими напряжениями.

    Эти регуляторы напряжения довольно просты в использовании. Помимо самого регулятора, единственные дополнительные компоненты, которые вам потребуются, — это пара электролитических конденсаторов на входе и выходе. Значения не являются критическими, обычно на входе можно использовать конденсатор 2,2 мкФ или больше, а на выходе — 100 мкФ или больше.
    Обратите внимание, что, хотя вы используете и положительный, и отрицательный стабилизаторы одинаково, распиновка различается:

    Регуляторы 78XX (положительные) имеют следующую распиновку:

    1. ВХОД
    2. ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
    3. ВЫХОД

    Регуляторы 79XX (отрицательные) имеют следующую распиновку:

    1. ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
    2. ВХОД
    3. ВЫХОД

    В версии с корпусом TO-220 этих регуляторов напряжения следует отметить то, что корпус электрически подключен к центральному контакту (контакт 2).В серии 78XX это означает, что корпус заземлен, но обратите внимание, что в серии 79XX (отрицательный регулятор) контакт 2 является входом, а не заземлением. Это означает, что вам нужно проявлять осторожность при подключении радиатора к устройству, что вам нужно будет сделать, если вы планируете потреблять большой ток. При необходимости вы можете использовать слюдяной изолятор на радиаторе, чтобы он не соприкасался с контактом 2.

    Несмотря на свой возраст, эти регуляторы все еще широко используются и подходят для проектов с питанием от сети.Однако они не так эффективны, как современные регуляторы, поэтому для устройств с батарейным питанием вам стоит взглянуть на другие представленные здесь решения.

    Линейный регулятор — Регулируемый регулятор LM317

    LM317 — положительный линейный стабилизатор напряжения с регулируемым выходом. Это также классический электронный компонент, и его регулируемый выход делает его очень полезным в ситуациях, когда вам нужно «нестандартное» напряжение. Он также был популярен среди любителей для использования в простых регулируемых источниках питания для верстаков.

    Как и серия 78XX или регуляторы, LM317 является трехконтактным устройством. Однако проводка немного отличается, как показано здесь.

    Главное примечание о LM317 Hookup это два резистора, которые обеспечивают опорное напряжение регулятора, это опорное напряжение определяет выходное напряжение. Вы можете рассчитать эти значения резисторов следующим образом:

    Рекомендуемое значение для R1 — 240 Ом, но на самом деле это может быть любое значение от 100 до 1000 Ом.

    Конечно, вы также можете заменить два резистора потенциометром, чтобы получить переменный линейный стабилизатор напряжения. Вы, вероятно, захотите подключить резистор 100 Ом последовательно с потенциометром, чтобы быть уверенным, что R1 никогда не опустится до нуля.

    Как и серия регуляторов серии 78XX, LM317 все еще используется сегодня, но, опять же, теперь доступны более эффективные регуляторы. Тем не менее, это был бы хороший выбор для источника питания с питанием от сети, которому требуется нестандартное напряжение.

    Линейный регулятор — PSM-165 Линейный понижающий регулятор с 12 В на 3,3 В

    PSM-165 — это небольшая коммутационная плата, которая содержит стабилизатор на 3,3 В. Эта крошечная плата будет принимать входное напряжение от 4,5 до 12 вольт и преобразовывать его в 3,3 вольта для маломощной логической схемы.

    Микросхема, используемая в PSM-165, такая же, как и на большинстве плат Arduino Uno, для подачи напряжения на выходе 3,3 В. Он имеет максимальный ток 800 мА.

    Плата интересна тем, что имеет несколько соединений для ввода и вывода, что обеспечивает большую гибкость при разработке печатной платы, которая использует этот модуль в качестве «дочерней платы».

    Как видите, подключить этот модуль очень просто, никаких внешних компонентов не требуется.

    Линейный регулятор — Модуль линейного регулятора 5 В AMS1117-5

    Трехконтактные стабилизаторы напряжения серии AMS1117 во многом работают так же, как серия 78XX. Они доступны для нескольких различных напряжений и совместимы по выводам с серией 78XX.

    Это более современные устройства, чем серия 78XX, и они отличаются меньшим падением напряжения, что делает их полезными как для источников питания с питанием от сети, так и с питанием от батарей.

    AMS1117-5 — регулятор на 5 В. Он доступен отдельно или на популярной коммутационной доске. Коммутационная плата позволяет очень просто включить ее в ваш проект.

    Как и в случае с PSM-165, подключение модуля AMS1117-5 очень просто. На коммутационной плате установлены фильтрующие конденсаторы, поэтому внешние компоненты не требуются. Просто подключите входное напряжение и получите мощность с выхода — это так просто!

    Линейный стабилизатор — L4931CZ33-AP 3.3 В регулятор с очень низким падением напряжения

    Последний линейный стабилизатор напряжения, который мы рассмотрим сегодня, — это L4931CZ33-AP.Как и PSM-165, этот регулятор обеспечивает 3,3 В для питания маломощных логических схем.

    Этот регулятор имеет чрезвычайно низкое падение напряжения, точнее всего 0,4 вольт. Это делает его идеальным регулятором для использования в слаботочных устройствах с батарейным питанием. Он также очень крошечный, доступен в корпусе транзистора TO-92, а также в нескольких корпусах для поверхностного монтажа.

    L4931CZ33-AP на самом деле является членом семейства стабилизаторов падения напряжения, есть также модели на 3,5, 5 и 12 В с аналогичными характеристиками.Единственный дополнительный компонент, необходимый для использования этого устройства, — это небольшой электролитический конденсатор емкостью 2,2 мкФ.

    Подключение L4931CZ33-AP очень похоже на подключение серии 78XX. Упомянутый мною конденсатор 2,2 мкФ используется на выходе, вы также можете разместить дополнительный керамический конденсатор на входе.

    Понижающий преобразователь

    — Понижающий понижающий преобразователь постоянного тока MINI-360

    Теперь давайте посмотрим на понижающий преобразователь. MINI-360 — это крошечный и сверхэффективный понижающий преобразователь, который может принимать входное напряжение до 23 вольт и обеспечивать выходной сигнал, который можно регулировать от 1 до 17 вольт.

    Устройство находится на очень маленькой плате, на которой есть потенциометр для установки выходного напряжения. При КПД около 95% очень мало энергии теряется в виде тепла, что делает это устройство идеальным выбором для устройств с батарейным питанием.

    Как показано на схеме, подключить MINI-360 очень просто, просто подключите входное напряжение, и он готов к использованию. Было бы неплохо настроить потенциометр и установить выходной уровень перед подключением к нему какой-либо нагрузки, особенно если вы планируете использовать его для низкого напряжения.

    Повышающий преобразователь — PSM-205 Повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, USB, 5 В

    Первый повышающий преобразователь, который мы рассмотрим, является уникальным устройством, так как в него встроен разъем USB на коммутационной плате. Это очень удобно при сборке блока питания для устройства с питанием от USB.

    Этот недорогой модуль повышает напряжение с 0,9 В до 5 В при токе до 600 мА. Очевидно, это идеально подходит для проектов с питанием от батареек, теперь один элемент AA или AAA может использоваться для питания ваших 5-вольтовых логических устройств.

    Опять же, модуль упрощает подключение: вы буквально подключаете источник от 0,9 до 5 вольт ко входу и подключаете устройство с питанием от USB к разъему USB.

    Как вы уже догадались, этот повышающий преобразователь часто используется в USB-банках питания.

    Повышающий преобразователь — MT3608 Повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный

    Еще один крошечный повышающий преобразователь, MT3608, может принимать входное напряжение от 2 вольт и повышать его до 28 вольт. Он включает в себя блокировку пониженного напряжения, тепловое ограничение и защиту от перегрузки по току.

    MT3608 упакован на крошечную коммутационную плату с подстроечным резистором для установки уровней напряжения. Хотя это устройство может показаться крошечным, оно может выдавать впечатляющие 2 ампера тока. MT3608 имеет рейтинг эффективности 93%.

    Благодаря наличию всего четырех четко обозначенных контактов MT3608 очень прост в использовании. Поскольку он способен выдавать выходное напряжение до 28 вольт, рекомендуется использовать подстроечный регулятор для установки выходного напряжения перед подключением устройства к вашей цепи.

    Понижающий повышающий преобразователь — S9V11F5 Повышающий / понижающий регулятор

    Теперь мы переходим к устройству, которое мне больше всего нравится в устройствах с батарейным питанием — Step Up / Step Down регулятору S9V11F5.

    Сделанное Pololu это маленькое чудо может вырабатывать 5 вольт при входном напряжении от 2 до 16 вольт. Следует отметить, что для запуска преобразователя напряжение должно составлять не менее 3 вольт, но как только он заработает, входное напряжение может упасть до 2 вольт, прежде чем он перестанет работать.

    Эта плата очень мала и имеет всего три разъема. Он снабжен как прямыми, так и прямоугольными штекерами, что позволяет использовать его в том же месте, что и традиционный 3-контактный линейный регулятор.

    S9V11F5 является членом семейства коммутационных плат, некоторые из которых имеют фиксированное выходное напряжение, а некоторые — переменное.

    Для работы S9V11F5 не требуются внешние конденсаторы или другие компоненты. Его сверхмалый размер и относительно высокий выходной ток делают его идеальным для многих конструкций.

    Однако следует помнить, что S9V11F5 может сильно нагреваться, особенно при использовании на полной мощности. Помните об этом, кладя печатную плату и не трогая преобразователь, когда он используется, вы можете обжечься!

    Блок питания макетной платы

    Прежде чем мы закончим, я хочу упомянуть еще об одном способе активизации ваших проектов.

    Блок питания макетной платы — это распространенный компонент, который, как вы уже догадались, предназначен для питания беспаечных макетов. Эти недорогие устройства имеют два встроенных линейных регулятора, обеспечивающих стабильное напряжение 5 и / или 3,3 вольт при входном напряжении 9-15 вольт постоянного тока. Они предназначены для вставки в шины питания стандартной макетной платы без пайки. Устройство также имеет коаксиальный вход питания 2,1 мм, светодиодные индикаторы питания, выход питания USB и переключатель включения / выключения.

    Хотя эти устройства, очевидно, предназначены для использования на рабочем месте с беспаечными макетами, они также могут стать прекрасным источником питания для постоянного проекта.Они используют линейные регуляторы, они, вероятно, больше подходят для схем с питанием от сети, хотя они могут питаться от 9-вольтовой батареи.

    Я бы порекомендовал иметь несколько таких возле вашей мастерской, хотя бы для экспериментов.

    Заключение

    Обеспечение хорошего источника питания является важной частью разработки электронных устройств. Как вы видели, существует множество методов, которые можно использовать для обеспечения источника энергии для ваших электронных проектов.

    Если вы собираетесь использовать питание от сети (переменного тока) для обеспечения электроэнергией вашего устройства, убедитесь, что вы приняли надлежащие меры безопасности, чтобы предотвратить вероятность поражения электрическим током.Лучший способ сделать это — использовать имеющийся в продаже адаптер переменного тока или «настенную бородавку», чтобы обеспечить безопасный источник постоянного тока, который затем при необходимости можно регулировать одним из описанных выше методов. Использование коммерческого адаптера, сертифицированного для использования в вашей стране (например, утверждения UL, CAS и т. Д.), Также будет соответствовать требованиям страхования, что является очень важным фактором, особенно если вы собираетесь серийно производить свою конструкцию.

    Для конструкций с батарейным питанием использование эффективного преобразователя напряжения может продлить время работы вашего проекта, выжимая из ваших батарей до последней капли энергии, прежде чем потребуется подзарядка или замена.

    Независимо от ваших требований, вы обязательно найдете преобразователь или регулятор, который вам подходит.

    А теперь давайте включим!

    Связанные

    Сводка

    Название статьи

    Энергия ваших электронных проектов — регуляторы и преобразователи напряжения

    Описание

    Научитесь обеспечивать стабильный источник электроэнергии для ваших электронных проектов. В этой статье мы обсудим подключение нескольких популярных регуляторов и преобразователей напряжения.

    Автор

    Мастерская DroneBot

    Имя издателя

    Мастерская DroneBot

    Логотип издателя

    Как спроектировать схему источника питания SMPS 5 В, 2 А

    Блок питания (БП) — жизненно важная часть в проектировании любого электронного изделия. Для большинства бытовых электронных продуктов, таких как мобильные зарядные устройства, динамики Bluetooth, блоки питания, умные часы и т. Д., Требуется схема источника питания, которая могла бы преобразовать напряжение сети переменного тока в 5 В постоянного тока для их работы.В этом проекте мы построим аналогичную схему AC / DC источника питания с номинальной мощностью 10 Вт. То есть наша схема преобразует сеть переменного тока 220 В в 5 В и обеспечит максимальный выходной ток до 2 А. Этой мощности должно хватить для питания большинства электронных устройств, работающих от 5 В. Также 5V 2A SMPS схема довольно популярна в электронике, так как существует множество микроконтроллеров, которые работают от 5V.

    Идея проекта состоит в том, чтобы сделать сборку максимально простой, поэтому мы спроектируем полную схему на точечной плате (перфорированной плате), а также построим наш собственный трансформатор, чтобы любой мог воспроизвести эту конструкцию или построить аналогичные.В восторге! Итак, приступим. Ранее мы также построили схему SMPS 12 В 15 Вт с использованием печатной платы, поэтому люди, которым интересно, как спроектировать печатную плату для проекта блока питания (блока питания), также могут проверить это.

    Цепь ИИП, 5 В, 2 А — Проектные характеристики

    Различные типы источников питания по-разному работают в разных средах. Также SMPS работает в определенных границах ввода-вывода. Перед тем, как приступить к фактическому проектированию, необходимо провести надлежащий анализ спецификации .

    Входная спецификация:

    Это будет SMPS в области преобразования переменного тока в постоянный. Следовательно, на входе будет переменный ток. В качестве значения входного напряжения хорошо использовать универсальный входной рейтинг для SMPS. Таким образом, напряжение переменного тока будет 85-265 В переменного тока с номинальной частотой 50 Гц. Таким образом, SMPS можно использовать в любой стране, независимо от величины сетевого напряжения переменного тока.

    Технические характеристики выхода:

    Выходное напряжение выбрано 5 В с номинальным током 2 А.Таким образом, будет 10Вт на выходе . Поскольку этот SMPS будет обеспечивать постоянное напряжение независимо от тока нагрузки, он будет работать в режиме CV (постоянное напряжение). Это выходное напряжение 5 В должно быть постоянным и устойчивым даже при самом низком входном напряжении при максимальной нагрузке (2 А) на выходе.

    Очень желательно, чтобы хороший блок питания имел пульсации напряжения менее 30 мВ пик-пик . Целевое напряжение пульсаций для этого ИИП составляет менее 30 мВ пик-пик пульсаций.Поскольку этот SMPS будет построен на плате с использованием коммутирующего трансформатора ручной работы , мы можем ожидать немного более высокие значения пульсации. Этой проблемы можно избежать, используя печатную плату.

    Защитные элементы:

    Существуют различные схемы защиты, которые могут быть использованы в SMPS для безопасной и надежной работы. Схема защиты защищает SMPS, а также связанную с ним нагрузку. В зависимости от типа схема защиты может быть подключена к входу или выходу.

    Для этого SMPS будет использоваться входная защита от перенапряжения с максимальным рабочим входным напряжением 275 В переменного тока. Кроме того, для решения проблем с электромагнитными помехами будет использоваться синфазный фильтр для подавления генерируемых электромагнитных помех. На стороне выхода мы будем включать защиту от короткого замыкания , защиту от перенапряжения и защиту от перегрузки по току .

    Выбор ИС управления питанием

    Для каждой цепи SMPS требуется ИС управления питанием, также известная как ИС переключения, ИС SMPS или ИС осушителя.Подведем итоги проектных соображений, чтобы выбрать идеальную ИС управления питанием, которая будет подходить для нашей конструкции. Наши требования к дизайну:

    1. Выходная мощность 10 Вт. 5В 2А при полной нагрузке.
    2. Универсальный входной рейтинг. 85-265 В переменного тока при 50 Гц
    3. Защита от перенапряжения на входе. Максимальное входное напряжение 275 В переменного тока.
    4. Выходная защита от короткого замыкания, перенапряжения и перегрузки по току.
    5. Работа с постоянным напряжением.

    Из вышеперечисленных требований существует широкий выбор ИС, но для этого проекта мы выбрали Power integration .Power Integration — это компания, производящая полупроводники, которая предлагает широкий спектр микросхем драйверов питания в различных диапазонах выходной мощности. Исходя из требований и доступности, мы решили использовать TNY268PN из семейства крошечных коммутаторов II . Ранее мы использовали эту ИС для построения схемы 12 В SMPS на печатной плате.

    На изображении выше показана максимальная мощность 15 Вт. Однако мы сделаем ИИП в открытом корпусе и для универсального входного рейтинга. В таком сегменте TNY268PN может обеспечить выходную мощность 15 Вт.Давайте посмотрим на схему контактов.

    Проектирование цепи SMPS 5 В, 2 А

    Лучший способ собрать 5V 2A SMPS Schematic — использовать экспертное программное обеспечение PI Power Integration. Загрузите программное обеспечение PI expert и используйте версию 8.6. Это отличное программное обеспечение для проектирования источников питания. Схема, показанная ниже, построена с использованием экспертного программного обеспечения PI Power Integration. Если вы новичок в этом программном обеспечении, вы можете обратиться к разделу проектирования этой схемы 12 В SMPS, чтобы понять, как использовать программное обеспечение.

    Прежде чем приступить к созданию прототипа, давайте рассмотрим принципиальную схему SMPS 5v 2A и его работу.

    Схема состоит из следующих участков —

    1. Защита от перенапряжения и отказа SMPS
    2. преобразование переменного тока в постоянное
    3. PI фильтр
    4. Схема драйвера или схема переключения
    5. Защита от пониженного напряжения.
    6. Цепь зажима.
    7. Магниты и гальваническая развязка.
    8. Фильтр электромагнитных помех
    9. Вторичный выпрямитель и демпферная цепь
    10. Секция фильтра
    11. Секция обратной связи.

    Защита от перенапряжения и отказа SMPS :

    Эта секция состоит из двух компонентов, F1 и RV1. F1 — это плавкий предохранитель на 1 А, 250 В переменного тока, а RV1 — это 7-миллиметровый, 275 В MOV (металлооксидный варистор ). Во время скачка высокого напряжения (более 275 В переменного тока) MOV резко замыкается и перегорает входной предохранитель. Однако благодаря функции медленного срабатывания предохранитель выдерживает пусковой ток через ИИП.

    Преобразование переменного тока в постоянное :

    Этот участок управляется диодным мостом. Эти четыре диода (внутри DB107) образуют полный мостовой выпрямитель. Диоды — 1N4006, но стандартный 1N4007 справится с этой задачей отлично. В этом проекте эти четыре диода заменены полным мостовым выпрямителем DB107.

    ПИ-фильтр :

    В разных штатах разные стандарты подавления электромагнитных помех. Эта конструкция соответствует стандарту EN61000-Class 3 , а фильтр PI разработан таким образом, чтобы уменьшить подавление синфазных электромагнитных помех .Этот раздел создается с использованием C1, C2 и L1. C1 и C2 — конденсаторы 400 В 18 мкФ. Это нечетное значение, поэтому для этого приложения выбрано 22 мкФ 400 В. L1 — это синфазный дроссель, который принимает дифференциальный сигнал электромагнитных помех для устранения обоих.

    Схема драйвера или схема переключения :

    Это сердце ИИП. Первичная обмотка трансформатора управляется коммутационной схемой TNY268PN. Частота переключения 120-132 кГц. Из-за этой высокой частоты коммутации могут использоваться трансформаторы меньшего размера.Схема переключения состоит из двух компонентов: U1 и C3. U1 — это основная микросхема драйвера TNY268PN. C3 — это байпасный конденсатор , который необходим для работы нашей микросхемы драйвера.

    Защита от пониженного напряжения :

    Защита от блокировки при пониженном напряжении обеспечивается резисторами R1 и R2. Он используется, когда SMPS переходит в режим автоматического перезапуска и определяет линейное напряжение. Значение R1 и R2 генерируется с помощью инструмента PI Expert .Два последовательно подключенных резистора — это мера безопасности и хороший способ избежать проблем с отказом резистора. Таким образом, вместо 2М в серии используются два резистора 1М.

    Цепь зажима :

    D1 и D2 — цепь зажима. D1 — это TVS-диод , а D2 — — диод сверхбыстрого восстановления . Трансформатор действует как огромная катушка индуктивности на интегральной схеме драйвера питания TNY268PN. Следовательно, во время выключения трансформатор создает высокие выбросы напряжения из-за индуктивности рассеяния трансформатора .Эти высокочастотные всплески напряжения подавляются диодным зажимом на трансформаторе. UF4007 выбран из-за сверхбыстрого восстановления, а P6KE200A выбран для работы TVS. В соответствии с конструкцией целевое напряжение ограничения (VCLAMP) составляет 200 В. Поэтому выбран P6KE200A, а для проблем, связанных со сверхбыстрой блокировкой, UF4007 выбран как D2.

    Магниты и гальваническая развязка :

    Трансформатор представляет собой ферромагнитный трансформатор, который не только преобразует высокое напряжение переменного тока в низкое напряжение переменного тока, но также обеспечивает гальваническую развязку.

    Фильтр электромагнитных помех :

    Фильтрация электромагнитных помех осуществляется конденсатором C4. Это увеличивает невосприимчивость цепи, чтобы уменьшить высокие помехи EMI. Это конденсатор Y-класса с номинальным напряжением 2 кВ.

    Цепь вторичного выпрямителя и демпфера :

    Выходной сигнал трансформатора выпрямляется и преобразуется в постоянный ток с помощью D6, выпрямительного диода Шоттки . Демпферная цепь на D6 обеспечивает подавление переходных процессов напряжения во время операций переключения.Демпферная цепь состоит из одного резистора и одного конденсатора, R3 и C5.

    Секция фильтра :

    Секция фильтра состоит из конденсатора фильтра C6. Это конденсатор с низким ESR для лучшего подавления пульсаций. Кроме того, LC-фильтр, использующий L2 и C7, обеспечивает лучшее подавление пульсаций на выходе.

    Секция обратной связи :

    Выходное напряжение измеряется U3 TL431 и R6 и R7. После измерения линии U2, оптопара управляется и гальванически изолирует часть измерения вторичной обратной связи с контроллером первичной стороны.Оптопара имеет внутри транзистор и светодиод. Управляя светодиодом, можно управлять транзистором. Поскольку связь осуществляется оптически, она не имеет прямого электрического соединения, что обеспечивает гальваническую развязку цепи обратной связи.

    Теперь, когда светодиод напрямую управляет транзистором, обеспечивая достаточное смещение через светодиод оптопары, можно управлять транзистором оптопары , а точнее схемой драйвера. Эта система управления используется TL431.Шунтирующий регулятор. По мере того как параллельный стабилизатор имеет резистор делитель через него контрольный штифт, он может контролировать оптрон светодиод, который соединен через него. Контактная обратная связь имеет опорное напряжение 2.5V . Следовательно, TL431 может быть активен только при достаточном напряжении на делителе. В нашем случае делитель напряжения установлен на значение 5В. Следовательно, когда выходное напряжение достигает 5 В, TL431 получает 2,5 В через опорный вывод и, таким образом, активирует светодиод оптопары, который управляет транзистором оптопары и косвенно управляет TNY268PN.Если на выходе недостаточно напряжения, цикл переключения немедленно приостанавливается.

    Сначала TNY268PN активирует первый цикл переключения, а затем определяет свой вывод EN. Если все в порядке, он продолжит переключение, если нет, через некоторое время он попытается еще раз. Этот цикл продолжается до тех пор, пока все не нормализуется, что предотвращает проблемы с коротким замыканием или перенапряжением. Вот почему она называется топологией обратного хода , так как выходное напряжение возвращается к драйверу для определения связанных операций.Кроме того, цикл попыток называется режимом икоты при отказе.

    D3 представляет собой диод с барьером Шоттки . Этот диод преобразует высокочастотный выход переменного тока в постоянный. Диод Шоттки 3A 60V выбран для надежной работы. R4 и R5 выбираются и рассчитываются PI Expert. Он создает делитель напряжения и передает ток на светодиод оптопары от TL431.

    R6 и R7 — это простой делитель напряжения, рассчитываемый по формуле TL431 REF Voltage = (Vout x R7) / R6 + R7 .Опорное напряжение 2.5V и Vout является 12V. Выбрав значение R6 23,7k, R7 стал примерно 9,09k.

    Создание коммутирующего трансформатора для нашей цепи SMPS

    Обычно для цепи SMPS требуется коммутирующий трансформатор, эти трансформаторы можно приобрести у производителей трансформаторов в соответствии с вашими проектными требованиями. Но проблема здесь в том, что если вы изучаете материал по созданию прототипа, вы не можете найти на полках точный трансформатор для своего дизайна.Итак, мы узнаем, , как построить переключающий трансформатор на основе проектных требований, предоставленных нашим экспертным программным обеспечением PI.

    Рассмотрим построенную схему построения трансформатора.

    Как показано на изображении выше, нам нужно выполнить 103 витка одного провода 32 AWG на первичной стороне и 5 витков двух проводов 25 AWG на вторичной стороне.

    На изображении выше начальная точка обмотки и направление обмотки описаны в виде механической схемы.Для изготовления этого трансформатора необходимы:

    .

    1. Сердечник EE19, NC-2H или эквивалентная спецификация и зазор для ALG 79 nH / T 2
    2. Шпулька с 5 штифтами на первичной и вторичной стороне.
    3. Барьерная лента толщиной 1 мил. Требуется лента шириной 9 мм.
    4. 32 AWG эмалированный медный провод с паяемым покрытием.
    5. 25AWG эмалированный медный провод с паяемым покрытием.
    6. Измеритель LCR.

    Требуется сердечник EE19 с NC-2H с зазором 79nH / T2; как правило, это доступно парами.Шпулька стандартная с 4-мя первичными и 5-ю вторичными штифтами. Однако здесь используется шпулька с 5 штырями с обеих сторон.

    Для барьерной ленты используется стандартная клейкая лента с базовой толщиной более 1 мил (обычно 2 мил). Во время операций, связанных с нарезанием резьбы, ножницами отрезают ленту до идеальной ширины. Медные провода закупаются у старых трансформаторов, их также можно купить в местных магазинах. Сердечник и шпулька, которые я использую, показаны ниже

    .

    Шаг 1: Добавьте припой на 1-й и 5-й штырьки на первичной стороне.Припаяйте провод 32 AWG к выводу 5, направление намотки — по часовой стрелке. Продолжайте движение до 103 витков, как показано ниже

    .

    Это формирует первичную обмотку нашего трансформатора. Когда 103 витка обмотки завершены, мой трансформатор выглядел так, как показано ниже.

    Шаг 2: Наклейте изоленту в качестве изоляции, необходимо 3 витка изоленты. Это также помогает удерживать катушку на месте.

    Шаг 3: Включите вторичную обмотку с контактов 9 и 10.Вторичная сторона сделана с использованием двух жил из эмалированных медных проводов 25AWG. Припаяйте один медный провод к контакту 9, а другой — к контакту 10. Направление намотки снова по часовой стрелке. Продолжайте до 5 оборотов и припаяйте концы на штырях 5 и 6. Добавьте изоленту, применив изоленту так же, как и раньше.

    После того, как первичная и вторичная обмотки были выполнены и изолента была использована, мой трансформатор выглядел так, как показано ниже

    Шаг 4: Теперь мы можем плотно закрепить две жилы с помощью изоленты.После завершения готовый трансформатор должен выглядеть так, как показано ниже.

    Шаг 5: Также не забудьте обернуть клейкую ленту бок о бок. Это снизит вибрацию при передаче магнитного потока высокой плотности.

    После выполнения вышеуказанных шагов и тестирования трансформатора с помощью измерителя LCR, как показано ниже. Измеритель показывает индуктивность 1,125 мГн или 1125 мкГн.

    Строительство цепи SMPS:

    Когда трансформатор готов, мы можем приступить к сборке других компонентов на точечной плате.Детали, необходимые для схемы, можно найти в списке материалов ниже

    .

    После пайки компонентов моя плата выглядит примерно так.

    Тестирование цепи SMPS 5V 2A

    Чтобы проверить схему, я подключил входную сторону к источнику питания через VARIAC для управления входным напряжением сети переменного тока. Выходное напряжение при 85 В переменного тока и 230 В переменного тока показано ниже:

    .

    Как вы можете видеть в обоих случаях, выходное напряжение поддерживается на уровне 5 В.Но затем я подключил выход к моему прицелу и проверил рябь. Измерение пульсации показано ниже

    .

    Пульсации на выходе довольно высокие, они показывают пульсации 150 мВ пик-пик на выходе. Это совершенно не подходит для схемы питания. Согласно анализу, высокая пульсация обусловлена ​​факторами ниже —

    .

    1. Неправильное проектирование печатной платы.
    2. Проблема с отскоком от земли.
    3. Неправильный радиатор печатной платы.
    4. Нет отключения на шумных линиях питания.
    5. Повышенные допуски на трансформаторе из-за ручного наматывания. Производители трансформаторов наносят лак окунанием на обмотки машин для лучшей устойчивости трансформаторов.

    Если схема преобразована в надлежащую печатную плату, мы можем ожидать пульсации выходного сигнала источника питания в пределах 50 мВ пик-пик даже с трансформатором с ручной обмоткой. Тем не менее, поскольку veroboard не является безопасным вариантом для создания импульсного источника питания в области переменного и постоянного тока, постоянно предлагается установить надлежащую печатную плату перед применением цепей высокого напряжения в практических сценариях.Вы можете проверить видео в конце этой страницы, чтобы проверить, как схема работает в условиях нагрузки.

    Надеюсь, вы поняли руководство и научились создавать свои собственные схемы SMPS с помощью трансформатора ручной работы. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев ниже или воспользуйтесь нашим форумом, чтобы задать дополнительные вопросы.

    Повышающий (повышающий) стабилизатор напряжения от 5 В до 12 В с LM2577

    Повышающий регулятор напряжения с LM2577

    Интегральная схема LM2577 от National Semiconductor представляет собой полезную ИС, которая обеспечивает все функции питания и управления для простого импульсного стабилизатора Boost (повышающий), обратного хода и прямого преобразователя .Микросхема имеет широкий диапазон входного напряжения (от 3,5 В до 40 В) и доступна с различными версиями выходного напряжения: 12 В, 15 В и регулируемым.

    Микросхема включает в себя переключающий транзистор 3A NPN и связанную с ним схему защиты, состоящую из ограничения тока и температуры, а также блокировки при пониженном напряжении. Другие особенности: , 52 кГц, с фиксированной частотой, , внутренний генератор, не требующий внешних компонентов, режим плавного пуска, для уменьшения пускового тока во время запуска и управление режимом тока для улучшенного подавления переходных процессов входного напряжения и выходной нагрузки.

    LM2577 доступен в различных корпусах: TO-220 с 5 выводами (T), DIP с 16 выводами (N), с 24 выводами для поверхностного монтажа (M) и TO-263 (S) с 5 выводами для поверхностного монтажа. Существует также вариант этой ИС с 4 выводами TO-3 — LM1577.

    Распиновка для варианта ТО-220 (LM2577T-12, LM2577T-15 или LM2577T-ADJ) представлена ​​справа. Для других пакетов см. Техническое описание LM2577.

    Повышающий импульсный стабилизатор с 5В на 12В

    Схема проста, удобна в сборке и экономична, вырабатывает 12 В от нерегулируемого источника питания 5 В с максимальным выходным током 800 мА.Показанные номера контактов относятся к корпусу TO-220 (LM2577T-ADJ).

    В конструкции используется регулируемая версия LM2577, но версия с фиксированным напряжением 12 В (LM2577T-12) также будет работать, если вы удалите R1 и R2 и подключите контакт обратной связи непосредственно к выходу регулятора. Также можно использовать UC2577 — совместимую замену от Texas Instruments.

    Выбирая разные значения для R1 и R2, вы можете использовать LM1577-ADJ / LM2577-ADJ для получения разных напряжений.Выходное напряжение определяется по следующей формуле:

    V OUT = 1,23 В (1 + R1 / R2)

    Входной конденсатор (C1) должен быть хорошего качества, с низким ESR, емкостью 0,1 мкФ, с как можно более короткими выводами. Если ИС расположена далеко от конденсаторов фильтра источника питания, требуется дополнительный электролитический конденсатор большего размера (например, 10 мкФ-100 мкФ).

    Выберите конденсатор с низким ESR для выходного фильтра (C3) с рабочим напряжением как минимум на 20% выше, чем выходное напряжение.Низкие значения ESR могут быть достигнуты за счет использования конденсаторов большей емкости или параллельного подключения нескольких конденсаторов меньшей емкости.

    Вы можете спроектировать и изготовить собственный индуктор с использованием подходящего сердечника, восстановленного от старого оборудования, если у вас есть знания, практический опыт и оборудование для этой задачи. Но индуктор является одним из наиболее важных компонентов в схемах такого типа, поэтому гораздо безопаснее и проще использовать готовые готовые детали: 415-0930 (Inductive Technologies), 67127000 (Schott), PE-92108 (Pulse). Engineering) или RL2444 (Renco) или их эквиваленты.

    Деталь 415-0930 от Pulse имеет следующие характеристики:
    Типичная индуктивность: 100 мкГн, ET op : 90 В мкСек, Номинальный ток: 2,6 А, DCR: 0,1 Ом.

    Список запчастей:
    • IC1: LM2577T-ADJ (National Semiconductor) или UC2577-ADJ (TI)
    • L: 100 мкГн (415-0930, 67127000, PE-92108, RL2444)
    • D: 1N5821 (выпрямительный диод с барьером Шоттки)
    • C1: 0,1 мкФ (конденсатор с низким ESR)
    • C2: 0.Конденсатор 33 мкФ
    • C3: 680 мкФ / 25 В (электролитический с низким ESR)
    • R1: резистор 17,4 кОм 1%
    • R2: резистор 2 кОм 1%

    Смотрите также:

    Понижающие (понижающие) регуляторы с LM2576
    Простой обратный регулятор с LM2577
    Изолированный обратный регулятор с LM2577

    Как собрать автоматический переключатель резерва (ATS)

    Автоматический переключатель резерва или АВР, также известный как панель управления автоматическим переключателем.Внутри стандартного безобрывного переключателя находятся BTS / базовый переключатель, контроллер ATS, модуль трансформатора, жгут. Есть два типа корпусов для внутреннего и наружного использования для АВР / автоматического резерва. KUTAI ATS / Автоматический переключатель резерва и обслуживания очень прост и удобен. Вот несколько способов собрать АТС.

    Автоматический переключатель резерва типа MCCB

    А АТС-245/385/465

    B Базовый переключатель

    С ПТМ-100

    D Ремень


    Автоматический переключатель для жилых помещений 125 Ампер — Стандартная модель

    А TS2P / 3P / 4P125

    В TC-V2

    Клеммные наконечники C

    D Ремень


    Автоматический переключатель для жилых помещений 125 Ампер — 2

    А TS2P / 3P / 4P125

    В TC-V2

    Клеммные наконечники C

    D Ремень

    Руководство по импульсным регуляторам для начинающих

    Руководство для начинающих по переключению регуляторов

    Что не так с линейным регулятором?
    Линейные регуляторы отлично подходят для питания устройств с очень низким энергопотреблением.Oни
    просты в использовании и дешевы, поэтому очень популярны. Однако из-за
    судя по тому, как они работают, они крайне неэффективны.

    Линейный регулятор работает, принимая разницу между
    входного и выходного напряжения, и просто сжигать его как отходящее тепло. В
    чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем больше
    выделяется тепло. В большинстве случаев линейный регулятор тратит больше энергии
    понижая напряжение, чем оно фактически доставляет
    целевое устройство!

    При типичном КПД от 40% до 14%,
    линейное регулирование напряжения генерирует много отходящего тепла, которое необходимо
    рассеивается громоздкими и дорогими радиаторами.Это также означает сокращение
    время автономной работы для ваших проектов.

    Даже новые регуляторы LDO (low drop-out) все еще
    неэффективные линейные регуляторы — они просто дают вам больше гибкости с
    падение входного напряжения.

    Чем лучше импульсный регулятор?
    Импульсный регулятор работает, отбирая небольшие порции энергии, постепенно.
    бит, от источника входного напряжения и перемещая их на выход. Этот
    осуществляется с помощью электрического переключателя и контроллера
    который регулирует скорость, с которой энергия передается на выход
    (отсюда и термин «импульсный регулятор»).

    Потери энергии, связанные с перемещением кусков энергии вокруг
    таким образом, относительно малы, и в результате переключение
    регулятор обычно может иметь КПД 85%. Поскольку их эффективность
    менее зависимы от входного напряжения, они могут питать полезные нагрузки от
    источники более высокого напряжения.

    Импульсные регуляторы используются в портативных устройствах.
    телефоны, платформы для видеоигр, роботы, цифровые камеры и ваши
    компьютер.

    Импульсные регуляторы представляют собой сложные по конструкции схемы, и как
    в результате они не очень популярны среди любителей. Однако
    Dimension Engineering создает импульсные регуляторы, которые еще проще
    использовать, чем линейные регуляторы, потому что они используют ту же трехконтактную форму
    фактор, но не требует внешних конденсаторов.

    Что могут импульсные регуляторы, чего не могут линейные регуляторы?
    При высоком входном напряжении управление нагрузками более 200 мА с
    линейный регулятор становится крайне непрактичным.Большинство людей используют
    отдельный аккумулятор в этих ситуациях, поэтому у них есть одна батарея
    пакет для устройств высокого напряжения и один для устройств низкого напряжения. Этот
    означает, что у вас в два раза больше батарей, которые нужно не забыть заряжать, и в два раза
    хлопот! Импульсный регулятор может легко запитать тяжелые нагрузки от
    высокое напряжение, и избавит вас от необходимости тратить деньги на дополнительный аккумулятор.

    Некоторые виды импульсных регуляторов также могут повышать напряжение.Линейный
    регуляторы не могут этого сделать. Когда-либо.

    Как узнать, нужен ли мне импульсный стабилизатор?
    Как правило, если ваше линейное напряжение
    решение для регулирования расходует менее 0,5 Вт мощности,
    импульсный регулятор будет излишним для вашего проекта. Если ваш линейный
    регулятор тратит несколько ватт мощности, вы наверняка захотите
    замените его переключателем! Вот как рассчитать потери мощности:

    Уравнение для потери мощности в линейном регуляторе:

    Потраченная мощность = (входное напряжение — выходное напряжение) * ток нагрузки

    Например, у вас свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В
    аккумулятор, и вы хотите запитать микроконтроллер, потребляющий 5 мА, и
    ультразвуковой дальномер, потребляющий 50 мА.И микроконтроллер, и
    Ультразвуковой дальномер убегает от 5В. Вы используете LM7805 (очень
    общий линейный регулятор) для снижения напряжения до 5В с 12В.

    Потраченная мощность = (12 В — 5 В) * (0,050 А + 0,005 А) = 0,385 Вт

    0,385 Вт — это неплохо для потерь мощности. LM7805 может справиться
    это без большого радиатора. Вы можете увеличить время автономной работы, если
    использовали импульсный регулятор, но в этом случае потребляемая мощность
    настолько низкий, что срок службы батареи в любом случае будет очень долгим.

    Теперь давайте расширим этот пример и добавим два сервопривода
    которые потребляют в среднем 0,375 А каждый, а также питаются от источника питания 5 В.
    Сколько мощности сейчас теряется в линейном регуляторе?

    Потраченная мощность = (12 В — 5 В) * (0,050 А + 0,005 А + 0,375 А + 0,375 А) = 5,635 Вт

    5,6 Вт — это много отработанного тепла! Без большого радиатора
    LM7805 станет настолько горячим, что расплавится сам или расплавит ваш
    макет или победить Iceman.Даже с радиатором 5,6 Вт тоже много
    жизни, чтобы высосать из батареи без причины. Переключение
    регулятор, такой как DE-SW050,
    будет очень полезен в этом случае и снизит потери мощности примерно до 0,5 Вт.

    Действительно ли импульсный стабилизатор стоит 10+ баксов?
    Последнее, что нужно учитывать, — это, конечно, стоимость. Если твой
    проект дешев и достаточно прост, чтобы импульсный регулятор
    утроить стоимость всего проекта, тогда импульсный регулятор может
    трудно оправдать.Однако если вы создаете более продвинутого робота,
    самолет и т. д., а импульсный регулятор добавляет 15% к вашей стоимости, но
    дает вам на 35% больше времени автономной работы, тогда это хорошо, правда?

    Я не дурак. Я знаю, ты просто пытаешься
    продавать свою продукцию. Почему я должен покупать у вас импульсный стабилизатор
    а не от кого-то другого?

    Наши регуляторы легкие, маленькие, эффективные, имеют широкий
    диапазон ввода, четко обозначены и даже проще в использовании, чем линейный
    регулятор.Они также дешевле, чем другие регуляторы с аналогичными
    технические характеристики. К тому же, в отличие от других компаний, мы вас не разорвем
    выкл при отгрузке. Мы ненавидим, когда люди так с нами поступают!

    Где я могу найти дополнительную информацию о импульсных регуляторах?
    Попробуйте поискать
    «Понижающий преобразователь»,
    «Повышающий преобразователь» или
    «Преобразователь постоянного тока в постоянный»
    и вы должны найти несколько хороших руководств.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *