Hoe maak je een schakelstroomvoorziening met je eigen handen?

Als u geen omvangrijke transformator wilt installeren of een wikkeling wilt maken, kunt u een voedingseenheid van een pulstype samenstellen die maar een paar beurten nodig heeft.

Tegelijkertijd is een kleine hoeveelheid detail vereist en kan het werk binnen 1 uur worden voltooid. In dit geval wordt de basis voor de voedingschip gebruikt IR2151.

Voor het werk heb je de volgende materialen en onderdelen nodig:

  1. PTC-thermistor van elk type.
  2. Een paar condensatoren, die worden geselecteerd met de berekening van 1 micron. met 1 watt. Bij het maken van een ontwerp selecteer condensatoren zodat ze 220 watt trokken.
  3. Diode-assemblage type "vertikalka".
  4. Stuurprogramma's van het type IR2152, IR2153, IR2153D.
  5. Veldeffecttransistors van het type IRF740, IRF840. Je kunt anderen kiezen als ze een goede indicator van weerstand hebben.
  6. De transformator kan worden genomen van de oude computersysteemeenheden.
  7. Dioden die op de uitgang zijn geïnstalleerd, is het aan te raden om deze uit de HER-familie te nemen.

Daarnaast hebt u de volgende hulpmiddelen nodig:

  1. Soldeerbout en verbruiksartikelen.
  2. Schroevendraaier en tangen.
  3. Pincet.

Vergeet ook niet de behoefte aan goede verlichting op de werkplek.

Stap voor stap

De montage wordt uitgevoerd volgens het schakelschema. De chip werd gekozen volgens de kenmerken van het circuit.

De assemblage wordt als volgt uitgevoerd:

  1. Bij de ingang installeren we een PTC-thermistor en diode-bruggen.
  2. Vervolgens is een paar condensatoren geïnstalleerd.
  3. Stuurprogramma's zijn nodig om de werking van veldeffecttransistors te besturen. Als de drivers aan het einde van de markering een index D hebben, is het niet nodig om de FR107-diode te installeren.
  4. Veldeffecttransistors worden geïnstalleerd zonder de flenzen te kortsluiten. Gebruik speciale isolatiekussens en ringen om de houder op de radiator te houden.
  5. Transformers worden geïnstalleerd met kortgesloten leads.
  6. De uitgangsdioden.

inspectie

Om de voeding goed te kunnen monteren, moet u zorgvuldig de installatie van poolelementen overwegen en moet u voorzichtig zijn bij het werken met netspanning. Nadat het apparaat van de stroombron is losgekoppeld, mag er geen gevaarlijke spanning in het circuit aanwezig zijn. Bij een juiste montage wordt de latere aanpassing niet uitgevoerd.

Controleer de correcte werking van de voeding als volgt:

  1. We nemen in het circuit, aan de uitgang van een gloeilamp, bijvoorbeeld 12 volt. Bij de eerste kortetermijnstart moet het lampje branden. Bovendien moet u erop letten dat alle elementen niet verwarmd mogen worden. Als iets wordt verwarmd, betekent dit dat het circuit verkeerd is gemonteerd.
  2. Tijdens de tweede startmeting meten we de huidige waarde met behulp van een tester. We geven de unit voldoende tijd om ervoor te zorgen dat er geen verwarmingselementen zijn.

Daarnaast is het nuttig om alle elementen met een tester te controleren op de aanwezigheid van hoge stroomsterkte na het uitschakelen van de stroom.

Assemblage aanbevelingen:

  1. Zoals eerder opgemerkt, is de werking van de schakelende voeding gebaseerd op terugkoppeling. Het weloverwogen schema vereist geen speciale feedbackorganisatie en verschillende vermogensfilters.
  2. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de keuze van veldeffecttransistors. In dit geval zijn de aanbevolen veldeffecttransistoren IR, die bekend staan ​​om hun weerstand tegen thermische resolutie. Volgens de fabrikant kunnen ze stabiel werken tot 150 graden Celsius. In dit schema warmt ze echter niet veel op, wat een zeer belangrijk kenmerk kan worden genoemd.
  3. Als de transistors constant worden verwarmd, moet actieve koeling worden geïnstalleerd. In de regel wordt het weergegeven door een fan.

Sterke en zwakke punten

De pulsconverter heeft de volgende voordelen:

  1. Met de hoge stabilisatiefactor kunt u vermogensvoorwaarden bieden die gevoelige elektronica niet schaden.
  2. De weloverwogen ontwerpen hebben een hoge graadmeter voor efficiëntie. Moderne versies hebben dit cijfer voor 98%. Dit komt door het feit dat verliezen tot een minimum worden beperkt, zoals blijkt uit de kleine opwarming van de unit.
  3. Het grote bereik van de ingangsspanning is een van de eigenschappen die een dergelijke constructie heeft veroorzaakt. Tegelijkertijd is de efficiëntie niet afhankelijk van de ingangsstroomindicatoren. Het is ongevoelig voor de spanningsindicator die u toelaat om de levensduur van de elektronica te verlengen, omdat in het huishoudelijke stroomnet sprongen van de spanningsindicator vaak voorkomen.
  4. De frequentie van de inkomende stroom beïnvloedt de werking van alleen de invoerelementen van de structuur.
  5. Klein formaat en gewicht bepalen ook populariteit vanwege de toename van draagbare en draagbare apparatuur. Immers, bij gebruik van een lineaire eenheid, nemen het gewicht en de afmetingen verschillende keren toe.
  6. Organisatie van afstandsbediening.
  7. Lagere kosten.

Er zijn nadelen:

  1. De aanwezigheid van impulsruis.
  2. De noodzaak om in de keten van vermogensfactorcompensatoren op te nemen.
  3. De complexiteit van zelfregulering.
  4. Lagere betrouwbaarheid door ketencomplexiteit.
  5. Ernstige gevolgen bij het verlaten van een of meer elementen van de keten.

Apparaat en kenmerken van werk

Bij het beschouwen van de kenmerken van de pulse-eenheid, kunt u het volgende opmerken:

  1. Eerst wordt de ingangsspanning gerectificeerd.
  2. De gelijkgerichte spanning wordt, afhankelijk van het doel en de kenmerken van de hele structuur, omgeleid in de vorm van een hoogfrequente rechthoekige puls en toegevoerd aan een geïnstalleerde transformator of filter dat werkt bij lage frequenties.
  3. Transformers hebben een klein formaat en laag gewicht bij gebruik van een gepulseerde eenheid vanwege het feit dat het verhogen van de frequentie de efficiëntie van hun werk kan verbeteren, evenals de dikte van de kern kan verminderen. Bovendien kan bij de vervaardiging van de kern worden gebruikt ferromagnetisch materiaal. Bij lage frequentie kunt u alleen elektrisch staal gebruiken.
  4. Spanningsstabilisatie vindt plaats door negatieve terugkoppeling. Door het gebruik van deze methode blijft de aan de consument geleverde spanning ongewijzigd, ondanks de fluctuatie van de inkomende spanning, en de gecreëerde belasting.

Feedback kan als volgt worden geregeld:

  1. Bij galvanische scheiding wordt een optocoupler of een transformatorwikkeling gebruikt.
  2. Als u geen ontkoppeling nodig hebt, wordt een weerstandsspanningsdeler gebruikt.

Op vergelijkbare manieren wordt de uitgangsspanning gehandhaafd met de gewenste parameters.

Standaard voedingen, die bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om de uitgangsspanning te regelen bij het voeden van een LED-lamp, bestaan ​​uit de volgende elementen:

  1. Een deel van de input, hoge spanning. Het wordt meestal weergegeven door een pulsgenerator. Pulsbreedte is de hoofdindicator die de uitgangsstroom beïnvloedt: hoe breder de indicator, hoe groter de spanning en omgekeerd. Pulstransformator staat op het gedeelte van de in- en uitgangsdelen, voert de selectie van de puls uit.
  2. Aan de uitgangszijde bevindt zich een PTC-thermistor. Het is gemaakt van halfgeleider, heeft een positieve temperatuurcoëfficiënt. Deze functie betekent dat wanneer de temperatuur van het element boven een bepaalde waarde stijgt, de weerstandsindex aanzienlijk toeneemt. Gebruikt als een beschermend sleutelmechanisme.
  3. Laagspanningsdeel. De puls wordt verwijderd van de laagspanningswikkeling, het richten vindt plaats met behulp van een diode en de condensator werkt als een filterelement. Het diodesamenstel kan de stroom corrigeren tot een waarde van 10A. Opgemerkt moet worden dat condensatoren kunnen worden ontworpen voor verschillende belastingen. De condensator verwijdert de resterende pulspieken.
  4. Bestuurders voeren de uitdoving uit van de resulterende weerstand in het stroomcircuit. Bestuurders tijdens de operatie brengen beurtelings de poorten van geïnstalleerde transistoren open. Werk gebeurt op een bepaalde frequentie.
  5. Veldeffecttransistors worden geselecteerd op basis van de weerstand en maximale spanning in de open toestand. Bij de minimumwaarde verhoogt de weerstand de efficiëntie aanzienlijk en vermindert de verwarming tijdens bedrijf.
  6. Transformator typisch voor verlagen.

Rekening houdend met het gekozen schema, kunt u beginnen met het maken van een voeding van het type in kwestie.

Hoe werkt een eenvoudige en krachtige schakelende voeding

De meeste moderne elektronische apparaten gebruiken praktisch geen analoge (transformator) voedingen, maar werden vervangen door pulsspanningomzetters. Om te begrijpen waarom dit is gebeurd, moeten de ontwerpkenmerken en de sterke en zwakke punten van deze apparaten in overweging worden genomen. We zullen ook vertellen over het doel van de hoofdcomponenten van de pulsbronnen, we zullen een eenvoudig voorbeeld geven van een implementatie die met de hand kan worden samengesteld.

Ontwerpkenmerken en werkingsprincipe

Van de verschillende manieren om spanning te converteren voor het voeden van elektronische componenten, kan men er twee uitkiezen die het meest voorkomen:

  1. Analog, waarvan het belangrijkste element een step-down transformator is, naast de hoofdfunctie, die ook galvanische isolatie biedt.
  2. Impulsprincipe.

Overweeg het verschil tussen deze twee opties.

BP op basis van de vermogenstransformator

Overweeg een vereenvoudigd blokschema van dit apparaat. Zoals te zien is in de figuur, is aan de ingang een step-down transformator geïnstalleerd, deze converteert de amplitude van de voedingsspanning, bijvoorbeeld van 220 V krijgen we 15 V. Het volgende blok is een gelijkrichter, het is zijn taak om een ​​sinusvormige stroom in een puls om te zetten (de harmonische wordt boven het conventionele beeld getoond). Voor dit doel worden halfgeleidergelijkrichtelementen (diodes) gebruikt, verbonden door een brugschakeling. Hun werkingsprincipe is te vinden op onze website.

Vereenvoudigd blokschema van analoge voedingseenheid

De volgende bloksoorten spelen twee functies: het versoepelt de spanning (hiervoor wordt een condensator van de overeenkomstige capaciteit gebruikt) en stabiliseert deze. Dit laatste is noodzakelijk zodat de spanning niet "faalt" bij toenemende belasting.

Het gegeven blokschema is sterk vereenvoudigd, in de bron van dit type is er in de regel een invoerfilter en beschermende circuits, maar voor uitleg over de werking van het apparaat is dit niet essentieel.

Alle nadelen van de bovenstaande optie zijn direct of indirect gerelateerd aan het hoofdelement van de structuur - de transformator. Ten eerste beperken het gewicht en de afmetingen de miniaturisatie. Om niet ongefundeerd te zijn geven we als voorbeeld een step-down transformator 220/12 V met een nominaal vermogen van 250 watt. Het gewicht van een dergelijke eenheid is ongeveer 4 kilogram, afmetingen 125x124x89 mm. Je kunt je voorstellen hoeveel opladen voor een laptop erop zou wegen.

Traploze transformator OCO-0,25 220/12

Ten tweede overschrijdt de prijs van dergelijke apparaten soms vele malen de totale kosten van de andere componenten.

Impuls apparaten

Zoals te zien is in het blokdiagram getoond in Figuur 3, verschilt het werkingsprincipe van deze apparaten significant van analoge converters, allereerst door de afwezigheid van een input-step-down transformator.

Figuur 3. Blokschema van de schakelende voeding

Overweeg het algoritme van de bron:

  • Er wordt stroom toegevoerd aan de overspanningsbeveiliging, het is zijn taak om netwerkinvloeden, zowel inkomend als uitgaand, als gevolg van de operatie te minimaliseren.
  • Vervolgens treedt een sinusvormige spanningconversie-eenheid in een gepulseerde constante en afvlakfilter in werking.
  • In de volgende fase is de omvormer verbonden met het proces, de taak ervan is verbonden met de vorming van rechthoekige hoogfrequente signalen. Feedback van de omvormer via de besturingseenheid.
  • Het volgende blok is IT, het is noodzakelijk voor de automatische generatormodus, voedingsspanning naar de circuits, bescherming, besturing van de controller, evenals de belasting. Bovendien is de IT-taak om elektrische isolatie tussen hoog- en laagspanningscircuits te bieden.

In tegenstelling tot een step-down transformator, is de kern van dit apparaat gemaakt van ferrimagnetische materialen, dit draagt ​​bij aan betrouwbare overdracht van RF-signalen, die in het bereik van 20-100 kHz kunnen liggen. Een kenmerkend kenmerk van IT is dat wanneer het wordt aangesloten, het opnemen van het begin en het einde van de wikkelingen van cruciaal belang is. De kleine afmetingen van dit apparaat maken het mogelijk om apparaten van miniatuurformaat te vervaardigen, bijvoorbeeld elektronische leidingen (ballast) van een LED of een energiebesparende lamp.

Voorbeeld van miniatuur impulsvoedingen

  • Vervolgens wordt de uitgangsgelijkrichter in werking gesteld, omdat deze werkt met hoogfrequente spanning, het proces vereist halfgeleiderelementen met hoge snelheid, daarom worden Schottky-dioden voor dit doel gebruikt.
  • In de laatste fase wordt de afvlakking uitgevoerd op een gunstig filter, waarna de spanning op de belasting wordt toegepast.

Nu, zoals beloofd, zullen we het principe van de werking van het hoofdelement van dit apparaat - de omvormer - beschouwen.

Hoe werkt een omvormer?

RF-modulatie kan op drie manieren worden gedaan:

  • pulsfrequentie;
  • fasepuls;
  • pulsbreedte.

In de praktijk wordt dit laatste toegepast. Dit komt zowel door de eenvoud van de uitvoering als door het feit dat de PWM-frequentie van de communicatiefrequentie constant is, in tegenstelling tot de andere twee modulatiemethoden. Het blokschema dat het werk van de controller beschrijft, wordt hieronder weergegeven.

Blokschema van de PWM-controller en oscillogrammen van de hoofdsignalen

Het algoritme van het apparaat is als volgt:

De hoofdfrequentiegenerator vormt een reeks rechthoekige signalen waarvan de frequentie overeenkomt met de referentie. Op basis van dit signaal wordt U gevormd.P zaagtand, het invoeren van de ingang van de comparator KPWM. Het signaal U is verbonden met de tweede ingang van dit apparaat.FF, afkomstig van de regelversterker. Het signaal dat door deze versterker wordt gegenereerd, is evenredig met het verschil UP (referentiespanning) en URS (besturingssignaal van het feedbackcircuit). Dat wil zeggen, het besturingssignaal UFF, in feite is de mismatchspanning met een niveau dat afhangt van zowel de belastingsstroom als de spanning erop (UOUT).

Met deze implementatiemethode kunt u een gesloten circuit organiseren waarmee u de uitgangsspanning kunt regelen, dat wil zeggen dat we het eigenlijk hebben over een lineair-discreet functioneel knooppunt. Aan de uitgang ervan worden pulsen gevormd, waarvan de duur afhangt van het verschil tussen de referentie- en besturingssignalen. Op basis hiervan wordt een spanning gecreëerd om de sleuteltransistor van de inverter te besturen.

Het proces van spanningsstabilisatie aan de uitgang wordt uitgevoerd door het niveau ervan te volgen, wanneer het verandert, verandert de spanning van het regelsignaal U proportioneel.RS, wat leidt tot een toename of afname van de duur tussen pulsen.

Dientengevolge is er een verandering in het vermogen van de secundaire circuits, waardoor de spanning aan de uitgang wordt gestabiliseerd.

Om de veiligheid te garanderen, is een galvanische scheiding tussen het voedingsnetwerk en de feedback noodzakelijk. In de regel worden optocouplers voor dit doel gebruikt.

Sterke en zwakke punten van impulsbronnen

Als we analoge en pulsapparaten van hetzelfde vermogen vergelijken, heeft de laatste de volgende voordelen:

  • Klein formaat en gewicht door de afwezigheid van een laagfrequente step-down transformator en bedieningselementen die met grote radiatoren warmte moeten worden verwijderd. Dankzij het gebruik van hoogfrequente signaalconversietechnologie is het mogelijk om de capaciteit van de condensatoren die in de filters worden gebruikt te verminderen, waardoor elementen van kleinere afmetingen kunnen worden geïnstalleerd.
  • Hogere efficiëntie, omdat de belangrijkste verliezen alleen maar transiënten veroorzaken, terwijl in analoge circuits veel energie voortdurend verloren gaat tijdens elektromagnetische conversie. Het resultaat spreekt voor zich, een verhoging van de efficiëntie tot 95-98%.
  • Lagere kosten door het gebruik van minder krachtige halfgeleiderelementen.
  • Breder ingangsspanningsbereik. Dit type apparatuur vereist geen frequentie en amplitude, daarom is het toegestaan ​​om verbinding te maken met verschillende standaardnetwerken.
  • De aanwezigheid van betrouwbare bescherming tegen kortsluiting, overbelasting en andere abnormale situaties.

De nadelen van gepulseerde technologie omvatten:

De aanwezigheid van RF-interferentie, dit is een gevolg van de werking van de hoogfrequente omzetter. Deze factor vereist de installatie van een filter dat interferentie onderdrukt. Helaas is zijn werk niet altijd effectief, wat een aantal beperkingen oplegt aan het gebruik van apparaten van dit type in zeer nauwkeurige apparatuur.

Speciale vereisten voor de belasting, deze mag niet worden verlaagd of verhoogd. Zodra het huidige niveau de bovenste of onderste drempel overschrijdt, zullen de spanningskarakteristieken aan de uitgang aanzienlijk beginnen te verschillen van de reguliere. Fabrikanten (recentelijk zelfs Chinese) overwegen in de regel dergelijke situaties en zetten passende bescherming in hun producten.

Toepassingsgebied

Vrijwel alle moderne elektronica wordt aangedreven door blokken van dit type, bijvoorbeeld

  • verschillende soorten opladers; Opladen en externe voeding
  • externe voedingen;
  • elektronische ballast voor verlichtingsapparaten;
  • BP-monitoren, tv's en andere elektronische apparatuur.
Pulsmonitor Voedingsmodule

We verzamelen de pulsvoeding met hun eigen handen

Beschouw het schema van een eenvoudige stroombron, waar het hierboven beschreven werkingsprincipe van toepassing is.

Schematische weergave van de puls BP

Legend:

  • Weerstanden: R1 - 100 Ohm, R2 - van 150 kΩ tot 300 kΩ (geselecteerd), R3 - 1 kΩ.
  • Capaciteiten: C1 en C2 - 0,01 μF x 630 V, C3 - 22 μF x 450 V, C4 - 0,22 μF x 400 V, C5 - 6800 - 15000 pF (geselecteerd), 012 μF, C6 - 10 μF x 50 V, C7 - 220 microfarad x 25 V, C8 - 22 microfarad x 25 V.
  • Diodes: VD1-4 - КД258В, VD5 en VD7 - КД510А, VD6 - КС156А, VD8-11 - КД258А.
  • De transistor VT1 - KT872A.
  • Spanningsstabilisator D1 is een KR142-microschakeling met index ЕН5 - ЕН8 (afhankelijk van de vereiste uitgangsspanning).
  • Transformator T1 - een 5x5 ferrietkern met W-vorm wordt gebruikt. De primaire wikkeling wordt 600 omwentelingen gewonden met een draad van Ø 0,1 mm, de secundaire (klemmen 3-4) bevat 44 slagen van Ø 0,25 mm en de laatste - 5 omwentelingen van Ø 0,1 mm.
  • Zekering FU1 - 0.25A.

Het afstemmen wordt gereduceerd tot de selectie van de nominale waarden van R2 en C5, hetgeen excitatie van de generator bij een ingangsspanning van 185 - 240 V oplevert.

De eenvoudigste schakelende voeding

Ik presenteer de eenvoudigste miniatuur schakelende voeding die met succes kan worden herhaald door een beginnende radio-fan. Het onderscheidt zich door betrouwbaarheid, werkt in een breed scala van voedingsspanningen, heeft een compact formaat.

De voeding heeft een relatief kleine capaciteit, binnen 2 watt, maar het is letterlijk niet te lossen en niet bang voor zelfs lange kortsluitingen.

Het circuit is eenvoudiger dan zelfs de eenvoudigste schakelende voedingen, waaronder opladers voor mobiele telefoons.

De voeding is een laagvermogen schakelende voeding van het autogeneratortype, geassembleerd op slechts één transistor. De oscillator wordt gevoed vanuit het netwerk via een stroombegrenzende weerstand R1 en een halfgolf gelijkrichter in de vorm van een VD1-diode.

Een pulstransformator heeft drie wikkelingen, een collector of primaire wikkeling, een basiswikkeling en een secundaire wikkeling.

Het belangrijke punt is het wikkelen van de transformator en het begin van de wikkelingen wordt aangegeven op de printplaat en in het diagram, zodat er geen problemen zouden ontstaan. Hij maakte geen berekeningen en het aantal windingen van de wikkelingen werd geleend van een transformator voor het opladen van mobiele telefoons, omdat de schema's bijna hetzelfde zijn, ook het aantal wikkelingen. De primaire wikkeling wordt eerst gewikkeld, die uit 200 windingen bestaat, de draaddiameter van 0,08 tot 0,1 mm, vervolgens wordt de isolatie geïnstalleerd en de basiswikkeling, die 5 tot 10 windingen bevat, wordt in dezelfde draad gewonden. Hierboven winden we de outputwikkeling, het aantal omwentelingen hangt af van welk voltage je nodig hebt, volgens mijn bescheiden berekeningen blijkt het ongeveer 1 volt per beurt te zijn.

De kern voor een transformator kan worden gevonden in niet-werkende voedingen van mobiele telefoons, LED-stuurprogramma's en andere laagvermogen voedingen, die meestal worden gebouwd op basis van circuits met één uiteinde, waaronder de juiste transformator.

Eén moment - de eenheid is enkelzijdig en er moet een niet-magnetische opening zijn tussen de helften van de kern, een dergelijke opening bestaat in de kernen van de oplaadapparaten van mobiele telefoons. De opening is relatief klein (een halve millimeter is voldoende).Als u geen transformatoren met een opening vindt, kunt u deze kunstmatig maken door een laag kantoorpapier tussen de helften van de kern te plaatsen.

De voltooide transformator wordt terug gemonteerd, de helften van de kern worden aangedraaid met bijvoorbeeld scotch of stevig aan elkaar gelijmd met superlijm.

Het circuit heeft geen stabilisatie van de uitgangsspanning en kortsluitbeveiligingsknooppunten, maar het is niet vreemd dat er geen kortsluiting is. In het geval van kortsluitingen neemt de stroom in het primaire circuit natuurlijk toe, maar deze is beperkt tot de eerder genoemde weerstand en alle overmaat wordt als warmte in de weerstand gedissipeerd, zodat de eenheid veilig kan worden gesloten, zelfs gedurende een lange tijd. Deze oplossing vermindert de efficiëntie van de stroombron als geheel, maar maakt het letterlijk onlosmakelijk, in tegenstelling tot dezelfde kosten voor mobiele telefoons.

De weerstand van de opgegeven nominale limieten de ingangsstroom naar 14, 5 mA, volgens de wet van ohm, wetende de spanning in het netwerk, kunt u eenvoudig het vermogen berekenen, dat is ongeveer 3,3 watt, dit is het ingangsvermogen, rekening houdend met de efficiëntie van de omzetter, zal het uitgangsvermogen 20 procent zijn -30 minder dan dat. Verhoog het vermogen kan voldoende zijn om de weerstand van de gespecificeerde weerstand te verminderen.

De vermogenstransistor is een bipolaire transistor met laag vermogen en hoogspanning met omgekeerde geleiding, toetsen zoals MJE13001, 13003, 13005 zullen het doen, het heeft geen zin om krachtiger te zetten, de eerste optie is voldoende.

Aan de uitgang van het circuit is een gelijkrichter op basis van een gepulseerde diode geïnstalleerd. Om verliezen te verminderen, raad ik u aan een Schottky-diode te gebruiken die ontworpen is voor 1A stroom. Vervolgens de filtercondensator, de LED aan en een paar weerstanden.

Over de nadelen van de regeling:

  • De begrenzende weerstand aan de ingang verlaagt de efficiëntie, niet zozeer, maar vermindert, in plaats daarvan garandeert deze de veilige werking van de eenheid;
  • Beperkte uitgangsvermogen - om een ​​voedingseenheid te bouwen, bijvoorbeeld een watt met 10-20, moet u de weerstand verminderen en het vermogen vergroten zodat de verwarming niet verder gaat, en dit is ongemakkelijk en vergroot de omvang van de voedingseenheid als geheel.

Maar aan de andere kant worden soortgelijke schema's gebruikt waar vermogen nodig is binnen 3-5 watt, bijvoorbeeld, in mijn geval is de unit ontworpen om een ​​kleine koeler van stroom te voorzien, dus het vermogen is beperkt tot 2 watt.

Toepassingsgebieden - er zijn er veel, omdat het apparaat galvanisch is geïsoleerd van het netwerk, daarom is het veilig en is de uitgangsspanning op geen enkele wijze verbonden met het netwerk. Een geweldige optie voor het voeden van LED's, koelventilatoren, voeding voor sommige low-power circuits en nog veel meer.

Hoe maak je een schakelende voeding doe het zelf

Het toepassingsgebied van gepulseerde voedingen in het huis wordt voortdurend uitgebreid. Dergelijke bronnen worden gebruikt voor het voeden van alle moderne huishoudelijke en computerapparatuur, voor de implementatie van niet-onderbreekbare voedingen, opladers voor batterijen voor verschillende doeleinden, de implementatie van laagspanningsverlichtingssystemen en voor andere behoeften.

In sommige gevallen is de aanschaf van een kant-en-klare stroombron vanuit economisch of technisch oogpunt nauwelijks acceptabel en de montage van een gepulseerde bron met uw eigen handen is de beste manier om uit deze situatie te komen. Vereenvoudigt deze optie en de brede beschikbaarheid van moderne elementbasis tegen lage prijzen.

Blokschema van een schakelende voeding

De meest populaire in het dagelijks leven zijn gepulseerde bronnen met stroom van een standaard AC-netwerk en een krachtige laagspanningsuitgang. Het blokschema van een dergelijke bron wordt getoond in de figuur.

De netwerkgelijkrichter SV converteert de wisselspanning van het voedingsnetwerk in een constante en voert de afvlakking uit van de rimpel van de gelijkgerichte spanning aan de uitgang. Hoogfrequente transducer VCHP converteert de gelijkgerichte spanning in een alternerende of unipolaire spanning, met de vorm van rechthoekige pulsen van de vereiste amplitude.

Vervolgens gaat een dergelijke spanning, hetzij direct hetzij na rectificatie (HV), naar een afvlakfilter, naar de uitgang waarvan de belasting is verbonden. De besturing van de VCP wordt uitgevoerd door het regelsysteem dat het feedbacksignaal ontvangt van de belastinggelijkrichter.

Schakelschema's van schakelende voedingen

De beslissingen van de structurele eenheden omvatten niet alleen de reden voor de keuze van opties voor circuitimplementatie, maar ook praktische aanbevelingen voor de keuze van basiselementen.

Filter netvoeding gelijkrichter

Gebruik voor het gelijkrichten van de netspanning een van de drie klassieke circuits in de afbeelding:

  • halve golf;
  • nul (volledige golf met een middelpunt);
  • half vol bestrating.

Elk van hen heeft voor- en nadelen die de reikwijdte bepalen.

Het halfgolfcircuit wordt gekenmerkt door het gemak van implementatie en het minimale aantal halfgeleidercomponenten. De belangrijkste nadelen van een dergelijke gelijkrichter zijn een aanzienlijke hoeveelheid rimpelspanning van de uitgangsspanning (slechts één halve golf van de netspanning is aanwezig in de gelijkgerichte) en een kleine rectificatiefactor.

De correctiecoëfficiënt Kv wordt bepaald door de verhouding van de gemiddelde waarde van de spanning aan de uitgang van de gelijkrichter Ud tot de effectieve waarde van de fase-netspanning Uф.

Voor het halfgolfschema Kv = 0,45.

Een nul- of volledige golfschakeling met een middelpunt, hoewel het tweemaal het aantal gelijkrichtdioden vereist, maar dit nadeel wordt grotendeels gecompenseerd door een lager niveau van gelijkgerichte spanningspulsaties en een toename in de waarde van de rectificatiecoëfficiënt tot 0,9.

Het grootste nadeel van een dergelijk schema voor gebruik onder huishoudelijke omstandigheden is de noodzaak om het middelpunt van de netspanning te organiseren, wat de aanwezigheid van een nettransformator impliceert. De afmetingen en massa zijn niet compatibel met het idee van een compacte zelfgemaakte gepulseerde bron.

Het gelijkrichtende bruggelijkrichtcircuit heeft dezelfde parameters in termen van het pulsatieniveau en gelijkrichtcoëfficiënt als het nulcircuit, maar vereist geen netwerktransformator. Dit compenseert het grootste nadeel - twee keer zoveel gelijkrichterdiodes, zowel qua efficiëntie als qua kosten.

Voor het effenen van de rimpelspanning, is de beste oplossing om een ​​capacitieve filter te gebruiken. Het gebruik ervan stelt u in staat de waarde van de gelijkgerichte spanning te verhogen tot de amplitudewaarde van het lichtnet (bij Uf = 220V Ufm = 314V). De nadelen van een dergelijk filter worden beschouwd als grote waarden van de pulsstromen van de gelijkrichterelementen, maar dit nadeel is niet kritisch.

Wanneer we de waarde van de rimpelfactor van de uitgangsspanning Kp = 10% nemen, verkrijgen we de gemiddelde waarde van de gelijkgerichte spanning Ud = 300V. Rekening houdend met de kracht van de belasting en de efficiëntie van de RF-omzetter (80% wordt verondersteld voor de berekening, maar in de praktijk zal deze hoger zijn, dit zal enige marge opleveren).

Ia is de gemiddelde stroom van de gelijkrichterdiode, Rn is het belastingsvermogen, η is het rendement van de hoogfrequente omzetter.

De maximale sperspanning van het gelijkrichterelement overschrijdt de amplitudewaarde van de netspanning (314V) niet, waardoor componenten met een U-waarde kunnen worden gebruiktBM = 400V met een aanzienlijke marge. U kunt zowel discrete diodes als geprefabriceerde gelijkrichterbruggen van verschillende fabrikanten gebruiken.

Om te zorgen voor een gegeven (10%) rimpel aan de uitgang van de gelijkrichter, wordt de capaciteit van de filtercondensators genomen met een snelheid van 1 μF per 1 W uitgangsvermogen. Elektrolytische condensatoren met een maximale spanning van minstens 350V worden gebruikt. Capaciteiten van filters voor verschillende capaciteiten worden gegeven in de tabel.

Hoge frequentieomvormer: de functies en schakelingen

Hoogfrequent omzetter is een één-cyclus of push-pull-toetsomvormer (inverter) met een pulstransformator. Varianten van RF-converters worden getoond in de figuur.

Regeling met één einde. Met een minimum aantal vermogenselementen en het gemak van implementatie heeft dit verschillende nadelen.

  1. De transformator in het circuit werkt op een privéhysterese-lus, die een toename van de grootte en het algehele vermogen vereist;
  2. Voor het verschaffen van uitgangsvermogen is het noodzakelijk om een ​​aanzienlijke amplitude van de gepulseerde stroom te verkrijgen die door de halfgeleiderschakelaar vloeit.

Het schema heeft het grootste nut gevonden bij apparaten met een laag vermogen, waar het effect van deze tekortkomingen niet zo groot is.

In moderne omstandigheden van verlichting zowel binnen als buiten, worden bewegingssensoren steeds vaker gebruikt. Dit geeft niet alleen comfort en gemak aan onze huizen, maar zorgt ook voor aanzienlijke besparingen. Leer praktische tips over het kiezen van de installatielocatie, aansluitschema's kunnen hier zijn.

Push-pull circuit met het middelste punt van de transformator (push-pull). Verkreeg zijn tweede naam van de taakomschrijving van de Engelse versie (push-pull). Het schema is vrij van de nadelen van de single-ended optie, maar het heeft zijn eigen - een ingewikkeld transformatorontwerp (fabricage van identieke secties van de primaire winding is vereist) en verhoogde vereisten voor de maximale spanning van de toetsen. De rest van de oplossing verdient aandacht en wordt veel gebruikt bij het schakelen van voedingen, met de hand gemaakt en niet alleen.

Tweeslagig halfbrugcircuit. De parameters van het schema zijn vergelijkbaar met het schema met een middelpunt, maar vereisen geen complexe configuratie van transformatorwikkelingen. Een goed nadeel van de schakeling is de noodzaak om het midden van het gelijkrichtfilter te organiseren, wat leidt tot een viervoudige toename van het aantal condensatoren.

Vanwege de eenvoud van implementatie, wordt het circuit het meest gebruikt in schakelende voedingen met een capaciteit van maximaal 3 kW. Bij hoog vermogen worden de kosten van de filtercondensatoren onaanvaardbaar hoog in vergelijking met de halfgeleidertoetsen van de omvormer en is het brugcircuit het meest rendabel.

Push-pull brugcircuit. De parameters zijn vergelijkbaar met andere push-pull schema's, maar missen de noodzaak om kunstmatige "middelpunten" te creëren. De prijs hiervoor is het dubbele van het aantal schakelaars, wat gunstig is vanuit een economisch en technisch oogpunt voor het bouwen van krachtige impulsbronnen.

Echter, voordat het nodig is om de transformator zelf te berekenen. Pulse transformator wordt uitgevoerd op de kern van ferriet, permalloy of gedraaid in een ring van transformatorijzer. Voor capaciteiten tot kW-eenheden zijn ferrietkernen van ring- of W-type tamelijk geschikt. De transformator wordt berekend op basis van het vereiste vermogen en de frequentie van de conversie. Om het optreden van akoestische ruis uit te sluiten, is het wenselijk om de conversiefrequentie buiten het audiobereik te brengen (boven 20 kHz).

Er moet aan worden herinnerd dat bij frequenties in de buurt van 100 kHz de verliezen aan magnetische ferrietkern aanzienlijk toenemen. De berekening van de transformator zelf is niet moeilijk en kan gemakkelijk worden gevonden in de literatuur. Sommige resultaten voor verschillende stroombronnen en magnetische circuits worden weergegeven in de onderstaande tabel.

De berekening is gemaakt voor een frequentieconversie van 50 kHz. Opgemerkt moet worden dat bij werking met hoge frequentie het effect van stroomverplaatsing op het oppervlak van de geleider plaatsvindt, hetgeen leidt tot een afname in het effectieve dwarsdoorsnede-oppervlak van de wikkeldraden. Om dit soort problemen te voorkomen en verliezen in geleiders te verminderen, is het noodzakelijk om een ​​aantal kleinere kernen van kleinere doorsnede te wikkelen. Bij een frequentie van 50 kHz is de toegestane diameter van de wikkeldraad niet groter dan 0,85 mm.

Parameters van pulstransformatoren en toetsen van de hoogfrequente omzetter

Als u de kracht van de belasting en de transformatieverhouding kent, is het mogelijk om de stroom in de primaire wikkeling van de transformator en de maximale collectorstroom van de aan / uit-schakelaar te berekenen. De spanning op de transistor in de gesloten toestand wordt hoger gekozen dan de gelijkgerichte spanning geleverd aan de ingang van de RF-omzetter met een zekere marge (UKemah> = 400V). Van deze gegevens, de selectie van sleutels. Momenteel is de beste optie om IGBT- of MOSFET-vermogenstransistors te gebruiken.

De implementatie van deze aanbevelingen maakt het mogelijk om in de kortst mogelijke tijd en met een minimum aan problemen en kosten het vermogensgedeelte van de hoogfrequente pulsconverter te assembleren voor huishoudelijke behoeften.

Krachtige schakelende voeding doe het zelf

Dit artikel beschrijft een methode voor het maken van een krachtige voedingseenheid voor het voeden van een laagfrequente vermogensversterker. De voeding is het grootste probleem dat moet worden opgelost na de montage van krachtige versterkers. Ik heb een groot aantal voedingen verzameld en wil het ontwerp van de meest eenvoudige en stabiele netwerk-UPS delen.

Het type voeding, zoals al opgemerkt - gepulseerd. Een dergelijke oplossing vermindert het gewicht en de omvang van de constructie drastisch, maar het werkt niet slechter dan de gewone netwerktransformator waaraan we werken. Het schema is samengesteld op een krachtige driver IR2153. Als de microschakeling in een DIP-pakket zit, moet een diode worden geïnstalleerd. Ten koste van de diode - merk op dat dit niet normaal is, maar ultrasnel, omdat de bedrijfsfrequentie van de generator tientallen kilohertz is en conventionele gelijkrichterdiodes hier niet werken.

In mijn geval werd het hele schema op basis van een "omslagstelsel" samengesteld, omdat het alleen voor het testen werd verzameld. Mijn schema was praktisch niet afgestemd en begon meteen te werken als een Zwitsers horloge.

Transformator - het is wenselijk om klaar te staan, vanaf een computervoeding (letterlijk, ik nam een ​​transformator met een draadantenne van een 350 watt ATX-voeding). Aan de uitgang van de transformator kunt u een gelijkrichter van SCOTTA-diodes gebruiken (ook te vinden in de voedingen van de computer), of een snelle en ultrasnelle diode met een stroomsterkte van 10 Ampère of meer, u kunt ook onze KD213A installeren.

Verbind het circuit met het netwerk via een gloeilamp van 220 volt 100 watt, in mijn geval deed ik alle tests met een omvormer 12-220 met bescherming tegen kortsluiting en overbelasting, en pas na fijnafstelling besloot ik om 220 volt aan te sluiten op het netwerk.

Hoe moet het geassembleerde schema werken?

  • De toetsen zijn koud, zonder outputbelasting (zelfs bij een uitgangsbelasting van 50 watt blijven de toetsen ijzig).
  • De microschakeling mag tijdens bedrijf niet oververhit raken.
  • Elke condensator zou een spanning in de orde van 150 volt moeten hebben, hoewel de nominale spanning hiervan 10-15 volt kan zijn.
  • Het circuit zou stil moeten werken.
  • De voedingsweerstand van de microschakeling (47k) zou tijdens bedrijf enigszins oververhit moeten raken, het is ook mogelijk dat de snubberweerstand (100 Ohm) oververhit kan raken.

De belangrijkste problemen die ontstaan ​​na de montage

Probleem 1. Er is een circuit samengesteld: wanneer aangesloten, knippert een testlampje dat is aangesloten op de uitgang van de transformator en produceert het circuit zelf vreemde geluiden.

De beslissing. Hoogstwaarschijnlijk is er niet genoeg spanning om de microschakeling te voeden, probeer de weerstand van de 47k-weerstand te verkleinen tot 45, zo niet hulp, dan tot 40 en zo (met een stap van 2-3 kOhm) tot het circuit normaal werkt.

Probleem 2. We hebben een circuit gemonteerd, niets wordt warm en explodeert niet wanneer het wordt geactiveerd, maar de spanning en stroom aan de uitgang van de transformator zijn ellendig (bijna zelfs nul)

De beslissing. Vervang 400V condensator 1μF door 2mH-choke.

Probleem 3. Een van de elektrolyten is heet.

De beslissing. Hoogstwaarschijnlijk is het niet-werkend, vervangt het door een nieuw exemplaar en controleert tegelijkertijd de diodegelijkrichter, mogelijk komt het door de niet-werkende gelijkrichter dat er een verandering optreedt aan de condensator.

De pulsvoeding op de ir2153 kan worden gebruikt voor krachtige versterkers van hoge kwaliteit, of wordt gebruikt als oplader voor krachtige loodzuuraccu's en als voeding - alles naar eigen goeddunken.

De kracht van het apparaat kan oplopen tot 400 watt, hiervoor moet je een transformator van de ATX tot 450 watt gebruiken en de elektrolytische condensatoren vervangen door 470μF - en dat is alles!

Over het algemeen kan een schakelstroomvoorziening met uw eigen handen worden gemonteerd voor slechts $ 10-12, en als u alle componenten uit de radiowinkel neemt, maar elke radioamateur heeft meer dan de helft van de radiocomponenten die in het circuit worden gebruikt.

Hoe maak je een voedingseenheid 12 V doe het zelf: een stapsgewijze instructie over het uitvoeren van werkzaamheden

Voedingen variëren in ontwerp, specificaties en doel.

Soorten voedingen, hun belangrijkste technische kenmerken

De voeding is een secundaire energiebron voor technische apparaten die de spanning van het toevoerende elektriciteitsnetwerk omzet in hun bedrijfsspanning.

De meest gevraagde zijn voedingen, waarbij de primaire spanning een wisselspanning is van een huishoudelijk elektrisch netwerk, gelijk aan 220 volt, en de secundaire spanning wordt omgezet in een constante spanning gelijk aan 24/12/5 / 3.3 V. De voedingseenheden (PSU) gebruiken het principe van de spanningsomzetting onderverdeeld in twee soorten:

  • transformator - wanneer de conversie wordt uitgevoerd door middel van een step-down transformator, worden ze lineair genoemd;
  • puls - de transformatie wordt uitgevoerd vanwege de aanwezigheid van elektronische componenten die spanningsconversie bieden, ze worden inverter genoemd.

Als de uitgangsspanningsregelaar is voorzien in het voedingscircuit, wordt een dergelijk apparaat een gestabiliseerde voeding genoemd.

LED Strip voedingen

De belangrijkste technische kenmerken die de mogelijkheid van het gebruik van dergelijke technische apparaten bepalen, zijn:

  • elektrisch vermogen gemeten in Watt (W of B × A);
  • ingangs- en uitgangsspanning, gemeten in Volts (V);
  • uitgangsstroom, gemeten in ampère (A);
  • efficiëntie - een parameter die handig is bij het gebruik van een PSU met hoog vermogen, gemeten in%;
  • de aanwezigheid van beschermingselementen van interne elektrische circuits tegen overbelasting en kortsluitstromen.

toepassingsgebied

Voedingseenheden met een secundaire spanning van 12 volt van een pulstype worden gebruikt om verbinding te maken met een huishoudelijk elektrisch netwerk:

  • personal computers van verschillende typen - om hun batterijen op te laden en rechtstreeks vanuit het netwerk te werken;

Stroomvoorziening voor laptop

  • voor het opladen van elektronische gadgets, waaronder mobiele telefoons en smartphones, muziekspelers en videocamera's, evenals andere apparaten met batterijen in hun ontwerp;
  • voor het opladen van draagbare draagbare elektrische gereedschappen - schroevendraaier, slijpmachine, enz.;
  • voor het aansluiten van LED-verlichtingsinrichtingen (LED-lampen en linten);
  • voor het gebruik van andere apparaten die een DC 12 V-werking vereisen, een autostereo of een auto-ontvanger in huis of in de garage.

Schematisch diagram en werkingsprincipe

Het schematische diagram en principe van de werking van de voeding is afhankelijk van het type apparaat, en daarom is het noodzakelijk om ze apart te beschouwen:

  • Transformator voeding.

Een analoog type voedingseenheid heeft in zijn schema een trapsgewijze transformator die de grootte van de secundaire spanning in gegeven waarden verschaft, en een diodebrug gebruikt om deze te corrigeren. Het eenvoudigste schema van zo'n apparaat is als volgt:

Schematische weergave van de analoge voeding

De condensatoren die in het circuit zijn geïnstalleerd, zorgen voor afvlakking van de spanningspulsen aan de uitgang van de voeding.

Weergave van de omzetter van de PSU werkt ten koste van elektronische componenten die deel uitmaken van het circuit van het apparaat. De voedingsspanning wordt aan de ingangsdiodebrug geleverd en de pieken ervan worden afgevlakt door de geïnstalleerde condensatoren. Daarna wordt het signaal omgezet in andere circuitelementen (transistors, microschakeling, thyristors, enz.) En aan een pulstransformator toegevoerd.

Transformatoren van dit type zijn gemaakt op basis van ferromagnetische materialen en daarom hebben ze kleine totale afmetingen, die het mogelijk maken de grootte van BP te minimaliseren. De na transformatie verkregen spanning wordt aan de belasting toegevoerd (voedingsuitgangen). Dit type PSU wordt een galvanisch gescheiden circuit genoemd.

Schakeling met geïntegreerde schakeling met bouwweerstanden

Er zijn voedingsschakelingen zonder het gebruik van galvanische verbindingen. In dit geval wordt het ingangssignaal onmiddellijk naar het laagdoorlaatfilter gevoerd.

Berekening van de voeding 12 V

Power PSU is een van de belangrijkste technische kenmerken die de mogelijkheid bepalen om een ​​bepaalde belasting aan te sluiten. Het vermogen kan daarom op verschillende manieren worden berekend:

Voor LED-strips.

In dit geval wordt de berekening als volgt uitgevoerd:

  • De basis is de kracht van 1 meter LED-strip, aangegeven door de fabrikant op de verpakking;
  • de lengte ervan wordt bepaald;
  • deze waarden worden vermenigvuldigd en de resulterende expressie wordt verhoogd met 30%.

Een verhoging van 30% levert de noodzakelijke stroomvoorziening van de voeding. Deze berekening kan worden uitgedrukt door de volgende formule:

P-blok = P verslaat × L-band × K-voorraad, waarbij:

P blok - elektrisch vermogen van de krachtbron;

P beats - elektrische stroom van 1 meter LED-strip;

L tape - lengte van de tape;

K-marge - arbeidsfactor.

Het uiterlijk van de voeding van een personal computer

Voor de personal computer.

Als u de kracht van de PSU van een personal computer wilt bepalen, moet u de kracht van alle elementen van de apparaten in de kit kennen. Dit is geen gemakkelijke taak, dus er zijn speciale programma's en online calculators die dienen om een ​​dergelijke berekening uit te voeren. Hier zijn enkele van hen:

  • OuterVision® - rekenmachine, downloadlink: https://outervision.com/power-supply-calculator
  • Enermax, een energiecalculator - downloadlink: http://www.enermax.outervision.com/index.jsp
  • MSI - rekenmachine voor voeding, downloadlink: https://ru.msi.com/power-supply-calculator
  • KSA Power Supply Calculator WorkStation - downloadlink: http://ksa-soft.ru/soft/10-ksa-power-supply-calculator-workstation.html

Voor het opladen van elektrische gereedschappen en elektronische gadgets.

Wanneer het nodig is om de kracht van de PSU te bepalen voor het opladen van een schroevendraaier, smartphone of ander elektronisch apparaat, is het noodzakelijk om hun elektrische vermogen te kennen en rekening te houden met de veiligheidsfactor. Dit kan worden weerspiegeld door de volgende formule:

P-blok = P apparaat × K-voorraad

12V universele lichtnetadapter

Diodes voor voeding

Voor het corrigeren van de wisselspanning van een huishoudelijk elektrisch netwerk in de circuits van voedingseenheden en andere elektronische apparaten, gebruikt u diodes die over een brugcircuit zijn gemonteerd. Schematisch gezien is een halfgeleiderdiode als volgt.

Halfgeleider diode apparaat

Voor de diodebruginrichting worden 4 diodes van hetzelfde type gebruikt, die op een bepaalde manier zijn verbonden, getoond in het volgende diagram. Hun technische kenmerken moeten overeenkomen met de stroom die erdoorheen vloeit, evenals de waarde van de toegestane sperspanning.

Brugverbindingsschema van diodes

Voltage stabilisatie

Om de spanning in de voedingseenheid te stabiliseren, worden elektrolytische condensatoren met hoge capaciteit en zenerdiodes gebruikt. Condensatoren verdelen spanningssignalen die halfsinus zijn bijna tot een rechte lijn. Hoe groter de capaciteit van de condensator, hoe hoger het outputsignaal van de juiste vorm en neigt naar een rechte lijn. Zenerdioden leveren een constante spanning aan de uitgang van de voeding.

12 V-schakelstroomcircuit

Er zijn een groot aantal verschillende voedingscircuits met verschillende technische kenmerken en geassembleerd op verschillende elektronische componenten. Hieronder is een diagram van een gepulseerde voedingseenheid met een secundaire spanning van 12 volt.

Schematisch diagram van de schakelende voeding

Bij het zelf fabriceren van dergelijke apparaten moet eraan worden herinnerd dat, om een ​​bepaalde spanningsrimpel aan de uitgang te verzekeren, de capaciteit van condensatoren moet worden genomen als 1 μF per 1 W uitgangsvermogen. Elektrolytische condensatoren moeten zijn ontworpen voor een spanning van ten minste 350 V. De optimale verhouding tussen voeding en technische kenmerken van elektronische componenten wordt gegeven in de volgende tabel:

Een eenvoudige schakelende voeding 12v doe het zelf

Nu zetten heel weinig mensen, bij het bouwen van krachtige, meer dan 3 ampère stroomtoevoereenheden, gewone ijzertransformatoren op 50 Hz. Ten eerste zijn ze te groot en te zwaar en ten tweede zijn ze gewoon niet gemakkelijk (duur) om te krijgen. Beoordeel zelf hoe laat een transformator van 5-10 ampère gaat kosten. Daarom, toen een geschakelde voeding nodig was, heb ik deze gemonteerd op basis van een standaard TL494-omzetter. Transistors output 2s2625.

Schema van de pulsvoeding 12V 5A

Gebaseerd op het schema met de UPS op de driver SG6105D (of vergelijkbare IW1688). Foto's van het afgewerkte bord bijgevoegd. Veel mensen zijn bang om met dergelijke apparaten in contact te komen, maar tevergeefs - als alles goed is gemonteerd, begin dan zonder problemen.

Deze UPS is bedoeld voor een autolader, begon niet kant-en-klaar te kopen - het is interessanter om het zelf te doen.

Na een succesvolle lancering reed ik onder een belasting van 5 A. Ik verwarmde niet significant - de uitgangsdiode en de choke. De spanning werd stabiel gehouden op 12 V. De vermogenstransistoren waren nauwelijks warm.

Dus herhaal - het schema werkt, maar vergeet de veiligheid met hoogspanning niet, het is hier meer dan 300 V. Als u vragen hebt over het apparaat - naar de conferentie. Assemblage en testen uitgevoerd sterc.

Hoe maak je een schakelstroomvoorziening met je eigen handen?

Als u geen omvangrijke transformator wilt installeren of een wikkeling wilt maken, kunt u een voedingseenheid van een pulstype samenstellen die maar een paar beurten nodig heeft.

Tegelijkertijd is een kleine hoeveelheid detail vereist en kan het werk binnen 1 uur worden voltooid. In dit geval wordt de basis voor de voedingschip gebruikt IR2151.

Voor het werk heb je de volgende materialen en onderdelen nodig:

  1. PTC-thermistor van elk type.
  2. Een paar condensatoren, die worden geselecteerd met de berekening van 1 micron. met 1 watt. Bij het maken van een ontwerp selecteer condensatoren zodat ze 220 watt trokken.
  3. Diode-assemblage type "vertikalka".
  4. Stuurprogramma's van het type IR2152, IR2153, IR2153D.
  5. Veldeffecttransistors van het type IRF740, IRF840. Je kunt anderen kiezen als ze een goede indicator van weerstand hebben.
  6. De transformator kan worden genomen van de oude computersysteemeenheden.
  7. Dioden die op de uitgang zijn geïnstalleerd, is het aan te raden om deze uit de HER-familie te nemen.

Daarnaast hebt u de volgende hulpmiddelen nodig:

  1. Soldeerbout en verbruiksartikelen.
  2. Schroevendraaier en tangen.
  3. Pincet.

Vergeet ook niet de behoefte aan goede verlichting op de werkplek.

Stap voor stap

De montage wordt uitgevoerd volgens het schakelschema. De chip werd gekozen volgens de kenmerken van het circuit.

De assemblage wordt als volgt uitgevoerd:

  1. Bij de ingang installeren we een PTC-thermistor en diode-bruggen.
  2. Vervolgens is een paar condensatoren geïnstalleerd.
  3. Stuurprogramma's zijn nodig om de werking van veldeffecttransistors te besturen. Als de drivers aan het einde van de markering een index D hebben, is het niet nodig om de FR107-diode te installeren.
  4. Veldeffecttransistors worden geïnstalleerd zonder de flenzen te kortsluiten. Gebruik speciale isolatiekussens en ringen om de houder op de radiator te houden.
  5. Transformers worden geïnstalleerd met kortgesloten leads.
  6. De uitgangsdioden.

inspectie

Om de voeding goed te kunnen monteren, moet u zorgvuldig de installatie van poolelementen overwegen en moet u voorzichtig zijn bij het werken met netspanning. Nadat het apparaat van de stroombron is losgekoppeld, mag er geen gevaarlijke spanning in het circuit aanwezig zijn. Bij een juiste montage wordt de latere aanpassing niet uitgevoerd.

Controleer de correcte werking van de voeding als volgt:

  1. We nemen in het circuit, aan de uitgang van een gloeilamp, bijvoorbeeld 12 volt. Bij de eerste kortetermijnstart moet het lampje branden. Bovendien moet u erop letten dat alle elementen niet verwarmd mogen worden. Als iets wordt verwarmd, betekent dit dat het circuit verkeerd is gemonteerd.
  2. Tijdens de tweede startmeting meten we de huidige waarde met behulp van een tester. We geven de unit voldoende tijd om ervoor te zorgen dat er geen verwarmingselementen zijn.

Daarnaast is het nuttig om alle elementen met een tester te controleren op de aanwezigheid van hoge stroomsterkte na het uitschakelen van de stroom.

Assemblage aanbevelingen:

  1. Zoals eerder opgemerkt, is de werking van de schakelende voeding gebaseerd op terugkoppeling. Het weloverwogen schema vereist geen speciale feedbackorganisatie en verschillende vermogensfilters.
  2. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de keuze van veldeffecttransistors. In dit geval zijn de aanbevolen veldeffecttransistoren IR, die bekend staan ​​om hun weerstand tegen thermische resolutie. Volgens de fabrikant kunnen ze stabiel werken tot 150 graden Celsius. In dit schema warmt ze echter niet veel op, wat een zeer belangrijk kenmerk kan worden genoemd.
  3. Als de transistors constant worden verwarmd, moet actieve koeling worden geïnstalleerd. In de regel wordt het weergegeven door een fan.

Sterke en zwakke punten

De pulsconverter heeft de volgende voordelen:

  1. Met de hoge stabilisatiefactor kunt u vermogensvoorwaarden bieden die gevoelige elektronica niet schaden.
  2. De weloverwogen ontwerpen hebben een hoge graadmeter voor efficiëntie. Moderne versies hebben dit cijfer voor 98%. Dit komt door het feit dat verliezen tot een minimum worden beperkt, zoals blijkt uit de kleine opwarming van de unit.
  3. Het grote bereik van de ingangsspanning is een van de eigenschappen die een dergelijke constructie heeft veroorzaakt. Tegelijkertijd is de efficiëntie niet afhankelijk van de ingangsstroomindicatoren. Het is ongevoelig voor de spanningsindicator die u toelaat om de levensduur van de elektronica te verlengen, omdat in het huishoudelijke stroomnet sprongen van de spanningsindicator vaak voorkomen.
  4. De frequentie van de inkomende stroom beïnvloedt de werking van alleen de invoerelementen van de structuur.
  5. Klein formaat en gewicht bepalen ook populariteit vanwege de toename van draagbare en draagbare apparatuur. Immers, bij gebruik van een lineaire eenheid, nemen het gewicht en de afmetingen verschillende keren toe.
  6. Organisatie van afstandsbediening.
  7. Lagere kosten.

Er zijn nadelen:

  1. De aanwezigheid van impulsruis.
  2. De noodzaak om in de keten van vermogensfactorcompensatoren op te nemen.
  3. De complexiteit van zelfregulering.
  4. Lagere betrouwbaarheid door ketencomplexiteit.
  5. Ernstige gevolgen bij het verlaten van een of meer elementen van de keten.

Apparaat en kenmerken van werk

Bij het beschouwen van de kenmerken van de pulse-eenheid, kunt u het volgende opmerken:

  1. Eerst wordt de ingangsspanning gerectificeerd.
  2. De gelijkgerichte spanning wordt, afhankelijk van het doel en de kenmerken van de hele structuur, omgeleid in de vorm van een hoogfrequente rechthoekige puls en toegevoerd aan een geïnstalleerde transformator of filter dat werkt bij lage frequenties.
  3. Transformers hebben een klein formaat en laag gewicht bij gebruik van een gepulseerde eenheid vanwege het feit dat het verhogen van de frequentie de efficiëntie van hun werk kan verbeteren, evenals de dikte van de kern kan verminderen. Bovendien kan bij de vervaardiging van de kern worden gebruikt ferromagnetisch materiaal. Bij lage frequentie kunt u alleen elektrisch staal gebruiken.
  4. Spanningsstabilisatie vindt plaats door negatieve terugkoppeling. Door het gebruik van deze methode blijft de aan de consument geleverde spanning ongewijzigd, ondanks de fluctuatie van de inkomende spanning, en de gecreëerde belasting.

Feedback kan als volgt worden geregeld:

  1. Bij galvanische scheiding wordt een optocoupler of een transformatorwikkeling gebruikt.
  2. Als u geen ontkoppeling nodig hebt, wordt een weerstandsspanningsdeler gebruikt.

Op vergelijkbare manieren wordt de uitgangsspanning gehandhaafd met de gewenste parameters.

Standaard voedingen, die bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om de uitgangsspanning te regelen bij het voeden van een LED-lamp, bestaan ​​uit de volgende elementen:

  1. Een deel van de input, hoge spanning. Het wordt meestal weergegeven door een pulsgenerator. Pulsbreedte is de hoofdindicator die de uitgangsstroom beïnvloedt: hoe breder de indicator, hoe groter de spanning en omgekeerd. Pulstransformator staat op het gedeelte van de in- en uitgangsdelen, voert de selectie van de puls uit.
  2. Aan de uitgangszijde bevindt zich een PTC-thermistor. Het is gemaakt van halfgeleider, heeft een positieve temperatuurcoëfficiënt. Deze functie betekent dat wanneer de temperatuur van het element boven een bepaalde waarde stijgt, de weerstandsindex aanzienlijk toeneemt. Gebruikt als een beschermend sleutelmechanisme.
  3. Laagspanningsdeel. De puls wordt verwijderd van de laagspanningswikkeling, het richten vindt plaats met behulp van een diode en de condensator werkt als een filterelement. Het diodesamenstel kan de stroom corrigeren tot een waarde van 10A. Opgemerkt moet worden dat condensatoren kunnen worden ontworpen voor verschillende belastingen. De condensator verwijdert de resterende pulspieken.
  4. Bestuurders voeren de uitdoving uit van de resulterende weerstand in het stroomcircuit. Bestuurders tijdens de operatie brengen beurtelings de poorten van geïnstalleerde transistoren open. Werk gebeurt op een bepaalde frequentie.
  5. Veldeffecttransistors worden geselecteerd op basis van de weerstand en maximale spanning in de open toestand. Bij de minimumwaarde verhoogt de weerstand de efficiëntie aanzienlijk en vermindert de verwarming tijdens bedrijf.
  6. Transformator typisch voor verlagen.

Rekening houdend met het gekozen schema, kunt u beginnen met het maken van een voeding van het type in kwestie.

Je Wilt Over Elektriciteit

  • Aansluiting van de elektrische meter in het appartement

    Veiligheid

    De belangrijkste meter van het elektriciteitsverbruik in het appartement is de elektrische meter. In de regel wordt de installatie van dit type meetapparatuur uitgevoerd door meesters met een beperkt profiel (elektriciens) die over ervaring, kennis en relevante kwalificaties beschikken.

  • Motor aansluitschema

    Verlichting

    We zijn omringd door een groot aantal elektrische apparaten, bijna tweederde daarvan is uitgerust met elektromotoren met verschillende vermogens en elektrische eigenschappen. Nadat een apparaat is afgeschreven voor schroot, blijven in de meeste gevallen elektrische motoren bruikbaar en kunnen ze vrij lang dienen in de vorm van zelf gemaakte elektrische pompen, slijpers, werktuigmachines, ventilatoren en grasmaaiers.