Как да направите 12V захранване със собствените си ръце - диаграма и описание

12-волтовият DC захранващ блок се състои от три основни части:

Понижаващ трансформатор от конвенционално входно променливо напрежение от 220 V. Изходът му ще бъде същото синусоидално напрежение, само намалено до около 16 волта при празен ход - без товар.
Токоизправител под формата на диоден мост. Той "отрязва" долните полусинусоиди и ги поставя нагоре, т.е. получава се напрежение, което варира от 0 до същите 16 волта, но в положителната област.
Електролитен кондензатор с голям капацитет, който изглажда полусинусоидалните напрежения, карайки ги да се доближават до права линия при 16 волта. Това изглаждане е по-добро, колкото по-голям е капацитетът на кондензатора.

Най-простото нещо, което трябва да получите постоянно напрежение, което може да захранва устройства, предназначени за 12 волта - електрически крушки, LED ленти и друго оборудване с ниско напрежение.

Понижаващ трансформатор може да бъде взет от старо компютърно захранване или просто да бъде закупен в магазин, за да не се занимавате с намотки и пренавивания. Въпреки това, за да достигнете в крайна сметка необходимите 12 волта напрежение с работно натоварване, трябва да вземете трансформатор, който намалява волта до 16.

За моста можете да вземете четири токоизправителни диода 1N4001, предназначени за диапазона на напрежението, от който се нуждаем, или подобни.

Кондензаторът трябва да бъде най-малко 480 микрофарада. Повече от 1000 микрофарада или повече са възможни за добро качество на изходното напрежение, но това изобщо не е необходимо за захранване на осветителни тела. Диапазонът на работното напрежение на кондензатора е необходим, да речем, до 25 волта.

Оформление на инструмента

Ако искаме да направим прилично устройство, което няма да е срамно да прикрепим по-късно катопостоянно захранване, да речем, за низ от светодиоди, трябва да започнете с трансформатор, платка за монтиране на електронни компоненти и кутия, където всичко това ще бъде фиксирано и свързано. При избора на кутия е важно да се има предвид, че електрическите вериги се нагряват по време на работа. Затова е добре да намерите кутия, подходяща по размер и с отвори за вентилация. Можете да закупите в магазин или да вземете кутия от компютърно захранване. Последният вариант може да бъде тромав, но като опростение можете да оставите съществуващия трансформатор в него, дори и с охлаждащ вентилатор.

На трансформатора се интересуваме от намотката за ниско напрежение. Ако дава спад на напрежението от 220 V до 16 V, това е идеален случай. Ако не, ще трябва да го пренавиете. След пренавиване и проверка на напрежението на изхода на трансформатора, той може да бъде фиксиран върху платката. И веднага помислете как ще бъде прикрепена платката вътре в кутията. Има монтажни отвори за това.

По-нататъшните стъпки за монтаж ще се извършват върху тази платка, което означава, че тя трябва да е достатъчна по площ, дължина и да позволява евентуално инсталиране на радиатори на диоди, транзистори или микросхема, които все още трябва да пасват в избраната кутия.

Сглобяваме диодния мост на платката, трябва да получим такъв ромб от четири диода. Освен това лявата и дясната двойка се състоят еднакво от диоди, свързани последователно, и двете двойки са успоредни една на друга. Единият край на всеки диод е маркиран с лента - това е обозначено с плюс. Първо запоете диодите по двойки един към друг. Последователно - това означава, че плюсът на първия е свързан с минуса на втория. Свободните краища на двойката също ще се окажат - плюс и минус. Свързването на двойки паралелно означава запояване на двата плюса на двойките и двата минуса. Сега имаме изходни контактимост - плюс и минус. Или могат да се нарекат стълбове - горни и долни.

Останалите два полюса - ляв и десен - се използват като входни контакти, те се захранват с променливо напрежение от вторичната намотка на понижаващия трансформатор. И диодите ще доставят пулсиращо напрежение с постоянен знак към изходите на моста.

Ако сега свържем кондензатор паралелно на изхода на моста, като спазваме полярността - към плюса на моста - плюса на кондензатора, той ще започне да изглажда напрежението, както и колко голям е неговият капацитет. 1000 микрофарада ще са достатъчни и дори поставете 470 микрофарада.

Предупреждение! Електролитният кондензатор не е безопасно устройство. Ако е свързан неправилно, ако към него се приложи напрежение извън работния диапазон или ако е прегрял, той може да експлодира. В същото време цялото му вътрешно съдържание е разпръснато из района - парцали от кутията, метално фолио и пръски от електролит. Което е много опасно.

Е, тук имаме най-простото (ако не и примитивно) захранване за устройства с напрежение 12 V DC, тоест постоянен ток.

Проблеми на просто захранване с товар

Съпротивлението, начертано на диаграмата, е еквивалент на натоварване. Товарът трябва да бъде такъв, че токът, който го захранва, с подадено напрежение от 12 V, да не надвишава 1 A. Можете да изчислите мощността и съпротивлението на товара, като използвате формулите.

Къде е съпротивлението R \u003d 12 ома и мощността P \u003d 12 вата. Това означава, че ако мощността е повече от 12 вата и съпротивлението е по-малко от 12 ома, тогава нашата верига ще започне да работи с претоварване, ще се нагрее много и бързо ще изгори. Можете да разрешите проблема по няколко начина:

Стабилизирайте изходното напрежение, така че при променящо се съпротивление на натоварване токът да не надвишава максимално допустимотостойности или по време на внезапни скокове на тока в мрежата на натоварване - например в момента на включване на някои устройства - стойностите на пиковия ток се намаляват до номинални. Такива явления възникват, когато захранващият източник захранва радиоелектронни устройства - радиоприемници и др.
Използвайте специални вериги за защита, които биха изключили захранването, когато токът на товара бъде превишен.
Използвайте по-мощни захранващи устройства или захранващи устройства с по-голяма мощност.

Захранване със стабилизатор на чип

Фигурата по-долу показва развитието на предишната проста схема чрез включване на изхода на 12-волтовата стабилизираща микросхема LM7812.

Това вече е по-добре, но максималният ток в товара на такова стабилизирано захранване все още не трябва да надвишава 1 A.

Захранване с висока мощност

По-мощно захранване може да се направи чрез добавяне на няколко мощни каскади, базирани на транзистори тип Darlington TIP2955 към веригата. Един етап ще даде увеличение на тока на натоварване от 5 A, шест композитни транзистора, свързани паралелно, ще осигурят ток на натоварване от 30 A.

Верига с такава изходна мощност изисква подходящо охлаждане. Транзисторите трябва да бъдат снабдени с радиатори. Може да се нуждаете и от допълнителен вентилатор за охлаждане. Освен това можете да се защитите и с предпазители (не са показани на схемата).

Фигурата показва свързването на един композитен транзистор Дарлингтън, което прави възможно увеличаването на изходния ток до 5 ампера. Можете да увеличите допълнително, като свържете нови каскади паралелно с определената.

Внимание! Едно от основните бедствия в електрическите вериги е внезапното късо съединение в товара. В този случай, като правило, възниква гигантски ток, койтоизгаря всичко по пътя си. В този случай е трудно да се измисли толкова мощно захранване, което да издържи на това. Тогава се използват защитни схеми, вариращи от предпазители до сложни схеми с автоматично изключване на интегрални схеми.