Napájení 12V s vlastními rukama. Domácí napájení: obvod

Není to těžké vyrobit 12V napájecí zdroj s vlastními rukama, ale pro to se musíte naučit trochu teorie. Zejména z nichž uzly je složen blok, pro který je každý prvek produktu zodpovědný, základní parametry každého z nich. Důležité je také vědět, které transformátory je třeba použít. Pokud není vhodný, je možné sekundární vinutí zpět navíjet nezávisle na dosažení požadovaného výstupního napětí. Není to místo, kde se dozvíte o způsobech leptání desek s plošnými spoji, stejně jako o výrobě skříně pro napájení.

Komponenty napájecího zdroje

Hlavním prvkem jakéhokoli zdroje napájení je krok - dolů transformátor. S jeho pomocí se stane, pokles napětí elektrické sítě (220 V) až 12 V. Tyto struktury níže popisované mohou být použity jako samostatně vyrobené s odvíjené sekundárním vinutí transformátoru a hotových výrobků bez inovace. Je nutné vzít v úvahu pouze všechny funkce a provádět správný výpočet průřezu vodiče a počtu otáček.

Druhým důležitým prvkem je usměrňovač. Je vyroben z jedné, dvou nebo čtyř polovodičových diod. Vše závisí na typu okruhu, na kterém je sestaven vlastní napájecí zdroj. Například, aby došlo k zdvojnásobení napětí, měly by být použity dva polovodiče. Pro nápravu bez nárůstu je stačeno, ale je lepší aplikovat můstkový okruh (všechny proudové vlny jsou vyhlazeny). Po usměrnění musí být elektrolytický kondenzátor. Je žádoucí instalovat zenerovou diodu s vhodnými parametry, umožňuje výstupu vytvořit stabilní napětí.

Co je to transformátor

Transformátory používané pro usměrňovače mají následující součásti:

1. Jádro (magnetické jádro vyrobené z kovu nebo feromagnetu).
2. Sítě (primární). Je napájen 220 V.
3. Sekundární vinutí (spouštění). Používá se k připojení usměrňovače.

Nyní o všech prvcích podrobněji. Jádro může mít jakýkoli tvar, ale nejběžnější jsou tvar ve tvaru W a tvaru U. Méně časté toroidní, ale mají odlišnou specifičnost, často používané v měniči (měniče napětí, například, od 12 do 220 voltů), než v konvenčních rektifikační zařízení. Napájení 12V 2A je vhodnější pro použití s ​​transformátorem s jádrem ve tvaru U nebo U.

Vinutí mohou být uspořádána jako jedna na druhé (první primární a sekundární) na jednom rámu a na dvou cípech. Příkladem je transformátor ve tvaru písmene U se dvěma cívkami. Na každé z nich je polovina primárního a sekundárního vinutí navíjena. Při připojení transformátoru je nutné připojit kolíky v sérii.

Jak vypočítat transformátor

Řekněme, že jste se rozhodli navinout sekundární vinutí transformátoru sami. K tomu je zapotřebí znát hodnotu hlavního parametru - napětí, které lze odstranit z jednoho kola. To je nejjednodušší způsob, jak ji použít při výrobě transformátoru. Je mnohem obtížnější vypočítat všechny parametry, pokud chcete vítat nejen sekundární, ale i primární vinutí. Pro tento účel je nezbytné znát část magnetického obvodu, jeho propustnost a vlastnosti. Pokud vypočítete napájení 12V 5A sami, pak se tato volba ukáže být přesnější než nastavení na připravené parametry.

Primární vinutí je obtížnější navíjet než sekundární vinutí, protože může mít několik tisíc závitů tenkého drátu. Můžete zjednodušit úkol a vytvořit vlastní napájecí zdroj se speciálním strojem.

Pro výpočet sekundárního vinutí potřebujete větrat 10 otoček drátu, který hodláte použít. Namontujte transformátor a při dodržování bezpečnostních opatření připojte jeho primární vinutí k síti. Změřte napětí na svorkách sekundárního vinutí, rozdělte získanou hodnotu o 10. Nyní rozdělujte číslo 12 o získanou hodnotu. A získat počet otáček potřebných k generování 12 voltů. Můžete přidat trochu kompenzovat pokles napětí (stačí zvýšit o 10%).

Diody pro napájení

Volba polovodičových diod používaných v usměrňovač napájení závisí na tom, který je hodnota nutné získat parametry transformátoru. Čím vyšší je proud na sekundárním vinutí, tím silnější by měly být diody. Přednost se dává těm dílům, které jsou vyrobeny na bázi křemíku. Ale nepoužívejte vysokofrekvenční, protože nejsou určeny pro použití v usměrňovačích zařízeních. Jejich hlavním účelem je detekce vysokofrekvenčního signálu v přijímacích a vysílacích přístrojích.

Ideálním řešením pro nízké napájecí zdroje je použití diodových sestav, napájení 12V 5A lze použít v mnohem menším prostoru. Diodové sestavy jsou souborem čtyř polovodičových diod. Používají se výlučně k opravě střídavého proudu. Práce s nimi je mnohem výhodnější, nemusíte dělat mnoho připojení, stačí dát dvě napětí z sekundárního vinutí transformátoru a zbývající zbývající zbytek.

Stabilizace napětí

Po výrobě transformátoru nezapomeňte měřit napětí na svorkách sekundárního vinutí. Pokud překročí hodnotu 12 voltů, je nutné stabilizovat. Dokonce i nejjednodušší 12V napájení nebude fungovat bez tohoto. Mělo by se vzít v úvahu, že napětí v napájecí síti není konstantní. Připojte voltmetr do zásuvky a měřte jej v různých časech. Například ve dne může přeskočit až 240 voltů a večer může klesnout na 180. Vše závisí na zatížení napájecího vedení.

Pokud změníte napětí v primárním vinutí transformátoru, bude také sekundární nestabilní. Abyste to kompenzovali, musíte použít zařízení nazývaná regulátory napětí. V našem případě je možné použít zenerovy diody s vhodnou hodnotou parametrů (proud a napětí). Sady Zeneru vyberte potřebné prvky předtím, než provedete 12V napájení.

Existuje více "pokročilých" prvků (např. KR142EN12), které jsou sadou několika zenerových diod a pasivních prvků. Jejich vlastnosti jsou mnohem lepší. Také existují cizí analogy podobných zařízení. Před vlastním napájením 12V se musíte seznámit s těmito prvky.

Vlastnosti spínacích zdrojů

Napájecí jednotky tohoto typu nalezly široké uplatnění v osobních počítačích. Na výstupu mají dvě hodnoty napětí: 12 V - pro pohon pohonů, 5 V - pro provoz mikroprocesorů a dalších zařízení. Rozdíl od jednoduchých napájecích zdrojů spočívá v tom, že výstupní signál není konstantní a pulzní signál má tvar podobný obdélníkům. V prvním časovém období se objeví signál, ve druhém je nulový.

Existují také rozdíly v uspořádání zařízení. Pro normální provoz vyžaduje samočinný spínaný zdroj napájení opravu síťového napětí, aniž by se snížila jeho hodnota (na vstupu není žádný transformátor). Použití napájecích impulsů může být jak samostatných zařízení, tak i jejich upgradovaných analogů - dobíjecích baterií. V důsledku toho můžete získat nejjednodušší nepřerušitelný zdroj napájení a jeho výkon bude záviset na parametrech napájecí jednotky a typu použitých baterií.

Jak získat nepřerušený výkon?

Napájecí zdroj musí být paralelně připojen k akumulátoru tak, aby při vypnutí napájení fungovaly všechna zařízení v normálním režimu. S připojenou sítí napájecí jednotka nabíjí baterii, princip je podobný provozu elektrického napájení automobilu. A když je nepřerušitelný napájecí zdroj 12V odpojen od sítě, napětí na všechna zařízení z akumulátoru je napájena.

Existují však případy, kdy je nutné získat výstupní napětí 220 V, například pro napájení osobních počítačů. V tomto případě je nutné zavést obvodu střídače - zařízení, které převádí stejnosměrné napětí 12 voltů do AC 220. Obvod je složitější než jednoduché napájení, ale může vybírat.

Filtrování a ořezávání proměnné komponenty

Důležitým místem pro opravu technologií jsou filtre. Podívejte se na 12V napájení, jehož obvod je nejběžnější. Skládá se z diodový most, kondenzátor, odpor. Filtry oddělují přebytečné harmonické, takže na výstupu napájecího zdroje zůstávají konstantní napětí. Například nejjednodušší filtr je elektrolytický kondenzátor s velkou kapacitou. Pokud se podíváte na jeho práci za stálých a proměnlivých napětí, pak se její princip fungování stává jasným.

V prvním případě má určitý odpor a v náhradním obvodu může být nahrazen konstantním odporem. To je skutečné pro provádění výpočtů založených na Kirchhoffových teoremech.

Ve druhém případě (když proudí střídavý proud) se kondenzátor stává vodičem. Jinými slovy, může být nahrazen propojkou, která nemá žádný odpor. Připojí oba výstupy. Podrobnějším studiem zjistíte, že variabilní složka zmizí, protože výstupy jsou během aktuálního toku uzavřeny. Bude pouze konstantní napětí. Navíc pro rychlé vypouštění kondenzátorů musí být 12V napájecí zdroj sestavený vlastním rukama vybaven rezistorem s vysokým odporem (3-5 MOhm) na výstupu.

Provedení případu

Pro výrobu krytu napájecího zdroje jsou hliníkové rohy a desky ideální. Nejprve je třeba vytvořit jakousi strukturu kostry, která pak může být šitá hliníkovými plechy vhodného tvaru. Chcete-li snížit váhu napájecího zdroje, můžete jako pleť použít tenčí kov. Pro napájení 12V s vlastními rukama z takových improvizovaných materiálů není těžké.

V ideálním případě je to případ z mikrovlnné trouby. Za prvé, kov je tenký a dostatečně lehký. Za druhé, pokud uděláte všechno úhledně, pak nebude lak poškozen, takže vzhled zůstane atraktivní. Za třetí, velikost pokožky mikrovlnné trouby je poměrně velká, což umožňuje téměř každý případ.

Výroba PCB

Připravte fóliový tvarový texolit, proto ošetřete kovovou vrstvu roztokem kyseliny chlorovodíkové. Pokud není k dispozici, můžete použít elektrolyt, který se nalévá do autobaterií. Tento postup odmasťuje povrch. Pracujte v gumové rukavice, zabránit pronikání roztoků na kůži, protože můžete způsobit těžké popáleniny. Poté propláchneme vodou přidáním sody (mýdlo může být použito k neutralizaci kyseliny). A můžete použít kresbu deska s plošnými spoji.

Výkres můžete vytvořit buď pomocí speciálního programu pro počítače, nebo ručně. Pokud vyrábíte běžný napájecí zdroj 12V 2A, nikoliv napájecí zdroj, je počet prvků minimální. Poté, když kreslíte kresbu, můžete to udělat bez modelovacího softwaru, jen jej aplikujte na povrch fólie trvalá značka. Doporučuje se vytvořit dvě nebo tři vrstvy a nechat předchozí suché. Ne špatné výsledky mohou dát aplikaci laku (například pro nehty). Je pravda, že kresba může být kvůli štětce nerovnoměrná.

Jak vylepšit desku

Připravená a sušená deska se vloží do roztoku chloridu železitého. Jeho saturace by měla být taková, aby byla měď co nejdříve konzumována. Pokud je proces pomalý, doporučuje se zvýšit koncentraci chloridu železitého ve vodě. Pokud to nepomůže, zkuste roztok zahřát. Chcete-li to provést, nasaďte do nádoby vodu, namontujte do ní nádobu s roztokem (nezapomeňte, že je vhodné ji uložit do plastové nebo skleněné nádoby) a ohřejte ji na nízké teplotě. Teplá voda zahřeje roztok chloridu železitého.

Pokud máte hodně času nebo ne chlorid železitý, potom použijte směs soli a síranu měďnatého. Deska je připravena podobným způsobem, poté je umístěna do roztoku. Nevýhodou metody je to, že deska napájecího zdroje je leptána velmi pomalu, bude trvat téměř celý den, než úplně zmizí veškerá měď z povrchu texolitu. Ale pokud chcete lepší, můžete tuto možnost použít.

Montáž součástí

Po procesu leptání budete muset opláchnout desku, vyčistit ochrannou vrstvu stopy a odmastit ji. Označte umístění všech prvků a vyvrtejte otvory pro ně. Více 1,2 mm vrtáku nestojí za to. Namontujte všechny prvky a spárujte je na koleje. Poté je nutné všechny stopy pokrýt vrstvou cínu, tj. Vyrobit z cínu. Vestavěný napájecí zdroj s 12V napájecím napájecím napájecím napájecím napájecím napájecím zdrojem vám bude trvat déle.