Как-то недавно мне в интернете попалась одна схема очень простого блока питания с возможностью регулировки напряжения. Регулировать напряжение можно было от 1 Вольта и до 36 Вольт, в зависимости от выходного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Внимательно посмотрите на LM317T в самой схеме! Третья нога (3) микросхемы цепляется с конденсатором С1, то есть третяя нога является ВХОДОМ, а вторая нога (2) цепляется с конденсатором С2 и резистором на 200 Ом и является ВЫХОДОМ.

С помощью трансформатора из сетевого напряжения 220 Вольт мы получаем 25 Вольт, не более. Меньше можно, больше нет. Потом все это дело выпрямляем диодным мостом и сглаживаем пульсации с помощью конденсатора С1. Все это подробно описано в статье как получить из переменного напряжения постоянное . И вот наш самый главный козырь в блоке питания – это высокостабильный регулятор напряжения микросхема LM317T. На момент написания статьи цена этой микросхемы была в районе 14 руб. Даже дешевле, чем буханка белого хлеба.

Описание микросхемы

LM317T является регулятором напряжения. Если трансформатор будет выдавать до 27-28 Вольт на вторичной обмотке, то мы спокойно можем регулировать напряжение от 1,2 и до 37 Вольт, но я бы не стал подымать планку более 25 вольт на выходе трансформатора.

Микросхема может быть исполнена в корпусе ТО-220:

или в корпусе D2 Pack

Она может пропускать через себя максимальную силу тока в 1,5 Ампер, что вполне достаточно для питания ваших электронных безделушек без просадки напряжения. То есть мы можем выдать напряжение в 36 Вольт при силе тока в нагрузку до 1,5 Ампера, и при этом наша микросхема все равно будет выдавать также 36 Вольт – это, конечно же, в идеале. В действительности просядут доли вольта, что не очень то и критично. При большом токе в нагрузке целесообразней поставить эту микросхему на радиатор.

Для того, чтобы собрать схему, нам также понадобится переменный резистор на 6,8 Килоом, можно даже и на 10 Килоом, а также постоянный резистор на 200 Ом, желательно от 1 Ватта. Ну и на выходе ставим конденсатор в 100 мкФ. Абсолютно простая схемка!

Сборка в железе

Раньше у меня был очень плохой блок питания еще на транзисторах. Я подумал, почему бы его не переделать? Вот и результат;-)

Здесь мы видим импортный диодный мост GBU606. Он рассчитан на ток до 6 Ампер, что с лихвой хватает нашему блоку питания, так как он будет выдавать максимум 1,5 Ампера в нагрузку. LM-ку я поставил на радиатор с помощью пасты КПТ-8 для улучшения теплообмена. Ну а все остальное, думаю, вам знакомо.

А вот и допотопный трансформатор, который выдает мне напряжение 12 Вольт на вторичной обмотке.

Все это аккуратно упаковываем в корпус и выводим провода.

Ну как вам? ;-)

Минимальное напряжение у меня получилось 1,25 Вольт, а максимальное – 15 Вольт.

Ставлю любое напряжение, в данном случае самые распространенные 12 Вольт и 5 Вольт

Все работает на ура!

Очень удобен этот блок питания для регулировки оборотов мини-дрели , которая используется для сверления плат.

Аналоги на Алиэкспресс

Кстати, на Али можно найти сразу готовый набор этого блока без трансформатора.

Лень собирать? Можно взять готовый 5 Амперный меньше чем за 2$:

Посмотреть можно по этой ссылке.

Если 5 Ампер мало, то можете посмотреть 8 Амперный. Его вполне хватит даже самому прожженному электронщику:

Всем хорошо известно, что номинальное бортовое напряжение легковых автомобилей составляет 12 вольт. Может в некоторых случаях оно может быть 24 вольта, поскольку аккумуляторы на такое напряжение тоже встречаются, но мы об этом не знаем:)…
Однако напряжение 12 вольт не всегда является подходящим для многих электронных устройств, где применяется цифровая логика. Исторически сложилось так, что большинство логических микросхем работают с напряжением 5 вольт. Именно это напряжение зачастую и обеспечивается в машине с помощью зарядных устройств, адаптеров, стабилизаторов… Кстати, о таком зарядном устройстве мы уже рассказывали в одной из наших статей «Зарядной устройство на 5 вольт для применения в машине ». Если сказать более того, то по сути, эта статья является неким продолжением приведенной нами статьи выше, с одним лишь исключением. Здесь будут собраны все возможные варианты обеспечивающие преобразование 12 вольт в 5 вольт. То есть мы разберем и относительно бесперспективные варианты на резисторах и транзисторе и поговорим о микросборках и схемах с использованием ШИМ, для реализации преобразователей напряжения в машине с 12 на 5 вольт. Итак, начнем.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью резисторов

Использование резистора для снижения питающего напряжения нагрузки это один из самых «неблагодарных» способов. Такое заключение можно сделать даже из самого определения резистора. Резистор - пассивный элемент электрической цепи, обладающий определенным сопротивлением для электрического тока. Здесь ключевым будет слово «пассивный». Действительно, такая пассивность не позволяет гибко реагировать на изменения напряжения, обеспечивая стабилизацию питания для нагрузки.
Второй минус резистора это его относительно небольшая мощность. Применять резистор, более чем на 3-5 Ватт смысла нет. Если необходимо рассеять большую мощность, то резистор будет слишком большим, а ток при рассеиваемой мощности не трудно посчитать. I=P/U=3/12=0,25 А. То есть 250 мА. Этого явно не хватит ни на видеорегистратор, ни навигатору. По крайней мере, с должным запасом.
Все же ради интереса и ради тех, кому надо небольшой ток и нестабилизированное напряжение мы посчитаем и этот вариант. Так напряжение бортовой сети машины (автомобиля) 14 вольт, а надо 5 вольт. 14-5=9 вольт, которые надо сбросить. Ток скажем ток нагрузки будет те же 0,25 А при 3 Ваттном резисторе. R=9/0.25=36 Ом. То есть можно взять 36 Омный резистор при токе потребления нагрузки 250 мА и на ней получится питающее напряжение 5 вольт.
Теперь давайте поговорим о более «цивилизованных» вариантах преобразователя напряжения с 12 на 5 вольт.

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью транзистора

Эта схема на транзисторе не самая простая в производстве, но при этом самая простая в функциональности. Сейчас мы говорим о том, что схема не защищена от короткого замыкания, от перегрева. Отсутствие такой защиты является неким недостатком. Актуальность этой схемы можно отнести к еще тем временам, когда не существовало микросборок (микросхем), преобразователей. Благо сейчас энных уйма и этот вариант, как и предыдущий, можно рассматривать также как один из возможных, но не предпочтительных. Самым большим плюсом относительно варианта с резисторами будет активное изменение сопротивления, за счет применяемого стабилитрона и транзистора. Именно эти радиоэлементы способны обеспечит стабилизацию. Теперь обо всем подробнее.

Первоначально транзистор закрыт и не пропускает напряжение. Но после прохождения напряжения через резистор R1 и стабилитрон VD1 он открывается на уровень соответствующий напряжению стабилитрона. Ведь именно стабилитрон обеспечивает опорное напряжение для базы транзистора. В итоге, транзистор всегда открыт (закрыт) прямо пропорционально входному напряжению. Именно так обеспечивается снижение напряжения, а также его стабилизация. Конденсаторы выполняют функцию неких «электрических буферов», в случае резких скачков и провалов. Это придает схеме больше стабильности. Итак, схема на транзисторе вполне работоспособна и применима. Ток для питания нагрузки здесь будет уже гораздо больше. Так скажем для транзистора указанного в схеме КТ815, это ток 1,5 А. Этого уже вполне достаточно, чтобы подключить навигатор, планшет или ведеорегистратор, но не все сразу!

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы

На смену транзисторным сборкам пришли микросхемы. Их плюсы очевидны. Здесь и электронщиком совсем не надо быть, можно все собрать без представлений, как и что работает. Хотя даже специалист не скажет, что же вшил в корпус производитель той или иной микросхемы, коих развелось на нашем рынке великое множество. Это собственно на руку нам, мы можем выбрать лучшее, за меньшие деньги. Также плюсами микросборок будет использование всевозможных защит, которые были недоступны в предыдущих вариантах. Это защита от КЗ и от перегрева. Как правило, это по умолчанию. Теперь давайте разберем подобные примеры.

Применения таких микросборок оправдано для случая, если вам необходимо питать одно из устройств, так как питающий ток соизмерим с предыдущим вариантом, порядка 1,5 А. Однако ток также будет зависеть и от корпуса сборки. Ниже приведены те же микросхемы, но в других типах корпусов. В этих случаях ток питания будет порядка 100 мА. Это вариант для маломощных потребителей. В любом случае ставим на микросхемы радиаторы.

Итак, в случае подключения нескольких устройств, придется подключать микросборки параллельно, по одной микросхеме на каждое устройство. Согласитесь, сто это не совсем корректный вариант. Здесь лучше идти по пути увеличения выходного тока питания, и повышения КПД. Именно этот вариант нам предлагают микросхемы с ШИМ. О нем далее...

Как из 12 вольт сделать 5 вольт с помощью микросхемы с ШИМ

Очень кратко и непрофессионально расскажем о широтно-импульсной модуляции. Вся ее суть сводится к тому, что питание осуществляется не постоянным током, а импульсами. Частота импульсов и их диапазон подбирается таким образом, чтобы питающая нагрузка воспринимала питание, словно ток постоянен, то есть не было отклонений в работе, отключений, миганий и т.д. Однако за счет того, что ток импульсный, и за счет того что он прерывистый, все элементы схемы работают уже со своеобразными «перерывам на отдых». Это позволяет сэкономить на потреблении, а также разгрузить рабочие элементы схемы. Именно из-за этого импульсные блоки питания и преобразователи такие маленькие, то такие «удаленькие». Использование ШИМ позволяет повысить КПД схемы до 95-98 процентов. Поверьте это очень хороший показатель. Итак, приводим схему для преобразователя с 12 на 5 вольт использующего ШИМ.

Вот так она выглядит "вживую".

Более подробно об этом варианте все в той же статье про зарядное устройство на 5 вольт , которое мы упоминали ранее.

Подводя итог о преобразователе напряжения с 12 на 5 вольт

Все схемы и варианты преобразователей, про которые мы вам рассказали в этой статье, имеют право на жизнь. Самый простой вариант с резистором будет незаменим для варианта, когда вам необходимо подключить что-то маломощное и не требующее стабилизированного напряжения. Скажем пару светодиодов, подключенных последовательно. Кстати, о подключении светодиодов к 12 вольтам, вы можете узнать из статьи «Как подключить светодиод к 12 вольтам ».
Второй вариант будет уместен тогда, когда преобразователь вам нужен уже сейчас, а времени или возможности, сходить в магазин, нет. Найти транзистор и стабилитрон можно практически в любой технике под списание.
Применение микросхем один из наиболее распространенных вариантов на сегодняшний день. Ну, а микросхемы с ШИМ это то, к чему все и идет. Именно так видятся наиболее перспективные и выгодные варианты преобразователей напряжения с 12 на 5 вольт.
Последнее по хронологии статьи, но не по информативности нам хотелось напомнить о том, как должно подключаться питание к USB разъемам, будь то mini, micro разъемы.

Теперь вы сможете не только выбрать и собрать нужный вам вариант преобразователя, но и подключить его вашему электронному девайсу через разъем USB, ориентируясь на принятые стандарты питания.

Импульсные блоки питания на 5 вольт это пожалуй самые распространенные адаптеры для питания различных устройств: электронного термометра, микрокалькулятора, электронных часов и т.п

Базовым модулем этой схемы импульсного блока питания считается преобразователь напряжения на трансформаторе и транзисторах VT1, VT2, включенных по полумостовой схеме. Диодный мост предназначен для выпрямления переменного сетевого напряжения. На компонентах R1, VD2 – VD4 собран классический параметрический стабилизатор, который вместе с конденсаторами C2 – C4 является делителем напряжения.

Задающего генератор запитан напряжением, снимаемым с VD2. Резистор R1 выполняет две функции: он является балластным в стабилизаторе и снижает ток потребления от сети в момент возможного случайного короткого замыкания на выходе импульсного блока питания на 5 вольт.

Операционный усилитель К140УД2А включенный по схеме мультивибратора является задающим генератором. С помощью конденсатора C7 осуществляется гальваническая развязка между задающим генератором и вторым транзистором.

Трансформатор сделан своими руками на ферритовом кольце марки 2000НМ К12х8х3. Его первичная обмотка содержит 500 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,15мм, а вторичная 50 витков для 5 вольт того же провода диаметром 0,31 с отводом посередине.

Регулировка импульсного блока питания состоит в подборке резисторов R1 и R9 под заданное значение тока нагрузки. R9 подбирают исходя из напряжения насыщения первого транзистора, которое замеряют с помощью осциллографа.

Величину сопротивления R1 нужно подобрать таким образом, чтобы при нормальной нагрузке ток, проходящий через стабилитроны VD3, 4, был более 5 мА.

Особенность БП состоит в управление моментом открытия MOSFET транзистора VT2 IRF830. Если текущее значение входного сетевого уровня напряжения меньше, напряжения стабилизации VD5 минус падение напряжения на сопротивление R3, то VT1 будет заперт. Поэтому через сопротивление R4 следует положительное напряжение на VT2 и он ноткрыт. Через VT2 в данный момент течет ток и текущее значение сетевого переменного напряжения заряжает емкость С2. В момент перехода синусойды через точку нуля его обратный разряд в блок питания исключает диод VD7.

Если входное напряжение сети выше порогового, следующий через стабилитрон VD5 ток открывает транзистор VТ1. Он своим коллектором шунтирует затвор VT2, и он закрывается. Поэтому, С2 заряжается только до определенного уровня напряжения.

VТ2 открывается только при низком напряжении, и его рассеивающая мощность очень мала. Стабильность работы БП зависит от управляющего напряжения стабилитрона, поэтому, если нам потребуется запитать конструкцию с микроконтроллером, то выход необходимо дополнить линейным стабилизатором.

Зашитный резистор R1 снижает скачок напряжения в момент начального включения. VD6 ограничивает максимальный уровень напряжение на управляющем электроде VT2 в районе 15 вольт. Т.к при переключении VТ2 генерируются электромагнитные помехи. Чтобы их избежать используется LC фильтр, из L1 и С1.

N/B! схема напрямую связана с сетью и не имеет гальванической развязки, поэтому соблюдайте осторожность при наладке, регулировке и эксплуатации БП.

Маломощный КУ101 и транзистор КТ361 образуют в этой схеме блока питания узел защиты от короткого замыкания.

Узел защиты от перенапряжения при пробое выходного транзистора - тиристор Ку202, стабилитрон КС162, предохранитель и входной конденсатор 2200 мкф. Именно запас его энергии позволяет сжечь предохранитель, так как номинальный входной ток стабилизатора при максимальной нагрузке (5А) не првышает 1.5 ампера (и сетевой трансформатор то же). При превышении напряжения на выходе их срабатывание пережигает предохранитель спасая нагрузку. Если этого условия не требуется, указанные элементы совершенно не нужны.
Подстроечный резистор 680 ом - установка выходного напряжения, низкоомный 0.1 ом в цепи бызы транзистора - установка тока срабатывания защиты.

При данном номинале около 6 ампер. Если нужен другой порог защиты подбирать (когда на нем более 0.7 вольта срабатывает защита, ну а далее по закону Ома). Конденсатор номиналом 22Н в цепи базы транзистора КТ315 (на схеме он помечен одной звездочкой) определяет частоту работы преобразователя. Лучше 18-20 кГц ставить (меньше - свистом потом доймет). У меня получилось около 20, выше не пробовал - тут особенно большую роль играет компоновка деталей, длина проводников и их сечение(особенно).
Конденсаторы на входе и выходе стабилизатора, помеченные на схеме двумя звездочками, обязательно высокочастотные (я ставил 33 мкф на 30 вольт типа К53-1 или К53-4 по 15 штук в параллель на отдельной плате и располагал параллельно основной, так что размер стабилизатора получался достаточно маленький).

Импорьные, например от БП персоналок, идут без проблем. Наши К50-35, например, немного греются, но работают. К50-16 если уж деваться некуда, на высоких частотах теряют со временем емкость
(К50-6 сразу в мусор). Диоды КД213 - мощные высокочастотные, при замене на другие обратить на это внимание. Обычные, например КД202, не подойдут. Идеальный вариант от БП персоналок. Их там по два в одном корпусе идет. Внешне смахивают на силовые транзистоы. Катушки индуктивности намотаны на броневых сердечниках. Индуктивность L2 определяет выходную мощность стабилизатора, поэтому размером меньше, чем указано на схеме, не ставить. Лучше больше (в меру). Индуктивность L1 фильтрует выходное напряжение, поэтому и размером меньше.

Данный на 5 вольт можно применить для питания маломощной нагрузки, например, электронного термометра, микрокалькулятора, электронных часов.

Технические показатели импульсного источника питания

• Входное напряжение — 220 ±15% В;
• Частота преобразования — 35 кГц;
• Предельная мощность нагрузки — 3 Вт;
• КПД — до 75%;

Базовым модулем данного импульсного блока питания является преобразователь напряжения на трансформаторе Т1 и транзисторах VT1, VT2, построенный по полумостовой схеме. Диодный мост выпрямляет переменное напряжение сети. На радиоэлементах R1, VD2 – VD4 построен параметрический стабилизатор, который совместно с емкостями C2 – C4 создает делитель напряжения.

Для питания задающего генератора используется напряжение, снятое с VD2. Сопротивление R1 выполняет двойную роль, с одно стороны он является балластным в стабилизаторе, образуя тем самым вольтдобавку для емкости C8, а с другой стороны снижает ток потребления от электросети в момент случайного замыкания на выходе импульсного блока питания.

Операционный усилитель DD1 подключенный по схеме мультивибратора образует задающий генератор. Посредством емкости C7 обеспечивается гальваническая развязка между задающим генератором и VT2.

Трансформатор Т1 собран на ферритовом кольце марки 2000НМ и размером К12х8х3. Его обмотки содержат: I – 500 вит. эмалированного провода ПЭВ-2 диаметром 0,15мм, II – 50 вит. (для 5 вольт) того же провода диаметром 0,31 с отводом посередине.

Настройка импульсного блока питания заключается в подборке сопротивлений R1 и R9 под определенное значение тока нагрузки. Сопротивление R9 подбирают исходя из необходимости насыщения транзистора VT1, которое определяют при помощи осциллографа.

Величину R1 необходимо подобрать такую, чтобы при нормальной нагрузке ток, протекающий сквозь стабилитроны VD3 и VD4, был более 5 мА. Для уменьшения пульсаций напряжения на выходе значения емкостей С3, С4 необходимо в два раза увеличить. Помимо этого, величину пульсаций еще возможно уменьшить путем добавления параллельно емкости С6 оксидного конденсатора на 50…100 мкФ на номинальное напряжение 10 В.

Блок питания на 5в 2а своими руками

Блок питания 5В 2А своими руками

Как сделать блок питания своими руками , об этом пойдет речь в данной статье. Выходное стабилизированное напряжение блока – 5 вольт, номинальный ток нагрузки 2 ампера. Выход блока питания имеет защиту от короткого замыкания. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

В схеме применен унифицированный накальный трансформатор ТН-220-50 . Данные на него можно посмотреть в таблице ниже.

ТН2-127/220-50, параметры

Данные трансформаторы имеют несколько модификаций. Поэтому подключение первичной обмотки у них отличается. Если трансформатор рассчитан только на напряжение 220 вольт, то это напряжение надо подключать к выводам 1 и 5 первичной обмотки, см. рисунок 2.

ТН2-127/220-50, схема включения

Если в своем обозначении трансформатор имеет 127, то его схема показана на рисунке 3. В этом случае надо будет еще поставить перемычку между выводами 2 и 4 первичной обмотки. Выходное переменное напряжение величиной 6,3 вольта поступает на выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов КД202В , можно применить и готовый мост на ток не менее четырех ампер. Например, из импортных, это RS401, KBL005 . Шести амперные мосты – KBU6A, RS601, BR605, KBPC6005 и др. Постоянное напряжение на конденсаторе фильтра будет примерно равно 6,6×1,41= 8,8 вольт. Основой стабилизатора служит микросхема К157ХП2, в состав которой входит источник опорного напряжения с устройством управления временем включения и выключения, усилитель сигнала рассогласования, регулирующий элемент с токовой тепловой защитой. Имеет все то, что нам надо! Правда в состав микросхемы входят еще два транзистора для генератора стирания и тока подмагничивания магнитофонов (микросхема то магнитофонная), но мы их использовать не будем. В качестве регулирующего транзистора в схеме используется мощный составной транзистор КТ829А (схема Дарлингтона). В крайнем случае, можно применить менее мощный транзистор КТ972А или соответствующие импортные, какие ни будь TIP120, 121,122, имеющий ток коллектора пять ампер.

И так, как уже говорилось выше, схема имеет вывод включения/выключения — 9. Что бы включить стабилизатор надо на этот вывод подать напряжение не ниже двух вольт. В первый момент после подачи напряжения на вход стабилизатора, это напряжение формируется цепочкой R1 и С2. За время протекания тока заряда этого конденсатора успевает включиться сам стабилизатор и часть его выходного напряжения через резистор обратной связи так же подается на вывод 9. Это удерживающее напряжение для поддержания стабилизатора в рабочем состоянии. Вывод 8 микросхемы, это выход напряжения источника опорного напряжения. У данной микросхемы это напряжение равно 1,3 вольта. С8 – конденсатор фильтра и одновременно конденсатор задержки включения стабилизатора. Таким образом, если у вас не будет включаться стабилизатор, то надо будет увеличить емкость конденсатора С2. Т.е. увеличить время заряда этого конденсатора, что бы успел включиться стабилизатор.

Чтобы выключить стабилизатор, надо нажать на кнопку SA3 – Стоп. Она зашунтирует вывод 9 DA1 на общий провод, открывающее напряжение пропадет, стабилизатор закроется. Прекрасная микросхема, напряжение выключенного стабилизатора в моем случае равно всего 7,6 мВ. То же самое произойдет, т.е. стабилизатор выключится, когда в его выходной цепи произойдет короткое замыкание. Так же пропадет открывающее напряжение. Через резистор R1 напряжение на вывод 9 поступать не будет, так как уже заряженный конденсатор для постоянного тока имеет очень большое сопротивление. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. Для повторного запуска стабилизатора необходимо или снять напряжение питания и снова подать, или нажать на кнопку пуск. В этом случае открывающее напряжение на вывод 9 поступит через резистор R1.

Подстроить выходное напряжение стабилизатора можно резистором R4. При токе нагрузки, равному 2 амперам и падении напряжения на регулирующем транзисторе 8,8-5=3,5 вольт, мощность, на нем выделяемая, будет равна P = U x I = 3,5 x 2 = 7 Вт. Отсюда следует, что транзистору необходим соответствующий теплоотвод, площадь которого можно прикинуть, посетив страницу со статьей «Расчет радиаторов». Я тут прикинул и получилось, примерно, 200см2.

На сайте есть другой блок питания с использованием этой же микросхемы, если интересно можете заглянуть в статью « » или же сюда « » . Пока все. Удачи. К.В.Ю.
Скачать статью «Блок питания 5В 2А своими руками»