Как сделать блок питания на 12 вольт

Самодельный блок питания на 12 вольт: подбор компонентов и простые схемы для создания своими руками. 130 фото самодельных универсальных блоков

Блок питания достаточно прост в изготовлении, если немножко разобраться с теоретической частью и понять, как он работает. Все не так сложно, как кажется. Из чего состоит блок питания на 12 вольт, с фото и примерами, а также описание его элементов и принцип работы – далее в статье.

Краткое содержимое статьи:

Основные элементы и принцип действия блоков питания

Главной частью является понижающий трансформатор, причем при отсутствии его с необходимыми параметрами, то вторичная обмотка перематывается вручную и получается необходимое выходное напряжение. Посредством трансформатора происходит уменьшение напряжения сети 220 вольт до 12, идущих дальше к потребителю.

Принципиальной разницы между штатными устройствами и с перемотанной вторичной обмоткой нет, главное – правильно рассчитать сечение провода и количество его витков на обмотке.

Далее ток идет на выпрямитель. Состоит из полупроводников, например, диодов. Диодный мост, в разных схемах, может состоять из одного, двух или четырех диодов. После выпрямителя ток поступает на конденсатор, также в схеме для выдачи стабильного напряжения желательно включение стабилитрона с соответствующими характеристиками.

Трансформатор

Состоит трансформатор из сердечника, изготовленного из ферромагнетика, а также первичной и вторичной обмоток. На первичную обмотку приходит 220 вольт, а со вторичной, в данном случае, снимается 12, идущие на выпрямитель. Сердечники в данном типе блоков питания по большей части изготавливают Ш-образной и U-образной формы.

Расположение обмоток допускается как одна на другой на общей катушке, так и по отдельности. К примеру, у U-образного сердечника пара катушек, на каждую из которых намотано по половине обмоток. Выводы при подсоединении трансформатора подключают последовательно.

Блок питания (12 Вольт) своими руками. Схема блока питания на 12 Вольт

Блок питания 12 Вольт позволит осуществить питание практически любой бытовой техники, включая даже ноутбук. Обратите внимание на то, что на вход ноутбука подается напряжение до 19 Вольт. Но он прекрасно будет работать, если провести запитку от 12. Правда, максимальный ток составляет 10 Ампер. Только до такого значения потребление доходит очень редко, среднее держится на уровне 2-4 Ампер. Единственное, что следует учесть – при замене стандартного источника питания на самодельный использовать встроенную батарею не получится. Но все равно блок питания на 12 вольт идеально подходит даже для такого устройства.

Читать еще:  Как самому сделать самоблокировку на ваз 2107

Параметры блока питания

Самые главные параметры любого блока питания – это выходное напряжение и ток. Зависят их значения от одного – от используемого провода во вторичной обмотке трансформатора. О том, как провести выбор его, будет рассказано немного ниже. Для себя вы должны заранее решить, для каких целей планируется использовать блок питания 12 Вольт. Если необходимо запитывать маломощную аппаратуру – навигаторы, светодиоды, и прочее, то вполне достаточно на выходе 2-3 Ампер. И то этого будет много.

Но если вы планируете с его помощью осуществлять более серьезные действия – например, заряжать аккумуляторную батарею автомобиля, то потребуется на выходе 6-8 Ампер. Ток зарядки должен быть в десять раз меньше емкости АКБ – это требование обязательно учитывается. Если же возникает необходимость в подключении приборов, напряжение питания которых существенно отличается от 12 Вольт, то разумнее установить регулировку.

Как выбрать трансформатор

Первый элемент – это преобразователь напряжения. Трансформатор способствует преобразованию переменного напряжения 220 Вольт в такое же по амплитуде, только со значением, намного меньше. По крайней мере, вам нужно меньшее значение. Для мощных блоков питания за основу можно взять трансформатор типа ТС-270. У него высокая мощность, даже имеются 4 обмотки, которые выдают по 6,3 Вольт каждая. Они использовались для питания накала радиоламп. Без особого труда из него можно сделать блок питания 12 Вольт 12 Ампер, который сможет даже АКБ автомобиля заряжать.

Но если вас полностью не устраивают его обмотки, то можно вторичные все убрать, оставить только сетевую. И провести намотку провода. Проблема в том, как посчитать необходимое количество витков. Для этого можно воспользоваться простой схемой вычисления – посчитайте, сколько витков содержит вторичная обмотка, которая выдает 6,3 Вольт. Теперь просто разделите 6,3 на число витков. И вы получите величину напряжения, которое можно снять с одного витка провода. Осталось только высчитать, сколько нужно намотать витков, чтобы на выходе получить 12,5-13 Вольт. Будет даже лучше, если на выходе окажется на 1-2 Вольт напряжение выше требуемого.

Изготовление выпрямителя

Что такое выпрямитель и для чего он нужен? Это устройство на полупроводниковых диодах, которое является преобразователем. С его помощью переменный ток превращается в постоянный. Для анализа работы выпрямительного каскада нагляднее использовать осциллограф. Если на перед диодами вы увидите синусоиду, то после них окажется практически ровная линия. Но мелкие куски от синусоиды все равно останутся. От них избавитесь после.

К выбору диодов стоит отнестись с максимальной серьезностью. Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора, то потребуется использовать элементы, у которых величина обратного тока до 10 Ампер. Если же намерены осуществлять питание слаботочных потребителей, то вполне достаточно окажется мостовой сборки. Вот тут стоит остановиться. Предпочтение стоит отдавать схеме выпрямителя, собранного по типу мост – из четырех диодов. Если применить на одном полупроводнике (однополупериодная схема), то КПД блока питания уменьшается практически вдвое.

Читать еще:  Как сделать бытовку своими руками чертежи

Блок фильтров

Теперь, когда на выходе имеется постоянное напряжение, то необходимо, чтобы схема блока питания на 12 Вольт была немного усовершенствована. Для этой цели нужно использовать фильтры. Для питания бытовой техники достаточно применить LC-цепочку. О ней стоит рассказать более подробно. К плюсовому выходу выпрямительного каскада подключается индуктивность – дроссель. Ток должен проходить через него, это первая ступень фильтрации. Далее идет вторая – электролитический конденсатор с большой емкостью (несколько тысяч микрофарад).

После дросселя к плюсу подключается электролитический конденсатор. Второй его вывод соединяется с общим проводом (минусом). Суть работы электролитического конденсатора в том, что он позволяет избавиться от всей переменной составляющей тока. Помните, на выходе выпрямителя оставались небольшие кусочки синусоиды? Вот, именно от нее нужно избавиться, иначе блок питания 12 Вольт 12 Ампер будет создавать помеху для устройства, подключаемого к нему. Например, магнитола или радиоприемник будет издавать сильный гул.

Стабилизация напряжения на выходе

Для осуществления стабилизации выходного напряжения можно воспользоваться одним всего полупроводниковым элементом. Это может быть как стабилитрон с напряжением рабочим 12 Вольт, так и более современные и совершенные сборки типа LM317, LM7812. Последние рассчитаны на стабилизацию напряжения на уровне 12 Вольт. Следовательно, даже при условии, что на выходе выпрямительного каскада 15 Вольт, после стабилизации останется всего 12. Все остальное уходит в тепло. А это значит, что крайне важно устанавливать стабилизатор на радиатор.

Регулировка напряжения 0-12 Вольт

Для большей универсальности прибора стоит воспользоваться несложной схемой, которую можно соорудить за несколько минут. Такое можно воплотить при помощи ранее упомянутой сборки LM317. Только отличие от схемы включения в режиме стабилизации будет небольшое. В разрыв провода, который идет на минус, включается переменный резистор 5 кОм. Между выходом сборки и переменным резистором включено сопротивление около 220 Ом. А между входом и выходом стабилизатора защита от обратного напряжения – полупроводниковый диод. Таким образом, блок питания 12 Вольт, своими руками собранный, превращается в многофункциональное устройство. Теперь остается только произвести сборку его и градуировку шкалы. А можно и вовсе на выходе поставить электронный вольтметр, по которому и смотреть текущее значение напряжения.

Собираем мощный блок питания на 12Вольт, который можно будет использовать в качестве прикуривателя на автомобиль.

Если блок питания выдерживает нагрузки по току 5 Ампер и более можно считать блок питания достаточно мощным. Блок питания на 12 Вольт используют в радиолюбительских схемах. Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов имеют устройство, схожее с блоком питания. Блок питания бывает нужен дома тоже. Хотя бы для проверки 12 Вольтовых ламп и радиоприёмников на то же напряжение.

Обычно блок питания покупают. Только в магазинных блоках питания может и не быть понижающего трансформатора. Модными стали импульсные блоки питания на разные пониженные напряжения. У них кроме достоинств есть недостатки. Не рекомендуется импульсные блоки питания применять для питания освещения бани, парилок и сауны. Спросите почему? Кто электрик, электронщик (имеется в виду настоящие специалисты в этой области, а не те недоучки, возомнившие себя профессионалами), хорошо знают ответ на вопрос. В электротехнике есть такое понятие, как «развязка от сети». Развязка от сети создает безопасность, так как не поступает на приемник электрической энергии фазное значение сети. Блоки питания, имеющие в конструкции понижающие трансформаторы, создают ту самую развязку от сети, а импульсные блоки питания не создают.

Читать еще:  Сделать самолетик из листа бумаги

Писали в газетах, показывали по телевидению, показывали на видео в просторах интернета, писали на разных сайтах, о несчастных случаях, которые происходили с людьми из-за обычных зарядных устройств на мобильные телефоны. Одна девушка, находясь в ванне с водой, разговаривала по телефону, а телефон был поставлен на зарядку. На зарядном устройстве изоляция провода была повреждена. Люди думают, что там, в зарядном устройстве, каких-то 5 Вольт. Ведь считается, что меньше 50 Вольт безопасное напряжение. Только с девушкой было совсем наоборот. Провод, с поврежденной изоляцией попал в воду в ванне. Этого было достаточно, чтоб девушка умерла от поражения электрическим током. В зарядных устройствах применяются схемы импульсных блоков питания. Вот эта самая схема пропустила фазное значение напряжения сети через провод.

А было бы зарядное устройство с понижающим трансформатором, несчастного случая не произошло бы. Просто посмотрите устройство однофазного понижающего трансформатора в просторах интернета, тогда поймете, почему так.

Вернемся к блоку питания с трансформатором. Обычный трансформатор на 12Вольт можно купить. Трансформатор будет стоить от 300 рублей, до 800 рублей. Трансформатор нужен бытовой, который применяется и в производстве тоже. Бытовой трансформатор имеет 250Ватт мощности, понижает 220 Вольт переменного напряжения, до 12 Вольт переменного напряжения. Чтоб узнать, на какой ток рассчитан трансформатор, делим 250 Ватт на 12 Вольт. Получаем, что допустимая нагрузка на трансформатор составляет 20,33 Ампера.

Данный трансформатор для зарядного устройства автомобильных аккумуляторов не подойдет. Напряжение зарядки аккумулятора на 12 Вольт должен составлять от 15 вольт до 17 Вольт. Это не перебор, а нормальное напряжение зарядки. А этот трансформатор имеет 12-14 Вольт напряжения, которое падает при нагрузке до 12 Вольт.

Далее нужны для блока питания диоды, для двух-полупериодного выпрямителя по мостовой схеме, то есть, для диодного моста. Диоды с электронных аппаратур не подойдут. Нужны промышленные диоды, с рабочим током на 20 Ампер, а то и на все 25 Ампер. На промышленных диодах, последняя цифра показывает допустимый ток диода без радиатора. Промышленные диоды имеют зеленый, оранжевый, красный цвета, и на корпус наносится маркировка. Нужны будут 4 диода. Эти диоды можно купить по цене 20 рублей за штуку.

Для сборки мощного блока питания нужны будут:

Источники:

http://electrikexpert.ru/samodelnyj-blok-pitaniya-na-12-volt/

http://fb.ru/article/191908/blok-pitaniya-volt-svoimi-rukami-shema-bloka-pitaniya-na-volt

http://zen.yandex.ru/media/id/5b6975590ad7da00a903ba68/5c123fb1223fcf00ab66b459

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector
×
×