Как сделать простой регулируемый блок питания из ИБП от LED с вольтметром самому, схема
Предлагаю вашему вниманию рассмотреть несложный вариант регулируемого блока питания, который можно собрать на основе обычного ИБП для светодиодных лент. То есть, в наше время весьма распространены импульсные блоки питания для LED лент, что рассчитаны на выходное напряжение 12, 24, 36 вольт. В зависимости от нужной мощности такие ИБП также разделяются по величине выходного тока. Причем, стоит учесть, что эти блоки питания имеют довольно неплохие характеристики, да и стоят они относительно недорого. А если приобрести по объявлениям экземпляр Б/У, то он обойдется еще дешевле. Ну, а чтобы его сделать регулируемым по выходному напряжению, то придется добавить очень простую схему всего на одном транзисторе.
Для новичков в нескольких словах расскажу про эти импульсные блоки питания. Эти ИБП собраны по стандартной, относительно несложной схеме. Сама общая схемотехника у них практически идентичная (по крайней мере в основных функциональных узлах). Платы находятся в экранированном металлическом корпусе, что дополнительно защитой от высокочастотных помех, идущих во вне. Данные блоки питания обладают достаточно большим КПД, как впрочем все другие импульсники. У них малый ток холостого хода, а это значит что без нагрузки они от сети практически ничего не потребляют. Для своей конкретной мощности эти ИБП имеют малые габариты и вес (если сравнивать с классическими трансформаторными БП). Во многих моделях, даже в дешевых экземплярах, имеются узлы ВЧ фильтров. Так что в целом эти импульсники для светодиодных лент очень даже хороши как по цене, так и по общим электрическим характеристикам.
Изначально данные ИБП для LED настроены на конкретное стандартное выходное постоянное напряжение, это 12 вольт, 24 и 36. Поскольку именно от такого напряжения питаются различные виды светодиодных лент. Так как количество ленты может быть разным, то и блоки питания разделяются по своей мощности и максимальному выходному току. Для моего примера я буду использовать импульсный блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным выходным током до 3 ампер. Больший ампераж БП уже потребует и большего количества биполярных транзисторов, которые нужно будет поставить для схемы регулировки выходного напряжения. А при токе до 3 ампер можно обойтись и одним транзистором.
Изначально сами ИБП для LED имеют подстройку выходного напряжения в небольших пределах. К примеру блок питания на 12 вольт можно подстроечным резистором задавать напряжение на выходе в диапазоне от 9 до 15 вольт. Но этого диапазона может вам не хватать, да и каждый раз подстраивать выходное напряжение подстроечным резистором не совсем удобно. И без встроенного вольтметра при подстройке каждый раз нужно будет брать в руки мультиметр. В общем доработка очень даже не помещает. Причем дополнительная схема очень простая, содержит всего несколько компонентов и ее может спаять практически каждый новичок.
Теперь о самой схеме простого регулятора выходного напряжения. Он имеет всего один биполярный транзистор типа КТ829 (n-p-n проводимость, составной). Этот транзистор может выдерживать токи до 8 ампер. Рассеиваемая мощность у него до 60 Вт. Поскольку этот транзистор является составным (внутри состоит из двух транзисторов), то он имеет весьма большой коэффициент по усилению тока, аж до 750. Конечно, в место КТ829 можно поставить любой другой аналогичный, или сделать пару из КТ815 и КТ819.
Сама же схема регулятора напряжения является линейной, то есть она всю лишнюю электрическую энергию переводит в тепло. Биполярный транзистор излишек напряжения берет на себя, тем самым при работе с максимальными токами и срезанием большого напряжения этот транзистор будет очень сильно греться. Так что в любом случае на транзистор нужно будет ставить охлаждающий радиатор подходящих размеров (радиатора с компьютерного процессора будет вполне достаточно).
Также стоит учесть, что при работе регулятора напряжения выходное напряжения блока питания будет на 1,2 вольта меньше, чем на выходе ИБП. Это происходит по причине, что база-эмиттерный переход составного транзистора для своей нормальной работы требует именно такого напряжения. Биполярный транзистор в схеме регулятора напряжения включен по схеме с общим коллектором (это включение еще называется эмиттерным повторителем). Для этой схемы характерно усиление только по току. Напряжение же схема не увеличивает, а наоборот, уменьшит на 1,2 вольта, о которых я уже сказал выше.
Переменный резистор R1 является простейшим делителем напряжения. Именно он задает величину выходного напряжения с вычетом 1,2 вольта, которые осядут на составном транзисторе. Резистор R2 нужен для ограничения тока в цепи база-эмиттерного перехода. Резистор R3 является небольшой нагрузкой, которая делает работу схемы более стабильной. Ну, и для удобства в схему добавлен простой цифровой вольтметр, который облегчит процесс регулировки нужного выходного напряжения (каждый раз не используя мультиметр). Хотя если у вас будет возможность, то лучше тогда поставить цифровой вольтметр-амперметр (правда он стоит чуть дороже, чем просто вольтметр).
И последнее, что стоит сказать, это про параллельное включение нескольких биполярных транзисторов. То есть, если вы планируете регулируемый блок питания гонять по всему диапазону напряжений, используя максимальные токи, то в этом случае лучше в схему поставить не одни транзистор, а два или три. Эти транзисторы соединяются между собой параллельно. А в цепь эмиттера добавляется компенсационный резистор где-то на 0,1 Ом (чтобы сделать работу всех транзисторов одинаковой по выходному току). В итоге выделяемое тепло на транзисторах равномерно распределится между всеми, параллельно соединенными. Это обеспечит защиту от чрезмерного перегрева, поскольку нескольким транзисторам гараздо легче рассеять тепло по радиатору, чем одному, который скорей всего выйдет из строя уже через несколько минут своей работы.
P.S. Данную схему я собирал. Она полностью работоспособна и не требует особых настроек после пайки. В целом же такой вариант блока питания вам обойдется гораздо дешевле, чем покупать БП аналогичной мощности уже готовые. Причем, сам ИБП возможно у вас уже где-то валяется без надобности. Вот и сделайте из него простой регулируемый блок питания своими руками.
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Как собрать простой регулируемый блок питания на 0-13V и 3А с вольтметром, используя обычный импульсный БП от светодиодной ленты
Как обычный блок питания 12 В переделать в лабораторный регулируемый источник питания 3-25 В
Не обязательно покупать дорогой регулируемый источник питания для домашней лаборатории. Его можно просто изготовить самому из имеющегося 12 вольтового импульсного адаптера. Подойдут блоки даже на 9 и 6 Вольт, единственное максимальное напряжение на выходе может немного снизится. Вся переделка схемы блока будет выражаться в небольшой замене компонентов.
Понадобится
- Ампервольтметр — http://alii.pub/5m5n02
- Потенциометр 10 кОм- http://alii.pub/5m5ncw
- Клеммы — http://alii.pub/5m5nij
- Пластиковый корпус — http://alii.pub/5m5npj
- Микросхема-стабилизатор TL431 — http://alii.pub/5mclsi
- Резистор 1 кОм — http://alii.pub/5h6ouv
Что в схеме нужно заменить?
Разберем корпус блока питания извлечем плату.
Регулировка стабилизации осуществляет по средствам обратной связи через оптрон. В цепи которого имеется стабилитрон который как раз и ответственен за стабильное выходное напряжение 12 В.
Нам необходимо выпаять его и заменить на регулируемый стабилитрон, сделанный на микросхеме-стабилизаторе TL431.
Вот и все, после этого можно будет при помощи переменного резистора выставить любое нужное напряжение.
Если вы решили переделать свой блок, а в нем вместо стабилитрона уже стоит TL431, то как переделать такую схему читайте тут — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/7178-kak-sdelat-blok-pitanija-reguliruemym-3-25-v.html
Как из блока 12 В сделать регулируемый источник питания
[list] Важно! Перед доработкой необходимо проверить выходные конденсаторы. Они должны быть на напряжение 25 В и выше. Если нет, то их необходимо заменить на соответствующее напряжение.
Берем микросхему TL431 и формуем ей контакты.
Впаиваем в плату.
Допаиваем резистор 1 кОм к ближайшему общему проводу. В данной модели пустое место под конденсатор.
Припаиваем провода к потенциометру.
Подключаем его контакты к сехеме.
Корпус изготовлен на 3D принтере. Он простой, его можно сделать и без высоких технологий, скажем, как тут — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/7377-zarjadnoe-ustrojstvo-pristavka-k-adapteru-noutbuka.html
Устанавливаем все компоненты.
Припаиваем к лепесткам провода идущие с платы и прикручиваем к клеммам.
Тут есть небольшая загвоздка: ампервольтметр не будет работать от напряжение 3 В. Поэтому для него взят еще один блок от маломощного источника.
Устанавливаем платы в корпус.
Закрываем крышку, фиксируем винтами.
Выходное напряжение легко регулируется в пределах 3-25 В. Что, собственного говоря, даже очень хорошо. Проверяем на реальной нагрузке.
Для питания лабораторных самоделок вполне пригодится.
Как любой блок питания сделать регулируемый
9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Если у Вас есть ненужный блок питания от компьютера ATX, то его можно легко превратить в лабораторный импульсный регулируемый блок питания, с регулировкой не только напряжения, но и тока, а это значит, что его можно использовать, например, для зарядки или восстановления аккумуляторов.
- Напряжение — регулируемое, от 1 до 24В
- Ток — регулируемый, от 0 до 10А
Для переделки подойдёт любой блок питания ATX, собранный на ШИМ-контроллере TL494. Часто в блоках питания применяется аналог этой микросхемы — KA7500.
Схемы большинства блоков питания похожи, и даже если Вы не смогли найти схему конкретно Вашего — ничего страшного. Первостепенная задача — выпаять из платы вторичные цепи после силового трансформатора, а также цепи, управляющие работой микросхемы TL494. На схеме ниже эти участки подсвечены красным. Перед выпаиванием пометьте выводы вторичной обмотки силового трансформатора по шине 12 вольт. Они нам понадобятся.
Нажмите на схему для увеличения
При этом на плате освободится много места. Печатные дорожки также можно удалить, проведя по ним нагретым паяльником. Некоторые печатные дорожки, идущие от выводов микросхемы, которые мы задействуем в дальнейшем, можно оставить для удобства и припаиваться к ним.
Теперь необходимо собрать новые выходные цепи и цепи регулировки тока и напряжения. К помеченным ранее обмоткам трансформатора шины 12 вольт необходимо припаять сборку двух диодов Шоттки с общим катодом. Сборку можно взять с шины +5В, обычно она имеет следующие параметры: напряжение — 30В, ток — 20А. Диоды Шоттки имеют очень малое падение напряжения, что в данном случае немаловажно. При данном типе выпрямителя можно питать большинство нагрузок.
Если же вам необходим большой ток на максимальном напряжении, данного варианта недостаточно. В этом случае необходимо убрать среднюю точку трансформатора, а выпрямитель сделать из четырёх диодов по классической схеме.
Затем необходимо намотать дроссель. Для этого необходимо взять выпаянный дроссель групповой стабилизации и смотать с него все обмотки. Сердечник дросселя имеет жёлтый цвет, одна сторона с торца покрашена белым. На это кольцо необходимо намотать 20 витков двемя проводами диаметром 1мм впараллель. Если такой толстой проволоки нет, то можно соединить вместе несколько жил более тонкой проволоки и намотать ими параллельно. При такой намотке все выводы на обоих концах обмотки необходимо залудить и соединить. Дроссель с такими параметрами обеспечит ток около 3А. Если нужен больший ток, то дроссель следует намотать десятью параллельными проводами диаметром 0,5мм.
После этого можно приступать к сборке той части схемы, которая отвечает за регулировки. Авторство этого метода принадлежит пользователю DWD, ссылка на тему с обсуждением:
Регулировка работает очень просто. Рассмотрим цепь регулировки напряжения. На вход компаратора (вывод 1) микросхемы TL494 подключен делитель напряжения на двух резисторах. Напряжение на их средней точке должно быть равно приблизительно 4.95 вольтам. Если Вы хотите изменить верхний предел регулировки напряжения блока питания, необходимо пересчитать именно этот делитель. Второй вход компаратора (вывод 2) подключен к средней точке переменного резистора, таким образом здесь также получается делитель напряжения. Если напряжение на выводе 1 компаратора будет меньше напряжения на выводе 2, то микросхема будет увеличивать ширину импульсов, пока напряжения не уравняются. Таким образом и осуществляется регулировка выходного напряжения блока питания.
Регулировка тока работает аналогично, только здесь для контроля протекающего в нагрузке тока используется падение напряжения на шунте Rш. В качестве шунта может быть использован практически любой шунт сопротивлением 0.01-0.05 Ом, например — участок токопроводящей дорожки, шунт от миллиамперметра или несколько SMD-резисторов. Верхний предел регулировки задаётся подстроечным резистором сопротивлением 1кОм. Если подстройка верхнего предела не нужна, то этот резистор следует заменить постоянным сопротивлением 270 Ом, что обеспечит регулировку до 10А.
Фото блока питания приведено ниже. На передней панели расположен экран ампервольтметра, под которым находятся ручки регуляторов напряжения и тока. Выходные клеммы выполнены из гнёзд RCA, приклееных изнутри эпоксидкой. К таким клеммам очень удобно цеплять зажимы типа крокодил. Большой жёлтый светодиод является индикатором включения блока питания, которое осуществляется большим красным переключателем.
В виду того, что корпус для блока питания выбран очень компактный (16*12см), монтаж получился плотный с обилием проводов. В будущем провода можно собрать в жгуты.
Для охлаждения блока питания применён термостат на микросхеме К157УД1, который охлаждает сборку выпрямительных диодов Шоттки и включается по мере надобности автоматически, затем выключается. О его конструкции будет рассказано отдельно.
О переделке другого БП можно почитать здесь.
детали для сборки:
константановый токовый шунт
переменный резистор 10к, на 4.7к и ручки для них
клеммы на большой ток
модуль вольтметр + амперметр
Лабораторный блок питания своими руками
На этой странице вы найдёте видеоинструкции, схемы и советы по сборке лабораторного блока питания из китайских модулей своими руками. Здесь представлены два варианта регулируемых блоков питания: полноразмерный “всё-в-одном” с мощностью около 100 Ватт и размерами корпуса 170х120х45 мм, а также мини-версия с отдельным блоком питания, мощностью 50 Ватт (100 Ватт пик), и компактным корпусом 100х60х25 мм. Оба проекта имеют регулируемое напряжение, регулируемый ток (ограничение по току), вольтметр и амперметр. Делитесь своими вариантами исполнения в теме проекта в нашем сообществе!