В электрической схеме автомобиля часто используется стабилизатор напряжения на 12 вольт. Необходимость его установки объясняется тем, что автомобильные блоки питания (аккумулятор и генератор) различных 12-вольтовых электроприборов вырабатывают постоянный ток напряжением от 12,5 до 14 В. Эти большие колебания могут привести к выходу из строя и выходу из строя чувствительных и дорогие светодиодные ленты, противотуманки, магнитолы. Также, помимо автомобильных электросистем, такие устройства используются в 12-вольтовых блоках питания, способных понижать и преобразовывать переменный ток от домашней электросети в постоянный, более подходящий для ряда устройств.
Блок питания своими руками 12 вольт
Область применения
Источники питания с вторичным напряжением 12 вольт импульсного типа применяются для подключения к бытовой электросети:
• персональные компьютеры различных типов – для зарядки их аккумуляторов и работы напрямую от сети;
• для зарядки электронных устройств, в том числе сотовых телефонов и смартфонов, плееров и видеокамер, а также других устройств, в конструкции которых предусмотрены аккумуляторные батареи;
• для зарядки переносного ручного электроинструмента: шуруповерта, болгарки и т.п;
• для подключения светодиодных осветительных приборов (светильников и светодиодных лент);
• для использования других устройств, требующих работы от сети постоянного тока напряжением 12 В и силой до 5 ампер: автомагнитолы или автомобильного приемника в доме или гараже.
Принципиальная схема и принцип работы
Принципиальная схема и принцип работы зависят от типа устройства, а потому необходимо рассмотреть их отдельно:
• Трансформатор питания.
Блок питания аналогового типа имеет в своей схеме понижающий трансформатор, обеспечивающий величину вторичного напряжения в заданных значениях, и диодный мост, служащий для его выпрямления. Простейшая схема такого устройства выглядит следующим образом:
• Импульсный источник питания.
Инверторный тип БП работает за счет электронных компонентов, включенных в схему устройства. Сетевое напряжение подается на входной диодный мост, а его пики сглаживаются установленными конденсаторами. После этого сигнал преобразуется в другие элементы схемы (транзисторы, микросхемы, тиристоры и др.) и подается на импульсный трансформатор.
Трансформаторы этого типа изготавливаются на основе ферромагнитных материалов, поэтому имеют малые габаритные размеры, что позволяет минимизировать размеры блока питания. Полученное после трансформации напряжение поступает на нагрузку (выходы блока питания). Этот тип источника питания называется схемой гальванической развязки.
Существуют силовые цепи без применения гальванической связи. В этом случае входной сигнал сразу подается на фильтр нижних частот.
Расчет блока питания на 12 В
Мощность блока питания является одной из основных технических характеристик, определяющих возможность подключения к нему той или иной нагрузки. Поэтому мощность можно рассчитать по-разному:
Для персонального компьютера.
Если вам необходимо определить мощность блока питания персонального компьютера, вам необходимо знать мощность всех элементов устройств, входящих в ваш комплект. Это непростая задача, поэтому существуют специальные программы и онлайн-калькуляторы, которые используются для выполнения такого расчета. Вот некоторые из них:
Диоды для питания
Для выпрямления переменного напряжения бытовой электросети в цепях блоков питания и других электронных устройств применяют диоды, собранные по мостовой схеме. Схематически полупроводниковый диод выглядит так.
Для устройства диодного моста используются 4 однотипных диода, которые соединяются определенным образом, как показано на следующей схеме. Их технические характеристики должны соответствовать величине протекающего через них тока, а также величине допустимого обратного напряжения.
Проверка радио
Для проверки моста нужно взять цифровое устройство и перевести его в режим прозвонки диодов. На мультиметре этому режиму соответствует символ диода. Черный щуп подключается к тестеру в гнездо COM, а красный — в V/Ω. Суть управления заключается в непрерывности переходов. Если за выход № 1 принять положительный электрод прибора, за № 2 и 3 принять входы для переменного сигнала, а за № 4 принять отрицательный вывод, то испытание можно провести в следующем заказ:
- Прикоснитесь к первому контакту черным щупом, а к третьему — красным. На дисплее тестера должно загореться трехзначное число, обозначающее сопротивление перехода. При смене полярности на экране должна появиться единица (бесконечность).
- Коснитесь третьего контакта красным щупом, а четвертого — черным. Тестер должен показывать бесконечность, а при смене полярности должно появляться трехзначное число.
- Черный провод подключается к первой ноге, а красный провод подключается ко второй ноге. Прибор должен показать сопротивление перехода, при смене полярности — обрыв.
- К третьей розетке подключается красный провод, к четвертой – черный провод. Переход не должен вызывать. При изменении положения выводов тестер должен показывать сопротивление.
Если все четыре пункта соблюдены, можно считать, что выпрямитель собран правильно и находится в рабочем состоянии. При этом таким способом можно проверить любой полупроводниковый мост.
Проверка здоровья
Когда блок питания собран, нужно его проверить, для этого:
• к выходу источника питания подключена нагрузка;
• Блок питания подключен к электрической сети.
Если подключенная нагрузка исправна: светодиодные лампы излучают свет, приборы и инструменты заряжаются, а другое оборудование работает, значит, установка прошла успешно. Еще одним способом изготовления блока питания является размещение всех элементов устройства на DIN-рейке.
DIN-рейка представляет собой профилированную металлическую полосу, предназначенную для крепления электроприборов и элементов электрических цепей.
При использовании DIN-рейки нет необходимости изготавливать монтажную пластину, но конструкция получается более громоздкой, так как соединение между элементами схемы должно осуществляться с помощью соединительных кабелей.
Монтажные элементы
По окончании гравировки плата промывается, снимается защита дорожек и обезжиривается. Очень тонким сверлом пробивает отверстия в доске для элементов. Затем элементы вставляются в отверстия и припаиваются к дорожкам, после чего дорожки залуживаются оловом.
Источник: instаnkо.ru