Как сделать выпрямитель на 12 вольт своими руками

Выпрямитель 12 вольт 20 ампер делаем сами. Диодный мост

Во многих электронных приборах, работающих при переменном токе в 220 вольт устанавливаются диодные мосты. Схема диодного моста на 12 вольт позволяет эффективно выполнять функцию по выпрямлению переменного тока. Это связано с тем, что для работы большинства приборов используется постоянный ток.

Как работает диодный мост

Переменный ток, имеющий определенную меняющуюся частоту, подается на входные контакты моста. На выходах с положительным и отрицательным значением образуется однополярный ток, обладающий повышенной пульсацией, значительно превышающей частоту тока, подаваемого на вход.

Появляющиеся пульсации нужно обязательно убрать, иначе электронная схема не сможет нормально работать. Поэтому, в схеме присутствуют специальные фильтры, представляющие собой электролитические с большой емкостью.

Сама сборка моста состоит из четырех диодов с одинаковыми параметрами. Они соединены в общую схему и размещаются в общем корпусе.

Диодный мост имеет четыре вывода. К двум из них подключается переменное напряжение, а два остальных являются положительным и отрицательным выводом пульсирующего выпрямленного напряжения.

Выпрямительный мост в виде диодной сборки обладает существенными технологическими преимуществами. Таким образом, на печатную плату устанавливается сразу одна монолитная деталь. Во время эксплуатации, для всех диодов обеспечивается одинаковый тепловой режим. Стоимость общей сборки ниже четырех диодов в отдельности. Однако, данная деталь имеет серьезный недостаток. При выходе из строя хотя-бы одного диода, вся сборка подлежит замене. При желании, любая общая схема может быть заменена четырьмя отдельными деталями.

Применение диодных мостов

В любых приборах и электронике, для питания которых используется переменный электрический ток, присутствует схема диодного моста на 12 вольт. Ее используют не только в трансформаторных, но и в импульсных выпрямителях. Наиболее характерным импульсным блоком является блок питания компьютера.

Кроме того диодные мосты применяются в люминесцентных компактных лампах или в энергосберегающих лампах. Они дают очень хороший эффект при использовании их в пускорегулирующих электронных аппаратах. Широко применяются и во всех моделях современных аппаратов.

Как сделать диодный мост

Итак, дорогие мои, мы собрали нашу схемку и пришло время ее проверить, испытать и нарадоваться сему счастью. На очереди у нас — подключение схемы к источнику питания. Приступим. На батарейках, аккумуляторах и прочих прибамбасах питания мы останавливаться не будем, перейдем сразу к сетевым источникам питания. Здесь рассмотрим существующие схемы выпрямления, как они работают и что умеют. Для опытов нам потребуется однофазное (дома из розетки) напряжение и соответствующие детальки. Трехфазные выпрямители используются в промышленности, мы их рассматривать также не будем. Вот электриками вырастете — тогда пожалуйста.

Источник питания состоит из нескольких самых важных деталей: Сетевой трансформатор — на схеме обозначается похожим как на рисунке,

Выпрямитель — его обозначение может быть различным. Выпрямитель состоит из одного, двух или четырех диодов, смотря какой выпрямитель. Сейчас будем разбираться.

а) — простой диод.
б) — диодный мост. Состоит из четырех диодов, включенных как на рисунке.
в) — тот же диодный мост, только для краткости нарисован попроще. Назначения контактов такие же, как у моста под буквой б).

Конденсатор фильтра. Эта штука неизменна и во времени, и в пространстве, обозначается так:

Обозначений у конденсатора много, столько же, сколько в мире систем обозначений. Но в общем они все похожи. Не запутаемся. И для понятности нарисуем нагрузку, обозначим ее как Rl — сопротивление нагрузки. Это и есть наша схема. Также будем обрисовывать контакты источника питания, к которым эту нагрузку мы будем подключать.

Далее — пара-тройка постулатов.
— Выходное напряжение определяется как Uпост = U*1.41. То есть если на обмотке мы имеем 10вольт переменного напряжения, то на конденсаторе и на нагрузке мы получим 14,1В. Примерно так.
— Под нагрузкой напряжение немного проседает, а насколько — зависит от конструкции трансформатора, его мощности и емкости конденсатора.
— Выпрямительные диоды должны быть на ток в 1,5-2 раза больше необходимого. Для запаса. Если диод предназначен для установки на радиатор (с гайкой или отверстие под болт), то на токе более 2-3А его нужно ставить на радиатор.

Так же напомню, что же такое двуполярное напряжение. Если кто-то подзабыл. Берем две батарейки и соединяем их последовательно. Среднюю точку, то есть точку соединения батареек, назовем общей точкой. В народе она известна так же как масса, земля, корпус, общий провод. Буржуи ее называют GND (ground — земля), часто ее обозначают как 0V (ноль вольт). К этому проводу подключаются вольтметры и осциллографы, относительно нее на схемы подаются входные сигналы и снимаются выходные. Потому и название ее — общий провод. Так вот, если подключим тестер черным проводом в эту точку и будем мерить напряжение на батарейках, то на одной батарейке тестер покажет плюс1,5вольта, а на другой — минус1,5вольта. Вот это напряжение +/-1,5В и называется двуполярным. Обе полярности, то есть и плюс, и минус, обязательно должны быть равными. То есть +/-12, +/-36В, +/-50 и т.д. Признак двуполярного напряжения — если от схемы к блоку питания идут три провода (плюс, общий, минус). Но не всегда так — если мы видим, что схема питается напряжением +12 и -5, то такое питание называется двухуровневым, но проводов к блоку питания будет все равно три. Ну и если на схему идут целых четыре напряжения, например +/-15 и +/-36, то это питание назовем просто — двуполярным двухуровневым.

Ну а теперь к делу.

1. Мостовая схема выпрямления.
Самая распространенная схема. Позволяет получить однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Схема обладает минимальными пульсациями напряжения и несложная в конструкции.

2. Однополупериодная схема.
Так же, как и мостовая, готовит нам однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Разница лишь в том, что у этой схемы удвоенные пульсации по сравнению с мостовой, но один диод вместо четырех сильно упрощает схему. Используется при небольших токах нагрузки, и только с трансформатором, намного большим мощности нагрузки, т.к. такой выпрямитель вызывает одностороннее перемагничивание трансформатора.

3. Двухполупериодная со средней точкой.
Два диода и две обмотки (или одна обмотка со средней точкой) будут питать нас малопульсирующим напряжением, плюс ко всему мы получим меньшие потери в сравнении с мостовой схемой, потому что у нас 2 диода вместо четырех.

4. Мостовая схема двуполярного выпрямителя.
Для многих — наболевшая тема. У нас есть две обмотки (или одна со средней точкой), мы с них снимаем два одинаковых напряжения. Они будут равны, пульсации будут малыми, так как схема мостовая, напряжения на каждом конденсаторе считается как напряжение на каждой обмотке помножить на корень из двух — всё, как обычно. Провод от средней точки обмоток выравнивает напряжения на конденсаторах, если нагрузки по плюсу и по минусу будут разными.

5. Схема с удвоением напряжения.
Это две однополупериодные схемы, но с диодами, включенными по разному. Применяется, если нам надо получить удвоенное напряжение. Напряжение на каждом конденсаторе будет определяться по нашей формуле, а суммарное напряжение на них будет удвоенным. Как и у однополупериодной схемы, у этой так же большие пульсации. В ней можно усмотреть двуполярный выход — если среднюю точку конденсаторов назвать землей, то получается как в случае с батарейками, присмотритесь. Но много мощности с такой схемы не снять.

6. Получение разнополярного напряжения из двух выпрямителей.
Совсем не обязательно, чтобы это были одинаковые блоки питания — они могут быть как разными по напряжению, так и разными по мощности. Например, если наша схема по +12вольтам потребляет 1А, а по -5вольтам — 0,5А, то нам и нужны два блока питания — +12В 1А и -5В 0,5А. Так же можно соединить два одинаковых выпрямителя, чтобы получить двуполярное напряжение, например, для питания усилителя.

7. Параллельное соединение одинаковых выпрямителей.
Оно нам дает то же самое напряжение, только с удвоенным током. Если мы соединим два выпрямителя, то у нас будет двойное увеличение тока, три — тройное и т.д.

Ну а если вам, дорогие мои, всё понятно, то задам, пожалуй, домашнее задание. Формула для расчета емкости конденсатора фильтра для двухполупериодного выпрямителя:

Для однополупериодного выпрямителя формула несколько отличается:

Двойка в знаменателе — число «тактов» выпрямления. Для трехфазного выпрямителя в знаменателе будет стоять тройка.

Во всех формулах переменные обзываются так:
Cф — емкость конденсатора фильтра, мкФ
Ро — выходная мощность, Вт
U — выходное выпрямленное напряжение, В
f — частота переменного напряжения, Гц
dU — размах пульсаций, В

Для справки — допустимые пульсации:
Микрофонные усилители — 0,001. 0,01%
Цифровая техника — пульсации 0,1. 1%
Усилители мощности — пульсации нагруженного блока питания 1. 10% в зависимости от качества усилителя.

Эти две формулы справедливы для выпрямителей напряжения частотой до 30кГц. На бОльших частотах электролитические конденсаторы теряют свою эффективность, и выпрямитель рассчитывается немного не так. Но это уже другая тема.

Мост бывает через реку, через овраг, а также через дорогу. Но приходилось ли Вам слышать словосочетание «диодный мост»? Что за такой мост? А вот на этот вопрос мы с вами попробуем найти ответ.

Словосочетание «диодный мост» образуется от слова «диод». Получается, диодный мост должен состоять из диодов. Но если в диодном мосту есть диоды, значит, в одном направлении диод будет пропускать электрический ток, а в другом нет. Это свойство диодов мы использовали, чтобы определить их работоспособность. Кто не помнит, как мы это делали, тогда вам сюда . Поэтому мост из диодов используется, чтобы из переменного напряжение получать постоянное напряжение.

А вот и схема диодного моста:

Иногда в схемах его обозначают и так:

Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Но чтобы схемка диодного моста заработала, мы должны правильно соединить диоды, и правильно подать на них переменное напряжение. Слева мы видим два значка «~». На эти два вывода мы подаем переменное напряжение, а снимаем постоянное напряжение с других двух выводов: с плюса и минуса.

Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно. Давайте рассмотрим рисунок:

Переменное напряжение изменяется со временем. Диод пропускает через себя напряжение только тогда, когда напряжение выше нуля, когда же оно становится ниже нуля, диод запирается. Думаю все элементарно и просто. Диод срезает отрицательную полуволну, оставляя только положительную полуволну, что мы и видим на рисунке выше. А вся прелесть этой немудреной схемки состоит в том, что мы получаем постоянное напряжение из переменного. Вся проблема в том, что мы теряем половину мощности переменного напряжения. Ее тупо срезает диод.

Чтобы исправить эту ситуацию, была разработана схемка диодного моста. Диодный мост «переворачивает» отрицательную полуволну, превращая ее в положительную полуволну. Тем самым мощность у нас сохраняется. Прекрасно не правда ли?

На выходе диодного моста у нас появляется постоянное пульсирующее напряжение с частой в два раза больше, чем частота сети: 100 Гц.

Думаю, не надо писать, как работает схема, Вам все равно это не пригодится, главное запомнить, куда цепляется переменное напряжение, а откуда выходит постоянное пульсирующее напряжение.

Давайте же на практике рассмотрим, как работает диод и диодный мост.

Для начала возьмем диод.

Я его выпаял из блока питания компа. Катод можно легко узнать по полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220 Вольт трансформирует 12 Вольт. Кто не знает как он это делает, можете прочитать статью устройство трансформатора .

На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной снимаем 12 Вольт. Мультик показывает чуть больше, так как ко вторичной обмотке не подцеплена никакая нагрузка. Трансформатор работает на так называемом «холостом ходу».

Давайте же расмотрим осциллограмму, которая идет со вторичной обмотки транса. Максимальную амплитуду напряжение нетрудно посчитать. Если не помните как расчитать, можно глянуть статейку Осциллограф. Основы эксплуатации . 3,3х5= 16.5В — это максимальное значение напряжения. А если разделить максимальное значение амплитуда на корень из двух, то получим где то 11.8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения . Осцилл не врет, все ОК.

Еще раз повторюсь, можно было использовать и 220 Вольт, но 220 Вольт — это не шутки, поэтому я и понизил переменное напряжение.

Припаяем к одному концу вторичной обмотки транса наш диод.

Цепляемся снова щупами осцилла

Смотрим на осцилл

А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Диод оставил только верхнюю часть, то есть та, которая положительная. А раз он срезал нижнюю часть, то он следовательно срезал и мощность.

Находим еще три таких диода и спаиваем диодный мост.

Цепляемся ко вторичной обмотке транса по схеме диодного моста.

С двух других концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупами осцилла и смотрим на осцилл.

Вот, теперь порядок, и мощность у нас никуда не пропала:-).

Чтобы не замарачиваться с диодами, разработчики все четыре диода вместили в один корпус. В результате получился очень компактный и удобный диодный мост. Думаю, вы догадаетесь, где импортный, а где советский))).

А вот и советский:

А как Вы догадались? 🙂 Например, на советском диодном мосте, показаны контакты, на которые надо подавать переменное напряжение (значком » ~ «), и показаны контакты, с которых надо снимать постоянное пульсирующее напряжение («+» и «-«).

Давайте проверим импортный диодный мост. Для этого цепляем два его контакта к переменке, а с двух других контактов снимаем показания на осцилл.

А вот и осциллограмма:

Значит импортный диодный мостик работает чики-пуки.

В заключении хотелось бы добавить, что диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая кушает напряжение из сети, будь то простой телевизор или даже зарядка для сотового телефона. Проверяются диодный мост исправностью всех его диодов.

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост — схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость.

Принцип действия полупроводникового диода

Название описываемого устройства ясно указывает, что эта конструкция состоит из диодов — полупроводниковых приборов, хорошо проводящих электричество в одном направлении и практически не проводящих его в противоположную сторону. Изображение этого прибора (VD1) на принципиальных схемах приведено на рис. 2в. Когда ток по нему течет в прямом направлении — от анода (слева) к катоду (справа), сопротивление его мало. При изменении направления тока на противоположное сопротивление диода многократно возрастает. В этом случае через него течет мало отличающийся от нуля обратный ток.

Поэтому при подаче на цепочку, содержащую диод, переменного напряжения U вх (левый график), электричество через нагрузку течет только в течение положительных полупериодов, когда к аноду приложено положительное напряжение. Отрицательные полупериоды «срезаются», и ток в сопротивлении нагрузки в это время практически отсутствует.

Строго говоря, выходное напряжение U вых (правый график) является не постоянным, хотя и течет в одном направлении, а пульсирующим. Нетрудно понять, что количество его импульсов (пульсаций) за одну секунду равно 50. Это не всегда допустимо, но пульсации можно сгладить, если подсоединить параллельно нагрузке конденсатор, имеющий достаточно большую емкость. Заряжаясь во время импульсов напряжения, в промежутках между ними конденсатор разряжается на сопротивление нагрузки. Пульсации сглаживаются, а напряжение становится близким к постоянному.

Изготовленный в соответствии в этой схемой выпрямитель называется однополупериодным, поскольку в нем используется лишь один полупериод выпрямленного напряжения. Наиболее существенные недостатки такого выпрямителя следующие:

• повышенная степень пульсаций выпрямленного напряжения;
• низкий КПД;
• большой вес трансформатора и его нерациональное использование.

Поэтому применяются такие схемы только для питания устройств малой мощности. Для исправления этой нежелательной ситуации разработаны двухполупериодные выпрямители, которые превращают отрицательные полуволны в положительные. Сделать это можно по-разному, но самый простой способ — использование диодного моста.

Рис. 2

Диодный мост — схема двухполупериодного выпрямления, содержащая 4 диода вместо одного (рис. 2в). В каждом полупериоде два из них открыты и пропускают электричество в прямом направлении, а два других закрыты, и ток через них не течет. Во время положительного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD1, а отрицательное — к катоду VD3. В результате оба этих диода открыты, а VD2 и VD4 — закрыты.

Во время отрицательного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD2, а отрицательное — к катоду VD4. Эти два диода открываются, а открытые во время предыдущего полупериода закрываются. Ток через сопротивление нагрузки течет в том же направлении. В сравнении с однополупериодным выпрямителем количество пульсаций возрастает вдвое. Результат — более высокая степень сглаживания при той же емкости конденсатора фильтра, увеличение КПД используемого в выпрямителе трансформатора.

Диодный мост может быть не только собран из отдельных элементов, но и изготовлен как монолитная конструкция (диодная сборка). Ее легче монтировать, а диоды обычно подобраны по параметрам. Немаловажно и то, что они работают в одинаковых тепловых режимах. Недостаток диодного моста — необходимость замены всей сборки при выходе из строя даже одного диода.

Еще ближе к постоянному будет пульсирующий выпрямленный ток, который позволяет получить трехфазный диодный мост. Его вход подключается к источнику трехфазного переменного тока (генератору или трансформатору), а напряжение на выходе почти не отличается от постоянного, и сгладить его еще проще, чем после двухполупериодного выпрямления.

Выпрямитель на основе диодного моста

Схема двухполупериодного выпрямителя на основе диодного моста, пригодная для сборки своими руками, изображена на рис. 3а. Выпрямлению подвергается напряжение, снимаемое со вторичной понижающей обмотки трансформатора Т. Для этого нужно подключить диодный мост к трансформатору.

Пульсирующее выпрямленное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором С, имеющим достаточно большую емкость — обычно порядка нескольких тысяч мкФ. Резистор R играет роль нагрузки выпрямителя на холостом ходу. В таком режиме конденсатор С заряжается до амплитудного значения, которое в 1,4 (корень из двух) раза выше действующего значения напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора.

С ростом нагрузки выходное напряжение уменьшается. Избавиться от этого недостатка можно, подключив к выходу выпрямителя простейший транзисторный стабилизатор. На принципиальных схемах изображение диодного моста часто упрощают. На рис. 3б показано, как еще может быть изображен соответствующий фрагмент на рис. 3а.

Следует заметить, что, хотя прямое сопротивление диодов невелико, тем не менее, оно отлично от нуля. По этой причине они нагреваются в соответствии с законом Джоуля-Ленца тем сильнее, чем больше величина тока, протекающего по цепи. Для предотвращения перегрева мощные диоды часто устанавливаются на теплоотводах (радиаторах).

Диодный мост — это практически обязательный элемент любого электронного устройства, питающегося от сети, будь то компьютер или выпрямитель для зарядки мобильного телефона.

Простейший Выпрямитель на 12 Вольт Своими Руками 2 при помощи резистора

Схема диодного моста состоит из правильно соединенных четырех диодов, а чтобы эта схема была работоспособной, к ней нужно правильно подключить переменное напряжение.

На схеме, как и на корпусе моста две точки для подачи переменного напряжения обозначены значком «~». А с двух других проводов или выходов, плюса и минуса, снимается постоянное напряжение.

Теоретически, сделать из переменного напряжения постоянное можно и одним диодом, но для практики такое выпрямление не желательно. Как известно диод пропускает напряжение, только превышающее ноль, в противоположном случае диод заперт, а переменное напряжение изменяет свою величину в течение времени. Вроде бы все понятно.

Но получается, что при таком методе получения из переменного напряжения постоянный ток, по этой «замечательной» схеме, диод оставляет только положительную полуволну, а отрицательную срезает. Вместе с ней он просто срезает половину мощности тока переменного напряжения. Такая потеря мощности — главный недостаток выпрямления тока одним диодом.

Вышеописанную ситуацию исправляет диодный мост схема которого разрабатывалась специально для того, чтобы отрицательную полуволну перевернуть. Получиться вторая положительная полуволна и вся мощность электрического тока будет сохранена. В результате диодный мост подает постоянный ток, с напряжением, пульсирующем в два раза большей частотой, чем частота сети переменного тока.

Уверен, схема в особом описании не нуждается, главное помнить, куда подключать переменное напряжение, а откуда получают постоянный ток. Теперь давайте посмотрим на работу диода и диодного моста на практике. На корпусе диода, практически любого производителя, катод помечен точкой или полоской. Для безопасности экспериментов используем трансформатор, выдающий двенадцать вольт.

На осциллографе видно, что максимальная амплитуда 16 с половиной вольт, следовательно, простые расчеты (делим на корень из двух максимальное амплитудное значение) говорят, что действующее напряжение имеет значение 11.8 В.

Теперь припаяем к проводу обмотки (вторичной, естественно) трансформатора диод и измеряем осциллографом. Видно, как диод срезал нижнюю, отрицательную часть графика напряжения. Соответственно, потерялась и половина мощности.

Теперь возьмем еще три таких же диода и собираем диодный мост. Подключаем к обмотке трансформатора диодный мост, там, где вход для переменного тока, а с двух оставшихся точек снимаем щупами прибора постоянное напряжение. Смотрим на осциллограф и видим на экране пульсирующее напряжение, но без потери мощности.

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов 12/24 В

Знакомые с автобазы маршрутных микроавтобусов попросили сделать зарядное устройство для зарядки аккумуляторов 12 В и 24 В. Поскольку пользоваться им будут абсолютно неподготовленные люди, решено сделать его устойчивой к ошибкам от далёких от электроники юзерам.

Просмотрев несколько разных схем с сайта 2Схемы обнаружилось, что бессмысленно делать какую-то автоматику и электронику. Выпрямитель должен просто давать правильное напряжение и, при необходимости, оптимальный ток. Что как раз нужно автомобильным аккумуляторам.

Схема выпрямителя для АКБ на 12 и 24 В

В общем конструкция тривиальна. Трансформатор, выключатель, диодный мост, светодиоды, амперметр, реле, кнопка. Вот и всё.

Как действует зарядное устройство

Нажмите кнопку СТАРТ, чтобы подать напряжение на трансформатор. Это приводит в действие реле Pk, которое соединит контакты, подключенные параллельно кнопке START. Цепь зафиксируется и проводит до тех пор, пока на катушке реле есть напряжение.

Реле действует как “защита от дурака”, такая как случайное замыкание и постоянная перегрузка выпрямителя. Короткое замыкание или большой ток вызывают падение напряжения и реле размыкается, отключая источник питания трансформатор и защищая выпрямитель от повреждения.

Далее тут есть переключатель напряжения в сочетании со светодиодами, которые информируют о текущем напряжении на выходе. Можно было соединить две обмотки параллельно и тогда выходной ток был бы больше, но в наличии был переключатель только однополюсный. Конечно вы можете сделать такую модификацию либо использовать другой трансформатор и получать разные напряжения, например 6 В и 12 В. Нужно только впаять другое реле и светодиоды.

Полезное на сайте:
Преобразователь напряжения 12-5В своими руками

Выходные напряжения 14 В и 28 В. Ток – 3,5 А или чуть выше. Понадобилось всего 5 часов, чтобы собрать и запустить его (с перерывом на обед). Передняя панель напечатана на белой клейкой бумаге для струйной печати.

Аккумулятор должен заряжаться током 1/10 от его емкости, то есть 45 Ач – 4,5 А. Что подразумевает полное время зарядки 10 часов. Полная разрядка кислотной батареи окажет большое влияние на ее работу.

Конечно ошибкой является отсутствие предохранителя на выходе выпрямителя, который защитил бы АКБ в случае пробоя моста. Кроме того, сетевой предохранитель следует обязательно размещать на обмотке.

Что касается отсутствия регулирования тока. Вероятно оно и не нужно при такой текущей эффективности. Максимальный ток составляет 3,5 А, то есть можете легко зарядить авто аккумулятор 36 Ач и выше. Перегрузка тоже не угроза, потому что напряжение низкое и ток будет падать с ростом напряжения. Естественно заряжая аккумулятор не забывайте, что он подключен (автомата тут нет).

Понятно что в идеале зарядный ток должен быть установлен на уровне 10% емкости аккумулятора (например 100 Ач – это 10 A зарядный ток или 50 Ач – это зарядный ток 5 А), после этого зарядное напряжение не должно превышать 13,8 В во время обычной зарядки, а на ускоренном третьем напряжении 15 В должен быть автоматический выключатель зарядки, когда зарядный ток достигает небольшого значения на конечной стадии зарядки и зависит от емкости аккумулятора и его температуры, ну и должно быть защищено от короткого замыкания и перегрузки, но это всё уже из области совсем других ЗУ.

Полезное на сайте:
Трехфазный сварочный аппарат на 400 Ампер

Если трансформатор на напряжение 20 В, то будет ток намного больше, чем 10 А, а если 10 В, ток, вероятно, вообще не будет течь. Для зарядки батареи обычно достаточно 5 А. Помните еще одну вещь: чем больше ток, который заряжаете АКБ, тем быстрее придётся заменить его новым!

Схема защиты зарядного

Самая простая система защиты может быть выполнена на нескольких радиоэлементах. Реле с контактным током, превышающим зарядный ток (например 16 А) – катушка на 5-9 В постоянного тока. Диод – 1 А, резистор Р – в 5 раз больше, чем сопротивление катушки реле. Конденсатор С – например 220 мкФ 25 В. Конечно у схемы есть недостаток – после отсоединения аккумулятора реле продолжает работать, пока не отключится электропитание.

Можно использовать два решения. Сначала установите дополнительный выпрямительный диод в направлении противоположном «стабилитрону» в цепи катушки реле. Второе решение состоит в том, чтобы поставить выпрямительный диод в противоположном направлении вместо «стабилитрона», а светодиод также обратно плюс резистор и использовать его как знак обратного подключения батареи.

Также советую использовать диоды Шотки, например, от блока питания компьютера. Эти диоды выделяют меньше тепла чем обычные. Дальнейшее снижение потерь мощности в выпрямителе может быть достигнуто с помощью трансформатора с симметричной (двойной) вторичной обмоткой. Трансформатор тут на 50 Вт, нельзя ожидать от него многого, но он всё-же делает свою работу уже долгое время.

Схема блока питания на 12 вольт: поэтапная инструкция, как сделать выпрямитель и простейший блок питания своими руками (73 фото)

Для многих проектов электроники и ремонтных работ может потребоваться блок питания на 12 вольт. Купить готовый блок питания в магазине может быть дорого, поэтому многие энтузиасты и электронщики решают создать собственный блок питания своими руками.

Сделать блок питания на 12 вольт своими руками довольно просто, даже для новичков в электронике, и может сэкономить деньги и время при проведении проектов.

Схемы самодельного блока питания на 12 вольт

Существует несколько простых схем самодельного блока питания на 12 вольт. Ниже представлены две наиболее распространенные схемы:

Схема на основе трансформатора и мостового выпрямителя

• Необходимые компоненты: трансформатор, мостовой выпрямитель, конденсатор, регулируемый резистор, стабилитрон.
• Подключите первичную обмотку трансформатора к сети переменного тока.
• Подключите вторичную обмотку трансформатора к мостовому выпрямителю.
• Подключите конденсатор к выходу мостового выпрямителя.
• Подключите регулируемый резистор и стабилитрон для стабилизации выходного напряжения.

Схема на основе импульсного источника питания

• Необходимые компоненты: импульсный источник питания, конденсатор, регулируемый резистор, стабилитрон.
• Подключите импульсный источник питания к сети переменного тока.
• Подключите конденсатор к выходу импульсного источника питания.
• Подключите регулируемый резистор и стабилитрон для стабилизации выходного напряжения.

Обе схемы довольно просты в исполнении и не требуют большого количества деталей. Однако, при работе с электричеством, необходимо соблюдать меры безопасности и следовать инструкциям точно.

Трансформаторный регулируемый блок питания с симисторным регулятором

Для изготовления трансформаторного регулируемого блока питания на 12 вольт с симисторным регулятором потребуется следующее оборудование и материалы:

• трансформатор с напряжением вторичной обмотки 12 вольт и мощностью не менее 50 ватт;
• мостовой выпрямитель на 10-12 ампер;
• большой электролитический конденсатор емкостью 4700 мкФ и напряжением не менее 25 вольт;
• симистор на 10-12 ампер;
• два предохранителя на 2-3 ампера;
• термостат;
• радиатор для симистора;
• провода, розетки, корпус и прочие мелочи.

Инструкция по сборке:

1. Соберите мостовой выпрямитель, подключив к нему вторичную обмотку трансформатора.
2. Подключите к выходу мостового выпрямителя большой электролитический конденсатор.
3. Подключите к конденсатору симистор, предохранители и термостат.
4. Установите симистор на радиатор и закрепите его.
5. Подключите все оставшиеся элементы схемы, следуя схематической диаграмме.
6. Установите блок питания в корпус и закрепите все элементы внутри корпуса.
7. Проверьте работу блока питания, подключив его к сети и измерив выходное напряжение.

Таким образом, собрав трансформаторный регулируемый блок питания на 12 вольт с симисторным регулятором своими руками, можно получить удобный и надежный источник питания для различных электронных устройств.

Схемы регуляторов напряжения и тока на линейных регуляторах LMxxx

Линейные регуляторы LMxxx — это популярные интегральные микросхемы, которые широко используются для построения простых схем блоков питания. С помощью LMxxx можно построить как регулятор напряжения, так и регулятор тока. Ниже приведены простые схемы регуляторов напряжения и тока на линейных регуляторах LMxxx.

Регулятор напряжения на LM317

Эта схема позволяет получить выходное напряжение в диапазоне от 1,2 В до 37 В. Для установки нужного выходного напряжения необходимо подобрать соответствующие резисторы R1 и R2 по следующей формуле:

Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)

Регулятор тока на LM317

Эта схема позволяет установить максимальный выходной ток, который будет постоянным при изменении нагрузки. Для установки нужного выходного тока необходимо подобрать резистор R1 по следующей формуле:

Регулятор напряжения на LM7805

Эта схема позволяет получить выходное напряжение в 5 В. Для установки другого выходного напряжения можно использовать резисторы R1 и R2 по следующей формуле:

Vout = 5 * (1 + R2/R1)

Регулятор тока на LM7805

Эта схема позволяет установить максимальный выходной ток, который будет постоянным при изменении нагрузки. Для установки нужного выходного тока необходимо подобрать резистор R1 по следующей формуле:

Линейный регулятор напряжения для блока питания

Для создания линейного регулятора напряжения для блока питания на базе микросхемы LM317 потребуются следующие компоненты:

• Микросхема LM317;
• Резисторы (R1 — 240 Ом, R2 — 1 кОм, R3 — 240 Ом);
• Электролитический конденсатор С1 (47 мкФ, 35 В);
• Диод D1 (1N4007);
• Выходной разъем.

Пайка компонентов

На пустую макетную плату паяем компоненты согласно схеме, следя за правильностью соединений. Обратите внимание на правильную полярность электролитического конденсатора С1 и диода D1.

Подключение входного и выходного напряжения

Подключаем входное напряжение к выводам IN+ и IN-, а выходное — к выводам OUT+ и OUT-.

Регулировка напряжения

Для регулировки выходного напряжения необходимо использовать потенциометр R2. При необходимости, выходное напряжение можно измерить с помощью вольтметра.

Важно помнить, что максимальное выходное напряжение должно быть не более, чем на 1.5 В выше входного напряжения. Также, следует учитывать тепловые потери и не перегружать микросхему, так как это может привести к ее повреждению.

Собрав и протестировав блок питания, можно использовать его для питания различных электронных устройств.

Регулятор тока для блока питания

Регулятор тока для блока питания позволяет ограничить ток, поставляемый на потребителя. Рассмотрим пошаговую инструкцию по созданию регулятора тока на базе линейного регулятора LM317.

Для сборки понадобятся

• Линейный регулятор напряжения LM317;
• Резисторы (1 кОм, 220 Ом);
• Потенциометр на 5 кОм;
• Конденсаторы (1 мкФ, 100 мкФ);
• Транзистор TIP41C или аналогичный;
• Радиатор для транзистора;
• Клеммы для подключения потребителя.

Соберите схему, следуя указаниям на схематической диаграмме

1. Проведите монтаж схемы на печатной плате или на макетной плате.
2. Подключите клеммы для подключения потребителя.
3. Подключите источник питания к входу Vin.
4. Проверьте работу регулятора тока, изменяя положение потенциометра.

Этот самодельный регулятор тока можно использовать в качестве блока питания для различных электронных устройств, таких как светодиодные лампы, моторы и другие устройства, которым нужно ограничить ток потребления.

Схема блока питания на транзисторах

Блок питания на транзисторах является одним из самых распространенных видов блоков питания, используемых в различных устройствах. Схема такого блока питания включает в себя трансформатор, выпрямительную схему, фильтр, регулирующую схему и стабилизатор.

Пример схемы блока питания на транзисторах:

1. Трансформатор — преобразует входящее переменное напряжение в выходящее напряжение, необходимое для питания устройства.
2. Выпрямительная схема — выпрямляет переменное напряжение, получаемое от трансформатора, преобразуя его в пульсирующее постоянное напряжение.
3. Фильтр — сглаживает пульсации в выходном напряжении, полученном после выпрямления.
4. Регулирующая схема — регулирует напряжение на выходе блока питания.
5. Стабилизатор — стабилизирует выходное напряжение блока питания.

Данная схема может быть использована для создания блока питания с различными характеристиками и мощностями, в зависимости от требований устройства, которое будет питаться от этого блока.

Использование импульсных преобразователей

Импульсные преобразователи — это электронные устройства, которые преобразуют постоянный ток или переменный ток высокой частоты в другой уровень напряжения или тока. Они работают на основе принципа ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который позволяет управлять выходным напряжением и током.

Преимущества использования импульсных преобразователей заключаются в том, что они обладают высокой эффективностью и малыми габаритными размерами по сравнению с линейными источниками питания. Они также способны обеспечивать высокую точность регулировки выходного напряжения и тока.

Импульсные преобразователи широко используются в различных электронных устройствах, таких как компьютеры, телефоны, телевизоры и другие. Они также могут использоваться для зарядки аккумуляторов и питания светодиодов.

Понижающий импульсный преобразователь XL4016

XL4016 — это высокоэффективный импульсный преобразователь постоянного тока, который может использоваться для создания понижающего преобразователя напряжения. Он может работать с входным напряжением от 4 до 40 вольт и выходным напряжением от 1,25 до 36 вольт. Схема преобразователя включает в себя индуктивность, конденсатор, диоды, резисторы и транзисторы.

Основой преобразователя является высокочастотный трансформатор, который работает на частоте в несколько десятков килогерц. Он позволяет переводить напряжение по принципу импульсной модуляции ширины импульсов (PWM). Принцип работы основан на мгновенном изменении напряжения на выходе с помощью переключения транзистора, что позволяет изменять скорость нарастания тока в индуктивности, что в свою очередь позволяет изменять выходное напряжение.

XL4016 имеет высокую эффективность, что позволяет использовать его для создания экономичных и компактных блоков питания. Он может использоваться для питания различных устройств, таких как светодиоды, электронные часы, радиостанции и т.д.

Повышающий импульсный преобразователь XL4016

IMXL4016 (или XL4016) — это импульсный преобразователь напряжения на основе интегральной схемы, предназначенный для повышения напряжения питания от низкого уровня до высокого. Он имеет следующие характеристики:

• Входное напряжение: от 5 до 36 В
• Выходное напряжение: от 1,25 до 36 В (настраивается переменным резистором)
• Ток на выходе: до 5 А
• Эффективность: до 96%
• Частота переключения: 180 кГц
• Защита от короткого замыкания на выходе
• Защита от перегрева

Схема преобразователя включает в себя основную интегральную микросхему XL4016, мощный ключ, индуктивность и диод, а также переменный резистор для настройки выходного напряжения. Он может использоваться в различных приложениях, таких как питание светодиодов, электронных устройств, зарядных устройств для аккумуляторов и т.д.

При использовании преобразователя необходимо обеспечить достаточное охлаждение, так как он может нагреваться в процессе работы. Также следует учитывать пульсации на выходе, которые могут потребовать дополнительной фильтрации.

Импульсный преобразователь CN4015-3.1

Импульсный преобразователь CN4015-3.1 — это мощный преобразователь напряжения постоянного тока с выходным напряжением от 1,25 до 36 В и током до 5 А. Ниже перечислены основные характеристики:

• Входное напряжение: 4,5-36 В
• Выходное напряжение: 1,25-36 В
• Максимальный выходной ток: 5 А
• КПД: до 96%
• Потребляемая мощность в режиме ожидания: меньше 50 мкА
• Режимы работы: постоянный ток/переменный ток
• Защиты: от перегрузки, короткого замыкания, перегрева
• Размеры: 43 мм x 21 мм x 14 мм.

Преобразователь CN4015-3.1 имеет широкий диапазон входного напряжения и позволяет получить выходное напряжение, регулируемое с помощью потенциометра. Высокий коэффициент КПД позволяет снизить потребление электроэнергии и тепловыделение. Благодаря встроенным защитным механизмам преобразователь защищен от перегрузки, короткого замыкания и перегрева, что повышает его надежность и долговечность.

Импульсный преобразователь повышенной мощности

Импульсный преобразователь повышенной мощности (High-Power Switching Converter) — это устройство, которое используется для преобразования электрической энергии с одного уровня напряжения на другой с более высокой мощностью. Ниже приведены основные характеристики и особенности данного устройства:

• Мощность: обычно от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт и более.
• КПД: высокий КПД, обычно 90% и более.
• Напряжение: высокое выходное напряжение, часто в диапазоне от нескольких сотен вольт до нескольких киловольт.
• Ток: высокий выходной ток, обычно в диапазоне от нескольких десятков до нескольких сотен ампер.
• Использование: применяется для питания мощных электронных устройств, таких как промышленные системы автоматизации, электрические двигатели, сварочные аппараты и т.д.
• Регулирование: импульсный преобразователь повышенной мощности может быть оборудован регулировкой выходного напряжения и тока.
• Управление: некоторые импульсные преобразователи повышенной мощности могут быть управляемыми, что позволяет им регулировать выходное напряжение и ток в соответствии с требованиями конкретной задачи.

Импульсный преобразователь повышенной мощности является универсальным и мощным устройством для преобразования электрической энергии в различных промышленных приложениях, где требуется высокая мощность и выходное напряжение.

Импульсный преобразователь MDP-XP

Импульсный преобразователь MDP-XP — это высокоэффективное устройство, предназначенное для преобразования постоянного напряжения в постоянное напряжение большей или меньшей величины с высокой точностью.

• Высокая эффективность до 98%;
• Входное напряжение до 60 В;
• Выходное напряжение до 60 В;
• Выходной ток до 20 А;
• Защита от короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения;
• Широкий диапазон рабочих температур;
• Компактный размер и легкий вес;
• Высокая надежность и долговечность;
• Регулируемый выходной ток и напряжение.

Импульсные преобразователи MDP-XP широко применяются в различных областях, включая:

• Промышленную автоматизацию;
• Электронику;
• Энергетику;
• Телекоммуникации;
• Медицинские устройства;
• Автомобильную промышленность;
• Солнечные и ветряные электростанции;
• И другие области, где требуется стабильное постоянное напряжение.

Модуль питания MDP-P905

Модуль питания MDP-P905 — это импульсный преобразователь для обеспечения постоянного напряжения и тока.

Характеристики модуля питания MDP-P905:

• Входное напряжение: 100-240 В переменного тока;
• Выходное напряжение: 5 В постоянного тока;
• Выходной ток: 1 А;
• КПД: 80%;
• Рабочая температура: -20°C — +60°C;
• Защита от короткого замыкания и перегрузки;
• Размеры: 50x28x22 мм;
• Вес: 35 г.

Модуль управления MDP-M01

Модуль управления MDP-M01 — это устройство, которое обеспечивает управление работой импульсного преобразователя или блока питания. Он может использоваться в различных электронных устройствах для регулирования выходного напряжения или тока.

Характеристики модуля управления MDP-M01:

• Входное напряжение: 5 В постоянного тока;
• Выходное напряжение: 0-100% от входного напряжения;
• Максимальный выходной ток: 3 А;
• Регулировка выходного тока: да;
• Защита от перегрузки и короткого замыкания: да;
• Размеры: 42 мм x 30 мм x 17 мм.

Набор DPS5020-USB-BT для сборки лабораторного блока питания

Набор DPS5020-USB-BT — это комплект для самостоятельной сборки лабораторного блока питания. Он включает в себя плату управления и регулировки напряжения, а также дисплей и кнопки управления.

Характеристики набора DPS5020-USB-BT:

• Напряжение питания: 6-40 В
• Выходное напряжение: 0-50 В
• Ток: 0-20 А
• Мощность: до 1000 Вт
• Дисплей: TFT, цветной
• Интерфейсы: USB, Bluetooth
• Регулировка напряжения и тока
• Защита от перегрузки и короткого замыкания
• Возможность записи и чтения профилей нагрузки

Набор DPS5020-USB-BT позволяет создать высококачественный блок питания с широкими возможностями регулировки и защитой. Он подходит как для использования в лаборатории, так и в производственной сфере.

Импульсный преобразователь с дисплеем DP50V5A

Импульсный преобразователь с дисплеем DP50V5A — это устройство, предназначенное для регулирования напряжения и тока в электронных цепях. Ниже представлены его основные характеристики:

• Входное напряжение: 6-55 В постоянного тока
• Выходное напряжение: 0-50 В постоянного тока
• Выходной ток: 0-5 А
• Мощность: 250 Вт
• Дисплей: ЖК-дисплей
• Регулировка напряжения и тока
• Защита от короткого замыкания
• Режим константного напряжения и тока
• Режим генератора функций

Инструкция по переделке компьютерного блока питания в лабораторный

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный блок питания – это популярный способ получить недорогой и удобный источник питания для лабораторных нужд. Вот пошаговая инструкция по этому процессу:

1. Шаг 1: Отключите блок питания от сети.
2. Шаг 2: Откройте корпус блока питания и удалите все провода, которые не относятся к основному блоку питания. Оставьте только кабели, которые соединяют блок питания с материнской платой, дисками и устройствами.
3. Шаг 3: Проверьте наличие питания на разъеме материнской платы. Для этого включите блок питания в сеть. С помощью мультиметра проверьте напряжение на желтой и черной проводах. Оно должно быть равно 12 В. Если питание отсутствует, то замкните зеленый провод с любым черным проводом в разъеме ATX-разъема.
4. Шаг 4: Снимите крышку корпуса и удалите все кабели и разъемы, за исключением проводов, которые подают питание на основной блок питания.
5. Шаг 5: Подготовьте разъемы для лабораторного блока питания. На одном конце провода на разъеме должны быть вилки, которые позволят подключать источник питания к цепи.
6. Шаг 6: Подготовьте плату соединений. Плата должна содержать зажимы для всех проводов, подключаемых к блоку питания.
7. Шаг 7: Подключите провода от лабораторного блока питания к плате соединений.
8. Шаг 8: Подключите провода к основному блоку питания, следуя инструкции производителя.
9. Шаг 9: Закрепите плату соединений и лабораторный блок питания внутри корпуса.
10. Шаг 10: Закройте корпус блока питания и убедитесь, что все провода правильно подключены и зафиксированы.

После завершения этих шагов, вы получите лабораторный блок питания, готовый к использованию. Важно помнить, что проводить данную процедуру следует только если вы понимаете все риски и умеете работать с электроникой.

Цифровой лабораторный блок питания из модулей с Алиэкспресс

Вот пошаговая инструкция, как сделать цифровой лабораторный блок питания из модулей, которые можно приобрести на AliExpress:

Приобретите модули питания

На AliExpress можно найти большой выбор модулей питания, включая модули постоянного тока (DC) и переменного тока (AC). Некоторые полезные модули, которые можно использовать, включают:

• Модуль питания постоянного тока (DC-DC) с поддержкой выходного напряжения и тока.
• Модуль питания переменного тока (AC-DC) с поддержкой выходного напряжения и тока.
• Цифровой дисплей с управлением яркостью, который можно использовать для отображения выходного напряжения и тока.

Подготовьте блок питания

Для начала необходимо открыть блок питания и удалить все провода, которые идут к разъему ATX. Затем необходимо отключить все компоненты, которые не будут использоваться в лабораторном блоке питания.

Подготовьте модули питания

Соедините модули питания, подключив выходной порт одного модуля к входному порту другого модуля. Это необходимо, чтобы получить два модуля с различными выходными напряжениями.

Подготовьте дисплей

Подключите цифровой дисплей к одному из модулей питания. Настройте его на отображение выходного напряжения и тока. Обычно это можно сделать путем подключения двух проводов к выводам «+» и «-» на модуле питания.

Проверьте работу блока питания

Включите блок питания и проверьте, что дисплей отображает правильное напряжение и ток. Если все работает правильно, то можно приступать к использованию лабораторного блока питания.

Добавьте функции защиты и управления

Для добавления функций защиты и управления можно использовать дополнительные модули, такие как модули защиты от короткого замыкания, модули управления и т.д.

Таким образом, соединение модулей питания с цифровым дисплеем и другими компонентами можно легко создать собственный цифровой лабораторный блок питания.