Простой универсальный блок питания своими руками

Блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Всем известно, что мощный регулируемый блок питания с регулировкой напряжения и тока самое популярное и востребованное электронное устройство, с изготовления которого начинают свой творческий путь начинающие радиолюбители. Схем очень много, какую выбрать и с чего начинать многие просто теряются. Одним нужен простой лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, другим мощное зарядное устройство для зарядки автомобильного аккумулятора, а я предлагаю вам собрать своими руками простой универсальный блок питания с регулировкой напряжения и тока, который можно использовать для выполнения любых задач, питания электронных самоделок и зарядки автомобильного аккумулятора. Все, что от вас потребуется это усидчивость, минимальные знания электроники и умение пользоваться паяльником. А если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, я вам обязательно помогу.

Хватит слов приступим к делу!

На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока от 2.4В до 28В и силой тока до 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Важным элементом данной схемы является регулируемый стабилизатор напряжения микросхема TL431 или, как ее еще называют управляемый стабилитрон позволяющий плавно регулировать напряжение от 2.4 вольта до 28 вольт. Благодаря четырем силовым транзисторам, установленным на больших радиаторах, блок питания может выдержать ток до 30А. Также имеется регулировка тока и защита от переполюсовки, поэтому блок питания можно и даже нужно использовать, как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Делитель напряжения, построенный на мощном 5 Вт резисторе R1 и переменном резисторе Р1 ограничивает ток на катоде и на управляющем электроде стабилитрона TL431. Вращением ручки переменного резистора Р1 задается выходное напряжение стабилитрона, стабилизатор напряжения TL431, автоматически стабилизирует напряжение заданное переменным резистором Р1. С микросхемы TL431 ток поступает на базу транзистора Т1. Транзистор выполняет роль ключа и управляет двумя мощными биполярными транзисторами Т2 и Т3 соединенных параллельно для увеличения выходной мощности. В выходной каскад транзисторов установлены уравнительные резисторы R2 и R3. Далее ток поступает на плюсовую клейму блока питания.

Как работает регулировка тока?

В данной схеме реализована функция ограничения тока на двух мощных полевых транзисторах Т4 и Т5 соединенных параллельно. Давайте рассмотрим, как это работает. С диодного моста ток поступает на стабилизатор напряжения L7812CV, напряжение снижается до 12В, это безопасное значение для затворов транзисторов. Далее ток поступает на делитель напряжения собранный на переменном резисторе Р2 и постоянном резисторе R4. С движка переменного резистора Р2 ток проходит через тока ограничительные резисторы R5 и R6 открывая затворы полевых транзисторов Т4 и Т5. Транзисторы проводят через себя определенное количество тока в зависимости от сопротивления переменного резистора Р2. В данной схеме ток регулируется при любом выходном напряжении.

Также предусмотрена защита от переполюсовки, состоящая из двух светодиодов. Зеленый светодиод сигнализирует о правильном подключении автомобильного аккумулятора к выходу блоку питания, а красный светодиод, о ошибке подключения. Резисторы R7 и R8 ограничивают ток для светодиодов.

А, вот и печатная плата!

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатную плату вы можете изготовить с помощью лазерно утюжной технологии для продвинутых, а также навесным монтажом этот способ больше подходит для начинающих радиолюбителей и они о нем прекрасно знают. Для изготовления печатной платы вам понадобиться фольгированный стеклотекстолит размером 100х83 мм. Большинство деталей устанавливаются на печатной плате за исключением транзисторов Т2, Т3, Т4, Т5, а также стабилизатор напряжения L7812CV и резисторы R2, R3, Р1, Р2. Биполярные транзисторы Т2 и Т3 устанавливаются на отдельном радиаторе без изоляционных прокладок, потому, что коллекторы транзисторов все равно по схеме соединяются вместе. Полевые транзисторы Т4, Т5 надо тоже установить на отдельном радиаторе без изоляции.

На этом рисунке изображены два радиатора с установленными транзисторами. Между собой радиаторы скреплены двумя лентами двухстороннего автомобильного скотча выполняющего роль электро изоляции. Сверху к радиаторам прикручена винтами пластиковая скрепляющая пластина, придающая жесткость конструкции. К ней будет крепиться дополнительная пластина с печатной платой и вентилятор.

Поскольку уравнительные резисторы R2 и R3 довольно большого размера для их предусмотрена специальная печатная плата, которая изображена на этом рисунке. Размер печатной платы 85х40 мм.

Печатная плата блока резисторов

Стабилизатор напряжения L7812CV надо закрепить на отдельный радиатор от компьютерного блока питания, потому, что в процессе работы он сильно нагревается. На этой картинке он находится в самом низу на радиаторе от компьютерного блока питания. С правой стороны вы увидите плату с уравнительными резисторами R2 и R3. Транзистор Т1 установлен на маленький радиатор. Переменные резисторы Р1 и Р2 тоже вынесены на верхнюю панель. Диодная сборка установлена на отдельном радиаторе, при большой нагрузке она очень сильно греется.

Для охлаждения радиаторов к установленному в блоке питания стабилизатору напряжения L7812CV я подключил вентилятор размером 120х120 мм, он отлично справляется со своей задачей.

Если вы хотите подключить вентилятор от дополнительной обмотки трансформатора, тогда вам надо поставить дополнительный стабилизатор напряжения по этой схеме.

Схема подключения вентилятора

Как подключить Китайский вольтметр амперметр?

При подключении Китайских электронных вольтметров амперметров возникает очень много различных проблем, то показания скачут, то завышает, то занижает, кому то бракованный прислали, вообщем качество Китайских приборов оставляет желать лучшего. Китайцы продают на АлиЭкспресс две модели чудо приборов. Первая модель имеет два тонких провода красный и черный, три толстых, красный, черный и синий. У второй модели три тонких провода, красный, черный, желтый и два толстых, красный и черный. Чтобы это Китайское чудо правильно работало и не искажало показания, надо знать простое правило, питание у прибора должно быть отдельное потому, что у прибора нет гальванической развязки и поэтому питание на Китайский вольтметр амперметр обязательно надо брать с дополнительной обмотки трансформатора или дополнительного источника питания, для этих целей идеально подойдет зарядка от телефона.

А лучше всего сделать выбор в сторону Китайских стрелочных аналоговых приборов класса точности 2.5. Поставить отдельно вольтметр и амперметр будет намного проще и точнее. Выбор остается за вами.

На этом рисунке изображена схема подключения Китайского вольтметра амперметра.

Схема подключения китайского вольтметра амперметра к блоку питания

Испытания блока питания

Пришло время испытать блок питания в деле. У микросхемы TL431 есть такая особенность, нижний порог напряжения 2.4 вольта, поэтому в блоке питания напряжение регулируется от 2.4 вольта до 27.4 вольта. Без нагрузки я выставил напряжение 12.5 вольт и подключил галогеновую лампу Н4. Напряжение под нагрузкой упало до 12.3 вольта, просадка составила всего 0.2 вольта при силе тока 4.88 ампера. Это очень хороший результат. Микросхема TL431 прекрасно стабилизирует напряжение. Как работает ограничение тока смотрите в видеоролике.

Как заряжать автомобильный аккумулятор?

Ну и самое интересное, это использование блока питания в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. При выключенном блоке питания подключаем аккумулятор. Если горит зеленый светодиод, значит все подключено правильно. Что будет если поменять клеймы местами? А, ничего… Просто загорится красный светодиод, означающий ошибку в подключении.

Далее отключаем минусовую клейму, включаем блок питания и выставляем на блоке 14.5 вольт. Подключаем минусовую клейму к аккумулятору. И ручкой регулировки тока выставляем в начале зарядки ток не более 6 ампер для 60 амперного аккумулятора. К концу зарядки ток упадет до 0.1 ампера, а напряжение поднимется до 14.5 вольт. Это будет говорить о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Для любителей «чем проще, тем лучше,» предлагаю собрать упрощенную схему блока питания на 15А

Данная схема регулируемого блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитана на максимальный ток до 15А. В ней отсутствуют дополнительные силовые транзисторы и уравнительные резисторы, что немного упрощает схему и делает её более бюджетной по сравнению со схемой на 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения 2.4…28В 15А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В. Размер платы 100х60 мм.

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 15А

Радиодетали для сборки

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 30А

  • Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
  • Диодный мост на 50А KBPC5010
  • Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
  • Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2, R3 0.1 Ом 20 Вт, R4 100 Ом, R5, R6 47 Ом, R7, R8 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
  • Радиатор 100х63х33 мм 2шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2, Т3 TIP35C, КТ 867А, Т4, Т5 IRFP250, IRFP260
  • Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 15А

  • Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
  • Диодный мост на 25А KBPC2510
  • Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
  • Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2 100 Ом, R3 47 Ом, R4, R5 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2 TIP35C, КТ 867А, Т3 IRFP250, IRFP260
  • Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный
Читайте также:  Акустическое реле (схема, монтажная плата)

Чем заменить микросхему TL431?

Аналогом микросхемы TL431 является регулируемый стабилитрон КА431, из советских КР142ЕН19А, К1156ЕР5Х

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

tibirium › Блог › Самодельный импульсный блок питания с регулировкой напряжения и тока.

Такой тип источников питания ещё называют лабораторными, и не зря!Он подойдет не только для питания различных устройств, но и как универсальное зарядное устройство для абсолютно любых аккумуляторов.

1 Внутренний источник питания.

Представляет из себя любой компактный источник напряжение 12 вольт и током не менее 300 мА.Предназначен для питания шим контроллера, вентилятора охлаждения и вольтамперметра.Можно использовать абсолютно любой адаптер на 12 вольт. Рассказывать как собрать такой в этой статье не буду, будем использовать готовый AC-DC преобразователь с китая вот такого типа:

Представляет из себя микросхему TL494 c небольшим драйвером на 4-х транзисторах:

Благодаря использованию встроенных операционных усилителей обвязка TL494 получается очень простая, такое включение широко распространено у радиолюбителей.Резистором R4 задаём желаемое максимальное напряжение, R2- ток.R11 и R12 для удобства могут быть многооборотные, но я использую обычные.
При использовании ЛУТ плату управления я как правило собираю на отдельной платке:

3 Силовая часть.
Основную часть компонентов можно использовать из старого компьютерного блока питания, главное чтобы он был соответствующей топологии.

Лицевая панель нарисована в frontdesigner 3.0 и распечатана на самоклеящейся фотобумаге, затем заламинирована самоклеящаяся пленкой для учебников и книг(есть в любом офис маге).

Комментарии 180

Платы снова в наличии!

Подскажите пожалуйста по расчетам L1 должен быть 52,7 мкГн у меня сейчас 90 мкГн. может это так влиять на стабилизацию напряжения? За не имением провода диаметром 0.63 мотал проводом 0.8 мм

Сильно влиять не должно.

Здравствуйте! Собрал БП по вашей схеме. Не могу понять почему отсутствует стабилизация выходного напряжения. После установки начинает снижаться или скакать в пределах 2 вольт. Плата управления у меня без впаеных резисторов (как у вас на видео) не запустилась. Перепроверил все элементы уже несколько раз- криминала не обнаружил.

Здраствуйте! Схема в настройке не нуждается. Если не работает значит что то делаете не так. Ищите проблему на 16 ножке TL или в дросселе L1(дроссель должен стоять сразу после диодной сборки и только потом конденсаторы, некоторые забывают об этом)

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, где взять шунт на 0,01 Ом? Который у Вас в схеме стоит в выходной цепи. Нигде не могу найти такой шунт. У вас же номинал шунта 0,01 Ом?

Здравствуйте! Шунты покупал тут qps.ru/ZPDdi.

Спасибо за ответ. Подскажите, пожалуйста еще, какие диод Шоттки у вас стоят в выходной цепи? Я смотрел видео, обратил внимание что эти диоды стоят на радиаторе и с терморезистором.
Также поделитесь пожалуйста ссылкой на электронные вольтметр и амперметр, которые Вы поставили. Буду очень признателен.

STTH3003CW для тока до 10Ампер, STTH6003CW если ток планируется до 25А.У меня там стоит не терморезистор, а термостат KCD 9700. Если температура доходит до 60, то он закорачивает токоограничивающий резистор в цепи вентилятора, выводя его на максимальные обороты. Вольтамперметр покупаю у разных продавцов на алиэкспрес, советовать кого то одного смысла нет, даже у одного продавца от заказа к заказу качество бывает разное.

Великолепная работа, РЕСПЕКТ…

по какой программе был рассчитан выходной дроссель L1

Значение индуктивности видно в Lite-CalcIT

Добрый день, скажите пожалуйста сколько провода МГТФ мотать на колечко 19*9*12 на трансформатор управления силовыми ключами

Мотать надо на R16*10*4.5.Проверенный GDT в сотни проектах.

Добрый день!
Подскажите, плз, как открыть фалы lay6, в sprint-layout не получается, пишет “блок питания 30-10 ver.lay6” ist keine Sprint-layout datei

Проблема у вас, у всех открывается.Скачайте другую версию.

Добрый день!
Подскажите, плз, как открыть фалы lay6, в sprint-layout не получается, пишет “блок питания 30-10 ver.lay6” ist keine Sprint-layout datei

Sprint-layout 6.0 помоему в нем все работает, скорее всего у вас более старая версия программы.
Есть же Sprint layout rus у вас вероятно какая-то не очень ровная немецкая.

Спасибо, очень приятно принять добрые слова от headlainer’a проекта. На очереди на 70% собранная BGA паяльная станция, а за тем попробую гибрид вашего проекта и своих мыслей. Изложенных немного ниже по тексту. Вообще я думаю мы могли бы с вами немного вместе поработать и предложить людям большой диапазон мощностей в совместных устройствах. У меня много времени занимает код поэтому к сожалению все приходится откладывать время от времени, но я рад, что сегодня есть еще люди которые не только серфят по инету, но и способны свои мысли излагать… Еще раз спасибо. dk@srv.tomsk.ru моя почта, вдруг надумаете напишите. Может в параллель проведем разработку

Не слабо заморочились, не ожидал что кто то повторит в таком варианте.Круто вышло!

Поделки своими руками для автолюбителей

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только

просьба собирать её по печатной плате, которую я для вас сделал, чтобы избежать всевозможных ошибок при монтаже.

Основа схемы была взята из зарубежного журнала, только я увеличил немного мощности, более детально протестировал её, в итоге от себя добавил дополнительный силовой транзистор, ну и сама плата естественно была модернизирована. Получился отличный блок питания с хорошей нагрузочной способностью, а стабилизация осталась на достаточно высоком уровне.

Основной недостаток линейных схем заключается в их малом КПД, а при конструировании таких источников питания возникают проблемы с охлаждением силовых транзисторов, поэтому очень желательно использовать трансформатор с несколькими обмотками и систему коммутации.

Наиболее простейший вариант показан на фото.

Стоит указать то, что сейчас многие отдают предпочтение импульсным лабораторным источником питания у которых кпд может доходить до 90 и более процентов, но больше ценится именно линейные источники питания. Профессиональные линейные блоки питания всегда дополняют узлом коммутации обмоток.

Блок питания может обеспечить на выходе стабильное напряжение от 0 до 35-38 вольт, а выходной ток может доходить до 5-6 ампер.

Кстати ток также стабилизирован, то есть выставленное значение тока будет сохраняться при изменениях входного и выходного напряжения, и не зависит от выходной нагрузки.

Выставили ток в 1 ампер и даже при коротком замыкании у вас он будет ограничен одним амперам.

А вот собственно и модернизированная схема.

Я снизил сопротивление датчика тока до 0,1 оМа,

добавил второй силовой транзистор параллельно первому,

но в эмиттерных цепях каждого транзистора стоит токо-выравнивающий или балластный резистор.

Силовые транзисторы можно любые соответствующей мощности, ток коллектора транзистора желательно 10 ампер и выше, при этом мощность рассеивания должна быть 100 и более ватт.

Так как данная схема — линейная, я очень советую использовать транзисторы в металлических корпусах, на крайняк транзисторы в корпусе ТО247, чтобы не возникли проблемы с теплоотдачей.

В схеме имеем три мощных резистора, балластные советую взять на 5 ватт, а вот датчик тока и на 10 ватт не помешает.

Балластные резисторы советую взять сопротивлением 0,22 Ома у меня они к сожалению закончились, поэтому поставил на 0,1 Ом, но если транзисторы имеют максимально идентичные параметры, то такое решение даже лучше.

В моём случае, в качестве силовых транзисторов изначально использовал ключи 2SD209 по сути это аналог ключей MJE13009, оба варианта очень часто применяются в компьютерных блоках питания.

Каждый такой транзистор может рассеивать 100-130 ватт мощности, но лишь в том случае, если имеется хорошее охлаждение и вы уверены в подлинности транзисторов, но их основная проблема слишком низкий коэффициент усиления по току, всего около 20.

Аналогичное ключи ставить я крайне не рекомендую по нескольким причинам. Во-первых регулировка будет нелинейной из за малого усиления ключей, по этой же причине управлять такими транзисторами тяжело, поэтому драйверный ключик будет жестко нагреваться и ему будет нужен небольшой радиатор.

Очень советую транзисторы в металлических корпусах, наподобие 2N3055, для таких схем они идеально подходят. Металлический корпус, приличная мощность и ток коллектора, а коэффициент усиления по току около 200, как раз то, что нужно.

Я в итоге поставил ключи 2SD1047, они обладают приличным усилением, применяются как в источниках питания, так и в выходных каскадах усилителей мощности низкой частоты.

Радиатор для ключей удобно использовать общий, притом изолировать ключи прокладками не нужно, так как подложки или коллекторы в нашей схеме общие.

После подачи питания на схему стабилизатора нужно путём вращения данного, подстроечного резистора выставить максимальный выходной ток,

допустим 5 ампер, далее выставляем максимальное напряжение на выходе, тут всё зависит от того, какой у вас источник питания, какой у него ток и напряжение на выходе, то есть данный стабилизатор без проблем можно скорректировать под любой источник питания.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Теперь подаем питание на вход стабилизатора и проверяем минимальное, выходное напряжение — оно как видим 0 вольт, что и требовалось доказать, регулировка очень плавная во всём диапазоне.

Теперь проверим ток, минимальный выходной ток можно скинуть вплоть до 0, а максимальных 5 ампер схема выдают без проблем.

Один из самых важных тестов — насколько просядет выходное напряжение при определенных токах, ну давайте посмотрим, но перед этим важно указать, что на проводах, измерительном шунте амперметра и на самом стабилизаторе, а также на токо-выравнивающих резисторах будут падения напряжения, то есть на указанных участках будут просадки, это в случае любого источника питания.

Читайте также:  Лабораторный источник постоянного напряжения из блока питания компьютера

Ток 1 ампер, просадка около 0,1 вольта,

ток 3 ампера просадка всего 0,4 вольта

и наконец максимальный ток 5 ампер, просадка 0,65 вольт, без измерительного оборудования эти цифры были бы гораздо меньше.

Проверим стабильность выходного напряжения при резких изменениях входного, ну например перепады в сети.

Как видим стабилизатор держится молодцом, при изменении входного напряжения на 10 вольт выходное изменяется лишь на 50-70 милливольт.

А теперь пульсации на выходе, при итоге в 1 ампер пульсации не более 20 милливольт, при токе в 3 ампера — около 25-30 милливольт,

а при максимальном токе в 5 ампер, пульсации на выходе около 50-60 милливольт, согласитесь это неплохой показатель для блока питания такого уровня.

Универсальный блок питания своими руками

В арсенале полезного оборудования любого радиолюбителя просто должен быть мощный и универсальный блок питания. Это очень полезная вещь, когда необходимо подключить энергозатратный прибор. К примеру, для усилителя звуковых колебаний низкой частоты не достаточно будет тока от пальчиковых батареек или АКБ.

Основу устройства составляет блок питания стандарта АТХ от старого компьютера. Такая деталь хорошо заменяет трансформаторы в электрической схеме. Необходимые параметры:

  • Обеспечение защиты по всем каналам от короткого замыкания;
  • Высокие показатели тока (положительное напряжение 3,3-12 В с силой порядка 10-30 А);
  • Наличие дополнительных элементов – шин с +5 VSB и 2 А;
  • Два отрицательный вывода на 5 и 12 В с силой тока 0,5 А.

При подборе детали нужно учитывать, что разница между «плюсом» 12 В и «минусом» 12 В составляет 24 В, а +5 В и -5 В различаются на 10 В. При использовании общего GND можно получить двухполярное устройство. В работе использован блок питания MICROLAB M-ATX-360W. Эта деталь от компьютера потребует минимальной переделки.

В основании корпуса прорезаются отверстия, один из которых предназначен под разъемы сетевой вилки.

Изготавливается соединитель, который будет заживать провода. Для этого потребуется светодиод, USB-гнездо и специальный разъем.

К устройству крепится дешевый цифровой вольтметр. В магазинах его стоимость не превышает 3$.

Встроенные входные резисторы требуется заменить на более мощные.

После этого можно переходить к пайке платы.

Охлаждать блок питания будет 120-миллиметровый кулер. Можно установить использованный, но его следует почистить и смазать термосолидолом.

Затем нужно спаять разъем-переходник для сети.

На этом этапе работ плата должна выглядеть примерно как на фотографиях.

На 5 VSB производится замена дросселей, устанавливается боле мощный резистор.

При работе следует помнить о том, что на +5 VSB отсутствует защита от короткого замыкания. Специалисты рекомендуют припаивать в таком случае контроллер от литий-ионника. После того как крепление основных элементов завершено, плата приобретает следующий вид.

На дно корпуса устанавливают специальную пластину. Это необходимо для того, чтобы избежать случайного короткого замыкания.

Плату монтируют на место.

Подключение разъемов показано на фотографиях.

К готовому блоку питания можно добавить регулировку напряжения.

Наглядно представлено подключение +5 VSB к USB-порту. Для того чтобы заряжать разную технику, на выходе устройства нужно создать силу тока порядка 2 А

Работа выхода вольтметра регулируется специальным переключателем.

Автор: Виталий Петрович. Украина, Лисичанск

Онлайн помощник домашнего мастера

Блок питания своими руками: пошаговая инструкция как делается самодельная, регулируемая, универсальная и импульсная модель

Блоки питания постоянного тока нужны не только радиолюбителям. Они имеют очень широкую сферу применения, и поэтому ими в той или иной степени пользуется большинство домашних мастеров. В этой статье описаны основные типы преобразователей напряжения, их характерные отличия и области применения и то, как сделать простой блок питания своими руками.

Самостоятельное изготовление позволит получить экономию немалых денежных средств. Разобравшись с устройством и принципом работы можно легко выполнить ремонт этого устройства.

Краткое содержимое статьи:

Области применения

Эти устройства имеют очень широкую сферу применения. Давайте рассмотрим основные способы использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей к самодельным блокам питания подключают низковольтный электроинструмент. Такие приборы используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установке освещения в помещениях с высокой влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не имеющих прямого отношения к радиоэлектронике.

Классификация устройств

Большинство блоков питания преобразуют сетевое переменное напряжение величиной 220 вольт в постоянное напряжение заданной величины. При этом устройства характеризуется большим перечнем рабочих параметров, которые необходимо учитывать при покупке или конструировании.

Основными рабочими параметрами является выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения. Все эти преобразователи по способу преобразования классифицируются на две большие группы: аналоговые и импульсные приборы. Эти группы блоков питания имеют сильные отличия и легко различаются по фото с первого взгляда.

Ранее выпускались только аналоговые приборы. В них преобразование напряжения осуществляется с помощью трансформатора. Собрать такой источник не составляет труда. Его схема достаточна проста. Он состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и стабилизирующего конденсатора.

Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное напряжение. Конденсатор дополнительно его сглаживает. Недостатком таких приборов являются большие габариты и масса.

Трансформатор мощностью 250 Ватт обладает массой несколько килограмм. Кроме того на выходе таких устройств напряжение может меняться от внешних факторов. Поэтому для стабилизации выходных параметров в таких аппаратах в электронную схему добавляются специальные элементы.

С использованием трансформаторов изготавливаются блоки питания повышенной мощности. Такие приборы целесообразно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов или для подключения электрических дрелей для экономии ресурса литиевых аккумуляторов.

Преимуществом такого устройства является гальваническая развязка между двумя обмотками (за исключением автотрансформаторов). Первичная обмотка, подключенная в сеть высокого напряжения, не имеет физического контакта с вторичной обмоткой. На ней генерируется пониженное напряжение.

Передача энергии осуществляется с помощью магнитного поля переменного тока в металлическом сердечнике трансформатора. При наличии минимальных знаний в радиоэлектронике своими руками легче собрать классический регулируемый блок питания с использованием трансформатора.

С развитием электронной техники стало возможным выпускать более дешевые полупроводниковые преобразователи напряжения. Они очень компактны, мало весят и обладают очень низкой ценой. Благодаря этому они стали лидерами рынка. В любой квартире используются несколько разных блоков питания.

К сожалению, в большинстве современных приборов отсутствует гальваническая развязка с питающей сетью. Из-за этого довольно часто гибнут люди, которые при зарядке сотового телефона или другой техники пользуются прибором и одновременно принимают ванну или умываются.

При соблюдении техники безопасности человеку ничего не грозит. Эти приборы обладают достаточно низкой стоимостью и при их поломке зачастую их не пытаются отремонтировать, а приобретают новое устройство. Тем не менее если разобраться со схемами и принципами работы импульсных блоков питания, то легко можно будет, как отремонтировать такой блок питания, так и собрать новый прибор.

Импульсные блоки питания

Давайте разберемся с устройством и принципом работы импульсных источников питания. В таких приборах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в высокочастотное напряжение. Для трансформации токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко умещаются в маленьких корпусах. Например, они легко размещаются в пластиковом патроне энергосберегающей лампы.

Компоновка такого блока питания в приборе небольшого размера не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения на специальных металлических радиаторах нагревающихся элементов электронной схемы. Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстродействующих диодов и сглаживается на выходном фильтре.

Недостатком таких приборов является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря даже на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных приборах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.

Импульсный блок питания можно приобрести в виде отдельного блока, готового к монтажу в приборе. Также это устройство можно собрать самостоятельно, воспользовавшись широко распространенными схемами и инструкциями по сборке блоков питания.

При этом следует учесть, что самостоятельная сборка может обойтись дороже покупного изделия, приобретенного в интернете на азиатском рынке. Это может быть вызвано тем, что радиоэлектронные компоненты продаются с большей наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку изделия и его доставку. В любом случае, разобравшись с устройством таких приборов, можно будет не только собрать такой прибор самостоятельно, но и при необходимости отремонтировать. Такие навыки будут очень полезными.

При желании сэкономить, можно воспользоваться импульсными блоками питания от персональных компьютеров. Зачастую в вышедшем из строя персональном компьютере находится исправный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.

Такие блоки питания имеют защиту от холостого хода. Они должны всё время находиться под нагрузкой. Поэтому для того, что бы избежать отключения в нагрузку включают постоянное сопротивление. Такие модернизированные блоки применяют в первую очередь для питания бытового электроинструмента.

Как сделать бумбокс своими руками?

  1. Особенности
  2. Необходимые материалы
  3. Как собрать?

Сделать из подручных средств бумбокс своими руками, переносную колонку не составляет большого труда. Требуется минимум инструментов и небольшое количество рабочего времени. С чего лучше начать, чтобы изделие получилось на уровне мировых стандартов?

Особенности

Бумбокс – небольшая, но мощная музыкальная колонка, которая имеет отдельный источник питания. Для его создания требуется следующее.

  • Доска толщиной 18 мм.
  • Фанера 5 мм (внешняя фронтальная панель).
  • Фанера 12 мм (задняя панель).
  • Фоновая труба 42 мм.
  • Плексиглас.
  • Фиксаторы (саморезы, конфирматы для мебели).
  • Столярный клей и клей суперцемент.
  • Припой.
  • Краска в баллоне.
  • Хомуты.
  • Аккумулятор на 12 вольт, 7.3 A/ч (его можно взять от источника питания ноутбука).
Читайте также:  Креативный способ ремонта штекера у наушников своими руками

Подзарядка 1 А/ч. Звук воспроизводится с автомагнитолы Pioneer MV 194 UB. Динамики имеют AV PB-64.2. Размеры 152 х 192 х 642 мм. Вес 6,5 кг. Можно взять динамики для высоких частот – 17 см, для низких частот 22 см. Следует обратить внимание на проводку, идущую от линейного выхода. Поставить лучше его экранированную проводку и отдалить блок питания. Допустимо подумать об увеличении объема самой емкости (ящика). Некоторые мастера помещают в пространство вату или мешок, который набит поролоном, тогда звук может измениться в лучшую сторону.

Отверстия для динамиков вырезаются фрезером, кос при этом может быть до 46°.

Важно просчитать правильно размеры панелей, чтобы они совпадали, не возникало бы перекосов.

При приклеивании панелей использовать рекомендуется струбцины, задняя крышка монтируется в конце, после того как будет установлена вся проводка. Фанерный корпус перед покраской обрабатывается универсальной бактерицидной грунтовкой.

Необходимые материалы

Чтобы сделать бумбокс из автомагнитолы, которая отслужила свой срок, рекомендуется в первую очередь вынуть динамики. Для этого необходимы:

  • паяльник;
  • отвертка;
  • ножницы.

Потребуются инструменты:

  • дрель;
  • болгарка;
  • отвертки (крестовые простые);
  • ножницы, нож;
  • кусачки;
  • пассатижи;
  • клей;
  • саморезы, болты «3» мм.

Мощность каждого динамика может быть по 5 ватт каждый, иметь 4 Ом. Динамики фиксируются в новом корпусе, который может быть сделан из картонной коробки. Допустимо сделать емкость из алюминиево-деревянного чемоданчика, в нем когда-то присутствовал набор из китайских модулей. Некоторые умельцы делают корпус из фанеры. Что необходимо, чтобы сделать бумбокс из старой магнитолы:

  • динамики от 2 до 6 штук;
  • коробка;
  • усилитель;
  • Li-pol зарядное устройство;
  • переключатель;
  • индикатор, показывающий уровень зарядки.

Вначале намечаются для динамиков точки. Сверлом «3» делаются отверстия. Устанавливаем динамики, используем болтики 3 мм. Ставим драйвера. В корпус прорезаются отверстия для крепления:

  • индикатора;
  • кнопок включения;
  • регулятора громкости;
  • звуковой джек, который подает аудиосигнал;
  • разъем, он обеспечивает зарядку литиевого устройства.

Важно посмотреть, чтобы все детали плотно были закреплены, а щели в корпусе отсутствовали. Особенно внимательно рекомендуется отнестись к стыкам. Для заделки лишних отверстий хорошо использовать силикон, он надежно фиксирует и создает надежную герметичность емкости.

Теперь черед электронной начинки. Инсталлируем кнопку на тестере аккумулятора, он будет светиться во время работы. На выключателе монтируется еще один резистор (1 кОм), тогда сможет работать подсветка, которая будет хорошо видна. Из платы впаивается для джека разъем, переключаем провода на джек будущего бумбокса.

Усилитель подключается к зарядному устройству 12 вольт. Вентилятор припаивается непосредственно к разъему усилителя. Потенциометр можно дополнительно удлинить, используя кабель. Все детали размещаются в емкости. Некоторые элементы можно закрепить скотчем или заклеить клеем.

Динамики собираем от 4 до 6 штук, каждый имеет по 4 Ом. Подключаем все аудиоблоки к одному двухканальному усилителю. Вариант первый: отключить динамики последовательно (минус первого динамика соединяем с «+» второго, после этого минус второго с плюсом третьего и т. п). Получится, в конце концов, сумм 24 Ом – это много, необходимо уменьшить параметры.

Если подключать параллельным образом, то резистор будет крайне небольшой, что не всегда соответствует нужным требованиям. Следовательно, надо комбинировать элементы. Суммарная мощность будет порядка 30 Ватт. Если подключено будет два канала, то мощность будет увеличена. Как видим, если мы собираем самодельный бумбокс из автомагнитолы, то сложностей возникнуть не должно, конструктивно это изделие несложное.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Самодельный мощный бумбокс в гараж или на дачу

Всем привет!

Давно у меня чесались руки сделать стационарную музыку для гаража или дачи. Чтобы играла качественно и громко, и чтобы не жалко было грязными руками трогать 🙂 Наконец, дошла очередь и до этого проекта. Вариант купить что-то готовое рассматривался, но в продаже либо слишком дорогие для такой цели аппараты, либо откровенный пластиковый шлак. Поэтому решено — делаем сами.

Для начала решил изучить, так сказать, мировой опыт изготовления самодельных бумбоксов 🙂 Но в сети попадались или настоящие произведения искусства, сделанные увлеченными и пряморукими людьми (фото 1), или какой-то жесткий хардкор. Причем хардкорные творения ожидаемо преобладали (фото 2).

С профессионалами мне не потягаться, мешает легкая кривизна рук, да и по времени не хотелось надолго затягивать изготовление. Повторять же показанный на фото 2 треш — себя не уважать. Решил найти золотую середину между эксклюзивом и хардкором, и ниже покажу, что из этого вышло.

Я не стал изобретать велосипед, поэтому взял типовую архитектуру, которую массово используют гаражные умельцы для озвучки своих рабочих мест. Это обычная автомагнитола + автомобильная акустика + блок питания от компьютера. Корпус решил изготовить из мебельных панелей (ламинированная ДСП толщиной 16 мм).

Размеры корпуса бумбокса 700x300x300 мм. Большинство отверстий выпиливал электролобзиком, только отверстия под твитеры просверлил сверлом по дереву на 50 мм (фото 3):

Акустику левого и правого каналов изолировал перегородками. Для улучшения качества звука, использовал двухполосные частотные фильтры (кроссоверы), их расположил внутри колонок, фазоинверторы не делал (фото 4):

Защитные решетки для боковых динамиков были использованы в других проектах, поэтому изготовил самодельные, из сетки для бамперов (фото 5):

Установил фронтальные динамики (фото 6):

Подключил фронтальную акустику через кроссоверы, а боковую акустику — напрямую от усилителя магнитолы. Провода закреплял стяжками на самоклеящихся площадках (фото 7):

Из старых запасов нашлась металлическая установочная рамка 1DIN для магнитолы, это позволило снизить требования к точности выпиливаемого отверстия (фото 8):

Блок питания установил вентилятором вверх, при этом он забирает воздух из внутреннего пространства и выводит его наружу. Так обеспечивается охлаждение не только самого блока питания, но и магнитолы. Задняя часть блока питания крепится к корпусу бумбокса П-образным кронштейном (фото 9):

Магнитолу закрепил Г-образным кронштейном за штатную шпильку. Центральный отсек скомпоновал с учетом возможного апгрейда, оставил место для магнитолы размерностью 2DIN (фото 10):

На фото 11 показаны внутренности бумбокса с установленными компонентами и проводкой:

Пробное включение показало, что аппарат работает корректно (фото 12):

На задней стенке выпилил отверстие для подключения вспомогательных коннекторов и переключателей (фото 13):

Попутно пришлось решать проблему с аудиовходом AUX, так как в данной версии магнитолы он отсутствовал. Пару дней потратил на изучение форумов, и теперь AUX есть, на фото 14 выведен из магнитолы отдельным проводом. Возможно, сделаю об этой доработке отдельную запись.

Для монтажа элементов задней панели использовал крышку от распределительной коробки (фото 15):

На заднюю стенку бумбокса, помимо сетевого шнура, выведены:
— выключатель питания
— два гнезда 12В для подключения каких-либо гаджетов (плеер, активная антенна и т.д.)
— коннектор AUX для подключения внешних источников аудиосигнала
— коннектор для подключения антенны радио
— переключатель AUX/радио (вынужденная мера, в связи с отсутствием штатного AUX, но это отдельная тема)

Эта панелька выполняет также роль воздухозаборника, для обеспечения циркуляции воздуха в центральном отсеке. Она сделана с немного выступающими за плоскость ножками, поэтому отступает от плоскости стенки примерно на 2 мм. Таким образом, через нее осуществляется приток воздуха снаружи, и дополнительных вентиляционных окошек не требуется.

Аппарат получился внушительных размеров (700x300x300 мм), поэтому установил его на брутальные ножки из небольших хоккейных шайб (фото 18):

Чтобы у корпуса бумбокса не повреждались углы, сделал окантовку алюминиевым уголком. Корпус собран на саморезах. Вес изделия получился, по ощущениям, порядка 15-20 кг (не взвешивал), поэтому подразумевается только стационарное использование, в лес за грибами с ним не пойдешь. Исходя из этого, не стал портить внешний вид какими-то ручками для переноски. На фото 19 и 20 показано готовое изделие:

Качество звучания и мощность данного аппарата меня полностью устраивают, все-таки использовались не самые бросовые компоненты: магнитола от приличного производителя (Blaupunkt), кроссоверы и твитеры Kicx, плюс достаточно мощные динамики на 50 и 70 Вт. Когда я врубил бумбокс на полную мощность, мой кошак со страху залез на шкаф, значит, тест успешно пройден 🙂

Приятным бонусом оказалось, что данная магнитола Blaupunkt сохраняет настройки даже при отключении питания, что обычно является проблемой для подобных самоделок без встроенного аккумулятора.

Но надо сказать, что мой проект вышел совсем не бюджетным, при том, что я старался экономить везде, где это возможно. Вот примерные затраты на изготовление моего бумбокса:

— Магнитола Blaupunkt 1DIN с MP3, 4×40 Вт, от Chevrolet Lacetti (б/у с AVITO, практически новая): 500 руб.
— Блок питания STM 400 Вт (новый, но самый дешевый, какой был в продаже):

1000 руб.
— Материалы корпуса (панели, алюминиевый уголок, крепеж):

1000 руб.
— Прочие материалы (коннекторы, переключатели, стяжки, провода, ножки и т.д.):

500 руб.
— Динамики фронтальные ACV 50 Вт 13 см (новые, но самые дешевые) 2 шт:

800 руб.
— Динамики боковые Mac Dynamic 70 Вт 16 см 2 шт: бесплатно (были в наличии).
— ВЧ-динамики (твитеры) Kicx 2 шт: бесплатно (были в наличии).
— Двухполосные частотные фильтры (кроссоверы) Kicx 2 шт: бесплатно (были в наличии).

Итого, без учета деталей, бывших в наличии:

3800 руб, а если акустика полностью покупная, то весь бюджет такого проекта составит порядка 5000 руб, а то и больше, не считая потраченного времени.

Так что, если к качеству и мощности звука нет больших требований, проще купить недорогую китайскую бубнитолу и не париться. А я взялся за изготовление данного музыкального ящика не столько от жадности, сколько потому, что так приятно пользоваться качественными вещами, сделанными своими руками…

Ссылка на основную публикацию