Stabilizátory napětí jsou nezbytnou součástí všech elektronických obvodů, zajišťují trvalé stabilní napájení komponentů systému, zajišťují stabilitu jeho parametrů a ochranu při poruchách obvodu nebo primárního zdroje napětí. Nejoblíbenější je stejnosměrné napětí 12 voltů, které se používá k napájení mnoha zařízení používaných samostatně nebo zabudovaných do různých struktur.
Klasický stabilizátor
Většina energetických systémů je postavena pomocí 12voltového lineárního obvodu regulátoru napětí, který může mít několik možností:
- Parallel – nastavení pomocí paralelního ovládacího prvku;
- Sekvenční – aktivace nastavovacího prvku v sérii se zátěží.
Nejjednodušším stabilizátorem napětí je zenerova dioda, nazývaná také Zenerova dioda - jedná se o diodu, která pracuje neustále v průrazném režimu. Napětí, při kterém dochází k průrazu, je stabilizační napětí, hlavní parametr zenerovy diody. Při paralelním zapojení zátěže se získá elementární stabilizátor napětí, přibližně stejný jako stabilizační napětí.
Předřadný odpor R určuje proud zenerovy diody specifikovaný ve specifikaci. Toto řešení se vyznačuje nízkým stabilizačním koeficientem, teplotní závislostí a používá se při nízkých zatěžovacích proudech k napájení jednotlivých komponent hlavního obvodu. Je možné výrazně zvýšit výstupní proud, pokud je v sérii se zátěží instalován výkonný tranzistor.
V tomto obvodu je tranzistor zapojen do série se zátěží jako emitorový sledovač, veškerý proud protéká jeho přechodem. Úroveň na bázi je řízena zenerovou diodou: jak se proud na výstupu zvyšuje, na bázi je přiváděno více napětí, zvyšuje se vodivost tranzistoru a obnovuje se výstupní napětí. Výkon takového stabilizátoru je dán typem tranzistoru a může dosahovat desítek wattů.
Je důležité poznamenat! V této podobě není stabilizátor chráněn před přetížením a zkratem, ve kterém okamžitě selže. Pro praktické použití se obvod výrazně zkomplikuje: zavádějí se prvky omezující proud a různé ochranné funkce.
Integrovaný stabilizátor
Stabilizátor napětí 12 V lze snadno implementovat pomocí specializovaného integrovaného lineárního stabilizátoru z řady 78XX s pevným výstupním napětím. Pro výstupní napětí 12 voltů se vyrábí 7812 mikroobvodů, od různých výrobců se nazývají LM7812, L7812, K7812 atd.
Domácí analog je KR142EN8B. Vyrábí se v obalech TO – 220, TO – 3, D2PAK se třemi koncovkami. Tyto mikroobvody lze nalézt v napájecích zdrojích jakéhokoli zařízení, prakticky nahradily stabilizátory na bázi diskrétních prvků.
Hlavní charakteristiky stabilizátoru v široce používaném pouzdřeNA – 220:
- Výstupní stabilizované napětí – od 11,5 do 12,5 V;
- Vstupní napětí – do 30 V;
- Výstupní proud - až 1A;
- Vestavěná ochrana proti přetížení a zkratu.
Vstupní napětí musí přesahovat výstupní napětí (12 voltů) nejméně o 3 volty v celém rozsahu výstupního proudu. Pro výstupní proud až 100 mA je k dispozici varianta mikroobvodu –78L12. Typický připojovací obvod vám umožňuje sestavit spolehlivý 12voltový stabilizátor napětí s vlastními rukama s charakteristikami vhodnými pro mnoho úkolů.
Obvod má stabilizační parametry obdobné jako použitý mikroobvod.
V některých případech je vhodné použít mikroobvody řady 1083/84/85. Jedná se o integrované stabilizátory s výstupním proudem 3,5 a 7,5 ampér. Zařízení jsou typu Low Dropout - u nich může být rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím 1 volt. Připojovací obvod je plně v souladu s mikroobvody typu 7812.
Video
Obvod 12voltového napájecího zdroje je velmi jednoduchý, protože pro dobrou stabilizaci napětí a odfiltrování šumu se na mikroobvodu KR142EN8B používá integrovaný stabilizátor. Pro zvýšení výstupního proudu je použit výkonný bipolární tranzistor TIP3055
úbytek napětí na tranzistoru do 0,5 voltu je kompenzován diodou VD2 připojenou k obvodu střední nohy stabilizátoru, čímž se napětí na výstupu mikroobvodu zvyšuje na polovinu voltu, kterou potřebujeme.
Důležitým prvkem 12voltového napájecího zdroje je snižovací transformátor, protože obvod je navržen pro vysoký proud, musí mít parametry ne nižší než následující: napětí na sekundárním vinutí od 12 do 18 voltů a výstupní proud minimálně 10 ampérů. Mikroobvod lze nahradit L7812ABV, MC7812BT nebo LM7812CT, tranzistor lze instalovat jakékoli značky, s kolektorovým proudem nejméně 15 A. Kondenzátory použité v obvodu jsou navrženy pro napětí 25 V, diodový můstek pro proud minimálně 10 A, VD2 lze nahradit téměř jakoukoli křemíkovou diodou.
radiohome.ru
cxema.org - Výkonný spínaný zdroj 12V 40A
Nedávno jsem si objednal takové zařízení z místního obchodu. Zařízení je určeno k napájení stojanu s 30 autorádií najednou. Je to jasné, pokud odhadnete, tak jedno rádio spotřebuje asi 1 Ampér proudu, to je jen pokud je zapnuté, ale pokud ho spustíte na plnou hlasitost, bude spotřeba jednoho rádia kolem 7-8 A. 30 rádií po 1 A je již 30 ampérů a při napětí 12 voltů by měl být výkon zdroje alespoň 350-400 wattů. Vzhledem k tomu, že finance byly omezené, bylo extrémně nerentabilní sestavit takovou věc se 400wattovým síťovým transformátorem, takže jsem se rozhodl vytvořit pulzní obvod. Jedna z nejjednodušších možností je postavena na vysokonapěťovém ovladači polovičního můstku IR2153 I přes snadnou montáž může takový napájecí zdroj poskytnout stanovený výkon.
Náklady na komponenty nepřesahují 10 $ a ukázalo se, že blok má minimální velikost.
Na vstupu je zabudována přepěťová ochrana a pojistka. Termistor chrání spínače pole před napěťovými rázy během napájení. Diodový můstek je postaven na 4 usměrňovačích 1N5408, jedná se o 3 Amp diodu se zpětným napětím 1000 Voltů. Kondenzátory 200V 470uF - vyjmuty z napájení počítače. Výměnou kapacity můžete zvýšit nebo snížit výkon napájecího zdroje jako celku. I přes to, že jsem zdroj zatížil téměř na maximum, byly klávesy po 3 minutách provozu úplně studené. Samotné klíče jsou zajištěny izolací ke společnému chladiči malých rozměrů. Odvětrávání je řešeno chladičem, který napájí samostatný 3W zdroj, tato jednotka byla vyjmuta z LED lampy. Toto rozhodnutí je způsobeno tím, že pokud je chladič napájen z běžné 12V sběrnice, může se tvořit pozadí a to zase vede ke zkreslení, pokud je k jednotce připojeno autorádio.
Transformátor musel být navinut od nuly.
Jádro bylo převzato z napájení počítače. Všechna průmyslová vinutí je třeba odstranit a vlastní navinutí. Síťové vinutí se skládá ze 40 závitů drátu 0,8 mm. Sekundární vinutí je navinuté lištou 7 žil z drátu 0,8 mm, vinutí se skládá z 2x3 závitů. Na výstupu je duální 2x30A Schottkyho dioda, skříň zdroje jí slouží jako chladič a samotná skříň byla převzata z počítačového zdroje.
Omezovací rezistor pro napájení mikroobvodu potřebuje silný (2 watty) během provozu se může trochu přehřívat, hodnota se může odchylovat jedním nebo druhým směrem o 10%.
Výsledkem je velmi výkonný zdroj, který již týden napájí stojan s autorádii a pracuje 12 hodin denně bez přestávek.
S pozdravem - AKA KASYAN
- < Назад
- Vpřed >
vip-cxema.org
Jak vyrobit 12V napájecí zdroj vlastníma rukama
Napájecí zdroj 12 V DC se skládá ze tří hlavních částí:
- Snižovací transformátor z běžného vstupního střídavého napětí 220 V. Na jeho výstupu bude stejné sinusové napětí, jen snížené na cca 16 voltů naprázdno - bez zátěže.
- Usměrňovač ve formě diodového můstku. „Odřízne“ spodní poloviční sinusové vlny a nastaví je, to znamená, že výsledné napětí se pohybuje od 0 do stejných 16 voltů, ale v kladné oblasti.
- Vysokokapacitní elektrolytický kondenzátor, který vyhlazuje poloviční sinusové napětí, takže se blíží přímce při 16 voltech. Toto vyhlazení je tím lepší, čím větší je kapacita kondenzátoru.
Nejjednodušší věc, kterou potřebujete k získání konstantního napětí schopného napájet zařízení určená pro 12 voltů - žárovky, LED pásky a další nízkonapěťová zařízení.
Snižovací transformátor lze odebrat ze starého zdroje napájení počítače nebo jej jednoduše koupit v obchodě, aby se neobtěžoval vinutím a převíjením. Abyste však nakonec dosáhli požadovaných 12 voltů napětí s pracovní zátěží, musíte si vzít transformátor, který sníží volty na 16.
Pro můstek můžete vzít čtyři usměrňovací diody 1N4001, navržené pro rozsah napětí, který potřebujeme, nebo podobně.
Kondenzátor musí mít kapacitu alespoň 480 µF. Pro dobrou kvalitu výstupního napětí můžete použít více, 1 000 µF nebo vyšší, ale to není vůbec nutné pro napájení osvětlovacích zařízení. Rozsah provozního napětí kondenzátoru je potřeba, řekněme, do 25 voltů.
Uspořádání zařízení
Pokud chceme vyrobit slušné zařízení, které se nebudeme stydět připevnit později jako trvalý zdroj, řekněme pro řetěz LED, musíme začít transformátorem, deskou pro osazení elektronických součástek a krabičkou, kam to vše bude opraveno a propojeno. Při výběru krabice je důležité vzít v úvahu, že se elektrické obvody během provozu zahřívají. Proto je dobré najít krabici vhodnou velikostí a s otvory pro ventilaci. Můžete si ho koupit v obchodě nebo vzít pouzdro z napájení počítače. Druhá možnost může být těžkopádná, ale pro zjednodušení v ní můžete ponechat stávající transformátor i s chladicím ventilátorem.
Pouzdro napájecího zdroje
Pouzdro napájecího zdroje
Na transformátoru nás zajímá nízkonapěťové vinutí. Pokud sníží napětí z 220 V na 16 V, je to ideální případ. Pokud ne, budete to muset přetočit. Po převinutí a kontrole napětí na výstupu transformátoru je možné jej namontovat na obvodovou desku. A hned přemýšlejte o tom, jak bude deska s obvody připevněna uvnitř krabice. K tomu má montážní otvory.
Nízkonapěťové vinutí
Obvodová deska
Další instalační kroky budou probíhat na této montážní desce, to znamená, že musí být dostatečná plochou, délkou a umožňovat případnou instalaci zářičů na diody, tranzistory nebo mikroobvod, který se ještě musí vejít do zvolené krabice.
Diodový můstek
Diodový můstek namontujeme na obvodovou desku, měli byste získat takový diamant ze čtyř diod. Kromě toho se levý a pravý pár skládá stejně z diod zapojených do série a oba páry jsou vzájemně paralelní. Jeden konec každé diody je označen proužkem - to je označeno znaménkem plus. Nejprve připájíme diody ve dvojicích k sobě. V sérii - to znamená, že plus prvního je spojeno s mínusem druhého. Vypadnou i volné konce páru - plus a mínus. Paralelní spojování párů znamená pájení obou plusů párů a obou mínusů. Nyní máme výstupní kontakty můstku - plus a mínus. Nebo je lze nazvat póly - horní a dolní.
Obvod diodového můstku
Zbývající dva póly - levý a pravý - jsou použity jako vstupní kontakty, jsou napájeny střídavým napětím ze sekundárního vinutí snižovacího transformátoru. A diody budou dodávat na výstupy můstku pulzující napětí konstantního znaménka.
Pokud nyní připojíte kondenzátor paralelně k výstupu můstku, dodržujte polaritu - na plus můstku - plus kondenzátor, začne vyhlazovat napětí a stejně jako jeho kapacita je velká. 1 000 uF bude stačit a používá se i 470 uF.
Pozornost! Elektrolytický kondenzátor je nebezpečné zařízení. Pokud je připojen nesprávně, pokud je na něj přivedeno napětí mimo provozní rozsah, nebo pokud je přehřátý, může explodovat. Veškerý její vnitřní obsah se přitom rozsype po ploše – cáry pouzdra, kovová fólie a cákance elektrolytu. Což je velmi nebezpečné.
No a tady máme nejjednodušší (ne-li primitivní) zdroj pro zařízení s napětím 12 V DC, tedy stejnosměrný proud.
Problémy s jednoduchým napájením se zátěží
Odpor nakreslený v diagramu je ekvivalentem zátěže. Zátěž musí být taková, aby proud, který ji dodává, při použitém napětí 12 V nepřesáhl 1 A. Výkon a odpor zátěže můžete vypočítat pomocí vzorců.
Odkud se bere odpor R = 12 Ohm a výkon P = 12 wattů? To znamená, že pokud je výkon větší než 12 wattů a odpor je menší než 12 ohmů, pak náš obvod začne pracovat s přetížením, bude velmi horký a rychle vyhoří. Existuje několik způsobů, jak problém vyřešit:
- Stabilizujte výstupní napětí tak, aby při změně odporu zátěže proud nepřekročil maximální přípustnou hodnotu nebo při náhlých proudových rázech v zátěžové síti - například při zapnutí některých zařízení - špičkové hodnoty proudu jsou snížit na nominální hodnotu. K takovým jevům dochází, když napájecí zdroj napájí radioelektronická zařízení - rádia atd.
- Použijte speciální ochranné obvody, které by při překročení zátěžového proudu vypnuly napájení.
- Použijte výkonnější napájecí zdroje nebo napájecí zdroje s větší rezervou energie.
Napájecí zdroj se stabilizátorem na čipu
Obrázek níže ukazuje vývoj předchozího jednoduchého obvodu zařazením 12voltového stabilizátoru LM7812 na výstup mikroobvodu.
Napájecí zdroj se stabilizátorem na čipu
To už je lepší, ale maximální zatěžovací proud takto stabilizovaného zdroje by stále neměl překročit 1 A.
Vysoký napájecí zdroj
Napájecí zdroj lze zesílit přidáním několika výkonných stupňů pomocí Darlingtonových tranzistorů TIP2955 do obvodu. Jeden stupeň zajistí zvýšení zatěžovacího proudu o 5 A, šest paralelně zapojených kompozitních tranzistorů poskytne zatěžovací proud 30 A.
Darlington tranzistory typ TIP2955
Obvod s tímto druhem výstupního výkonu vyžaduje dostatečné chlazení. Tranzistory musí být opatřeny chladiči. Možná budete také potřebovat další chladicí ventilátor. Kromě toho se můžete chránit pojistkami (nejsou zobrazeny na obrázku).
Na obrázku je zapojení jednoho kompozitního Darlingtonova tranzistoru, což umožňuje zvýšit výstupní proud na 5 ampér. Můžete ji dále zvýšit připojením nových kaskád paralelně s uvedenou kaskádou.
Připojení jednoho kompozitního Darlingtonova tranzistoru
Pozornost! Jednou z hlavních katastrof v elektrických obvodech je náhlý zkrat v zátěži. V tomto případě zpravidla vzniká proud gigantické síly, který spálí vše, co mu stojí v cestě. V tomto případě je těžké přijít s tak výkonným zdrojem, který toto vydrží. Poté se používají ochranné obvody, od pojistek až po složité obvody s automatickým vypínáním na integrovaných obvodech.
lampagid.ru
radiohome.ru
Napájení 12 Volt, 20 Ampér a 240 Watt s pasivním chlazením
Nemá smysl popisovat, proč se rád pohrávám s napájecími zdroji, ale napíšu o tom, proč je to 12 voltů.
Stává se to tak, ale napájecí zdroje s výstupním napětím 12 Voltů patří spolu s 5 Volty a 19 Volty k nejoblíbenějším.
5 V se používá k napájení malých zařízení, ale další popularitu přidalo to, že stejné napětí poskytuje port USB, a proto se takové zdroje začaly „množit“.
V notebookech se používá 19V a tyto zdroje využívají i radioamatéři pro různé druhy pájecích stanic a zesilovačů, a to především kvůli jejich přijatelnému výkonu a kompaktnosti.
No, 12 Voltů je jen bezpečné napětí pro startéry a zároveň umožňuje přenášet poměrně velký výkon. Samozřejmě, podle mého názoru je to často možné (a někdy nutné) při 24 Voltech, ale toto napětí se používá spíše v průmyslových zařízeních.
V každodenním životě lze 12 voltů použít k napájení LED pásků, které se rozšířily pro dekorativní osvětlení a osvětlení; 12 voltů také napájí video monitorovací systémy, někdy malé počítače, stejně jako různé rytce, 3D tiskárny atd.
Obecně mám v plánu udělat několik recenzí na podobné zdroje, ale s různými výkony, a dnes mi na stole přistál 240wattový zdroj s pasivním chlazením.
Běžné bezventilátorové zdroje mají v současnosti výkon do 240-300 Wattů a ty druhé jsou mnohem méně obvyklé a spíše bych řekl, že 240 Wattů je téměř maximum.
Tímto krátký úvod ukončím a přejdu k předmětu recenze.
Napájecí zdroj ve známém kovovém pouzdře, myslím, že mnozí viděli podobná řešení v prodeji.
Byl zabalen v běžné bílé krabici, nebyl součástí fotografie a není na co se moc dívat. 
Vstup a výstup jsou vyvedeny na jednu velkou svorkovnici, nahoře je nálepka označující účel kontaktů, ale jsou přelepeny posunem, což může nezkušeného uživatele zmást. 
Svorkovnice má ochranný kryt a otevírá se o 90 stupňů, což je, i když malé, plus, protože existují možnosti, kdy se kryt neotevře úplně. 
Vpravo od svorkovnice je trimovací rezistor a LED indikující zapnutí napájení.
Deklarované parametry jsou 12 Volt 20 Ampere, skutečný výrobce není znám, označení je standardní pro mnoho levných napájecích zdrojů - S-240-12
Na boční straně je přepínač vstupního napětí 110/200 V, před prvním zapnutím je lepší zkontrolovat, zda je ve správné poloze.
Datum vydání je konec roku 2016, takže lze říci, že napájecí zdroj je čerstvý. 
Nejprve změříme, co je nakonfigurováno na výstupu napájecího zdroje.
Nastavte na 12,3 V, rozsah nastavení 10-14,5 V. Po kontrole jsem to nastavil na něco kolem 12 voltů. 
Z vnějšku už není co kontrolovat, takže sundáme horní kryt a uvidíme, co je uvnitř. 
A uvnitř se napájecí zdroj neliší od jiných podobných levných jednotek.
Hned mi to připomnělo zdroj 48 Volt 240 Watt, dokonce bych řekl, že jsou stejné.
To snad ani není pravda, ve skutečnosti se jedná o stejný zdroj, jen na jiné napětí, proto jsem hned na začátku psal, že skutečný výrobce není znám. 
Klasická kontrola náplně.
1. Vstupní filtr je přítomen, i když ne celý, za induktorem a varistorem není kondenzátor. To je bohužel vlastnost naprosté většiny čínských napájecích zdrojů.
2. Odrušovací kondenzátory v nebezpečném obvodu - Y1, v méně nebezpečném, běžném vysokonapěťovém, můžeme říci, že je to normální.
3. Vstupní diodový můstek je instalován s rezervou, 8 Amps 1000 Voltů, ale není zde žádný radiátor. V předchozí verzi byl diodový můstek dimenzován na 20 A.
Nedaleko jsou také vidět dva termistory zapojené paralelně.
4. Vstupní kondenzátory Rubicon G Rád bych použil Rubicon, pokud jen parametry odpovídaly deklarovaným, ale o tom později.
5. Dvojice vysokonapěťových tranzistorů nalisovaných na hliníkové pouzdro, které funguje jako zářič.
6. Výkonový transformátor je zřetelně označen jako 240 W 12 Voltů. Vypadá docela dobře, jsou vidět stopy po impregnaci laku. 
Čínští výrobci pokračují ve výrobě svých napájecích zdrojů založených na klasické elementové základně. Neřeknu, že je to špatné, ale slavnější výrobci mnohem méně pravděpodobně vyrábějí napájecí zdroje založené na TL494.
Svým způsobem to má své výhody: oprava takového napájecího zdroje je poměrně jednoduchá, komponenty jsou k dispozici všude a je k nim spousta dokumentace. 
Stejně jako u 48V verze je i zde použito zesílené provedení zářiče, sestava výstupní diody je přitlačena k žebrovanému zářiči, který již přenáší část tepla do skříně. Pokud to ve verzi 48 V nebylo zvláště nutné, pak při proudech 20 A není takové řešení zbytečné. 
1. Výstupní tlumivka s celkem normálními rozměry je vinutá pouze dvěma vodiči a průřez vodiče je srovnatelný s průřezem použitým u 48V napájecího zdroje.
2. Výstupní kondenzátory mají deklarovanou kapacitu 2200 µF, výrobce také neznámý, nicméně nečekal jsem, že zde uvidím kondenzátory od Nichicon nebo alespoň Samwha.
3.4. Ověřil jsem si ale moment s upnutím výkonových prvků samostatně, protože minule jsem měl velké stížnosti na upevnění sestavy diod. V tomto případě je vše v podstatě v pořádku. Trochu chybu najdete na upnutí tranzistorů (vlevo), ale praxe ukázala, že je vše v pořádku. 
Vyjmeme desku z pouzdra a podíváme se na kvalitu pájení a hledáme „zárubně“ výrobce. 
Vysokonapěťové tranzistory jsou použity s rezervou, není třeba se obávat. Pouzdro TO247, ve kterém jsou vyrobeny, navíc zlepšuje odvod tepla do radiátoru.
Sestava výstupní diody MBR30200 se skládá ze dvou vysokonapěťových Schottkyho diod. K použití vysokonapěťových Schottkyho diod jsem trochu skeptický, jelikož již nemají výhodu oproti klasickým z hlediska úbytku napětí, ale zůstává výhoda ve vyšší rychlosti spínání, tzn. dynamické ztráty jsou menší. 
Celkový pohled na desku plošných spojů zespodu. 
Pájení vypadá celkem normálně, v této části napájení je vše v pořádku, dokonce i čisté. 
Napájecí dráhy jsou dodatečně pokryty pájkou pro zvětšení průřezu, ani zde nejsou žádné zvláštní stížnosti, i když v některých místech je pájky podle mého názoru málo. 
Ale přesto jsem našel jeden nepříjemný moment. Jeden z napájecích kontaktů není příliš dobře připájen. Dá se samozřejmě říct, že na jeden pól jsou tři kontakty, ale může se stát, že to skončí zatížené. Vzlyky
www.kirich.blog
DOMÁCÍ NAPÁJENÍ 12V
Zdravím všechny radioamatéry, v tomto článku bych vám rád představil zdroj s regulací napětí od 0 do 12 voltů. Je velmi snadné nastavit požadované napětí, a to i v milivoltech. Schéma neobsahuje žádné zakoupené díly - to vše lze vytáhnout ze starého zařízení, dováženého i sovětského.
Schematické schéma napájecího zdroje (redukovaný)
Pouzdro je dřevěné, uprostřed je 12 voltový transformátor, kondenzátor 1000 uF x 25 voltů a deska, která reguluje napětí.
Kondenzátor C2 je třeba brát s velkou kapacitou, např. pro připojení zesilovače k napájení a proto, aby napětí neklesalo na nízkých frekvencích.
Je lepší nainstalovat tranzistor VT2 na malý radiátor. Protože při delším provozu se může zahřát a vyhořet, už jsem spálil 2 z nich, dokud jsem nenainstaloval radiátor slušné velikosti.
Rezistor R1 lze nastavit na konstantní, nehraje velkou roli. Na horní straně pouzdra je proměnný odpor, který reguluje napětí, a červená LED, která ukazuje, zda je na výstupu napájecího zdroje napětí.
Na výstupu zařízení, abych neustále nešrouboval dráty k něčemu, jsem připájel aligátorové svorky - jsou velmi pohodlné. Obvod nevyžaduje žádné nastavování a funguje spolehlivě a stabilně, zvládne to opravdu každý radioamatér. Děkuji za pozornost, hodně štěstí všem! .
Fórum o jednoduchých napájecích obvodech
Diskutujte o článku DOMÁCÍ NAPÁJENÍ 12V
radioskot.ru
| Článek představuje obvod poměrně jednoduchého, ale také výkonného napájecího zdroje, docela vhodného nejen pro nabíjení 12voltových autobaterií, ale také pro napájení a testování mnoha podomácku vyrobených obvodů, které vyžadují silné stabilizované napětí. Nenahraditelný předmět v garáži automobilového nadšence. Požadované napětí na výstupu zařízení lze plynule měnit v rozsahu 0 - 12 voltů. Výstupní zátěž může být až 20 ampér. Kolektory výkonových tranzistorů jsou vzájemně propojené a lze je instalovat na jeden hliníkový žebrovaný chladič s chlazenou plochou minimálně 200 cm2. Transformátor bude vhodný ze starých sovětských televizorů, například TS-270; ještě vyšší výkon bude docela vhodný, ale zároveň se zvýší celkové rozměry jednotky. Všechna sekundární vinutí jsou odstraněna a vinutí 14 - 16 voltů je navinuto přes síť měděným smaltovaným drátem o průměru 2 mm. Závity by měly být rozmístěny rovnoměrně po celé šířce rámu transformátoru. Obvod se snadno opakuje a nevyžaduje speciální dovednosti v amatérském rádiu, nevyžaduje nastavení ani úpravy a funguje okamžitě, pokud jsou díly v dobrém stavu a správně sestaveny. |
LED osvětlení se stále více dostává do našich životů. Rozmarné žárovky selžou a krása okamžitě vybledne. A to vše proto, že LED diody nemohou fungovat jednoduše tím, že jsou zapojeny do sítě. Musí být připojeny přes stabilizátory (ovladače). Ty zabraňují poklesu napětí, selhání součástí, přehřátí atd. Tento článek a jak sestavit jednoduchý obvod s vlastními rukama, bude diskutován.
Výběr stabilizátoru
V palubní síti vozu je provozní výkon přibližně 13 V, přičemž většina LED je vhodná pro 12 V. Proto obvykle instalují stabilizátor napětí, jehož výstup je 12 V. Jsou tak zajištěny běžné podmínky pro provoz osvětlovacích zařízení bez nouzových situací a předčasného selhání.
V této fázi se amatéři potýkají s problémem výběru: bylo publikováno mnoho návrhů, ale ne všechny fungují dobře. Musíte si vybrat takové, které je hodné vašeho oblíbeného vozidla a navíc:
- bude skutečně fungovat;
- zajistí bezpečnost a zabezpečení osvětlovacích zařízení.
Nejjednodušší DIY stabilizátor napětí
Pokud si nepřejete koupit hotové zařízení, pak stojí za to naučit se, jak si sami vyrobit jednoduchý stabilizátor. Je obtížné vyrobit pulzní stabilizátor v autě vlastníma rukama. Proto stojí za to se blíže podívat na výběr amatérských obvodů a návrhy lineárních stabilizátorů napětí. Nejjednodušší a nejběžnější verze stabilizátoru se skládá z hotového mikroobvodu a rezistoru (odpor).
Nejjednodušší způsob, jak vyrobit stabilizátor proudu pro LED vlastními rukama, je na mikroobvodu. Montáž dílů (viz obrázek níže) se provádí na děrovaném panelu nebo univerzální desce plošných spojů.
Schéma 5 ampérového zdroje s regulátorem napětí od 1,5 do 12 V.
Chcete-li sestavit takové zařízení sami, budete potřebovat následující díly:
- rozměr plata 35*20 mm ;
- čip LD1084;
- Diodový můstek RS407 nebo jakákoli malá dioda pro zpětný proud;
- napájecí zdroj sestávající z tranzistoru a dvou odporů. Navrženo pro vypnutí kroužků při zapnutí dálkových nebo potkávacích světel.
V tomto případě jsou LED (3 ks) zapojeny do série s odporem omezujícím proud, který vyrovnává proud. Tato sada je zase připojena paralelně k další podobné sadě LED.
Stabilizátor pro LED na čipu L7812 v autech
Proudový stabilizátor pro LED lze sestavit na bázi 3pinového stejnosměrného regulátoru napětí (řada L7812). Namontované zařízení je perfektní pro napájení jak LED pásků, tak jednotlivých žárovek v autě.
Komponenty potřebné k sestavení takového obvodu:
- čip L7812;
- kondenzátor 330 uF 16 V;
- kondenzátor 100 uF 16 V;
- 1 ampérová usměrňovací dioda (například 1N4001 nebo podobná Schottkyho dioda);
- dráty;
- smršťování 3 mm.
Možností může být skutečně mnoho.
Schéma zapojení založené na LM2940CT-12.0
Tělo stabilizátoru může být vyrobeno z téměř jakéhokoli materiálu kromě dřeva. Při použití více než deseti LED se doporučuje připevnit na stabilizátor hliníkový radiátor.
Možná to někdo zkoušel a řekne, že se bez zbytečných potíží jednoduše obejdete přímým zapojením LED. Ale v tomto případě bude ten druhý většinu času v nepříznivých podmínkách, a proto nevydrží dlouho nebo úplně vyhoří. Jenže tuning drahých aut má za následek poměrně vysokou sumu.
Co se týče popsaných schémat, jejich hlavní výhodou je jednoduchost. Výroba nevyžaduje žádné speciální dovednosti nebo schopnosti. Pokud je však obvod příliš složitý, je jeho sestavení vlastníma rukama nerozumné.
Závěr
Ideální možnost připojení LED je přes. Zařízení vyrovnává výkyvy sítě, s jeho využitím již nebudou problémem proudové rázy. V tomto případě je nutné dodržet požadavky na napájení. To vám umožní přizpůsobit váš stabilizátor síti.
Zařízení musí poskytovat maximální spolehlivost, stabilitu a stabilitu, nejlépe po mnoho let. Cena sestavených zařízení závisí na tom, kde budou všechny potřebné díly zakoupeny.
Ve videu - pro LED diody.
24.06.2015Představujeme výkonný stabilizovaný zdroj 12 V. Je postaven na stabilizačním čipu LM7812 a tranzistorech TIP2955, který poskytuje proud až 30 A. Každý tranzistor dokáže poskytnout proud až 5 A, respektive 6 tranzistorů zajistí proud až 30 A. Můžete změnit počet tranzistorů a získat požadovanou hodnotu proudu. Mikroobvod produkuje proud asi 800 mA.
Na jeho výstupu je instalována pojistka 1 A, která chrání před velkými přechodovými proudy. Je nutné zajistit dobrý odvod tepla z tranzistorů a mikroobvodu. Když je proud procházející zátěží velký, výkon rozptýlený každým tranzistorem se také zvyšuje, takže nadměrné teplo může způsobit selhání tranzistoru.
V tomto případě bude pro chlazení zapotřebí velmi velký chladič nebo ventilátor. 100 ohmové rezistory se používají pro stabilitu a zabránění saturaci jako... faktory zesílení mají určitý rozptyl pro stejný typ tranzistorů. Můstkové diody jsou dimenzovány na minimálně 100 A.
Poznámky
Nejdražším prvkem celé konstrukce je snad vstupní transformátor, místo něj je možné použít dvě sériově zapojené autobaterie. Napětí na vstupu stabilizátoru musí být o pár voltů vyšší než požadovaný výstup (12V), aby mohl udržet stabilní výstup. Pokud je použit transformátor, musí být diody schopny odolat poměrně velkému špičkovému dopřednému proudu, typicky 100A nebo více.
Přes LM 7812 neprojde více než 1 A, zbytek obstarají tranzistory Vzhledem k tomu, že obvod je dimenzován na zátěž do 30 A, je paralelně zapojeno šest tranzistorů. Výkon odváděný každým z nich je 1/6 celkové zátěže, ale i tak je nutné zajistit dostatečný odvod tepla. Maximální zatěžovací proud bude mít za následek maximální rozptyl a bude vyžadovat velký chladič.
Pro efektivní odvod tepla z radiátoru může být dobrý nápad použít ventilátor nebo vodou chlazený radiátor. Pokud je napájecí zdroj zatížen na maximální zatížení a výkonové tranzistory selžou, veškerý proud projde čipem, což povede ke katastrofálnímu výsledku. Aby se zabránilo poruše mikroobvodu, je na jeho výstupu pojistka 1 A. Zátěž 400 MOhm je pouze pro testování a není součástí konečného obvodu.
Výpočty
Tento diagram je vynikající ukázkou Kirchhoffových zákonů. Součet proudů vstupujících do uzlu se musí rovnat součtu proudů opouštějících tento uzel a součet úbytků napětí na všech větvích libovolného uzavřeného obvodu se musí rovnat nule. V našem obvodu je vstupní napětí 24 voltů, z toho 4V poklesne na R7 a 20 V na vstupu LM 7812, tj. 24 -4 -20 = 0. Na výstupu je celkový proud zátěže 30A, regulátor dodává 0,866A a 4,855A každý 6 tranzistorů: 30 = 6 * 4,855 + 0,866.
Základní proud je asi 138 mA na tranzistor, pro získání kolektorového proudu asi 4,86 A musí být stejnosměrné zesílení pro každý tranzistor alespoň 35.
TIP2955 tyto požadavky splňuje. Úbytek napětí na R7 = 100 Ohm při maximální zátěži bude 4V. Výkon na něm rozptýlený se vypočítá podle vzorce P= (4 * 4) / 100, tedy 0,16 W. Je žádoucí, aby tento odpor byl 0,5 W.
Vstupní proud mikroobvodu přichází přes rezistor v obvodu emitoru a B-E přechod tranzistorů. Aplikujme ještě jednou Kirchhoffovy zákony. Vstupní proud regulátoru se skládá z proudu 871 mA protékajícího obvodem báze a 40,3 mA přes R = 100 Ohmů.
871,18 = 40,3 + 830. 88. Vstupní proud stabilizátoru musí být vždy větší než výstupní proud. Vidíme, že spotřebovává jen asi 5 mA a sotva by se měl zahřát.
Testování a chyby
Při prvním testu není potřeba připojovat zátěž. Nejprve změříme výstupní napětí voltmetrem, mělo by to být 12 voltů nebo hodnota, která se příliš neliší. Poté připojíme jako zátěž odpor asi 100 Ohmů, 3 W. Údaje na voltmetru by se neměly měnit. Pokud nevidíte 12 V, měli byste po vypnutí napájení zkontrolovat správnost instalace a kvalitu pájení.
Jedna ze čteček přijímala na výstupu 35 V místo stabilizovaných 12 V. To bylo způsobeno zkratem výkonového tranzistoru. Pokud dojde ke zkratu v některém z tranzistorů, budete muset odpájet všech 6, abyste zkontrolovali přechody kolektor-emitor pomocí multimetru.
Při 1-2 ampérech je ale již problematické získat vyšší proud. Zde popíšeme vysokovýkonný napájecí zdroj se standardním napětím 13,8 (12) voltů. Obvod je 10 ampér, ale tuto hodnotu lze dále zvýšit. V obvodu navrhovaného napájecího zdroje není nic zvláštního, kromě toho, že, jak ukázaly testy, je schopen dodávat proud až 20 A krátkodobě nebo 10 A nepřetržitě. Pro další zvýšení výkonu použijte větší transformátor, usměrňovač s diodovým můstkem, vyšší kapacitu kondenzátoru a počet tranzistorů. Pro usnadnění je napájecí obvod znázorněn na několika obrázcích. Tranzistory nemusí být přesně ty v obvodu. Použili jsme 2N3771 (50V, 20A, 200W), protože jich je na skladě hodně.
Regulátor napětí pracuje v malých mezích, od 11 V do 13,8 při plné zátěži. Při hodnotě napětí naprázdno 13,8 V (nominální napětí baterie je 12 V), výstup klesne na 13,5 pro přibližně 1,5 A a 12,8 V pro přibližně 13 A.
Výstupní tranzistory jsou zapojeny paralelně s 0,1 ohmovými 5 wattovými drátovými odpory v obvodech emitoru. Čím více tranzistorů použijete, tím vyšší špičkový proud lze z obvodu odebírat.
LED diody budou ukazovat nesprávnou polaritu a relé zablokuje stabilizátor napájení z usměrňovačů. Vysoce výkonný tyristor BT152-400 při přepětí se otevře a přebírá proud, což způsobí vypálení pojistky. Nemyslete si, že nejdříve vyhoří triak, BT152-400R vydrží až 200A po dobu 10ms. Tento zdroj energie může také sloužit jako nabíječka pro autobaterie, ale aby se předešlo nehodám, není třeba nechávat připojenou baterii dlouhou dobu bez dozoru.
