Стабилизатор напряжения | Описание работы, схема подключения.

Стабилизатор напряжения – важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы  рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах  ТО-3 (слева)  и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо “ХХ” изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 – 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как  по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage – выходное напряжение

Input voltage – входное  напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 – 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может “колыхаться” в диапазоне от 7,5  и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт – это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об  охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме 

Берем нашу Макетную плату  и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких  – это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак,  провода 1,2 – сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

[quads id=1]

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и  до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение  от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как сделать блок питания на 5, 9,12  Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт?  Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для  для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый  стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт,  а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U – напряжение, а  I – сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность – это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных  устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.  Используйте же  на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Где купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.

А в видео можете посмотреть как сделать самый простой стабилизатор на LM 317:

Регулятор напряжения 5 вольт 5 ампер

Для питания схем, имеющие высокий ток потребления,  необходимы специальные регуляторы напряжения высокой мощности. В данной статье приводим схему стабилизатора напряжения 5 В / 5 А. В этой схеме применен 5-амперный линейный стабилизатор IC LM338 от Texas Instruments.

HILDA — электрическая дрель

Многофункциональный электрический инструмент способн. ..

LM338 — это трехвыводной положительный линейный стабилизатор напряжения обеспечивающий ток нагрузки до 5 А в диапазоне выходных напряжений от 1,2 В до 32 В. Для работы схемы требуется только два внешних резистора для установки выходного напряжения, что в свою очередь обеспечивает хорошую нагрузку и линейное регулирование.

Принципиальная электрическая схема

Необходимые компоненты

1. 1. IC LM338
   2. Конденсатор 0,1 мкФ, 1 мкФ (керамический)
   3. Резистор 270 Ом
   4. Переменный резистор 1 кОм

Распиновка LM338

Микросхема LM338 поставляется в двух разных корпусах, и мы можем выбирать, в зависимости от конструкции нашей схемы. LM338 имеет три вывода:

• вывод 1 — Регулировка
• вывод 2 — Выход
• вывод 3 — Вход

Эта микросхема обеспечивает хорошую защиту от тепловой перегрузки и постоянное ограничение тока в зависимости от температуры.  Лучше всего подходит для схем зарядных устройств,  источников постоянного тока.

В этой схеме конденсаторы C1 и C2 предназначены для обеспечения функции фильтра для входного и выходного питания. Резисторы R1 и R2 выполняют роль делителя напряжения, определяющий диапазон выходного напряжения LM338.  Для надежной работы схемы необходимо использовать радиатор для LM338.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

7805 стабилизатор — трехвыводные стабилизаторы напряжения

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора – это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Технические данные:

• Наибольший ток 1,5 А.
• Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
• Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.

Мощный линейный стабилизатор напряжения

Для питания различных электронных устройств и схем, сделанных своими руками нужен такой источник питания, напряжение на выходе которого можно регулировать в широких пределах. С его помощью можно наблюдать, как ведёт себя схема при том или ином напряжении питания. При этом он должен иметь возможность выдавать большой ток, чтобы питать мощную нагрузку, и минимальные пульсации на выходе. На роль такого источника питания отлично подойдёт линейный стабилизатор напряжения – микросхема LM338, она обеспечивает ток до 5 А, имеет защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. Схема её включения достаточно проста, она представлена ниже.

Схема

Микросхема LM338 имеет три вывода – вход (in), выход (out) и регулирующий (adj). На вход подаём постоянное напряжение определённой величины, а с выхода снимаем стабилизированное напряжение, величина которого задаётся переменным резистором Р2. Напряжение на выходе регулируется от 1,25 вольт до величины входного, с вычетом 1,5 вольт. Проще говоря, если на входе, например, 24 вольта, то на выходе напряжение будет меняться в пределах от 1,25 до 22,5 вольт. Подавать на вход более 30 вольт не следует, микросхема может уйти в защиту. Чем больше ёмкость конденсаторов на входе, тем лучше, ведь они сглаживают пульсации. Ёмкость конденсаторов на выходе микросхемы должна быть небольшой, иначе они будут долго сохранять заряд и напряжение на выходе будет регулироваться неверно. При этом каждый электролитический конденсатор должен быть зашунтирован плёночным или керамическим с малой ёмкостью (на схеме это С2 и С4). При использовании схемы с большими токами микросхему обязательно нужно установить на радиатор, ведь она будет рассеивать на себе всё падение напряжения. Если токи небольшие – до 100 мА, радиатор не потребуется.

Сборка стабилизатора

Вся схема собирается на небольшой печатной плате размерами 35 х 20 мм, изготовить которую можно методом ЛУТ. Печатная плата полностью готова к печати, отзеркаливать её не нужно. Ниже представлены несколько фотографий процесса.

Дорожки желательно залудить, это уменьшит их сопротивление и защитит от окисления. Когда печатная плата готова – начинаем запаивать детали. Микросхема запаиваться прямо на плату, спинкой в сторону края. Такое расположение позволяет закрепить на радиаторе всю плату с микросхемой. Переменный резистор выводится от платы на двух проводках. Можно использовать любой переменный резистор с линейной характеристикой. При этом средний его вывод соединяется с любым из крайних, полученные два контакта идут на плату, как видно на фото. Для подключения проводов входа и выхода удобнее всего использовать клеммник. После сборки необходимо проверить правильность монтажа.

Запуск и испытания

Когда плата собрана, можно переходить к испытаниям. Подключаем на выход маломощную нагрузку, например, светодиод с резистором и вольтметр для контроля напряжения. Подаём напряжение на вход и следим за показаниями вольтметра, напряжение должно меняться при вращении ручки от минимума до максимума. Светодиод при этом будет менять яркость. Если напряжение регулируется, значит схема собрана правильно, можно ставить микросхему на радиатор и тестировать с более мощной нагрузкой. Такой регулируемый стабилизатор идеально подойдёт для использовании в качестве лабораторного блока питания. Особое внимание стоит уделить выбору микросхемы, ведь её очень часто подделывают. Поддельные микросхемы стоят дёшево, но легко сгорают при токе уже 1 – 1,5 Ампера. Оригинальные стоят дороже, но зато честно обеспечивают заявленный ток до 5 Ампер. Удачной сборки.

Смотрите видео

На видео наглядно показана работа стабилизатора. При вращении переменного резистора напряжение плавно меняется от минимума к максимуму и наоборот, светодиод при этом меняет яркость.

О стабилизаторах напряжения и стабилизаторах тока «Крен» привет

В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А.  Это значит стабилизирует он именно напряжение и именно до 5В. 1,5А — это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковая сила тока. То есть от может отдать и 3 миллиампера, и 0,5 ампер, и 1 ампер. Столько, сколько тока требует нагрузка. Но не больше полутора. Это главное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Различают всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

• линейные
• импульсные

Линейные стабилизаторы напряжения

Например, микросхемы КРЕН или LM7805, LM1117, LM350.

Кстати, КРЕН — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805 имела обозначение КР142ЕН5А. Ну а ещё есть КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и куча других. Для краткости всё семейство микросхем стали называть «КРЕН». КР142ЕН5А тогда превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.

Стабилизатор LM7805

Наиболее распространенный вид. Недостаток их в том, что они не могут работать на напряжении ниже, чем заявленное выходное напряжение. Если LM7805 стабилизирует напряжение на 5 вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «просядет», и мы уже не получим 5 В. Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при нагрузке. Собственно, в этом и заключается принцип их работы — всё, что выше стабилизируемого напряжения, просто превращается в тепло. Если мы на вход LM7805 подадим 12 В, то 7 потратятся на нагрев корпуса, а 5 пойдут потребителю. Корпус при этом нагреется настолько сильно, что без радиатора микросхема просто сгорит. Из всего этого вытекает ещё один серьёзный недостаток — линейный стабилизатор не стоит применять в устройствах с питанием от батареек. Энергия батареек будет тратиться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.

Импульсные стабилизаторы напряжения

Импульсные стабилизаторы — лишены недостатков линейных, но и стоят дороже. Это уже не просто микросхема с тремя выводами. Выглядят они, как плата с детальками.

Один из вариантов исполнения импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересные — всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, которое нам нужно. Всеядному импульснику все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим повышения или понижения напряжения и держит заданное на выходе. Если в характеристиках заявлено, что стабилизатору на вход можно подать от 1 до 15 вольт и на выходе будет стабильно 5, то так оно и будет. Кроме того, нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или размещаться в закрытом корпусе, где сильный нагрев линейного стабилизатора недопустим — ставьте импульсный.

Купить  —  LM7805 10 штук на Алиєкспресс

Импульсный стабилизатор (повышайка) MT3608 2A на Алиєкспресс

Импульсный стабилизатор 5А (понижайка) XL4015на Алиэкспресс

Хорошо. А что со стабилизатором тока?

Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Токовые стабилизаторы ещё иногда называют светодиодным драйвером. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор — маленькая микросхема, а всё остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.

Примерно так выглядит стабилизатор тока. Красным кружком обведена та самая схема, которая и является стабилизатором. Всё остальное на плате — обвязка.

Итак. Драйвер задаёт ток. Стабильно! Если написано, что на выходе будет ток в 350мА, то будет именно 350мА. А вот напряжение на выходе может меняется в зависимости от требуемого потребителем напряжения. Не будем пускаться в дебри теории о том. как всё это работает. Просто запомним, что вы напряжение не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну так и зачем всё это нужно то?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Главное  для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания — 12 вольт.

Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит.
Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор — простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы . Тепловыделение растёт, КПД падает.

Импульсный стабилизатор тока

Импульсный стабилизатор тока тоже называют светодиодным драйвером. Часто те, кто не сильно разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиодов, а импульсный стабилизатор тока — хорошим светодиодным драйвером. Он выдаёт сразу стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот так он выглядит:

Стабилизатор напряжения на 2 5 вольта

Схема устройства

Схема, изображенная на рисунке 1, представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения и позволяет получить выходное напряжение в пределах 1.25 — 30 вольт. Это позволяет использовать данный стабилизатор для питания пейджеров с 1.5 вольтовым питанием (например Ultra Page UP-10 и т.п.), так и для питания 3-х вольтовых устройств. В моем случае она используется для питания пейджера «Moongose PS-3050», то есть выходное напряжение установлено в 3 вольта.

Работа схемы

При помощи переменного резистора R2 можно установить необходимое выходное напряжение. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле Uвых=1.25(1 + R2/R1)
.
В качестве регулятора напряжения используется микросхема SD 1083/1084
. Без всяких изменений можно использовать российские аналоги этих микросхем 142 КРЕН22А/142 КРЕН22
. Они различаются только выходным током и в нашем случае это несущественно. На микросхему необходимо установить небольшой радиатор, так как при низком выходном напряжении регулятор работает в токовом режиме и существенно нагревается даже на «холостом» ходу.

Монтаж устройства

Устройство собрано на печатной плате размером 20х40мм. Так как схема очень простая рисунок печатной платы не привожу. Можно собрать и без платы с помощью навесного монтажа.
Собранная плата помещается а отдельную коробочку или монтируется непосредственно в корпусе блока питания. Я разместил свою в корпусе AC-DC адаптера на 12 вольт для радиотелефонов.

Примечание.

Необходимо сначала установить рабочее напряжение на выходе стабилизатора (при помощи резистора R2) и лишь, затем подключать нагрузку.

Другие схемы стабилизаторов.

Это одна из самых простых схем, которую можно собрать на доступной микросхеме LM317LZ
. Путем подключения/отключения резистора в цепи обратной связи мы получаем на выходе два разных напряжения. При этом, ток нагрузки может достигать 100 мА.

Только обратите внимание на распиновку микросхемы LM317LZ. Она немного отличается от привычных стабилизаторов.

Простой стабилизатор на различные фиксированные напряжения (от 1,5 до 5 вольт) и ток до 1А. можно собрать на микросхеме AMS1117 -X.X (CX1117-X.X)
(где X.X — выходное напряжение). Есть экземпляры микросхем на следующие напряжения: 1.5, 1.8, 2.5, 2.85, 3.3, 5.0 вольт. Также есть микросхемы с регулируемым выходом с обозначением ADJ. Этих микросхем очень много на старых компьютерных платах. Одним из достоинств этого стабилизатора является низкое падение напряжения — всего 1,2 вольта и небольшой размер стабилизатора адаптированный под СМД-монтаж.

Для его работы требуется всего пара конденсаторов. Для эффективного отвода тепла при значительных нагрузках необходимо предусмотреть теплоотводную площадку в районе вывода Vout. Этот стабилизатор также доступен в корпусе TO-252.

Интегральные микросхемы серии LM2931 производства фирм Motorola и Texas Instruments представляют собой линейные стабилизаторы напряжения положительной полярности с малым напряжением насыщения. Эти микросхемы выпускаются в корпусах ТО-220, ТО-263, DIP-8, ТО-92 и рассчитаны на фиксированные выходные напряжения 3,3 В, 5,0В, также есть микросхемы этой серии с регулируемым выходным напряжением. Микросхемы на фиксированное выходное напряжение выпускаются в корпусах с тремя выводами, микросхемы с регулируемым выходным напряжением выпускаются в корпусах с пятью и восемью выводами. Структурный состав микросхем показан на рис. 1, у микросхем на фиксированное выходное напряжение выводы «ADJ» и «ON/OFF» отсутствуют.

Имея в наличии микросхемы типа LM2931AZ-3.3, выпускаемые в трёхвыводном корпусе ТО-92 можно собрать простой стабилизатор на выходное напряжение +3,3 В, рис. 2. Стабилизатор рассчитан на диапазон входных напряжений +4…18 В, максимальный ток нагрузки 100 мА. Рассеиваемая корпусом микросхемы мощность не должна превышать 0,6 Вт. Максимальное входное рабочее напряжение для всех микросхем серии LM2931 26 В. Ток покоя авторского экземпляра стабилизатора составил 0,3 мА при входном напряжении 9 В при отключенной нагрузке.

При токе нагрузки 80 мА напряжение насыщения микросхемы составило 0,35В, это означает, что при выходном напряжении 3,3 В минимальное входное напряжение стабилизатора, при котором сохраняется стабилизация выходного напряжения, будет около 3,65 В. При меньшем токе нагрузки напряжение насыщения регулирующего двухколлекторного p-n-р транзистора Q1 будет меньше. Если напряжение на входе стабилизатора будет меньше суммы выходного напряжения и напряжения насыщения, то ток покоя стабилизатора увеличивается на несколько миллиампер. Малый ток покоя микросхемы LM2931AZ-3.3 и её малое напряжение насыщения позволяет использовать её в качестве стабилизатора напряжения в устройствах с автономным питанием, например, питаемых от литиевых аккумуляторов с номинальным напряжением 3,7В, эксплуатируемых периодически, например, малогабаритные радиоприёмники, радиомикрофоны, измерительные приборы.

Для устройств, работающих круглосуточно от автономных источников энергии, целесообразно применять более экономичные интегральные стабилизаторы напряжения положительной полярности с меньшим током покоя, например, LP2950, LP2951 (75 мкА), МС78ВСхх (50 мкА), MC78FCxx (1,1 мкА).

На рис. 3 представлена схема блока питания с переключаемым выходным напряжением. Это функционально законченное устройство представляет собой блок питания с линейным стабилизатором выходного напряжения, рассчитанным на максимальный ток нагрузки 1,5 А. Выходное напряжение можно установить равным 3,3 В, 5,0 В, 6,5 В или 9,3 В. Напряжение сети переменного тока 220 В поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора Т 1 через замкнутые контакты выключателя SA 1, плавкий предохранитель FU1 и защитный резистор R 1. Напряжение переменного тока около 12 В через полимерный самовосстанавливающийся предохранитель FU2 поступает на мостовой диодный выпрямитель VD 1- VD 4, выполненный на диодах Шотки.

Применение таких диодов примерно вдвое уменьшает потери мощности и напряжения на диодам выпрямительного моста, в сравнении, с выпрямительным мостом на обычных кремниевых диодах. Варистор RU 1 защищает трансформатор и диоды Шотки от всплесков напряжения сети. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор большой ёмкости С 5. Для увеличения выходного тока и мощности стабилизатора напряжения, установлен мощный дискретный р-п-р транзистор VT 1, который начинает открываться при токе нагрузки более 50 мА. Конденсатор С 7 устраняет самовозбуждение микросхемы DA 1.

Выходное напряжение стабилизатора выбирается с помощью переключателя SA 2. Когда переключаемый контакт находится в верхнем по схеме положении, выходное напряжение стабилизатора будет около 3,3 В. Если переключатель установить на ступеньку ниже, то выходное напряжение стабилизатора увеличится на суммарное рабочее напряжение последовательно включенных диода Шотки VD 5 и светодиода HL 1. Конденсатор С 8 уменьшает броски выходного напряжения при изменении позиции переключателя SA2. Резистор R4 уменьшает ток разрядки конденсатора С8 при переключении выходного напряжения с большего на меньшее. Напряжение насыщения стабилизатора, собранного по схеме рис. 3, без учёта пульсаций напряжения на выводах конденсатора С 5 будет 1,5 В при токе нагрузки 1,5 А, или 1,2 при токе нагрузки 1 А, или 1 В при токе нагрузки 0,5 В.

Это примерно в два…три раза меньше, чем у стабилизаторов напряжения, собранных на распространённых микросхемах интегральных стабилизаторов напряжения серий 78хх, 78Мхх, КР142ЕНхх. При изменении тока нагрузки от 0 до 1,5 А выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ.

Если в устройстве, собранным по схеме рис. 3, конденсатор С 8 установить ёмкостью 0,047 мкФ, переключатель SA 2 и резистор R4 исключить, а вместо цепочки последовательно включенных светодиодов HL1 — HL3 и диода Шотки VD 5 включить мигающий одноцветный светодиод, зашунтированный маломощным стабилитроном с рабочим напряжением 9 В, например, BZV55C-9V1, и подключить к выходу стабилизатора лампу накаливания на рабочее напряжение 12… 13,5 В, то такая лампа будет вспыхивать в паузах свечения светодиода. В этом случае, желательно конденсатор С 10 установить ёмкостью 47 мкФ.

Большинство деталей блока питания, собранного по схеме рис. 3, можно смонтировать на печатной плате размерами 80×50 мм, рис. 4. Плавкий предохранитель FU1 размещён в держателе предохранителя типа ДВП4-1, закрепленном на корпусе устройства. Варистор FNR-14К471 припаян к клеммам первичной обмотки понижающего трансформатора. Вместо такого варистора можно установить FNR-20K471, MYG20-431, MYG20-471, LF14K471. Постоянные резисторы типов РПМ, МЛТ, С1-4, С2-23, С2-33 или аналогичные общего применения соответствующей мощности. Оксидные конденсаторы типов К50-35, К50-68 или импортные аналоги. Неполярные конденсаторы керамические или малогабаритные плёночные на рабочее напряжение не менее 25 В. Диоды Шотки 1N5822 можно заменить аналогичными MBRS340T3, MBRS360T3, MBRD340, MBR340, MBR350, SR360, 5GWZ47. Диод SB140 можно заменить на любой из 1N5817 — 1N5819, MBRS130LT3, MBR0520LT1, MBR0520LT3.

Упомянутые в вариантах возможных замен диоды Шотки выполнены в различных корпусах. Транзистор VT 1 должен быть с коэффициентом передачи тока базы не менее 40 при токе коллектора 1 А. Можно заменить любым из серий КТ818, 2Т818, КТ855, 2SA1293, 2SA1441, 2SA473. Транзистор устанавливают на дюралюминиевый теплоотвод. Упомянутые транзисторы имеют различия в цоколёвках выводов и типе корпуса. Перед установкой обязательно измеряйте у транзистора коэффициент передачи тока базы, особенно это касается мощных отечественных транзисторов упомянутых серий, среди которых часто встречаются экземпляры с h31э меньше 10. Микросхемы серии LM2931, выпускаемые в корпусах различных типов, имеют различия в цоколёвках выводов.

На принципиальной схеме указана цоколёвка для микросхем в корпусе ТО-92 (КТ-26) — пластмассовый корпус как у отечественных транзисторов КТ502, КТ209. Светодиоды HL1, HL2 отечественные красного цвета свечения с прямым рабочим напряжением около 1,5В. Светодиод RL50-CB744D синего цвета свечения с прямым рабочим напряжением 2,8 В. От рабочего напряжения светодиодов зависят выходные напряжения стабилизатора. Вместо светодиодов можно установить по несколько последовательно включенных маломощных кремниевых диодов, например, КД522, 1N4148, или маломощные стабилитроны на необходимое рабочее напряжение. Выключатель питания SA1 малогабаритный клавишный типа SS21 (4 А, ~250 В). Переключатель SA 2 любого типа на 4 положения свободные группы контактов соединяют параллельно. Полимерный самовосстанавливающийся предохранитель MF-R160 можно заменить на LP30-160, LP60-160.

Унифицированный понижающий трансформатор ТП8-25-220-50 можно заменить на ТП8-26-220-50. Эти трансформаторы имеют по две вторичные обмотки, которые нужно соединить параллельно, соблюдая фазировку. Подойдут и другие трансформаторы с габаритной мощностью 20…30 Вт, вторичная обмотка которых рассчитана на выходное напряжение 11… 14 В при токе нагрузки 1,5 А . Резистор R 1 устанавливают сопротивлением, примерно равным половине сопротивления первичной обмотки трансформатора.

Бутов А.Л.

Литература:

1.Миниатюрные силовые трансформаторы
HR. —

1. Тороидальные силовые трансформаторы
   HR. —
   Радиоконструктор, 2011, № 6, № 9.
   
2. Бутов А.Л. Стабилизаторы на микросхемах
   AMS1117-
   хх. — Радиоконструктор, 2008, № 6, с. 24, 25.
   
3. Бутов А.Л. Стабилизаторы напряжения на ИМС
   L88MS33T. —
   Радиоконструктор, 2011, №11, с. 14-16.
   
4. Бутов А.Л. Мощный низковольтный регулируемый блок питания на
   LX8384-00CP. —
   

Радиоконструктор, 2012, №11, с. 13- 16.

Ниже приведены сразу две схемы 3-х Вольтовых блоков питания
.
Они собраны на разных элементах, а конкретную вы сможете выбрать сами, познакомившись с их особенностями и исходя из своих потребностей м возможностей.
На первом рисунке приведена простая схема блока питания на 3 В
(ток в нагрузкеке 200 мА) с электронной защитой
от перегрузки (Iз = 250 мА). Уровень пульсации выходного напряжения не превышает 8 мВ.

Для нормальной работы стабилизатора напряжение после выпрямителя (на диодах VD1…VD4) может быть от 4,5 до 10 В, но лучше, если оно будет 5…6 В, ≈ меньшая мощность источника теряется на тепловыделение транзистором VT1 при работе стабилизатора. В схеме в качестве источника опорного напряжения используется светодиод HL1 и диоды VD5, VD6. Светодиод является одновременно и индикатором работы блока питания.

Транзистор VT1 крепится на теплорассеивающей пластине. Как рассчитать размер теплоотводящего радиатора можно более подробно посмотреть .
Трансформатор Т1 можно приобрести из унифицированной серии ТН любой, но лучше использовать самые малогабаритные ТИ1-127/220-50 или ТН2-127/220-50. Подойдут также и многие другие типы трансформаторов со вторичной обмоткой на 5…6 В. Конденсаторы С1…СЗ типа К50-35.

Вторая схема использует интегральный стабилизатор DA1, но в отличие от транзисторного стабилизатора, приведенного на первом рисунке, для нормальной работы микросхемы необходимо, чтобы входное напряжение превышало выходное не менее чем на 3,5 В. Это снижает КПД стабилизатора за счет тепловыделения на микросхеме.

При низком выходном напряжении мощность, теряемая в блоке питания, будет превышать отдаваемую в нагрузку. Необходимое выходное напряжение устанавливается подстроечным резистором R2. Микросхема устанавливается на радиатор. Интегральный стабилизатор обеспечивает меньший уровень пульсации выходного напряжения (1 мВ), а также позволяет использовать емкости меньшего номинала.

В настоящее время множество домашних устройств требуют подключения напряжения стабильной величины на 3 вольта, и нагрузочный ток 0,5 ампер. К ним могут относиться:

• Плееры.
• Фотоаппараты.
• Телефоны.
• Видеорегистраторы.
• Навигаторы.

Эти устройства объединены видом источника питания в виде аккумулятора или батареек на 3 вольта.

Как создать питание от бытовой сети дома, не тратя деньги на аккумуляторы или батарейки? Для этих целей не нужно проектировать многоэлементный блок питания, так как в продаже имеются специальные микросхемы в виде стабилизаторов на низкие напряжения.

Схема стабилизатора на 3 вольта

Изображенная схема выполнена в виде регулируемого стабилизатора, и дает возможность создания напряжения на выходе от 1 до 30В. Следовательно, можно применять этот прибор для питания различных устройств для питания 1,5 В, а также для подключения устройств на 3 вольта. В нашем случае устройство применяется для плеера, напряжение на выходе настроено на 3 В.

Работа схемы

С помощью изменяемого сопротивления устанавливается необходимое напряжение на выходе, которое рассчитывается по формуле: U вых=1.25*(1 + R2 / R1). Вместо регулятора напряжение применяется микросхема SD1083 / 1084. Без изменений применяются отечественные подобные микросхемы 22А / 142КРЕН 22, которые различаются током выхода, что является незначительным фактором.

Для нормального режима микросхемы необходимо смонтировать для нее маленький радиатор. В противном случае при малом напряжении выхода регулятор функционирует в токовом режиме, и значительно нагревается даже без нагрузки.

Монтаж стабилизатора

Прибор собирается на монтажной плате с габаритами 20 на 40 мм. Схема довольно простая. Есть возможность собрать стабилизатор без использования платы, путем навесного монтажа.

Выполненная готовая плата может разместиться в отдельной коробочке, либо прямо в корпусе самого блока. Необходимо в первую очередь настроить рабочее напряжение стабилизатора на его выходе, с помощью регулятора в виде резистора, а потом подсоединять нагрузку потребителя.

Переключаемый стабилизатор на микросхеме

Такая схема является наиболее легкой и простой. Ее можно смонтировать самостоятельно на обычной микросхеме LZ. С помощью отключения и включения сопротивления в цепи обратной связи образуется два различных напряжения на выходе. в этом случае нагрузочный ток может возрасти до 100 миллиампер.

Нельзя забывать про цоколевку микросхемы, так как она имеет отличие от обычных стабилизаторов.

Стабилизатор на микросхеме AMS 1117

Это элементарный стабилизатор с множественными фиксированными положениями регулировки напряжения 1,5-5 В, током до 1 ампера. Его можно монтировать самостоятельно на сериях — X.X (CX 1117 — X.X) (где XX — напряжение на выходе).

Есть образцы микросхем на 1,5 – 5 В, с регулируемым выходом. Они применялись раньше на старых компьютерах. Их преимуществом является малое падение напряжения и небольшие габариты. Для выполнения монтажа необходимы две емкости. Чтобы хорошо отводилось тепло, устанавливают радиатор возле выхода.

Блок питания 1,5в, 3,3в, 5в, 12в, 24в, самому собрать из подручных деталей мощный блок. Схемы блоков питания. Сборка простого блока питания.

Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.
Блок питания 12в

Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник …
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания …
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок ….
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты ….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие …

Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

Блок питания 12в 30а

Схема блока питания 12в 30А.
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 — 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт,  при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения …
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А ) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.
Трансформаторный блок питания
Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.
Доработка блока питания

Схемы блоков питания

Схемы. Самодельный блок питания на 1,5 вольта, 3 вольта, 5 вольт, 9 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Стабилизатор 7812, 7805

LT1003 Техническое описание — Регулятор напряжения 5 В, 5 А

LT1188C: Переключатели высокого уровня LT1188, 1,5 А Переключатель высокого уровня

LTC3634EFE # TRPBF: Двойной монолитный понижающий стабилизатор на 15 В на 3 А для питания DDR
LTC3634 — это высокоэффективный двухканальный монолитный синхронный понижающий стабилизатор, который обеспечивает питание и шину оконечной нагрузки для контроллеров DDR1, DDR2 и DDR3 SDRAM. Диапазон рабочего входного напряжения от 3,6 В до 15 В, макс.

.

LTC4251BCS6-1 # PBF: Контроллеры отрицательного напряжения с горячей заменой в SOT-23
Контроллеры с горячей заменой отрицательного напряжения LTC®4251B / LTC4251B-1 / LTC4251B-2 позволяют безопасно вставлять и извлекать плату из объединительной платы под напряжением.Выходной ток регулируется тремя ступенями ограничения тока: автоматический выключатель с таймером, активный ток

LT1946EMS8 # TR: Pmic — Регулятор напряжения — Интегральная схема (ics) импульсного регулятора постоянного тока Повышающий (Boost) Нет -; IC BOOST 1.5A 8MSOP Технические характеристики: Тип: повышающий (Boost); Тип выхода: -; Тип ШИМ: текущий режим; Синхронный выпрямитель: Нет; Количество выходов: 1; Напряжение — Выход: -; Ток — Выход: 1,5 А; Частота — переключение: 2,7 МГц; Напряжение — Вход: 2,45 В ~ 16 В; Статус без свинца: содержит свинец; Статус RoHS: RoHS Non

LTC1151CN8 # PBF: линейный — усилитель — приборы, операционные усилители, интегральная схема буферного усилителя (IC) прерыватель (нулевой дрейф) трубка 900A 4.75 В ~ 36 В, 2,38 В ~ 18 В; IC OPAMP ZERO-DRIFT DUAL 8-DIP Технические характеристики: Упаковка: Трубка; Тип усилителя: прерыватель (нулевой дрейф); Количество цепей: 2; Упаковка / корпус: 8-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм); скорость нарастания: 2,5 В / с; произведение на полосу усиления: 2 МГц; ток — питание: 900 А; ток — выход / канал: -; ​​напряжение — питание, одиночный / двойной (): 4,75 В ~ 36 В,

LT6656ACS6-5 # TRMPBF: Pmic — Серия интегральных схем опорного напряжения (ics), прецизионная лента (CT) — 5 В; IC VREF SERIES PREC 5V TSOT-23-6 Технические характеристики: Тип ссылки: Серия, Прецизионная; Напряжение — Выход: 5 В; Допуск: 0.05%; Температурный коэффициент: 10 ppm / C; Напряжение — Вход: 5,5 В ~ 18 В; Количество каналов: 1; Ток — Катод: -; Ток — в состоянии покоя: 1,5 А; Ток — Выход: 5 мА; Рабочая температура: 0C ~ 70C; П

LT1816IS8PBF: DUAL OP-AMP, 3000 мкВ OFFSET-MAX, ШИРИНА ПОЛОСЫ 220 МГц, PDSO8 Технические характеристики: Напряжение питания (VS): 5 В; IBIAS: 12 мкА; CMRR: 72 дБ; Скорость нарастания: 1500 В / мкс; Рабочая температура: от -40 до 85 C (от -40 до 185 F); Тип упаковки: СОП, 0,150 ДЮЙМА, БЕЗ СВИНЦА, ПЛАСТИК, СОП-8; Количество выводов: 8; Количество устройств: 2; Стандарты: RoHS

LT3489EMS8EPBF: РЕГУЛЯТОР ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ 5 А, ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ 2200 кГц, PDSO8 Технические характеристики: Конфигурация / Функция: Boost; Тип упаковки: Другой, БЕЗ СВИНЦА, ПЛАСТИК, MSOP-8; Стадия жизненного цикла: АКТИВНЫЙ; IOUT: 5 ампер; VIN: 3 вольта; fsw: 2200 кГц; Рабочая температура: от 0 до 70 C (от 32 до 158 F)

LTC2635CMSE-LMX8 # PBF: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ВХОДНАЯ ЗАГРУЗКА, 4.3 мкс ВРЕМЯ НАСТРОЙКИ, 10-БИТНЫЙ ЦАП, PDSO10 Технические характеристики: Тип корпуса: БЕСПРОВОДНЫЙ, ПЛАСТИКОВЫЙ, MSOP-10; Уровень отбора: коммерческий; Контакты: 10; Рабочая температура: от 0,0 до 70 C (от 32 до 158 F)

LTC3410BESC6-1.875 # TRM: ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР 0,63 А, ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ 2700 кГц, PDSO6 Технические характеристики: Конфигурация / Функция: Buck; Тип упаковки: SC-70, Другой, БЕСПРОВОДНЫЙ, ПЛАСТИК, MO-203AB, SC-70, 6 PIN; Стадия жизненного цикла: АКТИВНЫЙ; IOUT: 0,6300 ампер; VIN: 3,6 вольт; fsw: 2700 кГц; Рабочая температура: от 0 до 85 C (от 32 до 185 F)

LTP5901IPC-WHMA1B2PBF: МОДУЛЬ RF TXRX 802.15.4 ЧИП АНТ

5V 5A Цепи питания

Это цепи питания 5V 5A.

Для вашей цифровой схемы, микроконтроллера, платы Arduino UNO, Raspberry pi и т. Д.

Имеют низкий уровень шума. Из-за линейной схемы.

Детали, используемые в этих схемах, легко доступны на большинстве местных рынков.

Хотя, это древние схемы. Но и производительность неплохая.

Если у вас есть эти устройства. Создать его лучше, чем покупать новый.

Линейный источник питания 5V 5A с использованием 7812, LM723

Это хорошая схема источника питания, чем IC 7805 + MJ2955 (регулятор 5V 5A).

Используйте IC 7812 и IC регулятора LM723, транзистор TIP142 для повышения тока до 8A макс.

P1 для выхода управляющего напряжения 2,5-7 В, трансформатор 10 А мин.

Подробности прочее см. В схеме.

Когда вам нужен блок питания, часто не хватает 3-х ножек регулятора ICs. Но некоторые работы, в которых применяется высокий ток более 1 Ампера, очень трудны.Даже если это 5 ампер и 10 ампер, но цена довольно высокая.

Как это работает

См. Схему и печатную плату ниже!

Этот проект разработан с концепцией модульной регулярной схемы, использующей выход.

Которая состоит из двух или более транзисторов с током, показанным на схеме.

А секция управления нечувствительна к шуму, что пришлось бы использовать IC-723.

Хотя, возможно, современность затмила 3-х контактная ИС регулятора.

Однако, с хорошими характеристиками, это заставляет нас использовать его для выходного напряжения питания от 2 до 7 вольт.

Напряжение для обеспечения IC1-LM723 получается от повышения напряжения, а затем фильтруется для сглаживания.

Далее через управление стабилизатором напряжения с помощью 3-пин. Этот метод хорош для силовых транзисторов.

Поскольку мы преобразуем выходное напряжение и предыдущее в напряжение транзистора, разница между ними минимальна.

Без ущерба для напряжения питания ИС.

Вот пошаговый процесс.

• Во время работы двух транзисторов T2 и T2 могут быть горячими, мы должны удерживать соответствующий радиатор.
• Все резисторы R4 — R6 должны использовать много резисторов для параллельного включения желаемого значения для уменьшения среднего рассеивания мощности.
• Резисторы: R4 и R5 используют 0,33 Ом 5 ​​Вт — 2 шт.
• А резистор R6 мы используем 0,22 Ом 5 ​​Вт 2 шт при выходном токе 6 Ампер или 0,33 Ом 5 ​​Вт 2 шт при токе 8 Ампер.

Как собрать

Поместив, необходимо свободное расстояние каждого резистора и печатной платы до охлаждения.

Схема источника питания 5 В, 5 А имеет выходное напряжение, которое можно регулировать до 14 В.

Которая должна быть заменена следующими частями:

• Трансформатор, резистор R1, R2 и конденсатор C5, C6.
• Но не используйте повышающее напряжение (C1, C2, D1, D2).
• Анод D3 подключается к цепям выпрямителя и фильтра.
• Примечание к TIP142, хотя он выглядит как обычный транзистор. Но внутри есть структура Darlington Compound. Так что нельзя заменить на обычные силовые транзисторы.

Электронные компоненты
Резисторы 1/4 Вт +/- 5%
R1, R2: 3,3 кОм
R3: 100 Ом 1 Вт
R4, R5: 0,15 Ом 5 ​​Вт
R6: 0,1 Ом 10 Вт
P1: 5 кОм POT
Конденсаторы
C1, C2: 470 мкФ 50 В
C3: 220 мкФ 50 В
C4: 1 мкФ 16 В
C5, C6: 10 000 мкФ 25 В
C7: 10 мкФ 16 В
C8: 470 пФ 50 В Керамические
Полупроводниковые приборы.
BD1 = Диодный мост 10A 50V
D1-D3 = 1N4001 Диоды
T1 = BD139, промежуточный силовой транзистор
T2, T3 = TIP142, (соединение Дарлингтона)
IC1 = IC-7812- IC-стабилизатор напряжения IC DC12V
IC2 Регулируемый = LM регулятор напряжения
Разное
Tr = Тороидальный трансформатор 10V 10A
S1 = включение / выключение 2 компл.

Тестирование и применение.

В ходе тестирования мы используем резистор 0,68 Ом на выходе, затем устанавливаем напряжение на 5,5 В (есть ток 8 А). Результаты показали, что падение напряжения на 5,32 Вольт. Покажите, что падение до 3,3 процента до 7,8 ампер, и измерьте пульсации напряжения менее 25 мВ (среднеквадратичное значение).

7805 + Mj2955 блок питания 5В 5А для цифровой схемы

Это блок питания стабилизатора постоянного тока 5В на ток 5А, я его использовал для своих цифровых продуктов. Основная электроника — это стабилизатор IC-7805 и транзистор MJ2955.

Вы должны использовать трансформатор 9VAC 5A.

Принципиальная схема блока питания 5V 5A от 7805 + Mj2955

PCB Блок питания 5V 5A от 7805 и Mj2955

Мы рекомендуем 5V 5A импульсный регулятор также простая схема

1

1 ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

LM1084: 5-вольтный 5-амперный регулятор напряжения — Форум по управлению питанием — Управление питанием

Привет, Леандро!

Вероятная причина в том, что LDO рассеивает слишком много энергии и переходит в режим теплового отключения.С вашей установкой мощность, рассеиваемая при полной нагрузке, будет примерно

.

P = (Vin — Vout) * Iout = (24-5) * 5 = 95 Вт,

, а температура перехода будет около

R_theta_JA * P = 22,7 * 95 = 2156 С.

Поскольку я не знаю, какой пакет вы используете, я использовал более консервативную цифру для R_theta_JA из таблицы, чтобы проиллюстрировать, что это приведет к тому, что LDO перейдет в режим выключения, поскольку схема выключения срабатывает при 150 C. Ваш амперметр, вероятно, показывает 0.5 А, потому что LDO будет входить и выходить из режима отключения по мере нагрева и охлаждения, а амперметр отображает среднее значение измерений. Если вы можете предоставить несколько снимков результатов, это поможет в дальнейшей диагностике проблемы.

Если на самом деле виновата схема отключения, вы можете рассмотреть возможность понижения входного напряжения, чтобы LDO рассеивал меньше энергии при питании 5 А. Вы можете сделать это эффективно с понижающим импульсным стабилизатором; вот ссылка, которая поможет вам начать поиск того, что подходит для вашего приложения:

http: // www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-down-buck/overview.html

Еще одно соображение — это свойства рассеивания тепла печатной платой. Тепловые свойства устройства, перечисленные в техническом описании, измеряются с использованием стандартной платы JEDEC, которая не оптимизирована термически, поэтому вы можете улучшить рассеивание тепла вашей платы по сравнению со спецификациями таблицы, тщательно спроектировав ее так, чтобы тепло можно было эффективно отводить. с устройства. Не могли бы вы прислать несколько скриншотов макета вашей платы, чтобы я мог дать вам обратную связь относительно рассеивания тепла? Вот ссылка на заметку о приложении, которая также может помочь вам понять, как разработать плату, которая будет термически эффективной:

http: // www.ti.com/lit/an/slvae85/slvae85.pdf

Если проблема не в рассеянии тепла, то причиной может быть батарея. Можете ли вы предоставить более подробную информацию об используемой вами батарее, в частности о рейтинге «C» для разряда и емкости в Ач? Интересно, способна ли батарея комфортно ездить на 5 А.

С уважением,

Nick

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5V, 5A D24V50F5

Обзор

Этот понижающий (понижающий) стабилизатор выдает фиксированное выходное напряжение 5 В при входном напряжении до 38 В.Это импульсный стабилизатор (также называемый импульсным источником питания (SMPS) или преобразователем постоянного тока в постоянный) и имеет типичный КПД от 85% до 95%, что намного эффективнее, чем линейные регуляторы напряжения, особенно когда разница между входным и выходным напряжением большая. Доступный выходной ток является функцией входного напряжения и КПД (см. Ниже раздел «Типичный КПД и выходной ток »), но выходной ток обычно может достигать 5 А.

При малых нагрузках частота коммутации автоматически изменяется для поддержания высокого КПД. Регулятор имеет типичное потребление тока покоя менее 1 мА, а вывод ENABLE можно использовать для перевода платы в состояние низкого энергопотребления, которое снижает ток покоя приблизительно до 10-20 мкА на вольт на VIN.

Этот регулятор имеет встроенную защиту от обратного напряжения, защиту от короткого замыкания, функцию теплового отключения, которая помогает предотвратить повреждение от перегрева, функцию плавного пуска, которая снижает пусковой ток, и блокировку пониженного напряжения.

Для приложений с низким энергопотреблением, пожалуйста, обратите внимание на наши понижающие регуляторы напряжения D24V25Fx; это немного меньшие, совместимые по выводам версии этого регулятора с типичным максимальным выходным током 2,5 А. Для более мощных альтернатив, пожалуйста, рассмотрите наше семейство понижающих регуляторов напряжения D36V50Fx, которые могут работать от напряжений до 50 В и обеспечивают более высокие выходные токи. Оба этих семейства регуляторов доступны в нескольких версиях с различным напряжением.

Параллельное сравнение понижающих регуляторов напряжения 2,5 A D24V25Fx (слева) и 5 ​​A D24V50F5 (справа).

Для регулятора 5 В с еще большим выходным током рассмотрите наш понижающий стабилизатор напряжения D24V90F5, который имеет типичный максимальный выходной ток 9 А. Сигнал «power good» и возможность понизить его выходное напряжение, а также включает дополнительные клеммные колодки для удобных съемных соединений.

Характеристики

• Входное напряжение: от 6 В до 38 В (см. Ниже более подробную информацию о падении напряжения регулятора, которое влияет на нижний предел рабочего диапазона)
• Фиксированный выход 5 В (с точностью 4%)
• Типичный максимальный продолжительный выходной ток: 5 А
• Встроенная защита от обратного напряжения, защита от перегрузки по току и короткого замыкания, отключение при перегреве, плавный пуск и блокировка при пониженном напряжении
• Типичный КПД от 85% до 95%, в зависимости от входного напряжения и нагрузки; частота коммутации автоматически изменяется при малых нагрузках для поддержания высокого КПД
• Типичный ток покоя 700 мкА без нагрузки; может быть уменьшен до 10 мкА до 20 мкА на вольт на VIN путем отключения платы
• Компактный размер: 0.7 ″ × 0,8 ″ × 0,35 ″ (17,8 мм × 20,3 мм × 8,8 мм)
• Два монтажных отверстия 0,086 ″ для винтов №2 или M2

Использование регулятора

Подключения

Этот понижающий стабилизатор имеет пять точек подключения для четырех различных подключений: включение (EN), входное напряжение (VIN), 2x заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

Входное напряжение, VIN , питает регулятор и может подаваться напряжением до 38 В.Эффективный нижний предел VIN равен VOUT плюс падение напряжения регулятора, которое изменяется примерно линейно с нагрузкой от примерно 700 мВ до примерно 1,5 В (см. Ниже график зависимости падающих напряжений от нагрузки).

Регулятор включен по умолчанию: подтягивающий резистор 100 кОм на плате подключает контакт ENABLE к VIN с обратной защитой. На вывод ENABLE можно подавать низкий уровень (ниже 0,6 В), чтобы перевести плату в состояние низкого энергопотребления. Потребляемый ток покоя в этом спящем режиме определяется током в подтягивающем резисторе от ENABLE до VIN и схемой защиты от обратного напряжения, которая потребляет от 10 до 20 мкA на вольт на VIN, когда ENABLE удерживается на низком уровне. .Если вам не нужна эта функция, оставьте контакт ENABLE отключенным.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5 с комплектным оборудованием.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5, вид снизу.

Пять точек подключения помечены в верхней части печатной платы и расположены как 0.Расстояние 1 дюйм для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. В эти отверстия можно припаять либо прилагаемую прямую штыревую полоску 5 × 1, либо прямоугольную штыревую полоску 5 х 1. Для максимально компактной установки можно припаять провода прямо к плате.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5, вид сбоку.

На плате два 0.Монтажные отверстия 086 ″ предназначены для винтов №2 или M2. Монтажные отверстия находятся в противоположных углах платы и разделены на 0,53 дюйма по горизонтали и 0,63 дюйма по вертикали.

КПД и выходной ток

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графике ниже, эти импульсные стабилизаторы имеют КПД от 85% до 95% для большинства комбинаций входного напряжения и нагрузки.

Максимально достижимый выходной ток платы зависит от многих факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток, теплоотвод, а также входное и выходное напряжение.

При нормальной работе этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы вас обжечь. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими подключенными к нему компонентами.

Предел перегрузки по току регулятора работает на комбинации тока и температуры: пороговое значение тока уменьшается при повышении температуры регулятора.Однако могут быть некоторые рабочие точки при низких входных напряжениях и высоких выходных токах (значительно более 5 А), где ток чуть ниже предела, и регулятор может не отключиться до того, как произойдет повреждение. Если вы используете этот регулятор в приложении, где входное напряжение близко к нижнему пределу, а нагрузка может превышать 5 А в течение продолжительных периодов времени (более пяти секунд), рассмотрите возможность использования дополнительных защитных компонентов, таких как предохранители или автоматические выключатели.

Типичное падение напряжения

Падение напряжения понижающего регулятора — это минимальная величина, на которую входное напряжение должно превышать целевое выходное напряжение регулятора, чтобы гарантировать достижение целевого выходного сигнала.Например, если стабилизатор 5 В имеет падение напряжения 1 В, входное напряжение должно быть не менее 6 В, чтобы на выходе были полные 5 В. На следующем графике показано падение напряжения стабилизатора D24V50F5 в зависимости от выхода. текущий:

Частота переключения и поведение при малых нагрузках

Регулятор обычно работает с частотой переключения около 600 кГц, но частота падает при небольшой нагрузке для повышения эффективности.Это может затруднить фильтрацию шума на выходе, вызванного переключением.

Люди часто покупают этот товар вместе с:

Источник питания 5 В постоянного тока

Design (простое пошаговое руководство)

Ищете помощь в разработке источника питания 5 В самостоятельно? Что ж, добро пожаловать. В этом посте мы не только проектируем блок питания, но и узнаем о расчетных расчетах, которые вы можете сделать сами.

Схема источника питания — это очень простая схема в обучении электронике.Почти каждый в электронике пытается это сделать. И я не могу сказать вам, насколько это весело, когда вы завершаете свой первый дизайн блока питания, тестируете его, и он работает нормально.

Хорошо!

Блок питания, который мы здесь разработаем, очень простой. Это линейный дизайн, основанный на технологии, он будет проходить вас на каждом этапе проектирования, пытаться представить все простым языком, выполнять некоторые математические вычисления, например, если в схеме используется конденсатор, вы должны знать, почему он там, и как рассчитывается его стоимость.

Надеюсь, вам понравится этот пост и вы чему-нибудь научитесь. На всякий случай, если вам нравится заниматься электроникой, занимаясь своими руками, то этот набор для самостоятельного изготовления регулируемого блока питания (нажмите здесь) подойдет вам. Развлекайтесь 😀

Конструкция блока питания 5В постоянного тока

Проектирование любой схемы начинается с хорошо составленной общей блок-схемы. Это помогает нам спроектировать отдельные части схемы, а затем, в конце концов, собрать их вместе, чтобы получить полную схему, готовую к использованию.

Общая блок-схема этого проекта представлена ​​ниже. Все очень просто. Он состоит из следующих четырех основных подблоков.

• Трансформатор
• Схема выпрямителя
• Фильтр
• Регулятор

Сначала я объясню каждый блок в целом, а затем перейдем к проектированию. Думаю, нужно понимать, какой блок что делает в первую очередь.

Итак, давайте попробуем разобраться в каждом разделе по отдельности.

Трансформатор входной

Трансформатор — это устройство, которое может повышать или понижать уровни напряжения в соответствии с законом передачи энергии.

Вопрос в том, зачем нам это нужно в нашей конструкции снабжения?

Что ж, в зависимости от вашей страны, переменный ток, поступающий в ваш дом, имеет уровень напряжения 220/120 В. Нам нужен входной трансформатор для понижения входящего переменного тока до требуемого нижнего уровня, то есть близкого к 5 В (переменный ток). Этот более низкий уровень в дальнейшем используется другими блоками для получения необходимых 5 В постоянного тока.

Трансформатор — это устройство, которое используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения, сохраняя одинаковую входную и выходную мощность.

Будьте осторожны, играя с этим устройством.

Поскольку вы используете сетевое напряжение, которое может быть слишком опасным. Никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками или плохими инструментами. Имейте хороший и достойный бесконтактный тестер напряжения и используйте его, чтобы всегда быть уверенным в том, какая линия находится под напряжением, идущим к трансформатору.

Выпрямительная цепь

Если вы думаете, что трансформатор просто снизил напряжение до 5 В постоянного тока. Извините, вы ошибаетесь, как когда-то был я. Пониженное напряжение по-прежнему остается переменным. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, нужна хорошая выпрямительная схема.

Схема выпрямителя — это комбинация диодов, расположенных таким образом, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное.

Без выпрямительной схемы невозможно получить необходимое выходное напряжение 5 В постоянного тока.Эта схема поставляется в красивых интегрированных корпусах, или вы также можете сделать ее с использованием четырех диодов. Вы увидите, как мы это проектируем, в следующих разделах.

В основном, существует два типа выпрямительных схем; полуволновой и двухполупериодный. Однако нас интересует полноценный выпрямитель, так как он более энергоэффективен, чем первый.

Фильтр

В практической электронике нет ничего идеального. Схема выпрямителя преобразует входящий переменный ток в постоянный, но, к сожалению, не превращает его в чистый постоянный ток.Выход выпрямителя пульсирует и называется пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток не считается подходящим для питания чувствительных устройств.
Итак, выпрямленный постоянный ток не очень чистый и имеет рябь. Задача фильтра — отфильтровывать эти пульсации и обеспечивать совместимость напряжения для регулирования.

Конденсаторный фильтр используется, когда нам нужно преобразовать пульсирующий постоянный ток в чистый или удалить искажения из сигнала

Практическое правило: напряжение постоянного тока должно иметь пульсации менее 10 процентов, чтобы можно было точно регулировать.

Лучшим фильтром в нашем случае является конденсаторный. Вы, наверное, слышали, конденсатор — это устройство, накапливающее заряд. Но на самом деле его лучше всего использовать как фильтр. Это самый недорогой фильтр для нашей базовой конструкции блока питания 5 В.

Регулятор

Регулятор — это линейная интегральная схема, в которой используется стабилизированное постоянное выходное напряжение. Регулировка напряжения очень важна, потому что нам не нужно изменять выходное напряжение при изменении нагрузки.

Всегда требуется выходное напряжение, независимое от нагрузки.ИС регулятора не только делает выходное напряжение независимым от переменных нагрузок, но и от изменений напряжения в сети.

Регулятор — это интегральная схема, используемая для обеспечения постоянного выходного напряжения независимо от изменений входного напряжения.

Надеюсь, вы разработали несколько основных концепций проектирования источников питания. Давайте пойдем дальше с реальной принципиальной схемой для нашей конкретной конструкции блока питания 5 В постоянного тока.

Принципиальная схема блока питания 5В постоянного тока

Ниже представлена ​​принципиальная схема указанного проекта.Вы получаете основной запас; напряжение и частота могут зависеть от вашей страны, предохранителя; для защиты схемы, трансформатора, выпрямителя, конденсаторного фильтра, светодиодного индикатора и регулятора IC.

Блок-схема реализована в программном обеспечении NI Multisim, хорошем программном обеспечении для моделирования для студентов и начинающих электронщиков. Я рекомендую потратить немного времени на игру с ним

Теперь перейдем к собственному дизайну.

Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В

Вот в чем дело, мы сначала спроектируем каждую секцию, а затем соберем каждую из них, чтобы наш источник питания постоянного тока был готов для питания наших проектов.

Итак, приступим к делу шаг за шагом.

Вы думаете, я бы начал объяснение конструкции с трансформатора, но это не так. Трансформатор выбирается не сразу.

Шаг 1: Выбор регулятора IC

Выбор микросхемы регулятора зависит от вашего выходного напряжения. В нашем случае мы проектируем для выходного напряжения 5В, мы выберем ИС линейного регулятора LM7805.

Следующим шагом в процессе проектирования является определение номинальных значений напряжения, тока и мощности выбранной ИС регулятора.Это делается с помощью таблицы данных регулятора IC.

Ниже приведены номинальные характеристики и схема контактов LM7805 из таблицы данных.

В техническом описании 7805 также предписывается использование конденсатора 0,1 мкФ на выходной стороне, чтобы избежать переходных изменений напряжения из-за изменений нагрузки. И 0,1 мкФ на входе регулятора, чтобы избежать пульсаций, если фильтрация находится далеко от регулятора.

Для дополнительной информации, для вывода положительного напряжения мы используем LM78XX.XX указывает значение выходного напряжения, а 78 указывает положительное выходное напряжение. Для выхода с отрицательным напряжением используйте LM79XX, 79 указывает отрицательное напряжение, а XX указывает значение выхода.

Шаг 2: Выбор трансформатора

Правильный выбор трансформатора означает экономию денег. Мы узнали, что минимальный вход для выбранной нами микросхемы регулятора составляет 7 В (см. Значения в таблице выше). Итак, нам нужен трансформатор для понижения основного переменного тока, по крайней мере, до этого значения.

Но между регулятором и вторичной обмоткой трансформатора есть выпрямитель на диодном мосту.Выпрямитель имеет собственное падение напряжения, то есть 1,4 В. Нам также необходимо компенсировать это значение.

Итак, математически:

Это означает, что мы должны выбрать трансформатор со значением вторичного напряжения, равным 9 В или как минимум на 10% больше, чем 9 В.

Исходя из этого, для конструкции блока питания 5 В постоянного тока мы можем выбрать трансформатор с номинальным током 1 А и вторичным напряжением 9 В. Почему ток 1А? Поскольку IC регулятора имеет номинальный ток 1 А, это означает, что мы не можем пропускать ток, превышающий это значение.Выбор трансформатора с номинальным током выше этого потребует дополнительных денег. И нам это не нужно.

Шаг 3: Выбор диодов для моста

Как вы видите на принципиальной схеме, схема выпрямителя состоит из нескольких диодов. Чтобы сделать выпрямитель, нам нужно подобрать для него подходящие диоды. При выборе диода для мостовой схемы. Имейте в виду выходной ток нагрузки и максимальное пиковое вторичное напряжение трансформатора i-e 9В в нашем случае.

Вместо отдельных диодов вы также можете использовать один отдельный мост, который поставляется в корпусе IC. Но я не хочу, чтобы вы использовали его здесь, просто для изучения и игры с отдельными диодами.

Выбранный диод должен иметь номинальный ток больше, чем ток нагрузки (т.е. в данном случае 500 мА). И пиковое обратное напряжение (PIV) больше пикового вторичного напряжения трансформатора

Мы выбрали диод IN4001, потому что он имеет номинальный ток на 1 А больше, чем мы желаем, и пиковое обратное напряжение 50 В.Пиковое обратное напряжение — это напряжение, которое диод может выдерживать при обратном смещении.

Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты

При выборе подходящего конденсаторного фильтра необходимо помнить о его напряжении, номинальной мощности и емкости. Номинальное напряжение рассчитывается от вторичного напряжения трансформатора.

Практическое правило: номинальное напряжение конденсатора должно быть как минимум на 20% больше, чем вторичное напряжение. Итак, если вторичное напряжение составляет 13 В (пиковое значение для 9 В), то номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 50 В.

Во-вторых, нам нужно рассчитать правильное значение емкости. Это зависит от выходного напряжения и выходного тока. Чтобы найти правильное значение емкости, используйте формулу ниже:

Где,

Io = ток нагрузки, т.е. 500 мА в нашей конструкции, Vo = выходное напряжение, т.е. в нашем случае 5 В, f = частота, т.е.50 Гц

В нашем случае:

Частота 50 Гц, потому что в нашей стране переменный ток 220 @ 50 Гц.У вас может быть сеть переменного тока 120 В при 60 Гц. Если да, то укажите значения соответственно.

Используя формулу конденсатора, практическое стандартное значение, близкое к этому значению, i-e 3.1847E-4, составляет 470 мкФ.

Еще одна важная формула приведена ниже. Это также можно использовать для расчета емкости конденсатора.

В данном случае R — это сопротивление нагрузки

. Rf — коэффициент пульсации, который должен быть менее 10% для хорошей конструкции. И на этом мы почти закончили с дизайном блока питания на 5 В.

Шаг 5. Обеспечение безопасности источника питания

Каждая конструкция должна иметь защитные приспособления для защиты от возгорания. Точно так же наш простой источник питания должен иметь один, то есть входной предохранитель. Входной предохранитель защитит наш источник питания в случае перегрузки.

Например, наша желаемая нагрузка может выдержать 500 мА. Если в случае, если наша нагрузка начнет плохо себя вести, есть вероятность заусенцев компонентов. Предохранитель защитит нашу поставку.

Практическое правило при выборе номинала предохранителя: он должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.

Разработанный нами простой блок питания способен выдавать ток 1 А, что в некоторых случаях может быть использовано. Если вы решили использовать его для таких случаев, то не забудьте прикрепить к микросхеме регулятора радиатор.

Больше удовольствия с электроникой

Электроника — это очень весело. Как только вы окунетесь в мир электроники, у вас всегда есть чем заняться.

Если вам нравится делать электронику своими руками, вам понравился этот пост, вы узнали все концепции дизайна, а теперь хотите создать свой собственный проект источника питания DIY.Вы хотите спаять и поиграть со всеми вышеупомянутыми компонентами, затем проверьте это, комплект источника питания Elenco (Amazon Link), вам будет интересен.

Кроме того, есть забавная книга под названием Make Electronics: Learning through discovery (Amazon link), , которая научит вас многим классным электронным устройствам на практике. Если вы найдете эту книгу интересной, попробуйте, и вы многому научитесь.

Заключение

Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучаете основы электроники, я бы порекомендовал вам разработать собственный лабораторный источник питания.

Он поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный источник питания.

Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, насколько весело играть с электроникой в ​​безопасной среде. Это похоже на обучение на практике

Не указывайте только источник питания 500 мА. Это может быть ваш источник питания 5 В постоянного тока с допустимым током до 500 мА. И это было то, что я знаю, как разработать источник питания постоянного тока на 5 В.

Надеюсь, это была вам какая-то помощь.

Спасибо и удачной жизни.

---

Прочие полезные сообщения

Учебное пособие по проектированию регуляторов

5V — Как это работает, как проектировать печатную плату Altium

Регулятор напряжения. Узнайте, как сделать стабилизатор 5 В с использованием конденсаторов, стабилизатора LM7805 и диода Шоттки, узнайте, как работает схема, а также как построить свою собственную печатную плату, как заказать печатную плату и как спаять электронные компоненты платы вместе.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube.

Вот что происходит, когда мы подаем большое напряжение на наши электронные компоненты.

Компоненты перегорят и даже взорвутся. Чтобы это остановить, нам понадобится один из них.

Регулятор напряжения. И мы собираемся показать вам, как это работает, как создать такую ​​плату и даже превратить ее в полностью работающую печатную плату профессионального вида, которую можно использовать в качестве источника питания и даже для зарядки телефона.Вы даже можете скачать копию нашей печатной платы ЗДЕСЬ .

Проектирование схемы

Назначение регулятора напряжения — поддерживать постоянное выходное напряжение даже при изменении входного напряжения. Почему это важно? Потому что электронные компоненты рассчитаны только на определенное напряжение.

Возьмем, к примеру, этот светодиод, если мы подключим его к батарее на 9 вольт, он мгновенно выйдет из строя навсегда. Это из-за тонкого провода внутри светодиода.Посмотрев под микроскоп, мы можем увидеть, как напряжение протолкнуло слишком много электронов через провод, что привело к его перегоранию. Для защиты светодиода нам понадобится резистор. Это уменьшит ток.

Это только резистор на 10 Ом, который подключен к нашему источнику переменного тока постоянного тока. Когда мы подаем небольшое напряжение, мы видим, что светодиод в порядке, но когда мы увеличиваем его, резистор загорается, и светодиод будет разрушен. Таким образом, использование резистора работает хорошо, но напряжение должно оставаться довольно постоянным.Поэтому нам нужен способ обеспечить постоянное выходное напряжение даже при изменении входного напряжения. Допустим, мы хотим поддерживать постоянное напряжение 5 В постоянного тока и ток, достаточный для зарядки простого дешевого телефона. Мы хотим иметь возможность подключать его к нескольким источникам напряжения, таким как батареи на 9 или, может быть, на 12 вольт. Для этого нам нужно использовать компонент интегральной схемы. Есть много вариантов на выбор, которые могут работать при разных напряжениях, но в результате небольшого исследования мы нашли это. Модель LM7805.

Он может поддерживать постоянный выходной ток 5 вольт и ток до 1,5 ампер. Этот компонент может быть подключен к любому источнику постоянного напряжения от 7 до 35 вольт. Так что он идеально подходит для наших нужд. Имеет три контакта. Первый контакт — это вход для нерегулируемого напряжения. Контакт 2 — это контакт заземления, а контакт 3 — это регулируемый выход 5 В. Производитель рекомендует наличие конденсатора на входе и выходе. Он отмечает, что входной конденсатор необходим, если регулятор находится далеко от фильтра источника питания.Мы собираемся использовать несколько длинных проводов для подключения батареи, поэтому мы будем использовать рекомендуемый конденсатор 0,22 мкФ. Это электролитический конденсатор. Мы можем использовать версию с чуть большей емкостью, но мы не хотим использовать меньшую. Конденсатор поможет сгладить перебои в питании, а также низкочастотные искажения. В этом простом примере вы можете увидеть, как светодиод мгновенно выключается при отключении питания. Но если мы разместим конденсатор параллельно светодиоду, светодиод останется включенным, потому что теперь конденсатор разряжается и питает светодиод.

Значит, прерывания работы светодиода практически не влияют. Мы собираемся добавить еще один конденсатор параллельно на входной стороне. Это байпасный конденсатор. Он расположен очень близко к входному контакту регулятора. Это будет небольшой керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Этот конденсатор предназначен для фильтрации шума и высокочастотных искажений от источника питания. Поскольку мы не всегда можем получить идеально ровный источник постоянного тока. Мы также добавим еще один байпасный конденсатор 0,1 мкФ на выходной стороне, а также электролитический конденсатор на 10 мкФ.Это просто типичное значение, используемое для этой цели. При желании мы могли бы использовать конденсатор с чуть большей емкостью, но это будет работать нормально. Это поможет обеспечить чистый выход в нашей подключенной цепи. Мы также добавим защитный диод на входной стороне. Это поможет защитить схему, если мы подключим блок питания неправильно. Чтобы показать, как это работает, если мы подключим эту лампу накаливания к источнику питания, она загорится. Мы можем поменять местами провода, и он тоже загорится.Если мы поместим диод на красный провод и подключим его к плюсу, он снова загорится. Но теперь, когда мы меняем местами провода, диод блокирует ток, а лампа остается выключенной. Таким образом, мы можем использовать это для защиты цепи. Мы можем использовать выпрямительный диод или диод Шоттки. Здесь вы можете видеть, что мы разместили два светодиода, каждый из которых подключен к разному типу диода. Когда мы медленно увеличиваем напряжение, мы видим, что светодиод, подключенный к выпрямительному диоду, не такой яркий. Это потому, что у этого типа диодов большое падение напряжения.Если мы измеряем на диоде Шоттки, мы получим падение напряжения около 0,3 вольт, а выпрямитель — около 0,66 вольт. Поэтому для этого случая лучше использовать диод Шоттки. Теперь мы можем выложить все эти компоненты на макетную плату, чтобы протестировать их, как мы это делали здесь. И как только мы будем счастливы, что это работает, теперь мы можем превратить это в печатную плату.

Проектирование печатной платы

Мы собираемся использовать Altium Designer для этого руководства, поскольку они любезно спонсировали эту статью.Все наши зрители могут получить бесплатную пробную версию этого программного обеспечения, перейдя по ссылке ЗДЕСЬ . Итак, откройте Altium Designer и нажмите «Файл», «Новый проект» и дайте проекту имя. Щелкните проект правой кнопкой мыши и добавьте схему, затем щелкните еще раз правой кнопкой мыши и добавьте плату. Теперь щелкните схему правой кнопкой мыши и сохраните ее. Дайте ему то же имя, что и проект. Затем также щелкните правой кнопкой мыши на плате и сохраните ее с тем же именем. Теперь нам нужно добавить компоненты. Мы можем использовать инструмент компонентов справа, но мы собираемся использовать надстройку, которая сделает это немного проще.Итак, мы находим нужные нам детали, мы используем Mouser, но вы можете использовать все, что захотите. Мы нашли конденсатор на 22 мкФ, поэтому берем этот номер детали, вставляем его в загрузчик библиотеки и нажимаем поиск. Затем он находит компонент, и мы нажимаем «добавить в дизайн». Он разместит компонент в нижнем углу, поэтому нам просто нужно переместить его на место. Затем мы переименовываем компонент, чтобы нам было проще. Теперь мы делаем то же самое для другого входного конденсатора, копируем номер детали и ищем его, затем добавляем, перемещаем и переименовываем.Затем мы находим регулятор и добавляем его в нашу конструкцию, а затем мы находим защитный диод и добавляем его в нашу конструкцию. Кстати, мы используем этот, но мы рекомендуем вам выбрать тот с более высоким пределом тока.

Затем мы находим выходной конденсатор, добавляем его и переименовываем. Теперь нам нужно найти клеммы подключения, и мы это тоже добавляем. Теперь нам нужен еще один конденсатор на выходе, поэтому мы выбираем существующий, копируем и вставляем его, а затем перемещаем на место.То же самое проделываем и с типом разъема на входной стороне. Теперь мы просто вращаем компоненты, поэтому выберите входной соединитель и нажмите клавишу пробела, чтобы повернуть его. Затем мы вращаем диод, затем мы можем вращать конденсаторы, но убедитесь, что символ «плюс» всегда идет к положительному источнику питания. Другие керамические конденсаторы не имеют полярности, поэтому они могут быть установлены в любую сторону, но мы сохраним ее в этом порядке. Затем мы вращаем регулятор и также перемещаем текст, затем вращаем следующий конденсатор и другой конденсатор.А теперь мы просто перемещаем компоненты на свои места. Теперь щелкните инструмент для проводов и начните соединять компоненты вместе, подводя заземляющий провод к регулятору. Затем мы добавляем к этому проводу символ заземления. Теперь используйте инструмент для проводов, чтобы также подключить выходную сторону. Теперь добавьте аннотацию для входного источника питания, которая является VCC, затем добавьте аннотацию для 5 вольт на выходной стороне и переименуйте ее. Затем мы можем добавить текст для «входного напряжения», а также «выходного напряжения». Теперь нам нужно пронумеровать компоненты, поэтому нажмите «Инструменты», «Аннотации», «Аннотировать схему».Затем выберите «Вниз», затем «Через», а затем обновите список изменений, нажмите «ОК», примите изменения, затем подтвердите изменения. Затем внесите изменения и закройте. Теперь мы видим, что все компоненты пронумерованы. Затем нам нужно проверить дизайн. Итак, нажмите «Проект», а затем «Подтвердить проект». Если мы нажмем «Просмотр», «Панели», а затем «Сообщения», это сообщит нам, что компиляция прошла успешно без ошибок. Итак, теперь щелкните PCB и щелкните Design, а затем импортируйте изменения. Затем подтвердите изменения и нажмите «Выполнить изменения».Компоненты размещаются в нижнем углу, просто щелкните поле и удалите его. Глядя на нашу схему, у нас есть коннектор J1 на входе, поэтому мы его переместим. Затем у нас есть диод, конденсатор 1 и конденсатор 2, поэтому мы их тоже переставим. Затем у нас есть регулятор, затем у нас есть конденсаторы 3 и 4, а затем у нас есть выходной разъем. Теперь мы вращаем компоненты, чтобы проложить путь, по которому течет наше электричество. Мы можем переключиться в режим 3D, чтобы проверить, как это выглядит. Затем мы можем выровнять компоненты, чтобы улучшить внешний вид.Теперь щелкните здесь и в новом окне выберите механический слой. Щелкните правой кнопкой мыши и создайте новый слой, назовите его Cut Out. Измените настройки, а затем закройте. Теперь выберите свой слой внизу, затем нажмите Edit, Origin и Set. Затем щелкните верхний угол печатной платы. Теперь нажмите «Поместить» и «Выбрать линию». Проведите линию вокруг компонентов. Затем, удерживая Shift, щелкните по 4 линиям. Затем нажмите «Дизайн», «Форма платы» и «Определить форму». Затем мы можем увидеть это в 3D. Теперь мне просто нужно изменить размер текста, чтобы он не печатался слишком большим.Теперь нажмите на верхний слой и вставьте текст, и мы назовем его 5 вольт, и мы можем просто повернуть его. То же самое проделаем и с основным текстом. Глядя на входную сторону платы, мы только что осознали, что входной разъем расположен не так, мы видим, что в трехмерном представлении мы просто пропустили это ранее, поэтому мы просто исправим это сейчас. Затем мы добавляем на плату землю и текст VCC. Теперь нажмите Route, Auto Route и выберите All. Затем он добавляет наш маршрут на доску. Мы также можем переместить маршрут, если захотим.Теперь мы переходим в Инструменты и Проверка правил. Нажмите «Выполнить», он загрузит отчет и сообщит нам, что у нас есть две проблемы с зазором шёлковой и припаянной мачты. Мы выбираем Design, Rules, Silk to Mask, затем меняем значение, нажимаем Apply, Ok, затем снова запускаем проверку правил. Теперь мы видим, что ошибок нет. Теперь мы можем видеть маршрут и в 3D-дизайне. Так что давайте сохраним это. Щелкните схему, затем щелкните Файл, Smart PDF, затем выберите схему. Мы отключаем спецификацию материалов, но вы можете оставить ее, если хотите.Нажмите Finish, и он сгенерирует PDF-файл с нашим дизайном, закройте его, а затем нажмите на выход Fabrication, выберите файлы Gerber, а затем выберите проект. Теперь щелкните по нему и измените его на Миллиметры, затем на слоях вы можете оставить все как есть, но мы собираемся выбрать все слои и нажать ОК. Нажмите на структуру папок, затем свяжите файл, нажмите «Создать» и все. Были сделаны! Мы готовы напечатать нашу печатную плату.

Изготовление печатной платы.

Теперь нам нужно заказать нашу печатную плату.Мы используем JLCPCB, который также любезно спонсировал эту статью. Они предлагают исключительную стоимость с 5 печатными платами всего за 2 доллара, проверьте ЗДЕСЬ . Мы просто меняем пункт назначения и валюту доставки в Великобританию, поскольку именно там мы находимся, но вы можете выбрать свою страну и валюту. Теперь мы просто загружаем наши файлы Gerber, и он производит предварительный просмотр. У нас есть несколько вариантов настройки продукта, мы выберем количество, а затем оставим остальные по умолчанию.Затем мы сохраним это в тележке и сразу перейдем к оформлению заказа. Мы можем выбрать вариант пересылки, чтобы снизить стоимость, но мы хотим сделать это очень быстро, поэтому собираемся заказывать через DHL Express. Затем мы просто отправляем заказ, оплачиваем и все. Просто, готово. Несколько дней спустя наша печатная плата пришла по почте от JLCPCB, готовой для сборки. Надо сказать, это выглядит потрясающе, мы очень довольны этим сервисом. Не забывайте, что вы также можете бесплатно скачать копию нашей печатной платы ЗДЕСЬ .

Собираем печатную плату

Сборка печатной платы довольно проста. Мы просто выкладываем наши компоненты, и нам нравится размещать их по порядку на этом паяльном коврике. Мы также используем этот держатель, чтобы с ним было немного легче работать. Затем вставляем компоненты и начинаем их паять по одному. Просто слегка согните ноги, чтобы удерживать их на месте. Когда вы паяете компоненты на место, просто осмотрите паяные соединения, чтобы убедиться, что все в порядке, а затем вы можете обрезать выводы. А через несколько минут мы получим готовую печатную плату, готовую к тестированию.

Тестирование печатной платы

Для проверки печатной платы мы подключили к источнику питания 9-вольтную батарею. А мультиметр на розетке показывает 5 вольт. Если перевернуть батарею, мы увидим на мультиметре 0 вольт. Итак, диод защищает нашу схему. Мы довольны этим, поэтому возлагаем на него небольшую нагрузку, и он отлично работает. Теперь для настоящего теста мы подключаем USB-порт к розетке и подключаем дешевый телефон. Мы видим, что 9-вольтовая батарея заряжает устройство. Используя USB-тестер, мы видим, что он поставляет 4.6 вольт и потребляемый ток 0,26 ампер. Так что он работает отлично.

---

Сильноточный регулятор 5 В

Это неправильная топология использования транзисторов для увеличения тока линейного регулятора. Вот как это делается с использованием одного транзистора для обеспечения большего тока:

Это по-прежнему хорошо регулирует выходное напряжение. В вашей схеме падение B-E на транзисторах сделает выходное напряжение ниже.

При малых токах на R1 мало напряжения, поэтому Q1 остается выключенным. Когда ток нагрузки увеличивается, напряжение на R1 увеличивается, что включает Q1, что сбрасывает больше тока на выход. Регулятор все еще регулирует, но в этом случае ток через него перестанет увеличиваться примерно на 3/4 А, после чего транзистор берет на себя большую часть дополнительной нагрузки.

Один большой силовой транзистор с большим радиатором должен выдерживать выходной ток 10 А.Однако, если вы хотите распределить тепло по нескольким транзисторам, вы не можете просто добавить их параллельно. Чтобы добавить больше транзисторов, нужно дать каждому свой эмиттерный резистор. Это обеспечивает небольшую отрицательную обратную связь, так что если транзистор пропускает больше, чем его доля тока, напряжение на его эмиттерном резисторе будет выше, что будет уменьшать его напряжение B-E, что уменьшит ток через резистор.

Вот пример с 3 внешними транзисторами, которые принимают большую часть текущей нагрузки, в то время как обычный обеспечивает регулирование:

Это в основном та же идея, что и раньше, но каждый транзистор имеет свой собственный эмиттерный резистор.R1 также немного увеличивается, чтобы убедиться, что для всех трех транзисторов доступно много базового привода, и для учета дополнительного падения напряжения на эмиттерных резисторах. Тем не менее, R1 больше, чем должно быть в этом примере. Тем не менее, у вас есть достаточный запас напряжения, поэтому понизить немного больше на резисторе не проблема.

Учитывайте рассеивание на резисторах. Допустим, чтобы учесть небольшой дисбаланс и некоторый запас, мы хотим, чтобы каждый транзистор мог обрабатывать 4 А.Это 400 мВ на эмиттерном резисторе плюс 750 мВ или около того для падения B-E, всего 1,15 В, которое должно быть на R1 при полном токе. Это означает, что он будет рассеивать 660 мВт, поэтому он должен быть не менее 1 Вт резистора.

Каждый эмиттерный резистор должен обеспечивать безопасное рассеивание (4 А) ² (100 мОм) = 1,6 Вт. Это должны быть резисторы не менее «2 Вт».

Все это говорит о том, что я согласен с Воутером в том, что это неправильный способ решения вашей общей проблемы. Линейное понижение 12 В до 5 В будет сложнее и намного более расточительным, чем переключатель.Однако реальный способ решить эту проблему — отступить на несколько уровней и переосмыслить на системном уровне. Запускать много сильноточных вещей при 5 В от батареи на 12 В не имеет смысла. Вы должны быть в состоянии найти двигатели, которые работают от 12 В, на самом деле легче, чем те, которые работают от 5 В на этом уровне мощности. Затем вам нужно обеспечить только 5 В для управляющей логики, которая управляет переключателями, которые включают питание устройств на 12 В. Или вы все еще можете использовать устройства 5 В с надлежащим приводом PWM, чтобы вы включали и выключали 12 В достаточно быстро, чтобы устройства видели только среднее значение 5 В.

На уровне системы должно быть несколько хороших вариантов, ни один из которых не включает в себя расход 70 Вт в качестве тепла для работы двигателей 5 В от 12 В.

Я описал, как сделать линейный стабилизатор более высокого тока из существующего и некоторого внешнего транзистора, чтобы документировать, как это сделать правильно, но это не должно быть частью вашего общего решения.