Бесплатная техническая библиотека

Схема и подробное описание самодельного блока питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электропитание. Блоки питания

 Комментарии к статье

Часто требуется в быту подключение того и иного электроустройства посредством блока питания с понижающем трансформатором, но готовый блок не всегда удается найти в магазине, поэтому зачастую приходится думать о самодельной конструкции.

Чтобы облегчить эту задачу, расскажем о простейших расчетах, которые позволят подобрать нужные детали для блока питания в зависимости от предъявляемых к нему требований.

Схема предполагаемого блока питания, обеспечивающего нужное выходное напряжение постоянного тока, приведена на рис. 1.

В нем использован трансформатор питания, включаемый первичной обмоткой (I) в электрическую розетку переменного тока 220 вольт и понижающий напряжение (оно снимается с обмотки II) до заданного значения, двухполупериодный выпрямитель на диодах VD1-VD4 и конденсатор С1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения.

Полученное в итоге почти постоянное напряжение (пульсации его при подключении нагрузки все же будут) снимают с контактов XS1 и XS2.

Рис. 1. Схема самодельного блока питания

Расчет выпрямителя

Необходимо правильно выбрать выпрямительные диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное напряжение, снимаемое для выпрямления со вторичной (II) обмотки сетевого трансформатора.

Исходными данными для расчета выпрямителя служат требуемое напряжение на нагрузке (Uн) и потребляемый ею максимальный ток (Iн)

Порядок расчета

Сначала определяют переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке трансформатора:

Uн - постоянное напряжение на нагрузке, В; В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по таблице

По току нагрузки определяют максимальный ток, протекающий через каждый диод выпрямительного моста:

Iд - ток через диод, А; Iн - максимальный ток нагрузки, А; С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки и определяемый по таблице

Далее подсчитываем обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя:

Uобр - обратное напряжение, В; Uн - напряжение на нагрузке, В.

Выпрямительные диоды нужно выбрать, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные.

В заключении определяем емкость конденсатора фильтра:

Сф - емкость конденсатора фильтра, мкФ; Iн - максимальный ток нагрузки, A; Uн - напряжение на нагрузке, В; Кп - коэффициент пульсации выпрямленного напряжения (отношение амплитудного значения переменной составляющей частотой 100 Гц на выходе выпрямителя к среднему значению выпрямленного напряжения).

Коэффициент пульсаций выбирают самостоятельно в зависимости от предполагаемой нагрузки, допускающей питание постоянным током вполне определенной "чистоты".

- малогабаритные транзисторные радиоприемники и магнитофоны

- усилители радио и промежуточной частоты

- предварительные каскады усилителей звуковой частоты и микрофонных усилителей

В дальнейшем, когда будете строить подобные выпрямители с последующей стабилизацией выпрямленного напряжения транзисторным стабилизатором, расчетную емкость фильтрующего конденсатора можно уменьшить в 5...10 раз.

Расчет питающего трансформатора

Для него у вас уже есть необходимые данные, напряжение на вторичной обмотке (UII) и максимальный ток нагрузки (Iн)

Сначала определяют максимальное значение тока, протекающего через вторичную обмотку:

I_II - ток через обмотку II трансформатора, А; Iн - максимальный ток нагрузки, А.

Далее определяют мощность, потребляемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора:

P_II - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки, Вт; UII - напряжение на вторичной обмотке, В; III - максимальный ток через вторичную обмотку, А.

Вычисляем мощность питающего трансформатора:

Ртр - мощность трансформатора, Вт; РII - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки трансформатора, Вт.

Если изготавливают трансформатор с несколькими вторичными обмотками, то сначала подсчитывают их суммарную мощность, а затем мощность самого трансформатора.

Расчитываем ток, протекающий через первичную обмотку трансформатора:

I_I - ток через обмотку I, А; Ртр - подсчитанная мощность трансформатора, Вт; UI - напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение), В.

Рассчитываем необходимую площадь сечения сердечника магнитопровода:

S - сечение сердечника магнитопровода, кв.см; Ртр - мощность трансформатора, Вт.

Определяем число витков первичной (сетевой) обмотки:

W_I - число витков обмотки; U_I - напряжение на первичной обмотке, В; S - сечение сердечника магнитопровода, кв.см.

Определяем число витков вторичной обмотки:

W_II - число витков вторичной обмотки; UII - напряжение на вторичной обмотке, В; S - сечение магнитопровода, кв.см.

Определяем диаметр провода обмоток:

D - диаметр провода, мм; I - ток через обмотку, мА.

Можно выбрать провод по готовой таблице

По полученным данным можно подбирать подходящее железо, провод и изготавливать трансформатор. Правда, нелишне сначала прикинуть, разместится ли провод на каркасе будущего трансформатора при данных Ш-образных пластинах - ведь однотипные (по ширине средней части) пластины имеют неодинаковую площадь окна. Достаточно подсчитанную ранее мощность трансформатора умножить на 50 и сравнить полученный результат (это необходимая площадь окна в мм2) с измеренной площадью окна имеющихся пластин

При выборе сердечника магнитопровода следует придерживаться и еще одного правила - отношение ширины средней части сердечника к толщине набора (отношение сторон сердечника) должно быть в пределах 1...2

Трансформатор, диоды и конденсатор фильтра, разместите в корпусе подходящих габаритов. На лицевой панели корпуса укрепите выходные контакты, выключатель питания, а на задней стенке разместите держатель предохранителя с предохранителем FU1 (его ток зависит от тока через первичную обмотку трансформатора). Через отверстие в задней стенке выведите шнур питания с сетевой электровилкой.

Публикация: electro.narod.ru

Смотрите другие статьи раздела Электропитание. Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Намечена олимпиада для киборгов 07.04.2014 В октябре 2016 г. в Швейцарии состоится первая в мире олимпиада киборгов, в которой будут состязаться люди с ограниченными возможностями, оснащенные современными механическими и электронными протезами. В рамках Cybathlon будет проведено 6 соревнований. В каждом соревновании примут участие люди с ограниченными возможностями, оснащенные определенным видом протеза или оборудованием: протезом ног и коленей, протезом кистей, инвалидными колясками с электроприводом, экзоскелетом с электроприводом, протезами с электростимуляцией и нейро-компьютерным интерфейсом. С помощью нейро-компьютерного интерфейса парализованные люди смогут управлять гоночным автомобилем или лошадью в компьютерной игре с помощью мыслей. Длительность заезда составит 5-10 минут, что достаточно много, если учитывать, что современные нейро-компьютерные интерфейсы требуют мысленной концентрации. Процесс будет выводиться на крупные дисплеи, чтобы его могли увидеть зрители. Участники соревнований смогут пользоваться как доступными на коммерческом рынке протезами, так и устройствами, находящимися различными лабораториями в разработке. В каждом соревновании будут присуждаться два комплекта медалей. Одним из них будет награждаться победитель соревнования; другим - поставщик протеза. Организатором олимпиады выступит швейцарский центр исследований в области робототехники NCCR Robotic, при участии Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Основные задачи мероприятия заключаются в знакомстве общественности с достижениями в области вспомогательных систем, а также с техническими сложностями, с которыми сталкиваются их разработчики. До того, как в 2016 г. в Цюрихе состоится указанная олимпиада, увидеть в действии современные разработки в области вспомогательных систем на спортивной арене можно будет уже этим летом. Чемпионат мира по футболу, который пройдет в Бразилии с июня по июль этого года, будет открыт парализованным подростком. Используя экзоскелет с электроприводом, оснащенный технологией мысленного управления, он сделает первый церемониальный удар по мячу.

Другие интересные новости:

▪ Электромобили Toyota с твердотельными батареями

▪ Гибкие датчики

▪ Автомобильное устройство для связи по Bluetooth

▪ Биотопливо из пищевого мусора

▪ Телефоны Apple смогут падать как кошки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Эдуард Карпентер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько эвфемизмов для обозначения отхожего места сменилось в русском языке? Подробный ответ

▪ статья Гардеробщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Модель ветродвигателя. Как устроена модель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Грифельная доска - счетная машина. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025