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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Слабослышащие люди смогут насладиться концертом 16.05.2025 Для миллионов людей с нарушениями слуха участие в концертах, лекциях или спектаклях раньше было сопряжено с множеством трудностей. Однако развитие аудиотехнологий постепенно стирает границы между мирами слышащих и слабослышащих. Одним из ярких примеров такого прогресса стала технология израильского стартапа Bettear, которая позволяет воспринимать звук на концертах и в других общественных пространствах в высоком качестве - практически без потерь. Одним из первых громких успехов этой технологии стал концерт популярной американской группы Maroon 5, прошедший в Тель-Авиве в мае 2022 года. Тогда, среди почти 60 тысяч зрителей, находились и люди с нарушениями слуха. Благодаря разработке Bettear они могли в реальном времени слышать выступление в таком же качестве, как и обладатели нормального слуха. Это стало возможным благодаря тому, что звук с микшерного пульта передавался на сервер компании, после чего очищенный и адаптированный по частотам сигнал транслировался через WiFi прямо на смартфоны слушателей. Со времени этого прорывного события технология Bettear получила широкое распространение. Сегодня ее используют в десятках стран по всему миру - от культурных центров и университетов до домов престарелых и театров. Только в Израиле к системе подключены около четырех тысяч учреждений. Это свидетельствует о том, что технология стала неотъемлемой частью инфраструктуры доступности и доказала свою эффективность в самых разных условиях. Тем не менее, несмотря на эффективность WiFi-трансляции, у нее есть ограничения, особенно по числу пользователей, которых можно одновременно подключить к аудиоканалу. Чтобы решить эту проблему, компания активно внедряет стандарт Bluetooth нового поколения - Auracast. Эта технология позволяет транслировать звук одновременно тысячам пользователей без потери качества и перегрузки сети. Auracast имеет еще одно важное преимущество: пользователям не нужно устанавливать специальные приложения на свои устройства, что значительно упрощает процесс подключения. В январе 2025 года на выставке CES были представлены современные слуховые аппараты и кохлеарные импланты, уже совместимые с Auracast. Это значит, что люди с продвинутыми моделями слуховых устройств могут подключаться напрямую к трансляции, в то время как пользователи более старых моделей по-прежнему могут использовать WiFi. Таким образом, Bettear предлагает гибкое решение, охватывающее разные категории слушателей. Разработка Bettear может быть полезна не только для слабослышащих. В шумных залах и на многолюдных мероприятиях даже людям с хорошим слухом бывает удобно подключиться к персональному аудиоканалу, чтобы четко и без напряжения услышать речь выступающих. Кроме того, с помощью публичных каналов можно транслировать синхронный перевод на разные языки, позволяя каждому слушателю выбрать подходящий для себя вариант. Особое внимание стоит уделить интеллектуальной составляющей системы. Компания применяет технологии искусственного интеллекта для точной настройки звука, оптимизации передачи и управления аудиоканалами. В Израиле Bettear сотрудничает напрямую с организациями и площадками, тогда как за пределами страны их решения распространяются через локальных партнеров и реселлеров.

Другие интересные новости:

▪ i-Disk BulletProof

▪ Определена главная причина рака

▪ 800V MOSFET P7 CoolMOS от Infineon

▪ Обновлена линейка FPGA Efinix Titanium

▪ Вино в таблетках

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ Справочник кроссвордиста

▪ статья Что такое моллюск? Подробный ответ

▪ статья Обойщик мебели, занятый подготовкой настилочных материалов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Карманный осциллограф до 1 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карточная цепь. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026