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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Графеновый асфальт 01.11.2025 Города сталкиваются с одной из самых старых проблем инженерии - быстрым разрушением дорожного покрытия. Перепады температур, влажность и нагрузка от транспорта неизбежно приводят к трещинам и ямам, а регулярные ремонты требуют колоссальных затрат. На этом фоне ученые ищут материалы, способные сделать дороги не только прочнее, но и долговечнее. Одним из самых перспективных решений сегодня считается графеновый асфальт, недавно прошедший испытания в Великобритании. Новый материал под названием Gipave разработали инженеры, стремившиеся объединить классическую асфальтовую технологию с передовыми наноматериалами. Основу смеси составляет обычный битум, в который добавлены частицы графена - одного из самых прочных веществ, известных науке. Этот материал, открытый всего два десятилетия назад, уже произвел революцию в электронике, медицине и энергетике, а теперь обещает изменить и дорожное строительство. Полевые испытания прошли в графстве Эссекс, где инженеры исследовали, как графен влияет на износостойкость и водоустойчивость дорожного покрытия. Результаты оказались впечатляющими: прочность асфальта увеличилась примерно на 10%, а его чувствительность к воздействию влаги снизилась на 20%. Три года наблюдений показали, что даже соседние участки с традиционным покрытием быстрее приходили в негодность, тогда как графеновый участок оставался в хорошем состоянии. Несмотря на более высокую стоимость такого материала, специалисты подчеркивают, что экономический эффект проявляется со временем. Увеличение срока службы покрытия означает реальное сокращение расходов на ремонт и обслуживание. Это особенно актуально для стран, где дорожная сеть обширна и изнашивается быстро. Например, в США ежегодные затраты на ремонт дорог превышают 200 миллиардов долларов, и внедрение графеновых технологий могло бы сократить эти суммы на десятки процентов. Помимо финансовых преимуществ, графеновый асфальт способен принести и экологическую пользу. Меньшая потребность в ремонтах означает снижение выбросов CO2, связанных с производством и транспортировкой строительных материалов. Кроме того, долговечные покрытия уменьшают объем отходов, что соответствует принципам устойчивого развития и европейской стратегии по климатической нейтральности. Хотя технология Gipave пока находится на стадии масштабных испытаний, результаты уже убедительно показывают, что добавление графена способно изменить саму концепцию дорожного строительства. Теперь инженеры рассматривают возможность использования таких смесей не только на магистралях, но и на взлетно-посадочных полосах, мостах и промышленных объектах, где прочность покрытия играет решающую роль.

Другие интересные новости:

▪ Индикаторы на полимерных светодиодах

▪ Новое поколение интерфейса памяти OctaBus

▪ Плохой сон вредит любви

▪ Высоковольтные МОП-транзисторы для быстродействующих коммутационных устройств

▪ Гибкий и прозрачный 18-дюймовый дисплей OLED от LG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Основной закон электростатики. История и суть научного открытия

▪ статья Какая жидкость имеет достаточную вязкость, чтобы по ней можно было ходить? Подробный ответ

▪ статья Менеджер по оптовым продажам. Должностная инструкция

▪ статья Ремонт динамика - пособие в картинках. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026