Блок живлення (12 Вольт) зробити самому своїми руками. Схема блоку живлення на 12 Вольт

Технології 03 липня 2022 Перегляди: 78

Блок живлення 12 Вольт дозволить здійснити харчування практично будь-якої побутової техніки, включаючи навіть ноутбук. Зверніть увагу на те, що на вхід ноутбука подається напруга до 19 Вольт. Але він прекрасно буде працювати, якщо провести заживлення від 12. Правда, максимальний струм становить 10 Ампер. Тільки до такого значення споживання доходить дуже рідко, середнє тримається на рівні 2-4 Ампер. Єдине, що слід врахувати — при заміні стандартного джерела живлення на саморобний використовувати вбудовану батарею не вийде. Але все одно блок живлення на 12 вольт ідеально підходить навіть для такого пристрою.

Параметри блока живлення

Найголовніші параметри будь-якого блоку живлення — це вихідна напруга і струм. Залежать їх значення від одного — від використовуваного дроту у вторинній обмотці трансформатора. Про те, як провести вибір його, буде розказано трохи нижче. Для себе ви повинні заздалегідь вирішити, для яких цілей планується використовувати блок живлення 12 Вольт. Якщо необхідно живити малопотужну апаратуру — навігатори, світлодіоди, та інше, то цілком достатньо на виході 2-3 Ампер. І то цього буде багато.

Але якщо ви плануєте з його допомогою здійснювати більш серйозні дії — наприклад, заряджати акумуляторну батарею автомобіля, то буде потрібно на виході 6-8 Ампер. Струм зарядки повинен бути в десять разів менше ємності АКБ — ця вимога обов’язково враховується. Якщо ж виникає необхідність у підключенні приладів, напруга живлення яких істотно відрізняється від 12 Вольт, то розумніше встановити регулювання.

Як вибрати трансформатор

Перший елемент — це перетворювач напруги. Трансформатор сприяє перетворенню змінної напруги 220 Вольт в таке ж по амплітуді, тільки зі значенням, набагато менше. Принаймні, вам потрібно менше значення. Для потужних блоків живлення за основу можна взяти трансформатор типу TS-270. У нього висока потужність, навіть є 4 обмотки, які видають по 6,3 Вольт кожна. Вони використовувалися для харчування напруження радіоламп. Без особливих зусиль з нього можна зробити блок живлення 12 Вольт 12 Ампер, який зможе навіть АКБ автомобіля заряджати.

Але якщо вас повністю не влаштовують його обмотки, то можна вторинні всі прибрати, залишити тільки мережеву. І провести намотку дроту. Проблема в тому, як порахувати необхідну кількість витків. Для цього можна скористатися простою схемою обчислення — порахуйте, скільки витків містить вторинна обмотка, яка видає 6,3 Вольт. Тепер просто розділіть 6,3 на число витків. І ви отримаєте величину напруги, яку можна зняти з одного витка дроту. Залишилося тільки вирахувати, скільки потрібно намотати витків, щоб на виході отримати 12,5-13 Вольт. Буде навіть краще, якщо на виході опиниться на 1-2 Вольт напруга вище необхідного.

Виготовлення випрямлювача

Що таке випрямитель і для чого він потрібен? Це пристрій на напівпровідникових діодах, який є перетворювачем. За його допомогою змінний струм перетворюється на постійний. Для аналізу роботи випрямного каскаду наочніше використовувати осциллограф. Якщо перед діодами ви побачите синусоїду, то після них опиниться практично рівна лінія. Але дрібні шматки від синусоїди все одно залишаться. Від них позбудетеся після.

До вибору діодів варто поставитися з максимальною серйозністю. Якщо блок живлення на 12 Вольт буде використовуватися в якості зарядника акумулятора, то потрібно використовувати елементи, у яких величина зворотного струму до 10 Ампер. Якщо ж мають намір здійснювати харчування слаботочних споживачів, то цілком достатньо виявиться мостового складання. Ось тут варто зупинитися. Перевагу варто віддавати схемі випрямлювача, зібраного за типом міст — з чотирьох діодів. Якщо застосувати на одному напівпровіднику (однополуперіодна схема), то ККД блоку живлення зменшується практично вдвічі.

Блок фільтрів

Тепер, коли на виході є постійна напруга, то необхідно, щоб схема блоку живлення на 12 Вольт була трохи вдосконалена. Для цієї мети потрібно використовувати фільтри. Для харчування побутової техніки достатньо застосувати LC-ланцюжок. Про неї варто розповісти більш детально. До плюсового виходу випрямного каскаду підключається індуктивність — дросель. Струм повинен проходити через нього, це перший ступінь фільтрації. Далі йде друга — електролітичний конденсатор з великою ємністю (кілька тисяч мікрофарад).

Після дроселя до плюса підключається електролітичний конденсатор. Другий його висновок з’єднується із загальним проводом (мінусом). Суть роботи електролітичного конденсатора в тому, що він дозволяє позбутися від всієї змінної складової струму. Пам’ятаєте, на виході випрямителя залишалися невеликі шматочки синусоїди? Ось, саме її потрібно позбутися, інакше блок живлення 12 Вольт 12 Ампер буде створювати перешкоду для пристрою, що підключається до нього. Наприклад, магнітола або радіоприймач буде видавати сильний гул.

Стабілізація напруги на виході

Для здійснення стабілізації вихідної напруги можна скористатися одним всього напівпровідниковим елементом. Це може бути як стабілітрон з напругою робітникам 12 Вольт, так і більш сучасні і досконалі збірки типу LM317, LM7812. Останні розраховані на стабілізацію напруги на рівні 12 Вольт. Отже, навіть за умови, що на виході випрямного каскаду 15 Вольт, після стабілізації залишиться всього 12. Все інше йде в тепло. А це означає, що вкрай важливо встановлювати стабілізатор на радіатор.

Регулювання напруги 0-12 Вольт

Для більшої універсальності приладу варто скористатися нескладною схемою, яку можна спорудити за кілька хвилин. Таке можна втілити за допомогою раніше згаданого складання LM317. Тільки відмінність від схеми включення в режимі стабілізації буде невелика. У розрив дроту, який йде на мінус, включається змінний резистор 5 кОм. Між виходом збірки і змінним резистором включено опір близько 220 Ом. А між входом і виходом стабілізатора захист від зворотної напруги — напівпровідниковий діод. Таким чином, блок живлення 12 Вольт, своїми руками зібраний, перетворюється на багатофункціональний пристрій. Тепер залишається тільки зробити збірку його і градуювання шкали. А можна і зовсім на виході поставити електронний вольтметр, по якому і дивитися поточне значення напруги.