Простейший импульсный блок питания своими руками схема

Представляю самый простой миниатюрный импульсный блок питания, который может быть успешно повторён начинающим радиолюбителем. Он отличается надежностью, работает в широком диапазоне питающих напряжений, имеет компактные размеры.

  • Блок питания обладает относительно небольшой мощностью, в пределах 2-х ватт, зато он буквально неубиваемый, не боится даже долговремнных коротких замыканий.
  • Схема проще даже самых простых импульсных источников питания, к которым относятся зарядные устройства для мобильных телефонов.
  • Простейший импульсный блок питания своими руками схема

Блок питания представляет собой  маломощный импульсный источник питания автогенераторного типа, собранный всего на одном транзисторе. Автогенератор запитывается от сети через токоограничительный резистор R1 и однополупериодный выпрямитель в виде диода VD1.

  1. Простейший импульсный блок питания своими руками схемаПростейший импульсный блок питания своими руками схема
  2. Импульсный трансформатор имеет три обмотки, коллекторная или первичная, базовая обмотка и вторичная.
  3. Простейший импульсный блок питания своими руками схемаПростейший импульсный блок питания своими руками схема

Важным моментом является намотка трансформатора, и на печатной плате и на схеме указаны начала обмоток, так что проблем возникнуть не должно. Расчетов не делал, а количество витков обмоток позаимствованы от трансформатора для зарядки сотовых телефонов, так как схематика почти та же, количество обмоток тоже.

Первой мотается первичная обмотка, которая состоит из 200 витков, диаметр провода от 0,08 до 0,1 мм, затем ставиться изоляция и таким же проводом мотается базовая обмотка, которая содержит от 5 до 10 витков.

Поверх мотаем выходную обмотку, количество ее витков зависит от того, какое напряжение вам нужно, по моим скромным подсчетам получается около 1 вольта на один виток.

Сердечник для трансформатора можно найти в нерабочих блоках питания от мобильных телефонов, светодиодных драйверов и прочих маломощных источников питания, которые как правило построены именно на базе однотактных схем, в состав которых входит нужный трансформатор.

Простейший импульсный блок питания своими руками схемаПростейший импульсный блок питания своими руками схема

Один момент — блок однотактный и между половинками сердечника должен быть немагнитный зазор, такой зазор имеется у сердечников с зарядных устройств сотовых телефонов. Зазор относительно небольшой (пол миллиметра хватит сполна). Если не находите трансформаторов с зазором, его можно сделать искусственным образом, подложив между половинками сердечника один слой офисной бумаги.

  • Простейший импульсный блок питания своими руками схемаПростейший импульсный блок питания своими руками схема
  • Готовый трансформатор собирают обратно, половинки сердечника стягиваются скажем скотчем либо намертво склеиваются суперклеем.
  • Простейший импульсный блок питания своими руками схема

Схема не имеет стабилизации выходного напряжения и узлов защиты от коротких замыканий, но как не странно  ей не страшны никакие короткие замыкания.

При коротких замыканиях естественно повышается ток в первичной цепи, но он ограничивается ранее упомянутым резистором, и все лишнее рассеивается на резисторе в виде тепла, так что блок можно смело замыкать, даже долговременно.

Такое решение снижает КПД источника питания в целом, но зато делает его буквально неубиваемым, в отличии от тех же самых зарядок для мобильных телефонов.

    Резистор указанного номинала ограничивает входной ток на уровне 14, 5 мА, по закону ома, зная напряжение в сети легко можно рассчитать мощность, которая составляет в районе 3,3 ватт, это мощность на входе, с учетом кпд преобразователя выходная мощность будет процентов на 20-30 меньше этого. Увеличить мощность можно, для этого достаточно снизить сопротивление указанного резистора.

    Силовой транзистор — это маломощный высоковольтный биполярный транзистор обратной проводимости, подойдут ключи типа MJE13001, 13003, 13005, более мощные ставить нет смысла, первого варианта вполне хватает.

    На выходе схемы установлен выпрямитель на базе импульсного диода, для снижения потерь советую использовать диод шоттки, рассчитанный на ток 1А. Далее фильтрующий конденсатор, светодиодный индикатор включения и пара резисторов.

    • О недостатках схемы:
    • Ограничительный резистор на входе снижает кпд, не на много, но снижает, взамен он гарантирует безопасную работу блока;
    • Ограниченная выходная мощности —  для того, чтобы на этой основе построить блок питания скажем ватт на 10-20, нужно снизит его сопротивление и увеличит мощност, чтобы нагрев не выходил за рамки, а это неудобно и увеличивает размеры блока питания в целом.

    Но с другой стороны, схожие схемы применяются там, где нужна мощность в пределах 3-5 ватт, например в моем случае блок предназначен для питания небольшого кулера, поэтому мощность ограничена в пределах 2-х ватт.

    Области применения — их очень много, так, как блок имеет гальваническую развязку от сети, следовательно, он безопасен и его выходное напряжение никак не связано с сетью. Отличный вариант для запитки светодиодов, вентиляторов охлаждения, питания каких-то маломощных схем и многое другое.

    Печатная плата тут 

    Сххема импульсного блока питания. Импульсные блоки питания: принципы работы для новичков — обзор 7 правил построения схемы

    Инвертор — это вторичный источник питания, который использует двойное преобразование входного переменного напряжения. Величина выходных параметров регулируется путем изменения длительности (ширины) импульсов и, в некоторых случаях, частоты их следования. Такой вид модуляции называется широтно-импульсным.

    Принцип работы импульсного блока питания

    В основе работы инвертора лежит выпрямление первичного напряжения и дальнейшее его преобразование в последовательность импульсов высокой частоты. Этим он отличается от обычного трансформатора.

    Выходное напряжение блока служит для формирования сигнала отрицательной обратной связи, что позволяет регулировать параметры импульсов. Управляя шириной импульсов, легко организовать стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока.

    То есть это может быть как стабилизатор напряжения, так и стабилизатор тока.

    Количество и полярность выходных значений может быть самым различным в зависимости от того, как работает импульсный блок питания.

    Разновидности блоков питания

    Применение нашли несколько типов инверторов, которые отличаются схемой построения:

    • бестрансформаторные;
    • трансформаторные.

    Первые отличаются тем, что импульсная последовательность поступает непосредственно на выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр устройства. Такая схема имеет минимум комплектующих. Простой инвертор включает в себя специализированную интегральную микросхему — широтно-импульсный генератор.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Из недостатков бестрансформаторных устройств главным является то, что они не имеют гальванической развязки с питающей сетью и могут представлять опасность удара электрическим током. Также они обычно имеют небольшую мощность и выдают только 1 значение выходного напряжения.

    Более распространены трансформаторные устройства, в которых высокочастотная последовательность импульсов поступает на первичную обмотку трансформатора. Вторичных обмоток может быть сколько угодно много, что позволяет формировать несколько выходных напряжений. Каждая вторичная обмотка нагружена на собственный выпрямитель и сглаживающий фильтр.

    Мощный импульсный блок питания любого компьютера построен по такой схеме, которая имеет высокую надежность и безопасность. Для сигнала обратной связи здесь используется напряжение 5 или 12 Вольт, поскольку эти значения требуют максимально точной стабилизации.

    Использование трансформаторов для преобразования напряжения высокой частоты (десятки килогерц вместо 50 Гц) позволило многократно снизить их габариты и массу и использовать в качестве материала сердечника (магнитопровода) не электротехническое железо, а ферромагнитные материалы с высокой коэрцитивной силой.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    На основе широтно-импульсной модуляции построены также преобразователи постоянного тока. Без использования инверторных схем преобразование было связано с большими трудностями.

    Какие бывают виды и где применяются

    Разделить импульсники можно по разным признакам. По выходному напряжению они делятся на:

    • однополярные с одним уровнем напряжения;
    • ондополярные с несколькими уровнями напряжения;
    • двухполярные.

    Эти типы можно комбинировать как угодно – принципиальных ограничений нет. Можно создать блок питания, например, с несколькими однополярными напряжениями (+5 В, +24 В) и с двуполярным (±12 В), или с двумя двуполярными выходами (±12 В, ±5 В). Все зависит от области применения.

    Более интересной является информация о типе стабилизации. Здесь ИИП можно разделить на категории:

    1. Нестабилизированные источники. У них выходное напряжение зависит от нагрузки. Могут быть применены для питания оконечных устройств аудиоаппаратуры (усилители и т.п.).
    2. Стабилизированные источники. У таких устройств от нагрузки могут не зависеть напряжение, ток или и то, и другое. Источники со стабилизированным напряжением используются, например, в качестве БП для компьютеров и серверов, или для заряжания кислотно-свинцовых аккумуляторов. Стабилизированный ток подойдет для зарядных устройств для других типов АКБ.
    3. Регулируемые источники. У них уровень выходного напряжения и тока можно выставлять в определенных пределах в зависимости от потребности. Такие устройства используются в качестве лабораторных источников питания. Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока
    Читайте также:  Чем натереть латунь до блеска

    Описать все области использования импульсников невозможно. Они применяются там, где надо получить большой ток от легкого и компактного источника.

    Также можно разделить ИИП по схемотехнике:

    • с импульсным трансформатором;
    • с накопительной индуктивностью.

    В схемотехнику можно углубляться и дальше и классифицировать БП по другим критериям, но это принципиального значения не имеет.

    Отличия импульсного блока питания от обычного трансформаторногоПростейший импульсный блок питания своими руками схема Схема трансформаторного стабилизированного источника питания

    Традиционный «трансформаторный» блок питания строится по схеме: трансформатор — выпрямитель с фильтром — стабилизатор выходного напряжения (может отсутствовать). Схема несложна и отработана годами, но у нее есть существенный недостаток – при увеличении мощности опережающими темпами растут габариты и вес.

    В первую очередь растут размеры и масса трансформатора. Для повышения тока надо увеличивать сечение обмоток, но главный вклад в массогабаритные характеристики вносит сердечник. Не вдаваясь в физические подробности, можно отметить, что эту проблему можно обойти, увеличив частоту, на которой происходит трансформация.

    Чем выше частота, тем меньшим сердечником можно обойтись. Не зря в авиации и кораблестроении используются электросети на частоту 400 Гц. Многие элементы получаются гораздо легче и компактнее. Но в быту негде взять повышенную частоту. 50 Гц в розетке – все, что доступно потребителю.

    Поэтому блоки питания на большие токи строят по другому принципу. В них переменное напряжение сети выпрямляется, а затем из него «нарезаются» импульсы более высокой (до нескольких десятков килогерц) частоты. За счет этого трансформатор получается маленьким и легким без потери мощности.

    Это главное, чем отличается любой импульсный блок питания от обычного.

    Еще один источник повышенных размеров и габаритов – стабилизатор. В традиционных БП применяются линейные стабилизаторы. Они требуют повышенного входного напряжения, а разница между входом и выходом, умноженная на ток нагрузки, бесполезно рассеивается.

    Это ведет к дополнительному увеличению массы трансформатора, который должен обеспечивать необходимый бесполезный запас по мощности, а также требует больших и тяжелых теплоотводящих радиаторов. В ИИП это делается по другому принципу. Напряжение стабилизируется методом изменения ширины импульсов.

    Это позволяет повысить КПД и не требует отвода излишнего тепла в таком количестве.

    В видео-сравнение линейного и импульсного блоков питания.

    К недостаткам импульсников можно отнести усложненную схемотехнику и повышенные требования к надежности элементов. Эти минусы сходят на нет с ростом мощности. Считается, что для выходных токов до 2..

    3 ампер подходят трансформаторные блоки с линейными стабилизаторами, а чем выше нагрузка, тем ярче начинают проявляться преимущества ИИП. При токах от 10 А обычно о трансформаторных БП речь уже не идет.

    Среди минусов импульсных источников также надо упомянуть генерацию помех в питающую сеть и «замусоренность» выходного напряжения высокочастотными составляющими.

    Схемы инверторов

    Получившееся выпрямленное напряжение поступает на преобразователь (инвертор). Его выполняют на биполярных или полевых транзисторах, а также на IGBT-элементах, сочетающих свойства полевых и биполярных.

    В последние годы получили распространение мощные и недорогие полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET). На таких элементах удобно строить ключевые схемы инверторов.

    В схемах импульсных блоков питания используются различные варианты включения MOSFET, но в основном применяются двухтактные схемы из-за простоты и возможности наращивания мощности без существенных переделок.

    Пуш-пульная схемаПростейший импульсный блок питания своими руками схема Схема пуш-пульного преобразователя

    Пуш-пульный инвертор (push – толкать, pull – тянуть) — пример двухтактного преобразователя. Транзисторные ключи работают на первичную обмотку трансформатора, состоящую из двух полуобмоток I и II. Транзисторы поочередно открываются на заданный промежуток времени.

    Когда открыт верхний по схеме транзистор, ток течет через полуобмотку I (красная стрелка), когда второй – через полуобмотку II (зеленая). Чтобы избежать ситуации, когда оба ключа открыты (из-за конечной скорости работы транзисторов), схема управления формирует паузу, называемую Dead time.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема Управление транзисторами с учетом Dead time.

    Такая схема хорошо работает при низком напряжении питания (до +12 вольт). Минусом является наличие выбросов амплитудой, равной удвоенному напряжению питания. Это влечет за собой применение транзисторов, рассчитанных на вдвое большее напряжение.

    Мостовая схема

    От главного недостатка предыдущей схемы свободна двухтактная мостовая. Двухтактная мостовая схема инвертора.

    Здесь одновременно открывается пара транзисторов T1 и T4, потом Т2 и Т3 (сигнал управления ключами формируется с учетом Dead time).

    При этом первичная обмотка подключается к источнику питания то одной стороной, то другой. Амплитуда импульсов равна полному напряжению питания, и выбросы напряжения отсутствуют. К минусам относят применение четырех транзисторов вместо двух.

    Помимо увеличения габаритов БП это ведет к удвоенным потерям напряжения.

    Полумостовая схема

    На практике часто применяют полумостовую схему инвертора – в определенной мере компромисс между предыдущими двумя схемами.Простейший импульсный блок питания своими руками схема Полумостовая схема.

    В этом случае одна сторона обмотки коммутируется поочередно открывающимися транзисторами Т1 и Т2, а другая подключается к средней точке емкостного делителя С1, С2. Достоинства схемы:

    • в отличие от пушпульной отсутствуют выбросы напряжения;
    • в отличие от мостовой используются только два транзистора.

    На другой чаше весов – обмотка трансформатора запитана лишь от половины напряжения питания.

    Однотактные схемы

    В схемотехнике преобразователей применяются и однотактные схемы – прямоходовые и обратноходовые. Их принципиальное отличие от двухтактных – трансформатор (точнее, его первичная обмотка) служит одновременно накопительной индуктивностью.

    В обратноходовых схемах энергия накапливается в первичной обмотке во время открытого состояния транзистора, а отдается в нагрузку через вторичную обмотку во время закрытого. В прямоходовых накопление энергии и отдача потребителю происходит одновременно.Простейший импульсный блок питания своими руками схема Две фазы работы обратногоходового однотактного инвертора.

    Структурная схема и описание работы основных узлов ИБП

    Структурная схема импульсника сложнее, чем у трансформаторного источника. Для понимания принципа работы импульсного блока питания в целом, надо разобрать функционирование каждого узла в отдельности.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема Структурная схема импульсного блока питания.

    Входные цепи

    Входные цепи предназначены для защиты сети от перегрузки при неисправности БП и от импульсных помех, возникающих при работе устройства. В качестве примера можно рассмотреть фильтр и защиту промышленного компьютерного ИИП.

    Входные цепи импульсника MAV-300W-P4.

    Плавкий 5-амперный предохранитель перегорает при превышении номинального тока при аварийной ситуации в БП. Для защиты от повышения напряжения предусмотрен варистор V1. В штатном режиме он не влияет на работу устройства. При скачке в сети от открывается, его сопротивление резко увеличивается, ток через варистор возрастает. Это вызывает перегорание предохранителя.

    Терморезистор с отрицательным коэффициентом сопротивления THR1 сначала имеет большое сопротивление и ограничивает ток, идущий на зарядку конденсаторов фильтра высоковольтного выпрямителя.

    Потом термистор прогревается проходящим через него током, его сопротивление падает, но к тому моменту емкости уже будут заряжены.

    Конденсаторы CX1, C11, C12, CY3 и синфазный дроссель FL1 защищают сеть от синфазных и дифференциальных помех.

    Высоковольтный выпрямитель и фильтр

    Высоковольтный выпрямитель обычно строится по традиционной мостовой двухполупериодной схеме и особенностей не имеет.

    Если в преобразователе применяется полумостовая схема, то фильтр выполняется из двух емкостей, включенных последовательно – так формируется средняя точка с напряжением, равным половине питания.

    Участок схемы импульсника с высоковольтным выпрямителем D1-D4 и с емкостным делителем напряжения C1-C2.

    Иногда параллельно конденсаторам ставят резисторы. Они нужны для разряда емкостей после выключения питания.

    Читайте также:  Хускварна 254 регулировка карбюратора

    Инвертор

    Преобразование постоянного напряжения в импульсное происходит с помощью инвертора на полупроводниковых ключах (часто на транзисторах).

    Открываясь и закрываясь, ключи подают в обмотку импульсы напряжения.

    Таким методом получается своеобразное переменное напряжение (однополярное), которое может быть трансформировано в напряжение другого уровня обычным способом. Схемы транзисторных инверторов.

    Самая простая схема преобразователя постоянного напряжения в импульсное – однотактная. Для ее реализации нужен минимум элементов. Недостаток такого узла – при росте мощности резко растут габариты и масса трансформатора. Связано это с принципом действия такого преобразователя.

    Он работает в два цикла – во время первого транзистор открыт, энергия запасается в индуктивности первичной обмотки. Во время второго запасенная энергия отдается в нагрузку.

    Чем больше мощность, тем больше должна быть индуктивность, тем больше должно быть витков в первичной обмотке (соответственно, увеличивается количество витков во вторичных обмотках).

    От этого недостатка свободна двухтактная схема со средней точкой (пушпульная). Первичная обмотка трансформатора разделена на две секции, которые через ключи поочередно подключаются к минусовой шине. На рисунке красной стрелкой показано направление тока для одного цикла, а красной – для другого.

    Минусом является необходимость иметь удвоенное количество витков в первичке, а также наличие выбросов в момент коммутации. Их амплитуда может достигать двойного значения от напряжения питания, поэтому надо применять транзисторы с соответствующими параметрами.

    Сфера применения такой схемы – низковольтные преобразователи.

    Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт

    Электроника. Источники питания

    Есть у нас на кухне электронные весы, которые измеряют вес от 1 г до 5 кг. В весах используется в качестве источника питания батарейка типа Крона на 9 В.

    Так как весы в основном используются дома и постоянно следить за батарейками как-то не хочется, то возник интерес доработать весы и научить их питаться от сети ~220 В…

    поэтому решил собрать небольшой блок питания для питания весов от сети ~220 В. Результат того, что получилось, читайте ниже на странице.

    Описание схемы

    На Pic 1 приведена схема импульсного блока питания. Построена она по схеме обратноходового импульсного блока питания. Собственно, такие подобные схемы используются в блоках для зарядки сотовых телефонов.

    Какие-то схемы имеют упрощенную обратную связь по управлению, а какие-то используют для стабилизации выходного напряжения такую же цепь, как в моей схеме, с помощью оптрона U1 PS817 и регулирующего транзистора VT2 BC547.

    В последнее время мне нравится использовать интегральный стабилизатор на микросхеме TL431, которая позволяет очень точно поддерживать напряжение в широком диапазоне от 2.5 В до 36 В, с помощью двух внешних резисторов. В моей схеме эту роль выполняют резисторы R10 и R11.

    Схема ИБП

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема Pic 1. Схема импульсного блока питания на 9 В

    Ниже показана реализация данного устройства. Для просмотра фоток в лучшем разрешении – кликните по ним.

    Чтобы полностью настроить схему, или проверить разные схемы, удобно использовать ныне популярные макетные панели. Соединение происходит обычным втыканием элементов и соединительных проводников в контактные планки. Легко и быстро можно перебрать ряд схем без пайки. Для моей схемки потребовалось три макетные панельки, что тоже удобно, собирая части схемы по блочно.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 2. Макетирование схемы

    Импульсный трансформатор Tr2 имеет Ш-образный ферритовый сердечник с габаритами 20 * 20 * 7.6 мм. Параметры обмоток Tr2: L1 имеет 180 витков, а L2, L3 по 12-14 витков. Провод использовал лакированный ПЭЛ 0.22 мм. Обмотка L3 намотана двойным проводом.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 3. Нижняя сторона монтажной платы

    Снизу платы видно, что использовал и планарные компоненты. В основном это резисторы, диод VD3 1N4148, выпрямительный мостик VD1 MB6S, конденсатор C9. Контактные площадки соединены по схеме кусочками медных проволочек.

    Сверху платы установлены объёмные компоненты. Виден Tr1 – сетевой фильтр с конденсаторами С1 и С2. Tr2 – импульсный трансформатор.

    Силовой транзистор VT1 13003 разместил с краю платы, для возможности прицепить на него небольшой радиатор, но оказалось, что транзистор при работе не греется и радиатор не стал устанавливать.

    Блок питания может использоваться не только для питания весов, но и как независимый источник питания напряжением 9 В, к примеру, можно запитать плату ARDUINO.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 4. Верхняя сторона монтажной платы

    При настройке схемы будьте осторожны, так как на входной части блока питания присутствует высокое напряжение около +310…+325 В.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 5. Проверка работы ИБП после монтажа и настройка выходного напряжения

    Блок у меня заработал сразу. Выходное напряжение установил +9.07 В.

    Как бы хорошо вы ни сделали плату, как бы хорошо вы ни создали схему, но законченное устройство не оформленное в корпусе не готово к безопасному использованию.

    Создание корпуса, в некотором роде, является импровизацией, конечно предварительно рассчитываются все параметры, чтобы и плата влезла и крышка закрылась. Традиционно корпус изготовил из пластика ABS.

    Нравится мне этот пластик, довольно крепкий и легко обрабатывается и клеится. Можно любую форму придать. Можно применять разные методы в обработке: хоть пилить, хоть точить, хоть фрезеровать, или шлифовать.

    Можно и красить, а можно и так оставить, промазав кистью тонким слоем ацетона. Тогда поверхность становится блестящей.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 6. Корпус ИБП из ABS-пластика

    Данный блок задумывался как приложение к весам, и поэтому отказался от использования выключателя совсем. В весах свой выключатель. Поэтому на передней панеле корпуса есть лишь пара отверстий: под светодиодный индикатор включения в сеть и отверстие под выходной разъём.

    Следующим этапом было размещение платы в корпусе. Плата в нижней части корпуса удерживается саморезом. Верхняя крышка захлопывается с помощью четырёх защёлок.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 7. Размещение платы в корпусе

    Захлопнута крышка и наклеена этикетка +9В

    Простейший импульсный блок питания своими руками схемаPic 8. Законченный вид.

    Спичечный коробок традиционно дает возможность оценить реальные размеры устройства в сравнении. Габариты блока питания 85 * 50 * 35 мм.

    Импульсный блок питания. Видео

    Обнаружил на ресурсе YouTube видео, на котором RED Shade повторяет схему моего блока питания. Можете посмотреть это видео ниже.

    Продолжительность фильма 15:00 [мм:сс]

    Замечу, что свой блок питания, сделанный на 9В, в последствии перенастроил на напряжение 12 В и применил его для Новогодних гирлянд, см. на моём сайте в статье Управление гирляндами.

    А весы у меня сейчас запитываются от упрощенного блока питания собранного по подобной обратноходовой схеме на том же транзисторе MJE13003, эта схема приведена на странице моего сайта в статье Импульсный блок питания на одном транзисторе.

     Анатолий Беляев

    Простой, импульсный блок питания на IR2153

    Сегодня поговорим и рассмотрим распространённую схему импульсного источника питания построенную на микросхеме IR2153.

    Итак, мы имеем схему импульсного источника питания, которая запитывается от 220 вольт и скажем на выходе у неё появляется некоторое напряжение для запитки чего-либо, то есть, какой-то усилитель, либо какая-то другая конструкция.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    По входу у нас 220 переменки, идёт на фильтр L1 с плёночными С1 и С2 конденсаторами, но этот дроссель можно убрать из схемы и просто заменить перемычками, всё прекрасно будет работать и без него.

    Дальше напряжение поступает на полноценный двухполупериодный диодный мост, я использовал не готовую диодную сборку, а обычные диоды 1N4007, 4 диода собрал из них диодный мост, на диодном мосту напряжение выпрямляется, но выпрямляется не до конца, потому что там, всё равно остается какая-то полуволна, этот синус поступает на сглаживающий конденсатор, в данном случае здесь 100 микрофарад 400 вольт.

    Читайте также:  Регулировка лубрикатора для пневмоинструмента

    Сглаживающий конденсатор, если когда поступает на него напряжение мультиметром сделать замер, напряжение будет чуть больше, чем скажем 220 вольт, может быть 250-280 вольт. С чем это связано? — это конденсатор заряжается до своего амплитудного значения, дальше после сглаживающего конденсатора напряжение поступает на схему.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Минус диодного моста у нас получается общий, то есть для запитки всей схемы силовой части и для микросхемы это IR2153, то есть для генератора.

    Питание микросхемы осуществляется — плюс на первый вывод, минус на четвертый вывод. Микросхема запитывается через цепочку, R1, VD3, сглаживающий конденсатор С4, который сглаживает помехи от резистора и всей этой цепочки, чтобы микросхема нормально работала.

    При подключении и сборки всей схемы необходимым мультиметром проверить выводы на микросхеме 1 + и 4 нога минус напряжение должно быть в районе 15 вольт, тогда микросхема будет нормально работать и генерировать импульсы.

    Дальше у нас между 8 и 6 ногой микросхемы стоит пленочный конденсатор (С6) на 220 нанофарад, вообще емкость этого конденсатора подбирается исходя из частоты генератора, то есть в данном случае частота генератора в районе 47- 48 килогерц, конденсатор может быть и 0,2 микрофарад и 0,47 и 0,68 даже один микрофарад, то есть, тут этот конденсатор особо не критичен.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    • Данная микросхема работает на частоте 47-48 килогерц, цепочка которая обеспечивает данную частоту это резистор R2 — 15К и пленочный или керамический конденсатор (С5) один нанофарад или можно поставить 820 пикофарад.
    • 5 вывод и 7 вывод микросхемы генерируют прямоугольные, управляющие импульсы, которые через резисторы R4 и R3 поступают на затворы мощных, полевых транзисторов, то есть эти резисторы нужны, чтобы не спалить случайно транзисторы.
    • Например импульс поступает на затвор мощного полевого транзистора, далее через балластный конденсатор (С7) на 220 нанофарад 400 вольт на первичную обмотку трансформатора Т1.
    • Что касаемо трансформатора, трансформатор был взят с компьютерного блока питания.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Его нужно немного доработать, то есть выпаять, разобрать, опустить в кипяток, чтобы расплавить клей, которым склеен феррит или нагреть паяльный феном, одеваем какие-то перчатки, чтобы не обжечь руки и потихонечку располовиниваем и сматываем все обмотки этого трансформатора.

    Из расчета того, что мне на выходе нужно было получить в районе 25 вольт, первичная обмотка проводом 0,6 миллиметров в две жилы наматывается целиком 38 витков. Каждый слой изолировал скотчем, то есть слой обмотки, слой изоляции, потом сверху вниз опять все мотаем в одну сторону, изолируем всё и мотаем вторичную обмотку.

    Вторичная обмотка — 7 жил, тем же проводам 0,6 миллиметров и мотаем в ту же сторону — это очень важно, те кто начинает разбираться в импульсных источниках питания, всё мотаем в одну и ту же сторону.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Всего 7 или 8 витков вторичной обмотки и потом всё это дело обратно склеиваем и собираем весь феррит на место.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Транзисторы установлена на небольшой теплоотвод, этого вполне достаточно при нагрузке где-то в районе 100 ватт. Два транзистора закреплены через теплопроводящие прокладки и термопасту.

      Схема детектора или индикатора короткозамкнутых витков

    Сейчас мы всё это включим в сеть, возьмём мультиметр и померяем напряжение на выходе.

    Но есть еще такой момент, перед запуском блока питания всё делаем последовательно, то есть берём лампочку на 100 ватт 220 вольт и через лампочку подключаем наш блок питания, если лампочка не загорелась или там слегка вспыхнула спираль, значит конденсатор зарядился и как бы всё нормально, можно аккуратно проверять на выходе наше напряжение.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    Если допустим лампочка горит, то уже в схеме есть какие-то косяки, либо где-то не пропаяно, либо где-то сопли на плате или какой-то компонент неисправен. Так что, перед сборкой берите исправные детали.

    Простейший импульсный блок питания своими руками схема

    1. Включаем мультиметр в режим измерения постоянного напряжения 200 вольт и измеряем на выходе наше напряжение у меня выдаёт 29 вольт
    2. Хотелось бы сказать, что это моя первая конструкция, то есть я собирал также, как и начинающий радиолюбитель, которые побаиваются собирать свои первые и импульсные источники питания, и больше прибегают к сетевым трансформатором.
    3. Архив к статье, можно скачать.
    4. Автор; Тумин Игорь
    5. Как вам статья?

    Простой импульсный блок питания 200 Вт

           Драйвер IR2151 – для управления затворами полевых транзисторов, работающих под напряжением до 600В. Возможная замена на IR2152, IR2153. Если в названии есть индекс «D», например IR2153D, то диод FR107 в обвязке драйвера не нужен. Драйвер поочередно открывает затворы полевых транзисторов с частотой, задаваемой элементами на ножках Rt и Ct.

         Полевые транзисторы используются предпочтительно фирмы IR (International Rectifier) . Выбирают на напряжение не менее 400В и с минимальным сопротивлением в открытом состоянии. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев и выше КПД. Можно рекомендовать IRF740, IRF840 и пр.  Внимание! Фланцы полевых транзисторов не закорачивать; при монтаже на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки.      Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Как правило, цоколевка соответствует приведенной на схеме. В этой схеме работают и самодельные трансформаторы, намотанные на ферритовых торах. Расчет самодельных трансформаторов ведется на частоту преобразования 100 кГц и половину выпрямленного напряжения (310/2 = 155В). Вторичные обмотки можно расчитать на другое напряжение .

    Пример расчет трансформатора импульсного блока питания

       Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier – высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки.  Емкость на выходе – буферная емкость.

    Не следует злоупотреблять и устанавливать емкость более 10000 мкф.       Как и любое устройство, этот блок питания требует внимательной и аккуратной сборки, правильной установки полярных элементов и осторожности при работе с сетевым напряжением.

         Правильно собранный блок питания не нуждается в настройке и налаживании. Не следует включать блок питания без нагрузки.

    Источник: http://www.miliamper.narod.ru/Amp-ru.htm

    Решил собрать этот импульсный блока питания с выходным трансформатором на кольцевом сердечнике. Как оказалось частота преобразования при R2 10 кОм и C5 1000 пФ не 100 кГц а 70 кГц. Она определяется по формуле:

    В качестве сердечника применил имеющийся в наличии, отечественный магнитопровод М2000НМ 45х28х12. Расчет производил с помощью программы ExcellentIT 

    Во время настройки включил вместо предохранителя лампу накаливания 60Вт, чтобы в случае ошибок в монтаже не «спалить» блок питания.

    Если в процессе настройки лампа горит, значит где-то замыкание, если мигает скорее всего неправильно рассчитан выходной трансформатор. Блок питания заработал сразу, расчеты оказались верными. Единственное что грелся гасящий резистор R1.

    Пришлось увеличить его мощность до 5 ВТ. Диоды также желательно поставить помощней с малым временем восстановления.

     R1  47 кOм 2Вт
     R2  10 кОм
     R3,R4  26 Oм
     RT1  4 Ом
     С1, С2  220 мкФ*200В
     С3  220 мкФ*16В
     С4  1 мкФ*50В
     С5  1000 пФ
     С6  500 мкФ*50В
     D1  FR107
     D2-D5  FR302
     BR1  KBU610
     Q1, Q2  IRFBC40
     IRF740
     IRF840
     FU1  5A
     U1  IR2151

    В помощь: Как намотать импульсный трансформатор?

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector