воскресенье, 1 декабря 2013 г.

Источник питания своими руками.

Трансформаторный источник питания с параметрической стабилизацией изготовить своими руками совсем не трудно если использовать готовый сетевой трансформатор и интегральный стабилизатор напряжения например LM317 (или LM217, LM117). Стабилизатором LM317 можно создавать разные стабилизированные напряжения. Рассмотрим схему на рисунке 1:
Рисунок 1 - Источник питания

Трансформатор Т1-готовый сетевой купленный за 120р трансформатор ТП112-2х12В (мощностью 7.2Вт) с двумя вторичными обмотками на 12В каждая. На холостом ходу каждая из вторичных обмоток выдавала 15.5В. Диоды VD1, VD2 и вторичные обмотки трансформатора T1 образуют двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой. C1 - ёмкостной фильтр. Конденсаторы C2 и C3 нужны для работы LM317. Сопротивление резистора R1 обычно выбирается около 240 Ом. Сопротивление резистора R2 выбирается исходя из требуемого выходного напряжения UOUT. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле:
Где для LM317 (а также для LM217, LM117):
С учётом этого формулу для расчёта выходного напряжения можно записать так:
Найти сопротивление резистора R2, при заданных напряжении на выходе и сопротивлении резистора R1, можно по формуле:
При расчёте источника питания также необходимо учитывать мощность выделяющуюся в стабилизаторе. Для LM317 (а также для LM217, LM117) мощность определяется по формуле:
 Где UIN-напряжение на входе стабилизатора, Iнагр-ток нагрузки. Данный стабилизатор может рассеивать разную мощность в зависимости от корпуса, наличия радиатора и т.д. Узнать рассеиваемую мощность для конкретного случая можно из документаций:
документация 1документация 2. В общем чем меньше выделяющаяся мощность тем лучше. Из формулы для расчёта мощности видно что уменьшить эту мощность (без ущерба требуемым параметрам источника питания) можно уменьшением напряжения UIN на входе стабилизатора, но это напряжение должно быть как минимум в 2 раза больше выходного UOUT. Рассчитать напряжение на входе стабилизатора можно по формуле:
Где Uтр-действующее значение напряжения на вторичных обмотках трансформатора, в данном случае (с трансформатором ТП112-2х12В) это напряжение Uтр=12В. Для подбора диодов VD1, VD2 можно рассчитать их ток и напряжение по формулам:
Минимальная мощность трансформатора может быть найдена как произведение этих двух значений.
Для примера детали:
Собранный блок питания:
Верхний красный провод справа это "+", нижний чёрный это "-" (и земля (GND) в данном случае). Для проверки работы данного блока электропитания был использован простой усилитель звука на транзисторе.

Усилитель слабый поэтому и звук с него был слабый но дополнительных шумов из динамика не было что свидетельствует о неплохой стабилизации напряжения.
Для расчёта источника питания (схема на рисунке 1) можно воспользоваться программой:
Требуемое напряжение на выходе UOUT=В
Напряжение вторичных обмоток трансформатора U21,U22=В
Ток нагрузки Iнагр=А
Сопротивление резистора R1=Ом (рекомендуеся оставить 240 Ом)

Сопротивление резистора R2=Ом
Мощность рассеиваемая стабилизатором P=Вт
Напряжение на входе стабилизатора UIN=В (д.б. UIN>UOUT+2)
Максимальный прямой ток выпрямительных диодов IпрVDmax>А
(и ток вторичных обмоток T1)
Максимальное обратное напряжение выпрямительных диодов
UобрVDmax>В
Мощность трансформатора P>Вт

Комментариев нет:

Отправить комментарий