Схема блока питания на 12 вольт: поэтапная инструкция, как сделать выпрямитель и простейший блок питания своими руками (73 фото)

Автор: Инженерная компания "КАПРО"

Для многих проектов электроники и ремонтных работ может потребоваться блок питания на 12 вольт. Купить готовый блок питания в магазине может быть дорого, поэтому многие энтузиасты и электронщики решают создать собственный блок питания своими руками.

Сделать блок питания на 12 вольт своими руками довольно просто, даже для новичков в электронике, и может сэкономить деньги и время при проведении проектов.

Содержание

Схемы самодельного блока питания на 12 вольт

Существует несколько простых схем самодельного блока питания на 12 вольт. Ниже представлены две наиболее распространенные схемы:

Схема на основе трансформатора и мостового выпрямителя

Необходимые компоненты: трансформатор, мостовой выпрямитель, конденсатор, регулируемый резистор, стабилитрон.
Подключите первичную обмотку трансформатора к сети переменного тока.
Подключите вторичную обмотку трансформатора к мостовому выпрямителю.
Подключите конденсатор к выходу мостового выпрямителя.
Подключите регулируемый резистор и стабилитрон для стабилизации выходного напряжения.

Схема на основе импульсного источника питания

Необходимые компоненты: импульсный источник питания, конденсатор, регулируемый резистор, стабилитрон.
Подключите импульсный источник питания к сети переменного тока.
Подключите конденсатор к выходу импульсного источника питания.
Подключите регулируемый резистор и стабилитрон для стабилизации выходного напряжения.

Обе схемы довольно просты в исполнении и не требуют большого количества деталей. Однако, при работе с электричеством, необходимо соблюдать меры безопасности и следовать инструкциям точно.

Трансформаторный регулируемый блок питания с симисторным регулятором

Для изготовления трансформаторного регулируемого блока питания на 12 вольт с симисторным регулятором потребуется следующее оборудование и материалы:

трансформатор с напряжением вторичной обмотки 12 вольт и мощностью не менее 50 ватт;
мостовой выпрямитель на 10-12 ампер;
большой электролитический конденсатор емкостью 4700 мкФ и напряжением не менее 25 вольт;
симистор на 10-12 ампер;
два предохранителя на 2-3 ампера;
термостат;
радиатор для симистора;
провода, розетки, корпус и прочие мелочи.

Инструкция по сборке:

Соберите мостовой выпрямитель, подключив к нему вторичную обмотку трансформатора.
Подключите к выходу мостового выпрямителя большой электролитический конденсатор.
Подключите к конденсатору симистор, предохранители и термостат.
Установите симистор на радиатор и закрепите его.
Подключите все оставшиеся элементы схемы, следуя схематической диаграмме.
Установите блок питания в корпус и закрепите все элементы внутри корпуса.
Проверьте работу блока питания, подключив его к сети и измерив выходное напряжение.

Таким образом, собрав трансформаторный регулируемый блок питания на 12 вольт с симисторным регулятором своими руками, можно получить удобный и надежный источник питания для различных электронных устройств.

Схемы регуляторов напряжения и тока на линейных регуляторах LMxxx

Линейные регуляторы LMxxx — это популярные интегральные микросхемы, которые широко используются для построения простых схем блоков питания. С помощью LMxxx можно построить как регулятор напряжения, так и регулятор тока. Ниже приведены простые схемы регуляторов напряжения и тока на линейных регуляторах LMxxx.

Регулятор напряжения на LM317

Эта схема позволяет получить выходное напряжение в диапазоне от 1,2 В до 37 В. Для установки нужного выходного напряжения необходимо подобрать соответствующие резисторы R1 и R2 по следующей формуле:

Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)

Регулятор тока на LM317

Эта схема позволяет установить максимальный выходной ток, который будет постоянным при изменении нагрузки. Для установки нужного выходного тока необходимо подобрать резистор R1 по следующей формуле:

Iout = 1,25 / R1

Регулятор напряжения на LM7805

Эта схема позволяет получить выходное напряжение в 5 В. Для установки другого выходного напряжения можно использовать резисторы R1 и R2 по следующей формуле:

Vout = 5 * (1 + R2/R1)

Регулятор тока на LM7805

Iout = 1,25 / R1

Линейный регулятор напряжения для блока питания

Для создания линейного регулятора напряжения для блока питания на базе микросхемы LM317 потребуются следующие компоненты:

Микросхема LM317;
Резисторы (R1 — 240 Ом, R2 — 1 кОм, R3 — 240 Ом);
Электролитический конденсатор С1 (47 мкФ, 35 В);
Диод D1 (1N4007);
Выходной разъем.

Пайка компонентов

На пустую макетную плату паяем компоненты согласно схеме, следя за правильностью соединений. Обратите внимание на правильную полярность электролитического конденсатора С1 и диода D1.

Подключение входного и выходного напряжения

Подключаем входное напряжение к выводам IN+ и IN-, а выходное — к выводам OUT+ и OUT-.

Регулировка напряжения

Для регулировки выходного напряжения необходимо использовать потенциометр R2. При необходимости, выходное напряжение можно измерить с помощью вольтметра.

Важно помнить, что максимальное выходное напряжение должно быть не более, чем на 1.5 В выше входного напряжения. Также, следует учитывать тепловые потери и не перегружать микросхему, так как это может привести к ее повреждению.

Собрав и протестировав блок питания, можно использовать его для питания различных электронных устройств.

Регулятор тока для блока питания

Регулятор тока для блока питания позволяет ограничить ток, поставляемый на потребителя. Рассмотрим пошаговую инструкцию по созданию регулятора тока на базе линейного регулятора LM317.

Для сборки понадобятся

Линейный регулятор напряжения LM317;
Резисторы (1 кОм, 220 Ом);
Потенциометр на 5 кОм;
Конденсаторы (1 мкФ, 100 мкФ);
Транзистор TIP41C или аналогичный;
Радиатор для транзистора;
Клеммы для подключения потребителя.

Соберите схему, следуя указаниям на схематической диаграмме

+———+ +———+
Vin —->| LM317 |->| TIP41C |—- Vout
+———+ +———+
| |
| —
| \ / R1 (1 kOm)
| —
| |
| —
| \ / R2 (220 Om)
| —
| |
| — +——+
| — | |
| | | |
+———-+—-| 5 kOm |
| |
+——+
|
—
\ / C1 (100 uF)
—
|
GND

Проведите монтаж схемы на печатной плате или на макетной плате.
Подключите клеммы для подключения потребителя.
Подключите источник питания к входу Vin.
Проверьте работу регулятора тока, изменяя положение потенциометра.

Этот самодельный регулятор тока можно использовать в качестве блока питания для различных электронных устройств, таких как светодиодные лампы, моторы и другие устройства, которым нужно ограничить ток потребления.

Схема блока питания на транзисторах

Блок питания на транзисторах является одним из самых распространенных видов блоков питания, используемых в различных устройствах. Схема такого блока питания включает в себя трансформатор, выпрямительную схему, фильтр, регулирующую схему и стабилизатор.

Пример схемы блока питания на транзисторах:

Трансформатор — преобразует входящее переменное напряжение в выходящее напряжение, необходимое для питания устройства.
Выпрямительная схема — выпрямляет переменное напряжение, получаемое от трансформатора, преобразуя его в пульсирующее постоянное напряжение.
Фильтр — сглаживает пульсации в выходном напряжении, полученном после выпрямления.
Регулирующая схема — регулирует напряжение на выходе блока питания.
Стабилизатор — стабилизирует выходное напряжение блока питания.

Данная схема может быть использована для создания блока питания с различными характеристиками и мощностями, в зависимости от требований устройства, которое будет питаться от этого блока.

Использование импульсных преобразователей

Импульсные преобразователи — это электронные устройства, которые преобразуют постоянный ток или переменный ток высокой частоты в другой уровень напряжения или тока. Они работают на основе принципа ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который позволяет управлять выходным напряжением и током.

Преимущества использования импульсных преобразователей заключаются в том, что они обладают высокой эффективностью и малыми габаритными размерами по сравнению с линейными источниками питания. Они также способны обеспечивать высокую точность регулировки выходного напряжения и тока.

Импульсные преобразователи широко используются в различных электронных устройствах, таких как компьютеры, телефоны, телевизоры и другие. Они также могут использоваться для зарядки аккумуляторов и питания светодиодов.

Понижающий импульсный преобразователь XL4016

XL4016 — это высокоэффективный импульсный преобразователь постоянного тока, который может использоваться для создания понижающего преобразователя напряжения. Он может работать с входным напряжением от 4 до 40 вольт и выходным напряжением от 1,25 до 36 вольт. Схема преобразователя включает в себя индуктивность, конденсатор, диоды, резисторы и транзисторы.

Основой преобразователя является высокочастотный трансформатор, который работает на частоте в несколько десятков килогерц. Он позволяет переводить напряжение по принципу импульсной модуляции ширины импульсов (PWM). Принцип работы основан на мгновенном изменении напряжения на выходе с помощью переключения транзистора, что позволяет изменять скорость нарастания тока в индуктивности, что в свою очередь позволяет изменять выходное напряжение.

XL4016 имеет высокую эффективность, что позволяет использовать его для создания экономичных и компактных блоков питания. Он может использоваться для питания различных устройств, таких как светодиоды, электронные часы, радиостанции и т.д.

Повышающий импульсный преобразователь XL4016

IMXL4016 (или XL4016) — это импульсный преобразователь напряжения на основе интегральной схемы, предназначенный для повышения напряжения питания от низкого уровня до высокого. Он имеет следующие характеристики:

Входное напряжение: от 5 до 36 В
Выходное напряжение: от 1,25 до 36 В (настраивается переменным резистором)
Ток на выходе: до 5 А
Эффективность: до 96%
Частота переключения: 180 кГц
Защита от короткого замыкания на выходе
Защита от перегрева

Схема преобразователя включает в себя основную интегральную микросхему XL4016, мощный ключ, индуктивность и диод, а также переменный резистор для настройки выходного напряжения. Он может использоваться в различных приложениях, таких как питание светодиодов, электронных устройств, зарядных устройств для аккумуляторов и т.д.

При использовании преобразователя необходимо обеспечить достаточное охлаждение, так как он может нагреваться в процессе работы. Также следует учитывать пульсации на выходе, которые могут потребовать дополнительной фильтрации.

Импульсный преобразователь CN4015-3.1

Импульсный преобразователь CN4015-3.1 — это мощный преобразователь напряжения постоянного тока с выходным напряжением от 1,25 до 36 В и током до 5 А. Ниже перечислены основные характеристики:

Входное напряжение: 4,5-36 В
Выходное напряжение: 1,25-36 В
Максимальный выходной ток: 5 А
КПД: до 96%
Потребляемая мощность в режиме ожидания: меньше 50 мкА
Режимы работы: постоянный ток/переменный ток
Защиты: от перегрузки, короткого замыкания, перегрева
Размеры: 43 мм x 21 мм x 14 мм.

Преобразователь CN4015-3.1 имеет широкий диапазон входного напряжения и позволяет получить выходное напряжение, регулируемое с помощью потенциометра. Высокий коэффициент КПД позволяет снизить потребление электроэнергии и тепловыделение. Благодаря встроенным защитным механизмам преобразователь защищен от перегрузки, короткого замыкания и перегрева, что повышает его надежность и долговечность.

Импульсный преобразователь повышенной мощности

Импульсный преобразователь повышенной мощности (High-Power Switching Converter) — это устройство, которое используется для преобразования электрической энергии с одного уровня напряжения на другой с более высокой мощностью. Ниже приведены основные характеристики и особенности данного устройства:

Мощность: обычно от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт и более.
КПД: высокий КПД, обычно 90% и более.
Напряжение: высокое выходное напряжение, часто в диапазоне от нескольких сотен вольт до нескольких киловольт.
Ток: высокий выходной ток, обычно в диапазоне от нескольких десятков до нескольких сотен ампер.
Использование: применяется для питания мощных электронных устройств, таких как промышленные системы автоматизации, электрические двигатели, сварочные аппараты и т.д.
Регулирование: импульсный преобразователь повышенной мощности может быть оборудован регулировкой выходного напряжения и тока.
Управление: некоторые импульсные преобразователи повышенной мощности могут быть управляемыми, что позволяет им регулировать выходное напряжение и ток в соответствии с требованиями конкретной задачи.

Импульсный преобразователь повышенной мощности является универсальным и мощным устройством для преобразования электрической энергии в различных промышленных приложениях, где требуется высокая мощность и выходное напряжение.

Импульсный преобразователь MDP-XP

Импульсный преобразователь MDP-XP — это высокоэффективное устройство, предназначенное для преобразования постоянного напряжения в постоянное напряжение большей или меньшей величины с высокой точностью.

Характеристики MDP-XP:

Высокая эффективность до 98%;
Входное напряжение до 60 В;
Выходное напряжение до 60 В;
Выходной ток до 20 А;
Защита от короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения;
Широкий диапазон рабочих температур;
Компактный размер и легкий вес;
Высокая надежность и долговечность;
Регулируемый выходной ток и напряжение.

Импульсные преобразователи MDP-XP широко применяются в различных областях, включая:

Промышленную автоматизацию;
Электронику;
Энергетику;
Телекоммуникации;
Медицинские устройства;
Автомобильную промышленность;
Солнечные и ветряные электростанции;
И другие области, где требуется стабильное постоянное напряжение.

Модуль питания MDP-P905

Модуль питания MDP-P905 — это импульсный преобразователь для обеспечения постоянного напряжения и тока.

Характеристики модуля питания MDP-P905:

Входное напряжение: 100-240 В переменного тока;
Выходное напряжение: 5 В постоянного тока;
Выходной ток: 1 А;
КПД: 80%;
Рабочая температура: -20°C — +60°C;
Защита от короткого замыкания и перегрузки;
Размеры: 50x28x22 мм;
Вес: 35 г.

Модуль управления MDP-M01

Модуль управления MDP-M01 — это устройство, которое обеспечивает управление работой импульсного преобразователя или блока питания. Он может использоваться в различных электронных устройствах для регулирования выходного напряжения или тока.

Характеристики модуля управления MDP-M01:

Входное напряжение: 5 В постоянного тока;
Выходное напряжение: 0-100% от входного напряжения;
Максимальный выходной ток: 3 А;
Регулировка выходного тока: да;
Защита от перегрузки и короткого замыкания: да;
Размеры: 42 мм x 30 мм x 17 мм.

Набор DPS5020-USB-BT для сборки лабораторного блока питания

Набор DPS5020-USB-BT — это комплект для самостоятельной сборки лабораторного блока питания. Он включает в себя плату управления и регулировки напряжения, а также дисплей и кнопки управления.

Характеристики набора DPS5020-USB-BT:

Напряжение питания: 6-40 В
Выходное напряжение: 0-50 В
Ток: 0-20 А
Мощность: до 1000 Вт
Дисплей: TFT, цветной
Интерфейсы: USB, Bluetooth
Регулировка напряжения и тока
Защита от перегрузки и короткого замыкания
Возможность записи и чтения профилей нагрузки

Набор DPS5020-USB-BT позволяет создать высококачественный блок питания с широкими возможностями регулировки и защитой. Он подходит как для использования в лаборатории, так и в производственной сфере.

Импульсный преобразователь с дисплеем DP50V5A

Импульсный преобразователь с дисплеем DP50V5A — это устройство, предназначенное для регулирования напряжения и тока в электронных цепях. Ниже представлены его основные характеристики:

Входное напряжение: 6-55 В постоянного тока
Выходное напряжение: 0-50 В постоянного тока
Выходной ток: 0-5 А
Мощность: 250 Вт
Дисплей: ЖК-дисплей
Регулировка напряжения и тока
Защита от короткого замыкания
Режим константного напряжения и тока
Режим генератора функций

Инструкция по переделке компьютерного блока питания в лабораторный

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный блок питания – это популярный способ получить недорогой и удобный источник питания для лабораторных нужд. Вот пошаговая инструкция по этому процессу:

Шаг 1: Отключите блок питания от сети.
Шаг 2: Откройте корпус блока питания и удалите все провода, которые не относятся к основному блоку питания. Оставьте только кабели, которые соединяют блок питания с материнской платой, дисками и устройствами.
Шаг 3: Проверьте наличие питания на разъеме материнской платы. Для этого включите блок питания в сеть. С помощью мультиметра проверьте напряжение на желтой и черной проводах. Оно должно быть равно 12 В. Если питание отсутствует, то замкните зеленый провод с любым черным проводом в разъеме ATX-разъема.
Шаг 4: Снимите крышку корпуса и удалите все кабели и разъемы, за исключением проводов, которые подают питание на основной блок питания.
Шаг 5: Подготовьте разъемы для лабораторного блока питания. На одном конце провода на разъеме должны быть вилки, которые позволят подключать источник питания к цепи.
Шаг 6: Подготовьте плату соединений. Плата должна содержать зажимы для всех проводов, подключаемых к блоку питания.
Шаг 7: Подключите провода от лабораторного блока питания к плате соединений.
Шаг 8: Подключите провода к основному блоку питания, следуя инструкции производителя.
Шаг 9: Закрепите плату соединений и лабораторный блок питания внутри корпуса.
Шаг 10: Закройте корпус блока питания и убедитесь, что все провода правильно подключены и зафиксированы.

После завершения этих шагов, вы получите лабораторный блок питания, готовый к использованию. Важно помнить, что проводить данную процедуру следует только если вы понимаете все риски и умеете работать с электроникой.

Цифровой лабораторный блок питания из модулей с Алиэкспресс

Вот пошаговая инструкция, как сделать цифровой лабораторный блок питания из модулей, которые можно приобрести на AliExpress:

Приобретите модули питания

На AliExpress можно найти большой выбор модулей питания, включая модули постоянного тока (DC) и переменного тока (AC). Некоторые полезные модули, которые можно использовать, включают:

Модуль питания постоянного тока (DC-DC) с поддержкой выходного напряжения и тока.
Модуль питания переменного тока (AC-DC) с поддержкой выходного напряжения и тока.
Цифровой дисплей с управлением яркостью, который можно использовать для отображения выходного напряжения и тока.

Подготовьте блок питания

Для начала необходимо открыть блок питания и удалить все провода, которые идут к разъему ATX. Затем необходимо отключить все компоненты, которые не будут использоваться в лабораторном блоке питания.

Подготовьте модули питания

Соедините модули питания, подключив выходной порт одного модуля к входному порту другого модуля. Это необходимо, чтобы получить два модуля с различными выходными напряжениями.

Подготовьте дисплей

Подключите цифровой дисплей к одному из модулей питания. Настройте его на отображение выходного напряжения и тока. Обычно это можно сделать путем подключения двух проводов к выводам «+» и «-» на модуле питания.

Проверьте работу блока питания

Включите блок питания и проверьте, что дисплей отображает правильное напряжение и ток. Если все работает правильно, то можно приступать к использованию лабораторного блока питания.

Добавьте функции защиты и управления

Для добавления функций защиты и управления можно использовать дополнительные модули, такие как модули защиты от короткого замыкания, модули управления и т.д.

Таким образом, соединение модулей питания с цифровым дисплеем и другими компонентами можно легко создать собственный цифровой лабораторный блок питания.