Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Вас не удивила эмблема 25-го урока? Правильно! Электронику надо «кормить, кормить и кормить» ПОСТОЯННО!!! Всё на нашей Матушке земле и во всей вселенной требует энергии! А вот какой энергии – это зависит от вкусовых пристрастий!
Электроника по своей сути – это потребитель электроэнергии, но «меню» очень обширное и зависит от «вкуса потребителя». И пункт питания также зависит от «вкуса потребителя». Но вначале надо вспомнить о «поставщиках» энергии. Вначале их можно поделить на: централизованные и автономные. Централизованные в свою очередь можно разделить на источники переменного и постоянного тока. Автономные источники надо рассматривать отдельно – это и химические элементы ( аккумуляторы и гальванические элементы ), и солнечные батареи, и термопары, а так же различные генераторы на основе ДВС, ветрогенераторы, минигидроэлектростанции и другие автономные источники энергии.
Самые распространенные в быту источники: «розетка 230 Вольт» и простая батарейка, а точнее элемент, если он один или батарея элементов, если их несколько. В розетке энергии много, а у батарейки ресурс ограничен, даже самые лучшие аккумуляторы имеют ресурс.
Но вернёмся к розетке «~230В». Первая «заповедь» электрика, а она целиком и полностью касается и тех, кто занимается электроникой: «НЕ ПРОТЯГИВАЙ РУКИ – ПРОТЯНЕШЬ НОГИ!!!» Об этом надо помнить всегда и самому при работе, и при конструировании аппаратуры для других! Напряжение и как следствие ток, вызванный этим напряжением, ошибок не прощают! Переменное напряжение 230 Вольт в розетке очень опасно, но надо помнить, что и 12 Вольт от автомобильного аккумулятора, особенно если мокрыми руками, тоже опасно, особенно если сердце слабовато. А автомобильный аккумулятор 12 Вольт, упавший на голову со второго этажа – смертельно опасен!!!
Чтобы питать электронику от 230 Вольт переменного напряжения требуется устройство, преобразующее напряжение сети в требуемое напряжение, а оно может быть разным как по величине так и виду: переменное или постоянное ( положительной или отрицательной полярности ).
Подробнее разберёмся с самым простым устройством для питания простейших устройств от сети 230 Вольт. Такое устройство в своём составе содержит понижающий трансформатор, выпрямительный мост ( обычно это 4 полупроводниковых диода или специальная радиодеталь в которой этот мост уже собран ), сглаживающий конденсатор или конденсаторы, превращающий пульсирующее выпрямленное напряжение в постоянное напряжение. И к продолжению этой цепочки можно добавить стабилизатор напряжения или тока. Применение стабилизатора определяется параметрами схемы, питаемой данным источником.
Чтобы сделать блок питания, надо определить задачу, поставленную конкретно для данного блока. Схем в литературе, в журналах и в интернете великое множество… Предлагается схема: лабораторный блок питания с «шикарными» параметрами: 0 – 24 Вольта и ток до 10 Ампер, с регулируемой защитой по току, а Вам надо запитать небольшую схему 12 В / 100 мА или 5В / 100 мА.
Хороший блок, но для конкретного решения Вашей задачи он не подходит из-за сложности и стоимости. Находим простую схему, находим ( покупаем или кто-то с Вами делится ) необходимые компоненты ( трансформатор, выключатель, предохранитель с держателем, транзистор с радиатором и другие радиодетали ). И собираем вот такую простую схему.
Очень простая конструкция ( таких схем в интернете очень много ). Схема рабочая и иногда сам её применяю когда надо испытать новый узел на макетке. Выходное напряжение зависит от установленного в схеме стабилитрона.
Хочу заметить, что схемы обычно чертят слева на право, а вот расчет осуществляется справа налево!
Задаёмся выходным напряжением и потребляемым током, от напряжения зависит какой стабилитрон надо установить, а от потребляемого тока зависит тип транзистора и площадь радиатора для охлаждения транзистора; тип применяемых выпрямительных диодов и радиаторов для их охлаждения; ёмкость конденсатора так же зависит от потребляемого тока; мощность трансформатора и диаметр провода вторичной обмотки.
Для получения выходного напряжения 5 Вольт, выбираем стабилитрон КС156А с напряжением стабилизации 5,6 Вольт. После подачи 5,6 В на базу транзистора, включенного по схеме ОК – эмиттерный повторитель – что подали на базу, то и получили на выходе. Если требуется ток 1А, то транзистор КТ815 подходит с любой буквой. КТ815А имеет предельное коллекторное напряжение 25 В, а КТ815Г – 80 Вольт. Максимальный ток всех транзисторов КТ815 – 1,5 А. Следовательно данный транзистор можно применить в данной схеме, но применение радиатора обязательно! Диоды КД226 обычно не требуют радиаторов, так как конструктивно не рассчитаны для установки на радиатора. Диоды способны работать в выпрямителях до 100 Вольт – КД226А, а КД226Е до 600 В. В данной схеме КД226А обеспечат нормальную работу, так как имеют максимальный ток 1,7 Ампера. Теперь хотя бы приблизительно рассчитаем параметры трансформатора.
Для нормальной работы стабилизатора на коллектор надо подавать напряжение на 4 – 5 Вольт превышающее выходное, получаем напряжение 9 – 10 Вольт, можно подать и больше, но и транзистор будет нагреваться сильнее. После выпрямления мостом сглаживающий конденсатор поднимает действующее напряжение до амплитудного. Действующее напряжение меньше амплитудного в 1,41 раз. Следовательно, напряжение вторичной обмотки должно быть 10/1,41 = 7,09 В, но ещё надо учитывать падение напряжения на диодах. В каждом плече моста работают два диода, падение напряжения на диоде КД226 при токе 1 А приблизительно равно 1 Вольт, с учётом падения 2 В на диодах, напряжение вторичной обмотки должно быть ( 10 + 2 )/1,41 = 8,5 Вольт. Определяем мощность отдаваемую вторичной обмоткой 8,5 В х 1 А = 8,5 Вт. С учетом КПД, мощность трансформатора должна быть не менее 9,4 Вт. Вот коротко о расчете простого стабилизированного блока питания 5 Вольт. Если параллельно стабилитрону припаять потенциометр и его движок подключить к базе транзистора, получим регулируемый блок питания.
Сколько было радости, когда я его включил, выставил на выходе 9 Вольт и подключил самодельный радиоприемник, но потом стало обидно и очень! Приёмник работал, но фон переменного тока был громче принимаемой радиостанции. Причина: малое напряжение с трансформатора и плохие электролитические конденсаторы. Конденсаторы выпросил у знакомого, переключил отвод трансформатора ( повысил напряжение ) и всё стало нормально.
Правильно поставленная задача – залог быстрого решения проблемы!
От памятных 90-х остался нашему предприятию магнитофон многодорожечный ( 16 или 32, уже не помню ) из комплекта вычислительного комплекса списанного «на утиль». Долго стоял в подсобке, но потребовался электродвигатель с хорошими параметрам, а там их два! Привезли, разобрались и поняли, что с небольшой доработкой получится нормальный заточной станок. Выкинул из схемы платы управления ( они работали от большого «компьютера» ) оставил только блок питания ( мощный ), добавил простейший регулятор напряжения, а точнее регулятор мощности и круги закрутились!!!
Рис 4. Доработанный магнитофон болгарского производства «ИЗОТ».
Нагрузка у двигателей не очень большая и потребляемый ток зависит от режима в пределах 3 – 4 Ампера. Транзисторы установлены через изолирующие прокладки на массивных радиаторах и заточное приспособление для мелких, но очень ответственных работ работает! Принцип: «есть задача – будет решение!!!». Старайтесь всегда решать конкретную задачу с минимальными финансово-временными затратами, а «шикарный» лабораторный блок питания с очень хорошими параметрами Вы ещё сделаете и не один!!! Но всему свое время!!!
Идем от простого к сложному, и иногда сложное оказывается проще простого! Но об этом в следующем материале.
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!
