Схема блока питания на 12в шуруповерта: Сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта

Блок питания для шуруповерта из компьютерного АТХ

Батарейные шуруповерты очень удобны в использовании и получили широкое распространение, как у профессионалов, так и у домашних мастеров. Самой первой, как правило, приходит в негодность батарея. В настоящий момент все производители электроинструмента перешли на литиевые батареи и приобрести новую никель-кадмиевую батарею на старый шуруповерт становится все проблематичней, а цены на эти батареи гораздо выше, чем на литиевые.

Конечно, существует возможность покупки аккумуляторов на различных сервисах, торгующих китайскими товарами. Но нужно время, пока придет посылка с "банками" и опять же, это определенные затраты. Существует альтернатива покупке батареи/банок - подключить шуруповерт к сетевому блоку питания и забыть про быстрый разряд батареек. Мощный блок питания на Алиэкспресс. Появляется много неудобств из-за сетевого шнура, но всегда приходится чем-то жертвовать.

Какой ток потребляет шуруповерт

Прежде, чем подбирать подходящий блок питания, нужно понять, на какой потребляемый ток нужно рассчитывать. К сожалению, производители аккумуляторных шуруповертов не указывают ток, потребляемый двигателем. Емкость самого аккумулятора в ампер-часах, которая обязательно указанна на батарее, не позволяет понять какой ток потребляет шуруповерт в рабочем режиме. Максимум, что может указать производитель, это мощность в ваттах, но это бывает очень редко, обычно мощность указанна непосредственно в силе крутящего момента.

Если мощность в ваттах все-таки указанна, мы можем иметь представление о потребляемом токе и подобрать соответствующий блок питания с небольшим запасом по току/мощности. Для вычисления силы тока достаточно разделить мощность в ваттах на рабочее напряжение шуруповерта, в данном случае это 12 вольт. Итак, если производитель указал мощность например 200 ватт - 200:12=16,6 А - такой ток потребляет шуруповерт в рабочем режиме.

Однако указанная мощность это большая редкость и нет универсальной цифры, характеризующей все 12-ти вольтовые шуруповерты. Нужно понимать, что при полном торможении вала двигателя, токи могут значительно превышать номинальные и вычислить эту величину очень не просто. В то же время, анализ различных форумов и собственного опыта показали - для работы шуруповерта зачастую достаточно тока в 10 А, этого достаточно для выполнения многих функций закручивания и сверления. При этом известно, что броски тока при полном торможении вала могут превышать 30 А.

Ну и какой же вывод можно сделать из всего этого? Для шуруповерта подойдет блок питания 12 В дающий 10 А тока, если имеется возможность использовать блок 20-30 А, это даже лучше. Это среднестатистические цифры, применимые к большинству шуруповертов.

Блок питания

Мы не будем рассматривать покупку каких-либо блоков или трансформаторов, если уж и покупать, то новую батарею! Мы рассмотрим возможность использовать то, что есть под рукой. Скажу сразу - зарядное устройство от того же шуруповерта подойдет лишь для сверления переспелых бананов, мощность его слишком низкая.

В идеале подойдет понижающий, мощный трансформатор 12 В, например от компьютерного бесперебойника. Мощность такого трансформатора обычно 350-500 ватт. Но у меня не было в наличии такого трансформатора, зато было много компьютерных блоков питания. Уверен, что если у кого-то имеется различный электронный хлам, компьютерные АТХ в нем обязательно завалялись.

Устаревший компьютерный АТХ Это один из первых представителей компьютерных АТХ блоков питания.

Компьютерный АТХ-блок вполне подходит для шуруповерта, нагрузочная способность по шине +12 вольт позволяет снять токи 10-20 ампер. Хочется развеять небольшой миф - запихать блок в корпус батареи шуруповерта не получится, уж слишком большая плата у АТХ. Придется делать блоку отдельный корпус или оставить его в родном, металлическом корпусе. Недостаток родного корпуса - чувствительность к пыли, а ведь даже самый маленький ремонт - это много пыли.

Шильдик старого китайского АТХ Довольно слабенький блок, по шине +12В нагрузка всего 10 А. По возможности, лучше выбирать блоки с более мощной двенадцативольтовой шиной.

Пробные тесты

Прежде, чем приниматься за сооружение рабочей конструкции, следует протестировать все на "коленках", убедиться в стабильности работы шуруповерта под нагрузкой и отсутствии сильных перегревов в блоке питания.

Берем компьютерный блок питания и проверяем его: включаем в сеть, в выходном пучке проводов находим зеленый (говорят он может быть другого цвета, но мне всегда попадались зеленые) и замыкаем его перемычкой на любой из черных (все черные провода на выходе - общий вывод, в нашем случае он минус). Блок должен включиться, между черными и желтыми проводами появится напряжение 12 вольт. Проверить это можно мультиметром или подключив к названным выводам любой компьютерный кулер.

Перемычка для включения компьютерного блока питания Контроль напряжения на выходе блока питания

Если все в порядке и блок выдает около 12 вольт на желтом(+) и черном(-) выводах, продолжаем. Если же напряжение на выходе отсутствует - ищем другой блок или ремонтируем этот, эта отдельная тема будет описана отдельно.

Отрезаем штекер от выхода блока и берем по 3-4 желтых и черных проводов, идущих из блока и соединяем их параллельно. Отрезая штекер, не забудьте о зеленом пусковом проводнике, он должен быть замкнут на черный. Мы получили источник 12 В с приличной нагрузочной способностью по току в 10-20 А, токи зависят от модели и мощности блока.

Полярность подключения на батарее шуруповерта Подключение проводов вместо батареи

Теперь нужно подцепить наши 12 В к клеммам шуруповерта без батареи, полярность подключения смотрим по батарее. Ну и проверяем шуруповерт - на холостом ходу, потом притормаживая рукой. На этом этапе я столкнулся с проблемой: при полном нажатии кнопки шуруповерт работает, при медленном, плавном нажатии кнопки шуруповерта блок питания уходит в защиту. Для сброса защиты необходимо отключать блок от сети и включать заново. Совсем не пойдет, нужно как-то исправлять такую нестабильность.

Пробное подключение шуруповерта к блоку
Я вытащил плату блока из корпуса и подцепил дополнительно мультиметр, для постоянного контроля напряжения

На мой взгляд, такое явление может возникать из-за того, что блоком питания и кнопкой шуруповерта управляют ШИМ-контроллеры, из-за помех по проводам питания, контроллеры как-то мешают друг другу. Пробуем решить эту проблему использованием импровизированного LC-фильтра.

Я собрал фильтр за 5 минут из того что было под рукой: 3 электролитических конденсатора по 1000 мкф на 16 вольт, неполярного конденсатора менее 1 мкф и намотал 20 витков медного провода диаметром 2 мм на ферритовое колечко от другого блока. Вот его схема:

Схема LC-фильтра

А вот так он выглядит. Это чисто пробная версия, в дальнейшем эта конструкция перенесется в корпус батареи шуруповерта и будет выполнена аккуратнее.

Простой LC-фильтр

Проверяем всю конструкцию: блок не уходит в защиту при любых положениях кнопки, великолепно! Теперь можно попробовать закрутить несколько саморезов - все пучечком. Чувствуется, что шуруповерт сможет закрутить и более крупные саморезы.

Закручивание саморезов

Ну чтож, теперь нужно убрать все сопли и кучи проводов, вытащить из корпуса батареи "сдохшие банки", заменив их на LC-фильтр и уже потестировать шуруповерт в более реальных условиях.

Сборка рабочей конструкции

Для удобства пользования и подключения, я вывел шнур от блока питания в корпус батареи. Шнур взял 3,5 метра длинной, какой был в наличии. Из батареи удалил все аккумуляторные элементы и вмонтировал LC-фильтр. Теперь, если у меня появится каким-то образом исправная батарея - ее всегда можно будет поставить на шуруповерт, а блок питания убрать про запас. Аккумуляторы из батареи не выбросил, есть идея где их применить, но это тема для другого обзора.

Внутренности новой батареи

Так как шнур, соединяющий блок с шуруповертом, обладает определенным сопротивлением и индуктивностью, можно попробовать замкнуть перемычкой выводы катушки L1. Теоретически, это может повысить мощность на мизерное значение.

Со шнуром шуруповерт себя отлично чувствует, но если честно, мне он показался несколько слабоватым при торможении рукой. Но пробные закручивания саморезов развеяли мои сомнения: саморезы длинной 35 мм спокойно закручиваются в фанеру 20 мм. Это означает, что шуруповерт будет удовлетворять большинство потребностей в ремонте.

Батарея на проводе
Шуруповерт на проводе

У блока я отрезал все выходные провода, оставив зеленый стартовый, его конец я припаял к общему проводнику платы, куда впаяны все черные. Лучше всего аккуратно выпаять все провода, но мой паяльник был слишком слабый для этого и пришлось обрезать. К общему контакту и +12 (куда впаяны желтые) припаял два коротких, жестких медных провода и соединил через клемник со шнуром к шурику.

Переделанный блок питания

На этом мы закончим данный обзор, желаемого мы добились - шуруповерт отлично работает от компьютерного блока питания. В дальнейшем планирую сделать для платы блока питания добротный фанерный корпус без щелей - тесты показали, радиаторы на плате совсем не греются и можно не беспокоиться о перегреве элементов в закрытом корпусе.

Шуруповерт с блоком питания

Немного дополнений

Для компенсации потерь в шнуре, соединяющем шуруповерт с блоком питания, полезно поднять напряжение на 2-3 вольта. Но это при условии, что вы знаете схемотехнику компьютерных АТХ и знаете что делать.

Если есть возможность использовать мощный трансформатор, то на его выходной, вторичной обмотке должно быть переменное напряжение 12 В. Если напряжение отличается, рекомендуется подкорректировать вторичную обмотку путем отматывания (если напряжение больше 12 В) или доматывания (если меньше 12 В) нескольких витков. Стоит заметить, что при выпрямлении и фильтрации переменного напряжения 12 В получается около 14.4 В без нагрузки. Так пусть вас это не смущает, это напряжение ЭДС и это закономерно, что оно выше номинального.

Схема выпрямителя для шуруповерта

Дополнительно к трансформатору собирается выпрямитель, диоды должны спокойно держать 30 А. Конденсаторный фильтр целесообразнее расположить в корпусе батареи, как в варианте с АТХ.


Оцените публикацию:

Оценка: 4.3 (8 голосов)

Смотрите также другие статьи

Блок питания для шуруповерта с ограничением по току
Опубликовал admin | Дата 6 августа, 2017

В статье описывается простой блок питания для шуруповерта с использованием унифицированного сетевого трансформатора ТН-55 220. Заняться этой схемой заставило письмо одного из посетителей сайта, в котором сообщалось, что у него после тяжелой и продолжительной работы приказал долго жить последний аккумулятор, а работа в самом разгаре.

И просьба о помощи. И у меня появилась идея об использовании ограничителя тока, о котором я рассказал в статье «Регулируемый стабилизатор тока на LM317», в сетевом блоке питания для работы с шуруповертом. В самой конструкции шуруповерта имеется механический ограничитель момента затяжки самореза, а в данной схеме конечный момент затяжки будет ограничен выставленным порогом тока стабилизации. Задумано – сделано. Схема блока питания показана на рисунке 1.

Все очень просто. Вторичные обмотки трансформатора соединены таким образом, что на выходе мы получаем 12,6 вольт переменного напряжения, которое подается на диодный мост VD1. При этом ток нагрузки может достигать величины 8 ампер. Мост можно применить хоть готовый, хоть собранный из отдельных диодов на рабочий ток не менее 10А.

Обязательно используйте теплоотвод, прикинуть его площадь относительно необходимой температуры можно по диаграмме в статье «Расчет радиаторов». Емкость конденсатора фильтра С1 вообще-то выбирается из соображения 2000 микрофарад на один ампер тока нагрузки. Но в данном случае мы не связаны с ограничением по пульсациям выходного отфильтрованного напряжения, поэтому емкость можно взять и меньше необходимой величины. Постоянное напряжение на конденсаторе фильтра будет примерно равно амплитудному значению переменного напряжения 12,6 В. Uа = 12,6 • √2 ≈ 17В. Это напряжение холостого хода. Под нагрузкой это напряжение будет падать. Далее по схеме идет ограничитель тока нагрузки, подробное описание которого приводится в выше упомянутой статье «Регулируемый стабилизатор тока на LM317». Падение напряжения на нем в неограничивающем режиме примерно три вольта, на выходе устройства остается 14 вольт, поэтому в схеме отсутствует стабилизатор напряжения.

Транзистор VT1 можно заменить импортным — TIP145, 146, 147.

Диод любой кремниевый с током анода не менее 10А. Я использовал КД213А. Микросхему DA1 можно заменить импортным аналогом LM317. Резистор R2 можно составить из параллельно включенных семи одноваттных резисторов по 1 Ому. От величины этого резистора зависит максимально возможный ток ограничения схемы. Под схемой приведены формулы для расчета данного резистора. Трансформатор можно применить другой, например, ТС-100 или ТС-90. Но их вторичные обмотки необходимо будет пересчитать и перемотать. Упрощенный расчет трансформатора можно посмотреть в статье «Упрощенный расчет трансформатора»

Все устройство можно собрать на одной общей пластине из алюминия навесным способом. Все ПП приборы устанавливаются через слюдяные прокладки с использованием термопасты. В качестве корпуса блока питания удобно использовать коробку от автоаптечки ФЕСТ.

В нее уместится и сам блок питания и провода. На этом все. Успехов. К.В.Ю.

 

Скачать “Blok_pitaniy_dly_shurupoverta.rar” Blok_pitaniy_dly_shurupoverta.rar – Загружено 644 раза – 123 KB

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:2 620


Питание шуруповерта от сети своими руками: кврс2510 схема подключения

Аккумуляторный шуруповерт – удобный и необходимый в хозяйстве инструмент. При эксплуатации «от случая к случаю», он может верой и правдой служить многие годы. К сожалению, через 2-3 года, даже при не очень интенсивной эксплуатации, аккумуляторы шуруповерта практически полностью теряют свою емкость. Исправный инструмент, а пользоваться нельзя… Что делать?

Выбросить и купить новый. Самое разумное решение, если Вы эксплуатируете щуруповерт профессионально. А если он бывает нужен всего лишь несколько раз в году – починить забор, повесить полку и т.п. Рука не поднимается выбросить исправный аккумуляторный шуруповерт. Поиск в Интернете показал, что эта проблема волнует многих. Как же предлагают поступить в данной ситуации экономные россияне и жители братских республик.

Первое, самое очевидное решение — использовать внешний аккумулятор для питания шуруповерта. Старый автомобильный или герметичный свинцово-кислотный от ИБП. Но проблема в том, что шуруповерт даже на холостом ходу потребляет 1,5…3 А, а под полной нагрузкой потребляемый ток превышает 10 А. Придется использовать либо толстые, либо короткие соединительные провода.

И то и другое неудобно. Разве что работать с аккумулятором в рюкзаке…

Второе решение – сетевой блок питания шуруповерта. Ведь в большинстве случаев работы ведутся в пределах досягаемости электрической розетки. Несколько теряется мобильность, но зато щуруповерт постоянно готов к работе. В качестве блока питания можно использовать обычный трансформатор с выпрямителем. Просто, но тяжело и громоздко. Компьютерный блок питания легче, но проблема с проводами остается. Кроме того, стабилизированный блок питания при работе на коллекторный электродвигатель с резко меняющейся нагрузкой и искрящими щетками может вести себя непредсказуемо.

Самое разумное, на мой взгляд, смонтировать сетевой блок питания в аккумуляторном отсеке шуруповерта. Кабель питания в этом случае может быть небольшого сечения, гибкий и легкий. При необходимости можно использовать стандартный сетевой удлинитель. Сложность в том, что места в аккумуляторном отсеке очень мало. Тем не менее, задача вполне выполнима. Подобная конструкция описана в журнале «Радио» №7 за 2011г. – К. Мороз. Сетевой блок питания для шуруповерта. Эта статья растиражирована на многих сайтах, но практическая проверка описанной в ней конструкции показала, что электронный трансформатор для галогенных ламп, который предлагает использовать автор, – не лучшее, в данном случае решение.

Генератор с самовозбуждением на двух транзисторах хорошо работает на активную нагрузку, а вот искрящий коллектор и резко меняющаяся нагрузка – тяжелое испытание для него. В общем, после выгорания нескольких транзисторов я отказался от дальнейших экспериментов с электронным трансформатором.

Лучшее решение мне удалось найти, на форуме http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=17&t=1773. Его предлагает Дмитрий (dimm.electron) — под таким именем он зарегистрировался на форуме. Собранный по предложенной им схеме блок питания предназначен для установки в аккумуляторный отсек шуруповерта на 12 или 14 В, в котором находилось 10 или 12 никель-кадмиевых аккумуляторов. Схема блока показана на рисунке.

Учитывая, что это должна быть простая и дешевая конструкция «выходного дня» я слегка доработал авторский вариант. С целью экономии места исключил сетевой фильтр. Это конечно плохо, но учитывая, что пользоваться шуруповертом планирую не часто, и в основном вдали от радиоаппаратуры, вполне допустимо. Не хватило места также и для резистора, ограничивающего зарядный ток конденсаторов в момент включения в сеть. Тоже не очень хорошо, но оправдания те же самые…

В схеме максимально использованы детали от старого компьютерного блока питания. Это выпрямительный мостик VD1, конденсаторы C1, C2, трансформатор T1 и диодная сборка VD4. Силовые транзисторы тоже можно использовать от компьютерного блока питания, но они должны быть обязательно полевыми. В моем блоке они оказались биполярными, пришлось приобрести рекомендованные автором IRF840.

Еще одно упрощение – использование обычного выпрямителя VD4 на диодах Шоттки, вместо предлагаемого автором «хитрого» синхронного выпрямителя. Замечу, что необходимо использовать диодную сборку именно из диодов с барьером Шоттки. Отличить ее от обычной можно, если измерить мультиметром в режиме прозвонки прямое падение напряжения на диодах. На диодах Шоттки падает не более 0,2 В, тогда как на обычных диодах около 0,6 В. Учитывая ограниченные размеры радиатора нагрев обычных диодов будет недопустимым.

Ну и, наконец, питание микросхемы DD1 осуществляется через обычный гасящий резистор R3. Автор использует для этого еще одну «хитрую» схему – питание берется с точки соединения транзисторов VT3, VT4 через гасящий конденсатор и дополнительный выпрямитель на диодах. Сложно в наладке – надо довольно точно подбирать емкость конденсатора, он должен быть высоковольтным и термостабильным. Есть вероятность сжечь DD1.

В процессе обсуждения на форуме родился еще один вариант схемы питания – с дополнительной обмотки трансформатора. Это самый лучший вариант, бесполезный нагрев элементов минимален. Но на трансформаторе нужна дополнительная изолированная обмотка на 20-30 В.

Трансформатор – это самый важный элемент схемы блока питания шуруповерта, от качества его изготовления на 90% будет зависеть Ваше мнение об умственных способностях автора разработки. Если использовать первое попавшееся ферритовое кольцо неизвестной марки, ничего хорошего не получится. Кроме магнитной проницаемости у феррита есть и другие параметры, которые очень важны в данном случае. Необходимо использовать специально предназначенный для работы в сильных магнитных полях феррит, например от трансформаторов импульсных блоков питания компьютеров, телевизоров и др. аппаратуры мощностью не менее 200 Вт. Технология намотки тоже очень важна, автор подробно описывает, как должны быть расположены обмотки на сердечнике.

Я поступил проще – использовал готовый трансформатор от старого компьютерного блока питания. Он как раз подходит по всем параметрам. Лучше раскурочить старый блок мощностью 200-250 Вт, в нем высота трансформатора равна 35 мм – как раз помещается в аккумуляторном отсеке. Трансформаторы от более мощных блоков имеют большую высоту и не помещаются в моем корпусе.

Перед выпаиванием трансформатора нужно внимательно рассмотреть, как соединяются его обмотки и с каких выводов запитан выпрямитель +5 В. Тут возможны варианты, может потребоваться небольшая коррекция чертежа печатной платы блока питания шуруповерта. Обращаю внимание, что используется именно 5-и вольтовая обмотка, амплитуда напряжения на ней как раз около 12 В. Другие обмотки не используются.

А вот намотать на такой трансформатор дополнительную обмотку или изменить число витков существующих, к сожалению не получится. Трансформатор залит эпоксидкой и при его разборке велика вероятность сломать сердечник.

В микросхеме IR2153D между выводами 1 и 4 установлен стабилитрон на 15,6 В, поэтому питание нужно подавать обязательно через токоограничивающий резистор. Показанный на схеме пунктиром диод VD5 необходим только при использовании IR2153 без индекса «D». Конденсаторы C1, C2 можно заменить одним – 100…150 МК, 400 В. При его приобретении определяющий параметр – высота, желательно не более 35 мм, иначе может не поместиться в корпус.

Резистор R3 составлен из 4-х последовательно включенных по 8,2К, 2 Вт. Его номинал желательно подобрать при наладке так, чтобы при минимально возможном напряжении в сети, напряжение на конденсаторе C4 не падало ниже 11 В. Для уменьшения бесполезного нагрева номинал этого резистора должен быть максимально возможным, если его уменьшить, просто увеличится ток через этот резистор и внутренний стабилитрон микросхемы.

Элементы R5, R6, VD2, VD3, VT2, VT4 защищают полевые транзисторы от пробоя в случае аварийных режимов работы. Номинал C9 увеличивать не следует, т.к. это увеличит и без того большой бросок тока при включении в сеть. Мостик VD1 должен выдерживать ток не менее 5 А при напряжении 400 В. VD4 – сборка из диодов Шоттки с допустимым током не менее 30А. VD1 и VD4 отлично подходят от компьютерного блока питания. Вентилятор на 12 В, его внешние размеры 40х40 или 50х50 мм. Элементы в корпусах для поверхностного монтажа типоразмеров 0805 или 1206. DD1 в DIP корпусе, обратите внимание на надежность изоляции на плате между выводами 5 и 6.

Чертеж печатной платы показан на рисунке, вид со стороны печатных проводников. Перед ее изготовлением нужно разобрать имеющийся аккумуляторный отсек шуруповерта и убедиться, что плата в него вписывается. Скорее всего потребуется небольшая коррекция, т.к. отсеки у разных производителей имеют небольшие конструктивные отличия.

Силовые транзисторы VT1, VT3 и диодная сборка VD4 монтируются на небольших алюминиевых пластинках. Их габариты – по месту. В корпусе необходимо просверлить вентиляционные отверстия. Вентилятор придется разместить снаружи корпуса – без него длительная работа не гарантируется. Естественной вентиляции в данном случае недостаточно.

Как я переделывал шуруповёрт на работу от сети

И не забудьте про предохранитель FU1.

При первом включении блок лучше запитать от источника питания 20-25 В с током 100…200 МА. При этом резистор R3 временно шунтируется другим, с номиналом 1К. Если все нормально, на выходе будет 0,6…1 В. Можно посмотреть форму и частоту импульсов на вторичной обмотке трансформатора. Там должны быть прямоугольные импульсы со скважностью 50% и частотой 50…100 КГц. Частота определяется номиналами R4, C5.

Если все нормально, убираем временно установленный резистор 1К, включаем последовательно с блоком питания шуруповерта лампу накаливания на 60…100 Вт и включаем все это в сеть. В момент включения лампа кратковременно вспыхнет и погаснет, на выходе должно установиться напряжение около 12 В. Если все работает, убираем лампу и проверяем работу блока под нагрузкой около 1 Ом. Наконец, выбрасываем аккумуляторы, устанавливаем блок питания в корпус и проверяем работу шуруповерта в разных режимах.

Если эта конструкция Вас заинтересовала, можете ознакомиться с вариантами схемы от автора и его рекомендациями по самостоятельному изготовлению трансформатора. Также доступны для скачивания два моих варианта чертежа печатной платы в Sprint Layout.

Переделка компьютерного блока питания для шуруповёрта

Не нужно отчаиваться, если аккумулятор или зарядное устройство вашего шуруповерта вышли из строя, в то время как вам необходимо закончить срочную работу. Если у вас есть ненужный компьютерный блок питания, то после несложной доработки его можно использовать для подключения этого инструмента к сети электрического тока.

Переделка блока питания с компьютера своими руками

При работе со средней нагрузкой потребляемый ток значительно меньше пускового. Усредненный ток пуска различных шуруповертов с рабочим напряжением 12В приблизительно равен 18А. Предположим, что максимальный ток не превысит 20А. Тогда, так как P=U×I, вас устроит блок питания мощностью от 240Вт с выходным током не менее 20А. Теперь, когда вы знаете, какой преобразователь подойдет для питания вашего «Шурика», остается только немного доработать его.

  • Пометьте выход +12В и «землю». Определить их можно даже без тестера. Общий провод имеет изоляцию черного цвета. Питание +12В – желтого.
  • Отпаяйте от платы БП выходные жгуты и удалите их вместе с разъемами. Оставьте только два провода – черный и зеленый.
  • Замкните оставленные провода между собой и заизолируйте соединение. Это нужно для имитации сигнала запуска БП с материнской платы.
  • К выходу +12В и к «земле» припаяйте 2 отрезка многожильного медного провода.
  • Выведите их из корпуса через отверстие для жгутов.
  • Сетевой кабель подключите к штатному гнезду блока питания.

Важно! Шуруповерт имеет низкое напряжение питания, поэтому необходимая мощность достигается за счет большого тока. Но потери в кабеле прямо пропорциональны величине электротока и сопротивлению проводов. Значит, чтобы мощность инструмента снижалась не очень заметно, выбирайте провода для его соединения с блоком питания как можно большого сечения. И не делайте их слишком длинными. Сечение лучше взять не меньше 3 мм2. А длина не должна превышать 1,5 м.

Подключение

Устанавливать параллельно моторчику конденсатор емкостью несколько десятков тысяч микрофарад, как советуют некоторые мастера, не следует. Во-первых, при пусковом токе около 20 А от него будет мало прока. Во-вторых, он затруднит запуск блока питания. Если же при постепенном нажатии на пусковую кнопку патрон разгоняется и вращается нормально, а после резкого старта шуруповерта происходит остановка двигателя, значит, срабатывает защита БП по току. Удалять из устройства ее не следует, нужно только повысить порог отключения. Как это сделать на практике, зависит от конструкции вашего БП. Теоретически нужно ослабить на ее входе сигнал, пропорциональный выходному току.

Чтобы не разбирать шуруповерт и не паять провода к клеммам мотора, для подключения БП можно использовать негодную батарею.

  1. Разберите корпус неисправной батареи. Для этого при помощи крестовой отвертки или звездочки выверните саморезы из днища и снимите его;
  2. Удалите из корпуса аккумуляторы;
  3. В днище сделайте отверстие для проводов;
  4. Вставьте в него провода;
  5. Зачистите их концы, облудите и, соблюдая полярность, припаяйте к контактам на торце корпуса;
  6. Провода в отверстии зафиксируйте при помощи клеящего пистолета. А если у вас его нет, то намотайте на них несколько витков изоленты со стороны корпуса и вытяните провода так, чтобы днище делило намотку пополам;
  7. Соберите корпус, поставив днище на место, и вверните на место саморезы;
  8. Установка доработанного корпуса в рукоять шуруповерта закончена. Теперь вставьте вилку сетевого шнура в розетку 220В. Включите клавишу выключателя БП и, нажав на пусковую кнопку «Шурика», проверьте, все ли вы правильно сделали.

Целесообразность

Конечно, работать инструментом с коротким проводом далеко не так удобно как с аккумуляторным. Но переделка не займет у человека, владеющего навыками электромонтажа, много времени. Зато позволит закончить срочную работу. А затем не спеша решать, что делать с шуруповертом – ремонтировать его или выбрасывать и покупать новый. Постоянно работать таким инструментом вряд ли захочется, гораздо удобнее будет дешевая китайская электродрель с сетевым удлинителем. К тому же, при длительной работе блок питания заметно нагревается. Для того чтобы он остыл, нужно периодически делать перерывы в работе, что сказывается на результате.

12V 1A SMPS Схема источника питания на печатной плате

Каждое электронное устройство или изделие требует надежного блока питания (PSU) для его работы. Почти все устройства в нашем доме, такие как телевизор, принтер, музыкальный проигрыватель и т. Д., Состоят из встроенного в него блока питания, который преобразует напряжение сети переменного тока в соответствующий уровень напряжения постоянного тока для их работы. Наиболее часто используемым типом цепи электропитания является SMPS (импульсный источник питания) , вы можете легко найти этот тип цепей в своем адаптере 12 В или зарядном устройстве для мобильных ПК / ноутбука.В этом уроке мы узнаем , как построить 12-вольтовую SMPS-схему , которая преобразовывала бы сеть переменного тока в 12 В постоянного тока с максимальным номинальным током 1,25 А. Эту схему можно использовать для питания небольших нагрузок или даже адаптировать ее к зарядному устройству для зарядки свинцово-кислотных и литиевых батарей. Если эта цепь питания 12 В, 15 Вт, не соответствует вашим требованиям, вы можете проверить различные цепи питания с разными номинальными характеристиками.

12 В SMPS Circuit - Вопросы проектирования

Прежде чем приступить к проектированию источников питания любого типа, необходимо выполнить анализ требований на основе среды, в которой будет использоваться наш источник питания.Различные виды источников питания работают в разных средах и с определенными границами ввода-вывода.

Входные данные

Давайте начнем с ввода. Входное напряжение питания - это первое, что будет использоваться SMPS и будет преобразовано в полезное значение для питания нагрузки. Так как эта конструкция указана для преобразования переменного тока в постоянный , на входе будет переменный ток (AC). Для Индии вход переменного тока доступен в 220-230 вольт, для США он рассчитан на 110 вольт.Есть и другие страны, которые используют разные уровни напряжения. Как правило, SMPS работает с универсальным входным напряжением в диапазоне . Это означает, что входное напряжение может отличаться от 85 В переменного тока до 265 В переменного тока. SMPS может использоваться в любой стране и может обеспечить стабильный выход при полной нагрузке, если напряжение составляет 85-265 В переменного тока. SMPS также должен нормально работать на частотах 50 Гц и 60 Гц. По этой причине мы можем использовать наши зарядные устройства для телефонов и ноутбуков в любой стране.

Выходная спецификация

На выходной стороне несколько нагрузок являются резистивными, немногие - индуктивными.В зависимости от нагрузки конструкция SMPS может быть разной. Для этого SMPS нагрузка принимается как резистивная нагрузка . Однако нет ничего похожего на резистивную нагрузку, каждая нагрузка состоит по меньшей мере из некоторого количества индуктивности и емкости; здесь предполагается, что индуктивность и емкость нагрузки незначительны.

Выходная спецификация SMPS сильно зависит от нагрузки, например, сколько напряжения и тока потребует нагрузка при любых условиях эксплуатации.Для этого проекта SMPS может обеспечить 15 Вт выходной мощности . Это 12В и 1,25А. Целевая выходная пульсация выбрана как меньшее из 30 мВ pk-pk при полосе частот 20000 Гц .

Исходя из выходной нагрузки, мы также должны выбрать между проектированием SMPS с постоянным напряжением или SMPS с постоянным током . Постоянное напряжение означает, что напряжение на нагрузке будет постоянным, и ток будет изменяться в соответствии с изменениями сопротивления нагрузки.С другой стороны, режим постоянного тока позволяет току быть постоянным, но изменять напряжение в соответствии с изменениями сопротивления нагрузки. Кроме того, CV и CC могут быть доступны в SMPS, но они не могут работать за один раз. Когда обе опции существуют в SMPS, должен быть диапазон, когда SMPS изменит свою выходную операцию с CV на CC и наоборот. Обычно зарядные устройства в режиме CC и CV используются для зарядки свинцово-кислотных или литиевых батарей.

Функции защиты входов и выходов

Существуют различные схемы защиты, которые можно использовать на SMPS для более безопасной и надежной работы.Схема защиты защищает SMPS, а также подключенную нагрузку. В зависимости от местоположения схема защиты может быть подключена через вход или через выход. Наиболее распространенная защита входов - Защита от импульсных перенапряжений и Фильтры электромагнитных помех . Защита от перенапряжений защищает SMPS от скачков напряжения на входе или от перенапряжения переменного тока . Фильтр EMI защищает SMPS от генерации EMI через входную линию. В этом проекте будут доступны обе функции. Защита выхода включает защиту от короткого замыкания , защиту от перенапряжения и защиту от перегрузки по току .Эта конструкция SMPS также будет включать в себя все эти схемы защиты.

Выбор IC управления питанием

Для каждой цепи SMPS требуется ИС управления питанием, также известная как коммутационная ИС или ИС SMPS или более сухая ИС. Давайте подведем итоги проектирования, чтобы выбрать идеальную ИС управления питанием, которая будет подходить для нашего дизайна. Наши требования к дизайну

  1. 15 Вт мощности. 12 В 1,25 А с пк-рк пульсацией менее 30 мВ при полной нагрузке.
  2. Универсальный входной рейтинг.
  3. Защита от перенапряжения на входе.
  4. Защита от короткого замыкания на выходе, перенапряжения и перегрузки по току.
  5. Операции с постоянным напряжением.

Из вышеперечисленных требований есть широкий выбор микросхем на выбор, но для этого проекта мы выбрали Power интеграции . Интеграция питания - это полупроводниковая компания, имеющая широкий спектр ИС драйверов питания в различных диапазонах выходной мощности. Исходя из требований и доступности, мы решили использовать TNY268PN из крошечных семейств коммутаторов II .

Selection of the Power Management IC

На изображении выше показана максимальная мощность 15 Вт. Тем не менее, мы сделаем SMPS в открытом кадре и для универсального входного рейтинга. В таком сегменте TNY268PN может обеспечить мощность 15 Вт. Давайте посмотрим на схему контактов.

TNY268PN Pinout

Проектирование 12-вольтовой 1-амперной цепи SMPS

Лучший способ построить схему - использовать программное обеспечение PI для интеграции с Power. Это отличное программное обеспечение для проектирования блока питания.Схема построена с использованием интегральной схемы питания. Процедура проектирования описана ниже, в качестве альтернативы вы также можете прокрутить видео вниз, объясняя то же самое.

Шаг -1: Выберите Tiny switch II , а также выберите желаемую упаковку. Мы выбрали пакет DIP. Выберите тип корпуса, адаптер или открытая рамка. Здесь выбран Open Frame.

Затем выберите тип обратной связи. Это важно, так как используется топология Flyback .TL431 - отличный выбор для обратной связи. TL431 - это шунтирующий регулятор, обеспечивающий превосходную защиту от перенапряжения и точное выходное напряжение.

Designing the 12v 1Amp SMPS Circuit

Шаг-2: Выберите диапазон входного напряжения. Поскольку это будет универсальный вход SMPS, входное напряжение выбрано как 85-265В переменного тока. Частота линии составляет 50 Гц.

Select Input Voltage Range for SMPS

Шаг 3:

New PI Expert Design Wizard

Выберите выходное напряжение, ток и мощность.Рейтинг SMPS будет 12V 1.25A. Мощность показывает 15 Вт. Режим работы также выбран как CV, что означает режим работы с постоянным напряжением. Наконец, все делается в три простых шага, и схема создается.

12V SMPS принципиальная схема и объяснение

Приведенная ниже схема немного видоизменена в соответствии с нашим проектом.

12V 1A SMPS Circuit Diagram

Прежде чем приступить непосредственно к созданию прототипа, давайте рассмотрим принципиальную схему 12v SMPS и ее работу.Схема имеет следующие разделы

  1. Защита от скачков напряжения на входе и SMPS
  2. AC-DC преобразование
  3. PI фильтр
  4. Схема драйвера или схема переключения
  5. Защита от понижения напряжения.
  6. Схема зажима
  7. Магнитика и гальваническая развязка
  8. EMI фильтр
  9. Вторичный выпрямитель и демпферная цепь
  10. Секция фильтра
  11. Обратная связь.

Защита от перенапряжения на входе и SMPS

Этот раздел состоит из двух компонентов, F1 и RV1.F1 представляет собой плавкий плавкий предохранитель на 1 В 250 В переменного тока, а RV1 представляет собой 7-миллиметровый 275 В MOV (металлический оксидный варистор). Во время перенапряжения высокого напряжения (более 275 В переменного тока) MOV замерзает и перегорает входной предохранитель. Тем не менее, благодаря функции замедленного срабатывания, предохранитель выдерживает пусковой ток через SMPS.

AC-DC преобразование

Этот раздел регулируется диодным мостом. Эти четыре диода (внутри DB107) составляют полный мостовой выпрямитель. Диоды 1N4006, но стандарт 1N4007 отлично справится с этой задачей.В этом проекте эти четыре диода заменены полным мостовым выпрямителем DB107.

PI фильтр

Разные штаты имеют разные стандарты подавления электромагнитных помех. Эта конструкция соответствует стандарту EN61000-Class 3 стандарта , а PI-фильтр сконструирован таким образом, чтобы уменьшить подавление электромагнитных помех в синфазном режиме . Этот раздел создан с использованием C1, C2 и L1. C1 и C2 - конденсаторы 400 В 18 мкФ. Это нечетное значение, поэтому для этого приложения выбрано 22 мкФ 400 В.L1 - это синфазный дроссель, который принимает дифференциальный сигнал EMI для отмены обоих.

Схема привода или схема переключения

Это сердце SMPS. Первичная сторона трансформатора управляется цепью переключения TNY268PN. Частота переключения составляет 120-132 кГц. Благодаря высокой частоте коммутации можно использовать трансформаторы меньшего размера. Коммутационная схема состоит из двух компонентов: U1 и C3. U1 является основным драйвером IC TNY268PN.C3 - это байпасный конденсатор , который необходим для работы нашего драйвера IC.

Защита от понижения напряжения

Защита от понижения напряжения обеспечивается чувствительными резисторами R1 и R2. Он используется, когда SMPS переходит в режим автоматического перезапуска и определяет напряжение в сети.

Схема зажима

D1 и D2 - схема зажима. D1 - это TVS-диод , а D2 - - сверхбыстрый восстановительный диод .Трансформатор действует как огромный индуктор через силовой драйвер IC TNY268PN. Поэтому во время цикла выключения трансформатор создает высокие скачки напряжения из-за индуктивности рассеяния трансформатора. Эти высокочастотные скачки напряжения подавляются диодным зажимом на трансформаторе. UF4007 выбран из-за сверхбыстрого восстановления, а P6KE200A выбран для работы TVS.

Магнитика и гальваническая развязка

Трансформатор представляет собой ферромагнитный трансформатор, и он не только преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения, но также обеспечивает гальваническую развязку.

EMI фильтр

EMI фильтрация осуществляется конденсатором C4. Это повышает помехоустойчивость схемы, чтобы уменьшить высокие электромагнитные помехи.

Вторичный выпрямитель и демпфирующая цепь

Выходной сигнал трансформатора выпрямляется и преобразуется в постоянный ток с использованием D6, выпрямительного диода Шоттки . Схема демпфирования на D6 обеспечивает подавление переходного напряжения во время операций переключения.Схема демпфирования состоит из одного резистора и одного конденсатора, R3 и C5.

Секция фильтра

Секция фильтра состоит из конденсатора фильтра C6. Это конденсатор с низким ESR для лучшего подавления пульсаций. Кроме того, LC-фильтр, использующий L2 и C7, обеспечивает лучшее подавление пульсаций на выходе.

Раздел обратной связи

Выходное напряжение измеряется U3 TL431 и R6 и R7. После обнаружения линии U2 оптрон управляется и гальванически развязывает участок измерения вторичной обратной связи с контроллером первичной стороны.Оптопара имеет транзистор и светодиод внутри. Управляя светодиодом, транзистор управляется. Поскольку связь осуществляется оптически, она не имеет прямого электрического соединения, поэтому также удовлетворяет гальванической развязке в цепи обратной связи.

Теперь, так как светодиод напрямую управляет транзистором, обеспечивая достаточное смещение на светодиоде оптопары, можно управлять транзистором оптопары , более конкретно схемой возбуждения. Эта система управления используется TL431.По мере того как параллельный стабилизатор имеет резистор делитель через ее опорный штифт, он может контролировать оптрон светодиод, который подключен через него. Контактная обратная связь имеет опорное напряжение 2.5V . Следовательно, TL431 может быть активен, только если напряжение на делителе достаточно. В нашем случае для делителя напряжения установлено значение 12 В . Поэтому, когда выход достигает 12 В, TL431 получает 2,5 В через опорный вывод и, таким образом, активирует светодиод оптопары, который управляет транзистором оптопары и косвенно контролирует TNY268PN.Если напряжение на выходе недостаточно, цикл переключения немедленно приостанавливается.

Сначала TNY268PN активирует первый цикл переключения, а затем определяет его вывод EN. Если все в порядке, он продолжит переключение, если нет, он попытается еще раз через иногда. Этот цикл продолжается до тех пор, пока все не станет нормальным, что предотвращает проблемы с коротким замыканием или перенапряжением. Вот почему это называется топологией обратного хода, поскольку выходное напряжение возвращается в драйвер для определения связанных операций.Кроме того, пробный цикл называется режима сбоя работы в состоянии сбоя.

D3 - это диод Шоттки . Этот диод преобразует высокочастотный выход переменного тока в постоянный. 3А 60В Диод Шоттки выбран для надежной работы. R4 и R5 выбираются и рассчитываются экспертом PI. Он создает делитель напряжения и передает ток на светодиод оптрона от TL431.

R6 и R7 - простой делитель напряжения, рассчитанный по формуле TL431 REF Voltage = (Vout x R7) / R6 + R7 .Опорное напряжение 2.5V и Vout является 12V. Выбрав значение R6 23,7 тыс., R7 стал примерно 9,09 тыс.

Изготовление печатной платы для 12v 1A SMPS Circuit

Теперь, когда мы понимаем, как работают схемы, мы можем приступить к созданию печатной платы для нашего SMPS. Поскольку это SMPS-схема, рекомендуется использовать печатную плату, поскольку она может решить проблему шума и изоляции. Компоновка печатной платы для вышеуказанной схемы также доступна для загрузки в виде Gerber по ссылке

Теперь, когда наш дизайн готов, пришло время изготовить их с использованием файла Gerber.Чтобы сделать печатную плату довольно легко, просто следуйте инструкциям ниже

Шаг 1: Зайдите на www.pcbgogo.com, зарегистрируйтесь, если вы впервые. Затем на вкладке Прототип печатной платы введите размеры вашей печатной платы, количество слоев и количество печатной платы, которое вам требуется. Предполагая, что печатная плата имеет размер 80 см × 80 см, вы можете установить размеры, как показано ниже.

12V 1A SMPS Circuit Diagram

Шаг 2: Продолжите, нажав на кнопку Quote Now .Вы попадете на страницу, где задайте несколько дополнительных параметров, если требуется, например, используемый материал, расстояние между дорожками и т. Д. Но в основном значения по умолчанию будут работать нормально. Единственное, что мы должны рассмотреть здесь, это цена и время. Как видите, время сборки составляет всего 2-3 дня, а для нашего PSB оно стоит всего 5 долларов. Затем вы можете выбрать предпочтительный способ доставки на основе ваших требований.

12V 1A SMPS Circuit Diagram

Шаг 3: Последний шаг - загрузить файл Gerber и продолжить оплату.Чтобы убедиться, что процесс проходит гладко, PCBGOGO проверяет, является ли ваш файл Gerber действительным, прежде чем приступить к оплате. Таким образом, вы можете быть уверены в том, что ваша печатная плата является дружественной к изготовителю и достигнет вас, как и всегда.

Сборка печатной платы

После того, как плата была заказана, она пришла ко мне через несколько дней, хотя курьер в аккуратно размеченной хорошо упакованной коробке и, как всегда, качество печатной платы было потрясающим. Полученная мной печатная плата показана ниже

12v 1A SMPS Circuit PCB Front Side

12v 1A SMPS Circuit PCB Back

Я включил свой паяльный стержень и начал собирать плату.Так как Footprints, колодки, переходные отверстия и шелкография идеально подходят по форме и размеру, у меня не возникло проблем при сборке платы. Моя печатная плата, закрепленная на паяльных тисках, показана ниже.

Assembling PCB for 12v 1A SMPS Circuit

Комплектация Закупки

Все компоненты для этой 12 В 15 Вт SMPS схемы закуплены согласно схеме. Подробную спецификацию можно найти в приведенном ниже файле Excel для загрузки.

Почти все компоненты легко доступны для использования с полки.Вы можете найти проблемы с поиском подходящего трансформатора для этого проекта. Обычно для SMPS-коммутации обратный трансформатор не доступен напрямую от поставщиков, в большинстве случаев вам нужно намотать собственный трансформатор, если вам нужны эффективные результаты. Однако также можно использовать аналогичный трансформатор обратного хода, и ваша схема все равно будет работать. Идеальная спецификация для нашего трансформатора будет предоставлена ​​программным обеспечением PI Expert, которое мы использовали ранее.

Механическая и электрическая схема трансформатора, полученная от PI Expert, показана ниже.

Mechanical diagram of the transformer

Electrical diagram of the transformer

Если вы не можете найти подходящего поставщика, вы можете спасти трансформатор от адаптера 12 В или других цепей SMPS. В качестве альтернативы вы можете также создать собственную покупку трансформатора, используя следующие материалы и инструкции по намотке.

Material of the Transformer for SMPS

Winding Instructions of the Transformer for SMPS

После того, как все компоненты приобретены, их сборка должна быть легкой. Вы можете использовать файл Gerber и спецификацию для справки и собрать плату PCB.После того, как моя печатная плата лицевой и задней стороны выглядит примерно так ниже

12v SMPS Circuit Diagram

12v 1A SMPS Circuit PCB Back Side

Тестирование нашей 15W SMPS схемы

Теперь, когда наша трасса готова, пришло время принять ее во внимание. Мы подключим плату к нашей сети переменного тока через VARIAC и загрузим выходную сторону нагрузочной машиной и измерим пульсации напряжения, чтобы проверить работоспособность нашей схемы. Полное видео процедуры тестирования также можно найти в конце этой страницы.На рисунке ниже показана схема, протестированная с входным переменным напряжением 230 В переменного тока, для которого мы получаем выход 12,08 В

Testing our 15W SMPS circuit

Измерение пульсирующего напряжения с помощью осциллографа

Чтобы измерить пульсационное напряжение с помощью осциллографа, измените вход оптического прицела на переменный ток с коэффициентом усиления 1x. Затем подключите электролитический конденсатор с низкой стоимостью и керамический конденсатор с низкой стоимостью, чтобы уменьшить шум из-за проводов. Вы можете обратиться к странице 40 этого документа RDR-295 от Power Integration для получения дополнительной информации об этой процедуре.

Приведенный ниже снимок был сделан при отсутствии нагрузки на 85 В и 230 В переменного тока. Шкала установлена ​​на 10 мВ на деление, и, как вы можете видеть, пульсация составляет почти 10 мВ пк-рк.

Measuring Ripple at NO Load using Oscilloscope

На входе 90 В переменного тока и при полной нагрузке пульсация может составлять около 20 мВ pk-pk

Measuring Ripple at 85VAC Full Voltage using Oscilloscope

В 230 В переменного тока и при пульсирующем напряжении при полной нагрузке измеряется около 30 мВ pk-pk, что является наихудшим сценарием

Measuring Ripple at 230VAC Full Voltage using Oscilloscope

Вот и все; это то, как вы можете создать свою собственную 12v SMPS схему .Как только вы поймете работу, вы можете изменить схему 12v SMPS в соответствии с вашими требованиями к напряжению и мощности. Надеюсь, вы поняли учебник и получили удовольствие от изучения чего-то полезного. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев или используйте наши форумы для технических обсуждений. Встретимся снова с другим интересным дизайном SMPS, до тех пор, пока не подпишусь ...

,Принципиальная электрическая схема

+ 12В и -12В двойного источника питания

Целью этого проекта является преобразование источника переменного тока 220 В в напряжение + 12 В и -12 В постоянного тока , поэтому оно называется Dual Power Supply , как мы получаем положительный и отрицательный источник питания 12 В одновременно.

Это может быть достигнуто за три простых шага:

  1. Во-первых, 220 В переменного тока преобразуется в 12 В переменного тока с помощью простого понижающего (220 В / 12 В) трансформатора.
  2. Во-вторых, выход этого трансформатора передается в схему выпрямителя, которая преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока.Выход схемы выпрямителя постоянного тока содержит пульсации выходного напряжения. Для фильтрации этих пульсаций используется конденсатор 2200 мкФ, 25 В.
  3. Наконец, выходной сигнал конденсатора, который является чистым постоянным током, передается на стабилизатор напряжения IC 7812 и IC7912, который будет регулировать выходное напряжение при 12 В и -12 В постоянного тока, несмотря на изменение входного напряжения.

Необходимые компоненты:

  • Трансформатор с центральным отводом (220В / 12В)
  • силовых диодов (6А) - 4Нет.
  • Конденсатор (2200 мкФ, 25 В) - 2Нет.
  • Регулятор напряжения (IC 7812 и 7912)
  • Тумблер
  • нагрузка постоянного тока (двигатель постоянного тока)

Принципиальная схема

:

12v-dual power supply circuit diagram

postive negative 12v-dual power supply circuit

Построение двойной цепи питания:

Шаг I: преобразование 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с использованием понижающего трансформатора

Первичные клеммы трансформатора с центральным отводом соединены с бытовым источником питания (220 В переменного тока, , 50 Гц), а выходной сигнал берется со вторичных клемм трансформатора.Отвод по центру описывает выходное напряжение трансформатора с отводом по центру. Например: 24 В трансформатор с центральным отводом будет измерять 24 В переменного тока через два внешних ответвителя (обмотка в целом) и 12 В переменного тока от каждого внешнего ответвления до центрального ответвления (половинная обмотка). Эти два источника питания 12 В переменного тока находятся на 180 градусов в противофазе друг с другом, что позволяет легко получать из них положительные и отрицательные источники питания 12 В постоянного тока . Преимущество использования трансформатора с центральным отводом состоит в том, что мы можем получить питание + 12 В и -12 В постоянного тока , используя только один трансформатор.

center tapped Transformer

ВХОД : 220 В AC , 50 Гц

ВЫХОД : Между внешним выводом и средним выводом: 12 В переменного тока, 50 Гц

Между двумя внешними клеммами: 24 В переменного тока. 50 Гц

Шаг - II: Преобразование 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока с использованием Full Bridge Rectifier

Внешние две клеммы трансформатора с центральным ответвлением подключены к цепи мостового выпрямителя.Цепь выпрямителя представляет собой преобразователь, который преобразует источник питания переменного тока в источник питания постоянного тока . Как правило, он состоит из диодных переключателей, как показано на принципиальной схеме.

Чтобы преобразовать переменного тока в постоянного тока , мы можем изготовить два типа выпрямителей: один - полумостовой выпрямитель, а второй - полнопостовой выпрямитель. В полумостовом выпрямителе выходное напряжение составляет половину входного напряжения. Например, если входное напряжение составляет 24 В, то выходное напряжение постоянного тока составляет , а 12 В, а количество диодов, используемых в выпрямителе этого типа, равно 2.В полностью мостовом выпрямителе число диодов равно 4, и он подключен, как показано на рисунке, и выходное напряжение такое же, как и входное напряжение.

Здесь используется полный мостовой выпрямитель . Таким образом, число диодов равно 4, а входное напряжение (24 В переменного тока ) и выходное напряжение также составляет 24 В постоянного тока с пульсациями в нем.

For, полное выходное напряжение мостового выпрямителя,

V  DC  = 2 Вм / Π где, Vm = пиковое значение переменного напряжения питания и Pi равно Pi 

Форма сигнала входного и выходного напряжения полного мостового выпрямителя показана ниже.

Full wave rectifier dual power supply circuit

В этой схеме с двумя источниками питания диодный мостовой выпрямитель состоит из четырех силовых диодов 6А. Номинальные характеристики этого диода 6А и 400В. Нет необходимости использовать большую часть диода с большой силой тока, но из соображений безопасности и гибкости используется диод с высокой силой тока. Обычно из-за скачков тока возможно повреждение диода, если мы использовали диод с низким номинальным током.

Выход выпрямителя не чистый постоянного тока , но он содержит в себе рябь.

ВХОД: 12 В переменного тока

ВЫХОД: 24 В пик (с пульсациями)

Шаг-III: Отфильтруйте пульсации с выхода:

Теперь выход 24 В постоянного тока , который содержит колебания от пика до пика, не может быть напрямую подключен к нагрузке. Так, чтобы удалить пульсации из источника питания , используются фильтрующие конденсаторы. Теперь используются два фильтрующих конденсатора номиналом 2200 мкФ и 25 В, как показано на принципиальной схеме.Соединения обоих конденсаторов таковы, что общий вывод конденсаторов соединен непосредственно с центральным выводом трансформатора с центральными выводами. Теперь этот конденсатор будет заряжаться до 12 В постоянного тока , так как оба подключены к общей клемме трансформатора. Кроме того, конденсаторы устранят пульсации из источника постоянного тока и дадут чистый выходной сигнал постоянного тока . Но выход обоих конденсаторов не регулируется. Таким образом, для обеспечения регулируемого питания выход конденсаторов передается на ИС регулятора напряжения, что объясняется на следующем шаге.

ВХОД: 12 В постоянного тока (с неочищенной рябью)

ВЫХОД: Напряжение на конденсаторе C 1 = 12 В постоянного тока (чисто постоянного тока, , но не регулируется)

Напряжение на конденсаторе C 2 = 12 В постоянного тока (чистый постоянного тока, , но не регулируется)

dual power-supply circuit on perf board 12v dual-power supply circuit on perf board

Шаг-IV: Регулирование источника питания постоянного тока 12 В

Следующая важная вещь состоит в том, чтобы регулировать выходное напряжение конденсаторов, которое иначе будет меняться в зависимости от изменения входного напряжения.Для этого, в зависимости от требований к выходному напряжению, используются ИС регулятора . Если нам нужно выходное напряжение + 12В, то используется микросхема 7812. Если требуемое выходное напряжение составляет + 5 В, используется микросхема 7805. Последние две цифры IC дают номинальное выходное напряжение. Третья последняя цифра показывает, что напряжение положительное или отрицательное. Для положительного напряжения (8) и отрицательного напряжения (9) используется число. Таким образом, IC7812 используется для регулирования + 12В, а IC7912 - для регулирования напряжения -12В.

Теперь соединение двух микросхем выполняется, как показано на принципиальной схеме.Клемма заземления обеих микросхем соединена с клеммой центрального ответвления трансформатора для создания эталона. Теперь выходные напряжения измеряются между выходной клеммой и клеммой заземления для обеих микросхем.

ВХОД: 12 В постоянного тока (чистый постоянного тока , но не регулируется)

ВЫХОД: + 12 В постоянного тока между выходной клеммой 7812 и землей (чистый постоянного тока и регулируемый)

-12 В постоянного тока между выходной клеммой 7912 и заземлением (чистый постоянного тока и регулируемый)

Применения Двойной Цепи Питания:

  • Для операционных усилителей требуется два источника питания (обычно один + ve источник и один -ve источник), поскольку операционный усилитель должен работать в обеих полярностях входящего сигнала.Без отрицательного источника операционный усилитель не будет работать в течение отрицательного цикла сигнала. Таким образом, выходная часть сигнала будет «обрезана», то есть останется на самой земле; что явно не рекомендуется.
  • Если в качестве нагрузки используются двигатели постоянного тока, то для + 12В он будет вращаться по часовой стрелке, а для -12 В он будет вращаться в противоположном направлении. Например, двигатели, которые используются в игрушках (автомобиль, автобус и т. Д.), Будут двигаться вперед при +12 В и будут двигаться назад при -12 В.Мы показали вращение двигателя в обоих направлениях, используя эту схему двойного источника питания, в видео ниже .

Проверьте нашу другую цепь питания :

,
1шт. Электрическая отвертка с питанием от постоянного тока 800 + Маленький источник питания + 10-битный ручной инструмент по всему миру | |

Особенности:
100% Brand New
Электрическая отвертка постоянного тока 800 + Малый источник питания + 10 бит

Технические характеристики:
Электрическая отвертка технические характеристики:
Модель: WJ 800
Размер винта: M1.2-M2 .5
Рабочее напряжение (В пост. Тока): DC12-24V
Скорость (об / мин): 350-950
Выходной крутящий момент: 0.5-6 кг.см
Размер: 205 * 32 мм

Характеристики источника питания:
Номинальное входное напряжение переменного тока: 110-240 В ~ 60/50 Гц 1.8A
Номинальное выходное напряжение: 24 В постоянного тока-35 В постоянного тока

Характеристики битов :
Номер: 10шт
Длина: 40мм
Совместимость с электрической отверткой 800

В комплект поставки входят:
1шт. Электрическая отвертка постоянного тока 800
1шт. Малый источник питания (вилка США)
10 бит

aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject()

aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject() aeProduct.getSubject()

.

Автор: admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о