Карманный источник питания на 12 вольт своими руками

Делаем миниатюрный карманный источник питания своими руками

Этот проект был побочным продуктом другого проекта. Нам понадобилось небольшое электропитание за пределами мастерской, которое может дать 12 В постоянного тока. Не хотелось переносить огромный источник питания, поэтому мы сделали блок питания с батарейным отсеком.

Введение

Мы использовали одну литий-ионную батарею 18650 Li-Ion, которая имеет лучший объем среди доступных батарей на рынке. Также мы использовали повышающий преобразователь, который изменяет 3.7 В батареи на более высокое напряжение. Выходное напряжение настраивается в диапазоне от 5 В до 24 В постоянного тока. Для этого на модуле имеется небольшой потенциометр.

Источник питания с переключаемым режимом питания имеет очень хорошую эффективность (около 90%). Без охлаждения он мог производить 600 мА при 12 В постоянного тока (7,2 Вт) (только на короткое время). Мы поставили USB-разъем в качестве выхода устройства, потому что это был самый простой способ подключения к разным нагрузкам. Выходное напряжение и ток отображаются с помощью USB-тестера.

После того, как установлено напряжение на выходе, нет необходимости в каком-либо дисплее (он потребляет некоторую энергию, сокращая срок службы батареи), поэтому мы просто удалили USB-тестер перед использованием устройства на более длительный срок. Очень просто создать такой источник питания тем, кто любит пайку, и займет всего 10 минут.

Шаг 1. Список деталей

Список деталей для карманного источника питания можно увидеть ниже. На фото выше – то как это всё выглядит.

  • USB-разъемы – 1 шт.
  • Держатель для батарей 18650 – 1 шт.
  • Аккумулятор 18650 (можно взять от старого ноутбука) – 1 шт.
  • Регулируемый модуль повышения мощности XL6009 DC – 1 шт.
  • Кабель от блока питания ATX – 1 шт.

Общая стоимость проекта составила примерно $4,85.

Шаг 2. Процесс сборки

Начнем со схемы соединения:

Итак, кабель был взят от блока питания ATX, батарея от использованной аккумуляторной батареи старого ноутбука.

У блока нет корпуса и нет защиты цепи.

Чтобы этого не произошло можно применять модуль защиты для батарей 18650, которые продаются на АлиЭкспресс и в других магазинах.

Этот модуль обеспечит защиту от глубокой разрядки и перенапряжения.

Соедините все компоненты в соответствии со схемой. Наденьте винты, чтобы зафиксировать все модули на держателе батареи.

Мы не использовали зарядное устройство, потому что у нас есть более независимые зарядные устройства, такие как на фото выше. Их лучше использовать когда у вас больше батарей, поэтому всегда есть возможность заряжать и использовать блок параллельно.

Шаг 3. Заключительные тесты

Сначала мы протестировали устройство с помощью простого вентилятора, затем подключили регулируемую нагрузку.

Результат был многообещающим. Мы установили нагрузку до 600 мА при 12 В постоянного тока (7,2 Вт), использовали лазерный термометр, чтобы увидеть температуру модуля.

Через несколько секунд температура модуля DC/DC увеличилась более чем на 50°С. Мы завершили тесты на этом этапе. Есть подозрение, что при температуре более 50°C модуль будет поврежден за короткое время. Есть возможность для реализации пассивного охлаждения, но оно увеличит вес устройства. Можно применять по мере необходимости.

В итоге данный карманный источник питания был использован несколько раз без каких-либо проблем, а переносить его легко в любом кармане.

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Достаточно мощный блок питания на 12 Вольт

В последнее время я много ковыряюсь с 12 вольтовой техникой и возникает необходимость получить весьма большой ток, например для аудио усилителя.
Таскать аккумулятор неудобно и тяжело и тут мне нахаляву перепала пара серверных блоков питания.
Вот таких :

Оказалось, что их вполне можно использовать на нагрузках до 40А в пике и 20А продолжительно.
Кроме того эта модель БП достаточно малошумящая ( эта информация из интернета, сам не проверял, т.к. мне не надо ) и недорогая — на авито где то 2000 руб.
Сказано — сделано. В гаражных заначках найдены :
— Железка для крепежа
— Гильза для кабеля
— Кусок кабеля 3х4 квадрата
— Китайский мультиметр.
— Выключатель для ‘remote’ раз уж провод три жилы

Для запуска БП необходимо соединить с землей три контакта :

Черным указано соединение силовых земель БП между собой. Их в БП аж 4 — 2 снизу и две сверху — большие площадки по краям. Лучше соединить между собой все 4.

12Вольт плюс — с другой стороны — широкая площадка посередине БП.

Если кто захочет отключить вентилятор — надо будет подобрать дополнительное сопротивление и подпаять или сделать заглушку разъема, т.к. система защиты проверяет и не запускает БП если ток через цепь вентилятора не идет или не соответствует номиналу.

Часто бывает необходимо подкорректировать выходное напряжение или параметры защиты.
Для этого используются следующие подстроечные резисторы :

VR480 — выходное напряжение. Внимание ! Увеличение напряжения против часовой !
VR470 — регулировка защиты

Когда все готово — можно залить изоляцией выходные ноги.

Ну и вот так все выглядит почти в сборе, использовать вполне можно, осталось красоту навести 😉

Регулируемый блок питания своими руками

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

  • Стабилизатор напряжения LM317
  • Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
  • Переменный резистор Р1 5К
  • Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

Самодельный блок питания на 12 вольт: подбор компонентов и простые схемы для создания своими руками. 130 фото самодельных универсальных блоков

Блок питания достаточно прост в изготовлении, если немножко разобраться с теоретической частью и понять, как он работает. Все не так сложно, как кажется. Из чего состоит блок питания на 12 вольт, с фото и примерами, а также описание его элементов и принцип работы – далее в статье.

Краткое содержимое статьи:

Основные элементы и принцип действия блоков питания

Главной частью является понижающий трансформатор, причем при отсутствии его с необходимыми параметрами, то вторичная обмотка перематывается вручную и получается необходимое выходное напряжение. Посредством трансформатора происходит уменьшение напряжения сети 220 вольт до 12, идущих дальше к потребителю.

Принципиальной разницы между штатными устройствами и с перемотанной вторичной обмоткой нет, главное – правильно рассчитать сечение провода и количество его витков на обмотке.

Далее ток идет на выпрямитель. Состоит из полупроводников, например, диодов. Диодный мост, в разных схемах, может состоять из одного, двух или четырех диодов. После выпрямителя ток поступает на конденсатор, также в схеме для выдачи стабильного напряжения желательно включение стабилитрона с соответствующими характеристиками.

Трансформатор

Состоит трансформатор из сердечника, изготовленного из ферромагнетика, а также первичной и вторичной обмоток. На первичную обмотку приходит 220 вольт, а со вторичной, в данном случае, снимается 12, идущие на выпрямитель. Сердечники в данном типе блоков питания по большей части изготавливают Ш-образной и U-образной формы.

Расположение обмоток допускается как одна на другой на общей катушке, так и по отдельности. К примеру, у U-образного сердечника пара катушек, на каждую из которых намотано по половине обмоток. Выводы при подсоединении трансформатора подключают последовательно.

Источники:

http://www.drive2.ru/c/456650269833299432/

http://sdelaitak24.ru/%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B9-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA-%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA/

http://electrikexpert.ru/samodelnyj-blok-pitaniya-na-12-volt/

http://soltau.ru/index.php/arduino/item/414-saleae-logic-analyzer

Ссылка на основную публикацию