Как сделать бестрансформаторный блок питания на 12В
Иногда для подключения различной аппаратуры требуется низковольтный источник тока. Модели, реализуемые в магазинах, имеют большие габариты и вес из-за понижающего трансформатора, который входит в их состав. Для некоторых устройств эти параметры могут оказаться критичными, поэтому все чаще пользователи предпочитают собирать бестрансформаторный блок питания на 12 Вольт своими руками.
Пригодность блока питания в быту
У каждого в доме есть различная аппаратура, работающая от батареек или аккумуляторов. Чтобы не менять каждый раз элементы, ее питают от любого источника, подключаемого к сети 220 В.
Большой мощности от полностью бестрансформаторного малогабаритного блока ждать не следует. Аккумуляторные инструменты (шуруповерты, дрели, дисковые пилы), насосы, планшеты и ноутбуки от него работать не будут.
К такому БП можно подключать осветительные приборы и электронную технику, которые потребляют ток до 500 мА:
- малогабаритные приемники;
- светодиодные лампы и гирлянды (но не ленты);
- портативную маломощную медицинскую аппаратуру (наручный тонометр, измеритель пульса и других параметров);
- зарядные модули телефонов;
- детские игрушки;
- моторы магнитофонов, вентиляторы;
- самодельные устройства;
- платы от Arduino.
Устройство и конструкция
Простой 12-вольтовый БП без трансформатора можно сделать из нескольких радиоэлементов. Он представляет собой диодный мост VD1-4 и 3 однотипных транзисторных стабилизатора, включенных последовательно.
Другая схема состоит из следующих деталей:
- 2 конденсаторов C1 и C2;
- 4 диодов, образующих мост VD1-4;
- 1 стабилитрона D1.
C1, подключенный к сети 220 В, гасит большую часть напряжения. Оно выпрямляется диодным мостом VD1-4. Цепочка D1, C2 является параметрическим стабилизатором, с выхода которого снимается постоянное напряжение, питающее нагрузку.
Более продвинутое устройство содержит на входе сопротивление R1 для подавления броска тока и RC-цепочку — подключенные параллельно гасящая емкость C1 и резистор r2 большого номинала для ее разрядки. Средняя часть схемы такая же. На выходе установлен дополнительный неполярный конденсатор C3.
Дальнейшее усовершенствование предполагает установку на выходе БП стабилизатора VR1 на транзисторах или микросхеме.
Эти блоки опасны, так как их детали находятся под напряжением 220 В. При отсутствии нагрузки (если испорчен стабилизатор) потенциал на выходе будет равен сетевому.
Принцип работы
Бестрансформаторный блок на транзисторах работает следующим образом. 220 В выпрямляется мостом с конденсатором и поступает на стабилизаторы. Они все выполнены по одной схеме, но рассчитаны на разные напряжения. Первый ограничивает потенциал сети на уровне 150-180 В, второй стабилизатор сокращает его примерно в 2-3 раза. Третий выдает нужное напряжение. Меняя стабилитрон D3, можно получить бестрансформаторный БП, например, на 12 или 5 вольт.
Блок с RC-цепочкой является делителем напряжения. В его верхнем (по схеме) плече стоит конденсатор C1, представляющий для переменного тока реактивное (совсем не потребляет энергию) сопротивление. В нижней части расположен диодный мост VD1-4 с нагрузкой (стабилитрон, транзистор, микросхема и пр.).
Входное напряжение приходит на делитель, выпрямляется мостом и поступает на стабилизатор, который ограничивает его до необходимого значения.
Рабочие схемы
Все описанные устройства выполнены на распространенных радиоэлементах. Ниже приведены схемы с обозначением всех деталей.
В БП с транзисторными стабилизаторами КТ940А можно заменить на высоковольтный, выдерживающий более 250 В, а КТ815Г — на другой, с минимальным напряжением 80 В. При указанных деталях устройство может выдать до 300 мА. Для увеличения силы тока надо транзисторы установить на радиаторы. Если вместо стабилитрона КС512А поставить Д814Д, то выходной ток устройства уменьшится до 200 мА.
Традиционный бестрансформаторный блок на 12 В с RC-цепочкой выдает всего 20-40 мА. Если после моста установить мощный стабилитрон Д815Ж, который ограничит напряжение до 16-19 В, и дополнить схему стабилизатором на транзисторе, то выходной ток повысится до 120 мА. Для его увеличения до 180 мА необходимо параллельно конденсаторам C1, C2 припаять еще один такой же.
Более стабилен блок на микросхеме 78L08 (российское обозначение КР142Б). При указанных деталях он выдает до 200 мА.
Расчет параметров
Для предотвращения пробоя деталей бестрансформаторных схем их необходимо правильно рассчитать. Для каждого устройства существует свой метод.
Транзисторный блок считают по закону Ома: U=I×R. Необходимо рассчитать сопротивления R1, R2, R3 исходя из величины, напряжения и тока, которые выдерживает каждый стабилитрон.
Расчет балластного конденсатора для блоков с RC-цепочкой производится по следующей формуле C = I эфф/2*3,14*f *√(Uп²-Uв²), где:
- С — емкость балласта (фарад);
- Uп и Uв — питающее и выходное напряжения (вольт);
- I эфф — ток нагрузки;
- f — частота сигнала на входе устройства (герц).
Так как 1 фарад = 1 млн микрофарад, то формулу можно упростить:
C = 3200*I эфф/√(Uп²-Uв²).
Сопротивление R1 (кОм) примерно равняется 0,025 от величины балластного конденсатора. Его мощность не должна быть ниже 1 Вт (оптимально 2-5 Вт).
Если ручной подсчет неудобен, найдите и используйте калькулятор в режиме онлайн.
Создание блока питания на 12В своими руками
Бестрансформаторный блок можно сделать самостоятельно. Сначала необходимо выбрать одну из приведенных схем.
Понадобятся такие инструменты и материалы:
- паяльник, флюс, припой;
- радиодетали, указанные на рисунке;
- провода в изоляции для формирования выводов;
- фольгированный материал (текстолит, гетинакс) для изготовления печатной платы;
- дрель с тонким (0,5-1 мм) сверлом;
- кусачки или ножницы для обрезания выводов;
- плоскогубцы или пинцет.
Для создания платы понадобится состав для травления, например:
- раствор хлорного железа;
- смесь пищевой соли (2 ст. л.), медного купороса (4 ст. л.) и 0,5 л воды.
Платы травятся 2-6 часов. Для уменьшения этого срока раствор рекомендуется подогреть до +50…+60 °С.
Далее выполняют следующие действия:
- Рисуют дорожки на плате и вытравляют их.
- Сверлят отверстия в нужных местах.
- Обрезают ножки деталей и формуют их.
- Вставляют их в отверстия и пропаивают.
- Устанавливают радиаторы (если нужно).
После сборки платы к ней подсоединяют провода с необходимыми разъемами. Для включения в 220 В применяют сетевую вилку, а на выходе ставят какой-либо разъем или специальный штекер.
Источник
Блоки бесперебойного питания 12 вольт
12-вольтовые блоки бесперебойного питания (ББП) обычно используются в системах видеонаблюдения, контроля доступа, охранной и пожарной сигнализации, но их можно использовать и для других целей.
Даже если вы ничего не знали до этого момента о 12-вольтовых ББП, наверняка вы встречали в различных организациях висящие на стенах железные коробки, вроде тех, что на заглавной фотографии.
Эти источники питания дешёвые и удобные. Кстати, практически все они делаются в России.
Внутри у такого блока питания плата источника питания и место под свинцовый герметичный аккумулятор (чаще всего — 12 вольт 7 Ач — такие аккумуляторы используются в большинстве компьютерных UPS).
Встречаются ББП с импульсным источником питания (такой на фото слева) и с обычным трансформаторным (справа). Большинство ББП выпускаются с максимальным рабочим током 2, 3 и 5 А. Самые выгодные — трёхамперные (они стоят около 800 рублей без аккумулятора).
Пока в сети есть напряжение, ББП обеспечивает на выходе 12 вольт и подзаряжает аккумулятор. При пропадании напряжения в сети нагрузка начинает питаться от аккумулятора.
Хоть все гаджеты давно используют литиевые аккумуляторы, в ББП до сих пор господствуют свинцовые и на это есть как минимум две причины: во-первых это дешевле — свинцовый аккумулятор 12v 7Ah стоит от 550 рублей, а батарея из литиевых аккумуляторов такой же ёмкости (12 банок 18650) как минимум вдвое дороже; во-вторых свинцовый аккумулятор безопасней — вероятность того, что по каким-либо причинам он взорвётся или загорится, гораздо ниже.
Если вы планируете установить дома или на даче систему видеонаблюдения, обязательно используйте 12-вольтовый ББП: это позволит защитить систему как от злоумышленников, отключивших электричество, так и от обычных отключений сети. Не забудьте подключить к нему не только камеры и регистратор, но и роутер, раздающий интернет. ББП также пригодится для систем сигнализации, если в них нет своего аккумулятора.
Источник
Источники бесперебойного питания 12 В
вторичный, резервированный, под АКБ 12В, 7Ач
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
резервированный, 50 Гц 198. 242 В, выходное напряжение постоянного тока 13.4. 13.8 В, ном ток нагрузки 2 А, макс ток нагрузки 2.3 А, рекомендуемый аккумулятор 12 В/7 Ач
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
в металлическом корпусе под АКБ 7 Ач. U-вх.110. 250 В, U-вых.11.7. 14 В (регулируется), I-вых.2A (ном.). Защита АКБ от глубокого разряда
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
резервированный, 50 Гц 165. 264 В, выходное напряжение постоянного тока 13.4. 13.8 В, ном ток нагрузки 2 А, макс ток нагрузки 2.5 А, рекомендуемый аккумулятор 12 В/7 Ач
Самовывоз 22.06.2021
Доставка 23.06.2021
вх 80-265 В, вых 24 В, ном выходной ток 3 А (кратковременно до 4 А), защита от короткого замыкания, перегрузки, глубокой разрядки АКБ, макс ток заряда АКБ 1,3 А, без корпуса
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
вх 80-265 В, вых 24 В, ном выходной ток 3 А (кратковременно до 4 А), защита от короткого замыкания, перегрузки, глубокой разрядки АКБ, макс ток заряда АКБ 1,3 А
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
в металлическом корпусе под АКБ 7 Ач. U-вх.110. 250 В, U-вых.11.7. 14 В (регулируется), I-вых.3A (ном.). Защита АКБ от глубокого разряда
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
резервированный вторичный; 13,4-13,8 В, 3A, под АКБ 7 Ач
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
резервированный, 80. 265 В, вых. напр.13.4. 13.8 В, ном. ток 3 А, макс. ток нагрузки 4.9 А, под АКБ 12 В 7 или 17 Ач
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
резервированный, напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 Гц 165. 264 В, номинальный ток нагрузки 4 А, максимальный ток нагрузки 4.5 А
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
в пластиковом корпусе под АКБ 7 Ач, вх напряжение 165. 264 В, вых напряжение 13,6 ± 0,2 В, белый
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
в металлическом корпусе под АКБ 7 Ач, 4-х канальный с защитой каждого канала от перегрузки и КЗ, вх 165. 264 В, вых 13,6 ± 0,2 В, ном ток 1 А, серый
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
в пластиковом корпусе под АКБ 7 Ач, 4-х канальный с защитой каждого канала от перегрузки и КЗ, входное напряжение 165. 264 В, выходное напряжение 13,6 ± 0,2 В, ном ток 1 А, белый
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
вх 110. 220 В, вых 13,6±0,2 В, ном выходной ток 5 А (кратковременно до 5,6 А), защита от короткого замыкания, перегрузки, глубокой разрядки АКБ, макс ток заряда АКБ 1 А, под АКБ 17 Ач
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
вторичный резервированный, 165…264 В, 6 А, под АКБ 12В 7 А/ч
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
под АКБ 7 Ач, 8 каналов, входное 165. 264 В, выходное 13,6 ± 0,2 В, 0,75 А по каждому каналу, серый
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
в пластиковом корпусе под АКБ 7 Ач, 8-ти канальный с защитой каждого канала от перегрузки и КЗ, вх 165. 264 В, вых 13,6 ± 0,2 В, ном ток 0,75 А, белый
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
вторичный резервированный, 13,4-13,8 В, 8A, под АКБ 17 Ач
Самовывоз 13.07.2021
Доставка 13.07.2021
12 В, 1 А, металлический корпус под АКБ 7 Ач, защита АКБ, защита выхода от КЗ и перегрузки
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
12 В, 10 А, металлический корпус под 2 АКБ 26 Ач, защита АКБ, защита выхода от КЗ и перегрузки
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
12 В, 1 А. Пластиковый корпус под АКБ 1,2 Ач, защита АКБ, защита выхода от КЗ и перегрузки
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
12 В, 2 А, металлический корпус под АКБ 7 Ач, защита АКБ, защита выхода от КЗ и перегрузки
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
12 В, 2 А, пластиковый корпус под АКБ 7 Ач, защита АКБ, защита выхода от КЗ и перегрузки
Самовывоз 24.06.2021
Доставка 24.06.2021
- Источники бесперебойного питания 12 Вольт
- Источники бесперебойного питания 24 Вольта
- Источники бесперебойного питания на DIN-рейку (малогабаритные ИБП)
- Прием жалоб
и предложений - Отдел
рекламаций - Наши услуги
- Постоянным
покупателям - Уцененные товары
- Уголок покупателя
Главный офис
141701 , г. Долгопрудный ,
Транспортный проезд, 8
Схема проезда
Оформление заказа:
8 (495) 799-96-69
8 (800) 200-00-69
с 9.00 до 21.00 в будни;
с 10.00 до 18.00 в выходные.
Через сайт — круглосуточно.
Отдел региональной доставки:
8 (495) 799-96-69
с 9.00 до 18.00 в будни.
Отдел приема рекламаций:
8 (495) 799-96-69
с 09.00 до 19.00 в будни;
с 10.00 до 18.00 в субботу.
Источник