Catu daya DC 12 volt terdiri dari tiga bagian utama:
- Trafo step-down dari tegangan bolak-balik masukan konvensional 220 V. Pada keluarannya akan terdapat tegangan sinusoidal yang sama, hanya dikurangi menjadi kira-kira 16 volt pada saat idle - tanpa beban.
- Penyearah berupa jembatan dioda. Ini “memotong” gelombang setengah sinus yang lebih rendah dan menaikkannya, yaitu tegangan yang dihasilkan bervariasi dari 0 hingga 16 volt yang sama, tetapi di wilayah positif.
- Kapasitor elektrolitik berkapasitas tinggi yang memperhalus tegangan setengah sinus, membuatnya mendekati garis lurus pada 16 volt. Penghalusan ini semakin baik, semakin besar kapasitas kapasitornya.
Hal paling sederhana yang Anda perlukan untuk mendapatkan tegangan konstan yang mampu memberi daya pada perangkat yang dirancang untuk 12 volt adalah bola lampu, strip LED, dan peralatan bertegangan rendah lainnya.
Trafo step down bisa diambil dari power supply komputer lama atau cukup dibeli di toko agar tidak repot dengan lilitan dan rewinding. Namun, untuk mencapai tegangan 12 volt yang diinginkan dengan beban kerja, Anda perlu mengambil trafo yang menurunkan volt menjadi 16.
Untuk jembatan, Anda dapat mengambil empat dioda penyearah 1N4001, yang dirancang untuk rentang tegangan yang kita butuhkan atau serupa.
Kapasitor harus memiliki kapasitas minimal 480 µF. Untuk kualitas tegangan keluaran yang baik, Anda dapat menggunakan lebih banyak, 1.000 µF atau lebih tinggi, tetapi ini sama sekali tidak diperlukan untuk menyalakan perangkat penerangan. Kisaran tegangan operasi kapasitor diperlukan, katakanlah, hingga 25 volt.
Tata letak perangkat
Jika kita ingin membuat perangkat yang layak sehingga nantinya kita tidak akan malu untuk memasangnya sebagai catu daya permanen, katakanlah, untuk rangkaian LED, kita perlu memulai dengan trafo, papan untuk memasang komponen elektronik, dan kotak tempat semua ini akan diperbaiki dan dihubungkan. Saat memilih kotak, penting untuk mempertimbangkan bahwa sirkuit listrik memanas selama pengoperasian. Oleh karena itu, ada baiknya mencari kotak yang ukurannya sesuai dan berlubang untuk ventilasi. Anda dapat membelinya di toko atau mengambil casing dari catu daya komputer. Opsi terakhir mungkin rumit, tetapi sebagai penyederhanaan, Anda dapat membiarkan trafo yang ada di dalamnya, bahkan bersama dengan kipas pendingin.
Pada trafo kami tertarik pada belitan tegangan rendah. Jika ini mengurangi tegangan dari 220 V menjadi 16 V, ini adalah kasus yang ideal. Jika tidak, Anda harus memundurkannya. Setelah memutar ulang dan memeriksa tegangan pada keluaran trafo, dapat dipasang pada papan sirkuit. Dan segera pikirkan bagaimana papan sirkuit akan dipasang di dalam kotak. Ini memiliki lubang pemasangan untuk ini.
Langkah pemasangan selanjutnya akan dilakukan pada papan pemasangan ini, artinya harus cukup luas, panjangnya dan memungkinkan kemungkinan pemasangan radiator pada dioda, transistor atau sirkuit mikro, yang masih harus masuk ke dalam kotak yang dipilih.
Kami merakit jembatan dioda di papan sirkuit, Anda harus mendapatkan berlian empat dioda. Selain itu, pasangan kiri dan kanan sama-sama terdiri dari dioda yang dihubungkan secara seri, dan kedua pasangan tersebut sejajar satu sama lain. Salah satu ujung setiap dioda ditandai dengan garis - ini ditandai dengan tanda tambah. Pertama kita menyolder dioda secara berpasangan satu sama lain. Secara seri - ini berarti plus yang pertama terhubung ke minus yang kedua. Anda juga akan mendapatkan ujung bebas dari pasangan - plus dan minus. Menghubungkan pasangan secara paralel berarti menyolder kedua kelebihan dari pasangan dan kedua kekurangannya. Sekarang kita memiliki kontak keluaran jembatan - plus dan minus. Atau bisa juga disebut tiang - atas dan bawah.
Dua kutub yang tersisa - kiri dan kanan - digunakan sebagai kontak input, mereka disuplai dengan tegangan bolak-balik dari belitan sekunder transformator step-down. Dan dioda akan mensuplai tegangan berdenyut dengan tanda konstan ke output jembatan.
Jika sekarang Anda menghubungkan kapasitor secara paralel dengan keluaran jembatan, mengamati polaritas - ke plus jembatan - plus kapasitor, ia akan mulai memuluskan tegangan, dan juga kapasitansinya besar. 1.000 uF sudah cukup, dan bahkan 470 uF digunakan.
Perhatian! Kapasitor elektrolitik adalah perangkat yang tidak aman. Jika sambungannya tidak benar, jika tegangan diterapkan di luar rentang pengoperasian, atau jika terlalu panas, maka dapat meledak. Pada saat yang sama, semua isi internalnya tersebar di seluruh area - casing yang compang-camping, kertas logam, dan percikan elektrolit. Itu sangat berbahaya.
Nah, di sini kita memiliki catu daya paling sederhana (jika tidak primitif) untuk perangkat dengan tegangan 12 V DC, yaitu arus searah.
Masalah dengan catu daya sederhana dengan beban
Hambatan yang digambarkan pada diagram adalah setara dengan beban. Beban harus sedemikian rupa sehingga arus yang mensuplainya, dengan tegangan yang diberikan 12 V, tidak melebihi 1 A. Anda dapat menghitung daya dan hambatan beban menggunakan rumus.
Dari manakah hambatan R = 12 Ohm dan daya P = 12 watt berasal? Artinya jika daya lebih dari 12 watt dan hambatannya kurang dari 12 ohm, maka rangkaian kita akan mulai bekerja dengan kelebihan beban, menjadi sangat panas dan cepat terbakar. Ada beberapa cara untuk mengatasi masalah ini:
- Stabilkan tegangan keluaran sehingga ketika resistansi beban berubah, arus tidak melebihi nilai maksimum yang diizinkan atau ketika terjadi lonjakan arus tiba-tiba pada jaringan beban - misalnya, ketika beberapa perangkat dihidupkan - nilai arus puncaknya adalah dipotong sesuai nilai nominalnya. Fenomena seperti itu terjadi ketika catu daya memberi daya pada perangkat radio-elektronik - radio, dll.
- Gunakan sirkuit proteksi khusus yang akan mematikan catu daya jika arus beban melebihi.
- Gunakan catu daya yang lebih kuat atau catu daya dengan cadangan daya lebih banyak.
Gambar di bawah menunjukkan perkembangan rangkaian sederhana sebelumnya dengan memasukkan stabilizer 12 volt LM7812 pada keluaran rangkaian mikro.
Ini sudah lebih baik, tetapi arus beban maksimum dari unit catu daya yang distabilkan tetap tidak melebihi 1 A.
Catu Daya Tinggi
Catu daya dapat dibuat lebih bertenaga dengan menambahkan beberapa tahapan daya menggunakan transistor TIP2955 Darlington ke rangkaian. Satu tahap akan memberikan peningkatan arus beban sebesar 5 A, enam transistor komposit yang dihubungkan secara paralel akan memberikan arus beban sebesar 30 A.
Sirkuit dengan keluaran daya seperti ini memerlukan pendinginan yang memadai. Transistor harus dilengkapi dengan heat sink. Anda mungkin juga memerlukan kipas pendingin tambahan. Selain itu, Anda dapat melindungi diri Anda dengan sekering (tidak ditunjukkan dalam diagram).
Gambar tersebut menunjukkan hubungan satu transistor komposit Darlington, yang memungkinkan untuk meningkatkan arus keluaran hingga 5 ampere. Anda dapat meningkatkannya lebih lanjut dengan menghubungkan kaskade baru secara paralel dengan kaskade yang ditentukan.
Perhatian! Salah satu bencana utama pada rangkaian listrik adalah korsleting mendadak pada beban. Dalam hal ini, sebagai suatu peraturan, arus kekuatan raksasa muncul, yang membakar segala sesuatu yang dilaluinya. Dalam hal ini, sulit untuk menghasilkan catu daya yang kuat yang dapat menahannya. Kemudian digunakan rangkaian proteksi, mulai dari sekering hingga rangkaian kompleks dengan pematian otomatis pada sirkuit terpadu.
Saat Anda merakit produk elektronik buatan sendiri, Anda memerlukan catu daya untuk mengujinya. Ada berbagai macam solusi siap pakai di pasaran. Didesain dengan indah, memiliki banyak fungsi. Ada juga banyak kit untuk produksi DIY. Saya bahkan tidak berbicara tentang Tiongkok dengan platform perdagangannya. Saya membeli papan modul konverter step-down di Aliexpress, jadi saya memutuskan untuk membuatnya. Tegangannya diatur, arusnya cukup. Unit ini didasarkan pada modul dari China, serta komponen radio yang ada di bengkel saya (sudah lama tergeletak dan menunggu di sayap). Unit ini mengatur dari 1,5 volt hingga maksimum (semuanya tergantung pada penyearah yang digunakan pada papan penyesuaian.
Deskripsi komponen
Saya mempunyai trafo 17,9 Volt dengan arus 1,7 Ampere. Itu dipasang di rumahan, yang berarti tidak perlu memilih yang terakhir. Gulungannya cukup tebal, saya kira bisa menangani 2 Amps. Alih-alih trafo, Anda dapat menggunakan catu daya switching untuk laptop, tetapi Anda juga memerlukan rumah untuk komponen lainnya.
Penyearah AC akan menjadi jembatan dioda, yang juga dapat dirakit dari empat dioda. Kapasitor elektrolitik akan menghaluskan riak; Saya memiliki 2200 mikrofarad dan tegangan operasi 35 volt. Saya menggunakannya bekas, ada stok.
Saya akan mengatur tegangan keluaran. Ada banyak variasi di pasaran. Ini memberikan stabilisasi yang baik dan cukup dapat diandalkan.
Untuk mengatur tegangan keluaran dengan mudah, saya akan menggunakan resistor penyesuaian 4,7 kOhm. Papan sudah terpasang 10 kOhm, tapi saya akan memasang apa pun yang saya punya. Resistornya dari awal tahun 90an. Dengan peringkat ini, penyesuaian dipastikan lancar. Saya juga mengambil pegangan untuk itu, juga dari usia yang lusuh.
Indikator tegangan keluarannya adalah . Ini memiliki tiga kabel. Dua kabel memberi daya pada voltmeter (merah dan hitam), dan kabel ketiga (biru) mengukur. Anda bisa menggabungkan warna merah dan biru menjadi satu. Kemudian voltmeter akan diberi daya dari tegangan keluaran unit, yaitu indikasi akan menyala dari 4 volt. Setuju, ini tidak nyaman, jadi saya akan memberinya makan secara terpisah, lebih lanjut tentang itu nanti.
Untuk menyalakan voltmeter, saya akan menggunakan chip penstabil tegangan 12 volt domestik. Ini akan memastikan bahwa indikator voltmeter beroperasi pada minimum. Voltmeter diberi daya melalui plus merah dan minus hitam. Pengukuran dilakukan melalui keluaran blok berwarna hitam minus dan biru plus.
Terminal saya domestik. Mereka memiliki lubang untuk colokan pisang dan lubang untuk menjepit kabel. Serupa . Saya juga memilih kabel dengan lugs.
Perakitan catu daya
Semuanya dirangkai sesuai dengan diagram sketsa sederhana.
Jembatan dioda harus disolder ke transformator. Saya membengkokkannya untuk pemasangan yang nyaman. Sebuah kapasitor disolder ke output jembatan. Ternyata tidak melampaui dimensi ketinggian.
Saya memasang lengan catu daya voltmeter ke transformator. Pada prinsipnya, ia tidak memanas, sehingga berdiri di tempatnya dan tidak mengganggu siapa pun.
Saya melepas resistor pada papan regulator dan menyolder dua kabel di bawah resistor jarak jauh. Saya juga menyolder kabel di bawah terminal keluaran.
Tandai lubang pada casing untuk semua yang ada di panel depan. Saya membuat lubang untuk voltmeter dan satu terminal. Saya memasang resistor dan terminal kedua di persimpangan kotak. Saat merakit kotak, semuanya akan diperbaiki dengan mengompresi kedua bagiannya.
Terminal dan voltmeter dipasang.
Beginilah cara memasang terminal kedua dan resistor penyetel. Saya membuat potongan untuk kunci resistor.
Potong jendela untuk saklar. Kami merakit rumah dan menutupnya. Yang tersisa hanyalah menyambungkan sakelar dan catu daya yang diatur siap digunakan.
Beginilah hasil catu daya yang diatur. Desain ini sederhana dan bisa diulang oleh siapa saja. Bagian-bagiannya tidak jarang.
Semoga berhasil membuat semuanya!
Detail
Jembatan dioda pada input 1n4007 atau rakitan dioda siap pakai yang dirancang untuk arus minimal 1 A dan tegangan balik 1000 V.Resistor R1 minimal dua watt, atau 5 watt 24 kOhm, resistor R2 R3 R4 dengan daya 0,25 watt.
Kapasitor elektrolitik pada sisi tinggi 400 volt 47 uF.
Keluaran 35 volt 470 – 1000 uF. Kapasitor filter film dirancang untuk tegangan minimal 250 V 0,1 - 0,33 µF. Kapasitor C5 – 1 nF. Keramik, kapasitor keramik C6 220 nF, kapasitor film C7 220 nF 400 V. Transistor VT1 VT2 N IRF840, transformator dari catu daya komputer lama, jembatan dioda pada output penuh empat dioda HER308 ultra-cepat atau yang serupa lainnya.
Di arsip Anda dapat mengunduh sirkuit dan papan:
(unduhan: 1555)
Papan sirkuit tercetak dibuat pada selembar laminasi fiberglass satu sisi berlapis foil menggunakan metode LUT. Untuk kemudahan menghubungkan daya dan menghubungkan tegangan keluaran, papan memiliki blok terminal sekrup.
Rangkaian catu daya switching 12 V
Keuntungan dari rangkaian ini adalah bahwa rangkaian ini sangat populer dari jenisnya dan diulangi oleh banyak amatir radio sebagai catu daya switching pertama mereka dan efisiensinya serta berkali-kali lipat, belum lagi ukurannya. Rangkaian ini ditenagai oleh tegangan listrik 220 volt; pada input terdapat filter yang terdiri dari choke dan dua kapasitor film yang dirancang untuk tegangan minimal 250 - 300 volt dengan kapasitas 0,1 hingga 0,33 μF; mereka dapat diambil dari catu daya komputer.
Dalam kasus saya tidak ada filter, tetapi disarankan untuk menginstalnya. Selanjutnya tegangan disuplai ke jembatan dioda yang dirancang untuk tegangan balik minimal 400 Volt dan arus minimal 1 Ampere. Anda juga dapat menyediakan rakitan dioda yang sudah jadi. Selanjutnya pada rangkaian terdapat kapasitor penghalus dengan tegangan operasi 400 V, karena nilai amplitudo tegangan listrik sekitar 300 V. Kapasitansi kapasitor ini dipilih sebagai berikut, 1 F per 1 Watt daya, karena I Saya tidak akan memompa arus besar keluar dari blok ini, maka dalam kasus saya, kapasitornya adalah 47 uF, meskipun rangkaian seperti itu dapat memompa ratusan watt. Catu daya untuk rangkaian mikro diambil dari tegangan bolak-balik, disini diatur sumber listrik, resistor R1 yang memberikan redaman arus, disarankan untuk mengaturnya ke yang lebih kuat minimal dua watt karena dipanaskan, maka tegangan diperbaiki hanya dengan satu dioda dan disalurkan ke kapasitor penghalus dan kemudian ke sirkuit mikro. Pin 1 dari rangkaian mikro adalah plus daya dan pin 4 adalah minus daya.
Anda dapat merakit sumber daya terpisah untuknya dan menyuplainya dengan 15 V sesuai dengan polaritasnya.Dalam kasus kami, sirkuit mikro beroperasi pada frekuensi 47 - 48 kHz.Untuk frekuensi ini, rangkaian RC disusun terdiri dari 15 kohm resistor R2 dan film 1 nF atau kapasitor keramik. Dengan susunan bagian-bagian ini, sirkuit mikro akan bekerja dengan benar dan menghasilkan pulsa persegi panjang pada outputnya, yang disuplai ke gerbang sakelar medan kuat melalui resistor R3 R4, peringkatnya dapat menyimpang dari 10 hingga 40 Ohm. Transistor harus dipasang saluran N, dalam kasus saya IRF840 dengan tegangan operasi sumber pembuangan 500 V dan arus pembuangan maksimum pada suhu 25 derajat 8 A dan disipasi daya maksimum 125 Watt. Selanjutnya pada rangkaian ada trafo pulsa, setelah itu ada penyearah lengkap yang terbuat dari empat dioda merk HER308, dioda biasa tidak akan berfungsi disini karena tidak akan dapat beroperasi pada frekuensi tinggi, jadi kita pasang ultra - dioda cepat dan setelah jembatan tegangan sudah disuplai ke kapasitor keluaran 35 Volt 1000 μF , mungkin dan 470 uF, terutama kapasitansi besar dalam switching catu daya tidak diperlukan.
Mari kita kembali ke trafo, dapat ditemukan di papan catu daya komputer, tidak sulit untuk mengidentifikasinya; di foto Anda dapat melihat yang terbesar, dan itulah yang kita butuhkan. Untuk memundurkan trafo seperti itu, Anda perlu melonggarkan lem yang merekatkan separuh ferit; untuk melakukan ini, ambil besi solder atau besi solder dan perlahan-lahan panaskan trafo, Anda bisa memasukkannya ke dalam air mendidih selama beberapa menit dan pisahkan bagian inti dengan hati-hati. Kami memutar semua belitan dasar, dan kami akan memutar gulungan kami sendiri. Berdasarkan kenyataan bahwa saya perlu mendapatkan tegangan sekitar 12-14 Volt pada output, belitan primer trafo berisi 47 lilitan kawat 0,6 mm dalam dua inti, kami membuat isolasi antara belitan dengan pita biasa, yang sekunder belitan berisi 4 putaran kawat yang sama dalam 7 inti. PENTING untuk memutar ke satu arah, mengisolasi setiap lapisan dengan selotip, menandai awal dan akhir belitan, jika tidak, tidak akan ada yang berhasil, dan jika berhasil, maka unit tidak akan dapat mengalirkan semua daya.
Cek blok
Nah, sekarang mari kita uji catu daya kita, karena versi saya sudah berfungsi sepenuhnya, saya langsung menghubungkannya ke jaringan tanpa lampu pengaman.Mari kita periksa tegangan keluaran seperti yang kita lihat sekitar 12 - 13 V dan tidak banyak berfluktuasi karena penurunan tegangan pada jaringan.
Sebagai beban, lampu mobil 12 V dengan daya 50 Watt mengalirkan arus 4 A. Jika unit tersebut dilengkapi dengan pengaturan arus dan tegangan, dan disuplai elektrolit input dengan kapasitas lebih besar, maka Anda dapat merakit dengan aman. pengisi daya mobil dan catu daya laboratorium.
Sebelum memulai catu daya, Anda perlu memeriksa seluruh instalasi dan menghubungkannya ke jaringan melalui lampu pengaman pijar 100 watt; jika lampu menyala dengan intensitas penuh, cari kesalahan saat memasang ingus; fluks belum luntur atau ada komponen yang rusak, dll. Jika dipasang dengan benar, lampu akan berkedip sedikit dan padam, ini memberitahu kita bahwa kapasitor input terisi dan tidak ada kesalahan dalam pemasangan. Oleh karena itu, sebelum memasang komponen pada papan, komponen tersebut harus diperiksa, meskipun masih baru. Poin penting lainnya setelah startup adalah tegangan pada sirkuit mikro antara pin 1 dan 4 harus minimal 15 V. Jika tidak, Anda harus memilih nilai resistor R2.
Catu daya DC dibutuhkan tidak hanya oleh amatir radio. Mereka memiliki cakupan yang sangat luas, dan oleh karena itu sebagian besar pengrajin rumahan menggunakannya sampai tingkat tertentu. Artikel ini menjelaskan jenis utama konverter tegangan, perbedaan karakteristik dan aplikasinya, serta cara membuat catu daya sederhana dengan tangan Anda sendiri.
Melakukannya sendiri akan menghemat banyak uang. Setelah Anda memahami perangkat dan prinsip pengoperasiannya, Anda dapat dengan mudah memperbaiki perangkat ini.
Area penggunaan
Perangkat ini memiliki jangkauan aplikasi yang sangat luas. Mari kita lihat kegunaan utamanya. Untuk menghemat masa pakai baterai, perkakas listrik bertegangan rendah disambungkan ke catu daya buatan sendiri. Perangkat tersebut digunakan untuk menghubungkan perangkat penerangan LED, memasang penerangan di ruangan dengan kelembaban tinggi dan bahaya sengatan listrik, dan untuk banyak tujuan lain yang tidak berhubungan langsung dengan elektronik radio.
Klasifikasi perangkat
Sebagian besar catu daya mengubah tegangan listrik AC 220 volt menjadi tegangan DC dengan nilai tertentu. Selain itu, perangkat ini memiliki ciri daftar besar parameter pengoperasian yang harus diperhitungkan saat membeli atau mendesain.
Parameter operasi utama adalah arus keluaran, tegangan dan kemampuan untuk menstabilkan dan mengatur tegangan keluaran. Semua konverter ini diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar menurut metode konversinya: perangkat analog dan pulsa. Kelompok catu daya ini memiliki perbedaan yang kuat dan mudah dibedakan dari foto pada pandangan pertama.
Sebelumnya hanya perangkat analog yang diproduksi. Di dalamnya, konversi tegangan dilakukan dengan menggunakan transformator. Mengumpulkan sumber seperti itu tidaklah sulit. Skemanya cukup sederhana. Ini terdiri dari transformator step-down, jembatan dioda dan kapasitor penstabil.
Dioda mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Kapasitor semakin menghaluskannya. Kerugian dari perangkat tersebut adalah dimensi dan beratnya yang besar.
Trafo 250 watt memiliki berat beberapa kilogram. Selain itu, tegangan pada keluaran perangkat tersebut dapat berubah karena faktor eksternal. Oleh karena itu, untuk menstabilkan parameter keluaran pada perangkat tersebut, elemen khusus ditambahkan ke rangkaian elektronik.
Catu daya berdaya tinggi diproduksi menggunakan transformator. Dianjurkan untuk menggunakan perangkat tersebut untuk mengisi daya aki mobil atau untuk menyambungkan bor listrik untuk menghemat masa pakai baterai litium.
Keuntungan dari alat tersebut adalah isolasi galvanik antara dua belitan (dengan pengecualian autotransformator). Belitan primer yang terhubung ke jaringan tegangan tinggi tidak mempunyai kontak fisik dengan belitan sekunder. Tegangan yang dikurangi dihasilkan di atasnya.
Perpindahan energi dilakukan dengan menggunakan medan magnet arus bolak-balik pada inti logam transformator. Jika Anda memiliki pengetahuan minimal tentang elektronik radio, lebih mudah untuk merakit catu daya klasik yang dapat disesuaikan menggunakan transformator dengan tangan Anda sendiri.
Dengan berkembangnya teknologi elektronik, dimungkinkan untuk memproduksi konverter tegangan semikonduktor yang lebih murah. Mereka sangat kompak, ringan dan memiliki harga yang sangat murah. Berkat ini, mereka menjadi pemimpin pasar. Setiap apartemen menggunakan beberapa catu daya yang berbeda.
Sayangnya, sebagian besar perangkat modern tidak memiliki isolasi galvanis dari sumber listrik. Oleh karena itu, tak jarang orang meninggal karena menggunakan perangkat tersebut sambil mengisi daya ponsel atau peralatan lainnya dan pada saat yang sama mandi atau mencuci muka.
Jika tindakan pencegahan keselamatan diikuti, tidak ada bahaya bagi seseorang. Perangkat ini berbiaya cukup rendah dan jika rusak, sering kali mereka tidak mencoba memperbaikinya, tetapi membeli perangkat baru. Namun, jika Anda memahami sirkuit dan prinsip pengoperasian peralihan catu daya, Anda dapat dengan mudah memperbaiki catu daya tersebut dan merakit perangkat baru.
Mengalihkan pasokan listrik
Mari kita lihat desain dan prinsip pengoperasian peralihan catu daya. Pada perangkat tersebut, tegangan listrik bolak-balik diubah menjadi tegangan frekuensi tinggi pada input. Untuk mentransformasikan arus frekuensi tinggi, yang dibutuhkan bukanlah trafo besar, melainkan kumparan elektromagnetik mini. Oleh karena itu, konverter semacam itu dapat dengan mudah masuk ke dalam rumah kecil. Misalnya, mereka dapat dengan mudah ditempatkan di soket plastik pada lampu hemat energi.
Tata letak catu daya seperti itu di perangkat kecil tidak menimbulkan masalah. Untuk pengoperasian yang andal, perlu disediakan kemungkinan pendinginan elemen pemanas sirkuit elektronik pada radiator logam khusus. Tegangan yang dikonversi disearahkan menggunakan dioda berkecepatan tinggi dan dihaluskan pada filter keluaran.
Kerugian dari perangkat tersebut adalah adanya interferensi frekuensi tinggi yang tak terhindarkan pada output konverter, meskipun terdapat filter khusus. Selain itu, perangkat berdenyut menggunakan sirkuit stabilisasi tegangan keluaran khusus.
Catu daya switching dapat dibeli sebagai unit terpisah, siap dipasang di perangkat. Anda juga dapat merakit sendiri perangkat ini menggunakan diagram dan instruksi yang tersedia secara luas untuk merakit catu daya.
Perlu diingat bahwa perakitan sendiri mungkin lebih mahal daripada produk yang dibeli secara online di pasar Asia. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa komponen elektronik dijual dengan harga yang lebih tinggi daripada harga yang dipatok pabrikan di Tiongkok untuk perakitan produk dan pengirimannya. Bagaimanapun, setelah memahami struktur perangkat tersebut, Anda tidak hanya dapat merakit perangkat tersebut sendiri, tetapi juga, jika perlu, memperbaikinya. Keterampilan seperti itu akan sangat berguna.
Jika Anda ingin menghemat uang, Anda dapat menggunakan peralihan pasokan listrik dari komputer pribadi. Seringkali, komputer pribadi yang rusak berisi unit kerja. Mereka memerlukan sedikit modifikasi sebelum digunakan.
Catu daya semacam itu memiliki perlindungan terhadap idle. Mereka harus selalu mendapat beban. Oleh karena itu, untuk menghindari pemadaman, resistansi konstan dimasukkan ke dalam beban. Unit modern semacam itu digunakan terutama untuk memberi daya pada peralatan listrik rumah tangga.
Foto catu daya DIY
Switching power supply sering digunakan oleh amatir radio dalam desain buatan sendiri. Dengan dimensi yang relatif kecil mampu memberikan daya output yang tinggi. Dengan menggunakan rangkaian pulsa, dimungkinkan untuk memperoleh daya keluaran dari beberapa ratus hingga beberapa ribu watt. Apalagi dimensi dari trafo pulsa sendiri tidak lebih besar dari kotak korek api.
Mengalihkan catu daya - prinsip dan fitur pengoperasian
Fitur utama dari catu daya berdenyut adalah peningkatan frekuensi operasinya, yang ratusan kali lebih tinggi dari frekuensi jaringan 50 Hz. Pada frekuensi tinggi dengan jumlah belitan minimum pada belitan, tegangan tinggi dapat diperoleh. Misalnya, untuk mendapatkan tegangan keluaran 12 Volt pada arus 1 Ampere (dalam kasus trafo listrik), Anda perlu melilitkan 5 lilitan kawat dengan penampang kira-kira 0,6–0,7 mm.
Jika kita berbicara tentang trafo pulsa yang rangkaian induknya beroperasi pada frekuensi 65 kHz, maka untuk memperoleh 12 Volt dengan arus 1A cukup dengan memutar 3 lilitan saja dengan kawat 0,25–0,3 mm. Itulah sebabnya banyak produsen elektronik menggunakan catu daya switching.
Namun, meskipun unit tersebut jauh lebih murah, lebih kompak, memiliki daya tinggi dan bobot yang ringan, unit tersebut memiliki pengisian elektronik, dan oleh karena itu kurang dapat diandalkan jika dibandingkan dengan trafo jaringan. Sangat mudah untuk membuktikan ketidakandalannya - ambil catu daya switching apa pun tanpa perlindungan dan korsleting terminal keluaran. Paling-paling, unit akan rusak, paling buruk, akan meledak dan tidak ada sekring yang dapat menyelamatkan unit.
Praktek menunjukkan bahwa sekering pada catu daya switching terbakar terakhir, pertama-tama saklar daya dan osilator master mati, kemudian semua bagian rangkaian satu per satu.
Switching power supply memiliki sejumlah perlindungan baik pada input maupun output, namun tidak selalu menghemat. Untuk membatasi lonjakan arus pada saat start rangkaian, hampir semua SMPS dengan daya lebih dari 50 Watt menggunakan termistor yang terletak pada input rangkaian.
Sekarang mari kita lihat TOP 3 rangkaian catu daya switching terbaik yang dapat Anda rakit dengan tangan Anda sendiri.
Catu daya peralihan DIY yang sederhana
Mari kita lihat cara membuat miniatur catu daya switching yang paling sederhana. Setiap amatir radio pemula dapat membuat perangkat sesuai dengan skema yang disajikan. Ini tidak hanya kompak, tetapi juga beroperasi pada rentang tegangan suplai yang luas.
Catu daya switching buatan sendiri memiliki daya yang relatif rendah, dalam 2 Watt, tetapi secara harfiah tidak dapat dihancurkan dan tidak takut terhadap korsleting jangka panjang sekalipun.
Diagram rangkaian catu daya switching sederhana
Catu daya adalah catu daya switching berdaya rendah dari jenis osilator mandiri, yang dirakit hanya dengan satu transistor. Autogenerator ditenagai dari jaringan melalui resistor pembatas arus R1 dan penyearah setengah gelombang dalam bentuk dioda VD1.
Transformator catu daya switching sederhana
Trafo pulsa memiliki tiga belitan, belitan kolektor atau primer, belitan basis dan belitan sekunder.
Poin penting adalah belitan transformator - baik papan sirkuit tercetak maupun diagram menunjukkan awal belitan, jadi seharusnya tidak ada masalah. Kami meminjam jumlah belitan belitan dari trafo untuk mengisi daya ponsel, karena diagram rangkaiannya hampir sama, jumlah belitannya sama.
Pertama kita melilitkan belitan primer, yang terdiri dari 200 putaran, penampang kawat dari 0,08 hingga 0,1 mm. Kemudian kami memasang insulasi dan menggunakan kawat yang sama untuk melilitkan belitan dasar, yang berisi 5 hingga 10 putaran.
Kami melilitkan belitan keluaran di atas, jumlah lilitan tergantung pada tegangan yang dibutuhkan. Rata-rata, ternyata sekitar 1 Volt per putaran.
Video tentang pengujian catu daya ini:
Catu daya switching yang distabilkan sendiri pada SG3525
Mari kita lihat langkah demi langkah cara membuat catu daya yang stabil menggunakan chip SG3525. Mari kita langsung membahas kelebihan skema ini. Hal pertama dan terpenting adalah stabilisasi tegangan keluaran. Ada juga soft start, proteksi hubung singkat, dan perekaman mandiri.
Pertama, mari kita lihat diagram perangkat.
Pemula akan langsung memperhatikan 2 trafo. Dalam rangkaian, salah satunya adalah daya, dan yang kedua adalah isolasi galvanik.
Jangan berpikir bahwa hal ini akan membuat skema menjadi lebih rumit. Sebaliknya, segalanya menjadi lebih sederhana, lebih aman dan lebih murah. Misalnya, jika Anda menginstal driver pada output sebuah sirkuit mikro, maka driver tersebut memerlukan harness.
Mari kita lihat lebih jauh. Sirkuit ini mengimplementasikan microstart dan self-powering.
Ini adalah solusi yang sangat produktif karena menghilangkan kebutuhan akan pasokan listrik siaga. Memang, membuat catu daya untuk catu daya bukanlah ide yang bagus, tetapi solusi ini sangat ideal.
Semuanya bekerja sebagai berikut: kapasitor diisi dari tegangan konstan dan ketika tegangannya melebihi tingkat tertentu, blok ini membuka dan melepaskan kapasitor ke rangkaian.
Energinya cukup untuk menghidupkan sirkuit mikro, dan segera setelah dimulai, tegangan dari belitan sekunder mulai memberi daya pada sirkuit mikro itu sendiri. Anda juga perlu menambahkan resistor keluaran ini ke microstart; ini berfungsi sebagai beban.
Tanpa resistor ini unit tidak akan hidup. Resistor ini berbeda untuk setiap tegangan dan harus dihitung berdasarkan pertimbangan sedemikian rupa sehingga pada tegangan keluaran pengenal, daya 1 W dihamburkan ke dalamnya.
Kami menghitung resistansi resistor:
R = U kuadrat/P
R = 24 kuadrat/1
R = 576/1 = 560 Ohm.
Ada juga awal yang lembut pada diagram. Itu diimplementasikan menggunakan kapasitor ini.
Dan proteksi arus, yang jika terjadi korsleting akan mulai mengurangi lebar PWM.
Frekuensi catu daya ini diubah menggunakan resistor dan konektor ini.
Sekarang mari kita bicara tentang hal yang paling penting - menstabilkan tegangan keluaran. Elemen-elemen berikut bertanggung jawab untuk itu:
Seperti yang Anda lihat, 2 dioda zener dipasang di sini. Dengan bantuan mereka, Anda bisa mendapatkan tegangan keluaran apa pun.
Perhitungan stabilisasi tegangan:
U keluar = 2 + U tusukan1 + U tusukan2
kamu keluar = 2 + 11 + 11 = 24V
Kemungkinan kesalahan +- 0,5 V.
Agar stabilisasi berfungsi dengan benar, Anda memerlukan cadangan tegangan pada transformator, jika tidak, ketika tegangan input menurun, sirkuit mikro tidak akan mampu menghasilkan tegangan yang diperlukan. Oleh karena itu, ketika menghitung trafo, Anda harus mengklik tombol ini dan program akan secara otomatis menambahkan tegangan ke belitan sekunder untuk cadangan.
Sekarang kita dapat melanjutkan untuk melihat papan sirkuit tercetak. Seperti yang Anda lihat, semuanya di sini cukup kompak. Kami juga melihat tempat untuk trafo, itu toroidal. Tanpa masalah bisa diganti dengan yang berbentuk W.
Optocoupler dan dioda zener terletak di dekat sirkuit mikro, dan bukan di output.
Ya, tidak ada tempat untuk menaruhnya di jalan keluar. Jika Anda tidak menyukainya, buatlah tata letak PCB Anda sendiri.
Anda mungkin bertanya, mengapa tidak menaikkan biaya dan menjadikan semuanya normal? Jawabannya sebagai berikut: hal ini dilakukan agar pemesanan papan dalam produksi lebih murah, karena ukuran papan lebih dari 100 meter persegi. mm jauh lebih mahal.
Nah, sekarang saatnya merakit rangkaiannya. Semuanya standar di sini. Kami menyolder tanpa masalah. Kami memutar trafo dan memasangnya.
Periksa tegangan keluaran. Jika sudah ada maka Anda sudah bisa menghubungkannya ke jaringan.
Pertama, mari kita periksa tegangan keluaran. Seperti yang Anda lihat, unit ini dirancang untuk tegangan 24V, tetapi ternyata menjadi sedikit lebih kecil karena penyebaran dioda zener.
Kesalahan ini tidak kritis.
Sekarang mari kita periksa hal yang paling penting - stabilisasi. Untuk melakukan ini, ambil lampu 24V dengan daya 100W dan sambungkan ke beban.
Seperti yang Anda lihat, tegangan tidak melorot dan blok dapat bertahan tanpa masalah. Anda dapat memuatnya lebih banyak lagi.
Video tentang peralihan catu daya ini:
Kami meninjau TOP 3 rangkaian catu daya switching terbaik. Berdasarkan mereka, Anda dapat merakit catu daya sederhana, perangkat pada TL494 dan SG3525. Foto dan video langkah demi langkah akan membantu Anda memahami semua masalah instalasi.