Schaltnetzteil 12V 5A: Allgemeine Informationen, Diagramm, Herstellungsprozess von DIY-Geräten

Ein Schaltnetzteil ist ein Wechselrichtersystem, bei dem eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt wird und daraus Pulse erhöhter Frequenz gebildet werden. Ein solches Gerät ist ziemlich teuer und nur wohlhabende Leute können es kaufen. Alle, die nicht zu dieser Kategorie gehören, versuchen, ein Gerät mit eigenen Händen herzustellen. Dazu benötigen Sie die notwendigen Materialien und eine Schaltung eines 12 V 5A Schaltnetzteils.

Allgemeine Information

Bevor Sie ein Schaltnetzteil zum Selbermachen herstellen, müssen Sie die Konstruktionsmerkmale, das Funktionsprinzip, die Vor- und Nachteile im Detail studieren. Mit Hilfe dieser Informationen können Sie den Erstellungsprozess beschleunigen sowie das Gerät besser und langlebiger machen.

Komponenten

Meistens wird ein hausgemachtes Schaltnetzteil nach einem Standardschema mit einigen wichtigen Elementen hergestellt. Es wird verwendet, um die Eingangsspannung beim Betrieb von LED-Lampen oder anderen Beleuchtungskörpern einzustellen. Das Blockdesign beinhaltet

mehrere Komponenten:

1. Impulsübertrager. Es wird zwischen den Einlass- und Auslassteilen der Struktur installiert und dient zur Durchführung des Pulsisolationsprozesses.
2. PTC-Thermistor. Dieser Teil des Geräts besteht aus einer Vielzahl von Halbleitern und hat einen positiven Temperaturkoeffizienten. Es wird als wichtiger Schutzmechanismus verwendet.
3. Kondensator. Dieses Bauelement ist für unterschiedliche Belastungen ausgelegt und wirkt als Filterelement (entfernt die verbleibenden Impulsspitzen).
4. Treiber. Mit ihrer Hilfe wird der im Stromkreis entstehende Widerstand gelöscht.
5. Feldeffekttransistoren. Sie werden basierend auf der maximalen Spannung und dem maximalen Widerstand ausgewählt. Bei niedrigen Raten dieser beiden Parameter steigt der Wirkungsgrad deutlich an und der Erwärmungsgrad nimmt während des Betriebs ab.
6. Typischer Transformator. Es hat ein Standarddesign und wird zur Hochspannungsreduzierung verwendet.

Arbeitsprinzip

Das Schaltnetzteil zeichnet sich durch seine einfache Bedienung aus. Es ist nicht nur für einen Fachmann, sondern auch für einen Anfänger mit Grundkenntnissen auf diesem Gebiet leicht verständlich. Aus diesem Grund gelten Geräte als die günstigsten und werden oft für verschiedene Zwecke verwendet. Sie funktionieren wie folgt:

1. Die AC-Eingangsspannung wird in DC umgewandelt.
2. Dann nimmt er die Form eines rechteckförmigen Hochfrequenzimpulses an und wird dem Transformator zugeführt.
3. Dort findet mit Hilfe der Gegenkopplung der Spannungsstabilisierungsprozess statt.

Feedback kann auf zwei Arten erstellt werden. Mit beiden können Sie die zugewiesenen Funktionen effizient ausführen und das Auftreten unvorhergesehener Situationen vermeiden. Feedbackmethoden:

1. Keine Entkopplung (mit einem Widerstandsspannungsteiler).
2. Galvanisch getrennt (Trafowicklungsausgang oder Optokoppler).

Der Prozess zum Aufrechterhalten der Ausgangsspannung ist ähnlich.

Vorteile und Nachteile

Ein selbstgebautes Impulsnetzteil hat wie jedes andere Gerät mehrere Vorteile. Dank ihnen ist das Design sehr beliebt und wird oft in einem bestimmten Bereich der menschlichen Tätigkeit verwendet. Zu den positiven Aspekten der Stromversorgung gehören folgende Faktoren:

1. Hoher Stabilisierungsfaktor. Dank dieser Anzeige werden Strombedingungen bereitgestellt, die die negativen Auswirkungen auf die empfindlichen elektronischen Elemente des Geräts reduzieren.
2. Hohe Effizienz. Alle modernen Modelle sind so ausgestattet und abgestimmt, dass unerwünschte Verluste minimiert werden, was automatisch zu einer Effizienzsteigerung führt. In einigen Fällen kann diese Zahl 98% erreichen.
3. Anfälligkeit für plötzliche Stromstöße. Dies ist einer der Hauptvorteile des Designs, mit dem die Lebensdauer elektronischer Elemente erhöht werden kann.
4. Die Frequenz des eingehenden Stroms hat praktisch keinen Einfluss auf den Betrieb der Eingangsteile der Struktur.
5. Fernsteuerfähigkeit. Einige neuere Modelle verfügen über eine spezielle Funktion, mit der Sie das Gerät aus kurzer Entfernung steuern können.
6. Geringes Gewicht und Abmessungen. Diese Parameter vereinfachen den Transport des Netzteils und erhöhen seine Popularität bei den Verbrauchern.
7. Billigkeit. Ein Schaltnetzteil ist deutlich günstiger als ein lineares Netzteil.

Trotz der Vielzahl an Vorteilen weist das Design auch einige Nachteile auf. Sie müssen berücksichtigt werden, da sie Fehlfunktionen vermeiden und das Risiko einer mangelhaften Bedienung des Geräts verringern. Zu den Nachteilen zählen folgende:

1. Schwierigkeiten bei der Selbsteinstellung der Parameter des Geräts.
2. Starkes Impulsgeräusch.
3. Die Notwendigkeit, die Schaltung mit Leistungsfaktorkompensatoren zu ergänzen.
4. Die Komplexität der Durchführung von Reparatur- und Wartungsarbeiten.
5. Geringe Zuverlässigkeit.

DIY machen

Damit das Gerät richtig funktioniert und die ihm zugewiesenen Funktionen ausführt, müssen einige Regeln beachtet werden. Mit ihrer Hilfe können Sie das gewünschte Ergebnis erzielen und die Fehlerwahrscheinlichkeit reduzieren.

Professionelle Empfehlungen

Bei der Herstellung eines Schaltnetzteils sollte man nicht nur die Ratschläge der Teilehersteller, sondern auch die Empfehlungen von Spezialisten berücksichtigen. Sie helfen Anfängern, die meisten einfachen Fehler zu vermeiden und die Arbeit in kürzester Zeit zu erledigen. Professionelle Tipps:

1. In den meisten Fällen benötigt die Stromversorgungsschaltung keine speziellen Filter und Rückkopplungen.
2. Von den vielen Feldeffekttransistoren empfiehlt es sich, Teile des IR-Typs zu kaufen. Sie halten hohen Temperaturen gut stand und verderben auch bei längerer Hitzeeinwirkung nicht.
3. Werden die Transistoren im selbstgebauten Aufbau im Betrieb sehr heiß, sollte eine zusätzliche Kühleinrichtung (Lüfter) eingebaut werden.

Benötigte Materialien und Werkzeuge

Bevor Sie mit der Herstellung des Geräts fortfahren, müssen Sie alle erforderlichen Materialien und Werkzeuge vorbereiten. Dadurch ist es möglich, während der Arbeit nicht abgelenkt zu werden, um diesen oder jenen Gegenstand zu finden. Beim Erstellen eines Geräts du wirst brauchen:

• irgendein PTC-Thermistor;
• Kondensatoren mit einer Kapazität von mindestens 220 μF;
• Diodenbaugruppe;
• Feldeffekttransistoren mit gutem Widerstand (IRF840, IRF740);
• Treiber IR2153D, IR2153, IR2152;
• Transformator (Sie können ein Gerät verwenden, das aus alten Computersystemeinheiten entfernt wurde);
• Dioden aus der HER-Familie.

Neben den Bestandteilen der Struktur müssen verschiedene Werkzeuge vorbereitet werden. Mit ihrer Hilfe wird die Montage des Geräts durchgeführt, daher müssen sie von hoher Qualität und bequem zu bedienen sein.

Notwendige Werkzeuge:

• Zange;
• Schraubendreher in verschiedenen Größen;
• Pinzette;
• Lötausrüstung;
• Verbrauchsmaterialien zum Löten.

Build-Prozess

Nachdem alle vorbereitenden Tätigkeiten abgeschlossen sind, können Sie mit der Selbstmontage des Gerätes beginnen. Das Schema der Schaltnetzteile wird im Voraus erstellt. Diese Arbeit kann selbstständig oder mit Hilfe eines Spezialisten durchgeführt werden.

Die erste Option ist viel billiger, erfordert jedoch vom Meister Kenntnisse im Bereich der Elektronik und viel Zeit.

Schritt-für-Schritt-Anleitung:

1. Zunächst wird am Eingang ein Kaltleiter installiert und sicher befestigt.
2. Dann wird das Design durch Diodenbrücken ergänzt.
3. Im nächsten Schritt werden die Treiber montiert, mit denen der Betrieb der Gates von Feldeffekttransistoren gesteuert wird.
4. Feldeffekttransistoren werden angebracht, ohne die Flansche zu kürzen.
5. Danach erfolgt die Befestigung am Kühler. Diese Arbeiten müssen mit Isolierdichtungen und speziellen Unterlegscheiben durchgeführt werden.
6. Transformatoren werden mit kurzgeschlossenen Klemmen montiert.
7. Am Ausgang sind Dioden platziert.

Testen des Geräts

Um die zusammengebaute Impulsstromquelle auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen, müssen Sie einige einfache Schritte ausführen. Sie helfen bei der Identifizierung verschiedener Probleme und Fehler, die während des Montageprozesses aufgetreten sind. Verfahren:

1. Der erste kurzzeitige Anschluss des Gerätes an den Stromkreis wird durchgeführt.
2. Wenn alles richtig gemacht wurde, sollte die Lampe aufleuchten und die Stromversorgung des Geräts signalisieren.
3. Lassen Sie dann das Netzteil einige Minuten betriebsbereit.
4. Nach dieser Zeit ist es notwendig, das Gerät auszuschalten und die Temperatur aller seiner Teile zu überprüfen. Das Erhitzen eines oder mehrerer Elemente weist auf einen Fehler im Montageprozess hin.
5. Beim zweiten Start wird der Spannungswert bestimmt. Dieser Vorgang kann mit einem speziellen Tester durchgeführt werden.
6. Ein funktionierendes Netzteil wird für ca. 1 Stunde belassen.
7. Nach einer bestimmten Zeit werden die Elemente auf den Erwärmungsgrad überprüft.
8. Wenn keine der Zellen heiß wird, werden sie nach dem Ausschalten alle auf hohen Strom überprüft.

Sicherheitstechnik

Beim Betrieb der Impulseinheit sind einfache Sicherheitsregeln zu beachten. Sie helfen, Verletzungen unterschiedlicher Schwere zu vermeiden und die Wahrscheinlichkeit eines Notfalls zu verringern. Grundlegende Vorsichtsmaßnahmen:

1. Reparatur- oder Wartungsarbeiten dürfen nur durchgeführt werden, wenn das Gerät vom Netz getrennt ist. Dies wird dazu beitragen, Stromschläge und alle damit verbundenen Probleme zu vermeiden.
2. Leistungskondensatoren können auch nach dem Ausschalten des Geräts noch lange unter Spannung bleiben. Aus diesem Grund ist es verboten, unmittelbar nach dem Ausschalten mit dem Gerät irgendwelche Aktionen durchzuführen.
3. Es ist verboten, brennbare Gegenstände und brennbare Materialien in der Nähe der Bedieneinheit zu lagern. Ein kleiner Funke kann sich entzünden und viele Probleme verursachen.
4. Es wird nicht empfohlen, die Struktur zu reparieren, wenn sich daneben geerdete Geräte befinden.
5. Lagern und verwenden Sie das Gerät nicht in einer feuchten Umgebung, da dies zu einem Kurzschluss führen kann.
6. Ein Master, der mit einer gepulsten Energiequelle arbeitet, muss auf einer speziellen Matte aus dielektrischem Material stehen. Durch diese einfache Maßnahme wird das Risiko eines Stromschlags erheblich reduziert.
7. Reparieren Sie das Gerät nicht, während Sie auf einem Boden aus Zement oder einem anderen leitfähigen Material stehen.
8. Es wird nicht empfohlen, ein funktionierendes selbstgebautes Gerät unbeaufsichtigt zu lassen.
9. Wenn Sie ein selbstgebautes Gerät zum ersten Mal einschalten, müssen Sie alle Konstruktionselemente sorgfältig auf Sicherheit überprüfen.
10. Es ist wichtig, das Eindringen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten in die elektrischen Teile des Geräts zu vermeiden.
11. Vorbeugungs- und Reparaturmaßnahmen sollten mit spezieller Schutzkleidung (Ärmel, Handschuhe) und Werkzeugen mit isolierten Griffen durchgeführt werden.
12. Bewahren Sie Ihr selbstgebautes Gerät außerhalb der Reichweite von Kindern und Haustieren auf.
13. Im Falle eines Unfalls oder einer unvorhergesehenen Situation müssen Sie das Gerät sofort stromlos machen. Erst dann können Sie die Störungsursache suchen und beseitigen.

Eine gepulste Energiequelle ist ein nützliches und notwendiges Gerät, das Sie nicht nur fertig kaufen, sondern auch selbst herstellen können. Die zweite Option ist beliebter, da Sie damit ein qualitativ hochwertiges Gerät mit minimalen finanziellen und zeitlichen Kosten erhalten.

Wenn Sie professionelle Ratschläge und Sicherheitsregeln befolgen, können Sie das Verletzungsrisiko erheblich reduzieren und Unfälle vermeiden.