Zasilacz impulsowy 12V 5A: informacje ogólne, schemat, proces produkcji urządzenia DIY;

Zasilacz impulsowy to układ inwerterowy, w którym napięcie przemienne zamieniane jest na napięcie stałe, a następnie powstają z niego impulsy o zwiększonej częstotliwości. Takie urządzenie jest dość drogie i mogą je kupić tylko zamożni ludzie. Wszyscy, którzy nie należą do tej kategorii, próbują zrobić urządzenie własnymi rękami. Aby to zrobić, będziesz potrzebować niezbędnych materiałów i obwodu zasilacza impulsowego 12 V 5A.

Informacje ogólne

Przed wykonaniem zasilacza impulsowego „zrób to sam” należy szczegółowo przestudiować jego cechy konstrukcyjne, zasadę działania, zalety i wady. Dzięki tym informacjom możesz przyspieszyć proces tworzenia, a także sprawić, że urządzenie będzie lepsze i trwalsze.

składniki

Najczęściej domowy zasilacz impulsowy jest wykonywany zgodnie ze standardowym schematem przy użyciu kilku ważnych elementów. Służy do regulacji napięcia wejściowego podczas zasilania lamp LED lub innych opraw oświetleniowych. Konstrukcja bloku obejmuje

kilka elementów:

1. Transformator impulsowy. Jest instalowany pomiędzy wlotową i wylotową częścią konstrukcji i służy do przeprowadzenia procesu ekstrakcji impulsowej.
2. Termistor PTC. Ta część urządzenia wykonana jest z różnych półprzewodników i ma dodatni współczynnik temperaturowy. Jest używany jako kluczowy mechanizm ochrony.
3. Kondensator. Ten element konstrukcyjny jest przeznaczony do różnych obciążeń i działa jako element filtrujący (usuwa pozostałe szczyty impulsów).
4. Kierowcy. Z ich pomocą opór powstający w obwodzie zostaje wygaszony.
5. Tranzystory polowe. Są wybierane na podstawie maksymalnego napięcia i rezystancji. Przy niskich wartościach tych dwóch parametrów wydajność znacznie wzrasta, a stopień nagrzewania spada podczas pracy.
6. Typowy transformator. Ma standardową konstrukcję i służy do redukcji wysokiego napięcia.

Zasada działania

Zasilacz impulsowy wyróżnia się prostotą obsługi. Zrozumie go bez problemu nie tylko specjalista, ale także początkujący z podstawową wiedzą w tej dziedzinie. Z tego powodu urządzenia są uważane za najtańsze i często są wykorzystywane do różnych celów. Działają w następujący sposób:

1. Napięcie wejściowe AC jest konwertowane na DC.
2. Następnie przyjmuje postać prostokątnego impulsu o wysokiej częstotliwości i jest podawany do transformatora.
3. Tam za pomocą ujemnego sprzężenia zwrotnego zachodzi proces stabilizacji napięcia.

Informacje zwrotne można tworzyć na dwa sposoby. Oba pozwalają sprawnie wykonywać powierzone funkcje i uniknąć nieprzewidzianych sytuacji. Metody informacji zwrotnej:

1. Brak odsprzęgania (za pomocą dzielnika napięcia rezystora).
2. Izolowane galwanicznie (wyjście uzwojenia transformatora lub transoptor).

W podobny sposób przebiega proces utrzymywania napięcia wyjściowego.

Zalety i wady

Samodzielnie wykonany zasilacz impulsowy, jak każde inne urządzenie, ma kilka zalet. Dzięki nim projekt cieszy się dużą popularnością i jest często wykorzystywany w określonej dziedzinie ludzkiej działalności. Do pozytywnych aspektów zasilania należą: następujące czynniki:

1. Wysoki współczynnik stabilizacji. Dzięki temu wskaźnikowi zapewnione są warunki zasilania, które zmniejszają negatywny wpływ na wrażliwe elementy elektroniczne urządzenia.
2. Wysoka wydajność. Wszystkie nowoczesne modele są wyposażone i dostrojone tak, aby zminimalizować niepożądane straty, co automatycznie doprowadzi do wzrostu wydajności. W niektórych przypadkach liczba ta może osiągnąć 98%.
3. Podatność na nagłe skoki napięcia. To jedna z głównych zalet konstrukcji, która pozwala wydłużyć żywotność elementów elektronicznych.
4. Częstotliwość dopływającego prądu praktycznie nie ma wpływu na działanie wejściowych części konstrukcji.
5. Możliwość zdalnego sterowania. Niektóre nowsze modele posiadają specjalną funkcję, która pozwala sterować urządzeniem z niewielkiej odległości.
6. Lekka waga i wymiary. Parametry te upraszczają proces transportu zasilacza i zwiększają jego popularność wśród konsumentów.
7. Taniość. Zasilacz impulsowy jest znacznie tańszy niż liniowy.

Pomimo dużej liczby zalet projekt ma również kilka wad. Należy je wziąć pod uwagę, ponieważ pozwolą uniknąć awarii i zmniejszą ryzyko złej jakości działania urządzenia. Wśród wad są następujące:

1. Trudności w samoregulacji parametrów urządzenia.
2. Silny szum impulsowy.
3. Konieczność uzupełnienia obwodu o kompensatory współczynnika mocy.
4. Złożoność wykonywania prac naprawczych i konserwacyjnych.
5. Niski stopień niezawodności.

Zrób to sam

Aby urządzenie działało poprawnie i wykonywało przypisane do niego funkcje, należy przestrzegać szeregu zasad. Z ich pomocą możesz osiągnąć pożądany rezultat i zmniejszyć prawdopodobieństwo błędów.

Profesjonalne rekomendacje

Podczas produkcji zasilacza impulsowego należy wziąć pod uwagę nie tylko porady producentów części, ale także zalecenia specjalistów. Pomogą początkującym uniknąć większości prostych błędów i wykonać zadanie w jak najkrótszym czasie. Profesjonalne porady:

1. W większości przypadków obwód zasilający nie wymaga specjalnych filtrów i sprzężenia zwrotnego.
2. Spośród wielu tranzystorów polowych zaleca się kupowanie części typu IR. Dobrze znoszą wysokie temperatury i nie psują się pod wpływem długotrwałej ekspozycji na ciepło.
3. Jeśli w konstrukcji samozmontowanej tranzystory będą bardzo gorące podczas pracy, należy zainstalować dodatkowe urządzenie chłodzące (wentylator).

Wymagane materiały i narzędzia

Przed przystąpieniem do produkcji urządzenia należy przygotować wszystkie niezbędne materiały i narzędzia. Dzięki temu będzie można nie rozpraszać się podczas pracy, aby znaleźć ten lub inny przedmiot. W trakcie tworzenia urządzenia będziesz potrzebować:

• dowolny termistor PTC;
• kondensatory o pojemności co najmniej 220 μF;
• montaż diod;
• tranzystory polowe o dobrej rezystancji (IRF840, IRF740);
• sterowniki IR2153D, IR2153, IR2152;
• transformator (możesz użyć urządzenia usuniętego ze starych jednostek systemu komputerowego);
• diody z rodziny HER.

Oprócz części składowych konstrukcji konieczne jest przygotowanie różnych narzędzi. Z ich pomocą zostanie przeprowadzony montaż urządzenia, więc muszą być wysokiej jakości i wygodne w użyciu.

Wymagane narzędzia:

• szczypce;
• wkrętaki o różnych rozmiarach;
• pinceta;
• sprzęt do lutowania;
• materiały eksploatacyjne do lutowania.

Proces budowania

Po wykonaniu wszystkich czynności przygotowawczych, możesz sam przystąpić do montażu urządzenia. Schemat przełączania zasilaczy jest opracowywany z góry. Tę pracę można wykonać samodzielnie lub z pomocą specjalisty.

Pierwsza opcja jest znacznie tańsza, ale wymaga od mistrza wiedzy z zakresu elektroniki i dużo czasu.

Instrukcja krok po kroku:

1. Przede wszystkim termistor PTC jest zainstalowany na wejściu i bezpiecznie zamocowany.
2. Następnie projekt uzupełniają mostki diodowe.
3. W kolejnym etapie montowane są sterowniki służące do sterowania pracą bramek tranzystorów polowych.
4. Tranzystory polowe są mocowane bez skracania kołnierzy.
5. Następnie wykonuje się mocowanie do grzejnika. Ta praca musi być wykonana za pomocą uszczelek izolacyjnych i specjalnych podkładek.
6. Transformatory montuje się ze zwartymi zaciskami.
7. Na wyjściu umieszczone są diody.

Testowanie urządzenia

Aby sprawdzić działanie zmontowanego impulsowego źródła zasilania, należy wykonać kilka prostych kroków. Pomogą zidentyfikować różne problemy i błędy popełniane podczas procesu montażu. Procedura:

1. Wykonywane jest pierwsze krótkotrwałe podłączenie urządzenia do obwodu.
2. Jeśli wszystko jest zrobione poprawnie, lampka powinna się zapalić, sygnalizując zasilanie urządzenia.
3. Następnie pozostaw zasilacz sprawny na kilka minut.
4. Po tym czasie należy wyłączyć urządzenie i sprawdzić temperaturę wszystkich jego części. Podgrzanie jednego lub więcej elementów wskaże błąd w procesie montażu.
5. Przy drugim starcie określana jest wartość napięcia. Operację tę można wykonać za pomocą specjalnego testera.
6. Działający zasilacz pozostawia się na około 1 godzinę.
7. Po określonym czasie elementy są sprawdzane pod kątem stopnia nagrzania.
8. Jeśli żadne z ogniw nie nagrzewa się, to wszystkie są sprawdzane pod kątem wysokiego prądu po wyłączeniu zasilania.

Inżynieria bezpieczeństwa

Podczas pracy jednostki impulsowej należy przestrzegać prostych zasad bezpieczeństwa. Pomogą one uniknąć obrażeń o różnym nasileniu i zmniejszą prawdopodobieństwo wystąpienia sytuacji awaryjnej. Podstawowe środki ostrożności:

1. Prace naprawcze lub konserwacyjne należy przeprowadzać tylko wtedy, gdy urządzenie jest odłączone od sieci. Pomoże to uniknąć porażenia prądem i wszelkich problemów z nim związanych.
2. Kondensatory mocy mogą pozostawać pod napięciem przez długi czas, nawet po wyłączeniu urządzenia. Z tego powodu zabronione jest wykonywanie jakichkolwiek czynności z urządzeniem bezpośrednio po jego wyłączeniu.
3. Zabrania się przechowywania łatwopalnych przedmiotów i materiałów palnych w pobliżu jednostki operacyjnej. Mała iskra może się zapalić i spowodować wiele problemów.
4. Nie zaleca się naprawy konstrukcji, jeśli obok niej znajdują się uziemione urządzenia.
5. Nie przechowuj i nie używaj urządzenia w wilgotnym środowisku, ponieważ może to spowodować zwarcie.
6. Mistrz pracujący z impulsowym źródłem energii musi stać na specjalnej macie wykonanej z materiału dielektrycznego. Ten prosty środek znacznie zmniejszy ryzyko porażenia prądem.
7. Nie naprawiaj urządzenia stojąc na podłodze z cementu lub innego materiału przewodzącego.
8. Nie zaleca się pozostawiania działającej domowej jednostki bez nadzoru.
9. Kiedy po raz pierwszy włączasz samodzielnie wykonaną jednostkę, musisz dokładnie sprawdzić wszystkie elementy konstrukcyjne pod kątem bezpieczeństwa.
10. Ważne jest, aby unikać dostania się wody lub innych płynów do części elektrycznych urządzenia.
11. Środki zapobiegawcze i naprawcze należy wykonywać przy użyciu specjalnej odzieży ochronnej (rękawy, rękawice) oraz narzędzi z izolowanymi uchwytami.
12. Przechowuj swoje domowe urządzenie poza zasięgiem dzieci i zwierząt domowych.
13. W przypadku jakiegokolwiek wypadku lub nieprzewidzianej sytuacji należy natychmiast odłączyć zasilanie urządzenia. Dopiero wtedy możesz znaleźć przyczynę awarii i ją wyeliminować.

Pulsacyjne źródło energii to przydatne i niezbędne urządzenie, które można nie tylko kupić gotowe, ale także wykonać własnymi rękami. Druga opcja jest bardziej popularna, ponieważ pozwala uzyskać wysokiej jakości urządzenie przy minimalnych kosztach finansowych i czasowych.

Przestrzegając profesjonalnych porad i zasad bezpieczeństwa, możesz znacznie zmniejszyć ryzyko obrażeń i uniknąć wypadków.