3,7 volttan 12 nasıl yapılır Güç kaynağı. Direnç direnci hesaplaması

Standart aralığa uymayan standart dışı bir voltaj nasıl elde edilir?

Standart voltaj, elektronik cihazlarınızda çok yaygın olarak kullanılan voltajdır. Bu voltaj 1,5 Volt, 3 Volt, 5 Volt, 9 Volt, 12 Volt, 24 Volt vb.'dir. Örneğin tufan öncesi MP3 çalarınızda bir adet 1,5 Volt pil bulunuyordu. TV uzaktan kumandası zaten seri bağlı iki adet 1,5 Volt pil kullanıyor, bu da 3 Volt anlamına geliyor. USB konektöründe en dıştaki kontaklar 5 Voltluk bir potansiyele sahiptir. Muhtemelen herkesin çocukluğunda bir Dandy vardı? Dandy'ye güç sağlamak için ona 9 voltluk bir voltaj sağlamak gerekiyordu. Neredeyse tüm arabalarda 12 Volt kullanılıyor. 24 Volt halihazırda esas olarak endüstride kullanılmaktadır. Ayrıca, bunun için, nispeten konuşursak, standart seri, bu voltajın çeşitli tüketicileri "keskinleştirilmiştir": ampuller, plak çalarlar vb.

Ama ne yazık ki dünyamız ideal değil. Bazen gerçekten standart aralıkta olmayan bir voltaj almanız gerekir. Örneğin 9,6 Volt. Ne öyle ne de bu... Evet, güç kaynağı burada bize yardımcı oluyor. Ancak yine hazır bir güç kaynağı kullanıyorsanız, onu elektronik bibloyla birlikte taşımanız gerekecektir. bu sorunu nasıl çözeriz? Bu yüzden size üç seçenek sunacağım:

Seçenek 1

Bu şemaya göre elektronik biblo devresinde bir voltaj regülatörü yapın (daha ayrıntılı olarak):

Seçenek No.2

Üç terminalli voltaj stabilizatörlerini kullanarak stabil bir standart dışı voltaj kaynağı oluşturun. Stüdyoya yönelik planlar!

Sonuç olarak ne görüyoruz? Bir voltaj dengeleyici ve dengeleyicinin orta terminaline bağlı bir zener diyotu görüyoruz. XX, sabitleyicinin üzerinde yazılı olan son iki rakamdır. 05, 09, 12, 15, 18, 24 sayıları olabilir. Hatta 24'ten fazlası bile olabilir. Bilmiyorum, yalan söylemeyeceğim. Bu son iki rakam bize klasik bağlantı şemasına göre dengeleyicinin üreteceği voltajı anlatıyor:

Burada 7805 stabilizatör bu şemaya göre çıkışta bize 5 Volt veriyor. 7812 12 Volt, 7815 - 15 Volt üretecektir. Stabilizatörler hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

U Zener diyot – bu, zener diyotundaki stabilizasyon voltajıdır. 3 Volt stabilizasyon voltajına ve voltaj regülatörü 7805'e sahip bir zener diyotu alırsak, çıkış 8 Volt olacaktır. 8 Volt zaten standart olmayan bir voltaj aralığıdır ;-). Doğru stabilizatörü ve doğru zener diyotu seçerek standart olmayan bir voltaj aralığından kolayca çok kararlı bir voltaj elde edebileceğiniz ortaya çıktı ;-).

Bütün bunlara bir örnekle bakalım. Sadece stabilizatörün terminallerindeki voltajı ölçtüğüm için kapasitör kullanmıyorum. Yüke güç veriyor olsaydım kapasitörleri de kullanırdım. Kobayımız 7805 stabilizatörüdür.Bu stabilizatörün girişine buldozerden 9 Volt veriyoruz:

Bu nedenle çıkış 5 Volt olacaktır, sonuçta dengeleyici 7805'tir.

Şimdi U stabilizasyonu için = 2,4 Volt bir zener diyot alıyoruz ve bu devreye göre takıyoruz, kapasitörler olmadan da mümkün, sonuçta sadece voltajı ölçüyoruz.

Ah, 7,3 Volt! 5+2,4 Volt. İşler! Zener diyotlarım yüksek hassasiyetli (hassas) olmadığından, zener diyotunun voltajı isim plakasındakinden (üretici tarafından beyan edilen voltaj) biraz farklı olabilir. Neyse bence sorun değil. 0,1 Volt bizim için hiçbir fark yaratmayacaktır. Daha önce de söylediğim gibi, bu şekilde sıra dışı herhangi bir değeri seçebilirsiniz.

Seçenek #3

Benzer bir yöntem daha var ama burada diyotlar kullanılıyor. Belki bir silikon diyotun ileri bağlantısındaki voltaj düşüşünün 0,6-0,7 Volt ve germanyum diyotunkinin 0,3-0,4 Volt olduğunu biliyorsunuzdur? Kullanacağımız diyotun bu özelliğidir ;-).

O halde diyagramı stüdyoya taşıyalım!

Bu yapıyı şemaya göre birleştiriyoruz. Stabilize olmayan giriş DC voltajı da 9 Voltta kaldı. Sabitleyici 7805.

Peki sonuç ne?

Neredeyse 5,7 Volt;-), bunun kanıtlanması gerekiyordu.

İki diyot seri olarak bağlanırsa, her birinde voltaj düşecektir, bu nedenle toplanacaktır:

Her bir silikon diyot 0,7 Volt düşer, bu da 0,7 + 0,7 = 1,4 Volt anlamına gelir. Aynı şey germanyum için de geçerli. Üç veya dört diyot bağlayabilirsiniz, ardından her birinin voltajını toplamanız gerekir. Pratikte üçten fazla diyot kullanılmaz. Diyotlar düşük güçte bile kurulabilir, çünkü bu durumda içlerinden geçen akım hala küçük olacaktır.

12 Volt voltaj çok sayıda elektrikli cihaza güç sağlamak için kullanılır: alıcılar ve radyolar, amplifikatörler, dizüstü bilgisayarlar, tornavidalar, LED şeritler vb. Genellikle pillerle veya güç kaynaklarıyla çalışırlar, ancak biri veya diğeri arızalandığında kullanıcı şu soruyla karşı karşıya kalır: "12 Volt AC nasıl elde edilir?" En rasyonel yöntemlere genel bir bakış sunarak bunun hakkında daha fazla konuşacağız.

220'den 12 Volt alıyoruz

En yaygın görev, 220V ev tipi güç kaynağından 12 volt elde etmektir. Bu birkaç yolla yapılabilir:

Transformatör olmadan voltajı azaltın.
50 Hz şebeke transformatörü kullanın.
Muhtemelen darbeli veya doğrusal dönüştürücüyle eşleştirilmiş bir anahtarlamalı güç kaynağı kullanın.

Transformatörsüz gerilim azaltımı

Gerilimi transformatör olmadan 220 Volt'tan 12'ye 3 şekilde dönüştürebilirsiniz:

Balast kondansatörü kullanarak voltajı azaltın. Evrensel yöntem, LED lambalar gibi düşük güçlü elektroniklere güç sağlamak ve el fenerleri gibi küçük pilleri şarj etmek için kullanılır. Dezavantajı devrenin düşük kosinüs Phi'si ve düşük güvenilirliğidir, ancak bu onun ucuz elektrikli cihazlarda yaygın olarak kullanılmasını engellemez.
Bir direnç kullanarak voltajı azaltın (akımı sınırlayın). Yöntem çok iyi değil, ancak var olma hakkı var, LED gibi çok zayıf bazı yüklere güç sağlamak için uygundur. Ana dezavantajı, direnç üzerinde ısı şeklinde büyük miktarda aktif gücün salınmasıdır.
Benzer sarma mantığına sahip bir ototransformatör veya indüktör kullanın.

Söndürme kapasitörü

Bu planı değerlendirmeye başlamadan önce öncelikle uymanız gereken koşullardan bahsetmeye değer:

Güç kaynağı evrensel değildir, bu nedenle yalnızca bilinen bir cihazla çalışmak üzere tasarlanmış ve kullanılmıştır.
Devre için ek bileşenler kullanıyorsanız, güç kaynağının regülatörler gibi tüm harici elemanları yalıtılmalı ve metal potansiyometre düğmelerinin üzerine plastik kapaklar yerleştirilmelidir. Devreye bir yük bağlı olmadığı veya Zener diyot veya düşük DC voltaj regülatörü takılmadığı sürece güç kaynağı kartına veya çıkış kablolarına dokunmayın.

Ancak böyle bir planın sizi öldürmesi pek mümkün değildir, ancak elektrik çarpmasına maruz kalabilirsiniz.

Diyagram aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:

R1 - söndürme kapasitörünü boşaltmak için gereklidir, C1 - ana eleman, söndürme kapasitörü, R2 - devre açıldığında akımları sınırlar, VD1 - diyot köprüsü, VD2 - gerekli voltaj için zener diyot, 12 volt için aşağıdakiler Uygun olanlar: D814D, KS207V, 1N4742A. Doğrusal bir dönüştürücü de kullanılabilir.

Veya ilk şemanın geliştirilmiş bir versiyonu:

Söndürme kapasitörünün derecesi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

C(uF) = 3200*I(yük)/√(Ugiriş²-Uçıkış²)

C(uF) = 3200*I(yük)/√Ugiriş

Ancak hesap makinelerini de kullanabilirsiniz, bunlar çevrimiçi olarak veya bir PC programı biçiminde mevcuttur, örneğin Vadim Goncharuk'un bir seçeneği olarak internette arama yapabilirsiniz.

Kondansatörler şöyle olmalı - film:

Veya bunlar:

Kalan listelenen yöntemleri dikkate almanın bir anlamı yok çünkü Bir direnç kullanarak voltajı 220'den 12 Volt'a düşürmek, büyük ısı oluşumu nedeniyle etkili değildir (direncin boyutları ve gücü uygun olacaktır) ve 12 volt elde etmek için indüktörü belirli bir dönüşten bir muslukla sarmak pratik değildir. işçilik maliyetleri ve boyutları nedeniyle.

Şebeke transformatöründe güç kaynağı

Hoparlörler ve radyolar gibi ses amplifikatörlerine güç sağlamak için ideal, klasik ve güvenilir bir devre. Gerekli dalgalanma seviyesini sağlayacak normal bir filtre kapasitörünün takılması şartıyla.

Ayrıca istenen voltaj için KREN veya L7812 gibi 12 voltluk bir dengeleyici veya başka herhangi bir şey takabilirsiniz. Bu olmadan, çıkış voltajı ağdaki voltaj dalgalanmalarına göre değişecek ve şuna eşit olacaktır:

Uout=Uin*Ktr

Ktr – dönüşüm katsayısı.

Burada, diyot köprüsünden sonraki çıkış voltajının, güç kaynağının çıkış voltajından - 12V - 2-3 volt daha yüksek olması gerektiğini, ancak 30V'den fazla olmaması gerektiğini, dengeleyicinin teknik özellikleriyle sınırlı olduğunu ve Verimlilik giriş ve çıkış arasındaki voltaj farkına bağlıdır.

Transformatör 12-15V AC üretmelidir. Düzeltilmiş ve yumuşatılmış voltajın giriş voltajının 1,41 katı olacağını belirtmekte fayda var. Giriş sinüzoidinin genlik değerine yakın olacaktır.

Ayrıca LM317'ye ayarlanabilir güç kaynağı devresi eklemek istiyorum. Bununla birlikte, transformatörden 1,1 V'tan düzeltilmiş voltaja kadar herhangi bir voltajı alabilirsiniz.

24 Volt'tan 12 Volt veya diğer daha yüksek DC voltajı

DC voltajını 24 Volt'tan 12 Volt'a düşürmek için doğrusal veya anahtarlamalı stabilizatör kullanabilirsiniz. Bir otobüs veya kamyonun yerleşik ağından 24 V voltajla 12 V'luk bir yüke güç vermeniz gerekiyorsa böyle bir ihtiyaç ortaya çıkabilir. Ayrıca, araç ağında sıklıkla değişen stabilize bir voltaj alacaksınız. Yerleşik 12 V ağı olan otomobillerde ve motosikletlerde bile motor çalışırken 14,7 V'a ulaşır. Bu nedenle bu devre aynı zamanda araçlardaki LED şeritlere ve LED'lere güç vermek için de kullanılabilir.

Doğrusal stabilizatörlü devreden önceki paragrafta bahsedilmişti.

1-1,5A'ya kadar akıma sahip bir yük bağlayabilirsiniz. Akımı yükseltmek için bir geçiş transistörü kullanabilirsiniz, ancak çıkış voltajı biraz düşebilir - 0,5V kadar.

LDO stabilizatörleri benzer şekilde kullanılabilir; bunlar aynı doğrusal voltaj stabilizatörleridir, ancak AMS-1117-12v gibi düşük voltaj düşüşüne sahiptirler.

Veya AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ gibi darbe analogları.

Bağlantı şemaları L7812 ve KRENK'e benzer. Bu seçenekler aynı zamanda dizüstü bilgisayarın güç kaynağından gelen voltajı azaltmak için de uygundur.

Örneğin LM2596 IC'ye dayalı darbeli düşürücü voltaj dönüştürücülerin kullanılması daha etkilidir. Kart sırasıyla In (giriş +) ve (- Çıkış çıkışı) kontak pedleriyle işaretlenmiştir. Satışta sabit çıkış voltajına sahip ve ayarlanabilir bir versiyon bulabilirsiniz, yukarıdaki fotoğrafta sağ tarafta mavi çok turlu bir potansiyometre gördüğünüz gibi.

5 Volt'tan 12 Volt veya diğer azaltılmış voltaj

12V'u örneğin bir USB bağlantı noktasından veya cep telefonu şarj cihazından 5V'tan alabilirsiniz ve bunu artık popüler olan 3,7-4,2V voltajlı lityum pillerle de kullanabilirsiniz.

Güç kaynaklarından bahsediyorsak, iç devreye müdahale edebilir, referans voltaj kaynağını düzenleyebilirsiniz ancak bunun için biraz elektronik bilgisine sahip olmanız gerekir. Ancak bunu daha basit hale getirebilir ve örneğin XL6009 IC'yi temel alan bir güçlendirici dönüştürücü kullanarak 12V elde edebilirsiniz. Sabit 12V çıkışlı veya 3,2 ila 30V aralığında ayarlanabilen ayarlanabilir seçenekler mevcuttur. Çıkış akımı – 3A.

Bitmiş bir kartta satılmaktadır ve üzerinde pinlerin (giriş ve çıkış) amacına yönelik işaretler bulunmaktadır. Diğer bir seçenek ise MT3608 LM2977 kullanmaktır, 24V'a çıkar ve 2A'ya kadar çıkış akımına dayanabilir. Ayrıca fotoğrafta kontak pedlerinin imzalarını açıkça görebilirsiniz.

Doğaçlama araçlardan 12V nasıl alınır

12V voltaj elde etmenin en kolay yolu 8 adet 1,5V AA pili seri bağlamaktır.

Veya uzaktan kumandalarda kullanılan türden, 23AE veya 27A işaretli hazır 12V pil kullanın. İçinde fotoğrafta gördüğünüz küçük "tabletlerden" bir seçki var.

Evde 12V almak için bir dizi seçeneğe baktık. Her birinin kendi artıları ve eksileri vardır; değişen derecelerde verimlilik, güvenilirlik ve verimlilik vardır. Hangi seçeneği kullanmak daha iyidir, yeteneklerinize ve ihtiyaçlarınıza göre kendinizi seçmelisiniz.

Seçeneklerden birini dikkate almadığımızı da belirtmekte fayda var. Ayrıca ATX bilgisayar güç kaynağından da 12 volt alabilirsiniz. Bilgisayar olmadan başlatmak için yeşil kabloyu siyah kablolardan herhangi birine kısa devre yapmanız gerekir. Sarı kabloda 12 volt var. Tipik olarak, 12V'luk bir hattın gücü birkaç yüz watt'tır ve akım onlarca amperdir.

Artık 220'den veya diğer mevcut değerlerden 12 Volt'u nasıl alacağınızı biliyorsunuz. Son olarak bu faydalı videoyu izlemenizi öneririz.

Yabancı yapım bir oynatıcıdan üretilen bir amplifikatörün onarılması, analogunu bulmak çok zor olan düşük voltajlı bir mikro devrenin kullanılması nedeniyle genellikle zordur.Bu nedenle, transistörleri veya mikro devreleri kullanarak yeni bir tasarım yapmanız gerekir. yerli üretim, ancak bu durumda radyo amatörleri düşük değerli güç kaynağı voltajıyla istenen devreyi seçmede bazı zorluklar yaşıyor. Örneğin, içinde açıklanan devreleri tekrarlarken, mikro devre versiyonunda 53 radyo bileşeninin veya transistör versiyonunda 72 radyo bileşeninin kullanılması gerekir. Basitleştirilmiş bir şema kullanmak daha iyidir. Bu devrenin bariz avantajları vardır - bir aktif eleman (K157UD2 mikro devre), kullanılan az sayıda parça ve oldukça iyi özellikler. Ancak düşük voltajlı bir oynatıcı için önemli ve görünüşte aşılmaz bir dezavantaj var: mikro devrenin yüksek besleme voltajı (bu amplifikatörde 9V). Bu durumdan çıkmanın bir yolu var - oynatıcının birincil güç kaynağı voltajını (genellikle 3 V) amplifikatörün beslendiği ikincil, daha yüksek bir voltaja dönüştüren bir dönüştürücü kullanmak. Bu versiyonda tasarım, dönüştürücü için yalnızca 10, amplifikatör için ise 21 eleman gerektirecektir.

Oynatıcının oynatma amplifikatörü için güç dönüştürücünün geliştirilmiş versiyonu (komütatör motoruna doğrudan akım kaynağından güç verilir) aşağıdaki teknik özelliklere sahiptir:

Çıkış voltajı, V, 15 mA çıkış akımı ve 2-3 V giriş voltajıyla................. 7 - 10

İkincil voltaj dalgalanma faktörü, %, artık yok.................................................. ....... ..........0.001

Dönüşüm frekansı, kHz.................................................. ..... ................................................... ....... .........100...200

Verimlilik, %, daha az değil.................................................. ....... ................................................... ................................................... 55

Boyutlar, mm...................................................... .... .................................................... ................ ................................14x10x10

Gerilim dönüştürücü, oldukça yüksek bir verim elde etmeyi mümkün kılan bir itme-çekme jeneratörünün devresine göre yapılmıştır (Şekil 1). Anahtarların rolü, simetrik bir multivibratörün transistörleri gibi dönüşümlü olarak açılıp kapanan VT1 ve VT2 transistörleri tarafından gerçekleştirilir. Çalışmalarının aşamaları, T1 transformatörünün toplayıcı ve taban sargılarının uygun şekilde açılmasıyla gerçekleştirilir. Gerilim bölücü R2R1, dönüştürücünün başlatılmasını sağlar. Besleme voltajı açıldığında, transistörlerin tabanlarına direnç R2 (yaklaşık 0,7 V) üzerindeki voltaj düşüşü uygulanır ve onları açar. Transistörlerin parametrelerindeki dağılım nedeniyle, kolektör akımları (ve T1 transformatörünün kollektör sargılarındaki akımlar) tam olarak aynı olamaz ve jeneratör kollarından birindeki akımın artması, pozitif görünmesine neden olur. Bu transistörün tabanına geri bildirim ve bunun sonucunda, doyana kadar akımda çığ benzeri bir artış olur. Kolektör sargısındaki akımın yükselme hızı azaldığında, arka EMF diğer kolun transistörünün tabanına pozitif bağlantı oluşturur, birinci koldaki kolektör akımı kollektör devresinde çığ gibi azalıp artar ve diğer transistörün sargısı. Böylece, transformatörün manyetik çekirdeğinde zamanla değişen bir manyetik akı indüklenir ve bu, ikincil sargıda (pimler 7-8) bir EMF yaratacaktır. VD1 - VD4 diyot köprüsü, alternatif voltajı titreşimli voltaja dönüştürür ve yumuşatılması, oynatma amplifikatörünün güç devresinin elemanları tarafından gerçekleştirilir. Dönüştürücü cihazda, C1 kapasitörü, kendi kendini uyarma işleminin güvenilirliğini artırır.

Tasarım en yaygın KT315 transistörlerini kullanır ve herhangi bir harf indeksine ve h 21E>50 parametresine sahip transistörleri alabilirsiniz. Ancak çok büyük h 21E'ye sahip transistörleri seçmemelisiniz çünkü bu, cihazın verimliliğini azaltacaktır. Önerilen transistörlerin toplayıcı-yayıcı bağlantısının doyma voltajı yalnızca 0,4 V olduğundan ve boyutları küçük olduğundan, diğer transistörlerin (KT373G hariç) kullanılması istenmeyen bir durumdur. Herhangi bir küçük boyutlu direnç ve kapasitör. Transformatör, 600NN, 400NN ferrit kalitelerinden yapılmış bir halka manyetik çekirdek K7X4X2 üzerinde yapılmıştır. Kollektör sargısı iki tel (0,2 mm çapında) halinde sarılır ve 11 dönüş içerir ve taban sargısı (ayrıca 0,13 mm çapında iki tel halinde) 17 dönüş içerir. İkincil (çıkış) sargı, 0,13 mm çapında 51 tur tel içerir. Sarma toplu olarak PEV veya PEL tel kullanılarak yapılır. KD522B diyotları yerine, transformatörün dönüş sayısında buna karşılık gelen bir değişiklikle küçük boyutlu germanyum diyotlar kullanılabilir. Bu, dönüştürücü verimliliğinde %10-15 oranında bir artışa bile yol açacaktır. Dönüştürücü, sekonder sargının orta noktasından çıkışlı bir tam dalga doğrultma devresi kullanıyorsa, bir doğrultucu diyot yüke (amplifikatör) seri olarak bağlanacağından bu, diyot sayısını iki katına çıkaracak ve verimliliği daha da artıracaktır. ) iki yerine. Bu durumda dönüştürücünün yeniden hesaplanması gerekir.

Dönüştürücü herhangi bir şekilde monte edilebilir; parçaları amplifikatör parçalarıyla aynı kart üzerine yerleştirilebilir veya ayrı bir blok olarak tasarlanabilir. Yazarın tasarımında ikinci seçenek kullanıldı (Şekil 2). Dönüştürücünün parçaları üç katmandan oluşan üç boyutlu bir yapı halinde birbirine yapıştırılmıştır. İlk katman kapasitör C1 ve dirençler R1, R2'dir. İkincisi, VD1-VD4'ten lehimlenmiş bir transformatör ve bir diyot köprüsüdür. Üçüncüsü, yayıcı terminaller tarafından birbirine lehimlenen VT1, VT2 transistörleridir. Transistörleri takmadan önce bloğun boyutunu azaltmak için yanlardan 7 mm uzunluğa kadar topraklanmalıdır. Transformatör kabloları doğrudan parça kablolarına lehimlenmiştir. Geri kalan bağlantılar ince iletkenlerle yapılır. Bundan sonra giriş ve çıkış iletkenlerini lehimlemeli ve ünitenin çalışmasını kontrol etmelisiniz. Servis yapılabilecek elemanları kullanırsanız ve kurulumu doğru bir şekilde gerçekleştirirseniz yapı hemen çalışacaktır. Bu olmazsa, transformatör sargılarının doğru bağlantısını kontrol etmeniz gerekir. Bundan sonra tüm yapı epoksi reçine ile doldurulmalıdır. Tamamen üretilmiş ve test edilmiş bir ünite, ince kağıttan yapılmış bir kutuya yerleştirilir; önce kablolar için delikler açılır ve hacim bileşikle doldurulur.