Как рассчитать резистор для понижения напряжения

Как рассчитать резистор для понижения напряжения?

Как рассчитать сопротивление для понижения напряжения?

Чтобы , на которую рассчитан наш резистор тока, необходимо воспользоваться следующей формулой: P(Вт) = I2(А) * R(Ом),

1. P(Вт) — мощность,
2. R(Ом) — сопротивление цепи (в данном случае резистора),
3. I(А) — ток, протекающий через резистор.

Как понизить напряжение с 220 на 12 вольт?

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. …
2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. …
3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Как рассчитать сопротивление гасящего резистора?

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом. В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора: P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Как рассчитать падение напряжения?

Падение напряжения на участке кабеля определённой длины рассчитывается как произведение тока, протекающего по кабелю на электрическое сопротивление кабеля, т. е. ? U=I*R.

Как рассчитать сопротивление?

Если известны значения общей силы тока и напряжения в цепи, общее сопротивление вычисляется по закону Ома: R = V/I. Например, напряжение в параллельной цепи равно 9 В, а общая сила тока равна 3 А. Общее сопротивление: RO = 9 В / 3 А = 3 Ом.

Как узнать на какую мощность рассчитан резистор?

Мощность электрического тока, проходящего через резистор, определяется по формуле P=U·I=R·I2, где U — падение напряжения на выводах резистора, R — заявленное сопротивление резистора.

Как рассчитать резистор для светодиода формула?

Точное значение падения напряжения светодиода, можно узнать на упаковке к данному светодиоду или в справочной литературе. Сопротивление резистора определяется по формуле: R = (Uн. п – Uд)/Iд = (3В-2В)/0,02А = 50 Ом.

Как рассчитать необходимую мощность резистора?

Формулы, по которым можно рассчитать мощность резистора:

1. P = I² x R;
2. P = U²/R.

Что дает 12 вольт?

Никель-кадмиевые аккумуляторы выпускаются с напряжением 1,2 вольта. … Блоки питания компьютера, ноутбука как раз выдают 12 вольт выпрямленного и стабилизированного напряжения. Достаточно подключиться к соответствующим клеммам выходного разъема и запитать блок питания, чтобы получить от него 12 вольт.

Какие провода в блоке питания 12 вольт?

Чёрный провод – это минус (по другому — общий провод, «земля», Ground). Жёлтый провод – это +12V (маркируется как Battery). Это основные провода для подключения питания к автомагнитоле.

Какое нужно сопротивление для светодиода на 12 вольт?

При падении напряжения на светодиоде 2 вольта при 12 вольт-м питании у нас остаётся 10 вольт, которые нам надо погасить резистором. Надо рассчитать его сопротивление. Получаем 10 / 0.02 = 500 ом.

Борьба с шумом: ставим кулер на 7 Вольт

Вы только что купили новенький кулер Thermaltake, но вам не нравится, что после его установки ваш компьютер стал шуметь, как пылесос? Вы хотите поставить Blue Orb на видеокарту, но он слишком громкий для вас? И вам плевать на охлаждение — вам не нужен разгон, вам нужна тишина? Тогда мы поможем вам. Всё, что вам нужно — понизить напряжение на кулере. В этой статье мы расскажем вам, как это сделать за пять минут, без паяльника, при наличии пинцета, или отвёрточки.

Итак, для начала. Все продающиеся сейчас кулеры для процессоров работают от напряжения 12 Вольт. Вентиляторы при этом напряжении выходят на заявленную скорость и работают в соответствии с заявленными характеристиками. И производительность, и уровень шума вентилятора пишутся для номинального напряжения. В вентиляторах используются микродвигатели, работающие на постоянном токе. Частота их вращения напрямую зависит от подаваемого напряжения. Следовательно, если мы увеличим напряжение на вентиляторе, он начнёт вращаться быстрее. Если уменьшим — медленнее. Добыть в компьютере напряжение выше 12 В можно на ATX разъёме блока питания, но нам это не нужно, ведь мы боремся с шумом, а значит, всё, что нам нужно — это немного опустить напряжение вентилятора.

В статье "Новое поколение кулеров" я упоминал способы подключения вентиляторов. Давайте вернёмся на два года назад и посмотрим на них ещё раз:

Как подключаются вентиляторы — вентиляторы для компьютерных кулеров имеют два типа подключения — через PC plug коннектор и через MOLEX коннектор.

PC plug коннектор представляет собой стандартный четырёхпроводный коннектор, используемый в большинстве компьютерных устройств. Преимущества его в том, что его использование позволяет подключить практически неограниченное число вентиляторов (при Pass-through подключении). Также при его использовании можно регулировать потребляемую вентилятором мощность. PC plug имеет четыре провода — два провода заземления (чёрных), провод с потенциалом 5 В и провод с потенциалом 12 В. Если ваш вентилятор раздражает вас своим шумом, то можно уменьшить подаваемое ему напряжения до 7В, или 5В. Для этого в первом случае его надо присоединить к двум крайним проводкам — красному и жёлтому, а во втором случае — к красному и одному из чёрных проводков. При этом соблюдайте полярность, а то ваш вентилятор будет крутиться в другую сторону.

MOLEX коннектор — более новый. Он позволяет подключать вентиляторы к материнской плате, автоматически управлять потребляемой мощностью вентилятора и отслеживать частоту вращения вентилятора. Недостатки этого коннектора — ограниченное количество подключаемых вентиляторов, зависящее от материнской платы, невозможность вручную уменьшить потребляемую мощность. Преимущества в том, что при достаточном охлаждении материнская плата понижает напряжение на вентилятор, он потребляет меньше мощности и, как следствие, меньше шумит. Также с помощью MOLEX коннектора есть возможность следить за частотой вращения вентилятора, но при условии, что в вентиляторе установлен датчик Холла.

Сегодня 95% всех продаваемых кулеров подключаются через Molex коннектор. А так как на материнской плате в Molex коннекторах присутствует только плюс и земля (сигнал мы не считаем), то самым простым способом до недавнего времени считалась запайка дополнительного сопротивления в провод, питающий вентилятор, то есть, в центральный провод. Сделать это не сложно — достаточно подобрать нужное сопротивление для вентилятора мощностью от двух до восьми ватт и подключить его в разрез среднего провода. Мы видели такое в промышленном исполнении на кулере Zalman CNPS 5000+. Правда, здесь сопротивления включались в разрез среднего провода на специальных переходниках.

При таком регулировании можно добиться совсем разных напряжений. Но такой способ имеет ряд недостатков.

Сопротивление сильно греется при работе вентиляторов

Модифицированный таким образом вентилятор теряет гарантию (если она была)

Надо искать сопротивление

Надо использовать паяльник

Конечно же, настоящие технари выбрали бы именно этот способ, когда можно поставить реостат (резистор с изменяемым сопротивлением), но мы знаем способ лучше, легче и быстрее.

Итак, как вы могли видеть выше, между крайними проводами PCPlug коннектора всегда поддерживается напряжение 7 Вольт. Именно оно нам и нужно. Оно почти в два раза меньше, чем 12В, а значит кулер будет шуметь намного меньше, правда и охлаждая при этом слабее. Всё, что нам надо — это чтобы в комплекте к кулеру шёл переходник PCPlug-Molex. Эти переходники сегодня поставляются со всеми новыми кулерами Thermaltake, со всеми кулерами на видеокарты и системные чипы, если охладители идут в Retail, а не OEM. А так как все такие кулеры поставляются именно Retail, то вы вправе потребовать переходник с фирмы, продавшей вам компьютер с установленным, скажем, Dragon Orb 3.

Посмотрите на переходник. Вот он, перед нами. Он представляет собой последовательное Pass-Through соединение двух PCPlug коннекторов, чтобы при подсоединении кулера не потерять PCPlug розетку. К Male-коннектору PCPlug (со штырьками) параллельно двумя проводками подсоединён Molex коннектор (тоже со штырьками). Красный провод Molex коннектора подсоединён к жёлтому на PCPlug, а чёрный — к чёрному. Таким образом, с +12В контакта PCPlug потенциал +12В передаётся на средний провод Molex-а. Второй провод (чёрный) на Molex-коннекторе — это земля. Потенциал на этом проводе равен 0 В. Соответственно, напряжение между двумя проводами (разность потенциалов) равно 12В. Именно напряжение определяет скорость вращения вентилятора. Поэтому чтобы снизить разность потенциалов между двумя проводами, мы подадим на "землю" Molex-а положительное напряжение. Для этого чёрный провод Molex-а надо подсоединить к красному проводу на PCPlug. В результате, на одном проводе будет +12В, на другом — +5В, в результате разность потенциалов составит 7В, а так как на жёлтом проводе потенциал останется большим, направление вращения вентилятора не изменится.

Как же нам сделать это? Довольно просто. Вся операция займёт у вас не более пяти минут. Всё, что надо иметь для этой операции — это тонкую отвёрточку, или пинцет также, возможно понадобятся пассатижи, но это по желанию.

Берём в руки ту часть переходника, к которой подключены провода от Molex-а. В этом PCPlug коннекторе мы видим контакты в форме штырьков. Это вход переходника. Именно этой стороной переходник подключается к блоку питания.

Как вы видите, чтобы штырьки контактов не вывалились из разъёма, они держатся двумя "крылышками". Сами штырьки свёрнуты из алюминиевой пластинки и внутри пустые. С двух сторон в них сделаны специальные крылышки, отогнутые ёлочкой, чтобы они позволяли вставить штырёк в разъём, но не вытащить его оттуда. Нам надо тоненьким пинцетом, или отвёрточкой отогнуть внутрь эти крылышки, чтобы штырьки можно было вытащить из разъёма. Нам надо поменять местами чёрный провод, который рядом с жёлтым, к которому подходит чёрный провод от Molex-а и крайний красный провод.

После того, как вы вытащите эти два контакта, отогните крылышки обратно и вставьте красный провод на место чёрного, а чёрный — на место красного. Убедитесь, что контакты не выскакивают обратно. Всё! Теперь на Molex-е напряжение — 7 Вольт.

Как видите, всё очень просто. Вы можете на этом остановиться, но ведь мы перепутали провода на второй PCPlug розетке переходника. Если розеток в вашем блоке питания достаточно, то её вообще можно отрезать, или написать на ней фломастером, что она не используется и жить спокойно. Вообще, так как между жёлтым и чёрным контактом у нас 7 Вольт, то мы можем к этому переходнику и дальше подключить обычный, не переделанный PCPlug-Molex переходник и на его Molex разъёме уже будут готовы 7 Вольт. Но мы пойдём другим путём и доведём дело до конца. Сзади PCPlug розетка имеет другие контакты в виде трубочек. Они также согнуты из алюминия и также имеют крылышки, которые их удерживают на месте. Отогнуть их отвёрткой, или пинцетом будет сложно — вы их погнёте и не сможете использовать. Я переделал десятка два-три таких переходников и понял, что самый простой способ — это вырвать чёрный и красный провод вместе с контактом из розетки пассатижами. Тут удобно упереться пассатижами о заднюю стенку розетки, ухватить за провод и повернуть пассатижи. Ни разу у меня провод не отрывался от контактов. Обычно крылышки сворачиваются в другую сторону и контакт легко выходит к вам в руки. Теперь надо тоненькой отвёрткой вернуть крылышки в исходное положение — распрямить их и поставить ёлочкой.

В результате вы получите контакты, как показано на фотографии выше. Вставьте их так, чтобы провода не оказались перекручены. Красный — рядом с жёлтым, а чёрный — с краю.

Теперь наш переходник готов к использованию. Вы можете включать в него кулер, а с другой стороны даже винчестер. Провода не перекручены, полярность соблюдена. Точно таким же способом можно изменить напряжение кулера, который подключается через PCPlug, а не через Molex. Сейчас такие кулеры снова начинают появляться в продаже. Технология та же самая, только вы работаете с вилкой вентилятора, а не переходника.

В свои последние модели Thermaltake стала вкладывать более новые переходники PCPlug-Molex. Если вы купили Crystal Orb, Volcano 7, или Tiger, то у вас уже будет более новый переходник, без соединительных проводов между двумя PCPlug разъёмами.

Если у вас такой новый переходник — не бойтесь, мы и его переделаем. Я тоже не сразу понял, как он работает. Отличия этого переходника в том, что два Pass-Thru PCPlug коннектора выполнены в одном корпусе и между ними нет проводов. Конечно, в компьютере это удобнее — меньше проводов. Модификация этого переходника не сложнее предыдущего с тем лишь отличием, что здесь после конверсии мы не сможем подключать к переходнику другие устройства, питающиеся от PCPlug розетки.

Первым делом, мы видим, что провода к Molex-у отходят от середины переходника. Корпус переходника сделан таким образом, что сверху два крайних его контакта закрываются специальной крышечкой. Чтобы добраться до этих контактов, мы открываем крышечку, поддевая её с середины корпуса.

По аналогии со старым переходником, нам надо вытащить чёрный провод, второй контакт справа и поставить его в самую крайнюю слева позицию. Схема извлечения контактов точно такая же, как и в обычном переходнике: тонкой отвёрткой, или пинцетом сгибаем крылышки со стороны штырьков и выталкиваем контакт наружу. Так мы поступаем с крайним слева и вторым справа контактами.

В результате, мы видим перед собой контакт нового образца. С одной его стороны — штырёк, с другой — трубочка. С двух сторон имеются удерживающие крылышки, чтобы контакт не вываливался. Просто так вставить провод в левую позицию у нас не получится — провод упрётся в корпус переходника. Поэтому отвёрткой мы разгибаем вторую часть контакта с проводом, трубочку. Надо аккуратно разогнуть её и ещё две лапки прямо возле того места, где провод припаян к металлу. После этого мы прокладываем провод внутрь трубочки и загибаем её обратно, как показано на фотографии снизу.

Делать это надо как можно плотнее, чтобы перегиб провода посередине контакта был как можно меньше. После того, как мы сделали это, ещё раз убеждаемся, что крылышки контактов расправлены и вставляем штыревой контакт в крайнюю левую позицию.

Теперь у нас получилось то, что вы видите на фотографии сверху. Из одного трубчатого контакта (если можно так выразиться) отходит провод, поэтому вторая сторона переходника теперь недоступна для использования. Мы закрываем пластмассовую крышечку и модифицированный переходник на 7 Вольт готов!

Можем смело подключать к нему вентилятор и наслаждаться тишиной в компьютере.

5 Вольт

Точно по такой же схеме мы можем переделать переходник и на напряжение 5 В, поменяв жёлтый провод с красным. Почему бы так не сделать? Дело в том, что вентиляторы имеют стартовое напряжение — такое минимальное напряжение, при котором вентилятор стартует, заводится. Если стартовое напряжение будет меньше, вентилятор будет греться, но не заработает. Для современных вентиляторов размером 60x60x25 это напряжение равно 9 В. При 7 В они ещё могут стартовать, хотя я встречал и такие, что отказывались заводиться. Ну а кроме того, при 5 В кулер уже будет очень плохо охлаждать, и смысла реализовать такую конверсию нет.

Всегда старайтесь покупать кулеры с подобными переходниками. Менее чем за пять минут, в офисных условиях, без помощи паяльника, или специальных инструментов, мы смогли понизить напряжение на вентилятор кулера, избавившись от лишнего шума. Естественно, при пониженном напряжении вентилятор гонит меньше воздуха и хуже охлаждает процессор, так что надо первое время после такой конверсии посматривать за температурой процессора. Преимущества понижения напряжения именно таким способом налицо: вы не теряете гарантию на кулер, переходник, сделанный таким образом, получается очень надёжным, он не греется и не перегорает. Ну и, конечно, простота. Если у вас нет отвёртки под рукой, можно воспользоваться булавкой, или заколкой. Сделав таким образом один переходник на семь Вольт, вы сможете оставить его на все свои следующие кулеры. Вы можете оставить провода перекрещенными, чтобы на выходе в PCPlug также было семь Вольт. Тогда все подключенные дальше кулеры будут без модификации переходников работать от напряжения 7 В и меньше шуметь.

Напоследок я хочу сказать, что не несу ответственности за все ваши ошибки, совершённые во время модификации и за все последствия таких ошибок. Этот материал — лишь теоретическая основа, а не руководство к действию. Если у вас возникнут вопросы — задавайте их не мне, а в форуме на нашем сайте.

Схематические решения, как из 220в получить напряжение 12в без трансформатора

Вопрос-ответ

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

• С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.
• При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.
• Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии.

Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение.

Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц.

Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U₂.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

Микросхема линейного стабилизатора

Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц.

Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

Зарядное устройство

Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети.

В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

• аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
• стационарные насосы для полива огородов;
• аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
• системы видеонаблюдения и сигнализации;
• батареечные радиоприемники и плееры;
• ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
• галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

• портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
• паяльные станции и электропаяльники;
• зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
• слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;
• детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
• различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Заниженное напряжение импульсного блока питания причины

Первичная цепь схемы блока питания расположена до импульсного ферритового трансформатора.

На входе блока расположен предохранитель.

Затем стоит фильтр CLC, причем катушка используется для подавления синфазных помех. Вслед за фильтром располагается схема выпрямления на основе диодного моста и электролитического конденсатора. Часто для защиты схемы от коротких высоковольтных импульсов после предохранителя параллельно входному конденсатору устанавливается варистор. Сопротивление варистора резко падает при повышенном напряжении. Поэтому весь избыточный ток идет через него в предохранитель, который сгорает, выключая входную цепь.

Защитный диод D0 нужен для того, чтобы предохранить схему блока питания, если сгорит диодный мост. Диод не даст пройти отрицательному напряжению в основную схему, потому, что откроется и сгорит предохранитель.

За диодом стоит варистор на 4-5 ом для сглаживания резких скачков потребления тока в момент включения и первоначальной зарядки конденсатора C1.

Активные элементы первичной цепи: коммутационный транзистор Q1 с ШИМ (широтно импульсным модулятором) контроллером управления. Транзистор преобразует постоянное выпрямленное напряжение 310В в переменное, которое преобразуется трансформатором Т1 на вторичной обмотке в пониженное выходное.

И еще — для питания ШИМ-регулятора используется выпрямленное напряжение, снятое с дополнительной обмотки трансформатора.

Работа вторичной цепи импульсного блока питания

В выходной цепи после трансформатора стоит либо диодный мост, либо 1 диод и CLC фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и дросселя.

Для стабилизации выходного напряжения используется оптическая обратная связь. Она позволяет развязать выходное и входное напряжение гальванически. В качестве исполнительных элементов обратной связи используется оптопара OC1 и интегральный стабилизатор TL431. Когда выходное напряжение после выпрямления превышает напряжение стабилизатора TL431 включается фотодиод, который включает фототранзистор, управляющий драйвером ШИМ. Регулятор TL431 снижает скважность импульсов или вообще останавливается, пока напряжение не снизится до порогового.

Основные неисправности и методы проверки импульсных блоков питания

Как включить и выставить определённый режим мультиметра каждый может разобраться сам, даже школьник. Перед началом проверки убедитесь в работоспособности сетевого кабеля

или выключателя, которые можно определить визуально или с помощью мультиметра. Не забудьте при любой проверке разрядить электролитические конденсаторы. Они накапливают и удерживают довольно приличный заряд на протяжении определённого времени, даже после выключения всей системы.

Возможные причины

выхода из строя импульсного блока питания и необходимая замена нерабочих радиоэлементов:

1. При сгорании предохранителя весь блок обесточивается. Заменить перегоревший контакт очень просто. Используйте обычный проволочный волосок, который наматывается поверх предохранителя или припаивается непосредственно к его контактам. Необходимо учитывать толщину волоска, которая рассчитана на определённую силу тока. Иначе вы рискуете в последующем вывести из строя весь импульсный блок, если предохранитель не сработает.
2. Если полностью отсутствует выходное напряжение, возможно, неисправен соответствующий конденсатор или дроссель, который нужно заменить или поменять обмотку. Для этого нужно размотать повреждённый провод и намотать новый с соответственным количеством витков и подходящим сечением. После чего самодельный дроссель впаивается на своё рабочее место.
3. Проверить все диодные мосты и переходы. Как это сделать описано выше. Не забывайте при установке новых деталей производить самостоятельную, а главное, качественную пайку.

Ремонт импульсных блоков питания

Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

Исходя из схемы импульсного блока питания перейдем к ее ремонту. Возможные неисправности:

1. Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
2. Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
3. Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду, но не всегда.
4. Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
5. Если сгорел ШИМ регулятор, то меняем его.
6. Замыкание или обрыв обмоток трансформатора. Шансы на ремонт минимальны.
7. Неисправность оптопары — крайне редкий случай.
8. Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
9. Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

Примеры ремонта импульсных блоков питания

Например, рассмотрим ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

Неисправность заключалась в в отсутствии на выходе блока выходных напряжений.

Например, в одном блоке питания были неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

На втором не работал ШИМ контроллер.

На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление оказалось большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке было в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал. После замены этого конденсатора ШИМ заработал и работоспособность блока питания восстановилась.

Читать также: Как называется большой рубанок

Импульсные источники питания, Элементная база, архитектура и ремонт, Коростелин А.В., 2021

Импульсные источники питания, Элементная база, архитектура и ремонт, Коростелин А.В., 2021. В этой книге рассматривается элементная база, архитектура и методика ремонта импульсных источников питания, применяющихся в современной технике. В книге предоставлен актуальный материал (как теоретический, так и практический), достаточный для того, чтоб читатель научился понимать принципы работы устройства, познакомился с элементной базой, и, как следствие, смог самостоятельно нарабатывать опыт диагностики и ремонта различных источников питания. В приложении приводится информация о том, как определить и избежать покупки контрафактных компонентов. Также дана нормативно-правовая база деятельности мастерской по ремонту бытовой техники. Книга ориентирована на инженеров, разработчиков электронной аппаратуры, преподавателей и студентов вузов и колледжей, специалистов по ремонту электронной техники (мастеров, сервисных инженеров), желающих систематизировать и углубить свои знания об импульсных источниках питания различных видов. Резисторы и шунты. Резисторы — пожалуй, самые многочисленные компоненты любой электронной схемы. Они применяются для ограничения тока в цепи, поглощения энергии, в качестве измерительных шунтов, в составе делителей и RC-цепей, для подтягивания потенциала и терминирования сигнальных линий. Промышленностью выпускается широчайший ассортимент различных типов резисторов в разнообразных корпусах. Основными характеристиками резисторов являются номинальное сопротивление (англ, resistance) и предельная рассеиваемая мощность (англ, power rating). В высоковольтных цепях также учитывается максимальное рабочее напряжение (англ, maximum working voltage), зависящее от габаритов и конструкции резистора. Допустимое отклонение реального сопротивления от номинала характеризуется таким параметром, как точность (англ, resistance tolerance). Точность распространённых типов резисторов общего назначения обычно имеет значения ±5%, ±10% или ±15%. Выпускаются и прецизионные (англ, precision) серии резисторов с гораздо меньшим разбросом сопротивлений, вплоть до десятых долей процента. Содержание. Предисловие. Глава 1. Общие сведения. Глава 2. Элементная база источников питания. 2.1. Пассивные компоненты. 2.1.1. Резисторы и шунты. 2.1.2. Варисторы и термисторы. 2.1.3. Конденсаторы — основные параметры. 2.1.4. Плёночные конденсаторы. 2.1.5. Электролитические конденсаторы. 2.1.6. Керамические конденсаторы. 2.1.7. Суперконденсаторы или ионисторы. 2.2. Базовые узлы из пассивных компонентов. 2.3. Диоды. 2.3.1. Основные паспортные характеристики диодов. 2.3.2. Диоды Шоттки. 2.3.3. Защитные лавинные диоды. 2.4. Основные типы выпрямителей. 2.5. Тиристоры. 2.5.1. Особенности работы на реактивную нагрузку. 2.5.2. Особенности коммутации. 2.6. Транзисторы в качестве электронных ключей. 2.6.1. Электронный ключ на биполярном транзисторе 2.6.2. Транзисторы с изолированным затвором. 2.6.3. Ключи на транзисторах с изолированным затвором. 2.7. Операционные усилители и ТL431. 2.8. Линейные стабилизаторы напряжения. 2.9. Оптопары. 2.10. Измерение тока в цепи. 2.11. Практические примеры. 2.11.1. Блок питания на гасящем конденсаторе. 2.11.2. Тиристор в качестве реле. 2.11.3. Импульсно-фазовый тиристорный регулятор 2.11.4. Задержка включения реле. Глава 3. Топологии импульсных источников питания. 3.1. ИИП без гальванической развязки. 3.1.1. Понижающий преобразователь и синхронный выпрямитель. 3.1.2. Повышающий преобразователь. 3.1.3. Инвертирующий преобразователь. 3.1.4. Комбинированные преобразователи. 3.1.5. Практический пример преобразователя. 3.1.6. Преобразователи на переключаемых конденсаторах. 3.1.7. Простейшие конденсаторные преобразователи. 3.2. ИИП с трансформаторной развязкой. 3.2.1. Обратноходовой преобразователь. 3.2.2. Прямоходовой преобразователь. 3.2.3. Push-pull преобразователь. 3.2.4. Полумостовой преобразователь. 3.2.4. Мостовой преобразователь. 3.3. Отдельные реализации преобразователей. 3.3.1. Коэффициент мощности и его коррекция. 3.3.2. Резонансный LLC-преобразователь. 3.3.3. Н-мост и управление двигателями. 3.3.4 Источники бесперебойного питания. 3.3.5. Блоки питания АТХ. 3.3.6. Сварочные источники. 3.3.7. Автоколебательные преобразователи. Глава 4. Элементы и цепи защиты и фильтрации. 4.1. Снабберные цепи. 4.2 Фильтрация помех в линии питания. 4.3. Защита от перенапряжений в цепи питания. 4.4. Практический пример сетевого фильтра. 4.5. Защита сигнальных линий. Глава 5. Интегральные микросхемы источников питания. 5.1. Интегральные драйверы затворов. 5.2. Интегральные конверторы напряжения. 5.3. Контроллеры обратноходовых ИИП с интегрированным ключом. 5.4. ШИМ контроллеры однотактных ИИП. 5.5. ШИМ контроллеры двухтактных ИИП. 5.6. Контроллеры PFC. 5.7. Супервайзеры. Глава 6. Практика ремонта. 6.1. Оборудование мастерской. 6.2. Идентификация и проверка компонентов. 6.3. Общие рекомендации. 6.4. Ремонт обратноходовых ИИП. 6.5. Типовые дефекты ИИП других топологий и типов. Приложение 1. О контрафактных компонентах. Приложение 2. Нормативно-правовая база деятельности мастерской. Список литературы и интернет-источников.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать: — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу