Как сделать блок питания для своими руками

Самодельный блок питания для компьютера

Компьютерные блоки питания – это очень точные и функциональные устройства. Они имеют низкую погрешность в питании устройств, входящих в состав персонального компьютера (ПК) – не более 5%. И достаточную мощность – от 250 Вт и выше.

Часто компьютерные БП используют не по назначению:

• Они могут питать сторонние устройства.
• БП изрядно модифицируют (улучшают охлаждение, изменяют выходные напряжения и т.п.) для получения заданного уровня тока.
• Разбирают на запчасти для сборки собственных БП.
• И т.д.

Но самая безумная затея – сделать блок питания ПК своими руками!

• Во-первых, компьютерный БП – это не просто источник нескольких уровней напряжений и тока. Это устройство с обратной связью. Имеется специальный контроллер, отвечающий за управление включением и отключением питания, при особом сигнале БП переходит в дежурный режим и т.д.
• Во-вторых, в домашних условиях сложно достичь правильной компоновки элементов и уместить схему в заданные габариты. А значит, БП с большой вероятностью будет размещён вне системного блока.
• В-третьих, даже имея на руках детальную схему БП, её будет сложно собрать своими руками – высокая плотность элементов повышает риск ошибки, не все детали имеются в доступе (скорее всего часть из них будет снята с тех же самых БП, например, с вышедших из строя).
• В-четвёртых, ошибка в сборке может обойтись очень дорого – стоимость сгоревшей материнской платы, как и большинства подключаемых к БП устройств (процессор, жёсткий диск и т.д.), намного выше стоимости нового БП.

Даже простейший подсчёт затрат времени и денег на закупку компонентов говорит о том, что экономического эффекта от сборки БП для ПК своими руками – нет.

Проще всего приобрести новый БП, скомпоновать несколько (если необходимо увеличить мощность) или модифицировать имеющийся (например, залив его маслом и поместив в специальный корпус для снижения шумности, для понижения температуры в корпусе и т.п. – что актуально для оверлокеров).

Если всё вышеизложенное вас не останавливает, а цель – исследование своих возможностей или детальное изучение БП, то материал ниже – для вас.

Схемы компьютерных БП

Рис. 1. Принципиальная схема БП ПК

Итак, первое, что необходимо усвоить при проектировании собственного БП – на выходе должно быть несколько уровней напряжений:

Комбинация +12 и -12 В может питать цепи напряжением в 24 В.

К примеру, блок питания мощностью 350 Вт обеспечивает следующую силу тока на каналах питания:

+5 В – до 32 А (до 160 Вт);

+12 В – до 16А (до 192 Вт);

Если попытаться измерить показатели напряжения на реальном БП без нагрузки, они могут сильно отличаться от заявленных. Кроме того, некоторые блоки питания способны блокировать напряжение, если нагрузка отключена.

Наиболее простой в сборке можно назвать блоки ATX (старого образца с минимумом микроконтроллеров). Типовая схема выглядит следующим образом.

Рис. 2. Типовая схема блока ATX

Рис. 3. Типовая схема блока ATX

Ядром её служит таймер, выполняющий роль генератора частоты.

Чтобы был понятен принцип работы с напряжением, можно изучить следующую схему.

Рис. 4. Схема принципа работы БП

Она соответствует большинству импульсных источников питания. Переменное напряжение преобразовывается в постоянное, затем генератор импульсов преобразует ток в переменный с высокой частотой. Теперь на базе ВЧ сигнала легко сформировать нужное постоянное напряжение заданного уровня или даже нескольких уровней.

Такой подход позволяет избежать применения тяжёлых и габаритных трансформаторов, но имеет свои нюансы:

• Возможны ВЧ-помехи (поэтому системный блок ПК включают в сеть через сетевой фильтр);
• Для БП опасна работа без нагрузки.

Если упомянутую блок-схему наложить на принципиальную схему БП АТХ, то получится следующее.

Выше обозначены основные блоки (легко соотносятся с блок-схемой, обозначенной выше):

1. Выпрямитель сетевого напряжения

2. Генератор частоты

4. Трансформаторный блок

5. Блок выпрямления тока

Из-за того, что первичное выпрямление сетевого напряжения с диодным мостом и конденсатором в роли простейшего фильтра обеспечивало пульсирующий ток, этот подход был пересмотрен.

Более качественный сигнал формируется с применением активного корректора мощности.

Новые поколения компьютерных БП собираются по следующим схемам.

Рис. 6. Схема БП ПК

Они получаются ещё компактнее и надёжнее предшественников – ATX.

Даже собрав БП своими руками, вы не сможете просто так запитать все необходимые узлы и устройства.

ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, перебрал десятки вариантов. В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её.

Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.1 А — минимум 1.5 А при R6 0.22 Ом. Когда увеличил сопротивление R6 до 1.2 Ом — ток при коротком замыкании получился минимум 0.5 А. Но теперь R6 стал быстро и сильно нагреваться. Тогда задействовал небольшую доработку и получил регулировку тока намного более шире. Примерно от 16 мА до максимума. Также можно сделать от 120 мА если конец резистора R8 перекинуть в базу Т4. Суть в том, что до падения напряжения резистора добавляется падения перехода Б-Э и это дополнительное напряжение позволяет раньше открыть Т5, и как следствие — раньше ограничить ток.

Рекомендуем такой вариант схемы с мультисима. Добавлен резистор (R9 100 Ом) в базу Т5 (Q5) для ограничения тока при крайнем левом положении резистора R8 (470 Ом). Регулирует от 10 мА до максимума.

На базе этого предложения провёл успешные испытания и в итоге получил простой лабораторный БП. Выкладываю фото моего лабораторного блока питания с тремя выходами, где:

• 1-выход 0-22в
• 2-выход 0-22в
• 3-выход +/- 16в

Также помимо платы регулировки выходного напряжения устройство было дополнено платой фильтра питания с блоком предохранителей. Что получилось в итоге — смотрите далее:

Отдельная благодарность за улучшение схемы — Rentern. Сборка, корпус, испытания — aledim.

Форум по обсуждению материала ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Ещё один самодельный стереоусилитель на TDA2030, TDA2050, TDA2040 или LM1875T, с возможностью мостового включения.

Изучение принципа действия и параметров кварцевого генератора, выбор КГ для различных устройств.

Усилитель мощности звука на транзисторах, из радиоконструктора DJ200. Проверка работы схемы.

Сборник из 10 конструкций и схем приставок к цифровым мультиметрам, расширяющих функционал измерительных приборов.

Блоки питания ручной работы

Многие люди, которые обладают познаниями в радиоэлектронике, предпочитают своими руками собирать многие электронные приборы. Особенно часто собирают в домашних условиях различные блоки питания. Для их сборки необходим определенный перечень деталей, а также знание схемы спайки компонентов прибора между собой.

В этой нашей статье мы коснемся того, как сделать самодельный блок питания регулирующего лабораторного типа.

Особенности прибора

Любой радиолюбитель в своей домашней лаборатории не обойдется без регулируемого блока питания. Этот прибор дает возможность выдавать постоянное напряжение в диапазоне 0 до 14 Вольт, а ток нагрузки может доходить до 500mA.

Обратите внимание! Данный тип блока питания обеспечивает хорошую защиту от возможного короткого замыкания, которое может возникнуть на выходе.

Используют регулируемый тип блока питания при проверке или ремонте электроприборов.
Для сборки блока питания для выдачи постоянного напряжения можно использовать разные схемы. Одна из них приведена ниже.

Для сборки прибора для регулирования выходного напряжения можно использовать и другие схемы, которые отыщутся в специализированной литературе по радиотехнике. Особенно богаты на такие схемы старые советские журналы типа «Юный Техник».

Обратите внимание! Схемы блока питания для регулирования выходного напряжения можно несколько модифицировать. Например, можно заменить германиевые детали на кремневые.

Принцип работы

Практически все схемы, по которым можно собирать регулируемые блоки питания для выходного напряжения, содержат простые и легкодоступные детали. Принцип работы прибора состоит в следующем:

• регулируемый блок питания включается в розетку с помощью двухполюсной вилки ХР1;
• в момент включения выключателя SA1 в сеть напряжения 220 В ток подается на первичную обмотку;
• при выключении напряжения ток подается на понижающий трансформатор Т1 (на его первичную обмотку — a);
• трансформатор понижает до 14–17 Вольт сетевое напряжение. Оно снимается с b-обмотки (вторичной, II) этой детали;
• далее оно выпрямляется диодами VD1 —VD4.Эти диоды подключены по мостовой схеме. В результате происходит сглаживание напряжения фильтрующим конденсатором С1. Без этого конденсатора в процессе работы приемника/усилителя через динамик будет слышен фон, создаваемый переменным током;
• конденсатор и диоды VD1 — VD4 вместе образуют выпрямитель. С его входа происходит поступление постоянного напряжения на вход стабилизатора. Это стабилизатор состоит из R1, VD5, VT1; R2, VD6, R3; VT2, VT3, R4;
• стабилитрон VD6 и резистор R2 формируют параметрический стабилизатор. Он стабилизирует на переменном резисторе R3. Этот резистор подключен параллельно стабилитрону. С его помощью устанавливается напряжение на выходе блока питания.

Напряжение равно нулю (относительно эмиттера), когда движок переменного резистора расположен в крайнем нижнем положении, а транзистор VT2 будет закрыт. Если транзистор VT3 закрыт, то сопротивление с него переходит на коллектор-эмиттер и достигает десятков мегаом, а все напряжение на выпрямители падает. В результате на выходе самодельного блока питания не будет наблюдаться напряжение. При открытом состоянии все напряжение поступает на исходник блока питания.
При отсутствии подключения к зажимам ХТ1 и ХТ2 резистор R5 будет имитировать нагрузку для блока питания. Чтобы контролировать выходное напряжение, необходим вольтметр. Его можно составить из добавочного резистора R6 и миллиамперметра.
Примерно таким образом будет работать блок питания, собранный по вышеприведенной схеме своими руками.

Что нужно для сборки

Самым важным моментом в сборке блока питания регулирующего типа являются детали электросхемы. В перечень необходимых материалов входят:

• трансформатор. Можно использовать любой тип, который обеспечивает напряжение на b-обмотке (вторичной) в 14 – 18 Вольт при малой нагрузке (0,4 – 0,6 А);
• диоды VD1 – VD4. Допускается применение диодов, предназначенных для обратного напряжения (как минимум 50 Вольт при нагрузке хотя бы в 0,6 Ампер, но не ниже). При этом диод VD5 лучше брать германиевый с любым буквенным маркером;
• электролитический конденсатор. Подойдет любого типа, но напряжение на него должно быть не менее 25 Вольт;

Обратите внимание! В ситуации, когда не получится найти один конденсатор с емкостью 2200 микрофарад, тогда его можно будет составить из двух деталей по 1000 микрофарад. Также можно составить из четырех деталей, каждый по 500 микрофарад.

Таблица параметров стабилитрона

• постоянные резисторы можно использовать отечественного производства. Их номинал должен быть 5 – 10 кОм;
• радиатор. Можно изготовить самостоятельно из пластины алюминия. Толщина пластины должна составлять 3 – 5см, а размер примерно 60х60мм;
• транзисторы. Также можно использовать любого типа и буквенного индекса;
• стабилитрон. Данную деталь необходимо будет подбирать, так как на рынке имеется довольно большой разброс. При наличии потребности можно составить стабилитрон из двух компонентов;
• миллиамперметр можно использовать стандартный. Например, в данной ситуации подойдут индикаторы от старых магнитофонов и приемников;

Обратите внимание! Если не можете отыскать миллиамперметр, тогда его можно вообще исключить из схемы.

Как видим, для регулирующего блока питания нужны довольно-таки распространенные детали, которые можно легко отыскать на радиорынке или в специализированных магазинах.

Особенности конструкции

Самостоятельно собрать лабораторный блок питания также можно из широко распространенных деталей. Данный прибор работает в достаточно широком диапазоне в плане подводимого переменного напряжения и не требует точных настроек.
Самодельный лабораторный блок питания для своей лаборатории изготовить своими руками достаточно просто, особенно если вы раньше уже держали в руках паяльник и хотя бы немного разбираетесь в принципах работы электрических схем.
С помощью такого самодельного регулирующего прибора, вы сможете:

• заряжать аккумуляторы;
• подключить любую бытовую технику;
• без опаски конструировать любые приборы.

Обратите внимание! Залог успеха в данной ситуации – точное следование схеме подключения и приобретенные качественные детали.

Если у вас нет опыта сборки подобных приборов, то рациональнее начинать от упрощенных и передвигаться к более сложным схемам.
В ситуации, если в схеме вы будете использовать один полупроводниковый диод, тогда в конечном результате вы соберете однополупериодный выпрямитель. Если же вы станете применять мостовую схему для включения или диодную сборку, то разница здесь будет в выходном сигнале. При использовании мостовой схемы пульсация будет меньше. В таком случае собранный блок питания можно будет использовать только тогда, когда нужно провести подключение изделия лишь с одним рабочим напряжением.

Делаем двухполярное питание

Отличительной особенностью двухполярного самодельного блока питания является наличие у него на выходе отрицательного полюса, общего и положительного.
Чтобы собрать такой прибор вам понадобятся:

• трансформатор;
• вторичная обмотка, обладающая средним выводом.

Обратите внимание! В этой ситуации уровень переменного напряжения между крайним и средним должно иметь одинаковое значение. Если такого трансформатора нет в наличии, тогда можно модернизировать любой из доступных моделей, для которых сетевая обмотка подогнана под напряжение 220 В.

Сборка происходит следующим образом:

• снимите вторичную обмотку. Только перед этим необходимо провести замер напряжения, имеющийся на обмотке;
• подсчитайте количество витков. Число витков важно знать для того, чтобы рассчитать их точное количество, нужное для продуцирования 1-го вольта;
• затем разделите на напряжение;
• для двухполярного блока питания, имеющего напряжение 12 Вольт, нужно намотать две однотипных обмотки. Для этого начало одной обмотки следует подсоединить с концом второй. Эту среднюю точку необходимо подключить к общему проводу;
• после этого два вывода трансформатора нужно соединить с диодной сборкой.

Обратите внимание! Отличие данного изделия от однополярного источника заключается в том, что нужно использовать 2-а электролитических конденсатора, которые соединяются последовательно, а срединная точка включается с корпусом механизма.

При этом регулировка напряжения возможна при использовании схемы сборки из одного или двух транзисторов полупроводникового типа. Для этого можно применять стрелочный индикатор, который имеет приемлемый диапазон измерений.
Некоторые радиолюбители в этой ситуации используют модифицированный мультиметр, который своими руками адаптируют под имеющиеся потребности. Его просто следует подключить с помощью пайки в нужное место выключателя.
В результате получившийся блок питания регулирующего типа можно подключать к самым разнообразным электрическим приборам.

Заключение

Для того чтобы собрать своими руками блок питания регулирующего типа важно четко следовать схеме подключения всех его деталей. При этом все необходимые комплектующие элементы являются достаточно доступными и довольно дешевыми. В результате собранный блок станет незаменимой вещью в доме, особенно если вы увлекаетесь радиоэлектроникой и любите собирать или ремонтировать электроприборы своими руками.

Как сделать лабораторный источник питания своими руками

Подборка рекомендаций и ссылок по сборке лабораторного источника питания (ЛБП) своими собственными руками из доступных комплектующих. Вариантов сделать для себя точный блок питания с регулировкой множество — начиная от простых и бюджетных, заканчивая серьезными устройствами с мощной стабилизацией, связью с компьютером и удаленным программированием.

Программируемые и управляемые модули для ЛБП

Простой способ собрать для себя лабораторный источник питания — это взять управляемый модуль-преобразователь со стабилизацией питания. Одни из самых мощных на Алиэкспресс — это модули RD DPS5015 и DPS5020, с выходными токами 15 и 20 Ампер соответственно. Для удаленного управления выбирайте версии «С» — communication для работы через USB/Bluetooth/Wi-Fi. Модули RD DPH5005 имеют встроенный Buck Boost конвертер для повышения напряжения (можно питать 12/24 вольта и получить на выходе, 30-40-50В. Один из самых продвинутых программируемых преобразователей питания — это модель RD 6006 (подробный обзор). Предыдущий список модулей с интересными вариантами.

Компактные преобразователи питания

Не всегда нужны громоздкие источники и приборы, но достаточно бывает компактного преобразователя для подключения и быстрого теста самоделок. На выбор могу предложить несколько вариантов. Например, простой карманный источник питания, который работает от USB зарядки или павербанка — DP3A, с поддержкой быстрой зарядки QC3.0 и возможностью выставить нужный ток или напряжение со стабилизацией до 15W. Подробный обзор DP3A по ссылке. Чуть мощнее и в отдельном корпусе под блочный монтаж — преобразователь 32В/4А с встроенными защитами (OVP/OСР/ОРР) и стабилизацией тока и напряжения CC/CV, а также возможностью поднять выходное напряжение (Buck Boost). Еще один полезный для домашних самоделок источник — простой блок питания наподобие ноутбучного, но со встроенным показометром и регулировкой. Заявлена стабилизация напряжения мощность до 72W (максимум 3А на выходе).

Стационарные источники питания все-в-одном

Для стационарной работы я бы рекомендовал иметь дома хотя бы один мощный источник типа KORAD. Цифры в названии подобных ЛБП обычно показывают максимальные режимы питания: 30/60 Вольт и 5/10 Ампер. То есть KORAD KA3005 — это 30В/5А, модели 6005 стабилизирует большее выходное напряжение, а типа 3010 — больший ток (до 10 А). Плюс подобных источников — встроенный сетевой преобразователь на 220В.

Модули сетевого питания для сборки ЛБП

Для питания управляемых модулей нужен сетевой преобразователь. Я бы не рекомендовал брать дешевые «народные» платы питания, а предложил бы посмотреть в сторону корпусных БП. В таких уже продумано охлаждение и монтаж, присутствует некоторая регулировка выхода. На выбор предлагаются источники с выходным напряжением на 5V, 12V, 24V, 36V, 48V, 60V и мощностью до 400 Вт. Конечно, можно использовать и компьютерные источники питания АТХ (с выходом 12В и преобразователем типа DPH5005, или с переделкой для повышения выходного напряжения), и другие от старой аппаратуры.

Таким образом, можно на базе готовых модулей и источников тока создать свой удобный и точный блок лабораторного питания. За основу можно взять как старую технику, так и полностью готовые комплектующие с Алиэкспресс и радиомагазинов. Цены варьируются от $5 за простой преобразователь с экраном и стабилизацией, и до $100 за мощное устройство. Из полезных функций — наличие Buck Boost конвертера, который помогает повышать напряжение при недостатке входного, функция заряда аккумуляторов (с наличием встроенной защиты и счетчиков емкости), функция стабилизации тока, функции удаленного управления.