Leistungsstarkes Schaltnetzteil für 5V-Stromkreise. DIY-Schaltung und analoge Stromversorgung. Video über die Herstellung eines einfachen Impulsstromversorgungsgeräts

Einfaches DIY-Schaltnetzteil

Hallo zusammen! Irgendwie wollte ich einen Verstärker auf Basis des TDA7294 bauen. Und ein Freund verkaufte den Koffer für ein paar Cent. So schwarz, so schön, und darin befand sich einst ein Satellitenempfänger aus den 1995er Jahren. Und wie es der Zufall wollte, passte der TS-180 nicht, er war in der Höhe buchstäblich 5 mm zu kurz. Ich fing an, nach dem Ringkerntransformator zu suchen. Aber ich habe den Preis gesehen und irgendwie wollte ich sofort nicht. Und dann fiel mir das Netzteil des Computers ins Auge, ich dachte darüber nach, es neu zu spulen, aber es gab wieder viele Anpassungen, aktuelle Schutzvorrichtungen, brrrr. Ich fing an, Schaltkreise von Schaltnetzteilen zu googeln, eine große Platine, viele Teile, ich war zu faul, um überhaupt etwas zu tun. Aber zufällig habe ich im Forum ein Thema über die Neugestaltung elektronischer Tashibra-Transformatoren gefunden. Ich habe es so gelesen, es scheint nichts Kompliziertes zu sein.

Am nächsten Tag ging ein Hausbesitzer los und kaufte ein paar Versuchspersonen. Eine davon kostet 40 UAH.

Das oberste ist BUKO.
Unten ist eine Kopie von Tashibra, nur der Name hat sich geändert.
Sie unterscheiden sich geringfügig voneinander. Tashibra beispielsweise hat 5 Windungen in der Sekundärwicklung und BUKO hat 8 Windungen. Letzteres verfügt über eine etwas größere Platine mit Löchern für die Installation weiterer Platinen. Einzelheiten.
Die Finalisierung beider Blöcke ist jedoch identisch!
Bei Änderungen ist äußerste Vorsicht geboten, Weil An den Transistoren liegt Netzspannung an.
Und wenn Sie versehentlich den Ausgang kurzschließen und die Transistoren ein Silvesterfeuerwerk machen, ist das nicht meine Schuld, Sie tun alles auf eigene Gefahr und Gefahr!

Schauen wir uns das Diagramm an:

Alle Blöcke von 50 bis 150 Watt sind identisch und unterscheiden sich lediglich in der Leistung der Teile.
Was ist die Verbesserung?
1) Nach der Netzwerkdiodenbrücke muss Elektrolyt hinzugefügt werden. Je mehr desto besser. Ich habe 100 uF bei 400 Volt eingestellt.
2) Es ist notwendig, die Stromrückführung auf Spannungsrückführung umzustellen. Wofür? Und dann, dass das Netzteil nur mit Last startet und ohne Last nicht startet.
3) Wickeln Sie den Transformator zurück (falls erforderlich).
4) Installieren Sie am Ausgang eine Diodenbrücke (z. B. KD213, importierte Schottks sind willkommen) und einen Kondensator.

Stromrückkopplungsspule im blauen Kreis. Es ist notwendig, ein Ende davon abzulöten und auf der Platine zu befestigen. Hast du einen Kurzschluss auf der Platine gemacht? Also lasst uns weitermachen!
Dann nehmen wir ein Stück Twisted-Pair-Kabel zum Leistungstransformator und wickeln es um 2 Windungen und zum Kommunikationstransformator wickeln wir es um 3 Windungen. Wir löten die Enden an einen 2,4-2,7 Ohm 5-10W Widerstand. Wir schließen eine Glühbirne an den Ausgang und IMMER eine 150-Watt-Glühbirne an die Unterbrechung im Netzwerkkabel an. Wir schalten es ein – die Glühbirne leuchtet nicht, entfernen es, schalten es wieder ein und sehen, dass die Glühbirne am Ausgang aufleuchtet. Und wenn es nicht aufleuchtet, müssen Sie das Kabel von der anderen Seite in den Kommunikationstransformator verlegen. Das Licht ging an, jetzt schalten Sie es aus. ABER bevor Sie etwas unternehmen, entladen Sie unbedingt den Netzkondensator mit einem 470-Ohm-Widerstand!!
Ich habe ein Netzteil für Stereo-ULF auf einem TDA7294 zusammengebaut. Dementsprechend muss ich es auf eine Spannung von 2X30 Volt zurückspulen.
Der Transformator hat 5 Windungen. 12 V/5 Vit. = 2,8 Vit/Volt.
30V/2,8V=11 Umdrehungen. Das heißt, wir müssen 2 Spulen mit jeweils 11 Windungen wickeln.
Wir löten den Transformator von der Platine ab, entfernen 2 Windungen von der Trance und wickeln die Sekundärwicklung entsprechend auf. Dann habe ich die Spulen mit normalem Litzendraht umwickelt. Sofort eine Spule, dann die zweite. Und wir verbinden die Anfänge der Wicklungen oder Enden und erhalten den Mittelabgriff.
Das heißt, auf diese Weise können wir die Spule auf die erforderliche Spannung wickeln!
Die Frequenz des Netzteils mit Spannungsrückkopplung beträgt 30 kHz.
Dann habe ich eine Diodenbrücke aus KD213 zusammengebaut, eingebaute Elektrolyte und brauche unbedingt Keramik!!!
Wie man die Spulen anschließt und welche Variationsmöglichkeiten es gibt, können Sie der Grafik aus dem nebenstehenden Artikel entnehmen.

Erinnern- wenn der Ausgang des Netzteils geschlossen ist, leuchtet es! Ich habe es selbst einmal verbrannt. Die Dioden, Transistoren und Widerstände im Sockel sind durchgebrannt! Ich habe sie ausgetauscht und das Netzteil funktioniert einwandfrei! Nun ein paar Fotos des fertigen Netzteils für ULF.

Funkamateure ziehen es vor, viele elektronische Geräte selbst herzustellen. Dies bietet viele Vorteile, sowohl hinsichtlich der Kostenersparnis als auch der Gewährleistung der Qualität des montierten Produkts.
Sehr oft bevorzugen Funkamateure die Herstellung eines Netzteils (PSU), da ein solches Gerät die Basis eines Heimlabors ist.

Im heutigen Artikel werden wir über ein solches Netzteil als geregeltes Schaltnetzteil sprechen. Viele Handwerker machen es mit ihren eigenen Händen.

Geräteinformation

Im Leben kommt es sehr oft vor, dass man ein Gerät wie ein Netzteil benötigt. Dieses Produkt kann viele Elektrogeräte mit Strom versorgen. Natürlich können Sie in einer solchen Situation verschiedene Analoga verwenden, beispielsweise Autobatterien. Sie haben jedoch einen großen Nachteil: Sie liefern eine konstante Spannung von 12 V. Und diese reicht nicht aus, um normale Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen.
Eine hervorragende Lösung in solchen Situationen wäre die Verwendung eines Impulsstromwandlers (geregelte Stromversorgung). Die Besonderheit eines solchen Geräts ist die Fähigkeit, die vorhandene Spannung, beispielsweise 12 V, in die von uns benötigte Spannung umzuwandeln – 220 V.
Möglich wurde dies durch ein spezielles Wirkprinzip. Es besteht darin, die im Netz verfügbare Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz in eine entsprechende Rechteckspannung umzuwandeln. Anschließend wird die Spannung auf den erforderlichen Wert transformiert, gleichgerichtet und gefiltert. Das Betriebsdiagramm eines solchen Geräts ist wie folgt.

Das Netzteil verfügt über eine erhöhte Leistung (dank des Transistors) und kann gleichzeitig als Schalter und Impulstransformator fungieren und die aktuelle Spannung umwandeln.
Beachten Sie! Der Wirkungsgrad des Netzteils (geregelter Typ) wird durch den Frequenzanstiegseingang erhöht. Seine Vergrößerung ermöglicht es, das Gewicht und die Größe des im Produkt verwendeten Stahlkerns deutlich zu reduzieren.
Es gibt zwei Arten von Schaltnetzteilen:

• von außen gesteuert. Dieses Netzteil wird in den meisten Elektrogeräten verwendet;
• Impulsselbstgeneratoren.

Fabrikmodell

Der Montageplan für jeden Netzteiltyp ist unterschiedlich.
Gleichzeitig können produzierte Serienmodelle unterschiedliche Leistungswerte und Abmessungen aufweisen. Es hängt alles von den Besonderheiten ihrer Verwendung ab.

Fabrikgeräte dieser Art arbeiten im Frequenzbereich von 18 bis 50 kHz. Auf Wunsch kann ein solches Modell aber auch mit eigenen Händen hergestellt werden. Einige Elektronik-Bastler können sogar ein altes Netzteil umfunktionieren, um neuen Anforderungen gerecht zu werden. Für Anfänger gibt es ein einfaches Schema, mit dem auch völlig unerfahrene Personen damit zurechtkommen. Eine solche Modifikation wird dem gekauften Modell in Qualität und technischen Parametern in nichts nachstehen.

Wo werden sie verwendet?

Der Einsatzbereich eines geregelten Schaltnetzteils erweitert sich jedes Jahr. Dies ist auf das Aufkommen immer neuer Geräte und neuer Bereiche menschlicher Tätigkeit zurückzuführen.
Schaltnetzteile werden in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Bereitstellung von Energie für alle Arten von Elektrogeräten (Computerausrüstung und Haushaltsgeräte);
• unterbrechungsfreie Stromversorgung für Ladegeräte für Batterien;
• Bereitstellung von Strom für Niederspannungsbeleuchtungssysteme. Zu diesen Beleuchtungsarten gehört der Einsatz von LED-Streifen.

Deckenbeleuchtung

In all diesen Situationen funktioniert ein selbstmontiertes Gerät nicht schlechter als Fabrikmodelle. Gleichzeitig können Sie es vielseitiger gestalten. Ein einfaches DIY-Netzteil wird zu einem unverzichtbaren Bestandteil Ihres Heimlabors.

Vorteile und Nachteile

Transformator

Das schaltgeregelte Netzteil bietet folgende Vorteile:

• Leicht. Dies liegt daran, dass ein kleinerer Transformator benötigt wird;
• komfortableres Design des Konverters;
• das Vorhandensein eines Filters für die Ausgangsspannung, der ebenfalls kleine Abmessungen hat;
• der höchste Wirkungsgrad, der bis zu 90-98 % erreichen kann. Dadurch hat dieser Gerätetyp einen minimalen Energieverlust;
• der Grad der Zuverlässigkeit von Stabilisatoren ist um eine Größenordnung höher;
• erweiterter Frequenzbereich. Dieser Parameter gilt auch für die Spannung. Typischerweise sind solche Funktionen in teuren Lineareinheiten zu finden;
• Massenproduktion von Komponenten und damit erschwingliche Kosten für die Montage der Einheit.

Darüber hinaus kann dieser Gerätetyp mehrere Schutzgrade aufweisen gegen:

• Stromausfälle;
• Spannungsabfälle;
• fehlende Ausgangslast;
• Kurzschluss.

Doch neben den Vorteilen hat dieses Produkt auch Nachteile:

• Die Reparatur eines solchen Geräts ist etwas kompliziert. Dies liegt daran, dass die Stromversorgungselemente ohne galvanische Trennung arbeiten;
• Es kann zu hochfrequenten Störungen kommen.
• erhöhte Störempfindlichkeit.

Es gibt auch eine Begrenzung der Mindestleistung, bei der das Netzteil zu arbeiten beginnt. Die Schaltkreise, mit denen Sie das Produkt selbst zusammenbauen, können eine erhebliche Menge Strom verbrauchen.

Komplexe Schaltung

Außerdem erfordert die Montageschaltung möglicherweise eine bipolare Stromversorgung. Zur Versorgung leistungsstärkerer elektrischer Anlagen sollte ein separates Netzteil mit der erforderlichen Polzahl und Leistung verwendet werden. Gleichzeitig müssen auch spezifische Indikatoren für die Spannung ermittelt werden. Um es selbst zusammenzubauen, benötigen Sie als Amateur daher einen Schaltplan eines einfachen unipolaren Geräts mit geringem Stromverbrauch.

Montage

Viele Funkamateure verwenden andere Modelle alter Konverter, um ein geregeltes Schaltnetzteil zu erstellen. Für diese Zwecke eignet sich beispielsweise ein Computer-Netzteil perfekt. Hier benötigen Sie nur ein Drittel seines Stromkreises.
Die Assembly sieht wie der folgende Algorithmus aus:

• wir entfernen die Schaltung vom alten Konverter;
• der Teil, der zum Transformator geht, sollte herausgeschnitten werden;

Ungefähre Ansicht des Diagramms

• Als nächstes sollten Transistoren aus dem Block entfernt werden, um das vom Hochfrequenzgenerator kommende Signal zu verstärken;
• Um einen Generator herzustellen, können Sie die einfachsten Schaltkreise verwenden.
• Wenn sich ein Transformator nicht zerlegen lässt, können Sie einen Kern mit einem Innenquerschnitt des Stabes von 25 bis 30 mm2 verwenden. Für die Primärwicklung verwenden wir 40 Windungen und für die Sekundärwicklung 2x8 Windungen;

Beachten Sie! Um das Eindringen hochfrequenter Fremdgeräusche zu vermeiden, sollte der Transformator mit Lack gefüllt werden.

• Wir nehmen auch den Trenntransformator von der Computereinheit. Es kann auf jeden kleinen Kern gewickelt werden. Wir verwenden hierfür einen dünnen Draht;
• Zur Kühlung installieren wir einen Ventilator. Es schaltet sich ein, wenn der Strom 1,5 A erreicht. Bei niedrigeren Werten reicht die natürliche Kühlung aus. Um den Lüfter einzuschalten, installieren Sie den Widerstand R20.

Alle Teile müssen auf der Leiterplatte montiert werden.

Danach müssen Sie alle Teile ablöten und in das Gehäuse einbauen. Jetzt müssen nur noch das Voltmeter und das Amperemeter installiert werden. Als Ergebnis erhalten Sie ein einfaches Schaltnetzteil mit der Möglichkeit, die Spannung zu regulieren.

Bereite Stromversorgung

Dadurch liegt die Gerätespannung zwischen 2 V und der Spannung an der Sekundärwicklung.
Sie können ein geregeltes Schaltnetzteil mit verschiedenen Schaltkreisen herstellen. In diesem Fall müssen Sie sich genau an das gewählte Diagramm halten und alle Komponenten korrekt auf die Platine löten. Aus hochwertigen Teilen stellen Sie mit Ihren eigenen Händen die notwendige Stromversorgung her und können diese in den unterschiedlichsten Bereichen einsetzen, indem Sie Haushalts- und Computergeräte daran anschließen.

Selbstgebaute einstellbare Transistornetzteile: Montage, praktische Anwendung

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In diesem Artikel werden wir zusammen mit Roman (Autor des YouTube-Kanals „Open Frime TV“) ein universelles Netzteil auf dem IR2153-Chip zusammenbauen. Dies ist eine Art „Frankenstein“, der die besten Qualitäten aus verschiedenen Schemata enthält.

Das Internet ist voll von Stromversorgungsschaltungen, die auf dem IR2153-Chip basieren. Jeder von ihnen hat einige positive Eigenschaften, aber der Autor ist noch nicht auf ein universelles Schema gestoßen. Daher wurde beschlossen, ein solches Diagramm zu erstellen und Ihnen zu zeigen. Ich denke, wir können direkt damit beginnen. Also, lasst es uns herausfinden.

Das erste, was ins Auge fällt, ist die Verwendung von zwei Hochspannungskondensatoren anstelle eines 400-V-Kondensators. Damit schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe. Diese Kondensatoren können aus alten Computer-Netzteilen bezogen werden, ohne dafür Geld auszugeben. Der Autor hat speziell mehrere Löcher in die Platine für Kondensatoren unterschiedlicher Größe gebohrt.

Wenn das Gerät nicht verfügbar ist, sind die Preise für ein Paar solcher Kondensatoren niedriger als für einen Hochspannungskondensator. Die Kapazität der Kondensatoren ist gleich und sollte 1 µF pro 1 W Ausgangsleistung betragen. Das bedeutet, dass Sie für eine Ausgangsleistung von 300 W ein Paar Kondensatoren mit jeweils 330 uF benötigen.

Wenn wir diese Topologie verwenden, ist außerdem kein zweiter Entkopplungskondensator erforderlich, was uns Platz spart. Und das ist noch nicht alles. Die Spannung des Entkopplungskondensators sollte nicht mehr 600 V, sondern nur noch 250 V betragen. Jetzt können Sie die Größen der Kondensatoren für 250 V und 600 V sehen.

Das nächste Merkmal der Schaltung ist die Stromversorgung für IR2153. Jeder, der darauf Blöcke baute, erlebte eine unrealistische Erwärmung der Versorgungswiderstände.

Selbst wenn man sie während der Pause anzieht, wird viel Wärme freigesetzt. Es wurde sofort eine geniale Lösung angewendet, bei der ein Kondensator anstelle eines Widerstands verwendet wurde, und dies führt dazu, dass es aufgrund der Stromversorgung nicht zu einer Erwärmung des Elements kommt.

Der Autor dieses hausgemachten Produkts sah diese Lösung von Yuri, dem Autor des YouTube-Kanals „Red Shade“. Die Platine ist auch mit einem Schutz ausgestattet, die ursprüngliche Version der Schaltung hatte diesen jedoch nicht.

Nach Tests auf dem Steckbrett stellte sich jedoch heraus, dass zu wenig Platz für die Installation des Transformators vorhanden war und daher der Stromkreis um 1 cm vergrößert werden musste, wodurch zusätzlicher Platz geschaffen wurde, für den der Autor einen Schutz installierte. Wenn es nicht benötigt wird, können Sie anstelle des Shunts einfach Jumper installieren und die rot markierten Komponenten nicht installieren.

Der Schutzstrom wird über diesen Trimmwiderstand geregelt:

Die Werte des Shunt-Widerstands variieren je nach maximaler Ausgangsleistung. Je mehr Leistung, desto weniger Widerstand ist erforderlich. Beispielsweise werden für Leistungen unter 150 W Widerstände mit 0,3 Ohm benötigt. Bei einer Leistung von 300 W werden Widerstände mit 0,2 Ohm benötigt, ab 500 W verbauen wir Widerstände mit einem Widerstand von 0,1 Ohm.

Dieses Gerät sollte nicht mit einer Leistung von mehr als 600 W montiert werden, und Sie müssen auch ein paar Worte zur Funktionsweise des Schutzes sagen. Sie hat hier Schluckauf. Die Startfrequenz beträgt 50 Hz. Dies geschieht, weil der Strom von einer Lichtmaschine bezogen wird und daher die Verriegelung auf die Netzfrequenz zurückgesetzt wird.

Wenn Sie eine Snap-On-Option benötigen, muss in diesem Fall die Stromversorgung für die IR2153-Mikroschaltung konstant bzw. über Hochspannungskondensatoren erfolgen. Die Ausgangsspannung dieser Schaltung wird einem Vollweggleichrichter entnommen.

Die Hauptdiode ist eine Schottky-Diode im TO-247-Gehäuse; Sie wählen den Strom für Ihren Transformator.

Wenn Sie kein großes Gehäuse nehmen möchten, können Sie es im Layout-Programm einfach auf TO-220 umstellen. Am Ausgang befindet sich ein 1000 µF-Kondensator, er reicht für beliebige Ströme aus, da bei hohen Frequenzen die Kapazität kleiner eingestellt werden kann als bei einem 50-Hz-Gleichrichter.

Es ist auch notwendig, Hilfselemente wie Überspannungsschutzelemente im Transformatorkabelbaum zu beachten;

Glättungskondensatoren;

sowie einen Y-Kondensator zwischen der High- und Low-Side-Masse, der das Rauschen an der Ausgangswicklung des Netzteils dämpft.

Auf YouTube gibt es ein hervorragendes Video zu diesen Kondensatoren (der Autor hat den Link in der Beschreibung unter seinem Video angehängt (QUELLEN-Link am Ende des Artikels)).

Sie können den Frequenzeinstellungsteil der Schaltung nicht überspringen.

Dies ist ein 1-nF-Kondensator. Der Autor empfiehlt nicht, seinen Wert zu ändern. Er hat jedoch einen Abstimmwiderstand für den Antriebsteil installiert. Dafür gab es Gründe. Die erste davon ist die genaue Auswahl des gewünschten Widerstands und die zweite eine leichte Anpassung der Ausgangsspannung über die Frequenz. Nun ein kleines Beispiel: Nehmen wir an, Sie bauen einen Transformator und stellen fest, dass bei einer Frequenz von 50 kHz die Ausgangsspannung 26 V beträgt, Sie jedoch 24 V benötigen. Durch Ändern der Frequenz können Sie einen Wert finden, bei dem der Ausgang die erforderlichen 24 V hat. Bei der Installation dieses Widerstands verwenden wir ein Multimeter. Wir klemmen die Kontakte in Krokodile und drehen den Widerstandsgriff, um den gewünschten Widerstand zu erreichen.

Jetzt sehen Sie 2 Prototypenplatinen, auf denen Tests durchgeführt wurden. Sie sind sich sehr ähnlich, das Schutzbrett ist jedoch etwas größer.

Der Autor hat die Steckbretter hergestellt, um die Produktion dieses Bretts beruhigt in China in Auftrag geben zu können. In der Beschreibung unter dem Originalvideo des Autors finden Sie ein Archiv mit dieser Platine, dieser Schaltung und diesem Siegel. In zwei Schals gibt es sowohl die erste als auch die zweite Option, sodass Sie dieses Projekt herunterladen und wiederholen können.

Nach der Bestellung wartete der Autor ungeduldig auf die Zahlung, und nun sind sie bereits eingetroffen. Wir öffnen das Paket, die Boards sind recht gut verpackt – da kann man sich nicht beschweren. Wir prüfen sie visuell, alles scheint in Ordnung zu sein und beginnen sofort mit dem Löten der Platine.

Und jetzt ist sie bereit. Es sieht alles so aus. Lassen Sie uns nun kurz die Hauptelemente durchgehen, die zuvor nicht erwähnt wurden. Das sind zunächst einmal Sicherungen. Es gibt zwei davon, auf der hohen und der niedrigen Seite. Der Autor hat diese runden Exemplare verwendet, da ihre Größe sehr bescheiden ist.

Als nächstes sehen wir die Filterkondensatoren.

Sie können aus einem alten Computer-Netzteil bezogen werden. Der Autor hat die Drossel auf einen T-9052-Ring gewickelt, 10 Windungen mit 0,8 mm Draht, 2 Adern, aber Sie können eine Drossel aus demselben Computer-Netzteil verwenden.
Diodenbrücke - beliebig, mit einem Strom von mindestens 10 A.

Auf der Platine befinden sich außerdem zwei Widerstände zum Entladen der Kapazität, einer auf der High-Side und der andere auf der Low-Side.

Schaltnetzteile werden von Funkamateuren häufig in selbstgebauter Ausführung verwendet. Bei relativ kleinen Abmessungen können sie eine hohe Ausgangsleistung liefern. Durch den Einsatz einer Impulsschaltung war es möglich, Ausgangsleistungen von mehreren hundert bis mehreren tausend Watt zu erreichen. Darüber hinaus sind die Abmessungen des Impulstransformators selbst nicht größer als eine Streichholzschachtel.

Schaltnetzteile – Funktionsprinzip und Merkmale

Das Hauptmerkmal gepulster Netzteile ist ihre erhöhte Betriebsfrequenz, die hundertmal höher ist als die Netzfrequenz von 50 Hz. Bei hohen Frequenzen kann mit einer minimalen Windungszahl in den Wicklungen eine hohe Spannung erreicht werden. Um beispielsweise 12 Volt Ausgangsspannung bei einem Strom von 1 Ampere zu erhalten (im Fall eines Netztransformators), müssen Sie 5 Drahtwindungen mit einem Querschnitt von ca. 0,6–0,7 mm wickeln.

Wenn wir von einem Impulstransformator sprechen, dessen Hauptstromkreis mit einer Frequenz von 65 kHz arbeitet, reicht es aus, nur 3 Windungen mit einem Draht von 0,25–0,3 mm zu wickeln, um 12 Volt bei einem Strom von 1A zu erhalten. Aus diesem Grund verwenden viele Elektronikhersteller ein Schaltnetzteil.

Trotz der Tatsache, dass solche Geräte viel billiger und kompakter sind, eine hohe Leistung und ein geringes Gewicht haben, verfügen sie über eine elektronische Befüllung und sind daher im Vergleich zu einem Netzwerktransformator weniger zuverlässig. Ihre Unzuverlässigkeit lässt sich ganz einfach beweisen: Nehmen Sie ein beliebiges Schaltnetzteil ohne Schutz und schließen Sie die Ausgangsklemmen kurz. Im besten Fall fällt das Gerät aus, im schlimmsten Fall explodiert es und keine Sicherung kann das Gerät retten.

Die Praxis zeigt, dass die Sicherung in einem Schaltnetzteil als letztes durchbrennt, zuerst fliegen die Leistungsschalter und der Hauptoszillator heraus, dann nacheinander alle Teile der Schaltung.

Schaltnetzteile verfügen sowohl am Eingang als auch am Ausgang über eine Reihe von Schutzfunktionen, die jedoch nicht immer sparen. Um den Stromstoß beim Starten der Schaltung zu begrenzen, verwenden fast alle SMPS mit einer Leistung von mehr als 50 Watt einen Thermistor, der sich am Eingang der Schaltungen befindet.

Schauen wir uns nun die TOP 3 der besten Schaltnetzteile an, die Sie selbst zusammenbauen können.

Einfaches DIY-Schaltnetzteil

Schauen wir uns an, wie man das einfachste Miniatur-Schaltnetzteil herstellt. Jeder unerfahrene Funkamateur kann ein Gerät nach dem vorgestellten Schema erstellen. Es ist nicht nur kompakt, sondern funktioniert auch in einem weiten Versorgungsspannungsbereich.

Ein selbstgebautes Schaltnetzteil hat eine relativ geringe Leistung von nur 2 Watt, ist aber im wahrsten Sinne des Wortes unzerstörbar und hat auch vor längeren Kurzschlüssen keine Angst.

Schaltplan eines einfachen Schaltnetzteils

Das Netzteil ist ein stromsparendes Schaltnetzteil vom Typ Selbstoszillator, das aus nur einem Transistor besteht. Der Autogenerator wird über einen Strombegrenzungswiderstand R1 und einen Einweggleichrichter in Form einer Diode VD1 aus dem Netzwerk gespeist.

Transformator eines einfachen Schaltnetzteils

Ein Impulstransformator hat drei Wicklungen, eine Kollektor- oder Primärwicklung, eine Basiswicklung und eine Sekundärwicklung.

Ein wichtiger Punkt ist die Wicklung des Transformators – sowohl die Leiterplatte als auch das Diagramm zeigen den Beginn der Wicklungen an, sodass es keine Probleme geben sollte. Die Anzahl der Windungen der Wicklungen haben wir von einem Transformator zum Laden von Mobiltelefonen übernommen, da der Schaltplan fast gleich ist, ist die Anzahl der Wicklungen gleich.

Zuerst wickeln wir die Primärwicklung, die aus 200 Windungen besteht, der Drahtquerschnitt beträgt 0,08 bis 0,1 mm. Dann legen wir eine Isolierung an und wickeln mit demselben Draht die Basiswicklung auf, die 5 bis 10 Windungen enthält.

Oben wickeln wir die Ausgangswicklung auf, die Anzahl der Windungen hängt davon ab, welche Spannung benötigt wird. Im Durchschnitt beträgt sie etwa 1 Volt pro Umdrehung.

Video zum Testen dieses Netzteils:

Stabilisiertes Schaltnetzteil zum Selbermachen am SG3525

Sehen wir uns Schritt für Schritt an, wie man mit dem SG3525-Chip eine stabilisierte Stromversorgung herstellt. Lassen Sie uns gleich über die Vorteile dieses Schemas sprechen. Das erste und wichtigste ist die Stabilisierung der Ausgangsspannung. Außerdem gibt es einen Sanftanlauf, einen Kurzschlussschutz und eine Selbstaufzeichnung.

Schauen wir uns zunächst das Gerätediagramm an.

Anfänger werden sofort auf 2 Transformatoren achten. Im Stromkreis dient einer davon der Stromversorgung und der zweite der galvanischen Trennung.

Denken Sie nicht, dass das Schema dadurch komplizierter wird. Im Gegenteil: Alles wird einfacher, sicherer und günstiger. Wenn Sie beispielsweise einen Treiber am Ausgang einer Mikroschaltung installieren, benötigt dieser einen Kabelbaum.

Schauen wir weiter. Diese Schaltung implementiert Mikrostart und Selbstversorgung.

Dies ist eine sehr produktive Lösung, die eine Standby-Stromversorgung überflüssig macht. Tatsächlich ist es keine sehr gute Idee, ein Netzteil für ein Netzteil herzustellen, aber diese Lösung ist einfach ideal.

Alles funktioniert wie folgt: Der Kondensator wird mit einer konstanten Spannung aufgeladen und wenn seine Spannung einen bestimmten Wert überschreitet, öffnet dieser Block und entlädt den Kondensator an den Stromkreis.

Seine Energie reicht völlig aus, um die Mikroschaltung zu starten, und sobald sie startet, beginnt die Spannung von der Sekundärwicklung, die Mikroschaltung selbst mit Strom zu versorgen. Sie müssen diesen Ausgangswiderstand auch zum Mikrostart hinzufügen; er dient als Last.

Ohne diesen Widerstand startet das Gerät nicht. Dieser Widerstand ist für jede Spannung unterschiedlich und muss auf der Grundlage von Überlegungen berechnet werden, sodass bei der Nennausgangsspannung 1 W Verlustleistung an ihm verloren geht.

Wir berechnen den Widerstandswert des Widerstands:

R = U zum Quadrat/P
R = 24 zum Quadrat/1
R = 576/1 = 560 Ohm.

Auf dem Diagramm ist auch ein Sanftanlauf zu sehen. Die Umsetzung erfolgt mit diesem Kondensator.

Und ein Stromschutz, der im Falle eines Kurzschlusses beginnt, die PWM-Breite zu verringern.

Die Frequenz dieser Stromversorgung wird mithilfe dieses Widerstands und Steckers geändert.

Kommen wir nun zum Wichtigsten – der Stabilisierung der Ausgangsspannung. Diese Elemente sind dafür verantwortlich:

Wie man sieht, sind hier 2 Zenerdioden verbaut. Mit ihrer Hilfe können Sie jede Ausgangsspannung erhalten.

Berechnung der Spannungsstabilisierung:

U out = 2 + U stab1 + U stab2
U aus = 2 + 11 + 11 = 24V
Möglicher Fehler +- 0,5 V.

Damit die Stabilisierung ordnungsgemäß funktioniert, ist eine Spannungsreserve im Transformator erforderlich. Andernfalls kann die Mikroschaltung bei sinkender Eingangsspannung einfach nicht die erforderliche Spannung erzeugen. Daher sollten Sie bei der Berechnung eines Transformators auf diese Schaltfläche klicken und das Programm fügt Ihnen automatisch Spannung an der Sekundärwicklung als Reserve hinzu.

Jetzt können wir uns der Leiterplatte zuwenden. Wie Sie sehen, ist hier alles recht kompakt. Wir sehen auch einen Platz für den Transformator, es ist ein Ringkerntransformator. Es kann problemlos durch ein W-förmiges ersetzt werden.

Der Optokoppler und die Zenerdioden befinden sich in der Nähe der Mikroschaltung und nicht am Ausgang.

Nun, auf dem Weg nach draußen gab es keinen Platz, wo man sie unterbringen konnte. Wenn es Ihnen nicht gefällt, erstellen Sie Ihr eigenes PCB-Layout.

Sie fragen sich vielleicht: Warum nicht die Gebühr erhöhen und alles normalisieren? Die Antwort lautet wie folgt: Dies geschah, um die Bestellung der Platte in der Produktion günstiger zu machen, da die Platten größer als 100 Quadratmeter sind. mm sind viel teurer.

Nun ist es an der Zeit, die Schaltung zusammenzubauen. Hier ist alles Standard. Wir löten problemlos. Wir wickeln den Transformator auf und installieren ihn.

Überprüfen Sie die Ausgangsspannung. Wenn es vorhanden ist, können Sie es bereits mit dem Netzwerk verbinden.

Überprüfen wir zunächst die Ausgangsspannung. Wie man sieht, ist das Gerät für eine Spannung von 24V ausgelegt, aufgrund der Streuung der Zenerdioden ist diese jedoch etwas geringer ausgefallen.

Dieser Fehler ist nicht kritisch.

Schauen wir uns nun das Wichtigste an: die Stabilisierung. Nehmen Sie dazu eine 24-V-Lampe mit einer Leistung von 100 W und schließen Sie diese an die Last an.

Wie man sieht, brach die Spannung nicht ein und der Block hielt problemlos stand. Sie können es noch mehr laden.

Video zu diesem Schaltnetzteil:

Wir haben die TOP 3 der besten Schaltnetzteile überprüft. Auf dieser Grundlage können Sie ein einfaches Netzteil zusammenstellen, Geräte auf TL494 und SG3525. Schritt-für-Schritt-Fotos und Videos helfen Ihnen, alle Installationsprobleme zu verstehen.

Aber nicht einer, sondern vier auf einmal. In diesem Material werden Ihnen mehrere Schaltkreise von Schaltnetzteilen vorgestellt, die auf der beliebten und zuverlässigen Mikroschaltung IR2153 basieren. Alle diese Projekte wurden vom berühmten Benutzer Nem0 entwickelt. Deshalb werde ich hier in seinem Namen schreiben. Alle hier gezeigten schematischen Lösungen wurden vor einigen Jahren vom Autor persönlich zusammengestellt und getestet.

Generell beginnen wir mit der sogenannten „Hochspannungs“-Stromversorgung:

Die Schaltung ist traditionell, was Nem0 in den meisten seiner Impulsdesigns verwendet. Der Treiber wird über einen Widerstand direkt vom Stromnetz mit Strom versorgt. Dies wiederum trägt dazu bei, die Verlustleistung dieses Widerstands im Vergleich zur Spannungsversorgung über einen 310-V-Stromkreis zu reduzieren. Schaltnetzteil verfügt über eine sanfte Spannungsschaltfunktion, die den Anlaufstrom deutlich begrenzt. Das Sanftanlaufmodul wird über den Kondensator C2 mit Strom versorgt, wodurch die Netzspannung von 230 V reduziert wird.

Das Netzteil bietet einen wirksamen Schutz gegen Kurzschlüsse und Spitzenlasten im sekundären Strompfad. Die Rolle des Stromsensors übernimmt ein Konstantwiderstand R11, und der Schutzstrom wird mit dem Trimmer R10 eingestellt. Wenn der Strom durch den Schutz unterbrochen wird, leuchtet die LED auf und zeigt damit an, dass der Schutz ausgelöst hat. Die bipolar gleichgerichtete Ausgangsspannung beträgt +/-70 V.

Der Transformator besteht aus einer Primärwicklung mit fünfzig Windungen und vier Sekundärwicklungen mit jeweils dreiundzwanzig Windungen. Der Durchmesser des Kupferkerns und der Magnetkreis des Transformators werden in Abhängigkeit von der angegebenen Leistung eines bestimmten Netzteils berechnet.

Betrachten Sie nun die folgende Stromversorgung:

Diese Version des Netzteils ist der oben beschriebenen Schaltung sehr ähnlich, es gibt jedoch erhebliche Unterschiede. Tatsache ist, dass hier die Versorgungsspannung des Treibers über einen Ballastwiderstand von einer speziellen Wicklung des Transformators stammt. Alle anderen Komponenten im Design sind nahezu gleich.

Die Ausgangsleistung dieses Netzteils wird sowohl von den Eigenschaften des Transformators und den Parametern der IR2153-Mikroschaltung als auch von der Lebensdauer der Dioden im Gleichrichter bestimmt. In dieser Schaltung wurden KD213A-Dioden verwendet, die eine maximale Sperrspannung von 200 V und einen maximalen Durchlassstrom von 10 A haben. Um den korrekten Betrieb von Dioden bei hohen Strömen zu gewährleisten, müssen diese auf einem Kühler installiert werden.

Besondere Aufmerksamkeit verdient der T2-Gashebel. Es ist auf einen gemeinsamen Ringmagnetkern gewickelt, bei Bedarf kann ein anderer Kern verwendet werden. Die Wicklung erfolgt mit Lackdraht, dessen Querschnitt entsprechend dem Strom in der Last berechnet wird. Außerdem hängt die Leistung des Impulstransformators davon ab, welche Ausgangsleistung Sie erhalten möchten. Es ist sehr praktisch, Transformatoren mit speziellen Computerrechnern zu berechnen.

Nun der dritte Schaltkreis eines Schaltnetzteils auf Basis leistungsstarker Feldeffekttransistoren IRFP460:

Diese Version der Schaltung weist bereits einen spezifischen Unterschied zu den Vorgängermodellen auf. Die wesentlichen Unterschiede bestehen darin, dass das Kurzschluss- und Überlastschutzsystem hier mithilfe eines Stromwandlers aufgebaut ist. Und es gibt noch einen weiteren Unterschied: Das Vorhandensein eines Paares von BD140-Vorausgangstransistoren in der Schaltung. Es sind diese Transistoren, die es ermöglichen, eine große Eingangskapazität leistungsstarker Feldschalter relativ zum Treiberausgang abzuschneiden.

Es gibt auch einen kleinen Unterschied: Dies ist ein Spannungsunterdrückungswiderstand im Zusammenhang mit dem Sanftanlaufmodul. Er ist im 230-V-Stromkreis installiert. Im vorherigen Diagramm befindet es sich im +310-V-Strompfad. Darüber hinaus verfügt die Schaltung über einen Überspannungsbegrenzer, der zur Dämpfung des Restimpulses des Transformators dient. Im Übrigen gibt es hier keine Unterschiede mehr zu den oben genannten Schemata.