Направите свој властити 5в, 1а подесиви смпс помоћу мртвог рачунарског атк напајања

С Вештица М оде П овер С уппли (СМПС) је неизоставни део сваког електронског дизајна. Користи се за претварање мрежне високонапонске наизменичне струје у нисконапонску једносмерну струју, а то чини тако што прво мрежну наизменичну струју претвори у високонапонску једносмерну струју, а затим високонапонском једносмерном струјом пребаци у жељени напон. Већ смо направили неколико СМПС кола, попут овог 5В 2А СМПС кола и 12В 1А ТНИ268 СМПС кола. Чак смо направили и сопствени СМПС трансформатор који би могао да се користи у нашим СМПС дизајном заједно са управљачком картицом.

Можда то нећете приметити, али за већину производа за домаћинство, попут мобилног пуњача, пуњача за лаптоп, Ви-Фи рутера, за рад је потребно напајање са преклопним режимом, а већина је 5В. Дакле, имајући то на уму, у овом чланку ћемо вам показати како можете да направите 5В, 1А СМПС коло спашавајући делове из старог избаченог АТКС напајања.

Упозорење: Рад са мрежом наизменичне струје захтева претходне вештине и надзор. Не отварајте стари СМПС или не покушавајте да направите нови без искуства. Будите пажљиви око напуњених кондензатора и жица под напоном. Упозорени сте, наставите опрезно и по потреби водите стручно водство.

Разматрања дизајна за напајање од 5В 1А

Пре него што наставимо даље, разјаснимо неке од основних карактеристика разматрања и заштите.

Зашто би требало да правите СМПС коло из рачунарског извора напајања?

За мене је то јефтино, па опет јефтино је врло скупа реч, буквално је бесплатно. Можете да питате како то? Само разговарајте са локалним продавницама рачунара, они ће вам их дати бесплатно, барем је то био случај за мене. Такође, питајте своје пријатеље да ли неко од тих сломљених лежи около.

Изградња / набавка трансформатора за коло је најважнији део сваког СМПС дизајна, али овај метод у потпуности избегава овај корак спашавањем трансформатора, такође долази са врло добрим искуством учења ако сте електронски наркоман попут мене. Моје АТКС напајање након спашавања потребних делова приказано је у наставку.

Овим дизајном можете додати потенциометар и мало променити излазни напон. то вам у неким случајевима може добро доћи, а најзанимљивије у вези са струјним кругом је то што је направљено са врло генеричким деловима, па је ако нешто пуше врло лак задатак.

СМПС склопови функционишу различито у различитим условима, ако градите ово коло, знајући стварне улазно-излазне карактеристике, може вам помоћи да исправите коло ако откријете било какав проблем са њим.

Улазни напон:

Будући да је улазни напон стандардне ПЦ јединице за напајање 220В, наше спашено коло такође делује на тај напон. Али са мојим тренутним подешавањем стола, покушаћу да управљам струјним кругом и са улазним напоном од 85 В.

Излазни напон:

Излазни напон кола је 5В са 1А струје, што значи да ово коло може да поднесе снагу од 5В. Овај круг ради у режиму константног напона, тако да излазни напон треба да остане приближно исти без обзира на струју оптерећења.

Излазни талас:

Трансформатор у овом колу је направљен од професионалног произвођача, тако да можемо очекивати малу валовитост. Од његове конструкције у тачкасту плочу, можемо очекивати мало више мрешкања него обично.

Карактеристике заштите:

Генерално, постоји много СМПС дизајна заштитних кругова, али наше коло је направљено од старе рачунарске ПСУ, тако да можемо додати или одузети заштитне карактеристике према захтевима наше коначне пријаве. Такође можете погледати следеће заштитне кругове које смо раније направили.

• Круг за заштиту од пренапона
• Круг заштите од обрнутог поларитета
• Заштитни круг кратког споја
• Уклоните струјну заштиту

Користићу ово коло за напајање својих ИоТ пројеката. Зато сам одлучио да користим карактеристику минималне заштите која је топљиви отпорник на улазу и заштитни круг од пренапона на излазном делу.

Дакле, да резимирамо, наизменични мрежни напон за наше напајање био би 220В наизменичне струје, излазни напон би био 5В једносмерне струје са 1А максималне излазне струје. Покушаћемо да излазни напон мрешкања учинимо што нижим и имамо улазни топљиви отпорник са излазним заштитним кругом од пренапона.

Компоненте потребне за 5В 1А СМПС круг

Сл.бр.	Делови	Тип	Количина	Део у шеми
1	4.7Р	Отпорник	1	Р1
2	39Р	Отпорник	1	Р10
3	56Р, 1В	Отпорник	1	Р9
4	100Р	Отпорник	2	Р7, Р6
5	220Р	Отпорник	1	Р5
6	100К	Отпорник	1	Р2
7	560К, 1В	Отпорник	2	Р3, Р4
8	1Н4007	Диоде	4	Д2, Д3, Д4, Д5
9	УФ4007	Диоде	1	Д6
10	1Н5819	Диоде	1	Д1
11	1Н4148	Диоде	1	Д7
12	103,50В	Кондензатор		Ц4
13	102, 1КВ	Кондензатор	2	Ц3
14	10уФ, 400В	Кондензатор	1	Ц1
15	100уФ, 16В	Кондензатор	1	Ц6
16	470уФ	Кондензатор	2	Ц7, Ц8
17	222пФ, 50В	Кондензатор	1	Ц5
18	3,3уХ, 2,66А	Калем	1	Л2
19	2СЦ945	Транзистор	1	Т1
20	Ц5353	Транзистор	1	К1
21	ПЦ817	Оптоцоуплер	1	ОК1
22	ТЛ431ЦЛП	Референца напона	1	ВР1
23	10К	Трим Пот	1	Р11
24	Сцрев Терминал	5мм	2	С1, С2
25	1Н5908	Диоде	1	Д9
26	Трансформатор	Из ПЦ ПСУ	1	ТР1

Шема 5В 1А СМПС

Слика доле приказује шеме напајања од 5В 1А СМПС напајања које ћемо изградити у овом упутству.

Направио сам коло на плочи и изгледало је овако кад је завршено.

Хајде да разумемо коло растављајући га на много функционалних блокова и да разумемо сваки блок.

Топљиви отпорник:

Прво, имамо Р1 који служи у две сврхе. Прво, делује као топљиви отпорник. Друго, делује као отпорник који ограничава струју.

Мостни исправљач и филтер:

Даље, имамо 1Н4007 диоде, Д2, Д3, Д4, Д5, од којих четири чине мостни исправљач, заједно са филтером од 10 уФ за претварање наизменичне струје у једносмерну.

Имајте на уму да сам уклонио ПИ филтер јер ово напајање нећу користити осим пуњења батерије. Ако намеравате да користите на други начин, ЕМИ филтер је обавезан, увек га можете извући из истог напајање. Ако нисте сигурни шта је ПИ филтер или како он функционише, можете погледати повезани чланак. Такође можете погледати друге дизајне за смањење ЕМИ у СМПС колу о којима смо раније говорили.

Отпорници за покретање:

Р3 и Р4 чине отпорнике за покретање, када се напајање напаја, отпори за покретање су одговорни за напајање базе примарног преклопног транзистора, о отпорнику ћу разговарати касније у чланку .

Стезаљка за ограничавање напона колектора:

Да би се ограничио напон колектора примарног преклопног транзистора К1, Ц3, Р2 и Д6 чине стезаљно коло, а ово је врло добар пример употребе снубер мреже за смањење вршног напона при искључивању и за влажење звона. У већини случајева, врло једноставна техника дизајнирања може се користити за одређивање погодних вредности компонената снубера (Рс и Цс). У оним случајевима када је потребан оптималнији дизајн, користи се нешто сложенији поступак.

Примарни и помоћни комутациони транзистор:

Транзистор К1, Ц5353 је главни преклопни транзистор, а Т1 је помоћни преклопни транзистор у колу. Ц4 и Р5 чине примарни осцилатор који генерише главни прекидачки сигнал.

Повратни и управљачки круг:

ПЦ817 Оптоцоуплер ОК1 уз референтни напон ВР1 и диоду 4148 формира Феедбацк & контролно коло други отпорник представља у овом делу делује само као волтаге дивидер, ограничење струје, и филтер кондензатор. Осим тога, додао сам потенциометар Р11 за подешавање напона према захтеву.

Трансформатор, излазни исправљач и филтер:

Трансформатор Т1 је направљен од феромагнетног материјала, који не само да претвара високонапонски наизменични наизменични у нисконапонски наизменични, већ такође обезбеђује галванску изолацију. Постоје 4 намотаја у трансформатору Т1 Пин 1, 2 и 3 је секундарни намотај, Пин 4, 5 је помоћни намотај, пин бр. 6 и 7 је примарни намотај.

Диоде Д1 и Д9 су исправљачке диоде за коло. Кондензатор Ц8 је одговоран за филтрирање 12В, а кондензатор Ц6 и Ц7 заједно са Л2 чине ПИ филтер за излазни одељак.

Пренапонски заштитни круг:

Додатни склоп за заштиту од пренапона може се додати како би заштитио ваш апликациони уређај од оштећења, то је врло једноставно коло које се састоји од осигурача и Зенер диоде као што видите горе. Ако дође до стања пренапона, Зенер диода ће експлодирати, тако да разневши њиме осигурач за брзо прегоревање.

5В-1А СМПС струјни круг ради

Е сад, то је разјашњено, хајде да схватимо како коло функционише. Када се струја примени на струју, исправљачке диоде и кондензатор исправљају и филтрирају мрежни наизменични напон. После тога, два стартна отпорника Р3, Р4 ограничавају струју на базу транзистора, зато се примарни транзистор лагано укључује, сада мало струје протиче кроз примарни намотај трансформатора који је пин 6 и 7 транзистора.

Ова мала количина струје напаја помоћни намотај, овај помоћни намотај почиње да пуни 103пФ кондензатор Ц4 кроз отпорник Р5 од 220 ома. Поново је напон на помоћној страни повезан са колектором оптопарника исправљајућом диодом 1Н4148, овај напон излази из емитора оптопарника и дели се делитељем напона. Сада Ц5 кондензатор 222ПФ почиње да се пуни Када се овај кондензатор напуни до одређеног нивоа, помоћни транзистор Т1 се укључује и примарни транзистор се искључује, а кондензатор Ц5 се празни

И циклус почиње да се понавља још једном, тако да се генерише сигнал за пребацивање. Једном када започне процес пребацивања, напон се индукује на секундарној страни трансформатора из секундарне, повратни круг се прави уз помоћ ВР1, референтног напона Тл431, подешавањем референтног напона, можемо подесити време укључивања и искључивања помоћног транзистора, тако да можемо контролисати излазни напон.

Изградња СМПС круга

За ову демонстрацију, коло је конструисано у тачкастој табли уз помоћ шеме; имајте на уму да тестирам струјни круг на својој клупи за демонстрацију, тако да нисам укључио многе заштитне функције попут заштите од пренапона и кратког споја. Ако ово користите за напајање нечег другог, препоручује се тим круговима заштите и филтрирања.

Горња поставка теста коришћена је за тестирање кола, излазни напон напајања је подешен на 5,1 В помоћу потенциометра и то је напајање од 1А, тако да може повући струју од 1А у вршном стању.

Као што можете видети на горњој слици, за испитивање са оптерећењем користио сам неке отпоре као оптерећење које је потрошило око 1,157А из нашег СМПС кола на 5В. Комплетан видео за тестирање можете пронаћи на дну овог чланка.

Побољшања дизајна кола 5В-1А СМПС

Постоји неколико ствари које се могу побољшати у овом колу као што се ЕМИ филтер може додати на улаз како би се побољшао ЕМИ одзив овог кола. Тада се може додати излазна заштита од прекомерне струје и кратког споја ради побољшања укупних перформанси кола. Такође, улазна заштита од пренапона и пренапона може се додати како би се заштитила од улазног пренапона. И коначно, ако је склоп изведен у ПЦБ плочи, ЕМИ одзив се може драстично побољшати.

Надам се да сте разумели упутство и научили како да направите своје СМПС склопове. Ако имате било каквих питања, оставите их у одељку за коментаре испод или за више питања користите наше форуме.