Как сделать блок питания на 24 вольта своими руками
Обновлено: 06.07.2024
Покажу интересную сборку лабораторного блока питания от моего друга Севы.
Всем привет!
В сегодняшней статье ПОКАЖУ, не расскажу как собрать, а просто сделаю обзор ЛБП. Все это пишу для особо одаренных людей, которые не читают статьи до конца и кидаются писать комментарии.
Про блоки питания собранные Севой я уже писал не одну статью, каждая сборка отличается от ранее собранных, дизайн, характеристики и т.д.
Вот и сегодня хочу обратить ваше внимание на последнюю сборочку.
В первую очередь корпус. Т.к. эта модель собрана максимально дешево то и корпус был взят от старого БП от компьютера, а передняя панель вырезана из ДВП.
Далее подборка комплектующих. Основным источником питания будет плата от БП ПК, плата регулировки силы тока и напряжения была заказана из Китая. Но автор ее немного доработал и увеличил мощность почти в два раза, заменив родную микросхему на XL4016.
Собран ЛБП базе ибп АТХ TL494 и LM339. Для USB и выходов под паяльник были установлены дополнительные преобразователи, все из того же Китая.
В итоге получилась вот такая красота:
Регулировка силы тока и напряжения осуществляется путем вращения многооборотных потенциометров, что позволяет плавную настройку нужного значения, а показания выводятся на дисплей вольтамперметра.
У данной модели есть все нужные защиты, от короткого замыкания и перегрузки, есть автоматическое охлаждение.
Теперь немного о выходном напряжении и токе. Напряжение регулируется от 1 до 24 вольт, а сила тока до 10 ампер. Так же имеет дополнительный выходы: USB на 5.2 вольта для зарядки всех типов гаджетов,
дополнительный выход 4.2 вольта (гнездо под наушники) для зарядки Li-on аккумулятора 18650 (присутствует светодиодная индикация заряда и окончания при полном заряде),
имеет дополнительный выход 24 вольта для паяльника TS-100 или любых других паяльников с питанием до 24 Вольт (гнездо с левой стороны на передней панели)
и имеет дополнительный выход на 12 вольт для различных тестов (гнездо с правой стороны передней панели).
Вот такого "красавца" собрал мой знакомый Сева . Это реальный человек, на его аккаунт оставлю ссылку (нажми на имя Сева ) и по вопросам приобретения ЛБП, можете обращаться к нему. Сева соберет вам абсолютно любой БП по вашему запросу.
На этом завершаю статью про обзор ЛБП. Присылайте в комментарии фото своих "красавцев", всем будет очень интересно посмотреть на ваши самоделки, ну и пишите обязательно свое мнение, адекватное пожалуйста.
Решил переделать свой лабораторный блок питания. Хоть он и надежный, но тяжелый и занимает много места. На рабочем столе всегда не хватает. Планируя перестановку. Решил повесить навесную полку и под ней полно места. Идея пришла быстро, делаю навесной лабораторный блок питания.
Понадобится
Корпусом у меня будет коробка от старого модема. В ней полно места, да и собирать буду на модулях.
Силовой частью служит модуль из Китая. На выходе модуля 24 вольта и обещают внушительный ток, как для габаритов модуля.
Регулировать выходное напряжение, буду при помощи готового модуля. Модуль довольно распространенный, информации о нем много, цена очень хорошая.
Вместо подстроечных резисторов установлю регулировочные, отечественные. Лучше конечно взять проволочные резисторы, но я применю, какие есть. Так же нужно подобрать ручки на них.
Сетевой тумблер у меня Т3, у меня их валом.
Клеммы нужны разного цвета, чтоб не перепутать при подключении устройств.
Вольтамперметр из Китая. Очень хорошо себя зарекомендовал. Габариты в самый раз.
Изготовление лабораторного блока из китайских модулей
На корпусе делаю разметку под элементы передней панели. Вырезаю. Пластик довольно мягкий, можно вырезать острым ножом.
Примеряю место под модули. Сверлю отверстия, и устанавливаю модули. Сетевой модуль устанавливаю на втулки. Втулки нарезал из силиконовой трубки. Выходные провода с сетевого модуля сразу прикрутил. Вынес провода под регулировочные резисторы. Схему нет смысла рисовать, все банально просто. С сетевого модуля, провода идут на регулировочный модуль. На клеммы провода идут через вольтамперметр.
Припаял провода к резисторам. Нашел ручки, разного цвета. На резистор регулировки тока идет 3 провода, на напряжение 2.
Сетевой провод запаял на тумблер. С тумблера провода идут на модуль. Очень удобное место было под тумблер.
Для питания вольтамперметра применил стабилизатор. Собран стабилизатор на TL431. Можно его не ставить, но решил перестраховаться. Можно питать и от 24 вольт. Стабилизатор можно рассчитать в интернете.
Для плавности регулировки, параллельно регулировочному резистору установил постоянный резистор на 27 кОм.
Подключил к регулировочному модулю входные и выходные провода. Стабилизатор для вольтамперметра тоже прикрутил к модулю. Стабилизатор залил термо клеем.
Закрываю. Включаю. Подключил на выход автомобильную лампу. Стабилизация работает отлично.
Лабораторный блок питания отлично вписался в мастерской. Не занимает место. Удобно пользоваться
Ссылки на модули:
Смотрите видео
Хочу поделиться с вами тем, как я собрал себе мини лабораторный (читай регулируемый) блок питания на 24 В, 6 А (12 А в КЗ). Идея и схема не являются продуктом моей интеллектуальной деятельности, я просто их повторил. Необходимость в таком блоке питания возникла уже давно, с ним легко диагностировать неисправности при ремонте различной электронной аппаратуры и он имеет небольшие габаритные размеры, что позволяет сэкономить и без того небольшое рабочее пространство домашнего мастера-ломастера.
Итак, схема устройства представлена ниже. Сразу приведу ссылку на видео-инструкцию, которой пользовался я.
Далее заказал я дождался с али всех необходимых компонентов. Откопал в закромах старый DVD-ROM, выпотрошил его и подготовил его корпус и ещё две 5" заглушки от системника (одного цвета не нашлось). В итоге вот так выглядит стартовый набор для сборки.
Затем я срезал ножницами по металлу выступающие части корпуса спереди и сзади, и прикрутил заглушки на винтики М3, которые очень часто встречаются системных блоках.
Внутреннюю поверхность корпуса пришлось немного подрихтовать молотком, так как на ней были выступающие части, которые значительно сокращали высоту монтажа.
Так как корпус металлический, необходимо было принять меры по изоляции верхней и нижней стенки корпуса. Для этого я ничего лучше придумать не смог, чем взять один лист прозрачной плёнки, которую я использую для печати фотошаблонов. Приклеил её в нескольких местах на двухсторонний скотч.
Далее прикинул расположение компонентов и просверлил отверстия под стойки. Для монтажа платы БП пришлось использовать самодельные стойки-втулки, сделанные из кусочков от пластикового дюбеля. Так как при использовании готовых металлических стоек, даже минимальной высоты, радиаторы БП упирались в верхнюю стенку корпуса.
Вентиляционные отверстия в корпусе предусмотрел с обоих боков. Насверлил и снял фаску сверлом большего диаметра.
Затем дремелем вырезал отверстия под дисплей, под разъем питания с задней стороны, а так же высверлил отверстия под остальную периферию на передней стенке.
Чтобы удобно можно было регулировать напряжение и ток, необходимо заменить подстроечные резисторы на плате понижающего преобразователя на переменные резисторы на 10 кОм, и подвести провода к плате.
Затем спаял всю проводку внутри корпуса согласно схеме. Так же необходимо замкнуть между собой контакты DATA+ и DATA-, иначе телефоны будут думать, что подключены к системному блоку компьютера и значительно ограничат ток зарядки. Как можно наблюдать на фото, я временно открутил переднюю и заднюю панели от корпуса, так как в отличии от предложенного на видео способа монтажа, прикрепил их не к нижней части корпуса, а к верхней, это удобнее с точки зрения их монтажа, но доставляет определённые неудобства при финальной сборке.
При первом включении подключать дисплей не следует. Так как он питается от меньшего понижающего преобразователя напряжения, который будет подключен к USB порту и на нем сначала нужно выставить ровно 5 В (это значение не будет зависеть в дальнейшем от вращения ручек регулировки).
Далее собрал всю оставшуюся проводку и проверил показания вольтметра и амперметра. Оказалось их нужно немного настроить. Для этого на плате с дисплеем имеется два маленьких подстроечных резистора. Подключив мультиметр, привел показания более-менее к соответствию.
Далее для эстетичности как смог, зафиксировал проводку стяжками.
Чтобы ЛБП не катался по столу на торчащих головках от болтов, приклеил резиновые ножки.
Далее тестируем работу, для начала решил проверить питание от USB портов, подключил телефон. Как видим телефон у меня в режиме зарядки потребляет 350 мА. Почему так мало? Потому что я закрутился и забыл замкнуть между собой контакты DATA+ и DATA- USB разъёма))) нужно будет устранить этот косячек. А так же показания 5 В это совпадение. На самом деле неважно какое напряжение будет выставлено на вольтметре, на USB портах всегда будет 5 В, так как это напряжение задается подстроечным резистором на самой плате step-down преобразователя и не зависит от положения ручек регулировки.
Так же у меня недавно сгорела зарядка от моей бритвы, решил проверить питание от основных клемм на ней. Выставил 15 В, как видим бритва при зарядке берет ток всего 190 мА.
И вот финальный вид готового мини ЛБП.
И теперь главный вопрос, а сколько же стоили комплектующие для сборки? Вот вам подробная смета, первые три детали куплены в Китае, остальные в местном радиомагазине:
1. Блок питания 24 В, 6 А — 667 р;
2. Понижающий, регулируемый преобразователь — 293 р;
3. Вольтметр — 192 р;
4. Step-down преобразователь 3А — 35 р;
5. Штекер питания AC — 20 р;
6. Гнезда "бананы" — 2х15 р — 30 р;
7. Штекеры "бананы" — 2х15 р — 30 р;
8. USB порт, двойной — 25 р;
9. Стойки М3 — 6х6 р — 36 р;
10. Кнопка включения — 20 р;
11. Гайки М3 — 6х3 — 18 р;
12. Переменные резисторы — 2х25 — 50 р;
13. Ручки для резисторов — 2х11 р — 22 р;
14. Корпус от DVD привода — бесплатно. Но БУ можно купить за 100 р.
ИТОГО: 1438 рубля.
Для любителей сравнивать, в местных магазинах ЛБП стоят от 2500 р. Сборка заняла у меня один выходной день и два вечера после работы.
Про нагрев: радиаторы начинают греться только при продолжительной работе на нагрузке, близкой к максимальной. Я не планирую использовать этот БП на предельных режимах, но если всё же будет такая необходимость, всегда можно добавить вентилятор.
Обзор очень любительский. К электричеству и к электроники отношения не имею, БП и пайка как любимое хобби. Возможны технические и грамматические ошибки.
Фото БП из коробки не делал, все фото уже после небольшой доработки. Сейчас все народные БП на 24V-4A идут только в таком исполнении. Последняя партия правильных БП была в обзоре uncle_sem.
Ссылку на БП дал случайную, где брал свой БП, ссылка уже нерабочая. Все основные элементы БП остались почти без изменений. Поменяли только ключевой транзистор, в моём случае это FQPF10N60C (600V/9.5A) (корпус пластик). Микросхема ШИМ CR6842S, высоковольтный конденсатор 82uF/400V (16/25mm). Термистор 5D9. Диодная сборка на выходе — MBR20100 (20А/100V). Диодный мост KBP307 (3A/700V). «Токовый» резистор -шунт R300 ( 1Вт, 0.3 Ом). Нагрузочный smd-резистор (1Вт, 1 Ком). Два китайских, якобы Low Esr, конденсатора 1000uF/35V (10/20мм).
Элементы снаббера — зеленый пленочный конденсатор 2J472J (4.7nF/ 630V), smd-диод RS1M ( 1000V/1A), большой smd-резистор 104 (1Вт,100кОм).
Теперь про то, что мне категорически не нравится именно в этой версии БП.
Главный момент — китайцы урезали место под конденсаторы. Если в первой версии БП от Кirich(а) был точно такой же конденсатор 82uF/400V (16/25mm), только место там было отведено под конденсатор с диаметром 18мм. На выход подходили стандартные конденсаторы 35V/1000uF с зазором с радиатором (на 12,5/13mm диаметром). Здесь такой номер уже не пройдёт. Первое фото из обзора Kirich(а), второе фото моё старое, с правильной (двухсторонней) версии БП. Конденсаторы, на выходе, ставил диаметром 13мм (простые Jamicon TK 35V/1000uF).
Общий недостаток этих БП — на выходе установлены китайские конденсаторы 35V/1000uF. У них смешной размер 10/20mm. Не бывает нормальных конденсаторов с таким размером. Есть, у фирм, миниатюрные серии, типа Rubycon PX с такими размерами. Но там речи нету о Low Esr. По характеристикам Rubycon PX, это самые обычные конденсаторы. А здесь в БП, просто чистый Китай. Для примера, недорогие обычные конденсаторы Samwha RD имеют такой размер в конденсаторах 25V/1000uF. Фото из обзора Uncle_sem.
Есть претензии к диодной сборке, особенно в случае применения БП в самодельных ЛБП (при увеличении напряжения) — эта сборка всего на 100V. По подбору диодной сборки — ток берём с запасом в 3 раза, напряжение берём с 5-кратным запасом.
Придирки — нагрузочный резистор на 1кОм (греется), большой размах пульсаций (было известно) и отсутствие термопасты (легко поправимо). А вот увеличить ёмкость конденсатора до 100/120uF (фирменного 400V) теперь очень проблематично, из-за отведенного размера на 16мм.
Что делал по этому БП.
Нашёл в коробке конденсатор 100uF/400V, от старого «любимого китайца с Али», диаметром 16мм (высота 30мм, серия PAG). На выход пришлось заказывать редкие конденсаторы 35V/1000uF (10/28мм). Этих конденсаторов нет в ДАТАШИТЕ, но именно такие конденсаторы серии YXG ставят в некоторые дорогие компьютерные БП. И там они (16V/2200uF) имеют размер которого тоже нет в даташите. Заменил диодную сборку — не было в наличии на 150V, поставил из магазина MBR30200CT (30А/200V). На крайние выводы диодной сборки поставил ферритовые бусины.
Убрал родной нагрузочный smd/резистор 1 кОм — поставил обычный 1Вт на 1,5 кОм. Сделал его выводы горизонтально, примерил на родные пятаки, откусил лишнее и припаял на штатное место. Потом пайку намазал лаком и зафиксировал этот резистор герметиком (резистор с выводом сделал в термоусадку). Разъём для подключения проводов (на выходе) просто убрал. Добавил smd-керамику на выход и добавил высоковольтную smd-керамику к конденсатору 100uF/400V. Высоковольтная smd-керамика больше баловство — ёмкость совсем небольшая, так видел у Kirich(а) в обзорах, в небольших БП Mean Well. Тоже самое и с Y-конденсатором, поставил на его выводы ферритовые бусины (лежат дома два пакетика без дела). Заменил мелкий конденсатор по питанию ШИМ (всегда их меняю на фирменные) — хотел поставить блатной Samwha WL 33uF/50V, но дома первым попался Jamicon TK 47uF/50V, поставил его. На БП 100Вт уже ставлю термистор 5D11 (в термоусадке).
Изначально сделал план по доработке — поднять выходное напряжение (родное 24,07V), заменить нагрузочный резистор, поменять диодную сборку с конденсаторами. Просто очень не люблю ровное напряжение у БП. Всегда делаю напряжение минимум в + 0.5V, учитываем потери на проводах и разъёмах. Поэтому было решено выпаивать радиатор. Сначала не врубился, радиатор не хотел демонтироваться. Оказалось, что китайцы его приклеили — на всю подошву был нанесён клей (имейте в виду). С переделками прошло всё быстро, кроме операции по небольшому повышению напряжения. Для повышения напряжения нам нужно поменять резисторы по TL431. Вроде ничего сложного. Но именно на БП на 24V это очень проблематично, нужны точные резисторы. Там такое соотношение резисторов под 24V, что их малейшее отклонение и напряжение улетает на большую величину. То есть можно взять два одинаковых резистора, но из разных пакетиков (от разных продавцов) и получить очень разное напряжение у БП. Уже несколько раз мне БП на 24V нервы делали.
Здесь это резисторы R18 и R19 (типоразмер 0805). В итоге поставил R18 — 27кОм (2702) и R19- 3кОм (3001). Несколько раз игрался с этими резисторами (с одинаковыми ) — сначала напряжение улетало сильно за 25V. Брал другой (другие) 27кОм и 3кОм. С нескольких попыток получил 24,89V. Сразу остановился — считаю нормальное напряжение. Если будете смотреть эти резисторы для TL431, например в калькуляторе у Kirich(a) в блоге, то R1 из таблицы — это наш R18 ( R1 с плюса выходного питания ), а R2 из таблицы — это наш R19 (R2 с минуса выходного питания). В первую колонку (U B out) ставим наше напряжение 24V (или 24.5 обязательно через точку). В колонку (U B fb) всегда ставим 2.5 (V). Редчайший случай для TL431, чтобы вместо 2.5V, было на 1.25 Вольта (такие даже не встречались). Подробней ЗДЕСЬ.
В окончании, обезжирил поверхность платы под радиатор, приклеил на плату (под радиатор) термоскотч на 20мм (ширина). На подошву радиатора нанёс немного клея-герметика и запаял его на место.
Включил БП под нагрузкой на 30 минут — пока плата была горячая, в синфазный дроссель и в обмотки трансформатора намазал лак KO-921 (Rexant 09-3789). Когда лак подсох, то перевернул плату и полностью намазал лаком PLASTIK 71 обратную сторону платы, кроме пятака под запайку вых. проводов. В принципе, если ничего не собираетесь делать по плате, то можно и лицевую сторону платы намазать лаком. Лак KO-921 гуще чем лак PLASTIK 71. Кисточку использую от старого флюса ФКСп (20мл).
Потом закрепил герметиком крупные элементы. Дома сейчас чаще использую «Герметик-прокладка (фирма KERRY)». По герметику — оптимален по цена/качество, нейтральный серый RTV. Температура от-50 до 330°C. Вес 85гр. Есть большой (длинный) носик дозатор и лопатка в комплекте. Минус герметика- дороже Казанского герметика, но у Казанского нет в комплекте носика- дозатора. Покупал герметик в обычном ларьке в автомагазине.
Сразу про покупку фирменных конденсаторов на Али и по ссылками на продавцов.
У меня, долгое время, был «любимый китаец» на Али. Его сильно не светил, ссылки оставлял только у Krich(а) в блоге и давал в личку. При простом поиске конденсаторов на Али, этот продавец не выпадал в поиске.
Несколько раз мне предлагали дать на него ссылку на Муське, в комментариях у популярного автора. Не хотел давать и отвечал, что думаю, что это плохо закончится или китаец резко поднимет цены. Китаец был вполне адекватный. Доставка 80% заказов была 20 дней и менее (в Зап.Сибирь, через Москву). К чему это — у меня не было претензий вообще по конденсаторам. Внешний вид, полиграфия, размер — всё соответствовало даташиту. Цена, особенно с купонами Али, была просто отличная. Но была особенность, брать надо было только по 25/30- 50 штук. Доставка не увеличивалась, а цена на партию резко падала.
И однажды совпало — вышел ЭТОТ ОБЗОР от Uncle_sem. И я аж психанул (про себя) — " Вот как так-то? Я же тебе пару раз давал ссылку, в личку, на правильного китайца. Объяснял как надо у него покупать. И ведь именно покупка у этого китайца для тебя подходит (для покупки с братом). А ты взял и опять закупил хлам".
Короче дал ссылку, в комментариях, на своего китайца. Кто-то успел закупиться. Wyfinger даже СДЕЛАЛ ОБЗОР на конденсаторы от этого китайца. Но итог печальный, случилось то, чего опасался — китаец прикрыл лавочку по продаже конденсаторов.
Wyfinger в своём обзоре коснулся вопроса медных выводов у конденсаторов. Так я порылся в столе и нашёл конденсаторы с медными выводами, от этого китайца. Конденсаторы 2200uF/25V. Серия KZM — ДАТАШИТ. Выводы медные — не магнитятся, один из выводов (кончик) немного зачистил надфилем, там медь. Выводы мягкие, сразу отличаются в руке по восприятию. Сами конденсаторы немного выше тех же новых Samwha RD 2200uF/25V. У Samwha RD выводы стандартные-жесткие, хорошо магнитятся. Потом добавил комментарий в обзор.
Возвращаемся к нашему БП.
Проверял БП после доработки. Мощность сделал как у Kirich(а) в таблице — 110Вт (в таблице 108Вт). Температура силовых элементов совпадает с данными Kirich(а). За исключением температуры ключевого транзистора, у меня упорно выходило, на несколько градусов, меньше. Предположение — возможно Kirich неточно указал температуру или разница в температуре в помещении. Другое предположение — дело в самом транзисторе. Мне непонятно зачем на этот БП был установлен транзистор 20N60C3. По мне, он сильно «тяжелый» для этого БП (ёмкость затвора). Сам транзистор 20N60C3, с той версии БП, я разбирал, он очень похож на оригинальный, кристалл огромный.
Читайте также: