Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как получить напряжение 12 Вольт

Как получить напряжение 12 Вольт

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

  1. Понизить напряжение без трансформатора.
  2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
  3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

Понижение напряжения без трансформатора

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

  1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
  2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
  3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

  • Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
  • Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

Схема с гасящим конденсатором

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Преобразование 220 В в 12 В

Или усиленный вариант первой схемы:

Усиленная схема

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Пленочный конденсатор

Гасящие конденсаторы

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

Схема с диодным мостом

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Схема понижения напряжения

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

Схема блока питания

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

AMS-1117-12v

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Аналоги

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

Импульсный преобразователь напряжения

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Читайте так же:
Подбор автомата по мощности потребителя

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Повышающий преобразователь

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Обозначения на плате

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Получение 12 Вольт с помощью батареек

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Батарейка 12 В

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Использование блока питания

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Как получить 12 Вольт?

В современных бытовых сетях огромное количество приборов и устройств питаются от пониженного напряжения. Как правило, это слаботочные приборы, в цепи питания которых используется 12 Вольт: газовые нагреватели, ручной электроинструмент, переносные и стационарные светильники, детские игрушки и многое другое.

Из-за широкого применения обыватели пытаются организовать питание для таких приборов самостоятельно, поэтому в данной статье мы рассмотрим, как получить 12 Вольт различными способами.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее доступным источником питания с практически неограниченным ресурсом мощности является бытовая сеть переменного напряжения 220 Вольт. Все что нужно для получения 12 Вольт – понизить, а при необходимости, и преобразовать имеющуюся электрическую величину в постоянную.

Для этого можно использовать один из нескольких способов:

  • с использованием трансформатора для понижения и диодного моста для дальнейшего выпрямления;
  • при помощи гасящего конденсатора;
  • без трансформатора – с применением резистора или полупроводникового устройства.

Теперь рассмотрим каждый из способов более детально.

Способ без трансформатора

В случае отсутствия трансформатора, который мог бы понизить напряжение сети до 12 Вольт, обойтись можно и обычным резистором. Дело в том, что падение напряжения на резисторе, подключенном последовательно нагрузке в 208 Вольт обеспечит 12 Вольт на нужном устройстве, при условии, что в сети 220 Вольт.

Если напряжение сети значительно отличается, то универсальная формула для расчета величины дополнительного резистора будет выглядеть следующим образом:

  • R1 – сопротивление дополнительного резистора;
  • RН – сопротивление нагрузки;
  • I – ток в цепи резистора и нагрузки (можно брать паспортное значение);
  • UC – напряжение в сети.

Такой способ, чтобы получить 12 Вольт нельзя назвать оправданным, так как падение напряжения на резисторе будет приводить к расходу мощности и дополнительным затратам электроэнергии. Поэтому еще одним вариантом для понижения уровня напряжения является использование тиристорного или симисторного регулирования. Пример такой схемы приведен на рисунке ниже:

Понижение напряжения при помощи симистора

Понижение напряжения при помощи симистора

Здесь токоограничивающая цепочка конденсатором C1 резисторами R1 и R2, которые определяют время заряда емкости и подачи импульса через динистор VS1 на управляющий электрод симистора VS2. Это классический вариант управления величиной выходного напряжения, который часто применяется в диммерах.

Использование гасящего конденсатора

Помимо вышеприведенных методов чтобы получить 12 Вольт можно использовать схему с гасящим конденсатором.

Понижение напряжения с помощью гасящего конденсатора

Понижение напряжения с помощью гасящего конденсатора

На рисунке выше приведен пример с двумя гасящими конденсаторами C1 и C2, здесь обе емкости предназначены для снижения переменного напряжения, поступающего от сети. Время на заряд конденсатора существенно сокращает длительность полупериода, подаваемого на мост VD1. Далее электрическая величина передается через стабилизирующие резистор R3, конденсаторы C3 и C6 к линейному преобразователю D1. Затем от преобразователя через конденсаторы C4 и C5 напряжение подается к питаемому устройству.

Схема с трансформатором

Наиболее распространенным вариантом понижения сетевого напряжения, чтобы получить 12 Вольт, является использование трансформатора. Для этого используется специальная электрическая машина с соответствующими параметрами по входному и выходному напряжению.

Понижение напряжения с использованием трансформатора

Понижение напряжения с использованием трансформатора

Как видите, на высокую сторону обмоток трансформатора подается напряжение сети 220 Вольт. Далее, пониженное напряжение поочередно подается полуволнами на входные клеммы диодного моста VD1 — VD4. От диодного моста постоянное напряжение подается к нагрузке через фильтрующий конденсатор C.

Это наиболее простой вариант схемы с понижающим трансформатором, но при необходимости постоянного использования устройство можно дополнить функциональными элементами – переменным резистором или стабилизатором.

12 Вольт из 24 или другого повышенного постоянного напряжения

Помимо этого существуют ситуации, когда вместо сетевого напряжения 220 Вольт у вас имеется постоянное напряжение большего номинала, к примеру, 24 Вольт. Подобная ситуация может возникнуть, когда автомобилисты хотят заменить автомобильный аккумулятор более мощным от грузовика или автобуса.

Читайте так же:
Обозначение вида на плане

Для этой цели может использоваться стабилизирующий элемент на базе того же транзистора, от которого подключается светодиодная лента.

Пример схемы 12В из 24В

Пример схемы 12В из 24В

Это довольно простая схема, в которой величина выходного тока будет ограничена характеристиками транзистора. Недостатком этого варианта является небольшое снижение напряжения в случае превышения максимального тока для преобразователя. Поэтому в случае недопустимого результата, вместо транзистора можно использовать различные стабилизаторы – линейные или импульсные. Стабилизатор – это более сложное устройство, но схема подключения практически ничем не будет отличаться, так как они продаются единым блоком.

12 Вольт из 5 или другого пониженного постоянного напряжения

Также не будем исключать обратную ситуацию, когда из более низкого уровня напряжения вы можете его повысить, чтобы получить 12 Вольт. Этот пример доступен при наличии 5В в блоке питания персонального компьютера, зарядке для мобильного телефона и от всевозможных переходников и адаптеров под стандартную сеть.

Для повышения постоянных 5 Вольт до уровня 12 Вольт зачастую применяются преобразователи напряжения. В качестве примера мы рассмотрим схему с применением преобразователя на базе микросхемы LM2577. Ее преимущества заключаются в использовании минимального числа компонентов для сборки, также существует несколько моделей со стабильным напряжением на выходе и регулируемый вариант. Единственным существенным недостатком является номинальный электрический ток в 0,8 А.

Пример схемы 12В из 5В

Пример схемы 12В из 5В

На рисунке выше приведен простой пример, как получить 12 Вольт с помощью микросхемы LM2577. От входных клемм через конденсатор C1 на ввод 5 и 3 микросхемы подается 5 Вольт. Величина на выходе с выводов 4 и 2 микросхемы регулируется соотношением резисторов R2 и R3. Следует отметить, что с практической стороны устройство получается маломощное, поэтому никаких систем принудительного охлаждения или дополнительных радиаторов для нее устанавливать не требуется.

12 Вольт из подручных средств

Несмотря на относительную простоту для электриков, радиолюбителей и людей, хоть немного знакомых с электроникой, всех вышеперечисленных методов, для простого обывателя они могут стать трудноразрешимой задачей, как в плане наличия соответствующих деталей, так и в части понимания электрических процессов. Поэтому здесь мы приведем несколько вариантов, как получить 12 Вольт из подручных средств, которые сегодня можно найти практически в каждом доме.

Такое преобразование можно выполнить из:

  • блока питания;
  • батареек или аккумуляторов;
  • от USB выхода.

Первый вариант – это стандартный блок питания, который дает на выходе 12 Вольт, его используют во многих устройствах, но никаких хитростей, чтобы получить такой уровень электрической величины, здесь нет. Достаточно подключить его к сети 220В и на выходе появится 12. Остальные способы рассмотрим более детально.

Из батареек

Практически в каждом доме или квартире не обходится без пальчиковых, мини-пальчиковых или батареек-таблеток. Они являются неотъемлемой частью нашего обихода, так как без них не идут часы, отказывается работать любой пульт или не едет детская игрушка. Если вы возразите, что каждая из них выдает напряжение всего в 1,5 Вольта, то это вполне поправимая проблема, с точки зрения электротехники.

С точки зрения физики источники ЭДС при последовательном включении дают сумм напряжения на выходе отдельно взятого каждого источника. Поэтому, чтобы получить 12 Вольт из обычных батареек вам необходимо соединить последовательно 8 единиц по 1,5 Вольта. Соответственно, если номинал имеющихся у вас батареек отличается, получить нужную электрическую величину можно путем изменения их количества. Пример такого преобразования приведен на рисунке ниже:

Как получить 12 В из батареек

Как получить 12 В из батареек

Из аккумуляторов

Если вы хотите выдавить 12 Вольт из стандартного повербанка, максимум которого колеблется в пределах 5В, то можете воспользоваться одной хитростью, которая доступна за счет команды «быстрая зарядка». Эта функция от смартфона, приводит к значительному повышению электрической величины, с теоретической точки зрения на выходе можно получить до 20 Вольт. Но с подключенной нагрузкой напряжение находиться в пределах 12 Вольт.

А так как вместо гаджета вам нужно запитать совершенно иное устройство, для этой цели, то к повербанку необходимо подключить эмулятор быстрой зарядки, на котором устанавливается соответствующий режим (желательно Quick Charge 2.0, так как 3.0 под силу не всем источникам). Для контроля тех самых 12 Вольт можно использовать тестер, на эмуляторе присутствуют кнопки, которые позволят увеличить или уменьшить напряжение.

Получение 12В из аккумулятора

Получение 12В из аккумулятора

Из USB

В стандартном разъеме USB величина питающего напряжения составляет всего 5В, но и выход такого типа более чем обычное явление в связи с широким распространением компьютерной техники и других устройств, использующих такой порт для подключения. Для этого вам понадобится блок питания самого компьютера и отходящий USB порт.

Весь фокус будет заключаться в следующем: в блоке питания и так присутствует 12 Вольт, но для его вывода к разъему вам понадобится подключить один из выходов к желтому проводу, который обозначен на рисунке. Вывод зеленого провода, при этом соединяется с одним из черных.

12В из блока питания ПК

12В из блока питания ПК

Если у вас нет желания использовать USB выход, то 12 Вольт можно брать проводами напрямую к нагрузке. Но от персонального компьютера такой блок обязательно должен отключаться. Следует отметить, что в сравнении с любыми другими вариантами, это достаточно мощный источник, поэтому он потянет и гораздо большую нагрузку.

Читайте так же:
Регулятор оборотов коллекторного двигателя 220в схема

Устройство бесперебойного питания с выходом постоянного напряжения 12 и 5 вольт, 40Вт

Устройство бесперебойного питания для коммутаторов, с интеллектуальной зарядкой подключенного аккумулятора, с выходом постоянного напряжения 12 и 5 вольт. Аналог Meanwell ADD-55A.

Не рекомендуется для новых применений. Рекомендуемая замена.

Назначение:

Устройство предназначено для поддержания работоспособности оборудования, во время отключений электроэнергии, путём подключения аккумулятора или аккумуляторной цепочки.

Описание узлов, контактов:

  • 1 корпус
  • 2 коннектор входного напряжения
    • 1 — заземление
    • 2 — нейтраль
    • 3 — фаза
    • 1 — общий GND
    • 2 — плюсовой контакт датчика термокомпенсатора
    • 3 — общий GND (минус термодатчика)
    • 4 — общий GND
    • 5 — + 5 вольт
    • 6 — общий GND
    • 7 — + 12 вольт
    • 8 — -АКБ
    • 9 — +АКБ

    Режимы работы

    В качестве режимов работы можно выделить основные:

    1. Работа от сети 220 Вольт. Рабочий режим. Интенсивная зарядка АКБ заданным (есть возможность регулировки) током. В этом режиме на выходе устройства присутствуют напряжения 5 и 12 Вольт. Горит жёлтый индикатор.
    2. Работа от сети 220 Вольт. Основной рабочий режим: на выходе устройства присутствуют напряжения 5 и 12 Вольт, Аккумулятор в режиме STANDBY (дозарядка и компенсация тока утечки АКБ) . В этом режиме устройство поддерживает напряжение в соответствии с документацией на свинцово-кислотные аккумуляторы, учитывая температуру банок АКБ (датчик крепится на аккумуляторе). Индикация синего цвета.
    3. Работа от аккумулятора (резервное питание). В этом режиме аккумулятор подключен через управляющий ключ на потребитель. Работает только часть схемы, следящая за состоянием АКБ, не допускающая разряда ниже 10,7 Вольт. Есть возможность отключения и подключения аккумулятора не снимая клемм. Собственное потребление устройства в таком режиме не превышает 35 мА. Индикация отсутствует.
    4. Аварийный режим . Нерабочий режим, непригодный для эксплуатации устройства. Индикатор красного цвета говорит об обрыве цепи термодатчика. Необходимо проверить датчик и цепи его подключения.

    Особенности

    • напряжение зарядки АКБ изменяется в соответствии с температурой, что позволяет избежать перезарядя и, как следствие, выкипания электролита при повышенной температуре, а так же недозаряда при пониженной. Данная функция значительно увеличивает срок службы аккумуляторных батарей.
    • источник напряжения 5 Вольт выполнен на шим контроллере с КПД до 95% при максимальной загрузке.
    • устройство отдает напряжение 12 Вольт напрямую (без лишних преобразований) через ключ на полевом транзисторе, тем самым снижая потери до минимально возможных.

    Применение, преимущества, примеры:

    Применение данное устройство найдёт в местах, где нужно ответственное электропитание коммутаторов доступа а также в местах, где температура окружающей среды отличается от комнатной (антивандальный ящик, шкаф, чердак). В качестве преимуществ можно отметить наличие выхода 5 вольт, к которому можно подключить дополнительную аппаратуру управления или мониторинга.

    Так же можно отметить, что при комнатной температуре, и работе от сети, при нагрузке в 15 ватт, температура внутри устройства, всего на 2-3 градуса выше комнатной, что говорит о низком собственном потреблении и высоком КПД.

    Конструктивные особенности(отличия от других аппаратов в своём классе, плюсы и минусы)

    Есть защита от короткого замыкания. Есть защита от переполюсовки аккумулятора, выполнена предохранителем.

    Конструкция устройства выполнена в закрытом сетчатом корпусе, имеет относительно небольшие размеры, не больше семи-амперного аккумулятора. Коннекторы расположены на одной стороне, имеют соединение под винт, а так же при желании коннекторы можно отсоединить от устройства. Основными особенностями и преимуществами, являются ограничение по току и термокомпенсация при заряде аккумулятора. Специально разработанная схема не даёт заряжать аккумулятор током выше заданного, нормального предела. Выносной датчик следит за температурой аккумулятора, от неё зависит напряжение заряда. Такой режим заряда сильно продлевает жизненный цикл подключенного аккумулятора, это особенно важно, когда устройство установлено в труднодоступных местах.

    Технические характеристики:

    • Входное напряжение = 185-260 VAC
    • Напряжение выхода №1 =12 в, номинальная мощность = 40 ватт.
    • Напряжение выхода №2 =5 в, максимальная мощность = 15ватт.
    • Суммарная номинальная мощность = 40 ватт. Устройство способно отдавать больше мощности в кратковременном режиме. При превышении максимальной мощности предусмотрена схема защиты.
    • Напряжение отключения аккумулятора = 10. 7 вольт.
    • Размеры (с подключенной ответной частью коннектора) = 155*80*38
    • Рабочая температура от -40 до +65 градусов Цельсия.
    • напряжение заряда аккумулятора при 20`С 13.8В.
    • ток заряда аккумулятора — 1.5А, с возможностью регулировки.

    Комплектация:

    1. Блок бесперебойного питания -1шт

    2. Кабель для подключения аккумуляторной батареи с коннекторами — 1шт

    3. Сетевой кабель с коннектором -1шт

    4. Датчик термокомпенсатора -1шт

    5. Коннектор для подключения кабелей к блоку бесперебойного питания -1шт

    6. Коннектор для подключения к RPS разъёму коммутаторов SNR (трёхконтактный) -1шт

    7. Опционально кабель питания к RPS 14-PIN разъёму с вилкой.

    Пример работы в связке с коммутатором SNR-S2970G-48S.

    Для примера были взяты:

    • SNR-S2970G-48S =1шт
    • SNR-UPS-SMART-40 =1шт
    • SNR-ERD-3.2 =1шт. В качестве монитора за напряжением и температурой.

    На коммутаторе имеется разъём RPS для подачи резервного питания.

    Для подключения к устройству бесперебойного питания используются контакты 1,7,8 коннектора RPS. На SNR-UPS-SMART-40 используются контакты 6,7 девяти-контактного разъёма.

    Включать основное питания коммутатора не обязательно, оно полностью осуществляется от SNR-UPS-SMART-40. В качестве примера использовалась аккумуляторная батарея SNR-BAT-12-07, этот элемент имеет ёмкость 7 а/ч.

    При подключенном сетевом напряжении 220 вольт, напряжение на выходе 13.6 вольт, ток нагрузки 1.23 ампера. Температура внутри устройства =27 С.

    При отключения от сети, напряжение подаётся от аккумулятора, через схему слежения за напряжением и управляющий транзистор. Аккумулятор постепенно разряжается, питая нагрузку. Температура внутри устройства =24 С. При данной нагрузке, аккумулятор разрядился за 5 часов.

    Напряжение 12 вольт постоянного тока

    Источником питания называется электрооборудование, применяемое для воспроизведения электрической энергии либо преобразование ее основных характеристик.

    Источник питания 12в 10а зачастую используется в бытовых условиях. Он позволяет заряжать аккумуляторные батареи, обеспечивать работу приборов освещения, быть элементом источника бесперебойного питания компьютера. Качество питаемого источника влияет на качество его работы или на саму работу устройства.

    Принцип действия

    Чтобы понять принцип работы источника питания, необходимо рассмотреть структурную схему (рис.1). Она состоит из:

    • Выпрямителя сетевого (СВ). Производит трансформацию переменного тока в постоянный. Таким образом он обеспечивает сглаживание импульсов напряжений.
    • Преобразователя высокочастотного (ВЧП). Его основная задача – преобразование напряжения постоянного в переменное. При этом:
    • образуется прямоугольная форма импульсов;
    • можно достичь необходимой амплитуды сигнала.

    Принципиальные схемы

    Для выбора схемы нужно выбрать базовые элементы, на которых она будет основана:

    1. преобразователь высокочастотный;
    2. элемент выпрямления напряжения.

    Высокочастотный трансформатор – элемент цепи, где задействуется трансформатор (рис. 2)

    Такая схема является одной из самых простых, но при этом имеет некие недостатки:

    1. необходимо увеличивать амплитуду импульсов для получения большой мощности тока;
    2. использование трансформатора крупных размеров, так как в основе лежит частная петля магнитного гистерезиса.

    Из вышеупомянутых недостатков, схема применима зачастую у маломощных приборов.

    Выпрямители напряжения

    Такие элементы подразделяются на 3 вида (рис. 3):

    1. Однополупериодная. Одна и самых простых схем, используемых малое количество полупроводников. К ее несовершенствам относится высокий импульс величины напряжения на выходе.
    2. С нулевой точкой. Имеет устройство с высоким коэффициентом выпрямления. Минусом данной схемы можно назвать – сетевой трансформатор, создающий большие габаритные размеры.
    3. Мостовая схема. Аналогична с пунктом 2, за исключением отсутствия трансформаторного преобразователя. Вместо него задействуется фильтр емкостный. Но данный элемент имеет на выходе очень большой импульс тока.

    Рассмотрев разновидности рабочих схем источников, стоит отметить, что устройства каждой схемы будут гарантированно работать корректно при правильном выборе и подключении всех элементов цепи.

    Разновидности

    Питаемые источники (ИП) делятся на два больших вида:

    • ИП первичные. Основная их задача заключается в преобразовании многих видов энергии в электрическую. Примеры где используются такие датчики:
    • гидроэлектростанции (трансформация энергии воды в электрическую);
    • аккумуляторные батареи;
    • приспособления топливные (в электроэнергию преобразуется химическая энергия);
    • установки, работающие на дизельном топливе (в данном случае происходит изменение химической энергии в механическую, затем – в электрическую энергию);

    Базовые задачи питаемых источников:

    1. трансформация сигнала напряжения;
    2. передача мощности поступающего сигнала;
    3. протекция согласно тока и напряжения;
    4. управление всеми параметрами устройства;
    5. обеспечение стабильности напряжения.

    Главная характеристика источника питания – мощность. В системе СИ величина мощности измеряется в Ваттах (Вт / W). Мощность прямо пропорциональна токовым значениям и обратно пропорциональна напряжению. Для наглядности формула мощности имеет вид – Вт = В х А. Где «В» – вольт (единица напряжения), «А» – ампер (единица силы тока).

    Если питаемый блок работает с величиной напряжения – 12 В и значением постоянного тока – 10А, то мощность согласно вышеупомянутой формулы будет 120 Вт. И также можно произвести обратные расчеты. Если мощность питаемого блока 60 Вт, то в таком случае мы имеем следующие параметры тока и напряжения – 12 вольт 5 ампер.

    В системах видеонаблюдения могут использоваться автономный источник питания 12В, также возможен источник питания 24В. В качестве приспособлений для питания камер, могут применяться блоки питания различных величин мощности.

    Выбор источника питания

    Выбрать необходимый источник питания можно по двум критериям:

    Согласно схемы изменения напряжения

    Такая разновидность выбора источника, в свою очередь, делится на две разновидности:

    1. при помощи схемы трансформации;
    2. при помощи схемы импульсной.

    Длительное время на рынке электронных устройств широко были популярны источники трансформаторного вида. Они имеют простую конструкцию, не затратный и быстрый ремонт. Но при этом их габариты могут быть достаточно крупными. Вес только одного трансформаторного элемента может составлять базовый вес всего устройства. Такого рода прибор работает, используя промышленную частоту 50 – 60 Гц при напряжении 220 – 240 V. На выходе воспроизводятся сигналы повышенной частоты, которые потом изменяются через выпрямительные схемы, а также схемы фильтрации.

    Очень выгодно использовать портативные источники питания, поскольку они имеет намного меньшие габаритные размеры, но при этом обладают более сложной принципиальной схемой. Их ремонт также намного затратнее по сравнению с трансформаторными, и плюс ко всему такие приборы могут выступать высокочастотными помехами.

    Согласно области применения

    Такие устройства применяются в:

    1. адаптерах сетевых;
    2. металлических корпусах блоков питания;
    3. на печатной плате.

    Блок питания для бытового использования имеет источник с напряжением 5 В и величиной тока 1,5 А. БП с металлическими корпусами имеют отличия:

    1. используют значительные величины токов;
    2. имеют вентиляцию и надежный металлический корпус;
    3. малые конструктивные размеры;
    4. постоянное выходное напряжение;
    5. постоянный максимальный ток.

    Для обеспечения электрической энергией огромного числа светодиодных элементов напряжением 24 V, может подойти источник питания, с параметрами 12 Вольт, 20 – 30 Ампер в металлическом корпусе.

    Стоимость блоков питания может зависеть от их конструктивных особенностей: принципиальной схемы, стабильностью работы, отсутствие помех. Зачастую блоки с импульсными помехами применяются в ИП, трансформирующие постоянное напряжение сети в регулируемое.

    На рынках электронной техники представлены блоки двух видов:

    Большинство разновидностей имеют выход с постоянным напряжением и вывод регулируемый.

    Полученная информация позволит не только подобрать нужный источник питания по всем заданным параметрам, но также выбрать необходимые детали и произвести сбор всей конструкции самостоятельно.

    Напряжение 12 вольт постоянного тока

    Немного поковырялся в инете, вот такой результат:

    Для питания штатной камеры требуется 5 вольт. Это напряжение можно получить из 12 вольт постоянного тока с помощью простых схем, в основе которых лежит тот или иной стабилизатор напряжения. Для нормальной работы стабилизатора необходимо обеспечить ему теплоотвод. При перегреве ощутимо снижается выходной ток, а в конечном итоге стабилизатор попросту сгорит. Входное напряжение не должно превышать 15 вольт.

    Для схемы также понадобятся конденсаторы 0,33 мкФ и 0,1 мкФ на 16 вольт.
    В первую очередь стоит вспомнить нашего старого советского друга — «кренку», а точнее — её модификации КР142ЕН5А (2 Ампера) и КР142ЕН5А (1,5 Ампера).

    Напряжение 12 вольт постоянного тока

    Вместо «кренки» можно взять зарубежный аналог:
    — А7805Т
    — KIA7805
    — L7805CV
    — LM7805

    Напряжение 12 вольт постоянного токаИнверторы с 220 на 12 вольт производятся разной формы и размеров. По своему типу бывают трансформаторные и импульсные. Трансформаторный преобразователь 220 на 12 вольт В основе конструкции, как следует из названия, лежит понижающий трансформатор.

    Виды преобразователей и их устройство

    Трансформатор представляет собой изделие, состоящее из двух основных частей:

    • сердечника, собранного из электротехнической стали;
    • обмоток, выполненных в виде витков из проводникового материала.

    Напряжение 12 вольт постоянного токаЕго работа основана на появлении электродвижущей силы в замкнутом проводящем контуре. При протекании по первичной обмотке переменного тока образовываются переменные линии магнитного потока. Эти линии пронизывают сердечник и все обмотки, на которых появляется электродвижущая сила. Когда вторичная обмотка находится под нагрузкой, то под действием этой силы начинает протекать ток.

    Значение разности потенциалов будет определяться отношением количества витков первичной обмотки и вторичной. Таким образом, изменяя это соотношение, можно получить любое значение.

    Для снижения значения напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше. Стоит отметить, что описанное выше работает только при подаче на первичную обмотку переменного тока. При использовании постоянного тока создаётся постоянный магнитный поток, который не наводит ЭДС и энергия передаваться не будет.

    Бестрансформаторный преобразователь с 220 на 12 вольт

    Такие устройства питания называют импульсными. Главной частью такого устройства обычно является специализированная микросхема (широтно-импульсный модулятор).

    Напряжение 12 вольт постоянного токаИнвертирование 220 в 12 вольт происходит следующим образом. Сетевое напряжение поступает на выпрямительную цепь, а далее сглаживается ёмкостью номиналом 300-400 вольт. Затем выпрямленный сигнал с помощью транзисторов преобразуется в высокочастотные прямоугольные импульсы с требуемой скважностью. Преобразователь импульсного типа за счёт применения инвертирующей схемы, выдаёт на выходе стабильное напряжение. При этом преобразование происходит как с гальванической развязкой от выходных цепей, так и без неё.

    В первом случае используется импульсный трансформатор, на который поступает высокочастотный сигнал до 110 кГц.

    При изготовлении сердечника используют ферромагнетики, что ведёт к снижению веса и размеров. Во втором вместо трансформатора используется фильтр нижних частот.

    Преимущества импульсных источников заключаются в следующем:

    1. малый вес;
    2. улучшенный КПД;
    3. дешевизна;
    4. наличие встроенной защиты.

    К недостаткам относят то, что используя в работе высокочастотные импульсы, устройство само создаёт помехи. Это требует устранения и приносит усложнения электрических схем.

    Как из 220 вольт сделать 12 вольт самостоятельно

    Напряжение 12 вольт постоянного токаПроще всего сделать аналоговое устройство на базе трансформатора вида тор. Такое устройство несложно выполнить самостоятельно. Для этого понадобится любой трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 вольт. Вторичная обмотка рассчитывается согласно несложным формулам или подбирается практическим путём.

    Для подбора может понадобиться:

    • прибор для измерения напряжения;
    • изолирующая лента;
    • киперная лента;
    • медная проволока;
    • паяльник;
    • инструмент для разборки (кусачки, отвёртки, плоскогубцы, нож и т. п. ).

    В первую очередь необходимо определить, с какой стороны переделываемого трансформатора расположена вторичная обмотка. Аккуратно снять защитный слой для получения к ней доступа. Используя тестер, измерить напряжение на выводах.

    В случае меньшего напряжения к любому из концов обмотки допаять проволоку, тщательно заизолировав место соединения. Используя эту проволоку сделать десять витков и опять измерить напряжение. В зависимости от того насколько увеличилось напряжение и рассчитать дополнительное количество витков.

    В случае если напряжение превышает требуемое, делаются обратные действия. Отматываются десять витков, измеряется напряжение и рассчитывается, сколько их необходимо их убрать. После этого лишний провод обрезается и запаивается на клемму.

    По окончании работ трансформатор собирается в обратной последовательности. Если все правильно рассчитано, то получится преобразователь из 220 в 12 вольт переменного напряжения. Для получения постоянного напряжения необходимо добавить выпрямитель. Это простейшее электронное устройство, состоящее из диодного моста и конденсатора. Используя свойства диодов, напряжение выпрямляется, а с помощью конденсатора убираются паразитные влияния.

    Следует отметить, что при использовании диодного моста выходная разность потенциалов поднимется на величину, равную произведению переменного напряжения и величины 1.41.

    Главным преимущество трансформаторного преобразования является простота и высокая надёжность. А недостатком — габариты и вес.

    Самостоятельная сборка импульсных инверторов возможна только при хорошем уровне подготовке и знаний электроники. Хотя можно купить готовые наборы КИТ. Такой набор содержит печатную плату и электронные компоненты. В набор также входит электрическая схема и чертёж с подробным расположением элементов. Останется только всё аккуратно распаять.

    Используя импульсную технологию, можно сделать и преобразователь с 12 на 220 вольт. Что очень полезно при использовании в автомобилях. Ярким примером может служить источник бесперебойного питания, сделанный из стационарного оборудования.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector