ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт

На днях заказал 10 мощных 10 ваттных светодиодов. Светодиоды уже едут из Китая, а тем временем задумался об их запитке. Светодиоды рассчитаны на напряжение 12 вольт. 

Для питания этих светодиодов было решено собрать импульсный блок питания на довольно известной микросхеме IR2153. Была найдена печатная плата в описании к видеоролику из цикла «импульсный блок питания для чайников» от АКА. Плата там немного недоделанная, не хватает пары дорожек, пришлось немного поправить, сделать толще дорожки, переделать под свои транзисторы в корпусе TO-247, переделать низковольтную (выходную) часть так же под свои нужды. 

Схема БП

2625473227.png

Выход тут не стабилизирован никак, поэтому была добавлена стабилизация на стабилизаторе 278R12, но он ток всего 2 Ампера, поэтому он был умощнён PNP транзистором TIP36C, по даташитовской схеме:

483827431.png

Таким образом мы увеличиваем максимальный выходной ток в несколько раз. На выходе получаем вот такую схему

3054519579.png

Под данную схему была поправлена печатая плата

2380997239.png

Плата сделана под уже готовый трансформатор, свои транзисторы и радиаторы (видим площадки для припайки радиаторов). Плата имеет размеры 85х90мм

Собираем все компоненты для блока питания

3394283828.JPG

Подготавливаем стеклотекстолит. Отрезаем прямоугольник 85х90мм.

17595025.JPG

У меня он двухсторонний, поэтому снимаем одну из сторон фольги.

4196459253.JPG3342912325.JPG

Усаживаем транзисторы на радиаторы через подложки и термопасту

2381370340.JPG2962291284.JPG

 

45098564.JPG2020635940.JPG

1158700180.JPG1013732129.JPG

Мотаем трансформатор.

Первичная обмотка – две полуобмотки по 20 витков каждая проводом 0.8мм, средняя точка никуда не паяется, сделаны две полуобмотки, чтобы между ними намотать вторичную обмотку, которая содержит 4 витка провода 1мм тремя жилами.

1185677377.JPG

Теперь утюжим, травим плату, сверлим отверстия и лудим дорожки. Затем впаиваем компоненты и получаем такой блок питания 

3387749857.JPG

Вид со стороны дорожек

2076977649.JPG

Во время сборки кончился припой, пришлось растягивать, поэтому дорожки не до конца пропаяны. Конечно же будут утолщены позже.

После сборки внимательно проверяем монтаж. Теперь подключаем блок питания в сеть через лампу 220в 100вт. Я подключал не в сеть, а к самодельному преобразователю 12-220. Сделано это для того, чтобы схема не бабахнула при неверном монтаже. У меня обнаружилось 2 косяка (лампа горела процентов на 30), 1 – неверно спроектировал плату в районе стабилизатора (в архиве она исправлена и полностью рабочая) 2- ляпнул припоем между + и – выхода БП. После устранения неполадок схема завелась без  проблем. После  лампу можно отключить и подключить БП в сеть 220в напрямую.

На выходе БП имеем напряжение 12 вольт ровно, на выходе диодного моста после трансформатора в моём случае получилось 16 вольт, под нагрузкой в 60 ватт – 14.5 вольт, на выходе 11.8 вольт. Падение на 0.2 вольта в моём случае даже хорошо, будет проще жить светодиодам. Итак мы имеем падение напряжения на стабилизаторе в 2.5 вольта, при потреблении нагрузки 10А – это 25 ватт рассеиваемой мощности на стабилизаторе, что не совсем вкусно (меня не особо волнует), сократить эту рассеиваемую мощность можно уменьшением напряжения на выходе трансформатора (уменьшить на пол витка вторичку, либо увеличить на несколько витков первичку, либо понизить частоту ирки). Так же можно применить например импульсный стабилизатор, в таком случае моща, уходящая в тепло будет ничтожно мала.

Меня последнее не волнует, я буду юзать небольшой куллер. 

Так же тепловыделение наблюдается на резисторе по питанию микросхемы, в моём случае от 15 кОм 3Вт, будет заменён на 5Вт.

Если наблюдаются ритмичные включения-выключения схемы, то следует уменьшить номинал резистора например до 12кОм либо увеличить ёмкость электролита стоящего по питанию микросхемы, чт и было сделано в моём случае, до 470мкФ.

В итоге мы получаем простой и очень мощный БП, да ещё и с более-менее  стабилизированным выходом. 

Минусы – нагрев резистора по питанию микросхемы и отсутствие защиты, следовательно выход коротить никак нельзя. Кратковременно может и вытерпит стабилизатор, но в итоге бабахнет он, а за ним и ВВ транзисторы вместе с IR2153. Так что на всякий случай, от греха подальше, на выходе блока последовательно нагрузке втыкаем предохранитель ампер на 10-15, ну либо придётся переделывать плату, добавляя защиту, но это уже совсем другая история :)

Скачать плату в формате lay можно тут

С вами был Александр Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости
Введите Ваш e-mail

Усилители мощности
Блоки питания
Arduino
Программаторы
Радиоконструкторы
Прочее...