Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Как получить 12 вольт из 5, 24, 220 вольт

Получаем 12 Вольт из 220

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:

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.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

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

Или:

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:

Или такие:

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.

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.

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.

Что куда подключать в автомагнитоле

Выходные колодки на магнитолах могут быть разными по размеру и компоновке проводов. Хорошая новость в том, что производители стараются придерживаться определённых правил в выборе цветов для каждой из систем. И этим можно воспользоваться.

Разъемы на магнитолах

Чаще всего цвета проводов на каждую из систем отводятся такие:

  • Жёлтый и красный — питание 12 вольт. Жёлтый — от аккумулятора, красный — от зажигания, это управление.
  • Белый, фиолетовый, зелёный и серый (и их варианты с чёрными или белыми полосками) — на аудиосистему.
  • Чёрный — масса.
  • Синий — антенный выход.

Цвета проводов подключения аудиосистемы могут несколько различаться. А вот на питание и массу будут именно такие цвета.

Схема штатного подключения по которой просто понять что куда надо подавать

С питанием будем разбираться дальше, а в этом разъёме поговорим о подключении аудиосистемы и антенны. С антенной всё просто — синий провод. Временно сюда можно «повесить» даже просто кусок проволоки, а можно — покупную или самодельную антенну.

Аудиосистема редко бывает сложной. Чаще всего ставят одну-две колонки. Их подключаем к любой паре проводов из перечня. Пара — это сиреневый и сиренево-черный или сиреневый с белым, например.

Основной цвет говорит о том, что этот вывод является положительным, «+». Белая или чёрная полоса говорит о том, что вывод отрицательный «-«. Это необходимо учитывать при подключении динамиков. На них обязательно будет указано плюс и минус подключения.

Один из проводов пары сажаем на один вход динамика, второй — на другой. После подачи питания в колонках появится звук.

Как лучше соединять провода

В зависимости от того, в каком состоянии вам досталась автомагнитола, она может иметь выходную колодку, а может — пучок проводов. Оба варианта пригодны к работе. Второй вариант предпочтительнее, так как проще сделать качественное соединение. Если в машине сей девайс использовать больше не планируете, колодку ISO проще обрезать. Ну, или те провода, которые понадобятся отрезать от колодки.

Соединение проводов при подключении автомагнитолы

Если решили колодку сохранить, при соединении проводники зачищаем и вставляем в гнёзда напротив проводов нужного цвета. Если выбрали вариант «провода без колодки», концы нужных проводников надо зачистить от изоляции (на 0,8-1,0 см). Затем, в процессе работы, соединяемые провода плотно скручивают. Если имеете паяльник, лучше после испытаний — когда будете уверены, что всё работает, все скрутки пропаять.

Когда убедились, что магнитола работает соединения изолируют. Можно использовать изоленту, но надёжнее использовать термоусадочные трубки.

Сферы использования

Прежде чем узнать, как сделать мини-паяльник, нужно разобраться, для чего он нужен. Такой прибор для домашних нужд никогда лишним не будет. С помощью самодельного паяльника на 12 вольт можно делать следующее:

  • Паять микросхемы разных домашних приборов.
  • Ремонтировать детали микронаушников.
  • Выполнять ремонт электронных часов.
  • Чинить телефонную зарядку и не только.

Такой прибор изготавливается с расчетом, что питаться он будет не напрямую от сети, а посредством трансформатора 220/12 вольт.

Что нужно для работы

Большинство материалов и инструментов дополнительно приобретать не потребуется, поскольку у домашних мастеров они, скорее всего, найдутся дома. В числе рабочих материалов:

  • проволока из меди для производства спаивающей основы;
  • жестяная трубка под кожух;
  • нихромовая проволока;
  • рукоятка из пластмассы;
  • медная фольга;
  • электрический шнур с термостойкой изоляцией;
  • клей силикатный;
  • тальк для производства электроизоляционной массы.

Если медной фольги под рукой не оказалось, ее можно заменить фольгированным стеклотекстолитом, который нередко используют при производстве печатных плат или схем. Но если и их нет в наличии, то можно все приобрести в специализированном магазине в среднем за 200 рублей. А чтобы получить еще один лист фольги, то нагрейте стеклотекстолит простым утюгом и потяните за угол, поделив предварительно на тонкие пластины, и намотайте на круглую палочку.

Ключевым элементом конструкции является трансформатор 220 на 12 вольта, посредством которого прибор будет получать от электросети нужную энергию. Иногда используется устройство марки ТВК-11ОЛ, которое можно вытащить из старого лампового ТВ.

В числе необходимых инструментов:

  • плоскогубцы;
  • кусачки;
  • пинцет;
  • ветошь;
  • плита (газовая или электрическая);
  • пластины или доски для обмывания клеем.

Процесс сборки мини-паяльника

Медная проволока, будет выступать в роли жала для мини-паяльника. Вам потребуется ее всего 50 мм. Заточите ее в виде двухгранного угла с одной стороны и залудите грани. Это жало будет расположено изнутри нагревательного элемента.

Затем изготовьте специальную электроизоляционную массу:

  • Тальк и жидкое стекло (или силикатный клей) смешайте друг с другом.
  • Чтобы масса к рукам не прилипала, нанесите изоляцию на цилиндрическую поверхность пинцетом и посыпайте ее тальком.

Фольгу сверните в трубку длиной порядка 35 мм, что будет служить основанием для нагревательного элемента. С одной стороны из-под нее будет проглядываться жало паяльника. Трубку покройте изоляционной массой. Сырую нанесенную массу до полного застывания просушите над плитой. Затем на готовое основание намотайте спиральную нихромовую проволоку длиной не более 350 мм. Витки следует укладывать аккуратно на максимальной близости друг от друга, а верхний и нижний витки от 30 до 60 мм нужно оставлять в качестве выводов. Затем конструкцию еще раз покройте электроизоляционной смесью и просушите над плитой.

Заворотный конец проволоки отогните назад и плотно прижмите его к поверхности трубки, затем еще раз нанесите массу. И только после этого можно использовать нагревательный элемент конструкции.

Выступающую из-под нагревательного элемента проволоку нужно покрыть электроизоляционной массой. Не забывайте каждый раз при ее применении проверять качество своей работы.

Когда основание будет целиком покрыто изоляцией, можно собирать и сам мини-паяльник. Концы нихромового нагревателя соединяются с ручкой, с этой целью протягивается электрический шнур в термостойкой изоляции сквозь внутреннюю пластмассовую полость. Обязательно изолируйте и просушите оголенные участки и наденьте на нагреватель жестяной защитный кожух, соедините его с рукояткой. После этого прибор готов к использованию.

Получаем 12 Вольт из 220

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:

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.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

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

Или:

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:

Или такие:

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.

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.

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.

Полезные рекомендации

Рекомендации, которые пригодятся при эксплуатации, обслуживании АКБ для продления времени его работы:

  • время от времени тестируйте батарею и как можно чаще (хотя бы раз в квартал) выполняйте подзарядку от сети;
  • следите за исправностью генератора, проводов, функции регулировки напряжения авто для нормального заряда элемента питания во время поездок;
  • замеряйте токовые утечки;
  • замеряйте плотность электролитного вещества после полной зарядки, сравнивайте цифры из таблицы выше, исправляйте ситуацию, если это нужно;
  • держите автоаккумулятор в чистоте, чтобы минимизировать ток утечки.

Не замыкайте выводные выходы автомобильной батареи накоротко, поскольку последствия в данном случае будут плачевными.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации