Как переделать блок питания от компьютера для светодиодной ленты
Целью подключения светодиодной ленты к компьютеру может быть как моддинг системного блока, так и просто оформление квартиры в преддверии Нового Года. Можно ли подключить светодиодную ленту к компьютеру? Можно. В статье мы разберем как это реализовать.
Перед подключением, следует знать 3 основных проблемы, с которыми вы можете столкнуться:
- Напряжение питания светодиодной ленты может быть 12В, 24В, 220В. Последний вариант по понятным причинам использовать нет никакого смысла. Напряжение 24В в компьютере не присутствует, поэтому потребуется дополнительный преобразователь. Оптимальный вариант – 12В.
- Блок питания компьютера формирует несколько значений напряжения. Наиболее практичным будет использование напряжения 5В и 12В. Именно эти значения вырабатываются самой мощной частью блока питания и допускают подключение мощной нагрузки. Исходя из напряжения питания светодиодной ленты, нужно использовать выход БП 12В.
- Для подключения можно использовать USB порт, на нем присутствует напряжение 5В с допустимым током до 500мА. Учитывая, что у ноутбука иной возможности подключить светодиодную ленту нет, то этому варианту нужно уделить пристальное внимание.
Разберем, как подключить светодиодную ленту к ПК, какие трудности можно при этом встретить и как предотвратить порчу компьютера при изготовлении самодельных устройств.
Питание светодиодов от блока питания компьютера
Данный способ наиболее прост и надежен. Подключение светодиодной ленты к блоку питания компьютера можно выполнить без нарушения гарантии на БП (т.е. без вскрытия корпуса). Блоки питания современных компьютеров имеют несколько резервных разъемов. Открыв боковую крышку системного блока, можно увидеть жгут проводов, отходящих от блока питания. Разъемы выглядят следующим образом:
Выводы блока питания ПК
Наибольший интерес представляют разъемы под номерами 1 и 2. Первый служит для подключения дисковода, который давно уже не используется, а второй для подключения CD и жестких дисков.
В обоих случаях используются провода черного и желтого цвета. Черный – это минусовой вывод, а желтый включен в цепь формирования 12В.
Проще всего бокорезами отрезать необходимые провода от разъемов и подпаять к ним провода к светодиодной ленте, соблюдая полярность. Но так делайте только если уверены, что к данным разъемам не будете ничего подключать.
Чтобы не нарушать гарантии и обойтись минимальным вмешательством, можно приобрести переходник для подключения питания устройств SATA и обрезать провода уже на нем.
Мощные блоки питания современных стационарных компьютеров допускают нагрузку в цепи 12В до десятка и более ампер. Таким образом, длина ленты может быть значительной.
Следует учесть токи, которые потребляют системные устройства ПК – материнская плата, видеокарта, жесткий диск и CD-rom. Мощность блока питания и токи, которые могут потребляться в цепях питания, указаны на боковой стенке БП на его бирке. Но практически всегда в цепи питания соблюдается значительный запас по мощности.
Продаваемые светодиодные ленты, по большей части, не имеют данных о потребляемом токе. Примерно его можно определить, зная тип светодиодов и их количество на 1м ленты.
Потребляемый лентой ток | |||||
---|---|---|---|---|---|
Тип светодиодов | Количество светодиодов на 1 м | Потребляемый ток, А | |||
1м | 2м | 3м | 4м | ||
SMD3528 | 30 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
60 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | |
120 | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | |
SMD5050 | 30 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 |
60 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 |
В маркировке светодиодов цифры обозначают их размеры:
Таким образом, если запас по току в цепи 12В составляет 4 ампера и более, то без особых последствий можно подключить 4м светодиодной ленты SMD3528 с плотностью 120 светодиодов на метр или 3м SMD5050 с плотностью 60 светодиодов.
Последний совет! Перед тем, как подключить светодиодную ленту к компьютеру, внимательно проверьте полярность подключения, отсутствие замыканий в соединительных проводах. Не страшно, если перегорит лента или ее отдельный участок из-за неправильного подключения. Хуже, когда неисправность возникнет на стороне ПК.
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Схемы дешевых блоков питания от зарядок
Для начала взгляните на схемы от различных зарядных устройств, с виду они отличаются, а принципиально – идентичны (картинки можно листать).
Большинство зарядных устройств для мобильного телефона построены на базе блокинг-генератора, или как его еще называют – автогенератора.
Выпрямленное напряжение поступает на схему, состоящую из силового транзистора, который управляется через базовую обмотку и резистор смещения базы, трансформатора, и цепи обратной связи. Это простейший импульсный блок питания. Подойдет как схема для блока питания светодиодной ленты, если её немного модернизировать.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
сдохнуть от голода после растрат от таких "рацух" куда страшнее, чем моментальная смерть . Зачем все умышленно путают то, что делается для рядового потребителя и на века от банальной оснастки радиолюбителя или ремонтника? Я в эпоху службы в ВУЗ-е МЧС услышал от матери, которая работала инженером в СКТБ , связанным с электрооборудованием вопрос: "Кто у вас там таких дегенератов готовит"? А все опосля того, как пришел долПоЖОБ - выпускник-лейтенант и увидев ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД с порога заявил - "У Вас открытая проводка"!
А нужны ли шунтирующие диоды для светодиодов? Мне представляется, что обратный ток через верхние диоды слишком мал, чтобы нанести какой-либо вред светодиодам. Хотел собрать схему, но не обнаружил ни свободного шнура с вилкой, ни патрона для лампы. Диоды и светодиоды под рукой, а вилки и патроны где-то на балконе. Пожалуй, в 3 часа ночи я туда не полезу. Так что эксперимент откладывается.
Еще в Радио 1977 года простая схема на светодиодах для постоянного напряжения. (если между H4 и R1 добавить диод для надежности то будет и на переменном перемигиваться)
Они хоть и не приемлют закон Ома (на всё воля Аллаха), но таки всё чаще они монтируют исключительно правильно и аккуратно (особенно если объяснишь как оно должно быть, и что желто зелёный провод - исключительно для заземления. )!. На пищащий тестер в режиме прозвона уже не смотрят как на шайтан машину, которая если засвистит - значит денег не будет. С уважением, Сергей
Такой вопрос, есть 10 метров светодиодной ленты, 12 В, 140 Вт общее потребление. Не очень хочется покупать для них драйвер, тк есть ненужный бп на 180 Вт. Собственно вопрос: какие могут меня ждать проблемы, если я воспользуюсь бп вместо специальных драйверов?
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
На счет ленты могу сказать, что нужно смотреть, на сколько она рассчитана (я про длину), не помню точно, но, возможно метров 5. Т.е. если всё в одну линию включить, могут подгореть проводники. Во всяком случае лучше поискать в инете и проверить. Про остальное - скажут кто знает.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Драйвер - он дает постоянный ток для того, чтобы светодиод нормально работал. Можно поставить ограничительный резистор, проверить ток и на этом успокоиться. Надо только проследить, чтобы smd элементы не перегревались - лучше ток процентов на 10 меньше номинала давать.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Что вы имеете в виду под "Специальным драйвером" ?
Как вы хотите управлять лентой ? Если просто включить, то вашего БП будет вполне достаточно.
Даже если вы превысите максимально отдаваемый ток БП, встроеная защита просто отключит его.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Даже если ток еще не превысил максимального для БП значения, он может оказаться фатальным для другого компонента схемы - светодиодной ленты. Вот тут то на сцену и должен выступить "специальный драйвер".
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
>>он может оказаться фатальным для другого компонента схемы - светодиодной ленты.
Вы светодиодной ленту то использовали ? Там токоограничительные резюки стоят.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Вот родственная статейка на хабре недавно пробегала Светодиодная лента в качестве освещения комнаты
Из нее можно увидеть что одной из проблем, при длинной ленте, может стать немного тусклое свечение дальнего от блока питания конца (лепестричество туда уже с трудом доходит). Так что возможно, прийдется брать провод с сопротивлением поменьше и пробрасывать его, паралельно ленте в противоположный конец (в особо тяжких случаях - еще и в промежуточные точки).
По поводу блока: слышал (сам смутно понимаю, но лучше предупрежу- погуглите авось поймете) что некоторые компьютерные БП, в силу принципа своей работы - очень не любят быть включенными без нагрузки. То есть пока вы будете "светить" - все нормально, а вот когда выключите ленту, не выключив сам БП - могут проблемы возникнуть.
Какие-то БП - без проблем такое воспринимают, какие-то "имеют свою защиту", какие-то - могут и навернутся.
Еще раз, возможно я "навожу тень на плетень". Совсем не уверен что проблема БП - существует. Просто "где-то краем уха слышал".
P.S. Перенес тему в "Аппаратные вопросы". Все-таки это совсем не "отвлеченное". Хоть магического слова "Ардуина" и нет в задаче, но использование БП и лент - не редкость в ардуино-проектах. Так что инфа из ветки может пригодится и "ардуинщикам" :)
Всем здравствуйте! Сразу скажу, что я не электротехник, а программист, поэтому сделайте поблажку на некомпетентность.
Моя задача - взять блок питания от компьютера и запитать контроллер для нескольких led лент. Лент может быть несколько, напряжение 5V, мощность одной - 15-40W.
Появилось несколько вопросов:
1. Если я просто возьму 5V линию и подключу ее к контроллеру - БП будет нормально работать? Понятно, что я буду учитывать максимальную мощность и не нагружать сверх меры. Я слышал, что БП не очень хорошо себя чувствует, если нагружать только один канал.
2. Плюс, я хочу потом иметь возможность подключить аккумулятор с 12V, как мне лучше это сделать? Может есть возможность запитать БП от 12V и потом получить 5V так же, как в предыдущем варианте? Это было бы лучше всего. Или остается только ставить понижающий преобразователь 12-5? Если второй вариант - то подскажите как это лучше сделать?
3. Если во втором вопросе нужно будет ставить понижающий преобразователь - тогда может тогда и с БП брать сразу 12V и пускать через него?
Всем заранее спасибо за ответы!
Простой 5 комментариев
Самые распространённые и дешевые ленты - на 12 вольт. Почему у вас выбраны 5-вольтовые? Вот лично я 5-вольтовых даже в продаже не встречал (правда, и не искал).
То же самое, но теперь насчёт контроллера. Встречавшиеся мне контроллеры светодиодных лент - все без исключения на 12 вольт. Откуда вы взяли 5-вольтовые? Чем обусловлен выбор в пользу 5-вольтовых? Может, у вас контроллер какой-то специальный (ну например, самодельный)?
Откуда взялось тяготение к комповому БП? У него ведь есть недостатки - скажем, шум от вентилятора, без которого он работать не может.
Виктор, Я буду подключать адресную ленту, причем хочу управлять каждым светодиодом по-отдельности, а не блоками по 3 светодиода. Из популярных только 3 чипа с такой функциональностью - WS2812, WS2813 и WS2815. И только 2815 питается от 12V и он дороже 2812 и 2813, которые на 5V. Контроллер умеет в разные напряжения, какое подключу - такое и будет.
А выбрал комповый БП, потому что с ним бесплатно идет в комплеке корпус, в который я смогу засунуть контроллер и просверлить несколько дырок под разъемы для лент. Ну и стоимость - бу такой бп можно купить за ~2-4$, а импульсный мне обойдется минимум в 12$. Не то чтобы это сильно дорого, но к нему еще нужен будет корпус найти и допилить его, это доп. трудозатраты на поиск и допиливание.
Виктор, Спасибо большое, жду!
Я спросил еще на нескольких форумах по электротехнике и на одном из них мне сказали, что может быть проблема в стабилизации линий. Что при загрузке одного из каналов, на нем падает напряжение и стабилизатор его поднимает, но на обоих линиях. И получается, что на линии без нагрузки повышеное напряжение, из-за чего срабатывает защита. Как-то так. И посоветовал "убрать цепи стабилизации не задействованных каналов", но я понятия не имею как это сделать :)
Так-то мне вообще сейчас важно как можно меньше потратиться на прототип, а дальше, если все будет хорошо - то я уже сделаю по-адекватному с нормальными блоками питания, корпусами и т.д. Ну и интересно вообще что-то поколхозить :)
мне сказали, что может быть проблема в стабилизации линий. Что при загрузке одного из каналов, на нем падает напряжение и стабилизатор его поднимает, но на обоих линиях. И получается, что на линии без нагрузки повышеное напряжение, из-за чего срабатывает защита.
Отчасти это верно, но я уже написал в ответе, что в БП есть цепи групповой стабилизации, устроенные специально на этот случай. Конечно, они не всесильны, но в некоторых пределах своё дело делают. Поэтому, если особо высокая точность выходного напряжения не требуется, а достаточно примерно 10. 15%, то можно не заморачиваться с переделками. Что касается срабатывания защиты от превышения напряжений. Я с таким не встречался, да и сами посудите - тогда бы такая защита срабатывала бы при любом холостом (без нагрузки) включении БП, а этого не наблюдается.
посоветовал "убрать цепи стабилизации не задействованных каналов", но я понятия не имею как это сделать
Да, есть такая переделка. Она несложна, и я вполне могу вам её описать, но заниматься ею имеет смысл только лишь, если точность 10. 15% вам недостаточна, а нужно ещё точнее.
По-видимому, то, что вы назвали адресной лентой, точнее будет назвать матрицей, поскольку организовать индивидуальное управление диодами легче всего через подключение их в узлы строк и столбцов. Стало понятно, почему 5 вольт.
Если я просто возьму 5V линию и подключу ее к контроллеру - БП будет нормально работать? . Я слышал, что БП не очень хорошо себя чувствует, если нагружать только один канал.
На мой взгляд, можно использовать 5-вольтовый канал сам по себе, без оглядки на остальные. Стабильность напряжения будет сохранена, несмотря на недогрузку остальных каналов, поскольку в комповом БП предусмотрены специальные меры для таких случаев - т.н. цепи групповой стабилизации, помогающие сохранить соотношение выходных напряжений при неравномерной нагрузке. Если вам допустимы отклонения выходного напряжения до 10. 15%, то можно не заниматься переделкой БП.
Если так, то это перечёркивает написанное мною выше, или по крайней мере заставляет вместо 5-вольтового выходного канала использовать 12-вольтовый.
Энтузиасты пробовали такую модернизацию стандартных комповых БП, но вам лучше не смотреть в эту сторону, поскольку такая переделка весьма сложна. Лучше внедрять аккумуляторное питание чисто с низковольтной стороны - это вам обойдётся всего лишь в пару развязывающих шоттки-диодов.
Именно так. Китайцы продают множество подходящих понижающих преобразователей, среди них есть достаточно экономичные, с высоким КПД (я намекаю на то, что они не потребуют дополнительных вентиляторов). 5-вольтовый канал самого БП при этом использовать не получится, к сожалению. Это неизбежная цена аккумуляторного питания.
Если во втором вопросе нужно будет ставить понижающий преобразователь - тогда может тогда и с БП брать сразу 12V и пускать через него?
Именно про этот вариант я и толкую.
А что касается вентилятора и шума от него. Его удаление - это наиболее неудобная переделка компового БП. Можем обсудить и её.
Часто нужно запитать свои самоделки, а блока питания на нужное напряжение нет. Конечно, для проверки можно воспользоваться батарейками. Подобрать нужное количество, для получения нужного напряжения, но для постоянной работы такой подход нерационален. Давайте рассмотрим варианты изготовления блоков питания для светодиодов от простого и дешевого к более сложному и дорогому.
Используем порт USB
Подключение к USB порту настольного компьютера может потребоваться в случае недоступности разъема порта внутреннего питания, а при использовании ноутбука это единственный возможный вариант подключения светодиодной ленты. Иных интерфейсов для получения необходимого напряжения не существует. Подключение светодиодов к USB сопряжено с рядом трудностей:
- Несоответствие напряжения USB напряжению питания светодиодной ленты (5В против 12);
- Низкий допустимый ток нагрузки. Стандартом предусмотрен ток не более 500мА.
Для формирования необходимого напряжения нужно приобрести или изготовить своими руками преобразователь 5В → 12В. Следует понимать, что повышение напряжения в 2,5 раза вызовет снижение допустимого тока на такую же величину, то есть до тока 200мА. Именно на такой ток потребления светодиодной ленты нужно ориентироваться при подключении источников света.
Превышение максимально допустимого тока чревато выходом USB порта из строя.
Делаем блок питания
Раз стабилитрон имеет напряжение стабилизации — с его помощью осуществляется обратная связь. Значит, чтобы изменить выходное напряжение, нужно его заменить на другой по величине Uстаб.
Выходное напряжение зарядного устройства приблизительно равно номиналу стабилизатора. Оно отличается от номинального на стабилитроне от 0,3 до 1В и зависит от некоторых особенностей схемы. Обратите внимание, в приведенных примерах стоят стабилитроны от 5 до 7 вольт.
При изменении выходного напряжения изменяется и ток, который может выдать зарядное устройство. Причем изменение тока обратно-пропорционально величине изменения напряжения. Т.е. увеличив напряжение наполовину, допустим до 7,5 вольт, ток упадет в два раза.
Чтобы своими руками сделать блок питания для светодиодов, нужно определиться как вы будете подключать нагрузку, чтобы сделать выводы о необходимом напряжении.
Если вы собираетесь питать один светодиод или несколько соединенных параллельно, вам нужно выходное напряжение порядка 3-х вольт (как определить напряжение светодиода). Далее подобрать необходимый стабилитрон, например подобный – на 3,3В. При параллельном подключении не забудьте проверить напряжение через каждый из светодиодов и скорректировать его дополнительным резистором.
Многие блоки питания, не только зарядки для мобильных, сделаны по этой схеме. Более мощные и дорогие модели (незначительно), и модели с другими силовыми схемами оборудованы несколько иной и более простой в настройке обратной связью. Зачастую которая выполнена на микросхеме TL431 (или любые другие буквы и «431» в названии).
Эта интегральная микросхема выполняет роль обычного стабилитрона. Отличия в том, что TL431 – это регулируемый стабилитрон и имеет корпус с 3-мя выводами
Выходное напряжение задается изменением соотношения резисторов R1 и R2 (см. следующую схему), далее размещена типовая схема блока питания с TL431. Кругом обведены резисторы, которые нужно подбирать для подстройки, формула подбора такова:
Vout = 1 + (R1 / R2) * Vref, где Vref – приблизительно 2,5В
Мнемоническое правило: В обвязке TL431 есть 2 резистора, задающие напряжение стабилизации. Верхний чем больше – тем выше напряжение, соответственно, чем ниже сопротивление, тем меньшее напряжение выдаст БП. Нижний – наоборот, чем больше сопротивление – тем ниже напряжение (верхний повышает, нижний уменьшает).
Ремонт блока питания светодиодной ленты
Многие блоки питания, рассчитанные на среднюю и большую мощность (30 и более Вт), построены на интегральном драйвере со встроенным силовым ключом, типа KA5l0365, FSDH065RN и т.д. Такие решения применяются и в бытовой технике, например, в блоках питания DVD проигрывателей. Такие микросхемы взаимозаменяемы, стоит только определить цоколевку сгоревшего чипа и установить тот, который вам удалось найти.
Для ремонта блока питания для светодиодной ленты на 12В (и не только), схема почти не изменяется. Нужно совершить подключение подобно тому, что изображено ниже. Разумеется, с учетом распиновки.
Более сложные и надежные блоки построены на ШИМ-контроллерах:
Они аналогичны, ниже схема блока питания для светодиодной ленты с их использованием:
ШИМ-контроллер расположен в нижней части схемы, с помощью P1 (справа на схеме) осуществляется регулировка. Подбирая его величину, можно добиться нужного напряжения на выходе, чем-то похоже на регулировку 431 стабилизатора.
Даже если на вашем блоке нет потенциометра или подстроечника, вы можете его установить самостоятельно, заменив постоянный, аналогично приведенной мной схеме.
При ремонте смотрите на сигнал на выходе ШИМ, силовые ключи Т12 и Т13 подключенные к выводам 8 и 11 TL494.
На картинке ниже более наглядно изображена регулировка, потенциометр подключается к 1 вывод ИМС.
Таким образом вы можете своими руками экспериментальным путем сделать питание для светодиодной ленты из любого БП на 494 ШИМ-контроллере.
Практически все блоки питания можно своими руками перенастроить в узких пределах на необходимое напряжение питания светодиодной ленты. При этом вы обойдетесь минимальными затратами.
Блок питания для LED ленты из зарядного от ноутбука
Блоки питания от ноутбуков, мониторов и другой бытовой и компьютерной техники имеют напряжение от 12 до 19 и более Вольт. Если напряжение 12В – отлично, это идеально для светодиодной ленты. Но как изменить выходное напряжение, если оно не подходит под ваши нужды?
Вот такой регулируемый импульсный понижающий преобразователь напряжения выполнен на довольно старой надёжной и популярной микросхеме – LM2596. Модель, которая изображена на фото, имеет регулировку напряжения и тока, что позволяет его использовать как драйвер для мощных светодиодов, обеспечивающий очень качественное питание.
На фотографии видно в обозначении сокращение ADJ (adjustable) – что говорит о том, что это регулируемая модель. В продаже есть готовые схемы и отдельные ИМС для работы с фиксированным выходным напряжением, а именно: 3В, 5В и 12В. В вариантах на ток 2 и 3 Ампера каждая, имеют немного упрощённую схему.
Назначение элементов описано здесь, разница лишь в том, что на схеме выше отсутствует стабилизация тока и нет регулировки напряжения, как в предыдущем фото.
Понижающие преобразователи напряжения на LM2596 довольно популярны. Найти их можно в магазинах радиодеталей, но на Aliexpress можно купить в разы дешевле.
Схема их подключения проста, входные и выходные контакты подписаны, некоторые платы поставляются с запаянными зажимными клеммами. Подключите его к готовому БП на более высокое напряжение (от ноутбука, например) и блок питания для светодиодных ламп готов.
Такой вариант подходит для начинающих, если вы не хотите влезать в схему с паяльником или нет возможности добраться до элементов блока для модификации схемы (в случае трудно разбираемого корпуса и когда детали залиты компаундом).
Переделка готовых БП для работы со светодиодами
Начнем с самых распространённых блоков питания – зарядных устройств от мобильного телефона. Выходное напряжение от 5 до 9 вольт постоянного тока, стабилизированная схема и гальваническая развязка от сети. Это делает использование подобных схем блока питания для светодиодной ленты безопаснее предыдущего варианта.
Самым простым вариантом будет использование токоограничительного резистора, для удобства есть онлайн калькулятор для расчета резистора.
3 варианта блока питания из зарядного
Первый вариант. Вы можете сделать регулируемый блок питания таким образом: замените один из резисторов потенциометр, в зависимости от того куда вы его впаяете (вместо верхнего или нижнего) пределы регулировки будут изменяться.
Идеальный вариант поставить последовательно постоянный резистор и потенциометр, выставив за счет постоянного минимальный уровень напряжения на выходе блока питания, воспользовавшись приведенной формулой.
Описанными способами можно своими руками сделать блок питания для светодиодной ленты практически из любого старого блока питания, зарядного устройства и пр. Однако в некоторых случаях придется доматывать вторичную обмотку несколькими витками, этот способ несколько труднее и рассматривать его не будем.
Вторая схема. Регулировка аналогична, на R7 и R5.
Подобный блок питания, сделанный своими руками, превосходит бестрансформаторное питание светодиодов по всем параметрам. А что насчет цены – то не забывайте о том, что порывшись у себя в кладовой – вы наверняка найдете парочку заготовок.
Третий вариант – это модернизировать или доделать старые трансформаторные блоки питания.
Если выходное напряжение с диодного моста превышает 14 вольт, установите L7812 по указанной схеме и получите готовый БП для LED ленты, сделанный своими руками.
Если вы хотите сделать блок питания для отдельных светодиодов, схема изменится только номиналом стабилизатора – нужно будет установить 3-хвольтовую модель (7803). Или собрать параметрический стабилизатор как было описано выше. Такой блок питания лучше чем первый рассмотренный, но хуже чем второй. Он больше и имеет меньший КПД.
Преобразователь напряжения 5В → 12В
При использовании специализированного ШИМ-контроллера, к примеру LM2577, потребуется минимальное количество элементов. Стоимость его невысока, а собранное устройство начинает работать сразу, без дополнительной настройки.
Что необходимо иметь:
- Микросхема ШИМ-контроллера LM2577;
- несколько радиоэлементов согласно принципиальной схемы;
- разборный USB разъем;
- соединительные провода.
Данная схема является универсальной и позволяет получить на выходе напряжение в широком диапазоне. За уровень напряжения отвечают резисторы R1 и R2:
Uвых = 1.23 * (1 + R1 / R2)
Несколько подробнее об элементной базе и работе схемы. Схема представляет собой широтно-импульсный преобразователь в стандартном включении микросхемы так, как показано в технической документации. Электролитические конденсаторы на входе и выходе питания предназначены для сглаживания пульсаций постоянного напряжения. Их емкость не критична. Главное, чтобы она была не меньше указанной на схеме. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть больше максимально используемого, то есть, в нашем случае не менее 20В.
Резистор и конденсатор, подключенные к выводу 1 микросхемы являются частотозадающей цепью. Здесь номиналы должны быть соблюдены строго.
То же самое относится к индуктивности между выводами 4 и 5. Значение индуктивности катушки должно составлять 100 мкГн. Не больше и не меньше.
Специфические требования предъявляются к диоду. В данной схеме используется высокочастотный диод Шоттки. Диоды такого типа обладают высоким быстродействием, а самое главное, низким падением напряжения на переходе. Применяя обычный высокочастотный выпрямительный диод, получим сильные просадки выходного напряжения при изменении тока потребления нагрузки. Марка диода может быть любой, поскольку в данной схеме используется низкие значения напряжения и тока. Главное условие – использование диода Шоттки.
Разборный USB штекер
Для начала распайка USB разъема. В гнезде имеется четыре контакта. Два крайних это те, которые нам нужны. Чтобы не путаться с расположением лицевой и тыльной стороны, проще определить полярность любым вольтметром, воткнув штекер в любое свободное гнездо. Пометьте чем-нибудь плюсовой вывод.
Схема собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Собранный преобразователь выглядит следующим образом:
Преобразователь в сборе
Как видно, светодиодную ленту подключить через USB самому не так уж трудно. Самое главное при подключении светодиодной ленты USB, это правильно выполнить монтаж радиоэлементов.
Помните, светодиодная лента работающая от USB порта должна иметь ток потребления не более 200 мА.
Принцип работы
Обмотки трансформатора подключены таким образом, чтобы на базе транзистора и коллекторной обмотки, напряжения наводились в противофазе, иначе говоря «наоборот». Когда транзистор открывается до конца через резистор базы, нарастание тока в коллекторной обмотке прекращается и на базовой обмотке возникает противо-ЭДС, закрывающее транзистор. Ток в коллекторной цепи снижается, а после достижения нулевого значения процесс повторяется.
Однако это описание очень упрощено, дано только для понимания общего принципа возникновения колебаний высокой частоты переменного тока на импульсном трансформаторе.
Вы могли заметить, что на каждой из схем выше я обвел красным цветом один из элементов – это стабилитрон (диод Зенера). Он установлен как раз в цепи обратной связи по напряжению. Когда выходное напряжение достигает напряжения стабилизации, в работу вступает отрицательная обратная связь, которая закрывает транзистор.
В более дорогих (см. вторую схему) обратная связь заведена через оптопару, это повышает надежность схемы в целом.
Обобщенная схема блокинг-генератора изображена на рисунке ниже, все остальные компоненты в зарядных устройствах нужны для стабилизации (обратной связи), индикации, защиты от аварийных режимов работы и т.д.
Бестрансформаторный блок питания для светодиодов
Суть такого блока заключается в использовании балластного (гасящего) конденсатор. На нашем сайте есть подробная статья о таком БП, в которой вы можете найти калькулятор для расчёта конденсатора. В общем виде схема выглядит следующим образом:
Такой вариант имеет массу недостатков:
- Нет стабилизации выходного напряжения;
- нет гальванической развязки (трансформатора);
- нет разряжающего резистора на балластном конденсаторе, поэтому есть риск поражения электрическим током от C1.
Приняв эти недостатки и доработав схему, получаем следующее бестрансформаторное питание светодиодов на 12В.
Вместо D1, микросхемы линейного стабилизатора L7812, может быть установлена любая другая на необходимое напряжение (7805 и т.д. а также отечественные стабилизаторы КРЕН).
Альтернативный вариант схемы БП для светодиодной ленты, при сборе своими руками – вместо линейного стабилизатора использовать стабилитрон или параметрический стабилизатор из стабилитрона и транзистора. Преимуществом такого решения есть гибкость в настройке напряжения стабилизации, ведь если у вас нет подходящего стабилитрона, вы можете два других соединить последовательно и добиться нужной величины напряжения.
Для изготовления самодельного блока питания для светодиодной ленты подойдёт отечественный стабилитрон серии Д818Д, рассчитанный на напряжение порядка 12-13 В.
Другой способ стабилизации – собрать стабилизатор тока на двух транзисторах. Ток стабилизации задается резистором R2.
R2 = 0,7 * Iст; R1 = 3,9кОм.
Стабилизатор тока стремится выдать заданный ток, это оптимальный вариант для бестрансформаторного питания отдельных светодиодов.
Читайте также: