Как понизить напряжение на блоке питания с 12 до 5 вольт
У каждого дома наверняка валяется не один блок питания (зарядка) от различных моделей сотовых телефонов. Все они имеют выходное напряжение 5 В. Естественно, применить такой источник в хозяйстве можно, то порой столько целей нет, сколько есть в наличии таких источников с одинаковым напряжением. А можно ли как-то изменить напряжение этого блока? Тогда было бы больше возможностей его использовать.
На самом деле сделать это довольно просто, так как все зарядки от телефонов плюс-минус имеют одинаковую схему.
Детали
- Стабилитрон 12 В.
- Конденсатор 470 мкФ 25 В.
Закон Ома при понижении напряжения
Собственно был такой дядька Георг Ом, который изучал протекание тока в цепи. Производил измерения, делал определенные выводы и заключения. Итогами его работы стала формула Ома, как говорят закон Ома. Закон описывает зависимость падения напряжения, тока от сопротивления.
Сам закон весьма понятен и схож с представлением таких физических событий как протекание жидкости по трубопроводу. Где жидкость, а вернее ее расход это ток, а ее давление это напряжение. Ну и само собой любые изменения сечения или препятствия в трубе для потока, это будет сопротивлением. Итого получается, что сопротивление «душит» давление, когда из трубы под давлением, могут просто капать капли, и тут же падает и расход. Давление и расход величины весьма зависящие друг от друга, как ток и напряжение. В общем если все записать формулой, то получается так:
R=U/I; То есть давление (U) прямо пропорционально сопротивлению в трубе (R), но если расход (I) будет большой, то значит сопротивления как такового нет… И увеличенный расход должен показывать на пониженное сопротивление.
Весьма туманно, но объективно! Осталось сказать, что закон то этот впрочем, был получен эмпирическим путем, то есть окончательные факторы его изменения весьма не определены.
Теперь вооружившись теоретическими знаниями, продолжим наш путь в познании того, как же снизить нам напряжение.
Переделка импульсного источника питания на любое напряжение 5-40 В
Все китайские импульсники плюс-минус имеют одну схему и принцип работы. В данном примере возьмем блок на 24 В 10 А и повысим выходное напряжение до 36 В. Проверка до разборки:
Блок выдает 24 В. Но справа от колодки подключения имеется подстроечный резистор, который позволяет в небольших пределах изменить выходное напряжение. Максимум до 27 В. Разбираем металлический корпус.
Все что нам нужно поменять находится в правом верхнем углу, это: выходные конденсаторы и резисторы в цепи обратной связи.
Резисторы в цепи обратной связи находятся вплотную с подстроечным резистором. Продолжим разбирать блок, чтобы добраться до низа монтажной платы. Откручиваем силовые ключи.
Нет, если вам необходимо понизить напряжение, то трогать их естественно не надо. Заменить нужно, если напряжение у них работы меньше.
Чтобы повысить напряжение, нужно понизить делитель состоящий из резисторов. Заменим резистор 2 кОм на 1 кОм.
Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью микросхемы
Ничего принципиально не меняется и в этом случае. Если сравнивать этот вариант понижения через микросхему, с вариантом использующим резистор. По факту здесь все один в один, разве что добавляются полезные «интеллектуальные» особенности подстройки внутреннего сопротивления микросхемы исходя из тока потребления. То есть, как мы поняли из абзаца выше, в зависимости от тока потребления, расчетное сопротивление должно «плавать». Именно это и происходит в микросхеме, когда сопротивление подстраивается под нагрузку таким образом, что на выходе микросхемы всегда одно и тоже напряжение питания! Ну и плюсом идут такие «полезные плюшки» как защита от перегрева и короткого замыкания. Что касательно микросхем, так называемых стабилизаторов напряжения на 5 вольт, то это могут быть: LM7805, КРЕН142ЕН5А. Подключение тоже весьма простое.
Само собой для эффективной работы микросхемы ставим ее на радиатор. Ток стабилизации ограничен 1,5 -2 А.
Вот такие вот принципы понижения напряжения с 12 на 5 вольт. Теперь один раз их поняв, вы сможете легко рассчитать какое сопротивление надо поставить или как подобрать микросхему, чтобы получить любое другое более низкое напряжение.
Осталось сказать пару слов о ШИМ.
Широко импульсная модуляция весьма перспективный и самое главное высокоэффективный метод питания нагрузки, но опять же со своими подводными камнями. Вся суть ШИМ сводится к тому, чтобы выдавать импульсами такое напряжение питание, которое суммарно с моментами отсутствия напряжения будет давать мощность и среднее напряжение достаточное для работы нагрузки. И здесь могут быть проблемы, если подключить источник питания от одного устройства к другому. Ну, самые простые проблемы это отсутствие тех характеристик, которые заявлены. Возможны помехи, неустойчивая работа. В худшем случае ШИМ источник питания может и вовсе сжечь прибор, под которые не предназначен изначально!
Комментарии
Всё замечательно написано. Только вот один резистор напряжение не понизит ни разу как ни считай. Нужен делитель напряжения. А это уже два резистора с разным сопротивлением + третий в нагрузку.
Мне надо запитать wifi модуль esp8266. Однако он очень требователен к питанию и от 5 вольт тупо сгорит. Подскажите как уменьшит ток с 5 до 3.3 вольт без использования понижающего преобразователя. В интернете видел что можно сделать делитель напряжения из резисторов , но не знаю какие номиналы брать.
Простой 2 комментария
не надо лохматить бабушку и что-то колхозить, не разбираясь в основах :)
поставить линейный стабилизатор на 3,3 в к примеру LF33.
их мильон вариантов - гуглить "стабилизатор напряжения 3,3в" подбирать по току потребляемому модулем (желательно по максимальному потребляемому току). запас по току и охлаждение по вкусу.
Если хочется непременно с резистором, то подойдет схема параметрического стабилизатора - резистор Ом на 5-6 мощностью 1 Вт последовательно с нагрузкой и стабилитрон 3,3 В параллельно нагрузке, анодом к минусу. Но лучше взять готовый линейный стабилизатор, как уже написали выше.
ps Номиналы прикинул вроде правильно, но проверьте вначале на кошках :))
Здравствуйте.
Вот у меня ESP8266
На сколько мне известно то её пины работают на логике 3,3В.
У меня есть датчик Холла который я запитаю от источника 5В (Так как датчику нужно минимум 4,5В).
А его сигнальный вывод у меня идёт на скажем D1 пин модуля ESP8266.
Могу ли я использовать схему параметрического стабилизатора как Вы описали что бы снизить напряжение с сигнального выхода с 5В до 3,3В?
Если да то какого сопротивления мне нужен резистор ?
Параметрический стабилизатор это для цепи питания, для согласования достаточно пары резисторов 110k и 200k.
Согласование логических уровней 5В и 3.3В устройств
наверно, имелось в виду следующее. подключаем к источнику последовательно резисторы с сопротивлениями R1 и R2. wifi модуль подключаем параллельно резистору R1. Номиналы выбираем так, чтобы:
A) R1/(R1 + R2) = 3.3/5
B) мощность, рассеиваемая на резисторе R1 (P1)как минимум на порядок превышала максимальную мощность, потребляемую модулем. P1 вычисляем по формуле
P1 = 25В**2/(R1+R2)*R1**2
Вот только зачем так делать?
Лучше сразу покупать на Али готовую платку с конвертером USB/UART CH340 и со стабилизатором напряжения AMS1117 3.3.
* Если нет ничего под руками, а надо срочно - иши led фанарик. Часто там 3 вольт диоды стоят. Если стаб там подходяший - его и ставь. Кардридер тоже может быть с преобразователем. На него подаеш 5 (usb) а с него вылазит 3 для карты. На индустреальной помойке можно НЛО собрать.
* Если можно не экономно - подбери лампочки - получится делитель. Если батареи - можно отдельную батарею сделать для трансивера.
* Если купить акамуляторы на 1.24 вольта то можно их соединить последовательно -
заряженая- 1.24 - 2.48 - 3.72 - 4.96
севшая - 1.02 - 2.04 - 3.06 - 4.08
Для батареек 1.5 вольт. (1.5-3.0-4.5)
* А вообше то микроконтролер должен и с 3.3 работать . Если там стаб, то обойди его. (типа внешний стаб у тебя, один на обе сборки). Скорее всего он с 3-х заработает.
(!) - кроме питания самого модуля есть еше его чувствительность к сигналам. Так что лудше и контролер на 3 вольта. Можно конечно: (gnd)--[resistor]-(wifi)--[resistor]-(mk) но не факт что надежно будет.
На батарейках-
(-) |-[XXXX>--[XXXX>-|-[XXXX>-| (+)
GND 3.0..3.3 4.5..5.0
Без стабилизатора никак.
ESP8266 потребляет до 200 - 250 мА, для схемы со стабилитроном это много. Про делитель в этом случае вообще говорить смешно.
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.
Смотрите видео
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Как изменить напряжение блока?
Выходное напряжение можно не только уменьшить, но у увеличь в пределах 3-15 В. И в крации сначала расскажу как. На плате каждого импульсного источника питания, преимущественно в центре, расположен трансформатор. Визуально он делит высоковольтную часть блока и низковольтную. Эти части гальванически развязаны, но имеют обратную связь через оптрон. На низковольтной части платы в цепи оптрона стоит стабилитрон, который как раз и отвечает за уровень выходного напряжения.
Если вам нужно понизить напряжение до 3 В, достаточно просто заменить стабилитрон и пользоваться, а вот если повысить, то тогда потребуется заменить выходной фильтрующий конденсатор на другой с более высоким напряжением.
Я думаю, концепция внесения изменений вам понятна. Перейдем к делу.
Объявления
Пара спиральных с заточкой "для дерева" на 4 мм у меня есть. Могу сфотографировать и показать фото. Я имел в виду именно плоское перьевое.
в 99% случаев шина РЕ в розетке - обман, полноценный "контур земли" отсутствует везде, Более, сейчас СНиП пожарники (при вводе в эксплуатацию, в частном доме, газового котла) игнорируют (не нужна шина РЕ, ни внешний контур для неё). для себя - шину РЕ организовать отдельно, искать сырую часть земли, вбивать заточенный угол 45мм треугольником или в ряд 5шт, лампочку 500Вт на неё и фазу, если просад не более 10% - то годная (летом, в сухую погоду)
Эх блин. Жаль, немного не в ту тему. Этот бы патрон щас, да в тему "Голь на выдумки хитра". И предложить его там, как бы невзначай, для упрощения и удешевления автоматно - лампового защитного устройства от Огонька . Взбодрить тамошних борцов за технику безопасности.. чтобы не слишком скучали.
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"!
Но как быть если вам вдруг понадобился блок с другим выходным напряжением? Скажем, заказали на 24 В, а потом поняли что нужен на 36. Сейчас вы увидите, как просто можно изменить выходное напряжение у китайского источника.
Повышаем напряжение импульсного источника своими руками
Вскрываем корпус. Находим стабилитрон. Он всегда расположен в низковольтной части блока.
Также рядом расположен фильтрующий конденсатор.
Предварительно можно включить блок в сеть и проверить, но конечно это лучше сделать заранее, пока крышка закрыта.
Выпаиваем стабилитрон и конденсатор.
Вместо них впаиваем новые. Самое главное не ошибиться с полярностью.
Как все будет готово, можно проверять.
Получились немного завышенные значения. Можно попробовать подобрать стабилитрон на более низкое напряжение, но для этого блока и так сойдет. Так как там, где он будет использоваться, превышение на 1-2 Вольта совсем не критично.
Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью резистора
Самое простое это взять и использовать нестабилизированную схему. То есть когда напряжение просто понизим за счет сопротивления и все. Рассказывать о таком принципе особо нечего, просто считаем по формуле выше и все. Приведу пример. Скажем снижаем с 12 вольт до 5.
R=U/I. С напряжением понятно, однако смотрите, у нас недостаточно данных! Ничего не известно о «расходе», о токе потребления. То есть если вы решите посчитать сопротивление для понижения напряжения, то обязательно надо знать, сколько же «хочет кушать» наша нагрузка.
Эту величину вам необходимо будет посмотреть на приборе, который вы собираетесь питать или в инструкции к нему. Примем условно ток потребления 50 мА=0,05 А. Осталось также еще заметить, что по этой формуле мы подберем сопротивление, которое будет полностью гасить напряжение, а нам надо оставить 5 вольт, то 12-5=7 вольт подставляем в формулу.
R= 7/0,05=140 Ом нужно сопротивление, чтобы после из 12 вольт получить 5, с током на нагрузке в 50 мА.
Осталось упомянуть о не менее важном! О том, что любое гашение энергии, а в данном случае напряжение, связано с рассеиваемой мощностью, то есть наш резистор должен будет «выдержать» то тепло, которое будет рассеивать. Мощность резистора считается по формуле.
P=U*I. Получаем. P=7*0,05=0,35 Вт должна быть мощность резистора. Не менее. Вот теперь курс расчет для резистора можно считать завершенным.
Смотрите видео
В этой статье расскажу о весьма банальных вещах, что не менялись уже не одно десятилетие, да они вообще не менялись. Другое дело, что с тех пор как был изучен принцип снижения напряжения в замкнутой цепи за счет сопротивления, появились и другие принципы питания нагрузки, за счет ШИМ, но тема это отдельная, хотя и заслуживающая внимания. Поэтому продолжу все-таки по порядку логического русла, когда расскажу о законе Ома, потом о его применении для различных радиоэлементов участвующих в понижении напряжения, а после уже можно упомянуть и о ШИМ.
Понадобится:
Читайте также: