Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Благодаря китайским производителям и интернет магазину Aliexpress, сейчас продаётся огромное количество некачественных блоков питания 12в, которые продаются практически по цене хороших фирменных.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Содержание

  • 1. 3 основных правила
  • 2. Отличие по весу
  • 3. Отличие фирменного от китайского
  • 4. Реальная мощность
  • 5. Качество проводов
  • 6. Фильтр помех
  • 7. Где лучше покупать?
  • 8. Выбираем у китайцев
  • 9. Продавцы на Aliexpress

3 основных правила

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор Качественная модель от популярного бренда LiteON

При выборе источника питания на 12В в интернет-магазине и в обычном используйте правила:

  1. хороший весит больше среди одинаковых, до 50%;
  2. выбирайте с запасом 20-30%;
  3. выбирайте известный бренд, а не ноунейм.

Самое первое, что буду рекомендовать, это покупать фирменные блоки питания 12в. Бренд должен быть известным, иметь свой сайт. Цена будет выше, но это практически гарантирует хорошее качество. Популярные бренды следят за своей репутацией и не любят связываться с низкокачественной продукцией, которую потом покупатели понесут обменивать по гарантии.

Отличие по весу

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор Подделка на 12V 5А, весит в 2 раза легче

Самое первое, на что необходимо обратить внимание, это масса источника питания на 12 вольт. Это косвенно характеризует качество и количество используемых компонентов.

Половина массы приходится на трансформатор с железным сердечником с намоткой из медной проволоки. Приличная часть приходится на систему охлаждения, состоящую из двух алюминиевых пластин.

Чем больше, тем лучше будет отвод тепла от силовой части.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор Размер платы и компонентов внутри подделки

Отличие фирменного от китайского

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Рассмотрим фото, на котором показаны 2 блока питания, фирменный справа и Aliexpress слева. У них заявлены одинаковые параметры 12В 5A.  Даже без микроскопа видно большое отличие, у фирменного в 2 раза больше размер конденсаторов, трансформатора и алюминиевых радиаторов в виде пластин.

Фирменный сможет выдерживать заявленные 5 Ампер без перегревов, за счёт этого срок службы будет очень большой. У китайского срок службы будет гораздо меньше, нагрев выше, пульсации напряжения на выходе приличные  и будут значительно  увеличиваться при максимальной нагрузке.

Реальная мощность

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор Галогеновые автомобильные лампы на 21W и 55W

..

Для примера возьмём популярную модель на 12В 5А 60W. Даже если у покупателя  есть мультиметр, он не может измерить реальные характеристики из-за отсутствия подходящей нагрузки. Чтобы подтвердить силу тока в 5А необходимо подключить нагрузку сопротивлением 2,5 Ома и проверить напряжение на выходе.

Сопротивление на 2,5 Ома мало у кого найдется дома, к тому же оно должно быть больших размеров. Самое подходящее, это автомобильные лампы на 12В, они найдутся у большинства владельцев авто. У многих автомобилей бывает запасной комплект  сигнальных ламп, ДХО, поворотников, габаритов, стоп-сигналов.

Подходящие автомобильные лампы на 12В:

  1. цоколь P21, W21, PY21, WY21 – соответствует энергопотреблению 21W,ток 1,75А;
  2. цоколь H1, H4, H7, H11 – соответственно 50-60W, ток 4-5А.

Реальная мощность  вычисляется по силе тока, при которой количество вольт на выходе будет выше 11,7В. В таком режиме он должен проработать 3-5 часов без перегревов. Самое плохое что может случится, выход из строя из-за перегрева начинки, система охлаждения не справляется. В лучшем случае сработает защита от перегрева и превышения силы тока.

Качество проводов

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Производители могут экономить на толщине провода, идущего к нагрузке. При большом токе на тонких проводах происходить приличное падение напряжения. Например, если сечение кабеля составляет 0,2 кв.мм, а сила тока 5А, то падения напряжения составит 1-1,5  Вольт.

Чтобы измерить этот параметр, необходимо подключить нагрузку и измерить напряжение в начале провода и в конце. Можно разрезать провод и проверить визуально, для силы тока в 5А сечение должно быть в среднем 0,5 кв.мм. Чтобы не было большого падения, на 1А должно приходится 0,1 кв.мм.

Фильтр помех

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

У хороших блоков на кабеле ставиться фильтр для снижения высокочастотных помех. Выглядит как небольшой цилиндр перед штекером на 12В. Китайские производители отлично их подделывают, ставят пустышку. Поэтому наличие такого фильтра не может характеризовать качество источника питания.

Где лучше покупать?

Рост курса доллара привёл к тому, что цены на некоторые товары в России и Китае стали одинаковые, поэтому недорогой блок  можно выбрать и в отечественном магазине.

Например, блок питания 12В 60W от Feron стоит 534 руб. плюс доставка. У китайца за 534 руб. можно купить с такими же заявленными параметрами, но реально максимальная сила тока там будет 50%-80% от обещанного. При этом доставка с Алиэкспресс будет бесплатной.

Доставка из отечественного магазина будет стоить от 300 до 500 руб. На эту сумму будет отличатся стоимость из России и Китая, поэтому многие выберут Алиэкспресс.

Выбираем у китайцев

Выбрать качественный источник питания 12В у китайцев очень сложно, да и не каждый специалист разберётся, поможет только опыт. Главное правило — реальная долговременная мощность составляет в среднем 50% от указанной.

Иногда продавец  честно пишет об этом, указывая, что блок питания 12 вольт можно включать только на 50-80% от указанного номинала.

Он может выдать и указанное количество Ватт, но только в течение короткого отрезка времени, 20-30 минут. Это называется максимальная кратковременная мощность.

Не рекомендую пользоваться этим режимом, качество и так низкое, сильно повышается вероятность выхода из строя из-за перегрева и неисправности начинки.

Чтобы реализовать кратковременную максимальную мощность китайцы отключают защиту от перегрева и перегрузки по току.

Продавцы на Aliexpress

Пример описания и фото от фабрики

Среди продавцов на Aliexpress присутствуют фабрики, где можно купить товар без посредников. Как правило, качество будет хорошим, они беспокоятся о своём рейтинге на торговой площадке.

В отличие от посредников они указывают подробные характеристики и показывают фото внутренней части.

Фабрику можно отличить от посредника по названию, должно присутствовать слово «Factory», например «Shenzhen China Factory».

Так же можно обратить вниманием на продавцов, которые специализируются на продаже светодиодного освещения и светодиодных лент. Среднее энергопотребление светодиодной ленты 12В составляет 30-50W на 5 метров, могут продаваться комплектами с источником питания. Лента обычно продаётся катушками по 5 метров и покупатель сразу может проверить напряжение на  блоке питания 12V под нагрузкой.

Источник: http://led-obzor.ru/3-pravila-vyibora-kachestvennogo-bloka-pitaniya-12v

Трансформаторный блок питания 12В: характеристика, схемы, как сделать своими руками

Трансформаторный блок питания на 12В используется для преобразования сетевого напряжения до уровня необходимого для работы определенного устройства.

Сегодня в данной разновидности блоков питания устанавливаются системы предохранения от резких скачков напряжения, коротких замыканий и для нормализации высокочастотных помех. Конструкция обладает надежностью при сравнительной простоте и низкой стоимости.

Блок питания с трансформаторным типа можно самостоятельно сконструировать и собрать в домашних условиях.

Устройство и принцип работы

От обычного блока питания трансформаторный отличается наличием понижающего устройства, который позволяет снизить подаваемое в сети напряжение с 220В до 12В. Также в этих устройствах используется выпрямитель, который изготавливают из 1, 2 или 4 диодов полупроводникового типа – в зависимости от разновидности схемы.

В блоках питания этой категории используются трансформаторы в которых используется три основных компонента:

  • Сердечник специального сплава металлов или из ферромагнетика;
  • Сетевая первичная обмотка которая питается от 220В;
  • Вторичную обмотку применяют с понижающим действием – к ней подключается выпрямитель.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

В остальном данный блок совпадает по принципу работы, строению и устройству с обычным блоком питания. Благодаря этому есть возможность подключать устройства различных категорий.

Применяемый выпрямитель определяется схематическим устройством, которое зависит от того, до каких значений нужно довести уровень напряжения. Например, в случае удвоения напряжения, используется два полупроводника. После проводника необходимо в устройстве конструкции использовать электролитический конденсатор.

Общая структура

Структурная схема блока питания с трансформаторным действием имеет следующий тип:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

При этом в некоторых зарядных устройствах трансформаторного типа не используются последние два элемента. По сути основными являются трансформатор и выпрямитель, именно они отвечают за снижение напряжения, но фильтр и стабилизатор обеспечивают дополнительную защиту и регулировку значений в подаваемом на устройство напряжении.

На рынке электроники сегодня наиболее популярными являются однополярные трансформаторные блоки питания. Схема данного устройства выглядит следующим образом:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

О конструкции самого трансформатора и принципах его работы поговорим далее. Двухполюсный блок питания данной категории имеет следующую схему:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

В отличии от первой схемы, в этой применяется трансформатор с одинаковыми парными вторичными обмотками, которые последовательно соединяются.

Трансформатор

Один из основных элементов конструкции трансформатора – сердечник. В блоках питания он может быть Ш-образный либо U-образный, в редких случаях применяются тороидальные сердечники. На них располагаются трансформаторные обмотки из двух слоев: вторичная поверх первичной.

Конструкция

  • При сборке конструкции используется специальная формула, которая позволяет вычислить необходимые габариты трансформатора:
  • (1/N)~F*S*B
  • В этой формуле используются следующие значения:
  • N – число витков на 1 вольт;
  • F – уровень частоты в переменном напряжении;
  • S – сечение магнитопровода;
  • B – индукция магнитного поля в магнитопроводе.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Таким образом можно вычислить конструктивные особенности трансформатора. В трансформаторных блоках питания применяются тороидальные, стержневые и броневые виды обмоток.

Их внешний вид представлен на картинке ниже:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Для расчета вторичной обмотки можно использовать следующий прием.

Наматывается 10 витков, собирается трансформатор и с соблюдением техники безопасности, стандартным методом первичная обмотка подключается к электросети.

Затем производятся замеры уровня напряжения на выводе из вторичной обмотки. Полученные значения делятся на 10, после этого 12 делится на 10. Так определяется число витков необходимое для выработки напряжения в 12В.

Принцип работы

Трансформатор на этой разновидности блока питания позволяет преобразовывать напряжение в 220В получаемое из обычной электросети до необходимого уровня напряжения для определенного устройства.

Генератором электромагнитных полей выступает проводник через который проходит переменный ток, а благодаря тому, что на трансформаторе он смотан в катушку его действие производится более плотно. Согласно закону электромагнитной индукции переменное поле наводится во вторичной обмотке.



Выбор напряжения

Необходимое напряжение определяется устройством, для питания которого будет использоваться блок питания. Можно использовать напряжение в 12В, 3.3В, 5В и 9В. Это самые популярные значения напряжения на выходе, при этом оно может иметь и другие значения. Все зависит от конструкции трансформатора, количества обмоток и размер сечения, используемого магнитопровода.

12В

Блок питания с напряжением на выходе в 12В широко используются в быту с конца прошлого столетия. Их применяют для питания котлов отопления, светодиодных лент, игровых устройств, сварочных аппаратов, телевизионных приставок и различных бытовых приборов.

3.3 В

Блоки с напряжением этого уровня используются преимущественно в персональных компьютерах, но могут использоваться и для подзарядки других устройств, например, в сварочных аппаратах.

Читайте также:  Промышленные светодиодные светильники: классификация рабочего и полного освещения

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Данный вид трансформаторных блоков питания также используется для обеспечения питания компьютеров и серверов.

Эта разновидность блоков для питания устройств широко применяется для работы со строительной техникой и различных бытовых устройств. Например, им подпитывается дрель, болгарка или перфоратор.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Выпрямитель

В трансформаторном блоке питания используется обычно мостовой выпрямитель с одним, двумя или четырьмя диодами.

Используем мостовую схему выпрямления

Использование мостового выпрямителя показано на данной схеме:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Как работает

Принцип работы у выпрямителя мостового типа следующий: во время течения в полупериоде, электрический ток идет через два диода, которые включены в прямом направлении. Это позволяет конденсатору получать напряжение с пульсацией в два раза большей частотой от питания.

Выше представлена схема как использовать выпрямитель мостового типа в конструкции. Чтобы понять, как работает выпрямитель с постоянным и переменным напряжением мостового типа можно использовать для ознакомления данную схему:

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Треугольники на схеме – это диоды, которые позволяют работать мостовому выпрямителю.

Как спаять

Для спайки мостового выпрямителя следует использовать следующую схему:

Фильтр

В блоках трансформаторного типа фильтрация и отсечение переменных, составляющих являются обязательными. С этой целью в данных устройствах используются электролитические конденсаторы с большой емкостью.

Назначение

Электролитический конденсатор, выполняющий роль фильтра в этих устройствах используется как при работе блока с постоянным, так и переменным напряжением. Но в некоторых случаях выбор конденсатора может быть другим.

Выбор конденсатора

Для трансформаторных блоков питания подбирается конденсатор согласно уровню напряжения, с которым он работает. При постоянном напряжении вместо электролитного конденсатора можно использовать постоянный резистор, а при переменном напряжении обычной перемычкой, так как конденсатор становится проводником.

Как правильно подключать

Чтобы при самостоятельной сборке трансформаторного блока питания на 12В конденсаторы правильно работали, на выходе устройство укомплектовывается резистором с сопротивлением от 3 до 5 Мом.

Стабилизатор напряжения или тока

Источник питания стандартного типа собирается с использованием электролитического конденсатора с емкостью не более 10000 мкФ, двухполупериодного выпрямителя мостового типа из диодов с обратным напряжением в 50 вольт и прямым током 3А, а также с предохранителем 0,5А. В роли интегрального стабилизатора напряжения на 12В используется конденсатор 7912, либо 7812.



Стабилитрон

Для постоянства напряжения при выходе из блока питания рекомендуется использовать стабилитрон.

Интегральный стабилизатор напряжения

Без использования стабилизатора напряжения блок питания не сможет правильно функционировать. В роли этих компонентов используются конденсаторы серий LM 78xx и LM 79xx. Стабилитроны подбираются по подходящей величине параметров тока и напряжения, на рынке их большое множество, но самым продвинутым считается элемент типа КР142ЕН12.

Чем больше емкость конденсатора, тем лучше уровень сигнала на выходе, он имеет правильную форму и стремится к прямой линии.

Серия LM 78xx

Данные регуляторы напряжения имеют выходной ток до 1А, и выходное напряжение: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 24. Кроме того в этих конденсаторах есть тепловая защита от перегрузок и защита от коротких замыканий.

Серия LM 79xx

Эти регуляторы напряжения имеют значения схожие с серией 78xx. В них также реализована тепловая защита от больших перегрузок и защита от замыканий.

Вспомогательные узлы

В конструкции можно реализовать вспомогательные узлы, например, индикаторы или переключатели напряжения. Главное не переусердствовать и делать устройство согласно всем нормам и рекомендациям.

Индикаторные светодиоды

В конструкции можно продумать светодиодные индикаторы, которые применяются в заводских блоках и подзарядных устройствах. Светодиоды служат сигнализатором о том, что полезная работа трансформатора производится и напряжение соответствует требуемому значению.

Амперметр и вольтметр

Для произведения расчетов и подбора элементов, а также для правильной сборки блока питания необходимо использовать амперметр и вольтметр.

Схема самодельного источника питания

Схемы как собрать самодельный блок питания трансформаторного типа представлены были выше, но для удобства предлагаем для ознакомления еще одну схему, с понятными обозначениями.

На данной схеме изображен понижающий трансформатор с двумя обмотками и диодный мост для выпрямления.

Это простая схема, которая позволяет собрать самодельный источник питания с трансформатором любому начинающему электрику.

Как паять

Для сборки используется печатная плата из фольгированного диэлектрика. Сначала рисуется схема, затем на заготовку платы наносится рисунок и производится протравка. После этого засверливаются отверстия для крепления каждого элемента схемы блока.

Правила выбора комплектующих

Чтобы сделать своими руками блок питания с трансформатором необходимо правильно подобрать комплектующие. В данной статье мы разобрались как подсчитать значения необходимых элементов устройства, какие трансформаторы, выпрямители и фильтры можно использовать в блока питания этой разновидности. Для удобства предлагаю таблицу ниже, она поможет при выборе комплектующих:

В данной таблице приведены оптимальные значения и соотношения мощности устройства и технических характеристик всех компонентов, используемых в конструкции. Емкость конденсаторов должна обеспечивать заданную пульсацию в расчете 1мкФ на 1Вт в показателях мощности на выходе. Электролитический конденсатор должен выбираться для напряжения от 350В.

Источник: https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/transformatornyj-blok-pitaniya-12v/

Выбираем блок питания для светодиодной ленты 12 В

Светодиодную ленту на 12 В можно подключить к сети переменного тока 220 В множеством способов. Но правильное решение всего одно – это подключение через блок питания (БП) с функцией стабилизации напряжения.

БП можно сконструировать своими руками, но для большинства это неподходящий вариант.

В данной статье рассмотрим подробно, как подобрать блок питания для светодиодной ленты на 12 вольт в любом специализированном магазине электроники.

Забегая вперед, хочется отметить, что обычно сделать правильный выбор несложно – достаточно узнать о существующих моделях и сделать пару простых расчетов. Но обо всем по порядку.

Виды

Блоки питания для светодиодных лент с питанием от 12 вольт не имеют единой классификации, но все их условно можно разделить исходя из технических, конструктивных и функциональных особенностей. Рассмотрим этот момент более детально.

Вариант исполнения

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор
Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор
Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор
Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Степень защиты от влаги и пыли

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

  1. IP 20, источник питания имеющий открытый тип корпуса. Элементы схемы защищены металлическим кожухом с отверстиями диаметром не менее 12,5 мм. Электрическая схема хорошо защищена от прикосновений пальцев и крупных предметов, защита от воды и мелких предметов отсутствует.
  2. IP 54 блок питания для светодиодной ленты на 12 В с частичной герметизацией. Имеет полную защиту от контакта с предметами и частично с пылью. Брызги воды любой направленности не способны проникнуть внутрь устройства.
  3. IP67 или IP68. Изделия в герметичном корпусе с полной защитой от пыли. В первом варианте допускается кратковременное погружение в воду, во втором устройство может длительно работать под водой. Обычно применяются в подсветке с помощью светодиодных лент на улице.

Выбирая источник питания нужно помнить: чем выше IP-защита, тем дороже изделие. Если необходимости в защите от влаги и пыли нет, рекомендуется выбрать блок питания с IP20.

Особенности схемотехники БП

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор
Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор
Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Для светодиодной ленты на 12 вольт рекомендуется использовать импульсный блок питания.

Дополнительные функции

Сегодня на рынке можно встретить блоки питания с самыми разнообразными дополнительными функциями: от простого индикатора напряжения на светодиоде, до дистанционного управления напряжением. В одних случаях дополнения могут быть очень кстати, в других – совершенно бесполезны. Перед выбором изделия рекомендуется четко определиться с требованиями и функциями изделия.

Расчет мощности блока питания

В некоторых случаях расчет БП для светодиодной ленты попросту не требуется. К примеру, если требуется подключить 1 метр светодиодной ленты на SMD светодиодах 3528 с питанием от 12 вольт. Рассчитывать нечего – подойдет любой источник питания со стабильным выходным напряжением 12 В. Если же идет речь о боле мощной нагрузки, то тут уже придется немного «повозиться» с цифрами.

Мощность блока питания подбирается, отталкиваясь от максимальной длины и мощности потребления одного метра LED-ленты. Чтобы упростить задачу с расчетом мощности, предлагаем воспользоваться справочными данными в таблице ниже. Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборТак как рассчитать блок питания для светодиодной ленты? Произвести расчет можно самостоятельно по формуле Pобщ. = Pотр. × L × 30%. В данной формуле Pотр. – потребляемая мощность 1 метра LED-ленты, L – полная длинна отрезка, 30% – запас мощности.

Пример расчета. Допустим, необходимо рассчитать мощность БП для трёхметрового отрезка светодиодной ленты SMD 3528 с плотностью LED-чипов 60 штук в 1 метре. Отрезок длиною в 1 метр потребляет 4,8 Вт, следовательно, 3 метра будут потреблять 14,4 Вт.

Если приобрести блок питания близкой к расчетной мощности, то он будет работать на пределе и прослужит недолго. Поэтому полученный результат должен быть дополнительно увеличен минимум на 30%.

В нашем случае получится 18,7 Вт, что соответствует ближайшему стандартному значению в 20 Ватт.

Средняя стоимость

Есть четыре основных определяющих момента, от которых зависит стоимость блока питания для светодиодной ленты:

  • мощность;
  • вариант исполнения;
  • наличие дополнительных функций;
  • производитель.

Сегодня, средняя стоимость устройства на 36 Вт в открытом исполнении – 400 р., в герметичном – 900 р. За аналогичную продукцию в 150 Вт придется заплатить около 800 р. и 3500 р. соответственно.

Полугерметичные блоки примерно на 30% дороже негерметичных. Причем наличие активного охлаждения в некоторых моделях не сильно влияет на цену (видимо из-за шума вентилятора).

Приведенные цены являются средними по России.

Полезные советы

Выбор источника питания светодиодной ленты на 12 вольт европейского бренда с мировым именем – это большой плюс, но дорого и не всегда оправдано. Китайские компании, известные во всем мире, выпускают вполне надёжные устройства по доступной цене.

Для большинства случаев – это подходящий вариант по приемлемой стоимости. Совершать покупку лучше в местном магазине с гарантией или через интернет на одном из популярных магазинов. Не рекомендуется заказывать БП на 12 В напрямую из Китая.

Такая экономия, как правило, обернется в лучшем случае низким качеством сборки.

Источник: https://ledjournal.info/vopros-otvet/blok-pitaniya-dlya-svetodiodnoy-lentyi-12v.html

Как выбрать блок питания 24В постоянного тока

Казалось бы, не такой уж и важный этот прибор – блок питания, ведь рынок просто завален ими от разных производителей, и частенько качество оставляет желать лучшего.

И тот, кто стоит перед проблемой выбора, часто даже и не задумывается, что именно от этого небольшого прибора зависит качество и корректность работы остальных приборов, напрямую связанных с ним. Особенно это касается систем охраны и сигнализации.

Необходимо отметить, что блок питания 24В постоянного тока или переменного тока – это самый простой прибор в системе охранной сигнализации и в плане их функциональности, и в плане конструкции.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Но самое главное состоит в том, что именно эта самая простота и привела на рынок такое огромное количество производителей.

Читайте также:  Технические характеристики термостойкого кабеля ркгм: расшифровка маркировки и виды

А к чему это обычно приводит? К конкуренции, где некоторые производители просто обманывают потребителей, рекламируя низкого качества товар, уверяя, что он самый лучший. Обычно на это потребители и ведутся.

А так как каких-то общепринятых стандартов относительно блоков питания отсутствуют, то предъявить претензии за низкое качество просто невозможно.

Многие могут сказать, мол практически все блоки питания, присутствующие на современном рынке, имеют сертификат качества. Скажем так, сертификат не является гарантом. Ведь в нем указаны лишь проверенные параметры прибора, которые производителем заявляются в технической документации.

Классификация блоков постоянного тока

Если говорить о типе использования, то все блоки можно разделить на две группы:

  1. Блоки бесперебойного питания – ББП.
  2. Блоки резервного питания – БРП.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборБлок бесперебойного питания

ББП

Обычно эти приборы используются в тех случаях, когда в аппаратуре нет своего собственного источника питания. Само названия прибора говорит о том, что блок обеспечивает аппаратуру питанием с определенной нагрузкой.

И эта нагрузка всегда постоянная. Поэтому устройство состоит из мощного сетевого источника питания, аккумулятора, зарядного устройства для аккумулятора и переключателя, который переводит нагрузку с источника питания на аккумулятор.

Кстати, переключатель – это простейшая схема.

БРП

Этот вариант предназначается для обеспечения питанием электрических или электронных систем в тех случаях, когда отсутствует основной источник, то есть, отключена подача электроэнергии из сети напряжением 220 вольт.

Их обычно устанавливают к аппаратуре, в которой отсутствует выход к резервному питанию и отсутствует встроенный источник питания.

Если говорить простым языком, то это обычные зарядные устройства для аккумуляторных батарей или систем защиты.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборБлок резервного питания

Внимание! Блок бесперебойного питания постоянного тока можно использовать и в качестве резервного. А вот БРП использовать как ББП нельзя. К тому же резервные блоки питания практически на порядок дешевле постоянных. Все дело в отсутствии в их конструкции сетевого преобразователя большой мощности.

Есть еще один нюанс, на который потребители мало обращают внимание. Обозначить его можно так. Есть некоторые модели блоков питания, которые в режиме постоянного действия выдают ток меньшего значения, чем в режиме резервного питания.

Почему так происходит? В виду того, что резервное питание – это подача электроэнергии от аккумуляторной батареи, то необходимо понимать, что аккумулятор может выдавать ток большой мощности.

В некоторых ситуациях это нежелательно, поэтому в схему подачи устанавливаются защитные цепи.

  Как сделать блок питания на 12В своими руками

Для примера можно привести ситуацию, связанную с работой системы пожаротушения. В штатном режиме, когда работает только контролирующая аппаратура, требования к мощности тока минимальные. Здесь происходит бесперебойная подача электричества.

Как только случается внештатная ситуация, то есть, включается вся система пожаротушения, без большой мощности не обойтись. А это как раз резервный вариант. Поэтому в данном случае в качестве источника питания (основного и вспомогательного) выступают резервные системы.

То есть, нет необходимости устанавливать и БПП, и БРП.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборСхема блока питания на 24в

Классификация по схемотехническим решениям

Здесь всего три класса, каждый из которых отличается от остальных способом построения стабилизатора. В данных блоках он должен быть мощным и низковольтным.

Стабилизатор бестрансформаторный

Говорить об этом блоке питания можно так – много недостатков, преимущества сомнительные. К достоинствам можно отнести небольшие размеры и вес. Самый большой недостаток – низкий коэффициент полезного действия. Поэтому эти блоки имеют низкую популярность. Обычно их устанавливают в телевизоры и компьютеры.

Пожалуй, и все. К недостатком можно отнести невозможность постоянной работы. То есть, такие блоки питания должны в течение дня обязательно отключаться. Поэтому их в различные системы (охранные, пожарные) не устанавливают. Хотя специалисты уверяют, что будущее именно за этими модификациями.

Здесь важно правильно их укомплектовать.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборБестрансформаторный стабилизатор

ШИМ-стабилизаторы

Если говорить о достоинствах, то это высокий КПД, плюс приемлемая цена (одна из самых низких), если приобретается стабилизатор, работающий на токе выше 3 А. К сожалению, недостатки тоже присутствуют, где самый важный – низкая надежность.

Необходимо отметить, что ШИМ-стабилизаторы все чаще стали применяться в системах, где есть необходимость перевести одно напряжение в другое.

Поэтому их устанавливают на блоках питания, где есть два выхода: одно для переменного тока, второе для постоянного.

Линейные стабилизаторы

Специалисты сходятся во мнении, что это самые надежные стабилизаторы из всех присутствующих на рынке. Недостатки тоже есть – это большие габариты и вес изделий, плюс высокая цена. К сожалению, и КПД не очень высокого значения.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Но вот что показывает опыт. Выбор блока питания на 24В постоянного тока зависит от того, в какой системе он будет использован. Если дело касается систем сигнализации, охраны и пожаротушения, то на первое место выходят такие характеристики, как запас прочности (долгосрочная эксплуатация) и надежность прибора. Поэтому потребители все чаще выбирают именно линейные модели.

  • Во-первых, они легко переносят атмосферное воздействие.
  • Во-вторых, не создают помех рядом стоящей аппаратуре.
  • В-третьих, если выбирается блок питания до 2 А, то это самые дешевые изделия из всей предлагаемой линейки.
  • В-четвертых, не стоит сбрасывать со счетов все восходящую тенденцию снижения потребления электроэнергии различными видами аппаратуры. Так что линейные блоки питания на 24 вольта еще долго будут являться классикой.

Выходное напряжение

Не все потребители знают, что напряжение на выходе из некоторых блоков питания поддерживается точно 24 вольта, у некоторых моделей такой точности нет. В некоторых приборах можно выходное напряжение регулировать. То есть, и здесь разнообразие присутствует.

Получается так, что блоки питания, работающие в резервном режиме, постепенно снижают напряжение по мере истощения аккумуляторной батареи. Поэтому стабильность работы зависит от емкости АКБ. Но есть на рынке и приборы, у которых напряжение не падает.

Обычно это ШИМ-преобразователи, в конструкции которых присутствуют сложные схемы.

  Как провести ремонт блока питания компьютера своими руками

Поэтому выбирая блок питания постоянного тока на 24 вольта, необходимо убедиться, какой срок может прибор выдать стабильное напряжение (то есть, определяется диапазон этой величины).

Отсюда, в принципе, и длительная работоспособность всей аппаратуры. Кстати, обязательно обращайте внимание на этот показатель, которые производители обязательно указывают в паспорте изделия.

Некоторые компании указывают диапазон напряжений и при работе от сети, и при работе от аккумуляторных батарей.

Входное напряжение

Здесь ситуация совершенно другая. Все дело в том, что в российских линиях электропередач (кстати, по ГОСТу), напряжение может изменяться от номинального (220В) в пределах ±10%. О чем это говорит? Здесь две позиции:

  1. Если напряжение в подающей сети минимальное, а ток максимальный, то диапазон напряжений блок питания может гарантировать и при этом сохранить стабильность самого напряжения.
  2. Если напряжение максимальное и то же самое можно отнести и к току, то ни о какой стабилизации говорить нельзя. Просто блок перегреется. Вот вам и большая проблема.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Особенно усугубляется ситуация, если температура окружающей среды повышена (это касается летнего периода). Что делают в этой ситуации некоторые производители? Они просто занижают показатели диапазона напряжений. Но от этого потребителю не становится лучше. Ведь в некоторых регионах России напряжение в сети около 190 вольт является нормой. Отсюда и последствия:

  • Аккумуляторы заряжаются не полностью.
  • Время работы блоков питания снижается.
  • Срыв стабилизации, особенно при резком скачке токопотребления.

Выходной ток

Честно говоря, все, о чем было сказано выше, является, слабо говоря, второстепенным критерием выбора. Потому что основной параметр блоков питания постоянного тока – это выходная сила тока, то есть, номинальный ток нагрузки.

Внимание! Запомните раз и навсегда, номинальный ток нагрузки должен передаваться от сети в нагрузку всегда и постоянно в независимости от обстоятельств работы прибора. Он должен действовать все время потребления без искажений, снижений и повышений. В независимости от того, какое напряжение в сети или от АКБ, какая температура внешней среды, есть ее перепады или нет.

Все остальные параметры являются дополнительными или вспомогательными. Некоторые производители указывают огромное количество величин и характеристик. Не введитесь на них, вам просто затуманивают голову.

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

  • И если номинальный ток нагрузки ни в паспорте, ни на корпусе блока не указано, значит, перед вами бесполезный кусок металла.
  • Если вы нашли вот такую надпись: «номинальный ток нагрузки без АКБ», то знайте, что через сеть он может быть номинальным, а через аккумулятор заниженным.

Полезные советы

  • Хорошо изучите паспорт блока питания, после чего делайте покупку.
  • Устанавливайте на одном объекте приборы только от одного производителя.
  • Старайтесь приобретать отечественные источники питания, они изготавливаются под российские условия эксплуатации.
  • Защита – основа долгосрочной службы, поэтому обращайте внимание на то, есть ли в схеме блока защита аккумулятора от глубокого разряда.

Не стоит приобретать дешевые приборы из Китая.

Источник: https://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/blokpitaniya/kak-vybrat-blok-pitaniya-24v-postoyannogo-toka.html

Схема устройства светодиодной ленты на 12В: мощность на метр, виды и полярность

Декоративное освещение помещений и отдельных участков уличных пространств организуется самыми различными способами. Один из них – использование современных светодиодных лент, работающих от пониженных напряжений (12 и 24 Вольта).

Эффективность их применения зависит от правильности выбора модели и характеристик конкретного изделия, монтируемого в нужном месте.

Для их подключения к блоку питания (БП) потребуется учесть тип подсветки, общую мощность потребления, а также необходимый запас по этому параметру.

Описание, принцип работы и конструкция светодиодной ленты

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборСветодиодная лента на 12 вольт

Светодиодные ленты – это гибкие печатные платы с размещенными на равном удалении полупроводниковыми элементами. На них также монтируются миниатюрные резисторы, ограничивающие протекающий через полупроводники ток. Изготавливаются эти изделия по хорошо известным технологиям SMD и DIP. Первая из них наиболее распространена в области светового оформления интерьеров, поскольку предполагает поверхностный монтаж осветительных элементов.

В аббревиатуре каждого из них указаны тип и размеры полупроводника. Маркировка SMD 3528, к примеру, соответствует электронному кристаллу с рабочими размерами 3,5 и 2,8 мм. Ширина ленточного основания составляет 0,8-2,0 см, а ее толщина вместе с диодами равна 0,2-0,3 см.

В основу функционирования ленточных осветительных элементов заложен принцип последовательного включения точечных источников (LED светодиодов) в шлейф нужной длины. В простейших изделиях в монохромном исполнении в состав ленточки входят однотипные элементы, питание на которые подается со специального блока.

Величина питающего напряжения светодиодных лент обычно составляет не более 12 Вольт.

Понять принцип работы поможет знакомство с устройством этого гибкого осветительного изделия.

Читайте также:  Подключение и монтаж трансформатороа тока

Конструкция

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Конструкция и схема светодиодной ленты 12 Вольт отличаются своей простотой и надежностью, поскольку содержат всего несколько элементов. В них входят сами светодиоды, включенные шлейфом в виде ленточной цепочки, и ограничивающие резисторы в расчете один на 3 диода. Через каждые три элемента предусмотрены медные контактные пятачки, используемые, если кусок нужной длины отрезается от рулона в этом месте. При подключении светодиодных изделий обязательно соблюдение полярности, указываемой сбоку на ленточке вместе с обозначением величины питающего напряжения.

В более сложных и привлекательных конструкциях применяются трехцветные светодиодные изделия, позволяющие получать оригинальные сочетания основных спектральных цветов (красного, синего и зеленого). Для управления их комбинациями применяются специальные электронные устройства – контроллеры.

Преимущества и недостатки

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборЛед-ленты занимают небольшое пространство

Достоинства и недостатки светодиодных лент следует рассматривать с привязкой к их назначению и виду. Для монохромных изделий, чаще всего применяемых в качестве подсветки ограниченных зон или труднодоступных мест, заявленные производителем преимущества выражаются в следующем:

  • низкое энергопотребление;
  • небольшие размеры ленточки, почти не занимающей места в рабочей зоне;
  • возможность регулировки освещенности путем изменения общей длины шлейфа;
  • сравнительно низкая стоимость без учета блока питания.

Некоторые достоинства достигаются за счет ограничений, характерных для других показателей. Небольшие размеры, в частности, являются причиной недостаточной освещенности.

Необходимость в пониженном напряжении приводит к дополнительным расходам на приобретении блока питания или мощного источника тока.

То же самое отмечается и у трехцветных декоративных ленточек, когда за положительный эффект игры красок приходится расплачиваться высокой стоимостью контроллера RGB или специального сетевого модуля.

Источники питания для светодиодных лент 12 Вольт

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборБлок питания для светодиодной ленты, Standard 12v

В качестве источников питания светодиодных лент 12 Вольт традиционно используются фирменные блоки питания, предназначенные специально для этих целей. Рядом отечественных и зарубежных производителей разработана целая линейка схожих по конструкции устройств, отличающихся только выходной мощностью.

Все эти модели рассчитаны на включение различного количества монохромных светодиодных элементов (ленточек различной длины).

Для светодиодных лент 12 Вольт мощность на метр длины – это основной параметр, определяющий их выбор для конкретных целей. Его значение зависит от количества и типа используемых в ленте светодиодов. Для изделий марки SMD 3528, например, размещенные на одном метре 60 диодов потребляют суммарную мощность в 4,8 Ватта.

Отсюда следует, что для работы 5-метровой ленты со светодиодами этого типа потребуется 24 Ватта. Поскольку БП выбирается всегда с небольшим запасом, в данном  случае подойдет питающее устройство с заявленной мощностью порядка 32 Ватта.

С учетом этих особенностей выбора нужного показателя максимальное его значение может достигать сотен Ватт и более.

Области применения LED лент

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборПрименение ленты для подсветки зеркала

Основная функция LED-устройств – организация искусственного освещения в конкретном помещении или за пределами строения. В данном случае светодиодная лента подменяет обычные лампочки, располагаясь по периметру потолка или в заранее размеченной зоне. Подобный подход к декорированию свободных пространств позволяет улучшить качество световой картины и равномерно осветить обслуживаемые объекты. Благодаря этому удается повысить комфортность пребывания людей в местах отдыха или в рабочей зоне.

Обычно для этих целей применяются ленты с элементами повышенной яркости, отличающиеся теплым белым свечением. Использование маломощных осветительных устройств, даже если они равномерно распределены по всему периметру, потребует установки дополнительного светильника.

В ряде случаев возможно отклонение от основного профиля. Это касается ситуации, когда элементы, входящие в осветительную ленточку, подходят для установки в автомобильные фары.

Использование в декоративных целях

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выборСветодиодная лента под натяжным потолком

Современные осветительные LED приборы пользуются большой популярностью в практике декорирования и широко применяются в следующих областях:

  • подсветка полок, строительных ниш и лестниц;
  • архитектурное зонирование рабочих пространств;
  • подсвечивание элементов ландшафтных зон, с имеющимися на них клумбами и деревьями;
  • декорирование фасадов зданий, а также отдельных архитектурных деталей.

Помимо этого к их помощи прибегают при необходимости акцентирования внимания на элементах окружающей обстановки: мебели, зеркалах, картинах и других предметах. Для удовлетворения постоянного спроса производителями разработано множество разновидностей светодиодных лент, в которых предусмотрены различные визуальные эффекты.

Одно из возможных применений led-изделий – использование в маркетинговых целях. Оригинальность исполнения трехцветных LED приборов способствует привлечению внимания потенциального покупателя. Они широко используются при оформлении внутренних пространств торговых залов, а также размещаемых на улице рекламных конструкций.

Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-ustroena-svetodiodnaya-lenta-princip-dejstviya-i-sxema/

Блоки питания

ВИДЫ И ТИПЫ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Источник питания 12в и 24в: принцип действия, выбор

Блок питания (БП) — электротехнический прибор, выполняющий функцию преобразования первичного напряжения (электрической сети, аккумулятора) в величину, требующуюся для работы различного типа оборудования:

Наиболее распространенный вариант БП подразумевает преобразование 220 Вольт переменного напряжения (U) в пониженное постоянное.

Кроме этого, блоки питания могут осуществлять гальваническую развязку между входными и выходными цепями. При этом коэффициент трансформации (отношение входного и выходного напряжений) может быть равным единице.

  • Примером такого использование может служить энергоснабжение помещений с высокой степенью опасности поражения электрическим током, например, ванных комнат.

Кроме того, достаточно часто бытовые блоки питания могут оснащаться встроенными дополнительными устройствами: стабилизаторами, регуляторами. индикаторами и пр.

Виды и типы блоков питания

В первую очередь классификация источников питания осуществляется по принципу действия. Основных вариантов здесь два:

  • трансформаторный (линейный);
  • импульсный (инверторный).

Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

Преимущества трансформаторного блока питания:

  • высокая надежность;
  • ремонтопригодность;
  • простота конструкции;
  • минимальный уровень помех или их отсутствие;
  • низкая цена.

Недостатки — большой вес, крупные габариты и небольшой КПД.

Импульсный блок питания — инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований (подробнее здесь). В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой — напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Благодаря формированию ВЧ сигналов, в импульсных блоках питания применяются малогабаритные трансформаторы, что позволяет уменьшить размеры и вес устройства. Для стабилизации напряжения используется отрицательная обратная связь, благодаря которой на выходе поддерживается постоянный уровень напряжения, не зависящий от величины нагрузки.

Достоинства импульсного блока питания:

  • компактность;
  • небольшой вес;
  • доступная цена и высокий КПД (до 98%).

Кроме того, следует отметить наличие дополнительных защит, обеспечивающих безопасность применения устройства. В таких БП часто предусмотрена защита от короткого замыкания (КЗ) и выхода из строя при отсутствии нагрузки.

Минусы — работа большей составляющей схемы без гальванической развязки, что усложняет ремонт. Кроме того, устройство является источником помех высокой частоты и имеет ограничение на нижний предел нагрузки. Если мощность последней меньше допустимо параметра, агрегат не запустится.

Инвертор — популярное среди автовладельцев устройство, способное преобразовывать постоянное U 12/24 Вольта в переменное 220 Вольт. Инверторные БП питаются от автомобильного аккумулятора U. Применяя устройств, стоит учесть, что оно подходит для электроприемников, не требующих идеальной синусоидальной формы сигнала. Кроме того, стоит учитывать мощность подключаемых приборов.

Преимущества:

  • небольшие габариты и вес;
  • наличие защиты от скачков напряжения;
  • простота и удобство применения.
  1. Недостатки — относительно высокая стоимость, а также небольшая надежность микропроцессорной управляющей платы.
  2. Стабилизированные блоки питания — устройства, дополненные, как уже говорилось, стабилизатором, обеспечивающим постоянство напряжения на выходе устройства.

Бесперебойный (резервный) блок питания — источник, который включается в работу при кратковременном отключении электросети. Некоторые из них имеют дополнительную защиту (например, от помех в сети). Такие блоки питания используются в системах с повышенными требованиями к надежности электроснабжения, например, видеонаблюдения или сигнализации.

Бесперебойные источники бывают резервными и интерактивными. Особенность вторых в наличии на входе стабилизатора напряжения, обеспечивающего ступенчатую регулировку.

Параметры и характеристики блока питания

При выборе блока питания стоит принимать во внимание ряд характеристик, среди которых:

  • мощность;
  • выходное напряжение и ток;
  • а также наличие дополнительных опций и возможностей.

Мощность.

Параметр, который измеряется в Вт или В*А. При выборе устройства стоит брать во внимание наличие пусковых токов у многих электроприемников (насосов, поливных систем, холодильников и прочих). В момент пуска потребляемая мощность вырастает в 5-7 раз.

Что касается остальных случаев, блок питания выбирается с учетом суммарной мощности питающихся приборов с рекомендуемым запасом в 20-30%.

Входное напряжение.

В России этот параметр составляет 220 Вольт. Если использовать БП в Японии или США, потребуется устройство с входным напряжением на 110 Вольт. Кроме того, для инверторных блоков питания эта величина может составлять — 12/24 Вольта.

Выходное напряжение.

При выборе прибора стоит ориентироваться на номинальное напряжение применяемого потребителя (указывается на корпусе прибора). Это может быть 12 Вольт, 15,6 Вольта и так далее. При выборе стоит покупать изделие, максимально приближенное к требуемому параметру. Например, для питания устройства на 12,1 V подойдет блок на 12 V.

Тип выходного напряжения.

Большая часть приборов питается от стабилизированного постоянного напряжения, но есть и те, которым подойдет постоянное нестабилизированное или переменное. С учетом этого критерия выбирается и конструкция. Если потребителю достаточно нестабилизированного постоянного U на входе, БП со стабилизированным напряжением на выходе также подойдет.

Выходной ток.

Параметр этот может и не указываться, но при знании мощности его можно рассчитать. Мощность (P) равна напряжению (U), умноженному на ток (I). Следовательно, для расчета тока необходимо мощность поделить на напряжение. Имеющийся параметр пригодится для выбора подходящего блока питания под конкретную нагрузку.

  • По-хорошему рабочий ток должен превышать на 10-20% максимально потребляемый ток устройства.
  • Коэффициент полезного действия.

Большая мощность блока питания — еще не гарантия хорошей работы. Не менее важным параметром является КПД, отражающий эффективность преобразования энергии, и ее передачи к прибору. Чем выше КПД, тем эффективнее используется блок, и тем меньше энергии идет на нагрев.

  1. Защита от перегрузок.
  2. Многие источники оборудованы защитой от перегрузок, обеспечивающей отключение БП в случае превышения уровня тока, потребляемого из сети.
  3. Защита от глубокого разряда.

Ее задача заключается в разрыве цепи питания при полном разряде АКБ (характерно для бесперебойных БП). После восстановления питания работоспособность устройства восстанавливается.

Кроме перечисленных выше опций, в блоке питания может быть предусмотрена защита от КЗ, от перегрева, перегрузки по току, повышенному и пониженному напряжению.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/blok_pitanija.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector