Повышающий трансформатор с 5 до 12 вольт своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Чтобы питать электроприборы, нужно обеспечить номинальные значения параметров электропитания, заявленные в их документации. Безусловно большинство современных электроприборов работают от сети переменного тока 220 Вольт, но бывает так, что нужно обеспечить питание приборов для других стран, где напряжение другое или запитать что-нибудь от бортовой сети автомобиля. В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и что для этого нужно.

Повышение переменного напряжения

Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.

Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).

Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:

Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – низкое напряжение в электросети, особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.

Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.

Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, как выбрать стабилизатор напряжения для дома, мы рассказали в статье, на которую сослались.

Цепи постоянного тока

Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью дросселя, полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.

Ku=1/(1-D)

Также рассмотрим типовые ситуации.

Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.

Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.

При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).

Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.

На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.

Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.

Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.

Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.

В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).

С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.

В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Трансформаторы разных типов в настоящее время повсеместно применяются как на участке цепи, так и в точке конечного токопотребления.

При всем том, что эти электротехнические аппараты устроены предельно просто, в чем можно легко убедиться по многочисленным фото самодельного трансформатора, они работают с довольно высоким КПД.

Содержимое обзора

Широчайшая сфера применения

Элементарность сборки и высокая эффективность трансформаторов стала причиной их включения в состав:

Блоков питания;
Телевизоров;
СВЧ-печей;
Радиостанций;
Сварочных аппаратов;
Оборудования для связи;
Всевозможной автоматики
Контрольно-измерительной техники.

Собственноручная сборка

Множество радиолюбителей и просто любознательных людей периодически спрашивают, как именно собрать тот или иной трансформатор собственными силами.

При всей простоте решения данной задачи необходимо все же иметь некоторые навыки работы с радиодеталями и понимать физические принципы действия этого устройства.

Естественно, что предварительно придется внимательно изучить всю технологию:

Подготовки сердечника;
Намотки катушек;
Нанесения слоев изоляции.

Уточнение ряда технических параметров

Однако прежде, чем приступить к практической части, нужно будет дать четкие ответы на целый ряд вопросов.

Как именно должен будущий агрегат изменять ток: повышать его или же понижать?
Какое напряжение будет подаваться к первичной катушке и сниматься со вторичной?
Какова будет рабочая частота этого устройства?
Какой мощностью оно должно обладать после завершения сборки?

Польза детализированного чертежа

Нередко чертеж позволяет существенным образом уточнить

Схему подключения и выведения наружу контактных проводов;
Количество пластин в Ш-образном сердечнике;
Способ компоновки первичной и вторичной катушек.

Покупка компонентов и расходников

После полной подготовки принципиальной схемы можно начинать закупку нужных для сборки деталей и расходников.

Обычно необходимые материалы и принадлежности включая лакированную проволоку и клеммы нетрудно отыскать в первом попавшемся радиомагазине.

Для начала надо купить

Изоленту или термостойкий скотч;
Сердечник соответствующей проекту конфигурации;
Изолированные провода.

Сборка намоточного станочка

При собственноручном изготовлении данного электротехнического устройства нужно будет осуществить намотку проволоки. Намотка трансформатора своими руками осуществляется на простейшем кустарно изготовленном станочном приспособлении. Сделать его можно за пару часов.

Сначала нужно взять дощечку размерами 10х40 см. К этому основанию следует присоединить шурупами пару брусков размерами 50х50 мм. Дистанция между ними должна составлять как минимум тридцать сантиметров.

Катушечные прутья и ручка

Далее сверлятся мииатюрные отверстия диаметром 8 мм. В них вставляются прутья, на которые будет нанизываться трансформаторная катушка.

Остается нанести резьбу небольшого диаметра, закрутить шайбу и смонтировать ручку.
Важно отметить, что габариты подобного станка могут быть какими угодно.
Другими словами, его можно в полной мере приспособить для сердечника задуманного размера.
Однако, если проект предусматривает использование кольцевого сердечника, то обматывать его придется исключительно вручную.

Влияние мощности на число витков

Изготовленный собственноручно трансформатор может быть оснащен каким угодно числом витков.

Инструкция как сделать трансформатор указывает на то, что нужное количество витков вычисляется исходя из мощности задуманного аппарата.

Вычислительное приложение для Андроида

Надежным подспорьем в уточнении ряда параметров станут математические выражения, которые можно отыскать в спецализированной литературе. Практически все эти формулы уже были включены в компьютерные программы, что позволяет в большинстве случаев предельно сократить расчетную часть.

Нужно лищь указать в интерфейсе программы некоторые данные о будущем приборе, и приложение к смартфону выдаст исчерпывающую таблицу с запрошенной информацией.

Стадия производства каркаса

Каркасную часть изготавливают из картона. Тем, кто еще не имеет опыта такой сборки и потому не знает, как сделать каркас трансформатора своими руками, надо принять во внимание, что внутренняя его часть должна иметь большие габариты, нежели сердечник.

В случае применения кольцеобразного сердечника катушек будет две. При выборе Ш-образной конфигурации сердечника катушка будет только одна.

Намотка проволоки и нанесение изоляции

Если в качестве основы был выбран круглый сердечник, то его следует сначала обмотать изолентой. Далее можно будет начинать наматывать провод.

По окончании нанесения первичной обмотки она накрывается плотной изоляцией.
Следом придет время накрутки второго слоя.
Концы обмоток выводятся наружу, и к ним припаиваются контакты для сопряжения с другим оборудованием.

Обмотки для повышения напряжения

Катушка надевается на брусок из дерева. В нем уже должно иметься отверстие для намоточного прутка. Дальнейшая последовательность действий такова.

На катушку наматывается пара слоев лакоткани.
Кончик проволоки фиксируется на щечке, после чего начинается вращение ручки.
Укладку витков надо отслеживать и при необходимости их уплотнять.
По окончании первичной обмотки проволока перекусывается и фиксируется на щечке.
Рабочие выводы обмоток обматываются изолентой или обтягиваются термоусаживаемой трубкой.

Сборка трансформаторного устройства

При изготовлении трансформатора повышающего типа будут нужны следующие принадлежности и материалы:

Старый телевизионный сердечник;
Лакоткань;
Прочный картон или толстая бумага;
Дощечки и деревянные брусочки;
Стальные пруты;
Клей и ножовка.

Первое включение и диагностика

Вполне вероятно, что при первом запуске нового аппарата он начнет издавать характерный звон. Это значит, что необходимо лучше зафиксировать все крепежные элементы.

Далее осуществляется новое тестирование трансформатора. Он включается в сеть, после чего производится замер напряжения на вторичной обмотке. Если оно соответствует проектному, пусть и с небольшими отклонениями, то новый аппарат можно использовать по назначению.

Желательно после запуска оставить его под напряжением на два-три часа. При этом надо проследить, не будет ли он чрезмерно нагреваться.

Залог долговечности и безотказности

В общем и целом процесс намотки и сборки больших затруднений не вызывает. Этим методом можно изготовить устройства для целого ряда применений, в том числе для галогенных ламп.

Чтобы итогом всех предпринятых усилий был реально пригодный для эксплуатации агрегат, надо тщательно соблюдать описанную выше методику намотки. Это станет гарантом не только исправности трансформатора, но и его бесперебойной работы на протяжении очень долгого времени.

Для создания преобразователя напряжения своими руками и применения его на практике найдется немало причин. Довольно часто небольшое 12-тивольтовое напряжение необходимо увеличить до 220-ти.

Допустим, что к аккумулятору автомобиля требуется подключение зарядки ноутбука. Для этого всегда пригодится инверторное устройство, сделанное своими руками. Кроме того генерация невысоко напряжения различными устройствами – гидроэлектростанциями, ветряными сооружениями и т.п. – практически всегда нуждается в применении простых преобразователей напряжения. Именно они обеспечивают необходимый вольтаж.

Содержимое статьи

Какие элементы необходимы для работы

блок импульсный обеспечивающий подачу питания – 5в на 0,7А;
зарядка автомобиля – панель (солнечная);
лента со световыми диодами на 220 вольт;
модульное устройство для контроля и зарядки электрического аккумулятора (Li-ion), предназначенное для работы с напряжением 12-24 вольта;
преобразователь для повышения напряжения (низковольтный, рассчитанный на 1,5А и 5 вольт).

Для того чтобы сделать преобразователь напряжения 220в своими руками не потребуется сложная электроника. Схематически задача совсем несложная. Новичок спокойно с ней справится. Небольшой комплект составляющих – транзисторы, трансформатор и резисторы, соединенные простой и понятной схемой преобразователя напряжения своими руками. Действовать надо предварительно изучив инструкцию.

радиаторов (алюминиевых);
TIP 3055 — транзисторов;
100 Ом на 10 Вт – резисторов;
15 Ом на 10 Вт – резисторов.

Провода, материал для корпусной конструкции (ламинат, фанера и т.п). 12-ти вольтовый аккумулятор. Не обойтись и без трансформатора с характеристиками 12 – 0 -12 Вольт на 5 Ампер.

стяжки из пластика;
винты и гайки, розетка;
термопласт.

дрелью и паяльником;
кусачками и пистолетом для склеивания.

Изготовление преобразовательного устройства

В первую очередь надо изучить схему. Есть обычная схема, которая довольно просто и наглядно отображает, каким образом подключить провода и элементы. Есть более подробный вариант в электронном виде.

На втором этапе собирается один и второй контур по аналогии. Для этого транзистор крепится к сопротивлению в 15-ть Ом.

Нагревание транзисторов может вывести их из строя. Поэтому необходим радиатор для отвода тепла. В нашем случае их два. Просверливается пара отверстий, на которые надо нанести термопасту. Затем каждый транзистор крепко притягивается саморезом к радиатору.

Один контур соединяется со вторым. Для этого используются сопротивления в 100 Ом. Соединение идет по диагонали. На лицевой части это выглядит следующим образом. Контакты припаяны к одной и другой ножкам, расположенным с левой стороны.

Остаются лапки по центру. Для их подключения потребуется кабель с двумя жилами. Одна из них предназначена для одного центрального транзистора, другая – для второго. После чего провода припаивают к самому крайнему левому и самому крайнему правому контакту трансформатора. Затем между ними устанавливается перемычка. От провода отрезается кусочек и припаивается к лапкам.

Теперь можно протестировать полученную схему электронной части. Мультиметр должен показать напряжение на подключенном аккумуляторном устройстве. Скачки будут в диапазоне от 200В до 500В. Можно сначала попробовать лампу, рассчитанную на 5 Вт, затем проделать то же самое со второй на 40 Вт. Не скажешь, что она питается от аккумулятора, работающего от 12 Вольт. Результат такой же, как и от подключения к домашней розетке. На фото преобразователя напряжения, сделанного своими руками, выложенного на сайте это хорошо видно.

Универсальный тип преобразователя

высоковольтное преобразовательное устройство до 400 килоВольт;
модуль для повышения;
низковольтное устройство преобразования 5Вольт на 1,5Ампер;
повышающий на 500Ватт преобразователь;
набор для регулирования напряжений.

Компактное устройство получается большой мощности с однотактным рабочим режимом. Обычно подобные типовые устройства способны выполнять только одну функцию. Повышать или повышать напряжение. Универсальное авторское решение способно совмещать эти две особенности.

Для тестирования самостоятельно выполненных приборов применяются разнообразные источники подаваемого питания. Устройства можно заряжать и применять для разного рода задач.

Устройство для зарядки гаджетов

Поэтому универсальный небольшой инвертор просто необходим. Собрать его можно благодаря продукции AKA KASYAN. Небольшие емкости дают требуемый ток. 5А. Процесс изготовления полностью изложен на специализированных сайтах.

Ниже приведена схема сверхнизковольтного автогенераторного преобразователя напряжения всего на одном транзистор. КПД где-то 80% и зависит от тока нагрузки и может доходить до 94%.

От неё можно запитать: 80% радиомикрофонов, светодиодную подсветку (работает очень долго), УНЧ, приёмники, микросхемы энерго-зависимой памяти, можно использовать как переносной зарядник для мобилы купив 1 батарейку. Отличное устройство чтобы делать батарейкам СМЕРТЬ.

Технические характеристики:
Напряжение питания 1,5 вольт.
Запускается автогенератор при напряжении не ниже 390 милливольт и сохраняет свою работоспособность при напряжении 200 милливольт и ниже!
Может быть использован для генерации низкочастотных колебаний в жестких условиях напряжения питания (например от одного модуля солнечной батареи)!

Транзистор можно попробовать поменять на ГТ402-4, ГТ703, ГТ705 или им подобные. Остальные не подойдут!
Если преобразователь откажется работать, то необходимо поменять концы вторичной обмотки!
С1 главным образом влияет на КПД.
Трансформатор преобразователя - это ферритовое колечко проницаемостью где-то 2000HH внутренний диаметр 8мм, остальное 5мм. 10 витков провода 1.3 мм и 53 витка провода 0.5 мм .

Способ намотки трансформатора: сперва наматывается первая обмотка виток к витку. Затем таким же образом наматываем вторичную обмотку, пока не заполнится все кольцо.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
Биполярный транзистор	КТ830А	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С1	Конденсатор	80 нФ	1	подбор	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С3	Электролитический конденсатор	1000 мкФ	2	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Конденсатор	1 мкФ	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Трансформатор	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Батарея	1	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Добавить все

neitronnaia burya Опубликована: 2008 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 1

Помню вроде была такая штука довольно маленькой, а сейчас начал искать и попадаются одни коробки невменяемого размера.
Что то не так ищу?
Задумка такая - получить из USB 12 вольт, ну ясен пень, что в схему добавить кондёры, реобас и всё такое, я про это подумал, но самого трансформатора не могу найти,
может не правильно ищу? может как то через схему это действо можно выразить? давно не занимался созданием схем, подзабыл уже. Помогите пожалуйста, очень нужно.

Называется это StepUP converter. Никакой трансформатор нафиг не нужен (тем более сварочник) . Перечень доступных микросхем преобразователей тут.

Задумка такая - получить из USB 12 вольт, это только DC/DC преобразователь, а зачем надо? Есть разъём на 12 вольт.

ну да, постоянка нужна, разъёма 12 вольт нет, подключатся всё будет к ноутбуку и к охлаждающей подставке

National Socialist Мудрец (12421) это только DC/DC преобразователь, но выдержит ли ток ЮСБ ноутбука, 500мА.

Только сварочным аппаратом и пользоваться.
Есть спец. микросхемы DC-DC повышающие преобразователи. но большую мощность никак не получить.
Если на ПК, там и так есть 12 в мощный

Если "давно не занимались" - то ВОТ ЭТУ задачу лучше самому не делать. Получить из ПОСТОЯННЫХ 5 вольт ПОСТОЯННЫЕ 12 вольт - это отнюдь не тривиально, и одним трансформатором тут не обойтись. Тем более таким вот.. . антикварного вида.
Для преобразования 5 В - 12 В давным-давно выпускаются готовые и компактные изделия, фактически микросхема (ну или микромодуль) , называется DC-DC преобразователь. Их можно кпить в любом магазине типа Чип-и-Дип или аналогичном.

Так проблема в том, что например в том же фотике есть трансформатор с 3 вольта аж до 330 вольт, и он очень компактен, неужели нет такого 5 -> 12, что то не верится.
Трансформатор на фото, просто для понимания того, что мне попадается по запросу в поисковике.

Leonid Высший разум (387987) Всё правильно, но эта компактность - за счёт того, что там как раз стоит специальная схема DCDC-преобразователя. Физика в том, что трансформатор может накопить в себе энергию, пропорциональную объёму сердечника. И эту энергию он в себе накапливает - и передаёт во вторичную цепь - дважды за период. Поэтому если надо преобразовывать приличную мощность, то надо ЛИБО брать сердечник большого объёма (для сети, где частота фиксирована), ЛИБО работать на высокой частоте. И вот все эти компактные схемы компактны как раз потому, что там частота - сотни кГц,а не 50 Гц. Поэтому даже с маленьким сердечником, где за ОДИН раз можно накопить энергии шиш да маненько, за счёт того, что это делается ЧАСТО, получается большая мощность. Ну примерно как мощность автомобильного двигателя можно повышать тупо литражом - а можно оборотами (как в роторных двигателях, где объём всего 1,3 л, а вот оборотов - 10000 в минуту).

Купить микросхему ШИМ, ферритовый сердечник с зазором, диоды, конденсаторы и собрать.
Фото анекдотичное :)

во первых у меня на молексе много чего висит, а во вторых мне для ноутбука нужно, а так бы я не извращался.

орк злобный Мудрец (19988) если апппарат не гарантийный и руки не крюки ,много легче чем собрать DC/DC преобразователь ,а USB выдаст с читая потери на преоброзователе около 2 ватт

Читайте также: