迄今为止，脉冲电压源很普遍。在传统的变压器电路之前，它们在能效和质量指标方面具有显着优势。人们相信，当负载电流超过 5 安培时，它们具有不可否认的优势。但它们也有缺点，例如对电源和负载产生射频干扰。家庭组装的主要障碍是电路的复杂性和制作绕组零件的特殊技能的需要。因此，对于普通的家庭杂工来说，最好使用市电降压变压器按照通常的原理制作电源。

使用电压源的地方

这种PSU在家庭中的应用范围很广：

为低压灯供电；
可充电电池充电；
音频播放设备的电源。

以及需要 12 伏恒定电压的许多其他用途。

变压器电源示意图

电源示意图。

从 220 V 网络运行的 12 V 电源示意图，由以下节点组成：

降压变压器。.它由铁、初级和次级（可以有几个）绕组组成。在不讨论工作原理的情况下，应该注意输出电压取决于初级 (n1) 和次级 (n2) 绕组的比率。要获得 12 伏电压，次级绕组的匝数必须比初级绕组少 220/12=18.3 倍。
整流器.最常以两个半周期电路（二极管桥）的形式制成。将交流电压转换为脉动电压。电流在同一方向上每周期两次通过负载。
半周期整流器的操作。
筛选.将脉动电压转换为直流电压。它在施加电压的时刻充电，并在暂停时放电。它由一个大容量的氧化物电容器组成，其中通常包括一个容量约为 1 µF 的陶瓷电容器。要了解对这种附加元件的需求，有必要记住氧化物电容器是以卷成一卷的箔条的形式排列的。该卷具有寄生电感，会显着降低高频噪声过滤的质量。为此，包括一个附加的高频脉冲短路电容器。
具有氧化物和附加电容器的等效滤波电路。
稳定剂.可能不在场。下面讨论简单但有效的组装方案。

在以下部分中，将讨论选择和计算 12 伏直流电压源的每个元件的过程。

变压器选择

要获得合适的变压器，有两种方法是可能的。自己制作降压单元或选择合适的工厂组装变压器。无论哪种情况，您都应该记住：

在变压器降压绕组的输出端测量电压时，电压表会显示有效电压（小于幅值电压的1.4倍）；
在滤波电容空载直流电压将大约等于幅值电压（他们说电容电压“上升”1.4倍）；
如果没有稳压器，那么在负载下，电容器上的电压会根据电流下降；
对于稳定器操作，输入电压超过输出电压是必要的，它们的比率限制了整个电源单元的效率。

从最后两点可以看出，对于 PSU 的正常运行，变压器电压必须超过 12 V。

变压器的独立绕组

自制电力变压器的完整计算和制造复杂、耗时，并且需要工具和技能。因此，我们将考虑一种简化的方法 - 选择合适的铁单元并将其转换为 12 V。

如果有现成的变压器，但没有它的接线图，就需要用测试仪调用它的绕组。电阻最高的绕组很可能是电源绕组。必须拆除其他绕组。

接下来，您应该测量铁组的厚度 b 和中心板的宽度 a 并将它们相乘。您将得到核心的横截面积 S=a*b（以 sq.cm. 为单位）。这决定了变压器的功率P=.接下来，计算可以从电压为 12 伏的绕组中汲取的最大电流（以安培为单位）：I=P/12。

确定核心区域。

然后根据公式 n=50/S 计算每伏的匝数。对于 12 伏电压，您应该绕 12*n 匝，并为铜和稳定器的损耗留出约 20% 的储备。而如果没有稳压器，那么负载下的电压就会下降。最后一步是根据图表选择绕组线的横截面，电流密度为 2-3 ma/sq.mm。

铜线选择。

例如，有一个变压器，初级绕组为220V，一组铁厚3.5厘米，中舌宽2.5厘米。所以 S=2.5*3.5=8.75 和变压器功率 = 3 W（大约）。然后在 12 伏时的最大可能电流 I=P/U=3/12=0.25 A。对于绕组，您可以选择直径为 0,35...0,4 平方毫米的导线。对于 1 伏，有 50/8,75=5,7 匝，您需要缠绕 12*5,7=33 匝。与储备 - 大约 40 转。

成品变压器的选择

如果有现成的变压器，其次级绕组适合电流和电压，您可以尝试选择现成的变压器。例如，在TPP系列中，有二次电压接近12伏的合适产品。

变压器	次级绕组输出的名称	电压，V	允许电流，А
TPP48	11-12, 13-14, 15-16, 17-18	13,8	0,27
TPP209	11-12, 13-15	11,5	0,0236
TPP216	11-12, 13-14, 15-16, 17-18	11,5	0,072

这种解决方案的优点是工厂设计的劳动强度和可靠性最小。减号 - 变压器包含其他绕组，总功率是针对它们的负载计算的。因此，这种变压器将在重量和尺寸方面有所损失。

选择二极管和制作整流器

根据三个参数选择整流器中的二极管：

最高允许正向电压；
最高反向电压；
最高工作电流。

根据前两个参数，90% 的可用半导体器件都适合在 12 伏电路中工作，主要根据最大连续允许电流进行选择。这个参数也决定了二极管本体的设计和整流器的制作方式。

如果负载电流不会超过1A，可以使用国外和国产的单安级二极管：

1N4001-1N4007；
HER101-HER108；
KD258（“下降”）；
KD212 等。

KD105 (KD106) 器件专为较小的电流（高达 0.3 A）而设计。所有列出的二极管都可以垂直或水平安装在 PCB 或安装板上，或仅安装在引脚上。他们不需要散热器。

低功率元件的二极管桥。

如果需要高工作电流，则应使用其他二极管（KD213、KD202、KD203 等）。这些器件设计用于在散热器上运行，没有它们它们将承受不超过最大额定电流的 10%。因此，有必要拿起现成的散热器或用铜或铝自己制作。

另一种二极管电桥设计。

使用现成的桥式二极管组件 KTs405、KVRS 或类似产品也很方便。您不必组装它们，只需将交流电压连接到相应的引脚并移除直流电压即可。

KVRS3510 组装。

电容容量

电容器容量取决于负载及其允许的纹波。网上有公式和在线计算器可以准确计算电容。对于练习，您可以按以下数字进行：

对于小负载电流（数十毫安），电容应为 100...200 μF；
在电流高达 500 mA 时，需要 470...560 uF 电容器；
高达 1 A - 1000...1500 uF。

对于更高的电流，电容会成比例地增加。一般的做法是电容越大越好。您可以将其容量增加到任何限制，仅受大小和成本的限制。在电压方面，需要认真储备的电容器。例如，对于 12 伏的整流器，最好采用 25 伏的元件而不是 16 伏的元件。

这种推理对于非稳定源是正确的。如果你有一个带稳压器的 PSU，电容可以减少很多倍。

稳定输出电压

并不总是需要调节电源的输出。例如，如果您打算将 PSU 与音频设备一起使用，则输出端必须有稳定的电压。但是，如果将加热器用作负载，则显然不需要稳定器。为了 LED灯条可以不用最复杂的 PSU 模块，但另一方面，稳定的电压确保了在网络波动时亮度的独立性，并延长了 LED 照明的寿命。

如果决定安装稳压器，最简单的方法是将其组装在专用的 LM7812 芯片 (KR142EN5A) 上。电路简单，不需要任何调整。

7812 上的稳定器。

您可以为此类稳压器的输入提供 15 至 35 伏的电压。应在输入端安装容量至少为 0.33 μF 的电容器 C1，在输出端安装至少 0.1 μF 的电容。由于 C1 通常充当滤波单元的电容器，如果连接线的长度不超过 7 厘米。如果无法保持这样的长度，则必须安装单独的元件。

7812 芯片具有过热和短路保护。但它不喜欢输入端的极性反转和输出端的外部电压——它在这种情况下的寿命以秒为单位。

重要的！ 对于超过 100 mA 的负载电流，必须在散热器上安装稳压器！

增加稳压器的输出电流

给定的方案允许以高达 1.5 A 的电流加载 AVR。如果这还不够，您可以使用额外的晶体管为节点充电。

具有 n-p-n 晶体管的方案

外部 n-p-n 晶体管。

该电路由设计人员推荐，并包含在芯片的数据表中。输出电流不得超过晶体管的最大集电极电流，晶体管必须配备散热片。

具有 p-n-p 晶体管的电路

如果缺少 n-n-p 结构的半导体三极管，您可以用 p-n-p 结构的半导体三极管对稳定器进行充电。

外部 p-n-p 晶体管。

一个低功率硅二极管 VD 将 7812 的输出电压提高了 0.6 V，并补偿了晶体管发射结上的电压降。

参数调节器

如果由于某种原因集成调节器不可用，您可以在调节器上创建一个节点。需要选择稳压为 12 V 并针对相应负载电流而设计的稳压器。下表给出了一些 12 V 国产和进口稳压器的最大电流。

稳压二极管型	D814G	D815D	KS620A	1N4742A	BZV55C12	1N5242B
负载电流	5毫安	0,5 А	50毫安	25毫安	5毫安	40毫安
稳压电压	12伏

简单参数稳定器的示意图。

电阻器的额定值由以下公式计算：

R= (Uin min-Ust)/(In max+Ist min)，其中：

Uin min - 最小输入不稳定电压（不应小于 1,4 Ust），伏特；
Ust——稳压器的稳压（参考值），伏特；
In max——最大负载电流；
Ist min - 最小稳定电流（参考值）。

如果没有所需电压的稳压器，它可以由两个串联组成。总电压应为 12 伏（例如，5.6 伏的 D815A 加上 6.8 伏的 D815B 将得到 12.4 伏）。

重要的！ 不允许将稳定器（即使是同一类型的）并联“以增加稳定电流”！

稳定器不并联。

您可以通过连接外部晶体管以同样的方式为参数 AVR 充电。

电源稳定器的方案。

应为功率晶体管提供散热器。在这种情况下，电源电压将比稳定器的 Ust 低 0.6 V。如有必要，可以通过包括一个硅二极管（或二极管链）来向上调整输出电压。链中的每个元素都会将 U out 增加约 0.6 V。

带有定子和二极管的调节器示意图。

调节输出电压

如果电源的电压需要从零开始调节，则添加可变电阻的参数调节器是最佳方案。

平滑电压控制。

如果电位器滑块电路断开，晶体管基极和公共线之间的 1k 欧姆电阻将保护三极管免受故障。当您转动可变电阻的旋钮时，晶体管基极的电压将从 0 变为 Ust 稳定器，滞后约 0.6 伏。应该记住，由于使用电位器，节点的参数会变差 - 移动触点（即使是质量好的触点）的存在将不可避免地降低晶体管基极电压的稳定性。

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使用 78XX 系列集成稳压器实现 0 至 12 伏的电路稳压要困难得多。如果您有足够的 5 到 12 伏的调节范围，您可以使用 7805 芯片并将其连接到电位器电路。稳压管应为 7 伏左右（带或不带二极管的 KC168、KC175 等）。在电位器滑块的较低位置，GND 引脚连接到公共线，输出为 5 伏。当滑块移到上部引脚时，其上的电压将上升到稳定器的 Ust 并增加微电路的稳定电压。

它将在 5 到 12 伏之间平稳调节。

您可以使用 LM317 芯片。它还具有三个引脚，专门设计用于创建受监管的来源。但该稳压器的电压阈值较低，从 1.25 伏开始。互联网上有许多零调节的 LM317 电路，但其中 90% 以上的电路无法运行。

一个标准的LM317电路。

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设备布局

当所有的部件都选好或者你清楚地知道它们是什么时，你就可以开始组装电路了。了解设备未来的外壳也很重要。你可以拿起现成的，如果你有材料和技能，你可以自己做。

机箱内节点的布局没有特殊的规则。但是最好安排节点，使它们通过串联的导线连接，如图所示，并且距离尽可能短。最好将输出端子放置在与电源线相对的一侧。电源开关和保险丝最好放在设备的背面。为了合理利用外壳之间的空间，部分节点可以垂直安装，但二极管电桥最好水平固定。如果垂直安装，来自下部二极管的热空气对流将在上部元件周围流动并额外加热它们。