Нужда в таком устройстве может возникнуть у музыкантов, радиолюбителей, да и у простого люда тоже. Музыканту-металлисту надо чем-то питать свои "примочки" к электрогитаре, радиолюбителю - приемники (как мне) или всякие поделки на светодиодах-транзисторах, простому люду - антенные усилители к телевизору и так далее. Однако купить готовое устройство не всегда получается или не хочется, а тем более нет желания, когда точно знаешь, что есть заведомо исправный понижающий трансформатор, который валяется без дела. Вот его-то мы и приспособим давать нам чистые девять вольт.
Статья расчитана на людей, хоть немного умеющих паять, разбираться в электрических схемах и четко следовать инструкции. Схема опробована мною три раза, каждый раз запускалась сразу же, без проблем, к номиналам деталей не критична.
Итак, сердцем нашего блока питания (далее - БП) является понижающий трансформатор, без него нет смысла и городить огород. Называется он так оттого, что понижает переменное розеточное напряжение 220 вольт в переменное же другого напряжения. Например, до 36, или 12, или даже 5. Но нам для наших целей необходим трансформатор, у которого на вторичной обмотке (не сетевой, та - первичная) будет 12-15 вольт "переменки". Можно и немного больше, до 35, но нецелесообразно. Хорошо подходят трансформаторы из отслуживших свое магнитофонов, радиоприемников, других блоков питания. В иллюстрациях к этой статье, например, я использовал полусгоревший трансформатор от роутерного БП. Полусгоревшим он считается оттого, что во время скачка напряжения в сети в нем сработал тепловой предохранитель, и БП перестал давать напряжение, а мне его отдали на запчасти, как нерабочий. Я его сначала хотел пустить на катушки, но потом узнал, что, собственно, в современные трансформаторы встраивают такие одноразовые предохранители, которые разрывают цепь в случае перегрева. А перегрев может наступить либо тогда, когда через предохранитель "первички" течет большой ток (повысилось напряжение в сети), либо когда перегревается сам БП (ему дали неподъемную нагрузку). Предохранитель скрыт в начале первичной обмотки, и можно было его заменить, но временно я просто бросил перемычку мимо него. А для безопасности, конечно, между сетевым проводом и трансформатором можно его и поставить, хоть два, да только у меня такие без предварительной покупки не водятся.
Еще одна важная характеристика трансформатора - выдаваемый им ток. Тут уже надо примерно знать, сколько будет потреблять устройство, которому мы делаем БП. Для небольших светодиодных поделок хватит и 100 мА (а это пять светодиодов, подсоединеных палалльльно друг к другу, причем установлены максимальные для них 20 мА), радиоприемники тоже много не едят (до 200 мА), простейшая гитарная "примочка"-дисторшн, питаемая от "Кроны", нуждается в 10-20 мА. Уже по внешнему виду трансформатора можно судить, на какой ток он расчитан. Главное - не перегружать его, а если нужно питать что-то прожорливое (током более 1 А), то и блок питания должен быть соответствующий. Симптомы перегрузки, когда трансформатор, что называется, "не вывозит" - падает напряжение, греется магнитопровод и обмотки, наконец, появляется дым. А электроника вся на дыме работает. И как только он из нее выходит - она и перестает...
Далее нам нужен выпрямитель. Его задача - в преобразовании переменного тока в постоянный. Все описанные ранее "приблуды" питаются постоянным током. Я использую готовый диодный мост, но можно заменить его четырьмя любыми диодами, дело ваше. Лишь бы они были одинаковы. Подключив диодный мост ко "вторичке" нашего трансформатора, можно увидеть, что ее 12 вольт превращаются в 11 или даже 10,8. Так и должно быть. Это диоды открываются при напряжении 0,6 вольта, а в диодном мосту одновременно работают два диода из четырех. Вот и пропадает по 1,2 вольта на каждом полупериоде колебаний.
И теперь, собственно, та часть, из-за которой блок носит гордое название "стабилизированный", то есть имеющий постоянное напряжение на своем выходе вне зависимости от того, что у него на входе (в разумных пределах, конечно). Стабилизатор. Я использую трехногую микросхему 7809, где 78 указывает на стабилизацию положительной полярности напряжения, а 09 - число стабилизированных вольт. Нетрудно догадаться, что если нужно питать какое-то пятивольтовое устройство, то идти в магазин надо за 7805. Три ноги у нее не случайно - на одну приходит нестабилизированное входное напряжение, другая присоединяется к общей шине ("минусу"), а с третьей снимается стабилизированное постоянное напряжение. Для нормальной работы микросхем этой серии необходимо, чтобы входное напряжение было хотя бы на 2 вольта выше выходного. То есть 9+2=11 В. Столько же и остается после диодного моста, мы в притирочку сюда попадаем.

Но, глядя на график выпрямленного диодным мостом напряжения, язык не повернется назвать его постоянным. Оно пульсирует. Для сглаживания этих "горбов" нужны конденсаторы. В принципе, нам хватит двух электролитических, но по правилам хорошего тона, чтобы продлить им жизнь, хорошо еще вставить и два керамических на 100-200 нФ. Электролитические я использую на 470 мкФ, 25 вольт по входу и 16 вольт по выходу. Почему так, в чем разница? Отвечаю. Если к диодному мосту поцепить электролитический конденсатор, то на его ножках образуется напряжение, в 1,41 раза большее, чем на мосту. 11*1,41=15,51 В. Ставить конденсатор на максимальных 16 вольт, честно говоря, с таким "запасом" немного неправильно. Если на "первичку" попадет не 220, а 250 вольт, то и на "вторичке" уже будет явно не 11. И репу шестнадцативольтового конденсатора может разорвать. Закидав его ошметками все, что рядом. По этой же причине пробный пуск любого устройства, содержащего электролитические конденсаторы, надо осуществлять так, чтобы они не были направлены в сторону рук, лиц и глаз. Желательно даже накрыть чем-то "шайтан-машину". А вот по девятивольтовому выходу конденсатор на 16 вольт - самое оно. Можно, конечно, и стовольтовый поставить, но он: а) дороже, б) больше размерами. Можно, разумеется, и не 470 мкФ поставить, а больше. 1000 мкФ, 4700 мкФ, 10000 мкФ, наконец. Чем больше - тем менее будет подвержена влиянию перепадов напряжения цепь. Часто можно наблюдать, что, выдернув из розетки шнур радиоприемника, он еще поет несколько секунд, затихая. Но со временем при таких же махинациях приемник поет все короче и короче. Это конденсаторы стареют, теряют емкость. Можно, конечно, заставить всю комнату конденсаторами на 10000 мкФ, и тогда приемник, пожалуй, сможет автономно проработать целый день после их зарядки, но чем больше емкость конденсатора, тем он: а) дороже, б) больше размерами. Где-то это уже читали? Такая вот корреляция (степень связи между несколькими величинами).
Теперь - что касается "продления жизни". Как в выпрямленном, так и стабилизированном напряжении могут существовать высокочастотные переменные составляющие. Так, при частоте пульсаций сети 50 Гц, после диодного моста уже будет 100 Гц, а как-то пробравшиеся "вэчешки" - это килогерцы частоты. Грозовые разряды, искры от щеточно-коллекторного узла электродвигателей, "шумные" блоки питания... Электролитические конденсаторы очень не любят высокочастотные колебания и быстрее деградируют, если подвержены такому влиянию. Их удел - сглаживание медленных пульсаций. Поэтому параллельно каждому электролитическому конденсатору припаивается керамический, который как раз и рассчитан на работу с высокими частотами. Получается очень эффективный тандем.
Еще нам понадобятся соединительные провода и плата, на которую это все будет монтироваться. Использовать провода из интернетовского кабеля не рекомендую - "дедушкиным" паяльником (с медным жалом, оловом и канифолью) плохо паяются, да и вообще - очень ломкие. Что касается платы - в любом уважающем себя радиомагазине есть такая штука, как "макетная плата". Это текстолитовое или гетинаксовое основание с контактными площадками, расположенными в строгом порядке. Расставляй элементы, как хочешь, соединяй проводками, перемычками, или просто запаивай неиспользуемые площадки. Профи могут вытравить плату (я думаю, что для такого стабилизатора немало вариантов "печаток"), но профи и без моих советов, небось, уже давнм-давно собрали такой БП. Может, даже и круче, чем у меня.
Приступаем?

Типовая схема БП на 7809. Слева направо, сверху вниз: обычный проволочный предохранитель (нет у меня, равно как и теплового, хотя по-хорошему - надо), сетевой трансформатор, диодный мост, "электролит", стабилизатор, "электролит", "керамика". Я добавил еще одну "керамику" по входу стабилизатора. Здесь номиналы конденсаторов другие, но, как я и писал, вариантов этой типовой схемы много, и как ни собери - почти всегда правильно. Кстати, отечественный аналог 7809 - микросхема КР142ЕН8А, в просторечии именуемая просто "кренкой". Нормально работает при напряжениях на входе +11,5...35 В. А у нас - 15,5 В. С запасом. Выходной ток 7809 - 1-1,5 А (в зависимости от корпуса), лишь бы трансформатор "тащил".

Все необходимое оборудование. Пинцет-самозахват (не понадобился), отсос припоя (если случайно соединил не те дорожки или еще как накосорезил), проволочный припой, изолента отвратительного качества, бокорезы, утконосы (не пригодились), паяльник с "вечным" жылом и железная мочалка для его очистки (обычная кухонная, для сковородок).

Все необходимые ресурсы. Плата, трансформатор (сетевой кабель не показан, хотя он нужен - не забудьте!), светодиод с резистором (мимопроходили), диодный мост, 7809, два конденсатора, керамический конденсатор, мультиметр с еще одной "керамикой" показывает ее емкость - 125 нФ. Нам подходит. Написано на корпусе, что 150, но кто-то из них явно врет.


К трансформатору подпаиваем сетевой шнур. С "первичкой" надо быть очень осторожным, там - опасное для жизни напряжение. Как только припаяли - замотать это место изолентой от греха и открытых контактов подальше.
Кстати, если случилось так, что вы, крутя трансформатор в руках, запутались уже, где какая обмотка, то поможет мультиметр. У понижающего трансформатора "вторичка" имеет очень малое сопротивление, буквально доли ома. "Первичка" конкретно у этого экземпляра - 470 Ом.

Со "вторички" идут 12 вольт "переменки". Замечательно.

Понемногу собираем плату. Универсального расположения деталей нет, пусть каждый делает так, как ему удобно. Я стараюсь экономить место, и, соответственно, плату, потому что они не дешевы. Можно, конечно, и "разгуляйся, дубинушка". Но все равно "керамику" лучше ставить как можно ближе к стабилизатору. Так надо.

У меня, например, три экземпляра такого БП, и все собраны с разным расположением деталей. И ничего, работают.

Обратная сторона.

Можно, конечно, и иначе, расставляя элементы так, как на схеме: диодный мост, "электролит", "керамика", стабилизатор, "электролит", "керамика". В этот раз у меня вышло так.

По низу идет выходная шина, в середине - общий провод-"минус", иногда для краткости именуемый "землей".

Уже на этом этапе блок полностью готов. Но мне захотелось покуражиться. Не зря же, пока я разбирал завалы, мне в руки попал светодиод. Вот и пусть светит, развлекает коллектив блока питания.

Светодиод - прибор токовый. Это значит, что он светит, когда через него идет ток. Причем ток этот надо ограничивать (обычно - 20 мА), потому что в противном случае он попытается сожрать все, что ему дает БП, и, естественно, сгорит. Как тот медведь, что по лесу шел. У нас даже есть такая шутка радиолюбительская. "Шет светодиод по плате, видит - шина девятивольтовая. Сел на нее и сгорел". А для ограничения тока служит резистор. Вы не поверите, но он так и называется - токоограничивающий. Для девяти вольт питания он может составлять 500 Ом, но с таким мой светодиод светил неприлично ярко, даже ослепил на время. Поставил 5,6 кОм - стало более мягко.

То же самое.

Вот, пожалуйте. Финальные замеры. На конденсаторе перед стабилизатором - расчетных 15 с лишком вольт.

А на выходе - 9,2 вольта. Тут опять же - или кто-то врет, или 7809 чуть завысила планку. Первые три экземпляра такого БП давали 9,16 В. В принципе - это норма. Никто не мешает понизить напряжение резистором, если очень уж надо, но даже свежая "Крона", эталон девятивольтовости, будет выдавать больше девяти вольт. И ничего, все устройства работают, как будто так и надо.

Обрезанные ножки выводных элементов рекомендую сохранить для будущих проектов - на перемычки какие-нибудь.

А вот я вырезал из всей платы все, что надо. Вырезать можно разными способами, я, за неимением подходящего инструмента, пользуюсь канцелярским ножом. Но он очень не любит резать платы, поэтому быстро тупится.
Вот и все. Не сложно?
А радиоприемник мой очень доволен таким блоком. Сейчас с БП очень сложная ситуация. Старая радиоаппаратура не любит современные импульсные блоки питания. Они очень сильно шумят во всех диапазонах, порой даже станций не слышно, один только писк, визг, треск. А трансформаторные только гудеть немного могут. С этим я пока не поборолся, но, думаю, что это из-за все той же сложной электромагнитной ситуации. Даже включенный компьютер или ноутбук рядом с радиоприемником очень сильно "фонит".
А про свой радиоприемник, надеюсь, я расскажу в следующей статье. Мы будем его ремонтировать, проводить ему профилактику и немного модернизировать, а так же узнаем, что интересного можно послушать на диапазонах, которых больше нет в современных аппаратах.

Хороший гайд.
Наглядный.

Теперь можно не трощить трансформаторы ради проволоки, а культурно использовать в хозяйстве)