Три способа снятия или изменения нижнего предела контроллера BLDC мотора
У большинства китайских контроллеров электровелосипедов (скорее всего и не только китайских) есть нижнее ограничение по напряжению. Например, контроллер на 36 вольт работает до 30-31 вольт, при более низком напряжении перестает крутить мотор. Иногда это ограничение нужно снять. Например при работе мотора от импульсного блока питания, от трансформатора, при нестандартном напряжении батареи — 24 или 18 вольт.
Есть три варианта изменения нижнего предела напряжения контроллера электровелосипеда, электросамоката и прочей BLDC техники.
1. Простой недорогой, ставится плата обманки за пару баксов, в контроллер лезть не нужно.
2. Простой бесплатный нужно открыть контроллер и припаять перемычку.
3. Сложный бесплатный. Заменить резистор резистивного делителя в контроллере.
Первый и второй способы снимают ограничение полностью, контроллер крутит колесо вплоть до 12-15 вольт, третий способ самый сложный но позволяет не снять, а сдвинуть нижнее ограничение контроллера вверх или вниз.
1. Простой недорогой.
Обычно контроллер электровелосипеда подключается по 3 проводам. Два из них это силовой плюс и минус батареи, по ним идёт основной ток. И один провод это контроль напряжения батареи и питание логики контроллера. Обычно этот третий провод идёт через замок зажигания или кнопку включения на руле.
Чтоб обмануть контроллер ставим в разрыв этого провода повышайку. Просто разрезаем этот провод и ставим плату повышайки в разрыв.
Нужно подключить минус с любого конца платы (с любого, он там сквозной). Я взял минус с белого провода обучения. На вход платы приходит напряжение питания батареи, выход на контроллер настраивается например на 36 вольт и контроллер все время думает что напряжение батареи 36 вольт.
Особенности Нужно брать плату повышайки с напряжением, соответствующим максимальному напряжению батареи. Плата по ссылке держит до 35 вольт. Если максимальное напряжение батареи или блока питания планируется выше 35 вольт, например 72 вольта и при этом нужно чтоб контроллер работал до 15 вольт (странная ситуация), то нужно ставить плату понижайки с 72 например до 20. А потом повышать с 20 до 36. Или искать sepic на этото диапазон напряжений.
Если отпустить газ, то мотор уже не стартует, уверенно стартует от 15 вольт. Возможно на других контроллерах будут другие цифры.
Плюсы
+Не нужно открывать контроллер, что то искать и паять.
Минусы
— Нужно покупать повышайку, большинство повышаек держат всего до 24 вольта на входе.
— Не будет индикации напряжения батареи, нужно подключать вольтметр или индикатор отдельно до повышайки.
Видео, в котором все подробно показано
2. Простой бесплатный.
Например, если делитель 1:9 то при напряжении на батарее 36 вольт на средней точке будет 3.
6 вольта и контроллер будет думать что с напряжением все нормально. Онлайн расчет напряжения и делителя
При напряжении на батарее 30 вольт на средней точке будет 3 вольта и он будет выключать мотор чтоб не садить батарею ниже 30 вольт. Второй способ заключается в том, что можно просто подать на среднюю точку резистивного делителя напряжение например с питания ручки газа, там чуть меньше 5 вольт. При этом напряжение на ноге контроллера, которая контролирует напряжение батареи, всегда превышает пороговое и контроллер всегда крутит мотор. Ну пока может крутить. У меня на контроллерах этот нижний предел около 15 вольт.
Находим точку, куда припаян провод с замка зажигания. Находим резистор, который объединён с резистором, который идёт на минус.
То есть два резистора включены последовательно, один на минус, второй на провод замка зажигания и вот как раз средняя точка этих резисторов идёт на контроллер для напряжения батареи.
Ещё одна отличительная особенность — конденсатор параллельно резистору и резистор с 4 цифрами, то есть повышенной точности. Ну и часто рядом с этой точкой есть перемычка с надписью 48 или 60 вольт, запаяв которую можно поднять нижний предел работы контроллера. Но нам же нужно его опустить.
На фото резистивный делитель образован
— верхнее плечо R131 120K
— нижнее плечо R57 7,5K
В эту точку нужно припаять провод с питания ручки газа. Это напряжение ниже напряжения питания контроллера и не должно его повредить. Контроллер думает что батарея полностью заряжена и крутит моторколесо пока может.
На фото выше я взял плюс на среднюю точку резистивного делителя с точки, которая подписана 4.3 вольта. Можно взять поближе 5 вольт, но я подумал что лучше взять напряжение ниже питания контроллера.
Плюсы
+ Не нужно ничего покупать, припаял перемычку и ограничение контроллера пропало.
Минусы
— Нужно вскрывать контроллер, искать резисторы резистивного делителя.
— Не будет индикации напряжения батареи, нужно подключать вольтметр или индикатор отдельно до повышайки.
— Если припаять не то и не туда, то можно спалить контроллера. Желательно измерить напряжение в точке, которая наверное идёт на питание ручки газа, чтоб не спалить контроллер.
Видео, в котором все подробно показано.
3. Сложный бесплатный
Первые два способа снимают ограничение контроллера до минимального. Третий позволяет сдвинуть вверх или вниз нижний предел работы контроллера. Находим резисторы резистивного делителя (возможно втрое или третье видео поможет в этом) и заменяем резистор верхнего или нижнего плеча. Для расчёта резистора нужно измерить напряжение, которое приходит с батареи на плату третьим проводом с замка зажигания или кнопки включения.
Проверяем данные — при верных номиналах резисторов данные напряжений должны совпасть.
Допустим опытным путем я определил что контроллер выключается при напряжении 30 вольт и при этом на средней точке 1,75 вольт.
Проверяю. Все сходится.
Допустим, я хочу чтоб контроллер выключался на 20 вольт — 10 элементов lifepo4, разряд каждого до 2.0 вольта.
Вбиваю вместо 30 вольт 20 и напряжение на средней точке падает.
Для того, чтоб вернуть его на место, нужно или уменьшить номинал резистора верхнего плеча или увеличить номинал резистора нижнего плеча.
Подбираем резистор так, чтоб напряжение средней точки было максимально близко к необходимому.
Если номинал резистора нужно уменьшить, то можно припаять поверх него ещё один. Для расчета параллельного соединения резисторов можно использовать онлайн калькулятор
Меняем резистор, проверяем напряжение на средней точке. Проверяем работу контроллера, как изменился нижний порог напряжения.
Теперь контроллер работает примерно до 19-19.5 вольта.
Плюсы
+ напряжение контроллера можно сдвинуть вверх и вниз, можно настроить любое.
Минусы
— нужно лезть в контроллер и паять
— нужно искать резистор, подбирать его.
Если кому то что то не понятно, то все эти манипуляции подробно показаны в видео.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
$26.
99
Перейти в магазин
В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания. Если честно, то я немного не ожидал, что эта тема окажется такой нужной. В комментариях, а еще больше в личной переписке, меня спрашивали и о других нюансах выбора, принципах работы и о алгоритме поиска неисправностей.
В этом обзоре я постараюсь ответить на большую часть этих вопросов, а также возможно затрону тему новых вопросов 🙂
Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.
Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».
Как всегда, сначала упаковка.
Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.
На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.
50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.
Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.
Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.
Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.
Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом».
Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.
Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:
S-360-36
Мощность блока питания 360 Ватт
Выходное напряжение — 36 Вольт
Максимальный выходной ток — 10 Ампер
Входное напряжение — 110/220Вольт ±15%
На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.
Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.
Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.
Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки.
Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.
Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.
Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.
Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно.
Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Как я писал выше, охлаждается блок питания посредством небольшого вентилятора.
Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.
Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.
Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.
Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.
Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.
Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.
Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.
Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.
1. при включении БП показал на выходе 36.8 Вольта.
2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.
3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается ±10% от штатного.
4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора 🙂
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Разбираем блок питания дальше.
Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку 🙂
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.
Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.
Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.
Но хотя я и знаю хорошо эту схемотехнику, перечерчивать схему по плате было не очень удобно и заняло больше времени, чем я планировал.
Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.
На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.
На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.
Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.
Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.
ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.
Если на графике, то выглядит это так:
Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.
Многие наверное помнят задачки типа — через одну трубу в бассейн поступает вода со скоростью х литров в минуту, через другую выливается со скоростью Y литров в минуту.
Вот на этом принципе я и объясню как это работает.
Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.
На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.
Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.
Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.
Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.
К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.
В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.
Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.
п.) которое надо компенсировать 🙂
Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.
Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.
Например в драйверах светодиода контроллер следит за током.
Можно следить за температурой, подстраивая скорость вентилятора, за освещением, регулируя яркость лампочки и т.д. и т.п.
На этой диаграмме показано:
1. Ток в цепи трансформатора (условно)
2. Сигнал управления ключевым транзистором
3. Напряжение на выходном конденсаторе.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Существует довольно много топологий построения импульсных блоков питания, я нарисовал несколько самых распространенных.
Немного расскажу о них.
1. Обратноходовый преобразователь.
Применяется там, где хорошо иметь большой диапазон входного напряжения и небольшая мощность (до 100-150 Ватт). Скорее всего Бп вашего планшета или монитора применена именно эта схема.
2. Полумостовой преобразователь. Также очень распространенная схемотехника. Думаю что я буду не сильно далек от истины, если скажу, что в 95% компьютерных БП применена именно такая схемотехника. Ее преимущества — большая мощность при относительно простой схемотехнике, меньший размер трансформатора, так как трансформатор применяется без зазора, в отличии от первого варианта.
3. Двухтактный преобразователь (PushPull- Тяни-Толкай). Данная схема в сетевых блоках питания применяется крайне редко, зато она нашла широкое применение в инверторах недорогих блоков бесперебойного питания.
4. Мостовой преобразователь. Так сказать «расширенная» версия полумостового. Преимущества — большая мощность, ток через силовые ключи в два раза ниже чем в полумостовой.
Также такая схема применяется в более сложных блоках бесперебойного питания.
Существует еще несколько топологий, но они являются производными от приведенных выше, и менее распространены, потому не вошли в данную статью.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В этот раз я также начертил цветной вариант схемы обозреваемого блока питания, где цветом обозначил основные узлы, о которых говорил выше.
Как я писал, некоторые цвета мне тяжело назвать правильно, потому буду уточнять.
Красный — Входной фильтр питания, диодный мост, силовой узел.
Красно-фиолетовый (слева внизу) — Узел управления мощными транзисторами инвертора.
Зеленый — Микросхема- ШИМ контроллер и ее «обвязка».
Синий — Выходной выпрямитель, дроссель и конденсатор фильтра
Голубой — Цепь контроля выходного тока
Фиолетовый — Узел контроля выходного напряжения
Желто-рыжий — Узел блокировки преобразователя при снижении напряжения на выходе.
В этой схеме нет привычного элемента, который был на всех прошлых схемах — оптрона.
Дело в том, что здесь ШИМ контроллер питается от выходного напряжения. первоначальный запуск бока питания происходит благодаря резисторам R8 и R14. Такой принцип применялся в компьютерных БП АТ стандарта, с приходом АТХ стандарта контроллер стал питаться от источника питания дежурного режима и эти резисторы исключили из схемы.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дальше я покажу большую часть узлов и элементов на примере конкретного блока питания.
Начнем с сетевого фильтра.
В этом БП он есть, это уже хорошо, так как в дешевых компьютерных БП вместо него ставят просто перемычки, но в дорогих он может быть и многоступенчатым. Здесь средний вариант между этими двумя.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
По входу блока питания установлен предохранитель и ограничитель пускового тока — NTC терморезистор (термистор).
Также присутствует Х2 конденсатор для уменьшения помех, излучаемых блоком питания, в сеть.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Двухобмоточный синфазный дроссель намотан довольно толстым проводом, хотя размеры при такой мощности могли сделать бы и побольше.
Входной диодный мост KBU808 рассчитан на 8 Ампер 800 Вольт.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В фильтре питания присутствуют как Y конденсаторы, так и один обычный, высоковольтный.
Но в данном случае применение обычного высоковольтного вместо конденсатора Y типа безопасно, так как если БП не заземлен, то даже при его пробое выход БП будет все равно подключен через Y конденсатор, а если БП заземлен, то тем более ничего не будет 🙂
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Конденсаторы входного фильтра питания промаркированы как 680мкФх250 Вольт.
Если верить маркировке, то в принципе их емкость достаточна, а напряжение выбрано даже с запасом.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Но реальность оказалась несколько другой, емкость конденсаторов всего 437мкФ, что при последовательном соединении дает всего около 220мкФ. Мало, хоть в принципе и терпимо.
Большая емкость дает больший срок жизни конденсаторов, меньшие пульсации и добавляет запаса по входному напряжению в сторону уменьшения напряжения.
Я думаю потом их заменить на что то поприличнее, но пока не нашел подходящих, так как данные конденсаторы имеют высоту 35мм, максимум можно попробовать установить 40мм, а большинство найденных мною конденсаторов имеют высоту 45мм.
На плате выделено место под конденсатор большего диаметра, так что «будем искать» 🙂
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Узел ШИМ контроллера и инвертора.
В качестве ШИМ контроллера применена «классика жанра», KA7500, которая является почти полным аналогом TL494, наверное самого распространенного ШИМ контроллера, соперничать с ним по популярности может разве что uc384x.
Силовые ключи инвертора — MJE13009
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
К сожалению теплораспределительная пластина прижимается к корпусу без пасты. Тестирование показало, что проблем из-за этого не возникает, но я бы для успокоения души все таки нанес термопасту.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Узел выходного трансформатора, выпрямителя и конденсаторов фильтра.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Выходной диод — SF3006PT, это 30 Ампер 400 Вольт диод, что для 10 Ампер блока питания более чем достаточно.
Как я выше писал, рядом есть место для второго диода, потому в принципе можно немного улучшить характеристики, но на самом деле прирост КПД будет мизерным.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Выходной дроссель.
Здесь он выполняет несколько другую функцию чем в обратноходовых блоках питания, из-за этого и такие большие размеры. Скажу лишь что его размеры соответствуют заявленной мощности блока питания. Кроме его высоты замечаний нет.
Конденсаторы выходного фильтра.
Производитель поставил три конденсатора по 1000мкФ 63 Вольта.
Обычно я говорю, что емкость выходного конденсатора должна быть равна 1000мкФ на каждый ампер выходного тока. В двухтактных блоках питания требования менее жесткие, и даже бренды ставят такую же (а иногда и меньшую) емкость при таком токе, правда в их оправдание могу сказать, что в брендовых БП конденсаторы стоят лучшего качества.
Также на фото попал токовый шунт и видно, что для более сильноточных вариантов есть место для дополнительных шунтов.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Здесь с емкостью все в порядке. Практически соответствует заявленной.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
После осмотра я скрутил все обратно, только не привинчивал верхнюю крышку и перешел к этапу тестирования под нагрузкой.
Стенд у меня остался тем же, что и в предыдущие разы и состоит из:
Электронной нагрузки
Мультиметра
Бесконтактного термометра
Осциллографа
Ручки и бумажки 🙂
Правда в этот раз мне пришлось снять верхнюю крышку с электронной нагрузки, так как боялся что она будет перегреваться на такой мощности.
В основном тестирование проходило как и в прошлые разы, за исключением того, что для измерения температуры мне приходилось на ходу снимать верхнюю крышку.
Из-за этого некоторые значения измеренных температур будут чуть завышенными так как БП успевал чуть подогреваться без принудительного охлаждения.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
1. Режим холостого хода, напряжение выставлено 36.03 вольта, пульсации практически отсутствуют.
2. Ток нагрузки 2 ампера, напряжение чуть поднялось и составило 36.06 вольта, пульсации в норме.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
1. Ток нагрузки 4 Ампера, выходное напряжение поднялось еще немного, пульсации в норме.
2. Ток нагрузки 6 Ампер, выходное напряжение 36.09 Вольта, это очень хороший результат, пульсации при этом всего 50мВ
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
1.
Ток нагрузки 8 Ампер, выходное напряжение почти неизменно, пульсации выросли до 75мВ, но все равно остаются низкими для такого тока.
2. Ток нагрузки 10 Ампер, выходное напряжение поднялось до 36.12 Вольта, отличный результат, изменение от исходного всего 0.3%. Пульсации выросли до 100мВ, на мой взгляд ничего страшного, особенно с учетом того, что БП выдает 360 Ватт и 100мВ это всего 0.25-0.3%
Для примера, если бы это был БП на 12 Вольт, то эквивалент пульсаций равнялся бы 30мВ.
К сожалению последний тест длился всего 15-16 минут из привычных мне 20, на электронной нагрузке сработала защита от перегрева и отключила нагрузку 🙁
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дав нагрузке немного остыть, я решил ради эксперимента продолжить тест, но уже при 12 Ампер токе, проверять так проверять 🙂
Решение провести это эксперимент я принял потому, что компоненты БП имели температуру далекую от максимальной.
Но увы, проработал так БП максимум минуту, я сделал фото, снял осциллограмму, но потом последовал очень тихий щелчок (хотя на фоне воя вентиляторов нагрузки может и не такой тихий), малюсенькая вспышка в районе силовых ключей и БП затих 🙁
Правда у меня было маленькое подозрение, что виновата электронная нагрузка, она в определенной ситуации, при перегреве, могла закоротить выход БП (если сначала сработала защита на том радиаторе, где расположен датчик тока), хотя до такой температуры за минуту она прогреться не успела бы, но в любом случае БП не выдержал 🙁
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Осциллограмма перед выходом из строя.
Видно что напряжение пульсаций находится вполне в норме. Но меня расстраивают более высокочастотные пульсации, вызванные скорее всего «звоном» в силовых цепях, как по мне, это одна из возможных причин выхода из строя, но утверждать не буду.
Измерение теплового режима работы проходило как всегда, 20 минут прогрев, измерение температур, повышение тока на одну ступень и т.д.
Полученные результаты можно понять из таблицы. Верхняя строка цифр — измерение температур на холостом ходу, заодно я проверил что термометр показывает одинаковые значения на разных компонентах.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В качестве небольшого бонуса я немного опишу методику поиска неисправности и ремонта конкретно этого БП и принципов поиска неисправности для основной массы поломок остальных.
Поломали, ремонтируем
Резюме.
Плюсы
Блок питания выдал заявленную мощность
Тепловой режим работы в норме
Небольшой уровень пульсаций
Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт
Отличная стабильность выходного напряжения
Хорошая ремонтопригодность
Минусы
Проблемы с надежностью при перегрузке или коротком замыкании
Конденсаторы входного фильтра имеют заниженную емкость
Нет заявленного автоматического управления вентилятором.
Низкое качество выходных конденсаторов
Мое мнение. Меня очень расстроило то, что блок питания вышел из строя, хотя это и произошло при мощности выше заявленной, но это говорит об отсутствии либо некорректной работе защиты от перегрузки. Но в то же время обрадовал температурный режим блока питания, даже при максимальной мощности никакие компоненты не перегревались, хотя выходящий воздух имел легкий запах нагретых компонентов, но это частая особенность новых блоков питания.
Но даже при том, что я спалил этот блок питания, могу сказать, что он имеет неплохой потенциал и если его не перегружать, то будет работать. В основном это связано с отработанностью данной схемотехники, здесь тяжело что то накосячить, хотя проблемы с надежностью вылезли 🙁
В будущем я думаю его немного доработать и надеюсь что в ближайшем времени вы увидите его (хотя скорее их) в одном из моих новых устройств, на которое я потихоньку готовлю обзор, там же будет и описание доработки.
Вполне возможно что в обзоре присутствует некоторое количество ошибок, если заметили, пишите, исправлю или дополню при необходимости.
Вся информация о ремонте основана на личном опыте. Вообще разнообразие причин поломок и методов определения неисправности гораздо больше, чем я описал, но боюсь что все описать очень тяжело и будет ну совсем большая статья.
Надеюсь что хотя бы часть читателей найдет ответы на свои вопросы, которые они мне задавали.
Магазин дал скидку на блок питания, исходная цена была 30.2 доллара, в течении недели будет действовать цена 26.99.
Товар предоставлен для написания обзора магазином.
$26.99
Перейти в магазин
Преобразователь постоянного напряжения 32 В, 36 В в 12 В, пиковая мощность 400 Вт, PSEC-382
| 14 апреля 2022 г. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Полностью изолированный 400 Вт 36 или
Преобразователь постоянного тока в постоянный с 32 вольт на 12 вольт. Подходит для преобразования напряжения
автомобильная электроника и телекоммуникационное оборудование | Другие преобразователи постоянного тока в постоянный с входом 36 В | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Другие изделия на 36 В от PowerStream нажмите здесь: Этот общий отрицательный преобразователь постоянного напряжения 400 Вт, 30 А полезен для преобразования напряжения для управления 12-вольтовой электроникой автомобилей 24, 32, 36 и 48 вольт, гольф тележки, вилочные погрузчики и телекоммуникационные автобусы, лучшие для радио, стереосистем, DVD, CB радиоприемники, передатчики. Этот преобразователь постоянного тока в постоянный точно регулирует выходной сигнал напряжения в диапазоне входных напряжений. «Общий отрицательный» означает, что входное и выходное заземления соединены, что полезно в большинстве случаев.  приложений, где есть отрицательное заземление.
Преимущества: Сильноточный преобразователь постоянного/постоянного напряжения для стабилизации напряжения оборудования
разработан для автомобильных приложений, которым требуется от 12 до 13,8 вольт от 32-вольтовой
или источник 36В. Преобразователь постоянного тока PSEC-382 может использоваться для обеспечения регулируемого напряжения 12 В постоянного тока от 36 тележки для гольфа, вилочные погрузчики и телекоммуникационные электростанции или яхты на 32 В. Высокоэффективный преобразователь постоянного тока в постоянный >96%. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
выходной ток(ы)
| |
| |||||||||
. Все права защищены. Анализ схемы. Есть ли лучший или эффективный метод для преобразования питания от батареи 36 В / 48 В, 16,5 Ач в 12 В 10 А, чем микросхема понижающего преобразователя постоянного тока?
\$\начало группы\$
В настоящее время я занимаюсь проектированием печатной платы (аппаратной схемы) для управления стояночным тормозом и сигнальными огнями. Я использую литий-железо-фосфатный аккумулятор 36 В, 16,5 Ач для питания всей схемы, а также драйвера. Поскольку вся схема питается от самой батареи, мне нужно использовать как можно меньший ток (мощность). Другими словами, мне нужно разработать схему более эффективным способом.
Для питания всех цепей мне нужно стабилизированное напряжение 12 В и суммарный ток 10 А.
Эти 10 А не будут использоваться полностью за один раз, но в зависимости от функциональности каждой цепи будет использоваться требуемый ток.
Поскольку емкость моего аккумуляторного блока составляет 36 В, 16,5 А/ч, я планировал использовать понижающий преобразователь постоянного тока, чтобы получить 12 В, 10 А. Когда я рассчитываю ток, потребляемый понижающим преобразователем постоянного тока, используя приведенную ниже формулу
.R𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑤𝑖𝑡ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠 = 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟 (𝑊) / Эффективность (%) = 120 Вт / 80% = 150 Вт
Потребляемый ток с потерями = 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟 с потерями (𝑊) / Входное напряжение = 150 Вт/36 В = 4,1 А
Существует ли более эффективный метод, схема или устройство на печатной плате (полупроводник) для преобразования 36 В 16,5 А в 12 В 10 А более эффективным способом при меньшем потреблении тока?
- блок питания
- схемотехника
- схемотехника
- силовая электроника
- преобразователь постоянного тока в постоянный
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Похоже на вопрос: —
Есть ли лучший метод, схема или устройство на печатной плате (полупроводник) для преобразовать 36 В 16,5 ампер в 12 В 10 ампер более эффективным способом с помощью потребляет меньше тока?
Эта часть ( 36 В 16,5 ампер ) неверна, потому что ОП не понимает значения ампер-часов (ОП также называет их А / ч, и это неправильно).
Итак, если вы имели в виду это: —
-
36 В 4,1 амперавместо этого: -
36 В 16,5 Азатем…
Безусловно, есть методы получше.
36 вольт и 4,1 ампера — это мощность 147,6 ватт, тогда как
Выходное напряжение 12 вольт при 10 амперах составляет 120 ватт.
Энергоэффективность составляет 81,3 %, и, конечно же, при осторожности (и использовании синхронных понижающих преобразователей) я ожидаю, что энергоэффективность превысит 90%.
Итак, при 10% потерь входная мощность составляет 132 Вт или 36 вольт при 3,67 ампер.
При потерях 5 % входная мощность составляет 126 Вт или 36 вольт при 3,5 ампер.
И, чтобы ответить на вопрос, 3,67 ампера (или 3,5 ампера) меньше, чем 4,1 ампера.
Возможно, следует рассмотреть одно из этих устройств (показанных как двойной параллельный синхронный регулятор): —
Оно может производить 12 вольт при силе тока 30 ампер с эффективностью более 90% судя по всему.
Или, может быть, один из этих: —
Согласно техпаспорту должно быть около 90% эффективности.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Существует ли лучший или [более] эффективный метод для преобразования питания от батареи 36 В / 48 В, 16,5 А/ч в 12 В 10 А, чем микросхема понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный?
Вероятно, нет. В зависимости от используемого доллара эффективность может достигать 95% или около того.
Также учтите, что если тормоз представляет собой двигатель, он, скорее всего, может управляться ШИМ при напряжении на шине, но с уменьшенным рабочим циклом для приближения к более низкому напряжению питания без какого-либо преобразования вообще. Конечно, при любом выборе будут небольшие потери.
Есть и другие моменты, которые следует учитывать при торможении, например:
- Как часто/долго нужно нажимать на тормоз? Может быть, это что-то, что может выиграть от статического сервоуправления (механические средства для регулировки тормозного действия; что-то, что можно установить один раз и оставаться таким до тех пор, пока не будет изменено снова).
