▶▷▶▷ импульсный блок питания на 12 вольт 10 ампер схема
▶▷▶▷ импульсный блок питания на 12 вольт 10 ампер схема| Интерфейс | Русский/Английский |
| Тип лицензия | Free |
| Кол-во просмотров | 257 |
| Кол-во загрузок | 132 раз |
| Обновление: | 12-04-2019 |
импульсный блок питания на 12 вольт 10 ампер схема — vip-cxemaorg — Мощный импульсный блок питания 12В 40А vip-cxemaorgindexphphomebloki-pitaniya160 Cached Затраты на компоненты не превосходят 10 , при этом блок получился минимальных размеров На входе питания построен сетевой фильтр, предохранитель Блоки питания 12 Вольт 05(1) Ампер Обзор блока питания wwwkirichblog Блоки питания Обзор блока питания 12 Вольт 05 (1) Ампер Схема и внутреннее устройство блока питания 12В 05 (1) Ампер Тестирование, преимущества, недостатки и где купить блок питания 12 Вольт 05 (1) Ампер Импульсный Блок Питания На 12 Вольт 10 Ампер Схема — Image Results More Импульсный Блок Питания На 12 Вольт 10 Ампер Схема images Еще один блок питания, 12 Вольт 30 Ампер и 360 Ватт wwwkirichblog Блоки питания как сделать бп 12в 100вт, блок питания на 12 вольт 10а своими руками, мощность кулера 12в 0,25а в ваттах, выпрямитель постоянного тока 27в 30а своими руками, 12 в 30а, схема блок питания 12 вольт китай Блок питания (12 Вольт) своими руками Схема блока питания на fbruarticle191908blok-pitaniya-volt-svoimi-rukami Cached Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора, то потребуется использовать элементы, у которых величина обратного тока до 10 Ампер Блок питания 12В 10А — tehnoobzorcom tehnoobzorcom Питание Здесь будет описан блок питания повышенной мощности, на стандартное напряжение 13,8 ( 12 ) вольт Схема на 10 ампер , но можно это значение увеличить ещё Мощный импульсный блок питания своими руками all-he all-heru Электроника В целом, импульсный блок питания своими руками можно собрать всего за 10 — 12 и то если брать все компоненты из радиомагазина, но у каждого радиолюбителя найдется больше половины радиодеталей КАК СДЕЛАТЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ — YouTube wwwyoutubecom watch?v2yJc1fun3N0 Cached Купить простой блок питания : КАК СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ОДНОМ импульсный блок питания 12 Вольт 6-8 Ампер блок питания, который приятно удивил myskurublogchina-stores31148html Cached 12 Вольт 6-8 Ампер блок питания , который приятно удивил 12 Вольт 5 Ампер блок питания или как Импульсный блок питания 12V 5А (3А , 1A) — Схемы радиолюбителей sxemorg2-vse-statiraznoe114-impulsnyj-blok-pitaniya-1 Cached Импульсный блок питания 12v 5А (3А , 1a) Схема ac-dc преобразователя s-60- 12 12v- 5a что и как на что Делаем сами самый простой импульсный блок питания — YouTube wwwyoutubecom watch?vBqaQsuLlynA Cached Изготовление самого простейшего импульсного блока питания на основе блокинг-генератора схема ИБП Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 16,700
- Схемы и описания трансиверов, усилителей, антенн и другой радиолюбительской аппаратуры, бытовой ради
- оаппаратуры. Справочники. Файловый архив. Библиотека литературы. Советы начинающим. Он может быть использован в качестве подключения источника питания к Вашей нагрузке. Пару лет назад это делала лини
- пользован в качестве подключения источника питания к Вашей нагрузке. Пару лет назад это делала линия 5 вольт, но повышение напряжения позволяет уменьшить потери и помехи (по магистральным линиям электроэнергия передается с напряжением 600 000 вольт тоже ради снижения потерь). Он обеспечивает напряжение в 25 вольт. Кнопка включения питания осталась сзади. Схема не трудная, а набор деталей для сборки минимален. Импульсная схема обеспечивает высокий КПД, качественная элементная база предохраняет от перепадов напряжения и сетевых помех. Универсальный источник резервного питания фирмы UPS-PRO: Обе модели обладают регулируемым выходным напряжением от 9 до 14,5 вольт. Источник бесперебойного питания, (ИБП) ( англ. Uninterruptible Power Supply, UPS ) автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электрической энергией компьютера и его компонентов с целью корректного завершения… ОСМ1 0.25У3 22056-5 Трансформатор понижающий, 250 Ватт, 220 на 56 Вольт, 220 на 50 Вольт. RS-100 Импульсные блоки питания 100 Ватт, 3.3-48 Вольт, 0-20 Ампер, Mean Well. Зарядка Вампирчика большей емкости от солнечной батареи 10 ватт… Тема: животные лирика люди собаки человек Рейтинг: 298 Оценка: 10. Кто Вы для своей собаки? Инструкции для жизни QIP.ru. Bush2992, переходник мало поможет, если в сети не 220 вольт. Данное устройство представляет собой блок питания с разъёмом USB и набор компактных вилок для всех розеток мира.
3.3-48 Вольт
антенн и другой радиолюбительской аппаратуры
- то потребуется использовать элементы
- мощность кулера 12в 0
- схема блок питания 12 вольт китай Блок питания (12 Вольт) своими руками Схема блока питания на fbruarticle191908blok-pitaniya-volt-svoimi-rukami Cached Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора
Request limit reached by ad vlaXML
Схемы и описания трансиверов, усилителей, антенн и другой радиолюбительской аппаратуры, бытовой радиоаппаратуры. Справочники. Файловый архив. Библиотека литературы. Советы начинающим. Он может быть использован в качестве подключения источника питания к Вашей нагрузке. Пару лет назад это делала линия 5 вольт, но повышение напряжения позволяет уменьшить потери и помехи (по магистральным линиям электроэнергия передается с напряжением 600 000 вольт тоже ради снижения потерь). Он обеспечивает напряжение в 25 вольт. Кнопка включения питания осталась сзади. Схема не трудная, а набор деталей для сборки минимален. Импульсная схема обеспечивает высокий КПД, качественная элементная база предохраняет от перепадов напряжения и сетевых помех. Универсальный источник резервного питания фирмы UPS-PRO: Обе модели обладают регулируемым выходным напряжением от 9 до 14,5 вольт. Источник бесперебойного питания, (ИБП) ( англ. Uninterruptible Power Supply, UPS ) автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электрической энергией компьютера и его компонентов с целью корректного завершения… ОСМ1 0.25У3 22056-5 Трансформатор понижающий, 250 Ватт, 220 на 56 Вольт, 220 на 50 Вольт. RS-100 Импульсные блоки питания 100 Ватт, 3.3-48 Вольт, 0-20 Ампер, Mean Well. Зарядка Вампирчика большей емкости от солнечной батареи 10 ватт… Тема: животные лирика люди собаки человек Рейтинг: 298 Оценка: 10. Кто Вы для своей собаки? Инструкции для жизни QIP.ru. Bush2992, переходник мало поможет, если в сети не 220 вольт. Данное устройство представляет собой блок питания с разъёмом USB и набор компактных вилок для всех розеток мира.
Схема блока питания, расчитанного на 12 Вольт и 360 Ватт с диодным мостом на 30 Ампер
В продолжение темы блоков питания я заказал еще один БП, но в этот раз мощнее предыдущего.Обзор будет не очень длинным, но как всегда, осмотрю, разберу, протестирую.
На самом деле данный обзор является лишь промежуточным шагом к тестам более мощных блоков питания, которые уже в пути ко мне. Но я подумал, что данный вариант также нельзя оставлять без внимания, потому и заказал его для обзора.
Буквально несколько слов об упаковке.
Обычная белая коробка, из опознавательных знаков только номер артикула, все.
При сравнении с блоком питания из предыдущего обзора выяснилось, что обозреваемый просто немного длиннее. Обусловлено это тем, что обозреваемый БП имеет активное охлаждение, потому при практически том же объеме корпуса мы имеем мощность в полтора раза больше.
Размеры корпуса составляют — 214х112х50мм.
Все контакты выведены на один клеммник. Назначение контактов выбито штамповкой на корпусе блока питания, такой вариант немного надежнее чем наклейка, но хуже заметен.
1. На корпусе блока питания присутствует наклейка с указанием базовых параметров, мощности, напряжения и тока.
2. Также присутствует переключатель входного напряжения 115/230 Вольт, который в наших сетях является лишним и не всегда безопасным.
3. Блок питания выпущен почти год назад.
4. Около клеммника присутствует светодиод индикации работы и подстроечный резистор для изменения выходного напряжения.
Сверху располагается вентилятор. Как я писал в предыдущем обзоре, мощность 240-300 Ватт является максимальной для блоков питания с пассивным охлаждением. Конечно есть безвентиляторные БП и на большую мощность, но встречаются они гораздо реже и стоят весьма дорого, потому введение активного охлаждения преследует цель сэкономить и сделать блок питания дешевле.
Крышка фиксируется шестью небольшими винтами, но при этом и сама по себе сидит плотно, корпус алюминиевый и также как у других БП выполняет роль радиатора.
В качестве сравнения приведу фото рядом с БП мощностью 240 Ватт. Видно что в основном они одинаковы, и по сути 360 Ватт Бп отличается от своего младшего собрата только наличием вентилятора и некоторыми небольшими коррективами связанными с большей выходной мощностью.
Например силовой трансформатор у них имеет одинаковый размер, а вот выходной дроссель у обозреваемого заметно больше.
Общая черта обоих БП — весьма свободный монтаж и если у БП с пассивным охлаждением это оправданно, то при наличии активного охлаждения размер корпуса можно было смело уменьшить.
Перед дальнейшей разборкой проверка работоспособности.
Исходно на выходе напряжение немного завышено относительно заявленных 12 Вольт, хотя по большому счету это не имеет никакого значения, меня больше интересует диапазон перестройки и он составляет 10-14.6 Вольта.
В конце выставляю 12 Вольт и перехожу к дальнейшему осмотру.
Как ни странно, но емкость входных конденсаторов совпадает с указанной на их корпусе 🙂
Емкость каждого из конденсаторов 470мкФ, суммарная около 230-235мкФ, что заметно меньше рекомендуемых 350-400 которые необходимы блоку питания мощностью 360 Ватт. По хорошему должны быть конденсаторы с емкостью хотя бы 680мкФ каждый.
Выходные конденсаторы имеют суммарную емкость в 10140мкФ, что также не очень много для заявленных 30 Ампер, но часто такую емкость имеют конденсаторы и у фирменных БП.
Транзисторы и выходные диоды прижаты к корпусу через теплораспределительную пластину, в качестве изоляции выступает только теплопроводящая резина.
Обычно в более дорогих БП применяется колпачок из более толстой резины, который полностью закрывает компонент и если для выходных диодов он особо не нужен, то вот для высоковольтных транзисторов явно не помешал бы. Собственно по этому я советую в целях безопасности заземлять корпус БП.
Теплораспределительные пластины прижаты к алюминиевому корпусу, но термопаста между ними и корпусом отсутствует.
После случая с одним из блоков питания я теперь всегда проверяю качество прижима силовых элементов. Здесь с этим проблем нет, впрочем обычно проблем со сдвоенными элементами и не бывает, чаще сложности когда мощный элемент один и прижат Г-образной скобой.
Вентилятор самый обычный, с подшипниками скольжения, но почему-то на напряжение 14 Вольт.
Размер 60мм.
Разбираем дальше.
Плата держится на трех винтах и элементах крепления силовых компонентов. Снизу корпуса присутствует защитная изолирующая пленка.
Фильтр довольно стандартен для подобных БП. Входной диодный мост имеет маркировку KBU808 и рассчитан на ток до 8 Ампер и напряжение до 800 Вольт.
Радиатор отсутствует, хотя при такой мощности уже желателен.
1. На входе установлен термистор диаметром 15мм и сопротивлением 5 Ом.
2. Параллельно сети присутствует помехоподавляющий конденсатор класса Х2.
3. Помехоподавляющие конденсаторы имеющие непосредственную связь с сетью установлены класса Y2
4. Между общим проводом выхода и корпусом БП установлен обычный высоковольтный конденсатор, но в этом месте его достаточно так как при отсутствии заземления он подключен последовательно с конденсаторами класса Y2, показанными выше.
ШИМ контроллер KA7500, аналог классической TL494. Схема более чем стандартна, производители просто штампуют одинаковые БП, которые отличаются только номиналами некоторых компонентов и характеристиками трансформатора и выходного дросселя.
Выходные транзисторы инвертора также классика недорогих БП — MJE13009.
1. Как я писал выше, входные конденсаторы имеют емкость 470мкФ и что интересно, если конденсаторы имеют изначально непонятное название, то чаще емкость указана реальная, а если подделка, например Rubicong, то чаще занижена. Вот такое вот наблюдение. 🙂
2. Магнитопровод выходного трансформатора имеет размеры 40х45х13мм, обмотка пропитана лаком, правда весьма поверхностно.
3. Рядом с трансформатором присутствует разъем для подключения вентилятора. Обычно в описании подобных БП указывают автоматическую регулировку оборотов, на самом деле ее здесь нет. Хотя вентилятор меняет обороты в небольших пределах в зависимости от выходной мощности, просто это скорее побочный эффект. При включении вентилятор работает очень тихо, а на полную мощность выходит при токе около 2.5 Ампера что составляет меньше 10% от максимальной.
4. На выходе пара диодных сборок MBR30100 по 30 Ампер 100 Вольт каждая.
1. Размеры выходного дросселя заметно больше чем у 240 Ватт версии, намотан в три провода на двух кольцах 35/20/11.
2. Как и ожидалось после предварительной проверки, выходные конденсаторы имеют емкость 3300мкФ, так как они новые, то в сумме показали не 9900, а 10140мкФ, напряжение 25 Вольт. Производитель, известный всем noname.
3. Токовые шунты для схемы защиты от КЗ и перегрузки. Обычно ставят одну такую «проволочку» на 10 Ампер тока, соответственно здесь БП 30 Ампер и три такие проволочки, но мест 7, потому предположу что есть похожий вариант но с током в 60 Ампер и меньшим напряжением.
4. А вот и небольшое отличие, компоненты отвечающие за блокировку при пониженном выходном напряжении перенесли ближе к выходу, хотя при этом сохранили даже позиционные месте согласно схеме. Т.е. R31 в схеме БП 36 Вольт соответствует R31 в схеме БП 12 Вольт, хотя находятся в разных местах на плате.
При беглом взгляде я бы оценил качество пайки на твердую четверку, все чисто, аккуратно.
Пайка довольно качественная, на плате в узких местах сделаны защитные прорезы.
Но «ложка дегтя» все таки нашлась. Некоторые элементы имеют непропай. Место особенно несущественно, важен сам факт.
В данном случае плохая пайка была обнаружена на одном из выводов предохранителя и конденсатора цепи защиты от снижения напряжения на выходе.
Исправить дело нескольких минут, но как говорится — «ложки нашлись, а осадочек остался».
Так как схему подобного БП я уже чертил, то в данном случае просто внес коррективы в уже существующую схему.
Кроме того я выделил цветом элементы, которые изменены.
1. Красным — элементы которые меняются в зависимости от изменения выходного напряжения и тока
2. Синим — изменение номиналов этих элементов при неизменной выходной мощности мне непонятно. И если с входными конденсаторами отчасти понятно, они были указаны как 680мкФ, но реально показывали 470, то зачем увеличили в полтора раза емкость С10?
С осмотром закончили, переходим к тестам, для этого я использовал привычный «тестовый стенд», правда дополненный Ваттметром.
1. Электронная нагрузка
2. Мультиметр
3. Осциллограф
4. Тепловизор
5. Термометр
6. Ваттметр
7. Ручка и бумажка.
На холостом ходу пульсации практически отсутствуют.
Небольшое уточнение к тесту. На дисплее электронной нагрузки вы увидите значения токов заметно ниже чем я буду писать. Дело в том, что нагрузка аппаратно умеет нагружать большими токами, но программно ограничена на уровне в 16 Ампер. В связи с этим пришлось сделать «финт ушами», т.е. откалибровать нагрузку на двукратный ток, в итоге 5 Ампер на дисплее равны 10 Ампер в реальности.
При токе нагрузки 7.5 и 15 Ампер блок питания вел себя одинаково, полный размах пульсаций в обоих случаях составил около 50мВ.
При токах нагрузки 22.5 и 30 Ампер пульсации заметно выросли, но при этом были на одном уровне. Рост уровня пульсаций был при токе около 20 Ампер.
В итоге полный размах составил 80мВ.
Отмечу очень хорошую стабилизацию выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от нуля до 100% напряжение изменилось всего на 50мВ. Причем с ростом нагрузки напряжение растет, а не падает, что может быть полезным. В процессе прогрева напряжение не изменялось, что также является плюсом.
Результаты теста я свел в одну табличку, где показана температура отдельных компонентов.
Каждый этап теста длился 20 минут, тест с полной нагрузкой проводился два раза для термопрогрева.
Крышка с вентилятором вставлялась на место, но не привинчивалась, для измерения температуры я ее снимал не отключая БП и нагрузку.
В качестве дополнения я сделал несколько термограмм.
1. Нагрев проводов к электронной нагрузке при максимальном токе, также через щели в корпусе видно тепловое излучение от внутренних компонентов.
2. Самый большой нагрев имеют диодные сборки, думаю если бы производитель добавил радиатор как это сделано в 240 Ватт версии, то нагрев существенно снизился.
3. Кроме того большой проблемой был отвод тепла от всей этой конструкции, так как суммарная рассеиваемая мощность всей конструкции составила более 400 Ватт.
Кстати насчет отвода тепла. Когда я готовил тест, то больше боялся что нагрузке тяжело будет работать при такой мощности. Вообще я проводил уже тесты на такой мощности, но 360-400 Ватт это предельная мощность которую моя электронная нагрузка может рассеивать длительно. Кратковременно же она без проблем «тянет» и 500 Ватт.
Но проблема вылезла в другом месте. На радиаторах силовых элементов у меня установлены термовыключатели рассчитанные на 90 градусов. Один контакт у них припаян, а второй припаять не получилось и я применил клеммники.
При токе 15 Ампер через каждый выключатель эти контакты начинали довольно сильно нагреваться и срабатывание происходило раньше, пришлось принудительно охлаждать еще и эту конструкцию. А кроме того пришлось частично «разгрузить» нагрузку подключением к БП нескольких мощных резисторов.
Но вообще выключатели рассчитаны максимум на 10 Ампер, потому я и не ожидал от них нормальной работоспособности при токе в 1.5 раза больше их максимума. Теперь думаю как их переделать, видимо придется делать электронную защиту с управлением от этих термовыключателей.
А кроме того теперь у меня появилась еще одна задача. По просьбе некоторых читателей я заказал для обзора блоки питания мощностью 480 и 600 Ватт. Теперь думаю чем их лучше нагружать, так как такую мощность (не говоря о токах до 60 Ампер), моя нагрузка точно не выдержит.
Как и в прошлый раз я измерил КПД блока питания, этот тест я планирую проводить и в дальнейших обзорах. Проверка проходила при мощности 0/33/66 и 100%
Вход — Выход — КПД.
5.2 — 0 — 0
147,1 — 120,3 — 81,7%
289 — 241 — 83,4%
437,1 — 362 — 82,8%
Что можно сказать в итоге.
Блок питания прошел все тесты и показал довольно неплохие результаты. В плане нагрева есть даже заметный запас, но выше 100% я бы не советовал его нагружать. Порадовала весьма высокая стабильность выходного напряжения и отсутствие зависимости от температуры.
К тому что не очень понравилось я отнесу безымянные входные и выходные конденсаторы, огрехи пайки некоторых компонентов и посредственную изоляцию между высоковольтными транзисторами и радиатором.
В остальном блок питания самый обычный, работает, напряжение держит, сильно не греется.
На этом все, как обычно жду вопросов.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
TL494 в полноценном блоке питания http://www.radiokot.ru/circuit/power/supply/38/ Прошло больше года как я всерьез занялся темой блоков питания. Прочитал замечательные книги Марти Браун «Источники питания» и Семенов «Силовая электроника». В итоге заметил множество ошибок в схемах из интернета, а в последнее время и только и вижу жестокое издевательство над моей любимой микросхемой TL494. Люблю я TL494 за универсальность, наверное нету такого блока питания, который невозможно было бы на ней реализовать. В данном случае я хочу рассмотреть реализацию наиболее интересной топологии «полумост». Управление транзисторами полумоста делается гальванически развязанным, это требует немало элементов, впринципе преобразователь внутри преобразователя. Несмотря на то, что существует множество полумостовых драйверов, использование в качестве драйвера трансформатора (GDT) списывать еще рано, этот способ наиболее надежный. Бутстрепные драйвера взрывались, а вот взрыва GDT я еще не наблюдал. Драйверный трансформатор представляет собой обычный импульсный трансформатор, рассчитывается по тем же формулами как и силовой учитывая схему раскачки. Часто я видел использование мощных транзисторов в раскачке GDT. Выходы микросхемы могут выдать 200 миллиампер тока и в случае грамотно построенного драйвера это очень даже много, лично я раскачивал на частоте в 100 килогерц IRF740 и даже IRFP460. Посмотрим на схему этого драйвера: Данная схема включается на каждую выходную обмотку GDT. Дело в том, что в момент мертвого времени первичкая обмотка трансформатора оказывается разомкнутой, а вторичные не нагруженными, поэтому через саму обмотку разряд затворов будет идти крайне долго, введение подпирающего, разрядного резистора будет мешать быстро заряжаться затвору и кушать много энергии впустую. Схема на рисунке избавлена от этих недостатков. Фронты замеренные на реальном макете составили 160нс нарастающий и 120нс спадающий на затворе транзистора IRF740. Диодный мост VD6 выпрямляет напряжение с первичной обмотки и если оно превысит напряжение питания то вернет его обратно в конденсатор С2. Происходит это по причине появления напряжения обратного хода, всетаки индуктивность трансформатора не бесконечна. Схему можно питать через гасящий конденсатор, сейчас работает 400 вольтовый к73-17 на 1.6мкф. диоды кд522 или значительно лучше 1n4148, возможна замена на более мощные 1n4007. Входной мост может быть построен на 1n4007 или использовать готовый кц407. На плате ошибочно применен кц407 в качестве VD6, его туда ни в коем слуdчае недопустимо ставить, этот мост должен быть выполнен на вч диодах. Транзистор VT4 может рассеивать до 2х ватт тепла, но играет он чисто защитную роль, можно применить кт814. Остальные транзисторы кт361, причем крайне нежелательна замена на низкочастотные кт814. Задающий генератор tl494 настроен здесь на частоту в 200 килогерц, это означает что в двухтактном режиме получим 100 килогерц. Мотаем GDT на ферритовом кольце 1-2 сантиметра диаметром. Провод 0.2-0.3мм. Витков должно быть в десяток раз больше чем рассчетное значение, это сильно улучшает форму выходного сигнала. Чем больше намотато — тем меньше нужно подгружать GDT резистором R2. Я намотал на кольце внешним диаметром 18мм 3 обмотки по 70 витков. Связано завышение числа витков и обязательная подгрузка с треугольной составляющей тока, она уменьшается с увеличеним витков, а подгрузка просто уменьшает его процентное влияние. Печатная плата прилагается, однако не совсем соответсвует схеме, но основные блоки на ней есть плюс добавлен обвес одного усилителя ошибки и последовательный стабилизатор для запитки от трансформатора. Плата выполнена под монтаж в разрез платы силовой части. Стабилизированный полумостовой импульсный блок питания | ||||||||||||||||||||
Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier – высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки. |
Импульсные блоки питания часто используются радиолюбителями в самодельных конструкциях. При сравнительно малых габаритах они могут обеспечить высокую выходную мощность. С применением импульсной схемы стало реально получить выходную мощность от нескольких сотен до нескольких тысяч Ватт. При этом размеры самого импульсного трансформатора не больше коробка из-под спичек.
Импульсные блоки питания — принцип работы и особенности
Основная особенность импульсных БП в повышенной рабочей частоте, которая в сотни раз больше сетевой частоты 50 Гц. При высоких частотах с минимальными количествами витков в обмотках, можно получить большое напряжение. К примеру, для получения 12 Вольт выходного напряжении при токе 1 Ампер (в случае сетевого трансформатора), нужно намотать 5 витков проводом сечением примерно 0,6–0,7 мм.
Если говорить об импульсном трансформаторе, задающая схема которого, работает на частоте 65 кГц, то для получения 12 Вольт с током 1А, достаточно намотать всего 3 витка проводом 0,25–0,3 мм. Именно поэтому многие производители электроники используют именно импульсный блок питания.
Однако, несмотря на то, что такие блоки гораздо дешевле, компактнее, обладают большой мощностью и малым весом, они имеют электронную начинку, следовательно — менее надежны, если сравнить с сетевым трансформатором. Доказать их ненадежность очень просто — возьмите любой импульсный блок питания без защиты и замкните выходные клеммы. В лучшем случае блок выйдет из строя, в худшем — взорвется и никакой предохранитель не спасет блок.
Практика показывает, что предохранитель в импульсном блоке питания сгорает в самую последнюю очередь, первым делом вылетают силовые ключи и задающий генератор, затем поочередно все части схемы.
Импульсные БП имеют ряд защит как на входе, так и на выходе, но и они спасают не всегда. Для того, чтобы ограничить бросок тока при запуске схемы — почти во всех ИИП с мощностью более 50 Ватт используют термистор, который стоит на входе схем.
Давайте сейчас рассмотрим ТОП-3 лучших схем импульсных блоков питания, которые можно собрать своими руками.
Простой импульсный блок питания своими руками
Рассмотрим, как сделать самый простой миниатюрный импульсный блок питания. Создать прибор по представленной схеме сможет любой начинающий радиолюбитель. Он не только компактный, но и работает в широком диапазоне питающих напряжений.
Самодельный импульсный блок питания обладает относительно небольшой мощностью, в пределах 2-х Ватт, зато он буквально неубиваемый, не боится даже долговремнных коротких замыканий.
Схема простого импульсного блока питания
Блок питания представляет собой маломощный импульсный источник питания автогенераторного типа, собранный всего на одном транзисторе. Автогенератор запитывается от сети через токоограничительный резистор R1 и однополупериодный выпрямитель в виде диода VD1.
Трансформатор простого импульсного блока питания
Импульсный трансформатор имеет три обмотки, коллекторная или первичная, базовая обмотка и вторичная.
Важным моментом является намотка трансформатора — и на печатной плате, и на схеме указаны начала обмоток, потому проблем возникнуть не должно. Количество витков обмоток мы позаимствовали от трансформатора для зарядки сотовых телефонов, так как схематика почти та же, количество обмоток то же.
Первой мотаем первичную обмотку, которая состоит из 200 витков, сечение провода от 0,08 до 0,1 мм. Затем ставим изоляцию и таким же проводом мотаем базовую обмотку, которая содержит от 5 до 10 витков.
Поверх мотаем выходную обмотку, количество ее витков зависит от того, какое напряжение нужно. В среднем получается около 1 Вольта на один виток.
Видео о тестировании данного блока питания:
Стабилизированный импульсный блок питания на SG3525 своими руками
Рассмотрим пошагово, как сделать стабилизированный блок питания на микросхеме SG3525. Сразу поговорим о достоинствах данной схемы. Первое, самое важное — это стабилизация выходного напряжения. Также тут есть софт старт, защита от короткого замыкания и самозапит.
Для начала давайте рассмотрим схему устройства.
Новички сразу же обратят внимание на 2 трансформатора. В схеме один из них силовой, а второй — для гальванической развязки.
Не стоит думать, что из-за этого схема усложнится. Наоборот все становится проще, безопаснее и дешевле. К примеру, если ставить на выходе микросхемы драйвер, то для нее нужна обвязка.
Смотрим дальше. В данной схеме реализован микростарт и самозапит.
Это очень продуктивное решение, оно позволяет избавиться от потребности в дежурном блоке питания. И действительно, делать блок питания для блока питания не очень хорошая идея, а такое решение просто идеально.
Работает всё следующим образом: от постоянки заряжается конденсатор и когда его напряжение превысит заданный уровень, открывается данный блок и разряжает конденсатор на схему.
Его энергии вполне достаточно для запуска микросхемы, а как только она запустилась, напряжение со вторичной обмотки начало питать саму микросхему. Также к микростарту необходимо добавить вот этот резистор по выходу, он служит нагрузкой.
Без этого резистора блок не запустится. Данный резистор для каждого напряжения свой и его необходимо рассчитать из таких соображений, что при номинальном выходном напряжении на нем рассеивался 1 Вт мощности.
Считаем сопротивление резистора:
R = U в квадрате/P
R = 24 в квадрате/1
R = 576/1 = 560 Ом.
Также на схеме есть софт старт. Реализован он с помощью вот этого конденсатора.
И защита по току, которая в случае короткого замыкания начнет сокращать ширину ШИМ.
Частота данного блока питания изменяется с помощью вот этого резистора и кондёра.
Теперь поговорим о самом важном — стабилизации выходного напряжения. За нее отвечают вот эти элементы:
Как видим здесь установлены 2 стабилитрона. С их помощью можно получить любое напряжение на выходе.
Расчет стабилизации напряжения:
U вых = 2 + U стаб1 + U стаб2
U вых = 2 + 11 + 11 = 24В
Возможна погрешность +- 0.5 В.
Чтобы стабилизация работала корректно нужен запас по напряжению в трансформаторе, иначе при уменьшении входного напряжения микросхема попросту не сможет выдать нужного напряжения. Поэтому при расчете трансформатора следует нажать на вот эту кнопку и программа автоматом добавит вам напряжения на вторичной обмотке для запаса.
Теперь можно перейти к рассмотрению печатной платы. Как видим, тут все довольно таки компактно. Также видим место под трансформатор, он тороидальный. Без особых проблем его можно заменить на Ш-образный.
Оптрон и стабилитроны расположены возле микросхемы, а не на выходе.
Ну некуда их было поставить на выход. Если не нравится, сделайте свою разводку печатной платы.
Вы можете спросить, почему бы не увеличить плату и не сделать все нормально? Ответ следующий: сделано это с тем расчетом, чтобы дешевле было заказать плату на производстве, так как платы размером больше 100 кв. мм стоят гораздо дороже.
Ну а теперь настало время собрать схему. Тут все стандартно. Запаиваем без особых проблем. Наматываем трансформатор и устанавливаем.
Проверяем напряжение на выходе. Если оно присутствует, то уже можно включать в сеть.
Для начала проверим выходное напряжение. Как видим блок рассчитан на напряжение 24В, но получилось чуть меньше из-за разброса стабилитронов.
Такая погрешность не критична.
Теперь давайте проверим самое главное — стабилизацию. Для этого возьмем лампу на 24В, мощностью 100Вт и подключим ее в нагрузку.
Как видим, напряжение не просело и блок выдержал без проблем. Можно нагрузить еще сильнее.
Видео о данном импульсном блоке питания:
Мы рассмотрели ТОП-3 лучших схем импульсных блоков питания. На их основе можно собрать простой БП, приборы на TL494 и SG3525. Пошаговые фото и видео помогут вам разобраться во всех вопросах по монтажу.
ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА TL494 И IR2110
В основу большинства автомобильных и сетевых преобразователей
напряжения положен специализированный контроллер TL494 и поскольку
он главный, было бы не справедливо вкратце не рассказать о
принципе его работы.
Контрллер TL494 представляет из себя пластиковый
корпус DIP16 (есть варианты и в планарном корпусе, но в данных
конструкциях он не используется). Функциональная схема контроллера
приведена на рис.1.
Рисунок 1 — Структурная схема микросхемы TL494.
Как видно из рисунка у микросхемы TL494 очень развиты цепи управления, что позволяет на ее базе
строить преобразователи практически под любые требования, но вначале несколько слов о функциональных узлах
контроллера.
Цепи ИОНа и защиты от недонапряжения питания. Схема включается
при достижении питанием порога 5.5..7.0 В (типовое значение 6.4В). До этого момента внутренние шины контроля
запрещают работу генератора и логической части схемы. Ток холостого хода при напряжении питания +15В (выходные
транзисторы отключены) не более 10 мА. ИОН +5В (+4.75..+5.25 В, стабилизация по выходу не хуже +/- 25мВ)
обеспечивает вытекающий ток до 10 мА. Умощнять ИОН можно только используя npn-эмиттерный повторитель (см
TI стр. 19-20), но на выходе такого «стабилизатора» напряжение будет сильно зависеть от тока
нагрузки.
Генератор вырабатывает на времязадающем конденсаторе Сt
(вывод 5) пилообразное напряжение 0..+3.0В (амплитуда задана ИОНом) для TL494 Texas Instruments и 0…+2.8В
для TL494 Motorola (чего же ждать от других?), соответственно для TI F=1.0/(RtCt), для Моторолы F=1.1/(RtCt).
Допустимы рабочие частоты от 1 до 300 кГц, при этом рекомендованный
диапазон Rt = 1…500кОм, Ct=470пФ…10мкФ. При этом типовой температурный дрейф частоты составляет (естественно
без учета дрейфа навесных компонентов) +/-3%, а уход частоты в зависимости от напряжения питания — в пределах
0.1% во всем допустимом диапазоне.
Для дистанционного выключения генератора можно внешним
ключом замкнуть вход Rt (6) на выход ИОНа, или — замкнуть Ct на землю. Разумеется, сопротивление утечки
разомкнутого ключа должно учитываться при выборе Rt, Ct.
Вход контроля фазы покоя (скважности) через компаратор
фазы покоя задает необходимую минимальную паузу между импульсами в плечах схемы. Это необходимо как для
недопущения сквозного тока в силовых каскадах за пределами ИС, так и для стабильной работы триггера —
время переключения цифровой части TL494 составляет 200 нс. Выходной сигнал разрешен тогда, когда пила
на Cт превышает напряжение на управляющем входе 4 (DT). На тактовых частотах до 150 кГц при нулевом управляющем
напряжении фаза покоя = 3% периода (эквивалентное смещение управляющего сигнала 100..120 мВ), на больших
частотах встроенная коррекция расширяет фазу покоя до 200..300 нс.
Используя цепь входа DT, можно задавать фиксированную фазу покоя (R-R делитель), режим мягкого
старта (R-C), дистанционное выключение (ключ), а также использовать DT как линейный управляющий вход.
Входная цепь собрана на pnp-транзисторах, поэтому входной ток (до 1.0 мкА) вытекает из ИС а не втекает
в нее. Ток достаточно большой, поэтому следует избегать высокоомных резисторов (не более 100 кОм). На
TI, стр. 23 приведен пример защиты от перенапряжения с использованием 3-выводного стабилитрона TL430 (431).
Усилители ошибки — фактически, операционные усилители
с Ку=70..95дБ по постоянному напряжению (60 дБ для ранних серий), Ку=1 на 350 кГц. Входные цепи собраны
на pnp-транзисторах, поэтому входной ток (до 1.0 мкА) вытекает из ИС а не втекает в нее. Ток достаточно
большой для ОУ, напряжение смещения тоже (до 10мВ) поэтому следует избегать высокоомных резисторов в управляющих
цепях (не более 100 кОм). Зато благодаря использованию pnp-входов диапазон входных напряжений — от -0.3В
до Vпитания-2В
При использовании RC частотнозависимой ОС следует помнить,
что выход усилителей — фактически однотактный (последовательный диод!), так что заряжать емкость (вверх)
он зарядит, а вниз — разряжать будет долго. Напряжение на этом выходе находится в пределах 0..+3.5В (чуть
больше размаха генератора), далее коэффициент напряжения резко падает и примерно при 4.5В на выходе усилители
насыщаются. Аналогично, следует избегать низкоомных резисторов в цепи выхода усилителей (петли ОС).
Усилители не предназначены для работы в пределах одного
такта рабочей частоты. При задержке распространения сигнала внутри усилителя в 400 нс они для этого слишком
медленные, да и логика управления триггером не позволяет (возникали бы побочные импульсы на выходе). В
реальных схемах ПН частота среза цепи ОС выбирается порядка 200-10000 Гц.
Триггер и логика управления выходами — При напряжении питания не менее 7В, если напряжение пилы на генераторе больше чем на управляющем входе
DT, и если напряжение пилы больше чем на любом из усилителей ошибки (с учетом встроенных порогов и смещений)
— разрешается выход схемы. При сбросе генератора из максимума в ноль — выходы отключаются. Триггер с парафазным
выходом делит частоту надвое. При логическом 0 на входе 13 (режим выхода) фазы триггера объединяются по
ИЛИ и подаются одновременно на оба выхода, при логической 1 — подаются парафазно на каждый выход порознь.
Выходные транзисторы — npn Дарлингтоны со встроенной тепловой
защитой (но без защиты по току). Таким образом, минимальное падение напряжение между коллектором (как
правило замкнутым на плюсовую шину) и эмитттером (на нагрузке) — 1.5В (типовое при 200 мА), а в схеме
с общим эмиттером — чуть лучше, 1.1 В типовое. Предельный выходной ток (при одном открытом транзисторе)
ограничен 500 мА, предельная мощность на весь кристалл — 1Вт.
Импульсные блоки питания постепенно вытесняют
своих традиционных сородичей и в звукотехнике, поскольку и
экономически и габаритно выглядят заметно привлекательней.
Тот же фактор, что импульсные блоки питания вносят свою не
малую лепку искажения усилителя, а именно появления дополнительных
призвуковуже теряет свою актуальность в основном по двух причинам
— современная элементная база позволяет конструировать преобразователи
с частотой преобразования значительно выше 40 кГц, следовательно
вносимые источником питания модуляции питания будут находиться
уже в ультразвуке. Кроме этого более высокую частоту по питанию
гораздо легче отфильтровать и использование двух Г-образных
LC фильтров по цепям питания уже достаточно сглаживают пульсации
на этих частотах.
Конечно же есть и ложка дегтя в этой бочке меда
— разница в цене между типовым источником питания для усилителя
мощности и импульсным становиться более заметной при увеличении
мощности этого блока, т.е. чем мощней блок питания, тем больше
он выгодней по отношению к своему типовому аналогу.
И это еще не все. Используя импульсные источники
питания необходимо придерживаться правил монтажа высокочастотных
устройств, а именно использование дополнительных экранов,
подачи на теплоотводы силовой части общего провода, а так
же правильной разводке земли и подключения экранирующих оплеток
и проводников.
После небольшого лирического отступления об
особеностях импульсных блоков питания для усилителей мощности
собсвенно принципиальная схема источника питания на 400Вт:
Рисунок 1. Принципиальная схема импульсного блока питания
для усилителей мощности до 400 Вт
УВЕЛИЧИТЬ В ХОРОШЕМ КАЧЕСТВЕ
Управляющим контроллером в данном блоке питания
служит TL494. Разумеется, что есть и более современные микросхемы
для выполнения этой задачи, однако мы используем именно этот
контроллер по двум причинам — его ОЧЕНЬ легко приобрести.
Довольно продолжительное время в изготавливаемых блоках питания использовались TL494 фирмы Texas Instruments
проблем по качеству обнаружено не было. Усилитель ошибки охвачен ООС,
позволяющей добиться довольно большого коф. стабилизации (отношение
резисторов R4 и R6).
После контроллера TL494 стоит полумостовой драйвер
IR2110, который собственно и управляет затворами силовых транзисторов.
Исполльзование драйвера позволило отказаться от согласующего
трансформатора, широко используемого в комьютерных блоках
питания. Драйвер IR2110 нагружен на затворы через ускоряющие
закрытие полевиков цепочки R24-VD4 и R25-VD5.
Силовые ключи VT2 и VT3 работают на первичную
обмотки силового трансформатора. Средняя точка, необходимая
для получения переменного напряжения в первичной обмотке трансформатора
формируется элементами R30-C26 и R31-C27.
Несколько слов об алгоритме работы импульсного блока питания на TL494:
В момент подачи сетевого напряжения 220 В емкости
фильтров первичного питания С15 и С16 заражаются через резисторы
R8 и R11, что не позволяет перегрузиться диолному мосту VD
током короткого замыканияполностью разряженных С15 и С16.
Одновременно происходит зарядка конденсаторов С1, С3, С6,
С19 через линейку резисторов R16, R18, R20 и R22, стабилизатор
7815 и резистор R21.
Как только величина напряжения на конденсаторе
С6 достигнет 12 В стабилитрон VD1 «пробивается»
и через него начинает течть ток заряжая конденсатор C18 и
как только на плюсовом выводе этого конденсатора будет достигнута
величина достаточная для открытия тиристора VS2 он откроется.
Это повлечет включение реле К1, которое своими кнтактами зашунтирует
токоограничивающие резисторы R8 и R11.Кроме этого открывшийся
тиристор VS2 откроет транзистор VT1 и на контроллер TL494
и полумостовой драйвер IR2110. Контроллер начнет режим мягкого
старта, длительность которого зависит от номиналов R7 и C13.
Во время мягкого старта длительность импульсов,
открывающих силовые транзисторы увеличиваются постепенно,
тем самым постепенно заряжая конденсаторы вторичного питания
и ограничивая ток через выпрямительные диоды. Длительность
увеличивается до тех пор, пока величина вторичного питания
не станет достаточной для открытия светодиода оптрона IC1.
Как только яркость светодиода оптрона станет достаточной для
открытия транзистора длительность импульсов перестанет увеличиваться
(рисунок 2).
Рисунок 2. Режим мягкого старта.
Тут следует отметить, что длительность мягкого
старта ограничена, поскольку проходящего через резисторы R16,
R18, R20, R22 тока не достаточно для питания контроллера TL494, драйвера IR2110 и включившейся обмотки рел — напряжение питания этих микросхем начнет
уменьшаться и вскоре уменьшиться до величины, при которой
TL494 перестанет вырабатывать импульсы управления. И именно
до этого момента режим мягкого старта должен быть окончен
и преобразователь должен выйти на нормальный режим работы,
поскольку основное питание контроллер TL494 и дрейвер IR2110
получают от силового трансформатора (VD9, VD10 — выпрямитель
со средней точкой, R23-C1-C3 — RC фильтр, IC3 — стабилизатор
на 15 В) и именно поэтому конденсаторы C1, C3, C6, C19 имеют
такие большие номиналы — они должны удерживать величину питания
контроллера до выхода его на обычный режим работы.
Стабилизацию выходного напряжения TL494 осуществляет
путем изменения длительности импульсов управления силовыми
транзисторами при неизменной частоте — Ш
иротно И
мпульсная М
одуляция
— ШИМ . Это возможно лишь при условии,
когда величина вторичного напряжения силового трансформатора
выше требуемой на выходе стабилизатора минимум на 30%, но
не более 60%.
Рисунок 3. Принцип работы ШИМ стабилизатора.
При увеличении нагрузки выходное напряжение
начинает уменьшаться, светодиод оптрона IС1 начинает светиться
меньше, транзистор оптрона закрывается, уменьшая напряжение на усилителе ошибки и тем самым увеличивая
длительность импульсов управления до тех пор, пока действующее
напряжение не достигнет величины стабилизации (рисунок 3).
При уменьшении нагрузки напряжение начнет увеличиваться, светодиод
оптрона IC1 начнет светиться ярче, тем самым открывая транзистор
и уменьшая длительность управляющих импульсов до тех пор, пока
величина действующего значения выходного напряжения не уменьшиться
до стабилизируемой величины. Величину стабилизируемого напряжения
регулируют подстроечным резистором R26.
Следует отметить, что контроллером TL494 регулируется
не длительность каждого импульса в зависимости от выходного
напряжения, а лишь среднее значение, т.е. измерительная часть
имеет некотрую инерционость. Однако даже при установленных
конденсаторах во вторичном питании емкостью 2200 мкФ провалы
питания при пиковых кратковременных нагрузках не превышают
5 %, что вполне приемлемо для аппаратуры HI-FI класса. Мы
же обычно ставим конденсаторы во вторичном питании 4700 мкФ,
что дает уверенный запас на пиковые значения, а использование
дросселя групповой стабилизации позволяет контролировать все
4 выходных силовых напряжения.
Данный импульсный блок питания оснащен защитой
от перегрузки, измерительным элементом которой служит трансформатор
тока TV1. Как только ток достигнет критической величины открывается
тиристор VS1 и зашунитрует питание оконечного каскада контроллера.
Импульсы управления исчезают и блок питания переходит в дежурный
режим, в котором может находиться довольно долго, поскольку
тиристор VS2 продолжает оставаться открытым — тока протекающего
через резисторы R16, R18, R20 и R22 хватает для удержание
его в открытом состоянии. Как расчитать транформатор тока .
Для вывода блока питания из дежурного режима
необходимо нажать кнопку SA3, которая своим контактами зашунтирует
тиристор VS2, ток через него перестанет течь и он закроется.
Как только контакты SA3 разомкнуться транзистор VT1 закроется
тме самы снимая питания с контроллера и драйвера. Таким образом
схема управления перейдет в режим минимального потребления
— тиристор VS2 закрыт, следовательно реле К1 выключено, транзистор
VT1 закрыт, следовательно контроллер и драйвер обесточены.
Конденсаторы С1, С3, С6 и С19 начинают заряжаться и как только
напряжение достигнет 12 В откроется тиристор VS2 и произойдет
запуск импульсного блока питания.
При необходимости перевести блок питания в дежурный
режим можно воспользоваться кнопкой SA2, при нажатии на которую
будут соеденены база и эмиттер транзистора VT1. Транзистор
закроется и обесточит контроллер и драйвер. Импульсы управления
исчезнут, исчезнут и вторичные напряжения. Однако питание
не будет снято с реле К1 и повторного запука преобразователя
не произойдет.
Данная схемотехника позволяет собрать источники питания от 300-400 Вт до 2000Вт, разумеется, что некоторые элементы схемы придется заменить, поскольку по своим параметрам они просто не выдержат больших нагрузок.
При сборке более мощных вариантов следует обратить внимание на конденсаторы слаживающих фильтров первичного питания С15 и С16. Суммарная емкость этих конденсатоов должна быть пропорционалаьная мощности блока питания и соответствовать пропорции 1 Вт выходной мощности преобразователя напряжения соответствует 1 мкФ емкости конденсатора фильтра первичного питания. Другими словами, если мощность блока питания составляет 400 Вт, то должно использоваться 2 конденсатора по 220 мкФ, если мощность 1000 Вт, то необходимо устанавливать 2 конденсатора по 470 мкФ или два по 680 мкФ.
Данное требование имеет две цели. Во первых снижаются пульсации первичного напряжение питания, что облегчает стабилицацию выходного напряжения. Во вторых использование двух конденсаторов вместо одного облегчает работу самого конденсатора, поскольку электролитические конденсаторы серии ТК гораздо легче достать, а они не совсем предназначены для использования в высокочастотных блоках питания — слишком велико внутренне сопроивление и на больших частотах эти конденсаторы будут греться. Используя два штуки снижается внутреннее сопротивление, а возникающий нагрев делится уже между двумя конденсаторами.
При использовании в качестве силовых транзисторов IRF740, IRF840, STP10NK60 и им аналогичных (подробнее о наиболее часто используемых в сетевых преобразователях транзисторах смотри таблицу внизу страницы) от диодов VD4 и VD5 можно отказаться вообще, а номиналы резисторов R24 и R25 уменьшить до 22 Ом — мощности драйвера IR2110 вполне хватит для управления этими транзисторами. Если же собирается более мощный импульсный блок питания, то потребуются и более мощные транзисторы. Внимание следует обращать и на максимальный ток транзистора и на его мощность рассеивания — импульсные стабилизированные блоки питания весьма чувствительны к правильности поставлееного снабера и без него силовые транзисторы греются сильнее поскольку через установленные в транзисторах диоды начинают протекать токи образовавшиеся из за самоиндукции. Подробнее о выборе снабера .
Так же не малую лепту в нагрев вносит увеличивающееся без снабера время закрытия — транзистор дольше находится в линейном режиме.
Довольно часто забывают еще об одной особенности полевых транзисторов — с увеличением температуры их максимальный ток снижается, причем довольно сильно. Исходя из этого при выборе силовых транзисторов для импульсных блоков питания следует иметь минимум двухкратный запас по максимальному току для блоков питания усилителей мощности и трехкратный для устройств работающих на большую не меняющуюся нагрузку, например индукционную плавильню или декоративное освещение, запитку низковольтного электроинструмента.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет дросселя групповой стабилизации L1 (ДГС). Следует обратить внимание на направление обмоток данного дросселя. Количество витков должно быть пропорционально выходным напряжениям. Разумеется, что есть формулы для расчета данного моточного узла, однако опыт показал, что габаритная мощность сердечника для ДГС должна составлять 20-25% от габаритной мощности силового трансформатора. Мотать можно до заполнения окна примерно на 2/3, не забывая, что если выходные напряжения разные, то обмотка с более высоким напряжением должна быть пропорциоанально больше, например нужно два двуполярных напряжения, одно на ±35 В, а второе для питания сабвуфера с напряжением ±50 В.
Мотаем ДГС сразу в четыре провода до заполнения 2/3 окна считая витки. Диаметр расчитывается исходя из напряженности тока 3-4 А/мм2
. Допустим у нас получилось 22 витка, составляем пропорцию:
22 витка / 35 В = Х витков / 50 В.
Х витков = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 виток
Далее обрезам два провода для ±35 В и доматываем еще 9 витков для напряжения ±50.
ВНИМАНИЕ!
Помните, что качество стабилизации напрямую зависит от того как быстро будет изменяться напряжение к кторому подключен диод оптрона. Для улучшения коф стаилизации имеет смысл подключить дополнительную нагрузку к каждому напряжению в виде резисторов на 2 Вт и споротивлением 3,3 кОм. Нагрузочный резистор подключенный к напряжению, контролируемому оптроном должен быть меньше в 1,7…2,2 раза.
Моточные данные данные для сетевых импульсных
источников питания на ферритовых кольцах проницаемостью 2000НМ
сведены в таблицу 1.
МОТОЧНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Однако марку феррита узнать получается далеко не всегда, особенно если это феррит от строчных трансформаторов телевизоров. Выйти из ситуации можно выяснив количество витков опытным путем. Более подробно об этов в видео:
Используя приведенную выше схемотехнику импульсного блока питания были разработаны и опробованы несколько подмодификаций, предназначенные для решени той или иной задачи на различные мощности. Чертежи печатных платах этих блоков питания приведены ниже.
Печатная плата для импульсного стабилизированного
блока питания мощностью до 1200…1500 Вт. Размер платы 269х130
mm. По сути это более усовершенствованный вариант предыдущей
печатной платы. Отличается наличием дросселя групповой стабилизации
позволяющим контролировать величену всех силовых напряжений,
а так же дополнительным LC фильтром. Имеет управление вентилятором
и защиту от перегрузки. Выходные напряжения состоят из двух
двуполярных силовых источника и одного двуполярного слаботочного,
предназначенного для питания предварительных каскадов.
Внешний вид печатной платы блока питания до 1500 Вт. СКАЧАТЬ В ФОРМАТЕ LAY
Стабилизированный импульсный сетевой блок питания мощностью до 1500…1800 Вт может быть выполне на печатной плате размером 272х100 mm. Блок питания расчитан под силовой трансформатор выполненный на кольцах К45 и расположенный горизонтально. Имеет два силовых двуполярных источника, которые могут объединиться в один источник для питания усилителя с двухуровневым питанием и один двуполярный слаботочный, для предварительных каскадов.
Печатная плата импульсного блока питания до 1800 Вт. СКАЧАТЬ В ФОРМАТЕ
LAY
Этот блок питания может использоваться для питания от сети автомобильной аппаратуры большой мощности, например мощных автомобильных усилителей, автомобильных кондиционеров. Размеры платы 188х123. Используемые выпрямительные диоды Шотки паралеляться перемычками и выходной ток может достигать 120 А при напряжениии 14 В. Кроме этого блок питания может выдавать двуполярное напряжение с нагрузочной способностью до 1 А (больше не позволяют установленные интегральные стабилизаторы напряжения). Силовой трансформатор выполнен на кольца К45, фильтрующий дроссель силового напряжения на да двух кольцах К40х25х11. Встроена защита от перегрузки.
Внешний вид печатной платы блока питания для автомобильной
аппаратуры СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Блок питания до 2000 Вт вы полнены на двух платах размером 275х99, расположенных друг над другом. Напряжение контролируется по одному напряжению. Имеет защиту от перегрузки. В файле имеются насколько вариантов «второго этажа» для двух двуполярных напряжений, для двух однополярных напряжений, для напряжений необходимых для двух и трех уровневых напряжений. Силовой трансформатор расположен горизонтально и выполнен на кольцах К45.
Внешний вид «двухэтажного» блока питания СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Блок питания с двумя двуполярными напряжениями или одним для двухуровневого усилителя выполнен на плате размером 277х154. Имет дроссель групповой стабилизации, защиту от перегрузки. Силовой трансформатора на кольцах К45 и расположен горизонтально. Мощность до 2000 Вт.
Внешний вид печатной платы СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Практически такой же блок питания, что и выше, но имеет одно двуполярное выходное напряжение.
Внешний вид печатной платы СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Импульсный блок питания имеет два силовых двуполярных стабилизированных напряжения и одно двуполярное слаботочное. Оснащен управлением вентилятора и зашитой от перегрузки. Имеет дроссель групповой стабилизации и дополнительные LC фильтры. Мощность до 2000…2400 Вт. Плата имеет размеры 278х146 mm
Внешний вид печатной платы СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Печатная плата импульсного блока питания для усилителя мощности с двухуровневыми питанием размером 284х184 mm имеет дроссель групповой стабилизации и дополнительные LC фиьтры, защиту от перегрузки и управление вентилятором. Отличительной чертой является использование дискретных транзисторов для ускорения закрытия силовых транзисторов. Мощность до 2500…2800 Вт.
с двухуровневым
питанием СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Несколько измененный вариант предыдущей печатной платы с двумя двуполярными напряжениями. Размер 285х172. Мощность до 3000 Вт.
Внешний вид печатной платы блока питания для усилителя СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Мостовой сетевой импульсный блок питания мощностью до 4000…4500 Вт выполнен на печатной плате размером 269х198 mm Имеет два двуполярных силовых напряжения, управление вентилятором и защиту от перегрузки. Использует дроссель групповой стабилизации. Желательно использование выносных дополнительных Lфильтров вторичного питания.
Внешний вид печатной платы блока питания для усилителя СКАЧАТЬ
В ФОРМАТЕ LAY
Места под ферриты на платах гораздо больше, чем могло бы быть. Дело в том, что далеко не всегда быват необходитьмость уходить за пределы звукового диапазона. Поэтому и предусмотрены дополнительные площади на платах. На всякий случай небольшая подборка справочных данных по силовым транзисторам и ссылки, где бы их стал покупать я. Кстати сказать уже не единожды заказывал и TL494 и IR2110, и конечно же силовые транзисторы. Брал правда далеко не весь ассортимент, однако брака пока не попадалось.
ПОПУЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ | |||||||
НАИМЕН-НИЕ | НАПРЯЖЕНИЕ | МОЩНОСТЬ | ЕМКОСТЬ | Qg | |||
Этот проект является одним из самых долгих, который делал. Заказал блок питания один человек для усилителя мощности.
Ранее никогда не довелось делать такие мощные импульсники стабилизированного типа, хотя опыт в сборке ИИП довольно большой. Проблем во время сборки было много. Изначально хочу сказать, что схема часто встречается в сети, а если точнее, то на сайте интервалка, но…. схема изначально не идеальна, с ошибками и скорее всего ничего не заработает, если собрать точно по схеме с сайта.
В частности изменил схему подключения генератора, взял схему с даташита. Переделал узел питания управляющей цепи, вместо параллельно соединенных 2-х ваттных резисторов, задействовал отдельный ИИП 15 Вольт 2 Ампер, что дало возможность избавиться от многих хлопот.
Заменил некоторые компоненты под свои удобства и все запустил по частям, настроив каждый узел отдельно.
Несколько слов о конструкции блока питания. Это мощный импульсный сетевой блок питания по мостовой топологии, имеет стабилизацию выходного напряжения, защиту от кз и перегруза, все эти функции подлежат регулировке.
Мощность в моем случае 2000 ватт, но схема без проблем позволит снять до 4000 ватт, если заменить ключи, мост и напичкать электролитов на 4000 мкФ. На счет электролитов — емкость подбирается исходя из расчета 1 ватт — 1мкФ.
Диодный мост — 30 Ампер 1000 Вольт — готовая сборка, имеет свой отдельный обдув (кулер)
Сетевой предохранитель 25-30 Ампер.
Транзисторы — IRFP460 , старайтесь подобрать транзисторы с напряжением 450-700 Вольт, с наименьшей емкостью затвора и с наименьшим сопротивлением открытого канала ключа. В моем случае эти ключи были единственным вариантом, хотя в мостовой схеме обеспечить заданную мощность они могут. Устанавливаются на общий теплоотвод, обязательно нужно изолировать их друг от друга, теплоотвод нуждается в интенсивном охлаждении.
Реле режима плавного пуска — 30 Ампер с катушкой 12 Вольт. Изначально, когда блок подключается в сеть 220 Вольт пусковой ток на столь велик, что может спалить мост и еще много чего, поэтому режим плавного пуска для блоков питания такого ранга необходим. При подключении в сеть через ограничительный резистор (цепочка последовательно соединенных резисторов 3х22Ом 5 Ватт в моем случае) заряжаются электролиты. Когда напряжение на них достаточно велико, срабатывает блок питания управляющей цепи (15 Вольт 2 Ампер), который и замыкает реле и через последний подается основное (силовое) питание на схему.
Трансформатор — в моем случае на 4-х кольцах 45х28х8 2000НМ, сердечник не критичен и все, что с ним связано придется рассчитать по специализированным программам, тоже самое с выходными дросселями групповой стабилизации.
Мой блок имеет 3 обмотки, все они обеспечивают двухполярное напряжение. Первая (основная, силовая) обмотка на +/-45 Вольт с током 20 Ампер — для запитки основных выходных каскадов (усилителя по току) УМЗЧ, вторая +/-55 вольт 1,5Ампер — для запитки дифф каскадов усилителя, третья +/-15 для запитки блока фильтров.
Генератор построен на TL494 , настроен на частоту 80 кГц, дальше драйвера IR2110 для управления ключей.
Трансформатор тока намотан на кольце 2000НМ 20х12х6 — вторичная обмотка намотана проводом МГТФ 0,3мм и состоит из 2х45витковв.
В выходной части все стандартно, в качестве выпрямителя для основной силовой обмотки задействован мост из диодов KD2997 — с током 30 ампер. Мостом для обмотки 55 вольт стоят диоды UF5408, а для маломощной обмотки 15 Вольт — UF4007. Использовать только быстрые или ультрабыстрые диоды, хотя и можно обычные импульсные диоды с обратным напряжением не менее 150-200 Вольт (напряжение и ток диодов зависит от параметров обмотки).
Конденсаторы после выпрямителя стоят на 100 Вольт (с запасом), емкость 1000мкФ, но разумеется на самой плате усилителей будут еще.
Устранение неполадок начальной схемы.
Приводить свою схему не буду, поскольку она мало чем отличается от указанной. Скажу только, что в схеме 15 вывод ТЛ отцепляем от 16 и припаиваем к 13/14 выводам. Дальше убираем резисторы R16/19/20/22 2 ватт, и питаем узел управления отдельным блоком питания 16-18 Вольт 1-2 ампер.
Резистор R29 заменяем на 6,8-10кОм. Исключаем из схемы кнопки SA3/SA4 (ни в коем случае не замкнуть их! будет бум!). R8/R9 заменяем — при первом же подключении они выгорят, поэтому заменяем на резистор 5 ватт 47-68Ом, можно использовать несколько последовательно соединенных резисторов с указанной мощностью.
R42 — заменяем на стабилитрон с нужным напряжением стабилизации. Все переменные резисторы в схеме очень советую использовать многооборотного типа, для наиболее точной настройки.
Минимальная грань стабилизации напряжения 18-25 Вольт, дальше уже пойдет срыв генерации.
Этот стабилизатор обладает неплохими характеристиками, имеет плавную регулировку тока и напряжения, хорошую стабилизацию, без проблем терпит короткие замыкания, относительно простой и не требует больших финансовых затрат. Он обладает высоким кпд за счет импульсного принципа работы, выходной ток может доходить до 15 ампер, что позволит построить мощное зарядное устройство и блок питания с регулировкой тока и напряжения. При желании можно увеличить выходной ток до 20-и и более ампер.
В интернете подобных устройств, каждое имеет свои достоинства и недостатки, но принцип работы у них одинаковый. Предлагаемый вариант — это попытка создания простого и достаточно мощного стабилизатора.
За счет применения полевых ключей удалось значительно увеличить нагрузочную способность источника и снизить нагрев на силовых ключах. При выходном токе до 4-х ампер транзисторы и силовой диод можно не устанавливать на радиаторы.
Номиналы некоторых компонентов на схеме могут отличаться от номиналов на плате, т.к. плату разрабатывал для своих нужд.
Диапазон регулировки выходного напряжения от 2-х до 28 вольт, в моем случае максимальное напряжение 22 вольта, т.к. я использовал низковольтные ключи и поднять напряжение выше этого значения было рискованно, а так при входном напряжении около 30 Вольт, на выходе спокойно можно получить до 28-и Вольт. Диапазон регулировки выходного тока от 60mA до 15A Ампер, зависит от сопротивления датчика тока и силовых элементов схемы.
Устройство не боится коротких замыканий, просто сработает ограничение тока.
Собран источник на базе ШИМ контроллера TL494 , выход микросхемы дополнен драйвером для управления силовыми ключами.
Хочу обратить ваше внимание на батарею конденсаторов установленных на выходе. Следует использовать конденсаторы с низким внутренним сопротивлением на 40-50 вольт, с суммарной емкостью от 3000 до 5000мкФ.
Нагрузочный резистор на выходе применен для быстрого разряда выходных конденсаторов, без него измерительный вольтметр на выходе будет работать с запаздыванием, т.к. при уменьшении выходного напряжения конденсаторам нужно время, для разрядки, а этот резистор быстро их разрядит. Сопротивление этого резистора нужно пересчитать, если на вход схемы подается напряжение больше 24-х вольт. Резистор двух ваттный, рассчитан с запасом по мощности, в ходе работы может греться, это нормально.
Как это работает:
ШИМ контроллер формирует управляющие импульсы для силовых ключей. При наличии управляющего импульса транзистор, и питание по открытому каналу транзистора через дроссель поступает на накопительный конденсатор. Не забываем, что дроссель является индуктивной нагрузкой, которым свойственно накапливание энергии и отдача за счет самоиндукции. Когда транзистор закрывается накопленный в дросселе заряд через диод шоттки продолжит подпитывать нагрузку. Диод в данном случае откроется, т.к. напряжение с дросселя имеет обратную полярность. Этот процесс будет повторяться десятки тысяч раз в секунду, в зависимости от рабочей частоты микросхемы ШИМ. По факту ШИМ контроллер всегда отслеживает напряжение на выходном конденсаторе.
Стабилизация выходного напряжения происходит следующим образом. На неинвертирующий вход первого усилителя ошибки микросхемы (вывод 1) поступает выходное напряжение стабилизатора, где оно сравнивается с опорным напряжением, которое присутствует на инверсном входе усилителя ошибки. При снижении выходного напряжения будет снижаться и напряжение на выводе 1, и если оно будет меньше опорного напряжения, ШИМ контроллер будет увеличивать длительности импульсов, следовательно транзисторы больше времени будут находиться в открытом состоянии и больше тока будет накачиваться в дроссель, если же выходное напряжение больше опорного, произойдет обратное — микросхема уменьшит длительность управляющих импульсов. Указанным делителем можно принудительно менять напряжение на неинвертирующщем входе усилителя ошибки, этим увеличивая или уменьшая выходное напряжение стабилизатора в целом. Для наиболее точной регулировки напряжения применён подстроечный многооборотный резистор, хотя можно использовать обычный.
Минимальное выходное напряжение составляет порядка 2 вольт, задается указанным делителем, при желании можно поиграться с сопротивлением резисторов для получения приемлемых для вас значений, не советуется снижать минимальное напряжение ниже 1 вольта.
Для отслеживания потребляемого нагрузкой тока установлен шунт. Для организации функции ограничения тока задействован второй усилитель ошибки в составе ШИМ контроллера тл494. Падение напряжения на шунте поступает на неинвертирующий вход второго усилителя ошибки, опять сравнивается с опорным, а дальше происходит точно тоже самое, что и в случае стабилизации напряжения. Указанным резистором можно регулировать выходной ток.
Токовый шунт изготовлен из двух параллельно соединённых низкоомных резисторов с сопротивлением 0,05Ом.
Накопительный дроссель намотан на желто белом кольце от фильтра групповой стабилизации компьютерного блока питания.
Так как схема планировалась на довольно большой входной ток, целесообразно использовать два сложенных вместе кольца. Обмотка дросселя содержит 20 витков намотанных двумя жилами провода диаметром 1,25мм в лаковой изоляции, индуктивность около 80-90 микрогенри.
Мощный импульсный блок питания на IR2153
| Схема блока питания |
Ещё одна схема мощного импульсного сетевого блока питания на микросхеме IR2153, обеспечивает выходную мощность до 1000 ватт. Блок питания предназначен для питания усилителей мощности звука.
Схема базируется на микросхеме IR2153, это специализированная микросхема, предназначенная для использования в качестве драйвера управления полевыми и IGBT транзисторами в схемах преобразователей типа полумоста. Поэтому здесь не применяется стабилизация выходного напряжения, оно и не особо нужно для питания усилителей мощности звука. Проседание напряжения на выходной мощности 1000 ватт составляет около 9 вольт на оба плеча выхода. В схеме блока питания предусмотрено плавное включение, присутствует защита от короткого замыкания и от перенапряжения по входу. Защита от короткого замыкания работает следующим образом. Резисторы R11 и R12 включены в качестве датчика тока и при коротком замыкании или перегрузке на резисторах R11 и R12 образуется падение напряжения достаточной величины для открывания маломощного тиристора Т1, который открываясь закорачивает питание микросхемы генератора на основную массу, таким образом на микросхему не поступает питающее напряжение и она прекращает работу. Питание поступает на тиристор через светодиод HL1, светодиод будет гореть и свидетельствовать о наличии перегрузки или короткого замыкания. Что бы вывести блок питания из защиты, нужно отключить его от сети и устранить причину короткого замыкания, затем дождаться пока погаснет светодиод HL1, только потом включить блок питания. Настроить защиту можно регулируя переменный многооборотный резистор R9. Транзисторы и выпрямительные диоды необходимо будет установить на теплоотвод, за неимением указанных на схеме транзисторов можно установить IRFP460, либо другой аналогичный. На схеме указан резистор R5 47 кОм по питанию микросхемы, его следует заменить на 30 кОм 5 ватт, а лучше поставить 10 ваттный, это что бы при большой нагрузке хватило тока микросхеме IR2153, иначе она может уйти в защиту от недостатка тока, либо начнётся пульсирование выходного напряжения, что отразится на качестве звука. В качестве сердечника трансформатора выбран Ш-образный магнитопровод марки ETD49, который на рабочей частоте 56 кГц имеет мощность 1400 ватт, мы же будем использовать только 1000 из них. Первичная обмотка содержит 20 витков в пять жил в параллель проводом диаметра 0,63 мм, вторичная обмотка содержит 2х11 витков в 4 жилы проводом 0,63 диаметра. На выходе получим около 80 вольт двуполярного напряжения.
При первом запуске блока питания обязательно установите в разрыв сетевого кабеля и ИБП лампочку 60 ватт. Если при первом включении лампочка не загорелась, это уже хорошо. При первом пуске может включиться защита от короткого замыкания и загорится светодиод HL1, так как электролиты большой емкости и в момент включения берут огромный ток, в случае если это произошло, то надо многооборотный резистор перекрутить по часовой стрелке до упора, а потом ждать пока погаснет светодиод в выключенном состоянии и пробовать включать заново что бы удостовериться в работоспособности блока питания, а потом регулировать защиту. Если все правильно спаяли и использовали правильные номиналы деталей, устройство запустится. Далее, когда удостоверились, что блок питания включается и есть все напряжения на выходе, нужно установить порог срабатывания защиты. При настройке защиты обязательно нагрузите устройство между двумя плечами основной выходной обмотки лампочкой 100 ватт. Когда при включении под нагрузкой (лампочка 100 ватт) загорается светодиод HL1, нужно понемногу крутить переменный многооборотный резистор R9 2.2 кОм против часовой стрелки пока не будет срабатывать защита при включении. Когда при включении будет загораться светодиод, нужно выключить и дождаться пока он погаснет и по понемногу подкручивая по часовой стрелке в выключенном состоянии и включая опять его пока не перестанет срабатывать защита, только нужно крутить понемногу например 1 оборот и не сразу на 5-10 оборотов, т.е. выключил подкрутил и включил, сработала защита — опять такая же процедура в несколько раз пока не достигнете нужного результата. Когда вы установите нужный порог, то в принципе блок питания готов к использованию и можно убрать лампочку по сетевому напряжению и пробовать нагрузить блок питания активной нагрузкой ну например ватт 500.На этом наладку можно считать законченной.
750 ваттный, каскадный регулируемый импульсный источник питания из трёх АТХ/АТ блоков питания по 300W
750 ваттный, каскадный регулируемый импульсный источник питания из трёх АТХ/АТ блоков питания по 300W
«Один импульсный блок питания хорошо, а три — трижды хорошо!
Уважаемый РадиоКот! От всей души поздравляю Тебя с Днем Рождения, ведь ШЕСТЬ лет, это уже очень серьезный и умный Кот! Всего Тебе самого лучшего, много, удачи и активного развития! Так же огромное СПАСИБО за Ваш сайт, за Ваш труд, благодаря которому мы все набираемся знаний и опыта! А в подарок небольшое, красочное повествование.
Здравствуйте уважаемые читатели! Сегодня наше путешествие в мир электроники пройдет под знаменем русской поговорки «ВМЕСТЕ МЫ СИЛА!», где под «МЫ», имеются в виду блоки АТАТХ. Очень часто владельцы источников питания АТХ/АТ задают вопрос о возможности параллельного или последовательного включения блоков. Такая возможность присутствует во всех АТХ/АТ блоков питания после небольшой и полностью беззатратной переделки. Но, конечно, необходимо соблюдать некоторые правила соединения двух и более источников питания. При параллельном подключении источников необходимо, чтобы все источники были с одинаковым номиналом выходного напряжения (например, 10В/50А и 10В/50А, на выходе будет 10В/100А). При последовательном подключении источников, необходимо, чтобы все источники были с одинаковым номиналом выходного тока (например, 10В/50А и 15В/50А, на выходе будет 25В/50А). Подключение источников с разными номиналами может привести к перекосу распределения мощности между блоками и, как следствие, возможной перегрузке какого либо из блоков.
Я поведаю Вам о том, как же преодолеть барьер высоких мощностей (достаточных для радиоКота), совершенно простыми и подручными средствами. Каждый наверняка сталкивался с необходимостью в мощном регулируемом источнике питания. Кому то приносили мощные автомобильные усилители с током потребления в 50 ампер по питанию 12в, разные UPSы, да и прочую технику. Ну, а может кто-то из Вас хотел заняться гальваникой? А может Вы просто хотели зимой завести авто от розетки? Во всех этих случаях Вам, конечно же не хватало мощного источника питания. А ведь такой мощный блок просто так на коленке быстро не собрать, и на это нужно много времени и сил. Так давайте же вместе развеем этот миф, и соберем такой мощный блок, на все случаи жизни, всего за…… два вечера, придя после работы домой! «Не может быть!» невольно возразите Вы, а как же необходимые детали, трансформаторы, ферриты, мосты, и прочее, прочее….. А зачем нам это все? Нам достаточно заглянуть каждому в свою кладовку (или под рабочий стол) и там все необходимое у каждого радиоКота уже есть и, так сказать, давно там пылится!!! Заглянули? И что мы там видим? Ха! Совершенно верно – компьютерный блок питания! Да и не один! Ну и на кой они Вам? Так и будут дальше валяться? Конечно нет! Мы с вами соорудим мощный блок питания для всех случаев жизни радиоКота. Это и зарядка, и пусковое, и лабораторный блок питания, и источник для гальваники и т.д. и т.п. Каскадное соединение источников питания — просто необходимость. Давно уже просматривается тенденция в получении больших мощностей с помощью большого числа блоков, меньшей мощности и работающих совместно на одну нагрузку.
Все необходимые детали у нас для этого уже есть. Нам надо всего 3 одинаковых АТ или АТХ блока питания. Помянем добрым словом жителей Китая, за то, что они большую часть работы уже сделали за нас. Будем собирать блок питания с такими параметрами:
Напряжение входное…………………………………………………….~170в – 240в
Напряжение выходное регулируемое………………………… от 6в до 18в
Мощность максимальная……………………………………………….750W
Ток выходной регулируемый…………………………………………от 6 ампер до 50 ампер
Вес ……………………………………………………………………………………3 кг.
Возможность наращивания мощности……………………………ЕСТЬ.
Я, надеюсь, Вам понравились показатели Вашего будущего блока питания? Ну а если мало этого, то я в конце путешествия расскажу Вам как их еще поднять до 1500W, или до 3000W, ведь вы поговорку еще не забыли? Выглядит «трио-блок» примерно так:
Рис1.
Рис1а.
Рис2.
Тогда начнем! Особо в схемотехнику АТ, АТХ блоков питания вдаваться не будем, так как её знает любой радиоКот уже на столько, что разбуди его ночью и спроси «Как?», все расскажет как, куда и зачем. Все еще помнят, чему нас учили в школе, на уроках физики? Там были уроки про элементы питания, которые можно собирать в батареи как угодно, хочешь последовательно, хочешь параллельно, хочешь параллельно – последовательно. Ну так вот, мы и продолжим наш урок, только вместо элементов у нас будут — компьютерные источники питания. Это наши такие своеобразные «кирпичики» для построения каскадного мощного блока питания. Ведь все же знают, что если Вы соедините последовательно например, три блока или аккумулятора по 5В и каждый из которых может отдать ток 50А (например), то ток 50А от получившихся 15В мы получим, но ни как не 150А, как ни старайтесь (полный закон Ома). Примерно так же и в нашем случае. Б_о_льший ток мы получим при параллельном соединении БП (при том же напряжении 5В в примере с аккумуляторами). При последовательном соединении аккумуляторов, главное требование — одинаковость их характеристик. Компьютерный блок тоже самое. Но собираемые в каскады блоки питания должны быть одинаковыми. Ведь в разных блоках могут стоять разные диодные сборки, разные дросселя групповой стабилизации и конденсаторы. Может, даже, в одном блоке стоят дополнительные дроссели по питанию, а в другом — нет. Частоты блоков и текущие длительности импульсов ШИМ, так же, могут отличаться. Всё это определяет выходное сопротивление каждого блока. Если эти сопротивления окажутся сильно разными, то на предельных токах нельзя будет получить равного распределения выходной мощности между блоками. Значит, один блок будет выдавать большее напряжение, чем другой. Перекос мощности, конечно же, скажется на надёжности работы. Но насколько опасен, такой перекос, сказать трудно, так как слишком от многих факторов он зависит. Поэтому все же приведем наши блоки к одному общему знаменателю (лучше сразу взять три одинаковых).
Мы будем соединять блоки питания последовательно, а не параллельно, исходя из экономических соображений и простоты реализации. Диоды шоттки низковольтные на 40 вольт и на 30 ампер легче найти (их с блоков можно набрать целую ладонь) и их можно соединить параллельно, тем самым получить диод 40 вольт 60 ампер. Это означает, теоретически, такое соединение диодов в двухтактном режиме может обеспечить протекание тока в 60 ампер. Падение на 6 диодах шоттки меньше при последовательном соединении блоков, чем на 6 диодах ультрафаст при параллельном соединении блоков питания (а они тогда нужны уже не менее 200 вольт, плюс желателен подбор по одинаковым параметрам).
Давайте рассмотрим структурную схему из которой нам всё сразу станет ясно:
Рис3.
Все линии одной расцветки имеют одноименное назначение. Например, линия красно-синяя с дежурного блока питания 20-25в — означает, что это питание заводится во все функциональные блоки от данного блока питания. Три кирпичика А, В, С каждый дают напряжение от 2 до 6 вольт и ток от 6 до 50 ампер. Но, надо учитывать максимально допустимую мощность, если выставили 18 вольт, то даем максимальный ток только 40А, ну а если 12 вольт, то можно брать ток в нагрузку и все 50А.
План действий по разбору схемы будет таким: Сначала читаете, вникаете. Разбираем каждый функциональный блок отдельно. Осциллограммы, наладка, проверка каждого блока. Потом я приведу полную принципиальную схему, в которой нам станет все понятно. И, только потом начнем по пунктам собирать и отлаживать «трио-блок». Поехали!
Схема контроля тока и напряжения может быть совершенно любой, главное, что бы хорошо работала, а «нагуглить» в интернете можно много самых разных вариаций. Данная схема взята из форума радиокота, из-за того, что имеет самую простую реализацию, очень удобную настройку и хорошо себя зарекомендовала в работе. В данной схеме «токовый» усилитель включен в диагональ измерительного моста образованного резисторами R11,R12 и R1,R2,R3,R4,R5,шунт. Шунт является источником напряжения, вызывающего разбаланс измерительного моста. На первом этапе построения блока нам надо получить соответствие напряжения и осциллограмм на выводах микросхемы.
Рис4. Схема.
Начальная наладка данного узла сводится к следующим шагам:
- установке на выводе 2, 15 половины опорного напряжения = 2,5 вольт с помощью R11, R12.
- установке на выводе 16 половины опорного напряжения = 2,49 вольт. Резисторы R1,R2 установить в положение максимального сопротивления. Резистором R4 выставить такое положение, когда TL494 только начинает давать коротенькие импульсы, и так пока оставить.
- Подогнать с помощью R7, R9 и R10 диапазон регулировки напряжения от 6 до 18 вольт. Для этого подключим временно сопротивление R18 1к и будем подавать напряжение от 6 в до 18 вгоняя в заданный диапазон. Ориентиром будет появление или пропадание импульсов с выхода 494 с выводов 8 или 11. После примерной калибровки так пока оставить.
- Установка дополнительного мертвого времени. Данный пункт необходим для дополнительного повышения надёжности блока, полностью исключая возможные пробои силовых ключей из-за сквозного тока. Для лучшей наглядности нужно установить временное соединение выводов 8 и 11 перемычкой. Далее настроим минимально допустимую ширину импульсов (дед-тайм) с помощью R14. Выставляем около 2 -4 мкс (см. рисунок 6).
Когда подключим силовой каскад блока питания С, то все настройки продолжим и отполируем.
Теперь подключив только 20 вольт, и не подключая силу и распределитель, посмотрим осциллограммы. Осциллограммы с выходом ни куда не нагруженным (в воздухе), поэтому напряжение импульса будет в размахе 20 вольт. Здесь показано какую ширину смотреть, для отсчета 2 — 4 мкс. Можно было оставить как и было — 2 мкс, но для подстраховки лучше увеличить мертвое времени до 4 мкс, хуже от этого точно не будет. Это лишний раз убережет выходные транзисторы от сквозного тока, если они вдруг окажутся ну слишком медленными.
Все резисторы которые нужно настраивать обведены в пунктирный красный кружок.
Рис6.
Теперь снимаем временную перемычку, чтобы не забыть.
Схема распределителя импульсов представляет собой несколько изменённый простейший двухтактный эмиттерный повторитель. В каждый добавлена форсирующая цепь и ограничительный резистор в цепи коллектора обратного транзистора. Таких повторителей всего шесть, по два на каждый блок питания.
Рис7.
Плата в стадии сборки:
Рис8.
Рис9.
Рис10.
Настройка распределителя не требуется, и если всё собрано из исправных деталей, то начинает работать сразу. Формы сигналов приведены ниже.
Рис11.
Для лучшей наглядности и понимания что же происходит на выходе и как управляется силовой выходной каскад, лучше проводить наблюдения двух лучевым осциллографом. Но можно и с одним лучом. Для наблюдения можно временно добавить резистор на 470 ом между 8 и 11 выводом 494. Тогда мы увидим такую картину (смотрим рисунок, там пояснения), за одно можно еще раз проверить мертвое время.
Рис12
Теперь проверим работу форсирующей цепи, которая ускоряет переключение транзисторов. Для этого станем осциллографом в точку соединения двух баз КТ315 и КТ361, и наблюдаем на спаде импульса не большое отрицательное напряжение. Если оно есть, то цепь исправна.
Рис13. проверка работы форсирующей RC цепи:
Рис14.
Схема стандартна, и её каждый знает, поэтому описывать нет смысла. Сразу переходим к безопасным испытаниям силовой части блока, так мы можем смело все облазить и обмерять. Для этого понадобится соединить сетевой вход блока с 20В, которые мы используем для питания ШИМ 494 и распределителя. Полярность не важна, т.к. там на входе есть мост. Подключаем 20 вольт. На выходе диодного моста должно быть напряжение 18-19В. Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет примерно по 9В. Между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора также должно быть 9В. Теперь перемычкой замыкаем (припаиваем) выход 2-6в накоротко. Делаем это для того, что бы в полной мере заработал согласующий трансформатор. Осциллограммы на коллекторе, или базе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. Напряжение будет меняться от 0 до 19В если на коллекторе, и в пределах 4 вольт если на базе). При этом процесс перехода напряжения на коллекторе от низкого уровня к высокому должен быть как можно круче, почти мгновенным. Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется. (при нормальной работе — радиатор должен быть холодный)
Рис15.
Для лучшего закрывания и надежного удержания одного силового транзистора в закрытом состоянии, на время коммутации второго силового транзистора напряжение на базе должно быть отрицательным, если транзистор закрыт, и положительным, если открыт (см. рис15). Желательно маленькие электролиты в базовых цепях заменить на новые или на неэлектролитические (пленочные например). На этом предварительную проверку силового блока можно завершить.
Рис16.
Блок шим и распределитель импульсов питается от двухполупериодного выпрямителя, а вентиляторы от однополупериодного, для снижения на них напряжения. Стрелкой показано течение тока для питания вентиляторов.
Вот и всё, все блоки по отдельности рассмотрели. Далее привожу всю схему целиком и начнем сборку и наладку. Схема довольно большая, формат А0, поэтому её лучше скачать отдельно и посмотреть в любой программе просмотра изображений, а не в браузере:
Рис 17.
Общая подготовка к запуску старых АТ и АТХ БП о которых не известно — сколько они проработали и как долго и в каких условиях после этого хранились. После внешнего осмотра и разборки промывем и сушим плату. Затем выпаиваем все электролиты: по питанию TL494, в цепи плавного пуска меняем на новые. В базовых цепях ключей – меняем на новые обязательно или лучше на керамику того же номинала. Затем формуем фильтрующие электролиты — 220-680 мкф на 200-250в. Для этого соединяем параллельно и через диодный мост и лампочку 220в 15 — 25 Вт подключаем к латру. Напряжение повышаем постепенно по 20 — 30 в каждые полчаса, контролируя при этом ток утечки по падению напряжения на лампе. Весь процесс довольно длительный и занимает 3-5 часов. Этот процесс необходим высоковольтным электролитам после долгого хранения. Если утечек нет — измеряем ёмкость, и если нормально впаиваем в плату, если нет то меняем на новые. Если возиться не хочется, то просто сразу меняем на новые, только проверить на емкость.
Для переделки брались три блока фирмы CODEGEN 300, как самые распространенные. Из трех одинаковых берем два блока. Эти два блока приводим в соответствие со схемой функционального блока силовой части. Выпаиваем 494, и все транзисторы мелкие, кроме предвыходных…. Вообще идем по схеме. Для дросселя используем обмотки канала 5 вольт, (они там в два провода намотаны). Диоды SBL3040 ставим два в параллель. Тот, который там стоял, так и оставляем, и ставим туда еще один. Желательно диоды брать одной фирмы. В блоках CODEGEN 300 они уже стояли в канале 3,3 вольта, и я их просто перекинул перемычками на 5 вольтовую обмотку силового трансформатора. Обмотка с канала 12 вольт силового трансформатора не используется.
Должно получиться примерно как на фото. Это блоки А и В.
Рис18.
В третьем блоке силу делаем одинаково, как и все предыдущие, но не выпаиваем 494 с обвязкой, а также если исправна дежурка, то можно использовать родную (я использовал родную), а так все согласно схеме. Допаиваем нужные резисторы, переменные резисторы, шунт. Шунт берем три толстых кусочка манганина длинной 3 см диаметром 1 -3 мм. Удельное сопротивление 0.548 ом на метр длины. Сопротивление не важно, там будет около 0,006-0,01ома. Впаиваем их паралелльно торчком в плату, где выходили черные провода минуса, а ко второму концу припаиваем переменный резистор одним крайним выводом и бегунком. Этот же конец шунта в воздухе и будет минусовым выходом. По порядку все делаем по схеме, кроме одного: пока не перерезайте дорожки идущие от 8 и 11 вывода к 945 транзисторам. (это потом сделаем, когда все настроим и будем добавлять распределитель и драйверы).
Фото третьего блока С:
Рис19.
Когда все сделали, включаем в сеть через одну лампочку 100W и продолжаем настройку. Убеждаемся что на 2 выводе 2,5 вольт. Проверяем напряжение на выходе, и настраиваем с помощью R8 и R10 (все позиционные обозначения смотрим по полной схеме) диапазон регулировки напряжения от 6 до 18 вольт. Когда это сделали, включаем в сеть через три — четыре лампочки 100W параллельно (на всякий случай) и продолжаем настройку. Резисторы R1, R3 установить в положение максимального сопротивления. R7- в среднее положение. Подключить амперметр на выход напрямую. Резистором R1 выставить минимальный ток 6А. Переведя R2 в положение минимального сопротивления — подстройкой R7 выставить максимальный ток равный 50 ампер (для этого нужно заблаговременно сделать такой амперметр).2. Далее заводим каждому блоку корпус. У каждой платы блока разрезаем дорожки, идущие на сам металлический корпус под болты. Отключать минус выходных напряжений от металлического корпуса блока необходимо и это обязательно. Это для того, что бы не было связи мимо шунта, при случайном коротыше на металлический корпус. Все Y конденсаторы со всех блоков питания соединяем с общим корпусом. Подаем от третьего блока каждому следующему 220 вольт внешней гибкой перемычкой в двойной изоляции (например, проводом ПВС).
Теперь включаем «трио – блок» в сеть 220в через лампу 100W. Проверяем напряжение на выходе каждого блока, что бы оно было примерно одинаковым. Например, выставили 6 вольт, то и на каждом должно быть примерно по 6 вольт. Выключаем. Теперь соединяем выхода каждого блока согласно схеме – последовательно. Для соединения берем выходные провода, которые отпаяли от блоков перед переделкой. Для этого надо скрутить по 10 — 15 проводов вместе на один провод. Я скручивал только по семь в один и они ощутимо греются, поэтому лучше брать больше. Включаем. Меряем напряжение на выходе трех последовательно соединенных блоках питания. Оно должно быть в три раза больше чем на одном. Выключаем. Резистором R2 выставить минимальный ток, переведя его в положение макс. сопротивления. Подключить амперметр на выход напрямую. Включаем. Ток должен быть 6А. Далее увеличиваем ток до 12А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Подключаем вентиляторы, для обдува каждого блока питания. Включаем в сеть через три – четыре лампочки 100W параллельно (ну на всякий случай) и продолжаем проверку. Далее увеличиваем ток до 30А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Включаем в сеть напрямую и продолжаем проверку. Далее очень – очень плавно увеличиваем ток до 50А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Подключаем нагрузку 0,2 ома. (много нихромовых коротких проволок параллельно с обдувом вентиляторами). Включаем в сеть напрямую и продолжаем проверку. Плавно увеличиваем ток с 6А до 30А, медленно вращая переменный резистор (вентиляторы при этом обдувают блоки). Держим 1 минуту. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Плавно увеличиваем ток с 30А до 50А, медленно вращая переменный резистор (вентиляторы при этом обдувают блоки – это обязательно!). Держим 1 минуту. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально (примерно градусов 40 – 50), то настройка завершена.
По корпусу: нужно повернуть перегородки спереди и сзади поперек корпуса, для лучшего движения потока воздуха. Далее собираем всё в корпус, и проверяем температурный режим в корпусе (температура будет выше примерно градусов 10-20, чем в разобранном виде на столе), включив сначала на 1 минуту, потом на 10, потом на час.
Контролировать напряжение (заводить ОС по напряжению) надёжней на третьем блоке (блок С). Тогда в случае выхода из строя одного блока, ширина управляющих импульсов не изменится, и не будет стремиться к максимуму для компенсации провала напряжения на треть. Но тогда стабилизация напряжения немного хуже чем, если контролировать выходное напряжения со всех блоков питания сразу (на схеме показано пунктирной линией).
Общий вид блока со снятой крышкой с блока В и С:
Рис20.
На фото видно как разогнуть щели продувки для лучшего охлаждения.
Рис21.
Компоновка платы распределителя в блоке С. Видны на фото также диоды SBL3040 в паре, а также родная рабочая дежурка, которая использовалась для питания +20в и для вентиляторов +12в.
Рис22.
Фото блока в работе на нагрузку, как видно в запасе еще около 20 ампер.
Рис23.
Ампервольметр использовался со статьи «моддинг блока питания», только переделан на измерение до 99,9 А и 99,9 В.
А это домашняя нагрузка:
Рис24.
Теперь, как и обещал, расскажу как можно увеличить мощность, ток, напряжение простыми средствами. Наши «кирпичики» (блоки питания) можно наращивать в столбик, для повышения напряжения до безграничного количества (теоретически, но в принципе можно соединить 20 штук). Если нужен больший ток, тогда соединяем параллельно. Можно и параллельно – последовательно.
Вот пример построения мощного блока от 12 до 36 вольт:
Рис25.
Просто добавили еще шесть повторителей в распределитель, и добавили еще блоков типа А и В три штуки.
Можно соединять параллельно:
Рис26.
Можно нарастить мощности:
Рис27.
Можно применить и смешанное соединение:
Рис28.
Скажу, что по данной методике можно переделать БП АТ/АТХ и на другие заданные параметры, этот я делал для использования в качестве лабораторного мощного источника питания и для гальваники. Сейчас думаю поставить такой двойной трио блок для запуска зимой автомобиля, а то ведь и зима может неожиданно нагрянуть…..
Вот и подошло к концу наше интересное путешествие, и у Вас на столе надеюсь, появился уже мощный каскадный блок из АТ/АТХ, который монотонно жужжит своими тремя черными вентиляторами, питая Ваш мощный автоусилитель с сабвуферами.
До встречи на форуме.
За сим я откланяюсь, и пойду паяльник греть, для следующего путешествия в увлекательнейший безграничный мир электроники.
В приложенных файлах — печатные платы в Sprint-Layout 5.0, картинки, схемы в Splan7.0, даташиты на 494.
Файлы:
Даташиты
плата
архив картинок
схемы спл
Все вопросы в Форум.
Импульсные блоки питания на 12 вольт схемы. Простой импульсный блок питания своими руками
27.02.2020Устанавливаются во многих электроприборах. Основным их элементом принято считать катушку индуктивности. По своим параметрам она может довольно сильно отличаться, и в первую очередь это связано с пороговым напряжением в сети.
Дополнительно следует учитывать мощность самого прибора. Сделать простой блок питания в домашних условиях довольно просто. Однако в данном случае необходимо уметь рассчитывать показатель частотной модуляции. Для этого учитывается вектор прерывания в сети и параметр интеграции.
Как сделать блок для компьютера?
Для того чтобы собирать импульсные блоки питания своими руками для компьютеров, потребуются катушки индуктивности средней мощности. Частотный сдвиг в данном случае будет полностью зависеть от типа используемых конденсаторов. Дополнительно перед началом работы следует рассчитать показатель модуляции. При этом важно учесть пороговое напряжение в системе.
Если параметр модуляции находится в районе 80 %, то конденсаторы можно использовать с емкостью менее 4 пФ. Однако следует позаботиться о наличии мощных транзисторов. Основной проблемой данных блоков принято считать перегрев обмотки катушки. При этом человек может наблюдать небольшую задымленность. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать с отключения в первую очередь всех конденсаторов. После этого контакты необходимо тщательно зачистить. Если в конечном счете проблема будет не устранена, катушку индуктивности придется полностью заменить.
Модель на 3 В
Сделать импульсные блоки питания своими руками на 3 В можно используя обычные катушки индуктивности серии РР202. Показатели проводимости у них находятся на среднем уровне. В данной ситуации параметр модуляции в системе не должен превышать 70 %. В противном случае пользователь может столкнуть с частотным сдвигом, который будет происходить в блоке.
Дополнительно важно подбирать конденсаторы с емкостью не менее 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на смене фазы. При этом нередко специалистами дополнительно устанавливаются преобразователи. Все это необходимо для того, чтобы промежуточная частота была как можно меньше. Кулеры на блоки данного типа монтируются крайне редко.
Устройство на 5 В
Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками, необходимо обязательно подобрать выпрямитель, исходя из мощности электроприбора. Конденсаторы в данном случае используются с емкостью до 6 пФ. При этом дополнительно в приборе устанавливаются попарно транзисторы. Это необходимо для того, чтобы показатель модуляции как минимум вывести на уровень 80 %.
Все это позволит повысить также параметр индуктивности. Проблемы данных блоков чаще всего связаны именно с перегревом конденсаторов. При этом на катушку особого напряжения не оказывается. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать стандартно — с зачистки контактов. Только после этого устанавливается более мощный преобразователь.
Что понадобится для блока на 12 В?
Стандартная схема импульсного блока питания данного типа включает в себя катушку индуктивности, конденсаторы, а также выпрямитель вместе с фильтрами. Параметр модуляции в этом случае значительно зависит от показателя предельной частоты. Дополнительно важно учитывать скорость интегрального процессора. Транзисторы для блока данного типа в основном подбираются полевого вида.
Конденсаторы необходимы только с емкостью на уровне 5 пФ. Все это в конечном счете позволит значительно понизить риск термального повышения в системе. Катушки индуктивности устанавливаются, как правило, средней мощности. При этом обмотки для них обязательно должны использоваться медные. Регулируется импульсный блок питания 12В за счет специальных контролеров. Однако многое в данной ситуации зависит от типа электроприбора.
Блоки с фильтрами ММ1
Схема импульсного блока питания с фильтрами данной серии включает в себя, помимо катушки индуктивности, выпрямитель, конденсатор и резистор вместе с преобразователем. Использование фильтров в устройстве позволяет значительно сократить риск термального повышения. При этом чувствительность модели повышается. Коэффициент модуляции в этом случае напрямую зависит от прерывания сигнала.
Для повышения порогового напряжения специалисты резисторы рекомендуют применять только полевого типа. При этом емкость конденсатора минимум должна быть на уровне 4 Ом. Основной проблемой таких устройств принято считать повышение отрицательного сопротивления. В результате все резисторы на плате довольно быстро выгорают. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать с замены внешней обмотки катушки индуктивности. Дополнительно следует проверить полярность резисторов. В некоторых случаях повышение отрицательного сопротивления в цепи связано с увеличением диапазона частоты. В данном случае целесообразнее поставить более мощный преобразователь.
Как собрать блок с выпрямителем?
Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками с выпрямителем, транзисторы понадобятся закрытого типа. При этом конденсаторов в системе должно быть предусмотрено как минимум четыре единицы. Минимальная их емкость обязана находиться на уровне 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы тока. Происходит данный процесс непосредственно за счет преобразователя. Фильтры у таких моделей устанавливаются довольно редко. Связано это в большей степени с тем, что пороговое напряжение вследствие их использования значительно повышается.
Модели со сглаживающими фильтрами
Схема импульсного блока питания 12В со сглаживающими фильтрами конденсаторы предусматривает с емкостью как минимум в 4 пФ. За счет этого показатель модуляции должен находится на уровне 70 %. Для того чтобы стабилизировать процесс преобразования, многие используют резисторы только закрытого типа. Пропускная способность у них довольно малая, однако проблему они решают. Принцип импульсного блока питания основывается на изменении фазы устройства. Фильтры у него чаще всего устанавливаются сразу возле катушки.
Блоки повышенной стабилизации
Сделать блок данного типа можно используя катушку индуктивности только большой мощности. При этом конденсаторов в системе должно быть как минимум пять единиц. Также следует заранее подсчитать количество необходимых резисторов. Если преобразователь используется в блоке низкочастотный, то резисторов необходимо использовать только два. В противном случае они устанавливаются также и на выходе. Фильтры для данных систем применяются самые разнообразные.
В этой ситуации многое зависит от показателя модуляции. Основной проблемой таких систем принято считать перегрев резисторов. Происходит это из-за резкого повышения порогового напряжения. При этом преобразователь также выходит из строя. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать также с зачистки контактов. Только после этого можно проверить уровень отрицательного сопротивления. Если данный параметр превышает 5 Ом, то необходимо полностью заменить все конденсаторы в устройстве.
Модели с конденсаторами РС
Сделать блоки с конденсаторами данной серии можно довольно просто. Резисторы для них используются только закрытого типа. При этом полевые аналоги значительно снизят параметр модуляции до 50 %. Катушки индуктивности с конденсаторами применяются средней мощности. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости возрастания предельного напряжения. Преобразователи в устройствах используются довольно редко. В данном случае интегрирование происходит за счет изменения положения резистора.
Устройства с конденсаторами СХ
Сделать блоки данного типа можно только на резисторах закрытого типа. Катушки индуктивности на них можно устанавливать различной мощности. В данном случае параметр модуляции зависит исключительно от порогового напряжения. Если рассматривать модели для телевизоров, то блок лучше всего делать сразу с системой фильтрации. В данном случае низкочастотные помехи будут отсеиваться сразу на входе. Конденсаторов в устройстве должно быть предусмотрено как минимум пять. Емкость их в среднем обязана составлять 5 пФ.
Если устанавливать их непосредственно возле катушки индуктивности, то лучше всего использовать дополнительно многослойный конденсатор. Контролеры в данном случае устанавливаются только поворотного типа. При этом регулировка импульсного блока питания будет происходить довольно плавно.
Как сделать блок с синазным дросселем?
Схема импульсного блока питания 12В с синазным дросселем включает в себя катушку, конденсатор, а также преобразователь. Последний элемент подбирается исходя из уровня отрицательного сопротивления в цепи. Также важно заранее рассчитать параметр предельной частоты. В среднем он должен быть не ниже 45 Гц. За счет этого стабильность системы значительно повысится. Работа импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы за счет повышения модуляции.
Блоки с применением керамических конденсаторов
Сделать мощный импульсный блок питания с керамическими конденсаторами довольно сложно из-за высокого сопротивления цепи. В результате встретить такие модификации на сегодняшний день проблематично. Как правило, они изредка применяются на различном аудиоборудовании. Резисторы в данном случае подходят только полевого типа. Также следует заранее подбирать качественный преобразователь. Обмотка на нем должна быть только медная.
При этом витки обязаны быть направлены как сверху вниз, так и снизу вверх. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости процесса преобразования. Если температура в системе повышается довольно быстро, в первую очередь страдают именно конденсаторы. При этом дымок над платой появляется довольно часто. В таком случае ремонт блока следует начинать с замены конденсаторов. После этого проверяется пороговое напряжение на внешней обмотке катушки индуктивности. Завершать работы следует с зачистки контактов.
Модели с каплевидными конденсаторами
Принцип работы блоков с каплевидными конденсаторами стандартно заключается в изменении фазы. При этом преобразователь в процессе играет ключевую роль. Для стабильной работы системы параметр отрицательного сопротивления должен находиться на уровне не ниже 5 Ом. В противном случае конденсаторы перегружаются. Катушку индуктивности в данном случае можно использовать любую. При этом параметр модуляции обязан находиться в районе 70 %. Резисторы для таких блоков используются только векторные. Проходимость тока у них довольно высокая. При этом стоят они на рынке дешево.
Применение варисторов
Варисторы в маломощных блоках используются крайне редко. При этом они способны значительно повысить стабильность работы прибора. Устанавливаются данные элементы, как правило, возле катушки индуктивности. Скорость процесса интегрирования в данном случае зависит напрямую от типов конденсаторов. Если использовать их с предельной емкостью на уровне 5 пФ, то коэффициент модуляции будет находиться на уровне 60 %.
Прерывание сигнала в данном случае может происходить из-за сбоев преобразователя. Ремонт блока необходимо начинать с обследования состояния контактов. Только после этого проверяется целостность обмотки катушки индуктивности. Контролеры для таких блоков подходят самые разнообразные. Кнопочные варианты следует рассматривать в последнюю очередь. Регулирование блока при этом будет зависеть во многом от проводимости контактов.
Иногда в нашей практике бывает необходим довольно мощный нестабилизированный источник постоянного напряжения. От такого источника можно запитать например подогреваемый столик 3D принтера , батарейный шуруповерт или даже мощный усилитель НЧ класса D (в этом случае ИБП стоит оборудовать дополнительным фильтром для уменьшения высокочастотных помех). В случае изготовления источника питания, рассчитанного на мощности 200 — 500 вт дешевле пойти по пути изготовления импульсного источника, так как сетевой трансформатор 50 Гц на такую мощность будет довольно дорог и очень тяжел.
Проще всего такой источник питания собрать по полумостовой схеме на основе драйвера IR2153. Эта микросхема обычно используется в качественных драйверах (электронных балластах) люминесцентных ламп.
Принципиальная схема импульсного блока питания на IR2153. Кликните на схеме, чтобы её увеличить
Сетевое напряжение 220В поступает на выпрямитель (диодный мост) через сетевой фильтр на элементах C1, C2, C3, C4, L1. Этот фильтр предотвращает проникновение высокочастотных помех от блока питания в электросеть. Термистор на входе устройства уменьшает бросок тока через диодный мост в момент включения блока питания в сеть, когда происходит заряд конденсаторов C5 и C6.
Катушку сетевого фильтра L1, термистор и конденсаторы C5 и C6 можно извлечь из старого компьютерного блока питания. импульсный силовой трансформатор Т1 придется намотать самостоятельно. Сердечник трансформатора берем также из старого компьютерного блока. Нужно разобрать трансформатор. Для этот помещаем трансформатор в емкость с водой (банку, кастрюльку) так, чтобы он был полностью погружен в жидкость. Ставим ескость на плиту и кипятим примерно полчаса. После этого сливаем воду, извлекаем трансформатор и пока он горячий, пытаемся аккуратно разобрать сердечник. Сматываем с каркаса все заводские обмотки и наматываем новые. Первичная обмотка содержит 40 витков провода диаметром 0.8мм. Вторичная обмотка содержит 2 части по 3 витка и намотана «косой» из 7 проводов того же провода диаметром 0.8мм.
Резистор R2 в цепи питания микросхемы должен быть мощностью не менее 2 W и в процессе работы он будет слегка нагреваться. Это нормально. Диодный мост выпрямителя сетевого напряжения можно составить из четырех диодов 1N5408 (3А 1000В). Транзисторы IRF840 нужно установить на радиатор через изолирующие прокладки. желательно установить в корпусе блока питания небольшой вентилятор для охлаждения этих транзисторов и других элементов схемы.
Первое включение блока питания в сеть нужно производить через лампу накаливания мощностью 100вт, включенную последовательно с предохранителем FU1. В момент включения в сель лампа может вспыхнуть, затем она должна погаснуть. Если лампа светится постоянно, это означает что с блоком проблемы — короткое замыкание в монтаже или неисправность компонентом. В этом случае включать блок в сеть напрямую без лампы накаливания нельзя. Нужно найти причину неисправности.
Сейчас мало кто при построении мощных, на ток более 3-х ампер, блоков питания, ставит обычные железные трансформаторы на 50 Гц. Во-первых они слишком габаритные и тяжёлые, а во-вторых их просто нелегко (дорого) достать. Сами посудите, во сколько обоййдётся 5-10 амперный трансформатор. Поэтому когда потребовался импульсный блок питания, то собрал его на базе стандартного преобразователя TL494. Транзисторы выходные 2s2625.
За основу схемы взял с ИБП на драйвере SG6105D (или похожую IW1688). Фото готовой платы прилагаю. Многие опасаются связываться с подобными устройствами, но напрасно — если все правильно собрано, то запуск без проблем.
Предназначается данный ИБП для зарядного автомобильного аккумулятора, покупать готовое не стал — интереснее сделать своими руками.
После успешного запуска, гонял под нагрузкой 5 А. грелось не существенно — выходной диод и дроссель. Напряжение держалось стабильно 12 В. Силовые транзисторы еле теплые.
ДАННЫЙ МАТЕРИАЛ СОДЕРЖИТ БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО АНИМИРОВАННЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ!!!
Для браузера Microsoft
Internet Extlorer необходимо временно выключить некоторые
функции, а именно:
— выключить интегрированные бары от Яндекса,
Гугла и т.д.
— выключить строку состояния (снять галочку):
Выключить адресную строку:
По желанию можно выключить и ОБЫЧНЫЕ КНОПКИ, но получившейся площади экрана уже достаточно
В остальном больше ни каких регулировок производить не нужно — управление материалом производится при помощи встроенных в материал кнопок, а убранные панели вы всегда можете вернуть на место.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Прежде чем приступить к
описанию принципа работы импульсных источников питания следует
вспомнить некоторые детали из общего курса физики, а именно
что такое электричество, что такое магнитное поле и как они
зависят друг от друга.
Сильно глубоко мы не будем углублятся
и о причинах возникновения электричества в различных объектах
мы тоже умолчим — для этого нужно просто тупо перепечатать
1/4 курса физики, поэтому будем надеятся, что читатель знает
что такое электричество не по надписям на табличах «НЕ
ВЛЕЗАЙ — УБЬЕТ!». Однако для начала напомним какое оно
бывает, это самое электричество, точнее напряжение.
Ну а теперь, чисто теоритически,
предположим, что в качестве нагрузки у нас выступает проводник,
т.е. самый обычный отрезок провода. Что происходит в нем,
когда через него протекает ток наглядно показанно на следующем
рисунке:
Если с проводником и магнитным
полем вокруг него все понятно, то сложим проводник не в кольцо,
а в несколько колец, чтобы наша катушка индуктивности проявила
себя активней и посмотрим что будет происходить дальше.
На этом самом месте имеет
смысл попить чаю и дать мозгу усвоить только что узнанное.
Если же мозг не устал, или же эта информация уже известна,
то смотрим дальше
В качестве силовых транзисторов
в импульсных блока питания используются биполярные транзисторы,
полевые(MOSFET) и IGBT. Какой именно силовой транзистор использовать
решает только производитель устройств, поскольку и те, и другие
и третьи имеют и свои достоинства, и свои недостатки. Однако
было бы не справедливым не заметить, что биполярные транзисторы
в мощных источника питания практически не используются. Транзисторы
MOSFET лучше использовать при частотах преобразования от 30
кГц до 100 кГц, а вот IGBT «любят частоты пониже — выше
30 кГц уже лучше не использовать.
Биполярные транзисторы хороши тем, что
они довольно быстро закрываются, поскольку ток коллектора
зависит от тока базы, но вот в открытом состоянии имеют довольно
большое сопротивление, а это означает, что на них будет довольно
большое падение напряжения, что однозначно ведет к лишнему
нагреву самого транзистора.
Полевые имеют в открытом состоянии очень
маленькое активное сопротивление, что не вызывает большого
выделения тепла. Однако чем мощнее транзистор, тем больше
его емкость затвора, а для ее зарядки-разрядки требуются довольно
большие токи. Данная зависимость емкости затвора от мощности
транзистора вызвана тем, что используемые для источников питания
полевые транзисторы изготавливаются по технологии MOSFET,
суть которой заключается в использовании параллельного включения
нескольких полевых транзисторов с изолированным затвором и
выполненных на одном кристалле. И чем мощенее транзистор,
тем большее количество параллельных транзисторов используется
а емкости затворов суммируются.
Попыткой найти компромисс являются транзисторы,
выполненные по технологии IGBT, поскольку являются составными
элементами. Ходят слухи, что получилисьони чисто случайно,
при попытке повторить MOSFET, но вот вместо полевых транзисторов,
получились не совсем полевые и не совсем биполярные. В качестве
управляющего электрода выступает затвор встроенного внутрь
полевого транзистора не большой мощности, который своими истоком-стоком
уже управляет током баз мощных биполярных транзисторов, включенных
параллельно и выполненных на одном кристалле данного транзстора.
Таким образом получается довольно маленькая емкость затвора
и не очень большое активное сопротивление в открытом состоянии.
Основных схем включения силовой части
не так уж и много:
АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ
.
Используют положительную связь, обычно индукционную. Простота
подобных источников питания накладывает на них некоторые ограничения
— подобные источники питания «любят» постоянную,
не меняющуюся нагрузку, поскольку нагрузка влияет на параметры
обратной связи. Подобные источники бывают как однотактные,
так и двухтактные.
ИМПУЛЬСНИНЫЕ
БЛОКИ ПИТАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
. Данные
источники питания так же делятся на однотактыные и двухтактные.
Первые хоть и лояльней относятся к меняющейся нагрузке, но
все же не очень устойчиво поддерживают необходимый запас мощности.
А аудиотехника имеет довольно большой разброс по потреблению
— в режиме паузы усилитель потребляет единицы ватт (ток покоя
оконечного каскада), а на пиках аудиосигнала потребление может
достигать десятков или даже сотен ватт.
Таким образом единственным, максимально
приемлемым вариантом импульсных источником питания для аудиотехники
является использование двухтактных схем с принудительным возбуждением.
Так же не стоит забывать о том, что при высокочастотном преобразовании
необходимо уделять более тщательное внимание к фильтрации
вторичного напряжения, поскольку появление помех по питанию
в звуковом диапазоне сведут на нет все старания по изготовлению
импульсного источника питания для усилителя мощности. По этой
же причине частота преобразования уводится по дальше от звукового
диапазона. Самой популярной частотой преобразования раньше
была частота в районе 40 кГц, но современная элементная база
позволяет производить преобразование на частотах гораздо выше
— вплоть до 100 кГц.
Различают два базовых вида данных импульсных
источников — стабилизированные и не стабилизированные.
Стабилизированные источники питания используют
широтноимпульсную модуляцию, суть которой заключается в формровании
выходного напряжения за счет регулировки длительности подаваемого
в первиную обмотку напряжения, а компенсация отсутствия импульсов
осуществляется LC цепочками, включенными на выходе вторичного
питания. Большим плюсом стабилизированных источников питания
является стабильность выходного напряжения, не зависящая ни
от входного напряжения сети 220 В, ни от потребляемой мощности.
Не стабилизированные просто управляют
силовой частью с постоянной частотой и длительностью импульсов
и от обычного трансформатора отличаются лишь габаритами и
гораздо меньшими емкостями конденсаторов вторичного питания.
Выходное напряжение напрямую зависит от сети 220 В, и имеет
небольшую зависисмость от потребляемой мощности (на холостом
ходу напряжение несколько выше рассчетного).
Самыми популярными схемами силовой части
импульсных источников питания являются:
Со
средней точкой
(ПУШ-ПУЛЛ). Используются обычно в низковольтных
источниках питания, поскольку имеет некоторые особенности
в требованиях к элементной базе. Диапазон мощностей довольно
большой.
Полумостовые
.
Самая популярная схема в сетевых ипульсных источниках питания.
Диапазон мощностей до 3000 Вт. Дальнейшее увеличение мощности
возможно, но уже по стоимости доходит до уровня мостового
варианта, поэтому несколько не экономично.
Мостовые
.
Данная схема не экономична на малых мощностях, поскольку содержит
удвоенное количество силовых ключей. Поэтому чаще всего используется
на мощностях от 2000 Вт. Максимальные мощности находятся в
пределах 10000 Вт. Данная схемотехника является основной при
изготовлении сварочных аппаратов.
Рассмотрим подробнее кто есть кто и как
работает.
СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ
Как было показанно — данную
схемотехнику силовой части не рекомендуется использовать для
создания сетевых источников питания, однако НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
не значит НЕЛЬЗЯ. Просто необходимо более тщательно подходить
к выбору элементной базы и изготовлению силового трансформатора,
а так же учитывать довольно большие напряжения при разводке
печатной платы.
Максимальную же популярность данный силовой
каскад получил в автомобильной аудитехнике, а так же в источниках
бесперебойного питания. Однако на этом поприще данная схемотехника
притерпевает некоторые неудобства, а именно ограничение максимальной
мощности. И дело не в элементной базе — на сегодня совсем
не являются дефицитными MOSFET транзисторы с мгновенными значениями
тока сток-исток в 50-100 А. Дело в габаритной мощности самого
трансформатора, а точнее в первичной обмотке.
Проблема заключается… Впрочем для большей
убедительности воспользуемся программой
расчетов моточных данных высокочастотных трансформаторов.
Возьмем 5 колец типоразмера К45х28х8
с проницаемостью M2000HM1-А, заложем частоту преобразования
54 кГц и первичную обмотку в 24 В (две полуобмотки по 12 В)
В итоге получаем, что мощность данный сердечник сможет развить
658 вт, но вот первичная обмотка должна содержать 5 витков,
т.е. по 2,5 витка на одну полуобмотку. Как то не естественно
маловато… Однако стоит поднять частоту преобразорвания до
88 кГц как получится всего 2 (!) витка на полуобмотку, хотя
мощность выглядит весьма заманчиво — 1000 Вт.
Вроде с такими результатами можно смириться
и равномерно по всему кольцу распределить 2 витка тоже, если
сильно постараться, можно, но вот качество феррита оставляет
желать лучшего, да и M2000HM1-А на частотах выше 60 кГц уже
сам по себе греется довольно сильно, ну а на 90 кГц его уже
обдувать надо.
Так что как не крути, но получается замкнутый
круг — увеличивая габариты для получения большей мощности
мы слишком сильно уменьшаем количество витков первичной обмотки,
увеличивая частоту мы опять же уменьшаем количество витков
первичной обмотки, но еще в довеско получаем лишнее тепло.
Именно по этой причине для получения
мощностей свыше 600 Вт используют сдвоенные преобразователи
— один модуль управления выдает управляющие импульсны на два
одинаковых силовых модуля, содержащих два силовых трансформатора.
Выходные напряжения обоих трансформаторов суммируются. Именно
таким способом организуется питания сверхмощных автмобильных
усилителей заводского производства и с одного силовго модуля
снимается порядка 500..700 Вт и не более. Способов суммирования
несколько:
— суммирования переменного
напряжения. Ток в первичные обмотки трансформаторов подается
синхронно, следовательно и выходные напряжения синхронны и
могут соединяться последовательно. Соединять вторичные обмотки
параллельно от двух трансформаторов не рекомендуется — небольшая
разница в намотке или качестве феррита приводит в большим
потерям и снижению надежности.
— суммирование после
выпрямителей, т.е. постоянного напряжения. Самый оптимальный
вариант — один силовой модуль выдает положительное напряжение
для усилителя мощности, а второй — отрицательное.
— формирование питания
для усилителей с двух уровневым питанием сложением двух идентичных
двухполярных напряжений.
ПОЛУМОСТОВАЯ
Полумостовая схема имеет
довольно много достоинств — проста, следовательно надежна,
легка в повторении, не содержит дефицитных деталей, может
выполняться как на биполярных, так и на полывых транзисторах.
Транзисторы IGBT в ней тоже прекрано работают. Однако слабое
место у нее есть. Это проходные конденсаторы. Дело в том,
что при больших мощностях через них протекает довольно большой
ток и качество готового импульсного источника питания на прямую
зависит от качества именно этого компонента.
А проблема заключается в том, что конденсаторы
постоянно перезаряжаются, следовательно они должны иметь минимальное
сопротивление ВЫВОД-ОБКЛАДКА, поскольку при большом сопротивлении
на этом участке будет выделяться довольно много тепла и в
конце концов вывод просто отгорит. Поэтому в качестве проходных
конденсаторов необходимо использовать пленочные конденсаторы,
причем емкость одного конденсатора может достигать емкости
4,7 мкФ в крайнем случае, если используется один конденсатор
— схема с одни кондлесатром тоже довольно часто используется,
по принципу выходного каскада УМЗЧ с однполярным питанием.
Если же используются два конденсатора на 4,7 мкФ (точка их
соединения подключена к обмотке трансформатора, а свободные
выводы к плюсовой и минусовой шинам питания), то данная комплектация
вполне пригодна для питания усилителей мощности — суммарная
емкость для переменного напряжения преобразования складывает
и в итоге получается равной 4,7 мкФ + 4,7 мкФ = 9,4 мкФ. Однако
данный вариант не расчитан для догосрочного непрерывного использования
с максимальной нагрузкой — необходимо разделять суммарную
емкость на несколько конденсаторов.
При необходимости получения больших емкостей
(низкая частота преоразования) лучше использовать несколько
конденсаторов меньшей емкости (например 5 штук по 1 мкФ соединенных
параллельно). Однако большое количество включенных параллельно
конденсаторов довольно сильно увеличивает габариты устройства,
да и суммарная стоимость все гирлянды конденсаторов получается
не маленькой. Поэтому, при необходимости получить большую
мощность имеет смысл воспользоваться мостовой схемой.
Для полумостового варианта мощности выше
3000 Вт не желательны — уж больно громоздкими будут платы
с проходными конденсаторами. Использование в качестве проходных
конденсаторов электролитических имеет смысл, но лишь на мощностях
до 1000 Вт, посокольку на больших частотах электролиты не
эффективны и начинаю греться. Бумажные конденсаторы в каестве
проходных показали себя очень хорошо, но вот их габариты…
Для большей наглядности мы приводим таблицу
зависимости реактивного сопротивления конденсатора от частоты
и емкости (Ом):
| Емкость конденсатора | Частота преобразования | |||||||
На всякий случай напоминаем, что при использовании двух конденсаторо (один на плюс, второй на минус) финальная емкость будет равна сумме емкостей этих конденсаторов. Итоговое сопротивление не выделает тепла, поскольку реактивное, но может повлиять на КПД источника питания при максимальных нагрузках — напряжение на выходе начнет уменьшаться, не смотря на то, что габаритная мощность силового трансформатора вполне достаточна.
МОСТОВАЯ
Мостовая схема пригодна для любых мощностей, но наиболее эффективна на больших мощностях (для сетевых источников питания это мощности от 2000 Вт). Схема содержит две пары силовых транзисторов, управляемых синхроно, но необходимость гальванической развязки эмиттеров верхенй пары вносит некоторые неудобства. Однако эта проблема вполне решаема при использовании трансформаторов управления или же специализированных микросхем, например для полевых транзисторов вполен можно использовать IR2110 — специализированная разработка компании International Rectifier .
Однако силовая часть не имеет ни какого смысла, если ею не управляет модуль управления.
Специализированных микросхем, способных управлять силовой частью импульсных источников питания довольно много, однако наиболее удачной разработкой в этой области является TL494, которая появилась еще в прошлом веке, тем не менее не утратила своей актуальности, поскольку содержит ВСЕ необходимые узлы для управления силовой частью импульсных источников питания. О популярности данной микросхемы прежде всего говорит выпуск ее сразу несколькими крупными производителями электронных компонентов.
Рассмотрим принцип действия данной микросхемы, которую с полной ответственностью можно назвать контроллером, поскольку она обладет ВСЕМИ необходимыми узлами.
ЧАСТЬ II
В
чем же заключается собственно ШИМ способ регулировки напряжения?
В основу способа положена все таже инерционность
индуктивности, т.е. ее не способность мгновенно пропустить
ток. Поэтому регулируя длительность импульсов можно изменять
финальное постоянное напряжение. Причем для импульсных источников
питания это лучше делать в первичных цепях и таким образом
экономить средства на создание источника питания, поскольку
данный источник будет исполнять сразу две роли:
— преобразование напряжения;
— стабилизацию выходного напряжения.
Причем тепла при этом будет выделяться
гораздо меньше по сравнению с линейным стабилизатором, установленным
на выходе не стабилизированно импульсного блока питания.
Для больше наглядности стоит посмотреть
рисунок, приведенный ниже:
На рисунке приведена схема-эквивалент импульсного стабилизатора в котором в качестве силового ключа выступает генерато прямоугольных импульсов V1, а R1 в качестве нагрузки. Как видно из рисунка при фиксированной амплитуде выходных импульсов в 50 В, изменяя длительность импульсов можно в широких пределах изменять подаваемое на нагрузку напряжение, причем с очень маленькими тепловыми поетрями, зависищами лишь от параметров используемого силового ключа.
С принципами работы силовой части разобрались,
с управлением тоже. Осталось соединить оба узла и получить
готовый импульсный источник питания.
Нагрузочная способность контроллера TL494
не очень большая, хотя ее хватает для управления одной парой
силовых транзисторов типа IRFZ44. Однако для более мощных
транзисторов уже необходимы усилители тока, способные развить
необходимы тока на управляющих электродах силовых транзисторов.
Поскольку мы стараемся снизить габариты источника питания
и уйти подальше от звукового диапазона, то оптимальным использованием
в качестве силовых транзисторов будут полевые транзисторы,
выполненные по технологии MOSFET.
Варианты структур при изготовлении MOSFET.
С одной стороны — для управления
полевым транзистором не нужны большие токи — они открываются
напряжением. Однако в этой бочке меда есть ложка дегтя, в
данном случае заключающаяся в том, что хоть затвор и имеет
огромное активное сопротивление, не потребляющее тока для
управления транзистором, но затвор имеет емкость. А для ее
заряда и разряда как раз и нужны большие токи, поскольку на
больших частотах преобразования реактивное сопротивление уже
снижается до пределов которые нельзя игнорировать. И чем больше
мощность силового MOSFET транзистора тем больше емкость его
затвора.
Для примера возьмем IRF740 (400 V, 10A),
у которого емкость затвора составляет 1400 пкФ и IRFP460 (500
V, 20 A), у которого емкость затвора составляет 4200 пкФ.
Поскольку и у первого, и у второго напряжение затвора не должно
быть более ± 20 В, то в качестве управляющих импульсов возьмем
напряжение 15 В и посмотрим в симмуляторе что происходит при
частоте генератора в 100 кГц на резисторах R1 и R2, которые
включены последовательно с конденсаторами на 1400 пкФ и 4200
пкФ.
Тестовый стенд.
При протекании через активную нагрузку тока на ней образуется падение напряжения, по этой величене и можно судить о мгновенных значениях протекающего тока.
Падение на резисторе R1.
Как видно из рисунка сразу
при появлении управляющего импульса на резисторе R1 падает
примерно 10,7 В. При сопротивлении 10 Ом это означает, что
мгновенное значения тока достигает 1, А (!). Как только импульс
заканчивается на резисторе R1 падает так же 10,7 В, следовательно
и для того, чтобы разрядить конденсатор С1 требуется ток около
1 А..
Для зарядки-разрядки емкости в 4200 пкФ
через резистор 10 Ом требуется 1,3 А, поскольку на резисторе
10 Ом падает 13,4 В.
Вывод напрашивается сам
собой — для зарядки-разрядки емкостей затворов необходимо,
чтобы каска, работающий на затворы силовых транзисторов, выдерживал
довольно большие токи, не смотря на то, что суммарное потребление
довольно мало.
Для ограничения мгновенных значений тока
в затворах полевых транзисторов обычно используют токоограничивающие
резисторы от 33 до 100 Ом. Чрезмерное уменьшение этих резисторов
повышает мгновенное значение проеткающих токов, а увеличение
— увеличивает длительность работы силового транзистора в линейном
режиме, что влечет необоснованный нагрев последних.
Довольно часто используется цепочка состоящая
из соединенных параллельно резистора и диода. Данная хитрость
используется прежде всего для того, чтобы разгрузить управляющий
каскад на время зарядки и ускорить разрядку емкости затвора.
Фрагмент однотактного преобразователя.
Таким образом достигается не мгновенное появление тока в обмотке силового трансформатора, а несколько линейное. Хотя это увеличивает температуру силового каскада, но довольно ощутимо снижает выбосы самоидуции, которые неизбежно появляются при подаче прямоугольного напряжения в обмотку трансформатора.
Самоиндукция в работе однотактного преобразователя
(красная линия — напряжение на обмотке трансформатора, синяя
— напряжение питания, зеленая — импульсы управления).
Итак с теоритической частью
разобрались и можно подвести кое какие итоги:
Для создания импульсного
источника питания необходим трансформатор, сердечник у которого
изготовлен из феррита;
Для стабилизации
выходного напряжения импульсного источника питания необходим
ШИМ метод с которым вполне успешно справляется контроллер
TL494;
Силовая часть со
средней точкой наиболее удобна для низковольных импульсных
источников питания;
Силовая часть полумостовой
схемотехники удобна для малых и средних мощностей, а ее параметы
и надежность во многом зависят от коичества и качества проходных
конденсаторов;
Силовая часть мостового
типа более выгодна для больших мощностей;
При использовании
в силовой части MOSFET не стоит забывать о емкости затворов
и расчитывать управляющие элементы силовыми транзисторами
с поправками на эту емкость;
Поскольку с отдельными узлами разобрались переходим к финальному варианту импульсного источника питания. Поскольку и алгоритм и схемотехника всех полумостовых источников практически одинакова, то для разъяснения какой элемент для чего нужен разберем по косточкам самый популярный, мощностью 400 Вт, с двумя двуполярными выходными напряжениями.
Осталось отметить некоторые ньюнасы:
Резисторы R23, R25, R33, R34 служат для
создания RC-фильтра, который крайне желателен при использовании
электролитических конденсаторах на выходе импульсных источниках.
В идеале конечно же лучше использовать LС-фильтры, но поскольку
«потребители» не очень мощные можно вполне обойтись
и RC-фильтром. Сопротивление данных резисторов может использоваться
от 15 до 47 Ом. R23 лучше мощностью 1 Вт, остальные на 0,5
Вт вполне достаточно.
С25 и R28 — снабер снижающий выбросы
самоиндукции в обмотке силового трансформатора. Наиболее эффективны
при емкостях около выше 1000 пкф, но в этом случае на резисторе
выделяется слишком много тепла. Необходимы в случае когда
после выпрямительных диодов вторичного питания отсутствуют
дроссели (подавляющее большинство заводской аппаратуры). Если
дроссели используются эффективность снаберов не так заметна.
Поэтому мы их ставим крайне редко и хуже источники питания
от этого не работают.
Если некоторые номиналы элементов отличаются
на плате и принципиальной схеме эти номиналы не критичны —
можно использовать и те и другие.
Если на плате имеются элементы отсутствующие
на принципиальной схеме (обычно это конденсаторы по питанию)
то можно их не ставить, хотя с ними будет лучше. Если же решили
устанавливать, то не электролитические конденсаторы можно
использовать на 0,1…0,47 мкФ, а электролитические такой
же емкости как и те, которые получаются с ними включенными
параллельно.
На плате ВАРИАНТ 2 Возле радиаторов имеется
прямоугольная часть которая высверливается по периметру и
на нее устанавливаются кнопки управления источником питания
(вкл-выкл). Необходимость данного отверстия обусловлена тем,
что вентилятор на 80 мм не умещается по высоте, для того,
чтобы закрепить его к радиатору. Поэтому вентиялтор устанавливается
ниже основания печатной платы.
ИНСТРУКЦИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
СБОРКЕ
СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
Для начала внимательно следует ознакомиться с принципиальной схемой, впрочем это следует делать всегда, перед тем как приступать к сборке. Данный преобразователь напряжения работает по полумостовой схеме. В чем отличие от остальных подробно рассказанно .
Принципиальная схема
упакованна WinRAR старой версии и выполнена на странице
WORD-2000, поэтому с распечаткой данной страницы проблем возникнуть
не должно. Здесь же мы рассмотрим ее фрагментами, поскольку
хочется сохранить высокую читаемость схемы, а целиком на эеран
монитора она умещается не совсем корректно. На всякий случай
можно пользоватся
этим чертежом для представления картины в целом, но лучше
распечатать…
На рисунке 1 — фильтр и выпрямитель сетевого
напряжения. Фильтр предназначен прежде всего для исключения
проникновения импульсных помех от преобразователя в сеть.
Выполнен на L-C основе. В качестве индуктивности используется
ферритовый сердечник любой формы (стержневые лучше не нужно
— большой фон от них) с намотанной одинарной обмоткой. Габариты
сердечника зависят от мощности источника питания, поскольку
чем мощнее источник, тем больше помех он будет создавать и
тем лучше нужен фильтр.
Рисунок 1.
Примерные габариты сердечников в зависимости от мощности источника питания сведены в таблицу 1. Обмотка мотается до заполения сердечника, диаметр(ы) провода следует выбирать из расчета 4-5 А/мм кв.
| Таблица 1 | ||||
МОЩНОСТЬ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ | КОЛЬЦЕВОЙ СЕРДЕЧНИК | Ш-ОБРАЗНЫЙ СЕРДЕЧНИК | ||
Диаметр от 22 до 30 при толщине 6-8 мм | Ширина от 24 до 30 при толщине 6-8 мм | |||
Диаметр от 32 до 40 при толщине 8-10 мм | Ширина от 30 до 40 при толщине 8-10 мм | |||
Диаметр от 40 до 45 при толщине 8-10 мм | Ширина от 40 до 45 при толщине 8-10 мм | |||
Диаметр от 40 до 45 при толщине 10-12 мм | Ширина от 40 до 45 при толщине 10-12 мм | |||
Диаметр от 40 до 45 при толщине 12-16 мм | Ширина от 40 до 45 при толщине 12-16 мм | |||
Диаметр от 40 до 45 при толщине 16-20 мм | Ширина от 40 до 45 при толщине 16-20 мм | |||
Здесь следует немного пояснить
почему диаметр
(ы
)
и что такое 4-5 А/мм кв
.
Данная категория источников питания относится
в высокочастотной. Теперь вспомним курс физики, а именно то
место, в котором говорится, что на высоких частотах ток течет
не по всему сечению проводника, а по его поверхности. И чем
выше частота, тем большая часть сечения проводника остается
не задействованной. По этой причине в импульсных высокочастотных
устройствах обмотки выполняют с помощью жгутов, т.е. берется
несколько более тонкив проводников и складывается вместе.
Затем получившийся жгут немного скручивают вдоль оси, чтобы
отдельные проводники не торчали в разные стороны во время
намотки и этим жгутом наматывают обмотки.
4-5 А/мм кв означает, что напряженность
в проводнике может достигать от четырех до пяти Ампер на квадрантный
миллиметр. Этот параметр отвечает за нагрев проводника за
счет пандения в нем напряжения, ведь проводник имеет, хоть
и не большое, но все же сопротивление. В импульсной технике
моточные изделия (дроссели, трансформаторы) имеют сравнительно
не большие габариты, следовательно охлаждаться они будут хорошо,
поэтому напряженность можно использовать именно 4-5 А/мм кв.
А вот для традиционных трансформаторов, выполненных на железе,
этот параметр не должен превышать 2,5-3 А/мм кв. Сколько проводов
и какого сечения поможет расчитать табличка диаметров. Кроме
этого табличка подскажет какую мощность можно получить при
использовании того или иного количества проводов имеющегося
в наличии провода, если использовать его в качестве первичной
обмотки силового трансформатора. Открыть
табличку .
Емкость конденсатора С4 должна быть не
ниже 0,1 мкФ, если он используется вообще. Напряжение 400-630
В. Формулировка если он используется вообще используется не напрасно — основным фильтром является дроссель
L1, а его индуктивность получилась довольно большой и вероятность
проникновения ВЧ помех сводится практически до нулевых значений.
Диодный мост VD служит для выпрямления
переменного сетевого напряжения. В каечстве диодного моста
используется сборка типа RS (торцевые выводы). Для мощности
в 400 Вт можно использовать RS607, RS807, RS1007 (на 700 В,
6, 8 и 10 А соответственно), поскольку установочные габариты
у этих диодных мостов одинаковые.
Конденсаторы С7, С8, С11 и С12 необходимы
для снижения импульсных помех, создаваемых диодами во время
приближения переменного напряжения к нулю. Емкость данных
конденсаторов от 10 нФ до 47 нФ, напряжение не ниже 630 В.
Однако проведя несколько замеров было выяснено, что L1 хорошо
справляется и с этими помехами, а для исключения влияния по
первичным цепях вполне хватает конденсатора С17. Кроме этого
свою лепту вносят и емкости конденсаторов С26 и С27 — для
первичного напряжения они являются двумя, соединенными последовательно
конденсаторами. Поскольку их номиналы равны, то итоговая емккость
делится на 2 и эта емкость уже не только служит для работы
силового трансформатора, но еще и подавляет импульсные помехи
по первичному питанию. Исходя из этого мы отказались от использования
С7, С8, С11 и С12, ну а если кому то уж очень хочется их установить,
то на плате, со стороны дорожек места вполне достаточно.
Следующий фрагмент схемы — ограничители
тока на R8 и R11 (рисунок 2). Данные резисторы необходимы
для снижения тока зарядки электролитических конденсаторов
С15 и С16. Данная мера необходима, поскольку в момент включения
необходим очень большой ток. Ни предохранитель, ни диодный
мост VD не способны, пусть даже кратковременно выдержать такой
мощный токовый бросок, хотя индуктивность L1 и ограничивает
максимальное значение протекающего тока, в данном случае этого
не достаточно. Поэтому используются токоограничивающие резисторы.
Мощность резисторов в 2 Вт выбрана не столько из за выделяемого
тепла, а по причине довольно широкого резистивного слоя, способного
кратковременно выдержать ток в 5-10 А. Для источников питания
мощностью до 600 Вт можно использовать резисторы мощностью
и 1 Вт, либо использовать один резистор мощностью 2 Вт, необходимо
лишь соблюсти условие — суммарное сопротивление даннйо цепи
не должно быть меньше 150 Ом и не должно быть больше 480 Ом.
При слишком низком сопротивлении увеличивается шанс разрушения
резистивного слоя, при слишком выском — увеличивается время
заряда С15, С16 и напряжение на них не успеет приблизится
к максимальному значению как сработает реле К1 и контактам
этого реле придется коммутировать слишком большой ток. Если
вместо резисторов МЛТ использовать проволочные, то суммарное
сопротивление можно уменьшить до 47…68 Ом.
Емкость конденсаторов С15 и С16 выбирается
так же в зависимости от мощности источника. Вычислить необходиму
емкость можно воспользовавшись не сложной формулой: НА
ОДИН ВАТТ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НЕОБХОДИМ 1 МКФ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ
ФИЛЬТРА ПЕРВИЧНОГО ПИТАНИЯ
. Если есть сомнения в своих
математических способностях можно воспользоваться
табличкой , в которой просто ставите мощность источника
питания, который вы собираетесь изготовить и смотрите сколько
и каких конденсаторов Вам необходимо. Обратите
внимание на то, что плата расчитана на установку сетевых электролитических
конденсаторов диаметром 30 мм
.
Рисунок 3
На рисунке 3 показанны гасящие резисторы основная цель которых сформировать стартовое напряжение. Мощность не ниже 2 Вт, на плату устанавливаются парами, друг над дружкой. Сопротивление от 43 кОм до 75 кОм. ОЧЕНЬ желательно, чтобы ВСЕ резисторы были одного номилала — в этом случае тепло распределяется равномерно. Для небольших мощностей используется маленькое реле с небольшим потреблением, поэтому можно обойтись 2 или тремя гасящими резисторами. На плате устанавливаются друг над дружкой.
Рисунок 4
Рисунок 4 — стабилизатор питания модуля управления — в любом корпусе интергарльный стабилизатор на +15В. Необходим радиатор. Размер… Обычно хватает радиатора от предпоследнего каскада отечественных усилителей. Можно попросить что-то в телемастерских — на телевезионных платах обычно 2-3 подходящих радиатора находятся. Второй как раз используется для охлаждения транзистора VT4, управляющего оборотами вентилятора (рисунок 5 и 6). Конденсаторы С1 и С3 можно использовать и 470 мкФ на 50 В, но такая замена подходит лишь для источников питания, использующих определенный тип реле, у которых сопротивление катушки довольно большое. На более мощных источниках используется более мощное реле и уменьшение емкости С1 и С3 крайне не желательно.
Рисунок 5
Рисунок 6
Транзистор VT4 — IRF640.
Можно заменить на IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620,
IRF630, IRF720, IRF730, IRF740 и т.д.. Главное — он должен
быть к орпусе ТО-220, иметь максимальное напряжение не ниже
40 В и максимальный ток не менее 1 А.
Транзистор VT1 — практически любой прямой
транзистор с максимальным током более 1 А, желательно с маленьким
напряжение насыщения. Одинаково хорошо становятся транзисторы
в корпусах ТО-126 и ТО-220, поэтому можно подобрать уйму замен.
Если прикрутить небольщой радиатор то вполне подойдет даже
КТ816 (рисунок 7).
Рисунок 7
Реле К1 — TRA2 D-12VDC-S-Z или TRA3 L-12VDC-S-2Z . По сути — самое обыкновенное
реле с обмоткой на 12 V и контактной группой способной коммутировать
5 А и более. Можно использовать реле, используемые в некоторых
телевизрах для включения петли размагничивания, только учтите
— контактная группа в подобных реле имеет другую цоколевку
и даже если она становится на плату без проблем следует проверить
какие выводы замыкаются при подаче напряжения на катушку.
Отличаются TRA2 от TRA3 тем, что TRA2 имеют одну контактную
группу, способную коммутировать ток до 16 А, а TRA3 имеет
2 контактные группы по 5А.
Кстати сказать — печатная плата предлагается
в двух вариантах, а именно с использованием реле и без такового.
В варианте без реле не используется система мягкого старта
первичного напряжения, поэтому данный вариант пригоден для
источника питания мощностью не более 400 Вт, поскольку без
токоограничения включать на «прямую» емкость более
470 мкФ крайне не рекомендуется. Кроме того — в качестве диодного
моста VD ОБЯЗАТЕЛЬНО
должен использоваться
мост с максимальным током 10 А, т.е. RS1007. Ну а роль реле
в варианте без софт-старта выполняет светодиод. Фунция дежурного
режима сохранена.
Кнопки SA2 и SA3 (подразумевается, что
SA1 — сетевой выключатель) — кнопки любого типа без фиксации,
для которых можно изготовить отдельную печатную плату, а можно
закрупить и другим удбным способом. Необходимо помнить, что
контакты кнопок гальванически связанны с
сетью 220 В
, поэтому необходимо
исключить вероятность их касания в процессе эксплуатации источника
питания
.
Аналогов контроллера TL494 довольно много,
можно использовать любой, только учтите — у разных производителей
возможны некоторые различия параметров. Например при замене
одного производителя на другого может измениться частота преобразования,
но не сильно, а вот выходное напряжение может измениться вплоть
до 15%.
IR2110 в принципе не дефецитный драйвер,
да и аналогов у нее не так много — IR2113, но IR2113 имеет
большее количество вариантов корпуса, поэтому будьте внимательны
— необходим корпус DIP-14.
При монтаже платы вместо микросхем лучше
использовать разъемы для микросхем (панельки), идеально —
цанговые, но можно и обычные. Данная мера позволит избежать
некоторых недоразумений, поскольку брака среди и TL494 (нет
выходных импульсов, хотя тактовый генератор работает), и среди
IR2110 (нет управляющих импульсов на верхний транзистор) довольно
много, так что условия гарантии следует согласовать с продавцом
микросхем.
Рисунок 8
На рисунке 8 показана силовая
часть. Диоды VD4…VD5 лучше использовать быстрые, например
SF16, но при отсутствии таковых HER108 тоже вполне подойдут.
С20 и С21 — суммарная емкость не менее 1 мкФ, поэтому можно
использовать 2 конденсатора по 0,47 мкФ. Напряжение не менее
50 В, идеально — пленочный конденсатра на 1 мкФ 63 В (в случае
пробоя силовых транзисторов пленочный остается целым, а многослойная
керамика погибает). Для источников питания мощностью до 600
Вт сопротивление резисторов R24 и R25 может быть от 22 до
47 Ом, поскольку емкости затворов силовых транзисторов не
очень велики.
Силовые транзисторы могут быть любыми
из приведенных в таблице 2 (корпус ТО-220 или ТО-220Р).
| Таблица 2 | ||||||
Наименование | Емкость затвора, | Макс напряжение, | Макс ток, | Тепловая мощн, | Сопротивление, | |
| | ||||||
| Если тепловая
мощность не превышает 40 Вт значит корпус транзистора
полностью пластмассовый и требуется теплоотвод большей
площади, чтобы не доводить температуру кристалла до критического
значения. Напряжение затвора для всех не более ±20 В | ||||||
Тиристоры VS1 и VS в принципе
марка значения не имеет, главное — максимальный ток должен
составлять не менее 0,5 А и корпус должен быть ТО-92. Мы используем
либо MCR100-8, либо MCR22-8.
Диоды для слаботочного питания (рисунок
9) желательно выбирать с маленьким временем восстановления.
Вполне подойдут диоды серии HER, например HER108, но можно
использоваь и другие, например SF16, MUR120, UF4007. Резисторы
R33 и R34 на 0,5 Вт, сопротивление от 15 до 47 Ом, причем
R33=R34. Служебная обмотка, работающая на VD9-VD10 должна
быть рассчитана на 20 В стабилизированного напряжения. В таблице
расчета обмоток она отмечена красным.
Рисунок 9
Силовые выпрямительные диоды могут использоваться как в корпусе ТО-220, так и в корпусе ТО-247. В обоих вариантах печатной платы подразумевается, что диоды будут установлены друг над дружкой и с платой соединяться проводниками (рисунок 10). Разумеется, что при установке диодов следует использовать термопасту и изолирующие прокладки (слюду).
Рисунок 10
В качестве выпрямительных диодов желательно использовать диоды с маленьким временем восстановления, поскольку от этого зависит нагрев диодов на холостом ходу (сказывается внутренняю емкость диодов и они просто греются сами по себе, даже без нагрузки). Список вариантов сведен в таблицу 3
| Таблица 3 | |||
Наименование | Максимальное напряжение, | Максимальный ток, | Время восстановления, |
Трансформатор тока выполняет две роли — используется именно как трансформатор тока и как индуктивность, включенная последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, что позволяет несколько снизить скорость появляения тока в первичной обмотке, что ведет к уменьшению выбросов самоиндукции (рисунок 11).
Рисунок 11
Строгих формул для расчета
данного трансформатора нет, но вот соблюсти некоторые ограничения
настоятельно рекомендуется:
| ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 200 ДО 500 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 12…18
ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 400 ДО 800 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 18…26 ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 800 ДО 1800 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 22…32 ММ ДЛЯ МОЩНОСТЕЙ ОТ 1500 ДО 3000 ВТ — КОЛЬЦО ДИАМЕТРОМ 32…48 ММ | КОЛЬЦА ФЕРРИТОВЫЕ, ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 2000, ТОЛЩИНОЙ 6…12 ММ |
КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ:
3 ВИТКА ДЛЯ ПЛОХИХ УСЛОВИЙ ОХЛАЖДЕНИЯ
И 5 ВИТКОВ ЕСЛИ ВЕНТИЛЯТОР ОБДУВАЕТ НЕПОСРЕДСТВЕННО ПЛАТУ
КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ:
12…14 ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ИЗ 3-Х ВИТКОВ И
20…22 ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ИЗ 5-ТИ ВИТКОВ
ГОРАЗДО УДОБНЕЙ ТРАНСФОРМАТОР НАМОТАТЬ
СЕКЦИОННО — ПЕРВИЧНАЯ ОБМОТКА НЕ ПЕРЕХЛЕСТЫВАЕТСЯ СО ВТОРИЧНОЙ.
В ЭТОМ СЛУЧАЕ ОТМОТАТЬ-ДОМОТАТЬ ВИТОК К ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКЕ
НЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ТРУДА. В ФИНАЛЕ ПРИ НАГРУЗКЕ В 60% ОТ МАКСИМАЛЬНОЙ
НА ВЕРХНЕМ ВЫВОДЕ R27 ДОЛЖНО БЫТЬ ПОРЯДКА 12…15 В
Первичная обмотка трансформатора мотается
тем же, что и первичная обмотка силового трансформатора TV2,
вторичная двойным проводом диаметром 0,15…0,3 мм.
Для изготовления силового трансформатора импульсного блока птания следует воспользоваться программой для расчета импульсных трансформаторов . Конструктив сердечника принципиального значения не имеет — может быть и тороидальным и Ш-образным. Печатные платы позволяют без проблемно использовать и тот и другой. Если габаритной мощности Ш-образного средечника не хватает его можно так же сложить в пакет, как кольца (рисунок 12).
Рисунок 12
Ш-образными ферритами можно
разжиться в телемастерских — не чато, но трансформаторы питания
в телевизорах выходят из строя. Легче всего найти блоки питания
от отечественных телевизоров 3…5-го. Не стоит забывать,
что в случае, если требуется трансформатор из двух-трех средечников,
то ВСЕ средечники должны быть одной марки, т.е. для разборки
необходимо использовать трансформаторы одного типа.
Если силовой трансформатор будет изготовлен
из колец 2000, то можно воспользоваться таблицей 4.
РЕАЛИЗАЦИЯ | РЕАЛЬНЫЙ | ПАРАМЕТР | ЧАСТОТА ПРЕОБРАЗОРВАНИЯ | ||||||
МОЖНО БОЛЬШЕ | ОПТИМАЛЬНО | СИЛЬНЫЙ НАГРЕВ | |||||||
1 КОЛЬЦО | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
2 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
1 КОЛЬЦО | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
2 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | ||||||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | |||||||||
3 КОЛЬЦА | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | | | | |||||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | | | | ||||||
4 КОЛЬЦ А | ГАБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ | | | | | | |||
| ВИТКОВ НА ПЕРВ ОБМОТКУ | | | | | | ||||
| КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ РАСЧИТЫВАЕТСЯ ЧЕРЕЗ ПРОПОРЦИЮ, УЧИТЫВАЯ ТО, ЧТО НАПРЯЖЕНИЕ НА ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКЕ РАВНО 155 В ИЛИ ПРИ ПОМОЩИ ТАБЛИЦЫ (ИЗМЕНЯТЬ ТОЛЬКО ЖЕЛТЫЕ ЯЧЕЙКИ ) | |||||||||
Обратите внимание, что
стабилизация напряжения осуществляется при помощи ШИМ, следовательно
выходное расчетное напряжение вторичных обмоток должно быть
минимум на 30 % больше, чем вам необходимо. Оптимальные параметры
получаются, когда расчетной напряжение составляет на 50…60%
больше, чем необходимо стабилизировать. Например Вам необходим
источник с выходным напряжением 50 В, следовательно вторичная
обмотка силового трансформатора должна расчитываться на выходное
напряжение 75…80 В. В таблице
расчетов вторичной обмотки этот коэфициент учтен.
Зависимость частоты преобразования от
номиналов С5 и R5 показана на графике:
Использовать довольно большое сопротивление R5 не рекомендуется — слишком большое магнитное поле находится совсем не далеко и возможны наводки. Поэтому остановимся на «среднем» номинале R5 в 10 кОм. При таком сопротивлении частотозадающего резистора получаются следующие частоты преобразования:
Параметры получены у данного производителя | Частота преобразования | ||
(!)
Тут
следует сказать несколько слов о намотке трансформатора. Довольно
часто приходят возмущения, мол при самостоятельном изготовлении
источник либо не отдает необходиму мощность, либо силовые
транзисторы сильно греются даже без нагрузки.
Откровенно говоря с такой проблемой мы
тоже сталкнулись используя кольца 2000, но нам было проще
— наличие измерительной аппартуры позволило выяснить в чем
причина таких казусов, а она оказалась довольно ожидаемой
— магнитная проницаемость феррита не соответсвует маркировки.
Другими словами на «слабеньких» трансформаторах
пришлось отматывать первичную обмотку, на «греющихся
силовых транзисторах» наоборот — доматывать.
Немного позже мы отказалиьс от использования
колец, однако тот феррит который мы используем вообще был
не макрирован, поэтому пошли на радикальные меры. К собранной
и отлаженной плате подключается трансформатор с расчетным
количеством витков первичной обмотки и изменяется частота
преобразования установленным на плату подстроечным резистором
(вместо R5 устанавливается подстроечник на 22 кОм). В момент
включения частоат преобразования устанавливается в пределах
110 кГц и начинает снижаться вращением движка подстроечного
резистора. Таким образом выясняется частота при которой сердечник
начинает входить в насыщение, т.е. когда силовые транзисторы
начинают греться без нагрузки. Если частота снижается ниже
60 кГц, то первичная обмотка отматывается, если же температура
начинает повышаться на 80 кГц, то первичная обмотка доматывается.
Таким образом выясняется количество витков именно для этого
сердечника и тоько после этого наматывается вторичная обмотка
с использованием предлагаемой выше таблички и на упаковках
проставляется количество витков первички для того или иного
средечника..
Если качество вашего сердечника вызывает
сомнения, то лучше изготовить плату, проверить ее на работоспособность
и только после этого изготавливать силовой трансформатор используя
описанную выше методику..
Дроссель групповой стабилизации. Кое где даже мелькало суждение, что он ну никак не может работать, поскольку через него протекает постоянное напряжение. С одной стороны подобные суждения верны — напряжение действительно одной полярности, значит может быть опознанно как постоянное. Однако автор подобного суждения не учел тот факт, что напряжение хоть и постонное, но оно пульсирующее и во время работы в данном узле происходит далеко не один процесс (протекание тока), а множество, поскольку дроссель содержит не одну обмотку, а минимум две (если выходное напряжение нужно двуполярное) или 4 обмотки, если необходимо два двуполярных напряжения (рисунок 13).
Изготовить дроссель можно и на кольце и на Ш-образхном феррите. Габариты конечно же зависят от мощности. Для мощностей до 400-500 Вт хватает средечника от сетевого фильтра питания телевизоров с 54-х см диагональю и выше (рисунок 14). Конструктив сердечника не принципиален
Рисунок 14
Мотается так же как и силовой
трансформатор — из нескольких тонких проводников, свитых в
жгут или склеенных в ленту из расчета 4-5 А/мм кв. Теоритически
— чем больше витков — тем лучше, поэтому обмотка укладывается
до заполнения окна, причем сразу в 2 (если нужен двуполярный
источник) или в 4 провода (если нужен источник с двумя двуполярными
напряжениями.
После сглаживающих конденсаторов стоят
выходные дроссели. Особых требований к ним не предъявляется,
габариты… Платы расчитаны на установку сердечников от фильтров
сетевого питания телевизоров. Наматывают до заполнения окна,
сечение из расчета 4-5 А/мм кв (рисунок 15).
Рисунок 15
Выше упоминалась лента в качетсве обмотки.
Здесь следует остановится несколько подробней.
Что лучше? Жгут или лента? И у
того и у другого способа есть свои преимущества и недостатки.
Изготовление жгута наиболее простой способ — растянул необходимое
количество проводов, а затем скрутил их в жгут при помощи
дрели. Однако такой способ увеличивает суммарную длину проводников
за счет внутреннего кручения, а так же не позволяет добиться
идентичности магнитного поля во все проводниках жгута, а это,
пусть и не большие, но все же потери на тепло.
Изготовление ленты более трудоемко и
немного дороже обходится, поскольку необходимое количество
проводников растягивается и затем, при помощи полиуританового
клея (ТОП-ТОП, СПЕЦИАЛИСТ, МОМЕНТ-КРИСТАЛЛ) склеивается в
ленту. Клей наносят на провод небольшими порциями — по 15…20
см длинны проводника и затем зажав жгут между пальцами как
бы втирают его следя за тем, чтобы провода уложились в ленту,
на подобии ленточных жгутов, используемых для соединения дисковых
носителей с материнской платой IBM компьютеров. После того
как клей прихватился наносится новая порция на 15…20 см длины
проводов и снова разглаживается пальцами до получения ленты.
И так по всей длине проводника (рисунок 16).
Рисунок 16
После полного высыхания
клея производят намотку ленты на сердечник, причем первой
наматывается обмотка с большим количеством витков (как правило
и меньшим сечением), а сверху уже более сильноточные обмотки.
После намотки первого слоя необходимо ленту «уложить»
внутри кольца воспользовавшись выструганным из дерева конусообразным
колышком. Максимальный диаметр колышка равен внутреннему диаметру
используемого кольца, а минимальный — 8…10 мм. Длина конуса
должна быть не меньше 20 см и измение диаметра должно быть
равномерным. После намотки первого слоя кольцо просто одевают
на колышек и с усилием надавливают таким образом, чтобы кольцо
довольно сильно заклинило на колышке. Затем кольцо снимают,
переворачивают и снова одевают на колышек с тем же усилием.
Колышек должен быть достаточно мягким, чтоб не повредить изоляцию
обмоточного провода, поэтому твердые породы дерева для этих
целей не подойдут. Таким образом проводники укладывают строго
по форме внутреннего диаметра сердечника. После намотки следующего
слоя провод снова «укладывают» при помощи колышка
и так делают после намотки каждого следующего слоя.
После намотки всех обмоток (не забывая
использовать межобмоточную изоляцию) трансформатор желательно
прогреть до 80…90°С в течении 30-40 мин (можно воспользоваться
духовкой газовой или электрической печки на кухне, но не следует
перегревать). При этой температуре полиуритановый клей делается
эластичным и снова приобретает клеящие свойства склеивая между
собой уже не только проводники расположенные параллельно самой
ленте, но и находящиеся сверху, т.е. происходит склеивание
слоев обмоток между собой, что добавляет механической жесткости
обмоткам и исключает какие либо звуковые эффекты, появление
которых иногда случается при плохой стяжке проводников силового
трансформатора (рисунок 17).
Рисунок 17
Плюсами такой намотки является
получения идентичного магнитного поля во все проводах ленточного
жгута, поскольку геометрически они располагаются одинаково
по отношению к магнитному полю. Такой ленточный проводник
гораздо легче равномерно распределять по всему периметру сердечника,
что очень актуально даже для типовых трансформаторов, а для
импульсных является ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ условием. Используя ленту
можно добиться довольно плотной намотки, причем увеличив доступ
охлаждающего воздуха к виткам, расположенным непосредственно
внутри обмотки. Для этого достаточно количество необходимых
проводов разделить на два и сделать две одинаковых ленты,
которые будут наматываться друг на друга. Таким образом увеличится
толщина намотки, но появится большое расстояние между витками
ленты, обеспечивая доступ воздуха внутрь трансформатора.
В качестве межслойной изоляции лучше
всего использовать фторопластовую пленку — очень эластична,
что компенсирует напряженность одного края, возникающего при
намотке на кольцо, имеет довольно большое пробивное напряжение,
не чувствительна к температурам до 200°С и очень тонкая, т.е.
не будет занимать много места в окне сердечника. Но она не
всегда имеется под рукой. Использовать виниловую изоленту
можно, но она чувствительна к температурам выше 80°С. Изолента
на основе материи к температурам устойчива, но имеет маленькое
пробивное напряжение, поэтому при ее использовании необходимо
наматывать минимум 2 слоя.
Каким бы проводником и в какой бы последовательности
Вы не наматывали дроссели и силовой трансформатор следует
помнить о длине выводов
Если Дроссели и силовой трансформатор
изготавливаются с использованием ферритовых колец, то не надо
забывать, что перед намоткой края ферритового кольца следует
скруглить, поскольку они достаточно остры, а феррит материал
довольно прочный и может повредить изоляцию на обмоточном
проводе. После обработки феррит обматывается фторопластовой
лентой или матерчатой изолентой и наматывается первая обмотка.
Для полной идентичности одинаковых обмоток
обмотки мотаются сразу в два провода (подразумевается сразу
в два жгута) которые после намотки прозваниваются и начало
одной обмотки соединяется с концом другой.
После намотки трансформатора
необходимо удалить лаковую изоляцию на проводах. Это самый
не приятный момент, поскольку ОЧЕНЬ трудоемкий.
Прежде всего необходимо зафиксировать вывода на самом трансформаторе
и исключить вытягивание отдельных проводов их жгута при механических
воздействиях. Если жгут ленточный, т.е. клееный и после намотки
прогретый, то достаточно намотать на отводы несколько витков
тем же обмоточным проводом непосредственно возле тела трансформатора.
Если же используется витой жгут, то его необходимо дополнительно
свить у снования вывода и так же зафиксировать, намотав несколько
витков провода. Далее вывода либо обжигаются при помощи газовой
горелки сразу все, либо зачищаются по одному при помощи канцелярского
резака. Если лак отжигался, то после остывания провода защищаются
наждачной бумагой и свиваются.
После удаления лака, зачистки и свивки
вывода необходимо защитить от окисления, т.е. покрыть канифольным
флюсом. Затем трансформатор устанавливают на плату, все вывода,
кроме вывода первичной обмотки подключаемого к силовым транзисторам,
вставляются в соответствующие отверстия, на всякий случай
следует «прозвонить» обмотки. Особое внимание следует
обратить на фазировку обмоток, т.е. на соответствие начала
обмотки с принципиальной схемой. После того как вывода трансформатора
вставлены в отверстия следует их укоротить так, чтобы от конца
вывода до печатной платы было 3…4 мм. Затем свитый вывод «раскручивается»
и в место пайки помещается АКТИВНЫЙ флюс, т.е. это либо гашенная
соляная кислота, на кончик спички берется капелька и переносится
в место пайки. Либо в глицерин добавляется ацетил-салициловая
кислота кристаллическая (аспирин) до получения кашеобразной
консистенции (и то и другое можно приобрести в аптеке, в рецептурном
отделе). После этого вывод припаивается к печатной плате,
тщательно прогревая и добиваясь равномерного расположения
припоя вокруг ВСЕХ проводников отвода. Затем вывод укорачивается
по высоте пайки и плата тщательно моется либо спиртом (90%
минимум), либо очищенным бензином, либо смесью бензина с растворителем
647 (1:1).
ПЕРВОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
Включение, проверка работоспособности
производится в несколько этапов позволяющих избежать неприятностей,
которые однозначно возникнут при ошибке в монтаже.
1
. Для
проверки данной конструкции потребуется отдельный источник
питания с двуполярных напряжением ±15…20 В и мощность 15…20
Вт. Первое включение производят подключив МИНУСОВОЙ ВЫВОД
дополнительного источника питания к минусовой первичной шине
питания преобразователя, а ОБЩИЙ подключают в плюсовому выводу
конденсатора С1 (рисунок 18). Таким образом симмулируется
питани модуля управления и он проверяется на работоспосбность
без силовой части. Тут желательно использовать осцилограф
и частотомер, но если их нет, то можно обойтись и мультиметром,
желательно стрелочны (цифровые не адекватно реагируют на пульсирующие
напряжения).
Рисунок 18
На выводах 9 и 10 контроллера
TL494 стрелочный прибор, включенный на измерение постоянного
напряжения должен показать почти половину напряжения питания,
что говорит о том, что на микросхеме имеются прямоугольные
импульсы
Так же должно сработать реле К1
2
. Если
модуль работает нормально, то следует проверить силовую часть,
но опять же не от высокого напряжения, а используя доп источник
питания (рисунок 19).
Рисунок 19
При такой последовательности
проверки что либо сжечь весьма затруднительно даже при серьезных
ошибках монтажа (замыкание между дорожками платы, не пропайка
элементов) поскольку мощности дополнительного блока не хватит.
После включения проверяется наличие выходных напряжения преобразователя
— конечно же оно будет значительно ниже расчетного (при использовании
доп источника ±15В выходные напряжения будут занижены примерно
в 10 раз, поскольку первичное питание составляет не 310 В
а 30 В), тем не менее наличие выходных напряжений говорит
о том, что в силовой части нет ошибок и можно переходить к
терьей части проврки.
3
. Первое
включение от сети необходимо производить с токоограничением
в качестве которого может выступить обычная лампа накаливания
на 40-60 Вт, которую подключают вместо предохранителя. Радиаторы
уже должны быть установлены. Таким образом в случае чрезмерного
потребления по какой либо причине лампа загорится, а вероятность
выхода из строя сведется к минимуму. Если же все нормально,
то производят регулировку выходного напряжения резисторовм
R26 и проверяют нагрузочную способность источника подключив
к выходу такую же лампу накаливания. Включенная вместо предохранителя
лампа должна загоряется (яркость зависит от выходного напряжения,
т.е. от того какую мощность источник будет отдавать. Выходное
напряжение регулируется резистором R26, однако может потебоваться
подбор R36.
4
. Проверка
работоспособности производится с установленным на место предохранителем.
В качестве нагрузки можно использовать нихромовую спираль
для электропечек мощность 2-3 кВт. Два отрезка провода подпаивают
к выходу источника питания, для начала к плечу, с котрого
производится контроль выходного напряжения. Один провод прикручивается
к концу спирали, на второй устанавливается «крокодил».
Теперь, переустанавливая «крокодил» по длине спирали,
можно оперативно менять сопротивление нагрузки (рисунок 20).
Рисунок 20
Будет не лишним на спирали
сделать «растяжки» в местах с определенным сопротивлением,
например каждые 5 Ом. Подключаясь к «растяжкам»
Уже заранее будет известно какая нагрузка и какая выходная
мощность на данный момент. Ну а мощность можно вычислить по
закону Ома (используется в табличке).
Все это необходимо для регулировки порога
срабатывания защиты от перегрузки, которая должна устойчиво
срабатывать при превышении реальной мощности на 10-15% расчетную.
Так же проверяется как устойчиво источник питания держит нагрузку.
Если источник питания не отдает расчетную
мощность значит какая то ошибка закралась при изготовлении
трансформатора — смотрим выше как расчитать витки под реальный
сердечник.
Осталось внимательно изучить как изготовить
печатную плату, а это И можно приступать к сборке.8
Как отремонтировать и доработать импульсный блок питания китайского производства на 12 вольт
Хочу начать с того, что ко мне в руки попали несколько сгоревших и кем-то уже «поремонтированных» блоков питания 220/12 В. Все блоки были однотипными – HF55W-S-12, поэтому, забив в поисковике название, я надеялся найти схему. Но кроме фотографий внешнего вида, параметров и цен на них, ничего не нашел. Поэтому пришлось схему рисовать самому с платы. Схема рисовалась не для изучения принципа работы БП, а исключительно в ремонтных целях. Поэтому сетевой выпрямитель не нарисован, так-же я не распиливал импульсный трансформатор и не знаю в каком месте сделан отвод (начало-конец) на 2 обмотке трансформатора. Так же не надо считать опечаткой С14 -62 Ома, – на плате маркировка и разметка под электролитический конденсатор (+ показан на схеме), но везде на его месте стояли резисторы номиналом 62 Ома.
При ремонте подобных устройств их нужно подключать через лампочку (лампа накаливания 100-200 Вт, последовательно с нагрузкой), что-бы в случае КЗ в нагрузке, не вышел из строя выходной транзистор и не погорели дорожки на плате. Да и вашим домочадцам спокойнее, если вдруг внезапно не погаснет свет в квартире.
Основной неисправностью является пробой Q1 (FJP5027 – 3 А,800 В, 15 мГц) и как следствие – обрыв резисторов R9, R8 и выход из строя Q2 (2SC2655 50 В\2 А 100 мГц). На схеме они выделены цветом. Q1 можно заменить любым подходящим по току и напряжению транзистором. Я ставил BUT11, BU508. Если мощность нагрузки не будет превышать 20 Вт можно ставить даже J1003, которые можно найти на плате от перегоревшей энергосберегающей лампы. В одном блоке совсем отсутствовал VD-01 (диод шоттки STPR1020CT -140 В\2х10 А) я поставил вместо него MBR2545CT (45 В\30 А), что характерно, он вообще не греется на нагрузке 1,8 А (использовалась лампа автомобильная 21 Вт\12 В). А родной диод за минуту работы (без радиатора) разогревается так, что рукой невозможно дотронуться. Проверил потребляемый устройством (с лампой 21 Вт) ток с родным диодом и с MBR2545CT – ток (потребляемый из сети, у меня напряжение 230 В) понизился с 0,115 А до 0,11 А. Мощность снизилась на 1,15 Вт, я считаю, что именно столько рассеивалось на родном диоде.
Заменить Q2 было нечем, под рукой нашелся транзистор С945. Пришлось “умощнить” его схемой с транзистором КТ837 (рис 2) . Ток остался под контролем и при сравнении тока с родной схемой на 2SC2655, получилось ещё снижение потребляемой мощности c той же нагрузкой
на 1 Вт.
В результате, при нагрузке 21 Вт и при работе в течении 5 мин, выходной транзистор и выпрямительный диод (без радиатора) нагреваются градусов до 40 (чуть тёплые). В первоначальном варианте, через минуту работы без радиатора, до них нельзя было дотронуться. Следующим шагом к повышению надёжности блоков сделанных по этой схеме – это замена электролитического конденсатора С12 (склонного к высыханию электролита со временем) на обычный неполярный -неэлектролитический. Таким же номиналом 0,47 мкФ и напряжением не ниже 50 В.
С такими характеристиками БП, теперь можно смело подключать светодиодные ленты, не боясь что КПД блока питания ухудшит эффект экономичности светодиодного освещения.
Выпрямитель 12 вольт 12 ампер
Делаем простой выпрямитель тока на 12 вольт, для заряда аккумуляторов авто. Всё началось с того, что привезли мне на роботу нерабочий блок питания на 22В и 110В. Решил из него сделать зарядное устройство для своей машины для аккумулятора. Аккумулятор естественно на 12В. Сначала разобрал блок питания и посмотрел что там есть внутри. Как оказалось, кроме трансформатора ничего и не было. Не работал БП из-за того, что один провод на подачу электроэнергии просто каким-то образом отвалился. Все же прибор советских времен и со временем поизносился. Корпус и все провода решил выкинуть и смастерить все заново.
Достал из прибора трансформатор. Там было две вторичные обмотки. Одна была на 22В, вторая — 110В. Но этот вольтаж мне не подходил для зарядки аккумулятора.
Разобрал трансформатор, достал все пластины, размотал вторичную обмотку на 22 В. Намотал новым, более толстым, проводом новую обмотку на 12В. Она содержала наполовину меньше витков чем прежняя, но так как сечение провода увеличил, заполнило окно полностью. Все аккуратно собрал и проверил. На выходе оказалось 13.4В. Это отлично подходило для АКБ.
Схема выпрямителя тока на 12 вольт
Далее решил не усложнять дело всякими хитроумными зарядными на микросхемах, а собрать простой и надежный выпрямитель на диодах. Взял диоды Д242. Они очень надежные, но немного греются, следует установить на радиаторы.
Спаял по стандартной схеме диодного моста. Подключил — все отлично работало, на выходе теперь было 13.7В. Как и должно быть, немного увеличилось напряжение после выпрямления. Но ничего страшного. Для аккумуляторов ведь надо не строго 12, а примерно 14 вольт для нормального заряда.
Все аккуратно вместил в новый корпус. Сделал выход на выпрямитель. Подключаю и с удовольствием пользуюсь. Сделал еще индикатор наличия электроэнергии — просто подключил к сети 220В обычный светодиод через резистор. Получился простой и надёжный выпрямитель для ЗУ на 12 вольт .
Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.
Блок питания 12в
Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 – ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник .
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания .
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок .
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В – 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ – 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты .
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие .
Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.
Блок питания 12в 30а
Схема блока питания 12в 30А.
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку – типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.
Блок питания 3 – 24в
Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.
Схема блока питания на 1,5 в
Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.
Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в
Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.
Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением
Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.
Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой
Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения .
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.
Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.
Самодельный блок питания на 3.3v
Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.
Трансформаторный блок питания на КТ808
У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.
При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта
Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в
Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы – отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.
В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А ) и понижающий накальный трансформатор Т2 – ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.
Еще по теме
Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.
Трансформаторный блок питания
Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.
Доработка блока питания
Схемы блоков питания
Схемы. Самодельный блок питания на 1,5 вольта, 3 вольта, 5 вольт, 9 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Стабилизатор 7812, 7805
Блок питания 12 Вольт позволит осуществить питание практически любой бытовой техники, включая даже ноутбук. Обратите внимание на то, что на вход ноутбука подается напряжение до 19 Вольт. Но он прекрасно будет работать, если провести запитку от 12. Правда, максимальный ток составляет 10 Ампер. Только до такого значения потребление доходит очень редко, среднее держится на уровне 2-4 Ампер. Единственное, что следует учесть – при замене стандартного источника питания на самодельный использовать встроенную батарею не получится. Но все равно блок питания на 12 вольт идеально подходит даже для такого устройства.
Параметры блока питания
Самые главные параметры любого блока питания – это выходное напряжение и ток. Зависят их значения от одного – от используемого провода во вторичной обмотке трансформатора. О том, как провести выбор его, будет рассказано немного ниже. Для себя вы должны заранее решить, для каких целей планируется использовать блок питания 12 Вольт. Если необходимо запитывать маломощную аппаратуру – навигаторы, светодиоды, и прочее, то вполне достаточно на выходе 2-3 Ампер. И то этого будет много.
Но если вы планируете с его помощью осуществлять более серьезные действия – например, заряжать аккумуляторную батарею автомобиля, то потребуется на выходе 6-8 Ампер. Ток зарядки должен быть в десять раз меньше емкости АКБ – это требование обязательно учитывается. Если же возникает необходимость в подключении приборов, напряжение питания которых существенно отличается от 12 Вольт, то разумнее установить регулировку.
Как выбрать трансформатор
Первый элемент – это преобразователь напряжения. Трансформатор способствует преобразованию переменного напряжения 220 Вольт в такое же по амплитуде, только со значением, намного меньше. По крайней мере, вам нужно меньшее значение. Для мощных блоков питания за основу можно взять трансформатор типа ТС-270. У него высокая мощность, даже имеются 4 обмотки, которые выдают по 6,3 Вольт каждая. Они использовались для питания накала радиоламп. Без особого труда из него можно сделать блок питания 12 Вольт 12 Ампер, который сможет даже АКБ автомобиля заряжать.
Но если вас полностью не устраивают его обмотки, то можно вторичные все убрать, оставить только сетевую. И провести намотку провода. Проблема в том, как посчитать необходимое количество витков. Для этого можно воспользоваться простой схемой вычисления – посчитайте, сколько витков содержит вторичная обмотка, которая выдает 6,3 Вольт. Теперь просто разделите 6,3 на число витков. И вы получите величину напряжения, которое можно снять с одного витка провода. Осталось только высчитать, сколько нужно намотать витков, чтобы на выходе получить 12,5-13 Вольт. Будет даже лучше, если на выходе окажется на 1-2 Вольт напряжение выше требуемого.
Изготовление выпрямителя
Что такое выпрямитель и для чего он нужен? Это устройство на полупроводниковых диодах, которое является преобразователем. С его помощью переменный ток превращается в постоянный. Для анализа работы выпрямительного каскада нагляднее использовать осциллограф. Если на перед диодами вы увидите синусоиду, то после них окажется практически ровная линия. Но мелкие куски от синусоиды все равно останутся. От них избавитесь после.
К выбору диодов стоит отнестись с максимальной серьезностью. Если блок питания на 12 Вольт будет использоваться в качестве зарядчика аккумулятора, то потребуется использовать элементы, у которых величина обратного тока до 10 Ампер. Если же намерены осуществлять питание слаботочных потребителей, то вполне достаточно окажется мостовой сборки. Вот тут стоит остановиться. Предпочтение стоит отдавать схеме выпрямителя, собранного по типу мост – из четырех диодов. Если применить на одном полупроводнике (однополупериодная схема), то КПД блока питания уменьшается практически вдвое.
Блок фильтров
Теперь, когда на выходе имеется постоянное напряжение, то необходимо, чтобы схема блока питания на 12 Вольт была немного усовершенствована. Для этой цели нужно использовать фильтры. Для питания бытовой техники достаточно применить LC-цепочку. О ней стоит рассказать более подробно. К плюсовому выходу выпрямительного каскада подключается индуктивность – дроссель. Ток должен проходить через него, это первая ступень фильтрации. Далее идет вторая – электролитический конденсатор с большой емкостью (несколько тысяч микрофарад).
После дросселя к плюсу подключается электролитический конденсатор. Второй его вывод соединяется с общим проводом (минусом). Суть работы электролитического конденсатора в том, что он позволяет избавиться от всей переменной составляющей тока. Помните, на выходе выпрямителя оставались небольшие кусочки синусоиды? Вот, именно от нее нужно избавиться, иначе блок питания 12 Вольт 12 Ампер будет создавать помеху для устройства, подключаемого к нему. Например, магнитола или радиоприемник будет издавать сильный гул.
Стабилизация напряжения на выходе
Для осуществления стабилизации выходного напряжения можно воспользоваться одним всего полупроводниковым элементом. Это может быть как стабилитрон с напряжением рабочим 12 Вольт, так и более современные и совершенные сборки типа LM317, LM7812. Последние рассчитаны на стабилизацию напряжения на уровне 12 Вольт. Следовательно, даже при условии, что на выходе выпрямительного каскада 15 Вольт, после стабилизации останется всего 12. Все остальное уходит в тепло. А это значит, что крайне важно устанавливать стабилизатор на радиатор.
Регулировка напряжения 0-12 Вольт
Для большей универсальности прибора стоит воспользоваться несложной схемой, которую можно соорудить за несколько минут. Такое можно воплотить при помощи ранее упомянутой сборки LM317. Только отличие от схемы включения в режиме стабилизации будет небольшое. В разрыв провода, который идет на минус, включается переменный резистор 5 кОм. Между выходом сборки и переменным резистором включено сопротивление около 220 Ом. А между входом и выходом стабилизатора защита от обратного напряжения – полупроводниковый диод. Таким образом, блок питания 12 Вольт, своими руками собранный, превращается в многофункциональное устройство. Теперь остается только произвести сборку его и градуировку шкалы. А можно и вовсе на выходе поставить электронный вольтметр, по которому и смотреть текущее значение напряжения.
Powerwerx Настольный источник питания постоянного тока 30 А с разъемами Powerpole
Импульсный источник питания Powerwerx модели SS-30DV предназначен для непрерывной подачи 25 А и импульсного тока 30 А (до 5 минут) при 14,1 В постоянного тока. Нагрузки могут быть подключены либо к задним крепежным стойкам, либо к передним разъемам Powerpole. Любой выход может обеспечивать до 30 ампер индивидуально, а общий выход ограничен 30 ампер.
Характеристики
- Переднее соединение: 2 комплекта соединителей Powerpole
- Заднее соединение: 1/4 дюймовые зажимы, которые также подходят для банановых штекеров, 1/4 дюймовых кольцевых зажимов или компрессионных соединений
- Выключатель питания с подсветкой
Технические характеристики
Электрические характеристики:
- Диапазон входного сигнала: 100–120 В переменного тока или 200–240 В переменного тока, 50/60 Гц (переключаемый) Новинка!
- Выходное напряжение: 14.1 В постоянного тока, фиксированный
- Выходной ток: 25 непрерывных, 30 скачков
- Внутренняя защита: термическая, перегрузка по току
- Внутренний входной предохранитель: 6,3 А при 115 В переменного тока
- Пиковая амплитуда пульсаций Макс. <100mVpp
- Размах шума макс. <100 мВpp
- Диапазон рабочих температур: 0-50 ° C
- Температура хранения: -20-85 ° C
Физические размеры и материалы:
- Вес: 3,0 фунта. (48 унций)
- Габаритные размеры: 6.1 x 5 x 2,5 дюйма (длина 154 мм, ширина 127 мм, высота 63 мм)
- Вентилятор: Тихий внутренний вентилятор охлаждения
- Обработанная передняя панель металлического корпуса
Сертификаты
- Соответствует требованиям FCC CFR Title 47 Part 15 Subpart B: Класс B, CISPR: 2005 ANSI C63.4: 2003
- Соответствует стандарту CE / LVD (Директива по низковольтному оборудованию 2006/95 / EC)
- Соответствует EMC: EN 55022: 206 + A1: 2007, 2010, EN 61000-3 -2: 2006
Конфигурация Powerpole
Разъемы Powerpole, установленные на передней панели, соответствуют стандартной ориентации RACES / ARES.
Выбор входного напряжения
Источник питания настроен на вход 230 В переменного тока при поставке с завода. Для приложений 115 В переменного тока установите утопленный переключатель выбора входа 115/230, расположенный на задней панели источника питания, в правильное положение. Положения указаны на переключателе. Используйте небольшую отвертку, чтобы установить переключатель в нужное положение. Для входа 50 или 60 Гц регулировка не требуется.
Приложения
- Базовые станции наземной мобильной радиосвязи
- Системы связи
- Системы безопасности
- Автомобильные и морские системы
- OEM-приложения
- Испытательное оборудование
- Электронные дисплеи
- 12-вольтные системы освещения
- GPS-приемники
- Компьютеры постоянного тока
Комплект поставки
- Блок питания
- Шнур питания переменного тока, 4 фута.
Инструкции по установке
- Отключите блок питания от розетки.
- Выберите правильное входное напряжение (см. Выбор входного напряжения).
- Подключите положительный (красный) провод кабеля питания к положительной клемме и подключите отрицательный (черный) провод к отрицательной клемме на задней панели источника питания или используйте разъемы Powerpole, установленные на передней панели.
- Вставьте шнур питания в розетку на задней панели радиостанции.
- Подключите блок питания к сетевой розетке.
Включение источника питания
Включите источник питания, переведя выключатель питания в положение «ON».
Отключение источника питания
Перед тем, как выключить источник питания, выключите радиостанцию, как описано в пользовательской документации радиостанции. Затем выключите источник питания, переведя выключатель питания в положение «ВЫКЛ.».
Охлаждение
Источник питания SS-30DV охлаждается конвекцией и принудительным воздушным охлаждением (нормальный воздушный поток вокруг источника питания в сочетании с вентилятором с регулируемой температурой для улучшения охлаждения при более высоких уровнях использования).Вентилятор активируется датчиком, когда температура поднимается выше 70 ° C.
Гарантия
Политика поддержки Powerwerx проста: мы хотим, чтобы вы были счастливы! Если у вас возникла проблема, свяжитесь с нами, и мы сделаем все возможное, чтобы вы начали работать как можно скорее.
На SS-30DV распространяется трехлетняя ограниченная гарантия . Мы отремонтируем или заменим (по нашему усмотрению) ваш SS-30DV, если у вас возникнут какие-либо проблемы в течение трех лет с даты покупки.Мы оставляем за собой право взимать разумную плату за ремонт устройств с повреждениями, нанесенными пользователем. Вы обязаны отправить неисправный блок обратно в Powerwerx. Мы оплатим вам обратную доставку. Мы оставляем за собой право модернизировать ваше оборудование до эквивалентной или лучшей модели.
Топ-7 лучших обзоров источников питания для радиолюбителей 2021
После просмотра фильма о бедствиях и того, как некоторые персонажи обращались за помощью с помощью радиолюбителя, вы полностью заинтересовался радиолюбителями и явно хотел получить свое собственное.Или, может быть, ты уже получил свой.
Это круто. Но ваше радиолюбительское радио по-прежнему так же хорошо, как и вовсе без радиолюбителя, особенно если у вас нет источника питания. Точно так же, как человеческое тело без души безжизненно, радиолюбители почти бесполезны без качественных источников питания.
Теперь дилемма и путаница начинаются здесь. Как точно узнать, какой блок питания качественный? Особенно, когда почти каждый бренд может использовать слово «высокое качество» в своей рекламе.Что ж, перестань уже волноваться.
Ниже вы найдете одни из лучших источников питания для радиолюбителей от надежных производителей. Мы также составили сравнительную таблицу, чтобы помочь вам легко решить, какой блок питания для любительского радио идеально подходит для вашего любительского радио. Продолжай читать.
Самый популярный источник питания для радиолюбителей
Преимущества использования источника питания для радиолюбителей
Независимо от того, какой источник питания вы выберете, его преимущества для радиолюбителя безграничны.Вот некоторые из причин, по которым вы должны инвестировать в блок питания.
Они лучше заменяют батарейки.
Хотя вы можете питать радиолюбитель от батареек, они могут быть более дорогим и менее эффективным вариантом. Причина проста. Вам понадобится зарядное устройство для зарядки аккумулятора каждый раз, когда вы разряжаете электроэнергию.
Кроме того, вам нужно будет поместить аккумулятор в подходящую коробку, которая может предотвратить опасность возгорания и т. Д. Теперь стоимость приобретения аккумулятора, зарядного устройства и подходящей коробки может быть довольно высокой.
Не забудьте упомянуть о радиочастотном шуме, который может возникнуть, если вы используете аккумулятор при подключенном к розетке зарядном устройстве. Использование источника питания избавляет вас от стресса, связанного с использованием аккумулятора.
Вы можете наслаждаться своим радио с нулевым радиочастотным шумом, и вы можете потратить намного меньше, чем если бы вы купили батарею.
Следовательно, источник питания более эффективен и доступен по цене, чем аккумулятор и его дополнительные принадлежности.
Подает на радиостанцию необходимое напряжение.
Несмотря на то, что существуют разные источники энергии, например солнечная энергия, генераторы и т. Д., Эти источники энергии могут не обеспечивать стандартное напряжение питания, необходимое для вашего радиолюбителя.
При стандартном напряжении, установленном на уровне 13,8 В, источник питания действует как посредник между источником питания и радиостанцией и преобразует полученное напряжение питания в стандартную мощность постоянного тока для радиостанции.
Это простой способ преобразовать мощность переменного тока в мощность постоянного тока для радиолюбителя.
Наш топ-10 лучших источников питания для радиолюбителей в 2021 году
Обойдя рынок источников питания для радиолюбителей, изучив характеристики, которыми они обладают, опробовали некоторые из этих источников питания — другие мы просто поговорили с теми, кто их использует, мы были смог выделить некоторые из хороших источников питания радиолюбителей.
Поверьте, это не похоже ни на какие другие обзоры источников питания для радиолюбителей, с которыми вы сталкивались. Теперь пристегнитесь, обратите пристальное внимание и выберите любой из них, который вам подходит.
1. Универсальный компактный настольный источник питания
Теперь вам больше не нужно иметь дело с вашим источником питания, несовместимым с определенными устройствами. Блок питания Universal Compact остался верен своему названию, поскольку он компактен и действительно универсален.
У него нет проблем с совместимостью, так как он отлично работает с широким спектром устройств и компонентов, включая ваш мобильный телефон.
Эта сверхмощность в совместимости достигается благодаря универсальным проводным клеммам винтового типа, которые в ней используются. И угадай что? Клеммные соединители с винтовыми зажимами полностью просты в использовании.
Newsflash: он отличается регулируемым домашним дизайном, который обеспечивает постоянное напряжение 13,8 В постоянного тока и 30 ампер. Не забываем констатировать, что он успешно принимает 115/230 В. Как указывалось ранее, его выходное напряжение составляет 13,8 В постоянного тока.
Пожалуй, наиболее интересной особенностью этого источника питания является то, что он легко и быстро преобразует входную мощность переменного тока в напряжение постоянного тока для использования различными устройствами, с которыми он совместим.
В качестве импульсного регулятора мощности этот источник питания — все, что вам нужно. Вам не нужно соединять его с внешней батареей.
Лучшая часть? Благодаря защите от короткого замыкания вы можете быть уверены, что источник питания и любое подключенное к нему устройство безопасно.
В нем используется встроенная система охлаждающего вентилятора, которая защищает устройство от перегрева.
Основные характеристики:
- Обеспечивает регулируемый источник питания.
- Простая установка электронного модуля
- Питание до 30 А
- Встроенный охлаждающий вентилятор
- Винтовые клеммы
- Переключаемый источник питания переменного тока 115/230 В
2.Универсальный регулируемый импульсный блок питания SUPERNIGHT 360 Вт, драйвер питания
Иногда все, что нам нужно, — это просто многозадачный блок питания, который питает не только наши радиолюбители. Это просто делает жизнь с нашей бытовой техникой проще, чем ожидалось.
Бренд Supernight гордится созданием удивительного источника питания для мобильных радиолюбителей, который удовлетворит все ваши потребности в помещении, но по доступной цене. Неудивительно, что этот блок питания 12V 30amos является универсальным блоком питания.
Он отлично работает с вашим радиолюбителем. И угадай что? В эту новую современную эру 3D-принтеров вы можете управлять своим 3D-принтером от этого блока питания Supernight. Вы также можете использовать его для зарядных устройств LiPo и т. Д.
Хотя это импульсный источник питания, он обеспечивает постоянное и регулируемое питание радиолюбителей и других бытовых приборов. Входное напряжение составляет от 110 до 220 В переменного тока.
При полном диапазоне напряжение питания составляет от 220 до 240 В переменного тока. С другой стороны, на выходе 12 В и 30 ампер.Другими словами, он совместим с радиолюбителями, для работы которых требуется 12 В.
Но есть загвоздка.
Этот импульсный источник питания не имеет компенсации шума. Следовательно, вы можете столкнуться с радиочастотными помехами (RFI). Этот RFI — небольшая цена, которую вы должны заплатить за его компактный размер и вес.
С другой стороны, он использует систему охлаждения. Вентилятор включается только тогда, когда температура достигает 45 ° C, чтобы контролировать температуру.
Основные характеристики:
- Система охлаждающего вентилятора.
- Вход от 110 до 220 В переменного тока.
- Без смещения шума.
- Защита от короткого замыкания и перенапряжения.
- Работает с разнообразной бытовой техникой, включая 3D-принтер и автомобильный сабвуфер, усилитель звука.
3. Универсальный компактный настольный источник питания Pyramid PS9KX
Когда дело доходит до создания лучшего источника питания для радиолюбителей и другой бытовой техники, бренд Pyramid никогда не устает заявлять о себе.
Как и другие их источники питания, они еще создали блок питания, который можно считать лучшим источником питания для радиолюбителей.Очевидно, мы почему-то даем ему такое название.
Во-первых, это линейный регулируемый источник питания, который подходит не только для радиолюбителей, но и для других бытовых приборов, оборудования и компонентов.
Кроме того, он легко преобразует мощность переменного тока из розетки в надежное напряжение 13,8 В постоянного тока для радиолюбителя и другой бытовой техники. Постоянный ток, который он предлагает, составляет 5 ампер, но периодически он предлагает около 7 ампер.
Постоянное напряжение постоянно из-за подключаемого оператора.Это также позволяет быстро преобразовывать мощность переменного тока в постоянный.
Он также имеет клеммный разъем с винтовыми зажимами, который упрощает подключение устройств к источнику питания.
Система охлаждения впечатляет, так как имеет встроенный охлаждающий вентилятор и радиатор шкафа для контроля температуры. Следовательно, при наличии вентилятора и радиатора блок питания практически никогда не будет перегреваться.
Кроме того, имеется функция защиты от короткого замыкания. Это предотвращает возникновение электрических перегрузок и коротких замыканий.
Основные характеристики:
- Предохранитель с автоматическим сбросом.
- Встроенный охлаждающий вентилятор и радиатор для максимального контроля температуры.
- Подключаемый модуль привода для постоянного источника питания постоянного тока и быстрого преобразования переменного тока в постоянный.
4. Аналоговый импульсный источник питания TekPower со смещением шума
Нам нравится все в импульсном источнике питания. За исключением радиочастотных помех, которые возникают в процессе подачи питания ШИМ.
Чтобы вы не отказались от импульсного источника питания, компания Tek Power разработала этот источник питания со смещением шума. Конечно, смещение шума предназначено для уменьшения радиопомех, возникающих при использовании трансивера.
Итак, с чем его можно использовать? Он был разработан для любительских радиоприемников и усилителей. Вам наверняка понравится использовать этот блок питания, если все, что вам нужно, — это радиолюбитель и усилители.
В качестве аналогового профессионального источника питания постоянного тока он имеет входную мощность 110 В переменного тока и 60 Гц.С другой стороны, выходная мощность обеспечивает стандартное напряжение 13,8 В постоянного тока.
Однако он также подает регулируемую выходную мощность от 9 до 15 В постоянного тока. Не забудьте упомянуть, что максимальный ток, который он предлагает, составляет 30 ампер.
Он был разработан специально для коммуникационных целей. Это объясняет идущую с ним функцию компенсации шума.
Что касается системы защиты, она, как и другие источники питания, имеет систему защиты от короткого замыкания. Затем система охлаждения представляет собой охлаждающий вентилятор, который срабатывает только тогда, когда начинает перегреваться.Вентилятор охлаждения совмещен с радиатором.
Но загвоздка в том, что вентилятор охлаждения действительно громкий.
Основные характеристики:
- Защита от короткого замыкания.
- Смещение шума для уменьшения RFI.
- Предназначен для связи.
- Вентилятор охлаждения и радиатор
- Входная мощность 13,8 В постоянного тока и выходная мощность 115 В переменного тока.
5. Импульсный источник питания для аналоговых дисплеев TekPower со смещением шума
Вот еще один импульсный источник питания от Tek Power.Но не волнуйтесь, этот блок питания также имеет функцию компенсации шума и предназначен для коммуникационных целей, как и обзор импульсных мегаваттных блоков питания. Хотя вы можете использовать его с другими устройствами, такими как усилители.
При беглом взгляде на этот источник питания создается впечатление, что он является точной копией аналогового профессионального импульсного источника питания Tekpower. Что ж, мы не виним вас, потому что у них почти одинаковые функции.
Но есть небольшая разница между обоими блоками питания.В то время как аналоговый импульсный источник питания Tekpower имеет регулируемое выходное напряжение в диапазоне от 9 до 15 В постоянного тока, наряду со стандартным 13,8 В постоянного тока, импульсный источник питания аналогового дисплея Tekpower предлагает фиксированный выходной источник питания 13,8 В постоянного тока.
Также оба блока питания различаются по внешнему виду. Еще одно отличие — шум вентилятора. В то время как охлаждающий вентилятор этого блока питания работает тихо и практически не издает шума, аналоговый импульсный блок питания Tekpower имеет действительно громкий вентилятор.
Помимо этих выделенных различий, оба устройства Tekpower обладают схожими характеристиками.
Основные характеристики:
- Фиксированный выход 13,8 В постоянного тока
- Смещение шума устраняет RFI
- Максимальный ток, который он обеспечивает, составляет 30 ампер.
- Входная мощность 110 В переменного тока и 60 Гц.
6. 12-вольтный источник питания Sound Around Pyramid
Одна из причин, по которой мы любим линейные блоки питания, заключается в том, что они естественным образом предотвращают радиочастотные помехи благодаря процессу подачи питания.
Следовательно, смещение шума не требуется.Как и другие блоки питания марки Pyramid, мы не можем перестать кричать об этом линейном блоке питания той же марки, и вот почему.
Во-первых, это силовая система охлаждения. С использованием менее шумного вентилятора охлаждения. Для предотвращения перегрева в нем используется прочный корпус и радиатор на резиновых ножках с противоскользящим покрытием.
Также, помимо защиты от короткого замыкания, предохранитель этого устройства защищен функцией автоматического сброса.
Но, в отличие от других блоков питания пирамидальной формы, он совместим не со всеми устройствами.Вместо этого он был специально разработан для работы с вашим мобильным телефоном, сканерами, радиостанциями CB и радиолюбителями.
Когда дело доходит до радиолюбителей, вам понравится использовать этот линейный блок питания, если вы используете его с радиолюбителями с низким энергопотреблением. Например, любительская радиостанция VHF / UHF мощностью 10 Вт будет отлично работать с этим блоком питания.
Итак, если ваш трансивер имеет мощность более 10 Вт или более, вам следует выбрать другой блок питания.
Обеспечивает постоянный ток 2,5 А и прерывистый 3.0 амп.
Основные характеристики:
- Поставляется с охлаждающим вентилятором.
- Имеет радиатор.
- Обеспечивает надежное преобразование переменного тока в постоянный.
- Защита от короткого замыкания.
7. Pyramid PS9KX Универсальный компактный настольный блок питания — 5 ампер
Ищете идеальный линейный компактный и универсальный блок питания?
Вот вам. Этот блок питания совместим с широким спектром устройств и может использоваться в любом месте внутри дома, в ремонтной мастерской, хобби-магазине и даже в гараже.
Он отлично работает с вашим мобильным телефоном и даже имеет два порта USB для зарядки. Угадай, что? В комплекте идет прикуриватель. Если вам нужно покурить, и вы не можете найти зажигалку, этот блок питания может зажечь сигарету за вас.
Что еще он может?
Защищается от электрической перегрузки за счет наличия защиты от короткого замыкания и радиатора шкафа.
Возможность подключения к сети гарантирует, что преобразование мощности из переменного тока в постоянное будет постоянным и последовательным.Это также объясняет, почему этот источник питания предлагает постоянное напряжение постоянного тока.
А теперь обратите внимание, не перепутайте. Постоянный усилитель, обеспечиваемый этим устройством, составляет 4,8, в то время как его прерывистое питание установлено на 7 ампер.
Кроме того, входная мощность установлена на 120 В переменного тока, а на выходе — 13,8 В постоянного тока.
Основные характеристики:
- Номинальный постоянный ток составляет 4,8 ампер, а номинальный ток в прерывистом режиме составляет 7 ампер.
- Два порта USB для зарядки.
- Подключаемый модуль для простого, постоянного и последовательного преобразования источника питания.
- Прикуриватель.
- Защита от короткого замыкания.
- На что следует обратить внимание перед покупкой блока питания для радиолюбителей
Сравнительная таблица источников питания для радиолюбителей
Универсальный компактный настольный источник питания | 115 / 230V13.8 В постоянного тока и 30 ампер | ||||
SUPERNIGHT DC 12 В 30 А 360 Вт | 110/220 В, 12 В постоянного тока и 30 ампер | ||||
| 03 | |||||
| 08 | |||||
110 В и 60 Гц, 13,8 В постоянного тока, 9-15 В постоянного тока, регулируемое. | |||||
Sound Around Pyramid PS3KX | 13.8 В постоянного тока. | Вентилятор охлаждения, радиатор шкафа | |||
Универсальный компактный настольный источник питания |
Выходные данные, которые необходимо учитывать перед покупкой радиостанции
В зависимости от типа радиолюбителя и имеющейся у вас электрической розетки лучшим источником питания для радиолюбителей является источник питания, совместимый как с вашей электрической розеткой, так и с вашим радиолюбителем.
Вот о чем я. Прежде чем выбрать блок питания, убедитесь, что вы знаете напряжение в вашей электрической розетке. Ваша электрическая розетка может варьироваться от 110 до 220 В.
Тем не менее, вы должны убедиться, что ваш блок питания совместим с напряжением, которое вырабатывает ваша электрическая розетка. Другими словами, входная мощность вашего блока питания также должна находиться в диапазоне от 110 до 220 В.
Когда дело доходит до выхода, ваш блок питания должен уметь преобразовывать переменный ток в постоянный. То есть преобразовать входную мощность 110 В в 220 В в 13.8В. Хотя стандартным является 13,8 В, выходное напряжение может составлять около 12 В.
Тогда ваш блок питания должен быть в состоянии создать стандартные 30 ампер. Ожидается, что минимальный ток вашего источника питания будет находиться в диапазоне от 6 до 16 ампер. Тем не менее, блок питания может предложить до 50 ампер.
Смещение шума
Существует два типа источников питания. Это линейный источник питания и импульсный источник питания. В то время как линейный источник питания обычно работает без шума, импульсный источник питания работает, но генерирует уровень шума радиочастотных помех (RFI).
Чтобы снизить уровень радиопомех и получить удовольствие от использования этого источника питания, необходим регулятор шумоподавления, который снижает уровень новостей от почти невыносимого до контролируемого.
Важно, чтобы каждый импульсный источник питания имел эту функцию. Не многие могут иметь циферблат смещения шума, но вы должны обратить внимание на эту функцию, прежде чем вкладывать деньги в какой-либо импульсный источник питания.
Система охлаждения
Многие блоки питания имеют вентиляторы в качестве системы охлаждения. В некоторых блоках питания вентилятор включается только при повышении температуры.А другие всегда включены. Однако скорость при разных тепловых условиях различается.
Тем не менее, убедитесь, что вентилятор работает максимально бесшумно, независимо от скорости и теплового режима.
Другие вещи, на которые следует обратить внимание в блоке питания, — это вентиляционные отверстия и раковины корпуса. Они предотвращают перегрев агрегата.
Вес и масса
Сначала ответьте на вопрос, где вы собираетесь использовать блок питания? Дома? Или вы планируете путешествовать с ним?
Если вы постоянно устанавливаете домашнее радио дома, вы можете использовать более мощные блоки питания, так как вам не нужно передвигаться со своим радиолюбителем.Однако, если вы собираетесь везде путешествовать со своим радиолюбителем, например, отправиться в поход и т. Д.
Тогда вы можете подумать о более портативном блоке питания, который также будет легким. Подумайте об использовании источника питания для мобильного радиолюбителя ради гибкости.
Защита от перенапряжения
Вот еще одна особенность некоторых высококачественных источников питания для радиолюбителей. Хотя в наши дни блоки питания кажутся более надежными, есть вероятность, что они могут выйти из строя, особенно в случае короткого замыкания.
Защита от перенапряжения и короткого замыкания — необходимая функция вашего источника питания. Хотя, если ваш блок питания выйдет из строя, это не повлияет на вашу радиолюбительскую. Но это означает, что вам придется вернуться к поиску нового.
Я уверен, что вы не хотите, чтобы это произошло, верно? Я тоже. Поэтому всегда обращайте внимание на защиту от перенапряжения в блоке питания, прежде чем вкладывать в нее средства.
Топ 2 брендов блоков питания Ham
Когда дело доходит до блоков питания, их может быть довольно сложно купить.Причина в том, что вы хотите быть уверены, что вкладываете свои деньги в продукт, который будет иметь большую ценность и хорошо послужит вам.
Лучший способ быть уверенным в том, что вы вкладываете большие средства, — это покупать блок питания у надежного и высоко оцененного бренда. Вот некоторые из самых популярных брендов, у которых вы можете покупать.
Tekpower
Когда дело доходит до высококачественных блоков питания, tekpower никогда не разочаровывает своих клиентов. Вот самая пикантная часть.Помимо производства высококачественной продукции, Tekpower гарантирует, что они относятся к каждому из своих клиентов как к особенным, предлагая первоклассное обслуживание клиентов.
Оба они расположены в Китае и США. Кроме того, хотя их продукция производится в Китае, она разработана в Калифорнии.
Pyramid
С тех пор, как Pyramid начала свой бизнес, они уделяли особое внимание поставке превосходных линейных и импульсных источников питания для своих клиентов. Их источник питания использует операции Plug-in, чтобы обеспечить быстрое преобразование энергии из переменного напряжения в постоянное.
Он также обеспечивает постоянное напряжение постоянного тока. Другое дело, что у бренда Pyramid блоки питания универсальны. Другими словами, он разработан для работы практически с любым устройством, от мобильных телефонов до радиолюбителей, 3D-принтеров и т. Д. Это действие способствует гибкости.
Общие вопросы и ответы, которые вы должны знать
1. Все ли радиолюбители имеют встроенный источник питания?
Не совсем. Хотя в некоторых трансиверах, таких как карманные, есть батареи, которые вы можете перезарядить, когда они разрядятся, вы можете использовать их без батареек.Другими словами, вам нужно будет подключить эти портативные трансиверы к соответствующему источнику питания.
Тем не менее, только портативные трансиверы имеют собственный источник питания. Однако, если вы хотите перейти от портативных трансиверов к использованию более крупных радиолюбителей, вам, безусловно, потребуется приобрести блок питания.
Причина в том, что многие трансиверы, продаваемые сегодня на рынке, не имеют собственного источника питания. Вы должны получить отдельный объект электроснабжения, который работает на 13.Стандартный ток 8 В.
На что мне обратить больше внимания? Непрерывный рейтинг или прерывистый рейтинг?
Если говорить о блоках питания трансивера, то есть несколько брендов от разных производителей. В результате производители делают все возможное, чтобы продать свои блоки питания для радиолюбителей.
Следовательно, в своей телевизионной рекламе они могут делать больший упор на прерывистый ток, а не на постоянный ток в своих источниках питания.
Что ж, как друг, о котором вы никогда не знали, мой откровенный совет — не поддавайтесь на эту уловку.Причина в том, что мощность / номинальная мощность прерывистого тока, какими бы большими они ни казались, будут поставляться только на короткие периоды. В то время как непрерывный рейтинг — это постоянная мощность, которая будет поставляться источником питания.
Другими словами, даже при том, что прерывистый рейтинг кажется привлекательным, не выбирайте источник питания, если вы не уверены, что постоянный рейтинг также является привлекательным.
2. В чем разница между линейным блоком питания и импульсным блоком питания?
Хотя линейный источник питания существовал задолго до того, как появился импульсный источник питания, это не означает, что линейный источник питания сейчас полностью бесполезен и устарел.Фактически, оба они по-прежнему актуальны в мире любительского радио, и основное различие между обоими типами источников питания заключается в их методе подачи постоянного тока на электрические и электронные схемы.
В то время как линейный источник питания использует трансформатор и т. Д. Для подачи питания постоянного тока, импульсный источник питания использует процесс слабой импульсной модуляции для подачи питания. Другое отличие заключается в их размерах и весе.
Линейный источник питания намного тяжелее и больше (возможно, из-за трансформатора, который он использует для подачи чистого постоянного напряжения), в то время как импульсный источник питания намного компактнее.Кроме того, импульсный источник питания имеет больший диапазон мощности по сравнению с линейным источником питания.
3. Каковы плюсы и минусы линейного питания?
Помните, что я ранее упоминал, что, хотя линейный источник питания существует уже некоторое время, он все еще актуален и имеет свои плюсы и минусы.
Первое преимущество в том, что линейный блок питания работает бесшумно, и вы не испытаете никаких электромагнитных / радиочастотных помех при его использовании.
Они также обладают более быстрым откликом, чем импульсные источники питания.Однако они не так эффективны, как импульсные блоки питания. Другими словами, у них низкий КПД. Кроме того, они действительно тяжелые и большие. Если вам нужен очень гибкий источник питания, линейный источник питания — не правильный выбор.
Но, если вам нужен быстрый отклик, а также источник питания, который защитит вас от электромагнитных помех, линейный источник питания для вас. Не забываем добавить, что он очень надежный.
4. Каковы плюсы и минусы переключения питания?
Несмотря на то, что импульсный источник питания существует всего четыре десятилетия, это более гибкий и эффективный вариант источника питания.
Он невероятно компактен, а это значит, что он не займет слишком много места на вашем столе или в любом другом месте. Однако процесс ШИМ, который он использует для подачи постоянного напряжения, делает его действительно шумным источником питания.
Частота шума высокая. Но если вам нравится гибкость и эффективность, которые он дает, вы можете привыкнуть к шуму.
Таким образом, прежде чем вы выберете какой-либо блок питания для радиолюбителей, вам необходимо сначала уточнить свои требования. Это поможет вам правильно выбрать для себя лучший блок питания.Используйте только импульсный источник питания, предназначенный специально для радио.
Final Word
Итак, мы рассмотрели все, что вам следует знать, прежде чем вы выберете для себя лучший источник питания для радиолюбителей. И поскольку вы прошли через это, мы полагаем, что вы уже знаете, на что обращать внимание при использовании источника питания.
Итак, независимо от того, являетесь ли вы новичком в области любительского радио или экспертом, которому просто нужна более качественная замена источника питания для любительского радио, вы можете смело инвестировать в любой из блоков питания, представленных в этом обзоре.Но сначала вы должны убедиться, что тот, который вы выберете, может плавно питать вашу радиолюбительскую.
Поскольку существует довольно много производителей блоков питания для радиолюбителей, мы рассмотрели только семь лучших брендов источников питания для мобильных радиолюбителей.
Мы считаем, что этот список оставит вас менее запутанным и более уверенным в отношении источника питания, в который вы решите инвестировать.
Как выбрать правильный источник питания для линейного привода — Прогрессивная автоматизация
Очень важно выбрать правильный источник питания для вашего электрического поступательного привода.У вас может быть идеальный дизайн приложения, лучший привод для ваших нужд и беспроблемная установка, но без правильного выбора источника питания ваша система не будет работать. В этой статье мы рассмотрим несколько важных моментов, касающихся выбора источника питания для вашего линейного привода.
Ознакомьтесь с нашим ассортиментом линейных приводов, различающихся по размеру, возможностям и бюджету!Электрооборудование
Вход напряжения
Входное напряжение источника питания зависит от вашего местоположения, в Северной Америке оно составляет 120 В переменного тока при 60 Гц.Progressive Automations предлагает широкий спектр источников питания, подходящих для большинства входных напряжений.
Для электрических приводов 12 В доступны следующие типы источников питания, но не ограничиваются ими. Полный список доступных вариантов питания можно найти здесь.
- Стационарный или переносной 12В
- 12 В, 5 А постоянного / переменного тока
- 12 В, 40 А постоянного / переменного тока
Большинство линейных приводных двигателей, доступных в розничной торговле, имеют номинальное напряжение 12 В, существуют также модели на 24 В, для которых требуются преобразователи напряжения для использования с упомянутыми выше источниками питания.Чтобы понять, какой тип источника питания для линейного привода необходим, вам необходимо обратиться к техническим характеристикам модели 12-вольтового линейного привода. Прежде всего следует обратить внимание на максимальный номинальный ток, измеряемый в амперах. Требуемый номинальный ток равен сумме требований по току для всех линейных приводов, которые будут подключены к источнику питания.
Автоматизируйте свой дом и рабочее пространство с помощью наших электрических столов, подъемных колонн и подъемников для телевизоров!AC vs.Источник питания постоянного тока
Сегодня подавляющее большинство электроприборов питаются от переменного тока. В первую очередь это связано с тем, что переменный ток легче преобразовать из более низкого напряжения в более высокое и наоборот при транспортировке на большие расстояния. В случае постоянного тока существует дополнительная сложность, связанная с регулированием напряжения. В свою очередь, простота управления напряжением переменного тока позволяет регулировать крутящий момент и мощность подключенных приводов.
В практических приложениях, нужен ли вам источник питания переменного или постоянного тока, зависит от того, как будет использоваться привод.Если приложение расположено рядом с электрической розеткой переменного тока, оттуда можно легко получить питание от источника переменного тока. Если электрическая розетка переменного тока недоступна, можно использовать источник постоянного тока, например аккумулятор. Источники питания постоянного тока в основном используются для систем, которые не должны работать непрерывно и не потребляют много энергии, так как их необходимо заменять или перезаряжать после определенного периода использования.
Просмотрите наш ассортимент источников питания и найдите идеальный вариант для вашего линейного привода!Выход напряжения
Выходное напряжение выбранного источника питания должно соответствовать используемому линейному приводу.Progressive Automations обычно поставляет приводы на 12 В и 24 В постоянного тока, но мы также можем изготовить электрические линейные приводы на 36 В и 48 В постоянного тока. Важно подобрать правильное напряжение между приводом и источником питания, иначе это может привести к снижению производительности приложения или даже к повреждению электродвигателя внутри привода. Информацию о требованиях к напряжению можно найти на наклейке на линейном приводе, эта информация также доступна на нашем веб-сайте и в техническом описании.
Источники питания 5 А против 30 А
Преобразователь 12 В с номинальным током 5 А, преобразующий переменный ток в постоянный, отлично подходит для систем, которые не нужно перемещать.Достаточно просто подключить устройство к общей розетке. Это позволит системе работать столько, сколько потребуется, без необходимости периодической подзарядки. Поскольку сила тока довольно небольшая, всего 5 ампер, такой блок питания обычно используется для питания только одного небольшого исполнительного механизма на 12 В.
Если в системе используется только один 12-вольтовый линейный привод, лучше использовать источник питания 12-вольтного линейного привода постоянного тока. Такие системы потребляют минимальную мощность, что означает, что они могут быть портативными и, следовательно, не зависят от расположения розеток.Для больших стационарных систем, которым требуется один или несколько 12-вольтных линейных приводов, вероятно, потребуется источник питания 12 В переменного тока с выходным током до 30 А. Они стационарные и подключены к общим розеткам.
Системы с более высоким током должны быть тщательно сконфигурированы, и их лучше оставить опытным профессионалам. Есть много аспектов, которые необходимо учитывать, например, возможные изменения требуемого тока исполнительных механизмов и максимального номинального тока используемых проводов.
Соблюдайте все меры безопасности при работе с этими устройствами и источниками питания.Изолируйте устройство, чтобы предотвратить доступ детей или животных к его цепям под напряжением, поскольку они могут случайно получить серьезные травмы от контакта с электричеством.
Текущий рейтинг
Номинальный ток источника питания является важным фактором при выборе правильного блока для приложения. Общее практическое правило состоит в том, что блок питания должен иметь более высокий номинальный ток, чем суммарный максимальный ток, необходимый для всех блоков, подключенных к источнику питания.Это идеальный вариант, чтобы превысить текущие требования к номинальным характеристикам из-за потенциальной дополнительной нагрузки, которую система может испытывать за пределами проекта. Текущие значения максимальной нагрузки указаны на веб-сайте Progressive Automations и в технических характеристиках каждого продукта. Мы предлагаем блоки питания с номинальным током от 1 до 40 ампер.
Физические характеристики
СТАЦИОНАРНЫЕ БАТАРЕИ И ПОРТАТИВНЫЕ БАТАРЕИ
Компактные решения, в которых используется линейный привод постоянного тока 12 В, обычно питаются от портативных аккумуляторов.Однако подавляющее большинство систем являются стационарными, что позволяет лучше подавать питание переменного тока с помощью системы, использующей силовые трансформаторы, непосредственно от электрической сети. Другой жизнеспособный вариант — это питание 12-вольтового электрического линейного привода от стационарных батарей через преобразователь, который создает переменный ток из предоставленного постоянного тока.
Рейтинг IP
Среда приложения также может определять, какой источник питания использовать. Если приложение позволяет установить блок питания в корпусе или блок питания расположен в помещении без пыли, не следует уделять особого внимания степени защиты IP блока питания.Однако, если блок питания будет подвергаться воздействию элементов, необходимо выбрать блок с достаточной степенью защиты IP. Блок питания PS-20-12-67, который несет компания Progressive Automation, имеет степень защиты IP67. Он хорошо защищен и предназначен для использования на открытом воздухе.
Водонепроницаемый блок питания линейного привода
В некоторых случаях может потребоваться водонепроницаемый блок питания. Выбирая один, внимательно изучите маркировку. В частности, проверьте степень защиты от проникновения (IP), которая точно определяет коэффициент защиты от воды и пыли.Первая цифра представляет степень защиты от твердых предметов и пыли, а вторая указывает, насколько устройство защищено от жидкости. Для приложений, близких к воде, убедитесь, что источник питания выдерживает сильные водяные струи или даже работает при полном погружении, ищите устройства со второй цифрой от пяти или выше. Лучшие водонепроницаемые приводы на 30 А 12 В постоянного тока — это устройства со знаком защиты IP68. Также учтите, что изоляционные элементы должны выдерживать напряжение выше 110 В.
Мобильность и пространство
Наконец, необходимо проверить, сколько места доступно и нужно ли много перемещать блок питания. Большинство блоков питания, которые поставляются с Progressive Automations, нуждаются в розетке. Сам источник питания преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока для подачи на исполнительные механизмы. Это потребует некоторого места для кабеля, идущего к розетке, и это не очень удобно. Если приложению не хватает места или блок питания должен перемещаться вместе с приложением, было бы лучше вместо этого подобрать батарею.В настоящее время компания Progressive Automations использует аккумулятор AC-03 12 В постоянного тока 5 А, он имеет небольшие размеры и имеет достаточный ток для работы с линейными приводами PA-14, PA-09 и PA-07.
Как запитать поступательный привод на 12 В?«12 В» более известен как «12 В постоянного тока» и относится к случаям, когда постоянный ток используется для питания приводов с двигателем постоянного тока. Для стандартного линейного привода от двигателя отходят два провода; положительный провод (обычно красный) и отрицательный провод (обычно черный).При использовании источника питания 12 В постоянного тока (например, автомобильного аккумулятора), если вы подключите клемму + к красному проводу, а клемму — к черному проводу, двигатель будет вращаться, а шток хода выдвинется. Если мы поменяли полярность и применили — к красному проводу и + к черному проводу, напряжение на двигателе заставит двигатель вращаться в противоположном направлении, заставляя стержень хода втягиваться. Это основная функция подачи питания на линейный привод 12 В постоянного тока, но имейте в виду, что сила тока должна быть достаточной для потребляемого приводом тока.Вы должны соответствовать пороговому значению двигателя линейного привода, но обычно вы не можете использовать «слишком большую» силу тока от источника питания.
Заключение
Чтобы обеспечить успешную работу вашего приложения, необходимо установить правильный блок питания. Неправильный выбор источника питания может снизить функциональность вашего приложения или может привести к повреждению вашей системы. Надеюсь, это подробное руководство поможет вашему следующему проекту. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, свяжитесь с нами по адресу sales @gressiveautomations.com.
Мощная цепь питания. Схема мощного питания Блок питания 220 12 вольт 30 ампер
Рано или поздно любому радиолюбителю понадобится мощный блок питания, как для тестирования различных электронных компонентов и блоков, так и для питания мощных радиолюбительских самоделок.
В схеме используется обычная микросхема LM7812, но выходной ток может достигать предела 30А, он усиливается с помощью специальных транзисторов Дарлингтона TIP2955, их еще называют композитными.Каждый из них может выдавать до 5 ампер, и, поскольку их шесть, общий выходной ток составляет около 30 А. При необходимости вы можете увеличить или уменьшить количество составных транзисторов, чтобы получить необходимый выходной ток. .
Микросхема LM7812 обеспечивает около 800 мА. Предохранитель используется для защиты от сильных скачков тока. Транзисторы и микросхему необходимо разместить на больших радиаторах. Для силы тока 30 ампер нам понадобится радиатор очень большого размера. Сопротивления в схемах эмиттера используются для стабилизации и выравнивания токов каждого плеча составного транзистора, поскольку уровень их усиления будет разным для каждого конкретного случая.Резисторы 100 Ом.
Выпрямительные диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 60 ампер или выше. Сетевой трансформатор с вторичным током 30 ампер — самая сложная часть конструкции. Входное напряжение стабилизатора должно быть на несколько вольт выше выходного напряжения 12 В.
Внешний вид блока питания показан на рисунке ниже; К сожалению, чертеж печатной платы не сохранился, но рекомендую сделать его самостоятельно в утилите.
Настройка схемы. На первых порах нагрузку лучше не подключать, а с помощью мультиметра убедиться, что на выходе схемы есть 12 вольт. Затем подключите нагрузку с нормальным сопротивлением 100 Ом и не менее 3 Вт. Показания мультиметра не должны измениться. Если нет 12 вольт, отключите питание и внимательно проверьте все соединения.
В предлагаемом блоке питания используется мощный полевой транзистор IRLR2905. В открытом состоянии сопротивление канала равно 0.02 Ом. Мощность, рассеиваемая VT1, более 100 Вт.
Переменное сетевое напряжение поступает на выпрямитель и сглаживающий фильтр, а отфильтрованное — на сток полевого транзистора и через сопротивление R1 на затвор, открывая VT1. Часть выходного напряжения через делитель поступает на вход микросхемы КР142ЕН19, замыкая цепь отрицательной обратной связи. Напряжение на выходе стабилизатора увеличивается до тех пор, пока напряжение на управляющем входе DA1 не достигнет порогового уровня 2.5 В. В момент достижения микросхема размыкается, снижая напряжение на затворе, таким образом, схема питания переходит в режим стабилизации. Для плавной регулировки выходного напряжения сопротивление R2 меняют на потенциометр.
Наладка и регулировка: Устанавливаем необходимое выходное напряжение R2. Проверяем стабилизатор на самовозбуждение с помощью осциллографа. Если это происходит, то параллельно конденсаторам С1, С2 и С4 керамические конденсаторы номиналом 0.Должен быть подключен 1 мкФ.
Сетевое напряжение проходит через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки уже идет пониженное напряжение на 20 вольт при силе тока до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора.
Продолжая тему блоков питания, заказал еще один блок питания, но на этот раз более мощный, чем предыдущий.
Обзор будет не очень длинным, но как всегда буду разбирать, разбирать, тестировать.
По сути, этот обзор — лишь промежуточный шаг на пути к тестированию более мощных блоков питания, которые уже на подходе ко мне. Но я подумал, что этот вариант тоже не стоит игнорировать, поэтому заказал его для ознакомления.
Несколько слов об упаковке.
Обычная белая коробка, из опознавательных знаков только артикул, вот и все.
При сравнении с блоком питания из предыдущего обзора оказалось, что наблюдаемый чуть длиннее.Это связано с тем, что у наблюдаемого БП активное охлаждение, поэтому при практически одинаковом объеме корпуса у нас мощность в полтора раза больше.
Размеры корпуса — 214х112х50мм.
Все контакты выведены на одну клеммную колодку. Назначение контактов выбито на корпусе блока питания, этот вариант немного надежнее наклейки, но менее заметен.
Крышка закрывается с заметным усилием и надежно фиксируется при закрытии.При открытии предоставляется полный доступ к контактам. Иногда у БП возникает ситуация, когда крышка не открывается полностью, поэтому сейчас я должен проверить этот момент.
1. На корпусе блока питания имеется наклейка с указанием основных параметров, мощности, напряжения и тока.
2. Также имеется переключатель входного напряжения 115/230 В, который в наших сетях является резервным и не всегда безопасным.
3. Блок питания выпущен почти год назад.
4. Рядом с клеммной колодкой находится светодиод индикации работы и подстроечный резистор для изменения выходного напряжения.
Вентилятор расположен сверху. Как я писал в предыдущем обзоре, мощность 240-300 Вт — максимальная для блоков питания с пассивным охлаждением. Конечно, есть безвентиляторные блоки питания большой мощности, но они гораздо реже и очень дороги, потому что внедрение активного охлаждения направлено на экономию денег и удешевление блока питания.
Крышка крепится шестью винтиками, но при этом сидит сама по себе плотно, корпус алюминиевый и, как и у других блоков питания, выполняет роль радиатора.
Для сравнения приведу фото рядом с 240-ваттным БП. Видно, что они в основном одинаковые, а на самом деле БП на 360 Вт отличается от своего младшего собрата только наличием вентилятора и некоторыми небольшими поправками, связанными с большей выходной мощностью.
Например, их силовой трансформатор имеет такой же размер, но выходной дроссель контролируемого намного больше.
Общей чертой обоих БП является очень свободная установка, и если это оправдано для БП с пассивным охлаждением, то при активном охлаждении размер корпуса можно безопасно уменьшить.
Функциональная проверка перед дальнейшей разборкой.
Изначально напряжение на выходе немного завышено относительно заявленных 12 Вольт, хотя по большому счету это не беда, меня больше интересует диапазон настройки и он составляет 10-14,6 Вольт.
В конце выставляю 12 вольт и перехожу к дальнейшему осмотру.
Как ни странно, но емкость входных конденсаторов совпадает с указанной на их корпусе 🙂
Емкость каждого из конденсаторов составляет 470 мкФ, всего около 230-235 мкФ, что заметно меньше рекомендованных 350 -400, которые нужны для блока питания на 360 Вт.Во всяком случае, должны быть конденсаторы емкостью не менее 680 мкФ каждый.
Выходные конденсаторы имеют общую емкость 10140мкФ, что тоже не очень много для заявленных 30 Ампер, но часто конденсаторы имеют такую емкость в фирменных блоках питания.
Транзисторы и выходные диоды прижаты к корпусу через теплораспределительную пластину, только теплопроводящая резина действует как изоляция.
Обычно в более дорогих БП используется колпачок из более толстой резины, который полностью закрывает компонент и если он особо не нужен для выходных диодов, то для высоковольтных транзисторов явно не помешает.Собственно по этой причине я советую из соображений безопасности заземлить корпус блока питания.
Пластины распределения тепла прижаты к алюминиевому корпусу, но между ними и корпусом нет термопасты.
После инцидента с одним из блоков питания теперь всегда проверяю качество зажатия силовых элементов. С этим здесь проблем нет, правда, с двойными элементами проблем обычно не бывает, чаще бывает сложно, когда есть один мощный элемент и прижимается Г-образной скобой.
Вентилятор самый обычный, с подшипниками скольжения, но почему-то рассчитан на 14 вольт.
Размер 60мм.
Дальше разбираем.
Плата удерживается на месте тремя винтами и силовыми компонентами. Снизу корпуса есть защитная изолирующая пленка.
Фильтр вполне стандартный для таких блоков питания. Входной диодный мост — KBU808, рассчитанный на токи до 8 А и напряжение до 800 В.
Радиатора нет, хотя при такой мощности уже желательно.
1. На входе установлен термистор диаметром 15 мм и сопротивлением 5 Ом.
2. Параллельно сети стоит шумоподавляющий конденсатор класса Х2.
3. Установлены помехоподавляющие конденсаторы с прямым подключением к сети класса Y2
4. Между общим выходным проводом и корпусом БП устанавливается обычный высоковольтный конденсатор, но в этом месте его достаточно, так как при отсутствии заземление он подключен последовательно с конденсаторами класса Y2, показанными выше.
ШИМ-контроллер KA7500, аналог классического TL494. Схема более стандартная, производители просто штампуют одни и те же блоки питания, которые отличаются только номиналами некоторых компонентов и характеристиками трансформатора и выходного дросселя.
Выходные транзисторы инвертора тоже классика недорогих БП -.
1. Как я уже писал выше, входные конденсаторы имеют емкость 470 мкФ и что интересно, если у конденсаторов изначально непонятное название, то чаще емкость указывается как настоящая, а если фальшивая — например Рубикон г , часто его занижают.Вот такое наблюдение. 🙂
2. Магнитопровод выходного трансформатора имеет размеры 40х45х13мм, обмотка пропитана лаком, правда очень поверхностно.
3. Рядом с трансформатором находится разъем вентилятора. Обычно в описании таких блоков питания указывается автоматическая регулировка скорости, на самом деле ее здесь нет. Хотя вентилятор меняет свою скорость в небольших пределах в зависимости от выходной мощности, это просто побочный эффект. При включении вентилятор работает очень тихо, а на полную мощность выходит при токе около 2.5 ампер, что меньше 10% от максимума.
4. На выходе пара диодных сборок по 30 Ампер по 100 Вольт каждая.
1. Размеры выходного дросселя заметно больше, чем у версии на 240 Вт, намотанной тремя проводами на двух кольцах 35/20/11.
2. Как и ожидалось после предварительной проверки, выходные конденсаторы имеют емкость 3300 мкФ, так как они новые, в сумме показали не 9900, а 10140 мкФ, напряжение 25 вольт. Производитель, известный всем noname.
3. Токовые шунты для цепей защиты от короткого замыкания и перегрузки. Обычно ставят один такой «провод» на ток 10 Ампер, соответственно есть блок питания на 30 Ампер и три таких провода, но места 7, т.к. предположу, что есть аналогичный вариант но с током 60 ампер и более низкое напряжение.
4. И вот небольшая разница, компоненты, отвечающие за блокировку при низком выходном напряжении, были перемещены ближе к выходу, хотя даже сохранили свои позиционные места согласно схеме.Те. R31 в цепи питания 36 Вольт соответствует R31 в цепи питания 12 Вольт, хотя они расположены в разных местах на плате.
При беглом взгляде оценил бы качество пайки на твердую четверку, все чисто, аккуратно.
Пайка достаточно качественная; на доске в узких местах делаются защитные надрезы.
Но «ложка дегтя» нашлась. Некоторые элементы обладают противоскользящим покрытием.Место особенно неактуально, важен сам факт.
В данном случае обнаружена плохая пайка на одном из выводов предохранителя и конденсатора выходной цепи защиты от пониженного напряжения.
Исправить дело за несколько минут, но как говорится — «ложки нашли, а осадок остался».
Поскольку я уже рисовал схему, в данном случае я просто внес коррективы в существующую схему.
Кроме того, я выделил измененные элементы.
1. Красный — элементы, меняющиеся в зависимости от изменения выходного напряжения и тока.
2. Синий — мне непонятно изменение номиналов этих элементов при постоянной выходной мощности. И если с входными конденсаторами отчасти понятно, они были указаны как 680мкФ, а на самом деле показали 470, то зачем тогда в полтора раза увеличили емкость С10?
После осмотра перейдем к тестам, для этого я использовал обычный «тестовый стенд», правда, дополненный ваттметром.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7. и лист бумаги.
На холостом ходу пульсации практически нет.
Небольшое уточнение к тесту. На дисплее электронной нагрузки вы увидите значения токов заметно ниже, чем я напишу. Дело в том, что аппаратная нагрузка может быть нагружена большими токами, но программная ограничена 16 Амперами. В связи с этим пришлось сделать «финт ушами», т.е.е. откалибруйте нагрузку, чтобы удвоить ток, в результате 5 Ампер на дисплее в действительности равны 10 Ампер.
При токе нагрузки 7,5 и 15 Ампер блок питания вёл себя одинаково, общий размах пульсаций в обоих случаях составлял около 50 мВ.
При токах нагрузки 22,5 и 30 Ампера пульсации заметно увеличивались, но при этом были на одном уровне. Повышение уровня пульсаций произошло при токе около 20 ампер.
В результате полная размах составлял 80 мВ.
Отмечу очень хорошую стабилизацию выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от нуля до 100% напряжение изменилось всего на 50 мВ. Причем с увеличением нагрузки напряжение увеличивается, а не падает, что может быть полезно. В процессе нагрева напряжение не менялось, что тоже плюс.
Я суммировал результаты испытаний на одной табличке, которая показывает температуру отдельных компонентов.
Каждый этап теста длился 20 минут, и тест при полной нагрузке проводился дважды для теплового нагрева.
Крышка с вентилятором была вставлена на место, но не прикручена; для измерения температуры снял, не отключая блок питания и нагрузку.
Я взял несколько термограмм в качестве дополнения.
1. Нагрев проводов к электронной нагрузке на максимальном токе, в том числе через щели в корпусе, видно тепловое излучение от внутренних компонентов.
2. Наибольший нагрев имеют диодные сборки, думаю, если бы производитель добавил радиатор, как это сделано в варианте на 240 Вт, то нагрев значительно снизился бы.
3. Кроме того, большой проблемой был отвод тепла от всей конструкции, поскольку общая рассеиваемая мощность всей конструкции составляла более 400 Вт.
Кстати, по поводу тепловыделения. Когда готовился к тесту, больше боялся, что на такой мощности нагрузка будет сильно работать. В общем, я уже проводил тесты на этой мощности, но 360-400 Вт — это максимальная мощность, которую моя электронная нагрузка может рассеивать в течение длительного времени. За короткое время без проблем «тянет» 500 ватт.
Но проблема вылезла в другом месте. На радиаторах силовых элементов у меня есть термовыключатели, рассчитанные на 90 градусов. У них один контакт припаян, а вот второй припаять не удалось, и я использовал клеммные колодки.
При токе через каждый переключатель 15 Ампер эти контакты стали достаточно сильно нагреваться и срабатывание произошло раньше, эту конструкцию тоже пришлось принудительно охлаждать. К тому же пришлось частично «разгрузить» нагрузку, подключив к блоку питания несколько мощных резисторов.
Но в целом переключатели рассчитаны максимум на 10 ампер, поэтому я не ожидал, что они будут нормально работать при токе в 1,5 раза превышающем максимальный. Сейчас думаю, как их переделать, видимо придется делать электронную защиту, управляемую этими термовыключателями.
И кроме того, теперь у меня есть еще одна задача. По просьбе некоторых читателей заказал для обзора блоки питания на 480 и 600 Вт. Теперь думаю, как лучше их нагружать, ведь такую мощность (не говоря уже о токах до 60 Ампер) моя нагрузка точно не выдержит.
Так как в прошлый раз я измерял эффективность блока питания, я планирую провести этот тест в будущих обзорах. Тест проводился при мощности 0/33/66 и 100%
Вход — Выход — КПД.
5,2 — 0-0
147,1 — 120,3 — 81,7%
289 — 241 — 83,4%
437,1 — 362 — 82,8%
Что можно сказать в итоге .
Блок питания прошел все тесты и показал неплохие результаты. По нагреву даже заметный запас, но выше 100% загружать не рекомендовал бы.Порадовала очень высокая стабильность выходного напряжения и отсутствие температурной зависимости.
К тому, что мне не очень понравилось, отнесу безымянные входные и выходные конденсаторы, недоработки пайки некоторых компонентов и посредственную изоляцию между высоковольтными транзисторами и радиатором.
В остальном блок питания самый обычный, работает, держит напряжение, не греется.
Вот и все, как обычно жду вопросов.
Товар предоставлен для написания отзыва магазином. Обзор публикуется в соответствии с пунктом 18 Правил сайта.
Планирую купить +47 Добавить в избранное Обзор понравился +78 +144Электрические системы часто требуют сложного анализа конструкции, так как необходимо обрабатывать множество различных величин, ватт, вольт, ампер и т. Д. В этом случае необходимо точно рассчитать их соотношение при определенной нагрузке на механизм. В некоторых системах напряжение фиксировано, например, в домашней сети, но мощность и ток означают разные понятия, хотя они являются взаимозаменяемыми величинами.
Онлайн-калькулятор для пересчета ватт в амперы
Для получения результата обязательно указывайте напряжение и потребляемую мощность.
В таких случаях очень важно иметь помощника для точного преобразования ватт в амперы при постоянном значении напряжения.
Онлайн-калькулятор поможет нам перевести амперы в ватты. Перед тем, как использовать онлайн-калькулятор, необходимо разобраться в значении необходимых данных.
- Мощность — это скорость потребления энергии.Например, лампочка мощностью 100 Вт потребляет 100 джоулей энергии в секунду.
- Ампер — величина измерения силы электрического тока, определяется в кулонах и показывает количество электронов, прошедших через определенный участок проводника за указанное время.
- В вольтах измеряется напряжение электрического тока.
Чтобы преобразовать ватты в амперы, калькулятор очень прост в использовании, пользователь должен ввести индикатор напряжения (В) в указанные столбцы, затем потребляемую мощность устройства (Вт) и нажать кнопку расчета.Через несколько секунд программа покажет точное текущее значение в амперах. Формула, сколько ватт в амперах
Внимание: если показатель количества имеет дробное число, то его нужно вводить в систему через точку, а не через запятую. Таким образом, калькулятор мощности может преобразовать ватты в амперы за считанные секунды, вам не нужно расписывать сложные формулы и думать об их повторном использовании.
шения. Все просто и доступно!
Таблица расчета ампер и нагрузки в ваттах
Используя один встроенный стабилизатор напряжения 7812 и несколько, вы можете собрать достаточно мощный, чтобы обеспечить ток нагрузки до 30 ампер.Ниже представлена схема блока питания.
Описание работы мощного блока питания
Схема входа источника питания, вероятно, будет самой дорогой частью всего проекта. Входное напряжение регулятора должно быть на несколько вольт выше выходного напряжения (12 В). При использовании трансформатора диоды должны выдерживать очень высокий максимальный прямой ток, обычно 100 А или более.
Стабилизатор напряжения 7812 потребляет не более 1 А выходного тока, а остальная часть тока нагрузки проходит через композитные транзисторы.Для обеспечения достаточной мощности 30 А параллельно соединены шесть транзисторов TIP2955.
Мощность, рассеиваемая каждым силовым транзистором, равна одной шестой общей мощности, поэтому для них не требуются дополнительные радиаторы. Достаточно лишь использовать небольшой вентилятор, чтобы продуть теплые транзисторы.
Мы дадим описание в следующей статье.
24.06.2015Представляем мощный стабилизированный блок питания на 12 В. Он построен на микросхеме стабилизатора LM7812 и транзисторах TIP2955, обеспечивающий ток до 30 А.Каждый транзистор может подавать ток до 5 А, соответственно 6 транзисторов обеспечат ток до 30 А. Вы можете изменить количество транзисторов и получить желаемое значение тока. Микросхема выдает ток около 800 мА.
На его выходе установлен предохранительA 1 A для защиты от больших переходных токов. Необходимо обеспечить хороший отвод тепла от транзисторов и микросхем. Когда ток через нагрузку велик, мощность, рассеиваемая каждым транзистором, также увеличивается, поэтому избыточное тепло может вызвать пробой транзистора.
В этом случае для охлаждения требуется очень большой радиатор или вентилятор. Резисторы 100 Ом используются для обеспечения стабильности и предотвращения насыщения. коэффициенты усиления могут варьироваться для одного и того же типа транзистора. Диоды моста рассчитаны минимум на 100 А.
Банкноты
Самым затратным элементом всей конструкции, пожалуй, является входной трансформатор. Вместо него можно использовать два последовательно соединенных автомобильных аккумулятора. Напряжение на входе регулятора должно быть на несколько вольт выше, чем требуемый выход (12 В), чтобы он оставался стабильным на выходе.Если используется трансформатор, диоды должны выдерживать достаточно большой пиковый прямой ток, обычно 100 А или более.
Через LM 7812 будет протекать не более 1 А, остальное обеспечивают транзисторы. Поскольку схема рассчитана на нагрузку до 30 А, шесть транзисторов включены параллельно. Мощность, рассеиваемая каждым из них, составляет 1/6 от общей нагрузки, но все же необходимо обеспечить достаточный отвод тепла. Максимальный ток нагрузки приведет к максимальному рассеянию, требуя большого радиатора.
Для эффективного отвода тепла от радиатора рекомендуется использовать вентилятор или радиатор с водяным охлаждением. Если блок питания загружен на максимальную нагрузку, а силовые транзисторы вышли из строя, то весь ток пройдет по микросхеме, что приведет к плачевному результату. Для предотвращения поломки микросхемы на ее выходе установлен предохранитель на 1 А. Нагрузка 400 МОм предназначена только для тестирования и не входит в конечную схему.
Расчеты
Эта диаграмма отлично демонстрирует законы Кирхгофа.Сумма токов, входящих в узел, должна быть равна сумме токов, выходящих из этого узла, а сумма падений напряжения на всех ветвях любой замкнутой цепи должна быть равна нулю. В нашей схеме входное напряжение 24 вольта, из них 4В падает на R7 и 20В на входе LM 7812, то есть 24-4-20 = 0. На выходе общий ток нагрузки 30А, Регулятор подает 0,866А и 4,855А на каждые 6 транзисторов: 30 = 6 * 4,855 + 0,866.
Базовый ток составляет около 138 мА на транзистор, чтобы получить ток коллектора около 4.86A коэффициент усиления по постоянному току для каждого транзистора должен быть не менее 35.
TIP2955 отвечает этим требованиям. Падение напряжения на R7 = 100 Ом при максимальной нагрузке составит 4В. Рассеиваемая на нем мощность рассчитывается по формуле P = (4 * 4) / 100, т.е. 0,16 Вт. Желательно, чтобы этот резистор был 0,5Вт.
Входной ток микросхемы поступает через резистор в цепь эмиттера и переход транзисторов B-E. Еще раз применим законы Кирхгофа. Входной ток регулятора состоит из тока 871 мА через базовую цепь и 40 мА.3 мА через R = 100 Ом.
871,18 = 40,3 + 830. 88. Входной ток стабилизатора всегда должен быть больше выходного. Мы видим, что он потребляет всего около 5 мА и практически не должен нагреваться.
Тестирование и ошибки
Во время первого теста нельзя подключать нагрузку. Сначала измеряем выходное напряжение вольтметром, оно должно быть 12 вольт, или не сильно другое значение. Затем подключаем в качестве нагрузки сопротивление около 100 Ом, 3 Вт.Показания вольтметра не должны измениться. Если вы не видите 12В, то после выключения питания следует проверить правильность установки и качество пайки.
Один из считывателей получил на выходе 35 В вместо стабилизированных 12 В. Это произошло из-за короткого замыкания в силовом транзисторе. При коротком замыкании на каком-либо из транзисторов придется распаять все 6, чтобы мультиметром проверить переходы коллектор-эмиттер.
Надежный и усовершенствованный источник питания постоянного тока на 100 А в продуктах, сертифицированных Deals
Выберите из обширного ассортимента высокопроизводительных, оригинальных, надежных и мощных источников питания 100 А постоянного тока на Alibaba.com для различных жилых и коммерческих нужд. Все продукты, предлагаемые на сайте, имеют высокое качество и сертифицированы регулирующими органами. Продукты, перечисленные на сайте, не только ориентированы на производительность, но и чрезвычайно долговечны, могут выдерживать все виды суровых условий эксплуатации и обеспечивать стабильную производительность на протяжении многих лет. Ведущие источники питания постоянного тока 100 А Поставщики и оптовые продавцы на сайте предлагают эти продукты по невероятным ценам и с огромными скидками.Разнообразная коллекция этих невероятных блоков питания на 100 А постоянного тока включает различные разновидности продуктов, которые могут включать и управлять всеми типами бытовой и коммерческой техники. Эти продукты являются энергоэффективными и, следовательно, помогают сэкономить на счетах за электроэнергию. Эти расходные материалы являются экологически чистыми, а также имеют варианты с покрытием из никеля, меди, стали и золота. Эти продукты оснащены модернизированными функциями, такими как защита от перегрева, защита от перегрузки, контроль напряжения, термостойкость и многое другое, в зависимости от продуктов.
Блоки питания 100 А постоянного тока , предлагаемые на Alibaba.com, оснащены различными значениями напряжения и имеют разряды высокой интенсивности. Эти продукты имеют принудительное воздушное охлаждение и гибкий режим управления, режим внешнего управления и многое другое. Они используются в таких приложениях, как водородные лампы, холодильники, инверторы, телевизоры, выпрямители, генераторы, плоские светодиодные панели и многое другое.
Просмотрите различные блоки питания 100 А постоянного тока на Alibaba.com и покупайте эти продукты по доступной цене. Эти продукты также имеют УФ-регулируемые режимы питания и могут быть настроены по индивидуальному заказу. На некоторых моделях предусмотрен большой ЖК-экран для мониторинга состояния.
6 отличных источников питания для вашей лаборатории электроники
Вы заметили, что ваша лаборатория электроники могла бы потребовать небольшого обновления с 1970-х годов до настоящего времени? Если да, то вы попали в нужное место. Надежный источник питания постоянного тока часто считается требованием во многих современных лабораториях электроники.Мы хотели поделиться несколькими отличными вариантами источников питания, которые помогут вам развить устаревшее оборудование для источников питания!
* Этот пост содержит партнерские ссылки, по которым мы будем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.
6 отличных источников питания для обновления вашей лаборатории электроники 1. Регулируемый линейный источник питания постоянного тока Tekpower TP3005TИсточник переменного тока Tekpower TP3005T — это компактный прибор линейного типа, который подходит как для лабораторного, так и для промышленного использования.
Этот цифровой источник питания постоянного тока имеет максимальное выходное напряжение до 30 вольт и ток до 5 ампер . Он поставляется с поворотными переключателями для настройки напряжения и тока.
Благодаря своей надежности и универсальности, это бесценный и незаменимый инструмент для тестирования, который идеально подходит для лабораторий, исследовательских институтов и научно-исследовательских центров.
2. Блок питания Rigol DP832 Triple Output 195 Вт
Rigol DP832 — это источник питания более высокого уровня, который предлагает 3 выхода с общей мощностью до 195 Вт.Это позволит вам установить удаленную связь между DP800 и ПК через интерфейс USB, LAN, RS232 или GPIB.
Дистанционное управление Методы включены в определяемое пользователем программирование. Вы также можете программировать прибор и управлять им с помощью SCPI (стандартные команды для программируемых приборов). Это позволяет отправлять команды SCPI через программное обеспечение ПК. Вы можете управлять источником питания удаленно, отправляя команды SCPI через программное обеспечение ПК (UltraSigma), предоставляемое RIGOL.
Источник питания имеет очень хорошо сконструированный и простой в использовании интерфейс, предлагающий комплексные простые в использовании функции, такие как программируемые кривые напряжения.Меню имеет интуитивно понятную структуру.
3. Источник переменного тока EvenTek KPS
Высокоточный источник питания постоянного тока Eventek KPS специально разработан для научных исследований, разработки продуктов, лабораторий, школ и производственных линий электронной техники.
Выходное напряжение и ток плавно регулируются до номинального значения. Обладая высокой точностью, надежностью, идеальной схемой защиты от перегрузки и короткого замыкания, они могут быть идеальным выбором для промышленности.
Лабораторный источник питания может действовать как источник питания для регулирования напряжения или тока. Диапазон регулирования напряжения составляет от 0 В до 30 В, а диапазон тока — от 0 А до 5 А.
Выход устанавливается поворотными переключателями, значение отображается на ЖК-дисплее. Он имеет низкие пульсации и шум, высокую надежность и высокую точность. В комплект входят измерительные провода для подключения к источнику питания (банановые вилки) и нагрузке (зажимы типа «крокодил»).Отличный вариант по более низкой цене!
5. Программируемый лабораторный источник питания постоянного тока KORAD
Этот линейный источник питания с множеством функций и непревзойденной ценой !! Он имеет легко читаемый 4-значный светодиод, который используется для отображения значений напряжения и тока. Это сверхмощный одноканальный источник питания постоянного напряжения и постоянного тока с низким уровнем пульсаций и шума, высокой надежностью и высокой точностью. Напряжение и ток регулируются плавно. Блок питания KORAD разработан для использования в лабораториях, колледжах и на производстве.
6. Блок питания Siglent SPD3303X-E с тройным выходом
Блок питания Siglent SPD3303X-E содержит три независимых блока питания в одном блоке. Как истинный линейный источник питания, выходной шум и регулировка превосходны. Благодаря интеллектуальному вентилятору с регулируемой температурой снижается уровень шума. Разрешение по напряжению 10 мВ / 10 мА. Блок питания SPD3303X-E поставляется с программным обеспечением EasyPower для ПК, поддерживает команды SCPI и, как и все приборы Siglent, имеет доступный драйвер LabView.
Хотите обновить другое оборудование в своей лаборатории электроники? Обратите внимание на эти 3 великолепных осциллографа для любого бюджета.
| НОМЕР ДЕТАЛИ | PMBC-55LK | PMBC-75LK | PMBC-100LK | PMBC-120463LK |
| Выходное напряжение постоянного тока (без нагрузки) | 14.8 В (регулируемое) | 14,8 В (регулируемое) | 14,8 В (регулируемое) | 14,8 В (регулируемое) |
| Выходная сила тока Макс непрерывная | 55 | 75 | 100 | 120 |
| Максимальный переменный ток при 108 В переменного тока | 7 | 12 | 13 | 15 |
| Типичный КПД | > 85% | > 93% | > 93% | > 93% |
| Управление вентилятором | Пропорциональное | Пропорциональное | Пропорциональное | Пропорциональное |
| Короткое замыкание, перегрев Обратная полярность | Да | Да | Да | Да |
| Регулируемый выход | 12.От 5 до 16,5 В | от 12,5 до 16,5 В | от 12,5 до 16,5 В | от 12,5 до 16,5 В |
| Размеры | 10,5 x 7,15 x 3,45 | 10,5 x 7,15 x 3,45 | 11,5 x 7,15 x 3,48 | 11,5 x 7,15 x 3,48 |
| Вес | 11,0 фунтов | 12.0 фунтов | 15,0 фунтов | 15,0 фунтов |
| ПОДРОБНЕЕ ИЛИ ЗАКАЗАТЬ | ПОДРОБНЕЕ ИЛИ ЗАКАЗАТЬ | ПОДРОБНЕЕ ИЛИ ЗАКАЗАТЬ | ПОДРОБНЕЕ ЗАКАЗАТЬ | |
| Цена | $ 207 | $ 285 | $ 311 | $ 350 |
