Доработка блока питания

   В своей статье про автоотключение я дал схему и описал процесс организации включения и отключения питания принтера с помощью электромагнитного реле. Давно я это планировал, а когда воплотил, радовался и наслаждался. Но вскоре счастье моё было несколько омрачено. Однажды я обнаружил, что автоотключение на сработало (печать закончилась, сопло остыло, но принтер не выключился). 

   Моё подозрение пало на залипшие контакты реле. Начал анализировать. Реле коммутирует блок питания, причём импульсный. У меня используется блок питания 12В 20А. Пришлось углубиться в устройство импульсных источников питания. В этом мне помог блог нашего коллеги ака kirich. Если упрощённо по нашей проблеме, то на входе импульсного источника питания (ИИП) имеются высоковольтные сглаживающие конденсаторы С5, С6. Для их разряда установлены резисторы R2, R3. Схему я позаимствовал у kirich, надеюсь, он не будет против ликбеза с участием его схем. Номиналы элементов приблизительные, моим не соответствуют.

   Таким образом, при включении ИИП в сеть, конденсаторы разряжены и начинают заряжаться. Заряжаются они очень быстро, и бросок тока получается такой, что в разы превышает номинальный рабочий ток. Для ограничения этого броска в дешёвых ИИП ставят термистор с отрицательной зависимостью сопротивления от температуры.

   То есть, чем выше температура термистора, тем меньше его сопротивление. В моём ИИП был установлен термистор NTC 5D-11. имеющий сопротивление в холодном состоянии 5 Ом. В нагретом состоянии сопротивление 0,139 Ом и постоянную времени остывания 45 секунд.

   Именно постоянная времени остывания критична для режима работы 3D принтера с управлением питанием от платы управления, простите за тавтологию. Дело в том, что контакты реле включения ИИП принтера замкнуты до тех пор, пока на выводе PS_ON установлен высокий уровень (у меня реализовано так, но возможна инверсия, что меняет дело, но не сильно). Так вот, при нажатии кнопки «Сброс» или «KILL_ALL» на модуле дисплея, а так же при подключении любой программы управления принтером по последовательному интерфейсу происходит сброс высокого уровня на выводе PS_ON. Как следствие, отключение реле с размыканием его контактов и последующим включением в обратной последовательности. А вы ведь помните, что постоянная времени остывания термистора, ограничивающего бросок зарядного тока в моём случае составляет 45 секунд. То есть, при таких кратковременных отключениях стороны 220 вольт ИИП термистор не успевает остыть, и имеет сопротивление порядка 0,15 Ом. Получается, что в таком случае реле коммутирует ток порядка 15-20 А. Контакты моего реле на такие токи не рассчитаны. Вот и причина подгорания и залипания контактов. Кроме того, такие броски тока не проходят бесследно и для высоковольтной части ИИП. Ускоренно стареют высоковольтные конденсаторы и изоляция синфазного входного дросселя. Может перегореть предохранитель. Да и диоды выпрямительного моста могут выйти из строя.

   Теперь осталось решить задачу в ограничении пускового тока при горячем старте. На самом деле эта задача решается довольно просто, достаточно установить вместо термистора обычный резистор. А чтобы не получить бестолковую грелку внутри ИИП замыкать его (резистор) накоротко после выхода ИИП на рабочий режим. Для замыкания резистора используют электромагнитное реле, симистор или пару тиристоров. Я использовал реле. У моего ИИП номинальный рабочий ток не превышает 1,5 А, поэтому и реле особо мощное не требуется, лишь бы могло быть использовано для напряжения 230 вольт. Кроме того, в момент замыкания контактов через резистор будет течь ток гораздо ниже номинального. Это обусловлено тем, что энергоёмкие потребители, такие как нагреватель хотэнда и стола ещё не включены.

   На упрощённой схеме изображены высоковольтная часть в верхней части и низковольтная часть — внизу.

 Реле выпаял из автосигнализации Старлайн. Оно со сдвоенными контактами, но это совершенно не принципиально. Обмотка на 16 В.

   На следующей схеме я изобразил способ подключения ограничительного резистора и реле. 

   Схема работает следующим образом. На вход ИИП подаётся напряжение 220 В через резистор 27 Ом. Начинают заряжаться входные конденсаторы. Когда напряжение на них достигает определённого уровня запускается ШИМ-контроллер и на выходе ИИП появляется напряжение 12 В. Оно там появляется не сразу, а по мере заряда выходных конденсаторов. И когда выходное напряжение увеличится настолько, что сработает реле, его контакты замыкаются шунтируя резистор. После отключения питающего напряжения реле размыкает контакты не сразу, а после полного разряда конденсаторов. Конечно, правильнее бы было включать реле используя компаратор, но коммутируемый ток мал, и я посчитал, что это будет излишнее усложнение.

   Была у меня мысль оставить термистор и подключить резистор последовательно с ним. В случае залипания контактов реле термистор ограничивал бы броски тока при включении. Но посчитал, что реле коммутирует токи порядка считанных миллиамперов, а его контакты рассчитаны на 20 А более, поэтому залипание маловероятно. В этой схеме более вероятен отказ во включении реле, а это чревато перегревом резистора с последующим выходом его из строя и разрывом входной цепи ИИП. Что тоже достаточно безопасно.

   Кроме этой модернизации провёл обслуживание ИИП, убрал пыль, отмыл флюс и выпаял переключатель 110/220 В для исключения ошибочного переключения в положение 110 В и фейерверка. 

   Несколько фотографий процесса. Тут пыль уже отчищена.

   До отмывки китайского флюса.

   Выпаял термистор.

   Выпаян переключатель 110/220 и подготовлены проводники для монтажа реле и резистора.

   Монтаж произведён. Монтаж навесной. Вся конструкция держится на двух монолитных жилах 1,5 мм2

   Чуть другой ракурс.

   Произвёл несколько включений/отключений ИИП. Потрогал резистор. На ощупь чуть тёплый. 

   Отог: схема работает, есть автоотключение и нет бросков тока при включении.

   Спасибо за внимание!

Схема блок питания на tl494 с регулировкой напряжения и тока

Содержание

• 1 Составные части импульсного блок питания на tl494
  • 1.1 1. Внутренний блок питания
  • 1.2 2 Блок управления.
    • 1.2.1 Печатная плата блока управления
  • 1.3 3 Силовая часть
• 2 Схема блок питания на tl494 с регулировкой напряжения и тока
• 3 Печатная плата блок питания

Представляем схему импульсного самодельного блока питания на микросхеме tl494 с возможностью регулировки выдаваемого напряжения и тока. Такой блок питания обычно называют лабораторным блоком питания потому что при помощи него можно запитать как низковольтные маломощные потребители так и зарядить аккумулятор. Такой блок питания может выдать 30 Вольт при силе тока до 10 А.

Составные части импульсного блок питания на tl494

Блок питания можно разделить на 3 части:

1. Внутренний блок питания

Это блоки питания необходим для запитки вентилятора охлаждения, шим контроллера и вольтамперметра. Сюда подойдет любой блок питания с небольшой мощностью. Лучше конечно не собирать свой а использовать готовые решения, к примеру можно взять AC-DC преобразователь.

2 Блок управления.

Блок состоит из микросхемы TL494 и драйвера на 4-х транзисторах.

Схема включения TL494 получается очень простая, такая схема подключения довольно распространена у радиолюбителей. При помощи резистора R4 осуществляется регулировка напряжения от 0 до максимального значения, а при помощи R2 задается максимальное значение силы тока. Резисторы R11 и R12 можно использовать многооборотные.

Блок управления можно собрать на отдельной плате.

Печатная плата блока управления

3 Силовая часть

Большую часть деталей можно взять из старого блока питания компьютера, входной фильтр, выпрямитель, конденсаторы тоже берем из него.

Далее нам необходимо изготовить трансформатор управления силовыми ключами. Большинство радиолюбителей пугает тот факт что придется изготавливать трансформатор. Но в нашем случае все просто.

Для изготовления трансформатора понадобится колечко R16 x 10 x 4. 5 и провод МГТФ 0.07 кв. мм. Провод берем 3 отрезка по 1 метру и делаем 30 витков в 3 провода на кольце.

Дроссель L1 также наматывается на ферритовое кольцо медным проводом длинной 1.5-2 метра и сечением 2 мм. Такая намотка позволят достичь приблизительно требуемой индуктивности.

Во множестве блоков питания есть второй дроссель на ферритовом стрежне, в качестве L2 можно взять его.

Силовой трансформатор тоже берется из блока питания от компьютера, но выходное напряжение будет 20 Вольт. Для того чтобы получить 30 Вольт, силовой трансформатор нужно перемотать. Для больших токов предпочтительнее брать ферритовые кольца.

Схема блок питания на tl494 с регулировкой напряжения и тока

Расчет для нашего блока питания 30 вольт 10 ампер. Трансформатор-донор из компьютерного блока питания оказался 39/20/12:

Печатная плата блок питания

 

Внешний вид готового блока питания

 

 

Мобильные знания | Icfix Mobile

В этой статье мы обсудим мини-проект или проект «Сделай сам» под названием «Переменный источник питания постоянного тока 12 В» для любителей электроники или новичков в электронике
.

• Схема, показанная выше, является очень простой, но очень полезной. Переменный источник питания постоянного тока .
• Используя эту схему, мы можем заряжать все аккумуляторы от 1,2 до 12 вольт.
• Не только аккумуляторы, мы можем использовать этот источник питания в качестве основного напряжения для питания или работы оборудования постоянного тока и цифровых гаджетов.
• Подробно рассмотрим, как работает эта схема.
• В этой схеме используется понижающий трансформатор на 12 В (вольт), который преобразует источник питания переменного тока 230 В в источник питания переменного тока 12 В.
• Здесь, в этой схеме мы использовали трансформатор общего назначения или обычный трансформатор.
• Трансформатор общего назначения будет иметь 2 провода в первичной части или входной части и 2 провода во вторичной части или выходной части.
• Где трансформатор с центральным отводом будет иметь 2 провода в первичной или входной части и 3 провода во вторичной или выходной части.
• В трансформаторе с несколькими ответвлениями выходная секция будет иметь более 3 проводов.
• Для трансформатора общего назначения нам нужно использовать мостовой выпрямитель, а для трансформатора с отводом от средней точки нам нужно использовать двухполупериодный выпрямитель.
• Здесь мы использовали мостовой выпрямитель, в котором используется диод с 4 PN-переходами или кремниевый выпрямительный диод с фильтрующим конденсатором. Эта схема преобразует 12 вольт переменного тока в 12 вольт постоянного тока.
• Здесь мы использовали диоды общего назначения 1N4007 и конденсатор 3300 мкФ 50 В.
• Следующим важным компонентом, который мы здесь использовали, является регулируемый регулятор напряжения LM317, который используется для изменения выходного напряжения от 1,2 до 12 вольт.
• Этот LM317 способен выдерживать ток до 1,5 ампер.
• Этот регулируемый регулятор напряжения LM317 представляет собой компонент с тремя клеммами, а три клеммы являются переменными (1 ^-й -контактный), Vout (2 ^-й -й контакт) и Vin (3 ^-й -й контакт) соответственно.
• Выход постоянного тока мостового выпрямителя будет подан в качестве входного напряжения на третий контакт LM317, а выход будет снят со второго контакта LM317 путем изменения потенциометра или потенциометра 5 кОм (килоом).
• Потенциометр представляет собой не что иное, как переменный резистор, значение сопротивления которого можно изменять от 0 Ом до максимального значения сопротивления. В этой схеме мы можем варьировать от 0 Ом до 5 кОм (5000 Ом)
• С помощью постоянного резистора 220 Ом и переменного резистора 5 кОм входное напряжение будет изменяться от 1,2 В до 12 В соответственно.
• В конце LM317 мы будем использовать конденсатор (10 мкФ 50 В) для сглаживания.
• Постоянный резистор и переменный резистор не имеют полярности, а конденсатор имеет полярность.
• Также мы подключим цифровой вольтметр и амперметр для контроля состояния напряжения и силы тока на конце этой цепи.
• Для длительной работы рекомендуется использовать надлежащий радиатор для LM317 IC, чтобы избежать проблем с перегревом и защитить LM317 IC от повреждения.

Читайте также: Обучение на уровне микросхем для мобильных устройств в Ченнаи

Читайте также: Курсы по ремонту eMMc

Читайте также: Курсы на уровне микросхем для ноутбуков

Читайте также: Учебные курсы по CCTV

источник питания — Должен ли я заземлять отрицательную клемму выхода постоянного тока на шасси моего 12-вольтового проекта?

спросил 1 год, 7 месяцев назад

Изменено 1 год, 7 месяцев назад

Просмотрено 3к раз

\$\начало группы\$

Я собрал проект, который работает от источника постоянного тока 12 вольт. В настоящее время я заземлил зеленый провод заземления входа переменного тока на шасси в моем проекте. Должен ли я дополнительно прокладывать провод от отрицательной клеммы V на выходе моего источника питания к шасси, эффективно связывая вместе земли постоянного и переменного тока?

Блок питания имеет встроенную защиту от короткого замыкания.

PINS 6-11 являются выходом питания, а заземление находится на металлической стороне металлического корпуса блока питания. Я заземлил свой блок питания переменного тока на это металлическое шасси и рассматриваю возможность заземления своих цепей постоянного тока. Я также отключил этот блок питания до этого момента.

• блок питания
• заземление

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Заземлять или не заземлять — вечный вопрос. Кажется, у всех противоречивое мнение. Во многих случаях у вас могут быть противоречащие друг другу требования — ЭМС против потенциального контура заземления и так далее. Иногда приходится соблюдать определенный стандарт, и он может прописать решение. Короче говоря, нет одного простого ответа на все ситуации!

Если 12В не выходит за пределы корпуса, то скорее всего нет. Если 12 В выходит за пределы корпуса и распространяется на некоторое расстояние, я бы посоветовал вам заземлить его. Есть стандарт IEC, номер которого ускользает от меня в тот момент, который требует, чтобы вы его заземлили — это для контрольно-измерительных систем. Он должен быть заземлен в источнике.

По своему горькому опыту работы с большими распределенными системами я могу сказать вам, что все имеет тенденцию так или иначе возвращаться к исходной точке, причем не самым лучшим образом и тогда, когда вы меньше всего этого ожидаете.

Ответ jp314 охватывает некоторые другие ситуации.

В конце концов, это действительно сводится к пониманию того, куда текут токи и куда они могут течь (ситуация неисправности).

Ваш блок питания заземлен, поэтому необходимо учитывать ситуацию, когда конденсатор Y в блоке питания может вызывать токи утечки, так как это в основном проблема с незаземленными импульсными блоками питания.

Другим распространенным методом заземления является использование конденсатора между 0 В и корпусом/электрическим заземлением.

Это шунтирует переменный ток, позволяя 0 В «плавать» постоянному току. Возможно, ваш блок питания уже делает это за вас.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

^{смоделируйте эту цепь — схема создана с помощью CircuitLab}

При подключении 0 В постоянного тока к защитному заземлению переменного тока, защитному заземлению необходимо учитывать множество моментов из-за паразитных эффектов электростатического разряда, молнии и шумов CM от отдельного источника постоянного тока системы, соединенные вместе, создают заземляющий контур шума постоянного тока. Некоторые плюсы и минусы можно свести к минимуму или предотвратить с помощью дроссельных фильтров CM и других методов понимания любых помех.

Плюсы

• Повышенная устойчивость к паразитным помехам благодаря низкому импедансу CM относительно земли переменного тока для входных сигналов с высоким импедансом.
Плавающие выходы
• можно включать каскадом или менять полярность.
• снижает возможный выход или излучаемый шум на кабелях RF IO, с PE соединением до 0 В.

Минусы

• Повышенное напряжение во время Hipot, так как часть с наименьшим pF (изоляция XFMR) теперь шунтирует переменный ток на землю и теперь находится внутри промежутков первичной обмотки переменного тока и преобразованных изоляторов DCDC, что тестируется только с незаземленным постоянным током для Hipot.
• Более высокий уровень импульсного шума на постоянном токе из-за молнии от неизолированного XFMR2.
• более сложных путей заземления для проникновения электростатического разряда в CMOS, которые могут защелкиваться.
• больше Шум USB-кабеля с шумом заземления от преобразователя DCDC Шум Y-конденсатора, связанный с сигналами CM с помощью экрана заземления.

При анализе воздействия молнии учитывайте полосу пропускания от 100 кГц до > 1 МГц, а колпачки могут привести к короткому замыканию.

При анализе путей электростатического разряда следует учитывать полосу пропускания как постоянную до пробоя и >> 1 ГГц после.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если вы заземлите DC-, то блок питания увидит короткое замыкание (и его выход станет 0 — вы не можете запитать нагрузку), если его + выход случайно замкнут на «настоящий» GND.

Если вы не заземлите его, то (в зависимости от вашей изоляции переменного тока) вы можете обнаружить утечку 120 В переменного тока через трансформатор, и если человек прикоснется к блоку питания, он может обнаружить некоторые (безопасные) помехи.

Если этот блок питания питает другие объекты, и они имеют собственное заземление, то есть возможность создания контура заземления — магнитные поля частотой 60 Гц будут индуцировать ток в этом контуре; если это аудиосистема, гул может быть значительным.

Таким образом, для максимальной гибкости я бы , а не заземлил клемму постоянного тока.