⭐ Варианты сборки блоков питания для LED-ленты своими руками 📌 Статьи POWERCOM

Набирающие популярность светящиеся ленты, составленные из светодиодных (LED) лампочек, сейчас можно купить в магазине или собрать в домашних условиях. Многие домашние мастера уже оценили удобство, возможность сэкономить денежные средства, а также практичность, которые они получили в результате самостоятельной сборки блочок питания для LED-ленты. Именно поэтому далее мы рассмотрим, как просто сконструировать блок питания для светодиодной ленты своими руками.

Подробнее о самом блоке питания для LED-ленты

Чтобы лента с диодными источниками света (светодиодная лента) работала, необходимо подключить к ней дополнительное оборудование. Таковым является питающий блочок. Он представляет собой трансформатор в защитном корпусе с выпрямителем. Если оборудовать такое устройство ещё конденсатором, оно будет способно также гасить так называемые помехи, провалы. При этом соблюдается такое правило: чем больше ёмкость конденсатора, тем лучше.

Обратите внимание: слишком слабые БП-устройства на 5 В, которыми обычно комплектуются мобильные телефоны, вряд ли подойдут для достаточно сильного свечения диодной ленты.

Светодиодная лента как прибор, работающий от электричества, имеет свою особенность: он требует пониженное напряжение – 12-19 В. Блок питания выполняет функцию стабилизации напряжения от 220-ти Вольт. Двенадцативольтные источники обычно применяются в конструкциях компьютеров, планшетов, телевизоров, девятнадцативольтные можно найти в моноблоках, ноутбуках, мониторах.

Возможно ли подобрать старый блок питания?

Итак, чтобы запитать светодиодную ленту, не подойдёт старый блок питания от смартфона или кнопочного телефона. Причина проста: как уже было указано выше, они имеют недостаточный вольтаж на выходе, который находится на уровне пяти V. Лучше всего рассмотреть устройства-зарядники, которые остались после сетевых маршрутизаторов, планшетных компьютеров, отдельных моделей персональных компьютеров, моноблоков, компьютерных мониторов. Перечисленные устройства выдают на выходе 12 В или 19 В.

Предпочтение при выборе БП-устройства для дальнейшей переделки следует отдавать импульсным лёгким моделям. Если вы начнёте работу с тяжёлым трансформаторным устройством, неправильно либо неточно определив будущую нагрузочную мощность, возникнет проблема с работой уже собранного под светодиодную ленту устройства. Оно может слишком сильно нагреться, что недопустимо с точки зрения техники пожарной безопасности. Ещё один важный нюанс, о котором нужно помнить при подготовке к конструированию светодиодного БП своими руками из подручных средств, – это наличие постоянной величины силы тока.

Двенадцативольтные источники питания (12 вольт)

Если от бытовой техники остался блочок питания на 12 Вольт, его можно использовать для светодиодной ленты. Обычно такие устройства имеют мощность от 6 до 36 Ватт. Когда монтируется лента для освещения рабочей зоны на кухне или другого совсем небольшого пространства, может быть достаточно десятиваттного источника питания. Трансформаторное устройство будет иметь большой вес, а более современное импульсное (электронный трансформатор) – небольшую массу, маленький размер.

Первый вариант использовать не стоит, лучше остановить свой выбор на лёгком импульсном устройстве. В противном случае прибор будет постоянно нагреваться, быстро выйдет из строя.

Девятнадцативольтные источники питания (19 вольт)

Подключение светодиодной ленты своими руками можно осуществить с помощью БП-устройства с напряжением в 19 Вольт. Такое устройство часто встречается современным людям в обычной, бытовой жизни. Это – блоки питания от домашних компьютеров, принтеров, различных маршрутизаторов.

Если у вас есть БП-устройство от старого ноутбука с характеристиками 90 W, 19 V, его можно использовать для светодиод-ленты, выдающей световой поток в 6000 Люмен. Такие характеристики достаточны для получения яркого освещения комнаты, имеющей площадь в 20 квадратных метров. Для того чтобы устройство исправно функционировало, потребуется сделать небольшую доработку – добавить в схему один из двух подходящих понижателей напряжения.

Стабилизаторы для БП на 12 В

Первый из вариантов называется КРЕН 7812. После установки на радиатор он будет выдерживать силу тока в один ампер. Чтобы использовать всю доступную мощность блочка питания, понадобится около пяти-шести таких деталей. Второй вариант – это небольшой импульсный стабилизатор LM2596, имеющий коэффициент полезного действия на уровне 80-90%.

Мощность блока питания для LED-ленты

БП-устройство для светодиодной ленты должно иметь конкретную мощность, которая зависит от суммарной нагрузки подключённых устройств. Нужно учитывать, что преувеличение этого параметра приводит к нарушению нормальной работы всего осветительного прибора и сильному перегреву оборудования. Дабы этого не произошло, нужно проследить, чтобы мощность светодиодной ленты была меньше, чем максимально допустимая у блока питания.

Старые БП-устройства с понижающими трансформаторами предоставляют огромное поле для деятельности, ведь запас их мощности неограничен. Что касается импульсных (более современных) БП, они имеют некоторые ограничения, в том числе по минимальной величине тока.

Как самому сделать блок питания для светодиодной ленты?

Рассмотрим, как сделать схему блока питания для светодиодной ленты своими руками. Наиболее простым в исполнении, оптимальным вариантом для решения этой задачи является использование микросхемы LM2596. Она похожа по своему функционалу с ST1S10, ST1S14 или L5973D. Для трансформации в работающее светодиодное устройство в схему потребуется добавить четыре радиоэлемента.

Например, можно придерживаться этой бестрансформаторной схемы на 12 В:

Обратите внимание, что вместо микросхемы линейного стабилизатора D1 L7812 можно использовать другую (например, КРЕН). Главное, чтобы этот элемент подходил по напряжению. Также допустимо использование параметрического стабилизатора из стабилитрона или самого стабилитрона. В таком случае у собираемого устройства появляется преимущество – гибкость при проведении настройки, наладки. Для монтажа на светодиодную ленту подойдёт стабилитрон, относящийся к серии Д818Д. Он должен быть рассчитан на напряжение 12-13 В.

Следующий вариант стабилизации — сборка блочка на 2-х транзисторах по схеме:

Ток, нуждающийся в стабилизации, задаётся R2-резистором (R2 = 0,7 * Iст), R1 равен 3,9 кОм.

Вариант переделки БП из зарядного устройства

Питание светодиодных лент своими руками можно сделать, если в доме есть ненужная или лишняя зарядка от ноутбука.

1-й вариант сборки

Первый вариант решения поставленной задачи – это выполнить замену одного из резисторов на потенциометр. Лучше всего впаять последовательно постоянный резистор, после него – установить потенциометр. На входе блока питания потребуется установить минимально возможный уровень напряжения. Следует использовать такую формулу: V out = 1 + (R1 / R2) * V ref.

2-й вариант сборки

Здесь регулировать необходимо резисторы R5, R7.

Схема из старого блока питания

Если вы нашли старый блок питания, его можно переделать согласно третьей схеме, представленной далее.

В данном случае необходимо проверить, какова величина входного напряжения, идущего со светодиодного моста. Если оно превышает 14 В, добавьте в схему L7812.

Не оказалось зарядного устройства от планшета, но нашёлся блочок от старого ноутбука, выполненный на популярной, широко распространённой схеме LM2596? В таком случае стоит проверить напряжение: если оно более 12 В, нужно немного модифицировать устройство. Для этого достаточно ввести в схему понижающий преобразователь напряжения.

Ещё одна простая схема на основе LM2596 

Для полностью самодельного БП-устройства потребуется много времени и большое количество деталей, поэтому стоит упомянуть ещё одну схему для сборки двенадцативольтного блока. Его можно будет подключать в электрическую сеть с двухсотдвадцативольтным напряжением.

Речь идёт об использовании популярной микросхемы LM2596 или его регулируемой модификации – LM2596ADJ. Этот элемент является прекрасным вариантом для решения рассматриваемой здесь задачи. Он имеет следующие характеристики:

• максимальное входящее напряжение – 40 В;
• величина выходного тока – 3 А;
• вольтаж на выходе – от 3 В до 37 В;
• частота преобразования – 150 кГц;
• токовая защита срабатывает при значении более 3 А.

Используем ненужный компьютер

Рассмотрим, как осуществить подключение светодиодной ленты к блоку питания компьютера на 19 В. Для этого потребуется снизить величину входного напряжения. Первый вариант – сделать это с помощью стабилизатора. Для решения такой задачи подойдёт отечественная микросхема под названием КРЕН 7812. Если диод-лента длинная, придётся использовать сразу несколько таких микросхем. Второй вариант подготовки блока питания компьютера для светодиодной ленты – использование готовой платы стабилизатора импульсного типа.

Правила подключения светодиодной ленты своими руками

После того как БП для диодного источника освещения готово, необходимо грамотно его подключить, проверив работоспособность. Важно помнить об общих правилах подключения светодиодной ленты:

• максимальная длина – не более пяти метров;
• при необходимости можно добавить второй отрезок светополосы, но он должен быть отдельным;
• подключать второй отрезок светодиодов можно только параллельным способом.

Проверить, подходит ли конкретный блок питания для вашей светодиодной ленты, нужно рассчитав будущую нагрузку. После этого лучше увеличить полученный результат примерно на 15-20 %, чтобы создать так называемый запас прочности. При этом следует помнить, что ещё большее увеличение такого запаса не оправдано, поэтому делать этого не стоит.

Место, где будет располагаться питающий блочок светополосы, также играет важную роль. Если этот оригинальный осветительный прибор предназначен для потолка, стен, мебели в жилых комнатах или коридоре квартиры, БП может не иметь специального защитного корпуса. В случае, когда ленточный светильник располагают во влажных помещениях (например, в ванной комнате), необходимо использовать только влагозащищённые варианты.

Светодиодная лента часто применяется для создания праздничного освещения, приятной, весёлой обстановки на улицах населённых пунктов. Такую светящуюся полосу, называемую также дюралайтом, используют вовсе без какого-либо блока питания. Для её включения в сеть в 220 В используют диодный мост. Однако это удобно только на первый взгляд, ведь при первом же значительном скачке напряжения этот дорогостоящий осветительный прибор может полностью выйти из строя. На случай проблем в электросети необходимо использование устройств бесперебойного питания.

«Обеспечение бесперебойного питания устройством Powercom Raptor RPT-1025AP»: подробно с фото о внешнем виде и внутреннем устройстве модели, возможно ли установить ПО для мониторинга работы, комплектация и функциональные возможности.

базовая схема импульсного блока питания

Самоделки своими руками: в частности здесь представлена простая для повторения схема импульсного блока питания, которая обеспечивает регулируемый выход 5 Вольт и нерегулируемый 12 вольт постоянного напряжения. Данная схема обладает большой гибкостью в смысле ее модернизации.

Содержание

1. Самоделки своими руками — схема импульсного блока питания
2. Резервная емкость
3. Самоделки своими руками — предотвращение перезарядки батареи
4. Примечание по использованию импульсного блока питания

Отличительные особенности, представленного здесь импульсного блока питания, это — в случае выхода из строя линии электроснабжения или просто перебоев в подаче сетевого напряжения, встроенная в схему батарея берет на себя функциональное управление, делает это без каких либо скачков напряжения на регулируемом питании.

Конструкция базового ИБП, хотя и относится к категории самоделки своими руками, однако она по своей функциональности ничем не уступает промышленным устройствам такого типа. Этот импульсный блок питания может быть адаптирован для других регулируемых и нерегулируемых напряжений, путем использования различных стабилизаторов и батарей.

Для получения регулируемого выходного напряжения 15 Вольт используйте две последовательно соединенные 12 вольтовых батареи и стабилизатор 7815.

Первичная обмотка трансформатора TR1 должна соответствовать напряжению местной электросети, которая в России составляет 220 Вольт. На вторичной обмотке номинальное напряжение требуется иметь не менее 12 Вольт при силе тока 2 Ампера, но может быть и выше, например, 15 Вольт.

FS1 — это разрядник медленного действия, который защищает от короткого замыкания на выходе или в случае повреждения элемента в аккумуляторной батарее. Светодиод LED1 начинает светится ТОЛЬКО при наличии электропитания, при отключении питания светодиод гаснет, а выходное напряжение поддерживается батареей.

Приведенная ниже схема имитирует рабочую схему с подачей питания от сети:

Между контактами VP1 и VP3 имеется номинальное нерегулируемое питание, а между VP1 и VP2 — регулируемое питание 5 Вольт. Резистор R1 и диод D1 — это цепь зарядки для батареи B1. Диоды D1 и D3 предотвращают свечение светодиода LED1 в отсутствии питания. Батарея предназначена для струйной зарядки, ток зарядки определяется как :-.

(VP5 — 0,6 )/R1

где VP5 — нерегулируемое напряжение питания постоянного тока.

Диод D2, который включен в схему, играет роль ограничителя тока, без него аккумулятор будет заряжаться от полного напряжения питания без ограничения тока, что приведет к повреждению и перегреву некоторых перезаряжаемых батарей. Ниже смоделировано отключение электричества:

Обратите внимание, что во всех случаях регулируемое питание 5 Вольт поддерживается постоянно, в то время как нерегулируемое питание будет изменяться на несколько вольт.

Резервная емкость

Способность поддерживать регулируемое питание при отсутствии электропитания зависит от нагрузки на ИБП, а также от емкости аккумулятора в ампер-часах. Если вы используете 12-вольтовую батарею емкостью 7 А/ч, а нагрузка от стабилизатора 5 В была 0,5 А (и без нагрузки от нерегулируемого источника питания), то регулируемое питание сохранялось бы в течение примерно 14 часов.

Батареи с большей емкостью А/ч обеспечат более длительное время работы в режиме ожидания, и наоборот.

Самоделки своими руками — предотвращение перезарядки батареи

Одним из способов предотвращения перезарядки аккумулятора является питание цепи ИБП через 24-часовой механический таймер на сегментном индикаторе (показан ниже). Сейчас это недорогие устройства, которые можно купить в интернет магазинах и супермаркетах.

Установите необходимое количество включений/выключений в день для зарядки и разрядки аккумулятора при постоянно включенной нагрузке.

Примечание по использованию импульсного блока питания

Учитывая, что в нормальных условиях электросеть по своей сути надежна, ИБП с батарейным питанием обычно используется нечасто, разве что во время необычайно длительного отключения.

Однако после установки часов реального времени, а затем нескольких реалистичных запусков и остановок таймера в течении 24-часового дня с помощью этой простой схемы, любая возможность струйной перезарядки аккумулятора не будет проблемой.

Такая осторожность позволит проверить способность аккумулятора разряжаться при полном токе нагрузки в течение разумных периодов времени. А базовый ИБП можно уверенно оставить постоянно подключенным к нагрузке, обеспечивая таким образом постоянное бесперебойное питание постоянным током.

Принятие этих мер предосторожности снизит вероятность длительного перегрева батареи, вызывающего повреждение элементов, что может произойти из-за пренебрежения чрезмерной зарядкой в ​​практике ИБП.

Что касается других полезных и нужных устройств из разряда самоделки своими руками, то вы можете их легко найти у нас на сайте, в рубрике «Сделай сам«.

Импульсный источник питания с 220 В переменного тока на 12 В постоянного тока мощностью 18 Вт.

Технология

Авторы Hesam Moshiri, Anson Bao

Обратноходовая схема является наиболее распространенной топологией схемы для создания гальванически изолированных преобразователей переменного тока в постоянный или постоянного тока в постоянный. Обратноходовая схема дешева и относительно проста в изготовлении, поэтому в настоящее время большинство бытовых или промышленных приборов питаются от обратноходовых преобразователей переменного тока в постоянный. Как правило, обратноходовой преобразователь подходит для приложений с низким энергопотреблением, в основном менее 100 Вт.

В этой статье/видео я разработал дешевый обратноходовой преобразователь переменного тока в постоянный, используя микросхему DK124, которая может непрерывно обеспечивать до 18 Вт. Я рассчитал трансформатор для обработки 12 В на выходе, который можно легко изменить для достижения других выходных напряжений. Микросхема ДК124 не нуждается ни во вспомогательной обмотке, ни даже во внешнем пусковом резисторе. Вход сети 220 В защищен MOV, NTC и предохранителем. Печатная плата однослойная, все компоненты сквозные.

Для разработки схемы и печатной платы я использовал Altium Designer 22. Быстрый механизм поиска компонентов (octopart) позволил мне быстро рассмотреть информацию о компонентах, а также создать спецификацию. Чтобы получить готовые платы высокого качества, я отправил Gerber-файлы в PCBWay. Для проверки блока питания я использовал Siglent нагрузку постоянного тока SDL1020X-E, мультиметр SDM3045X и осциллограф SDS1104X-E/SDS2102X Plus.

Технические характеристики

Диапазон входного напряжения: от 85 до 265 В переменного тока

Выходная мощность: 18 Вт, непрерывная

Выходное напряжение: 12 В постоянного тока

Частота переключения: 65 кГц

Загрузите Gerber или закажите 10 высококачественных плат здесь

Закажите полностью собранную печатную плату без трансформатора (БЕСПЛАТНАЯ доставка).

Анализ схемы

На рис. 1 показана принципиальная схема импульсного источника питания от 220 В до 12 В. Как видно, сердцем схемы является IC1, DK124 [1]. Я использовал Altium Designer, чтобы нарисовать схему.

Рисунок 1

Принципиальная схема импульсного источника питания (Altium)

P1 — клеммный разъем для 220 В переменного тока. F1 — это предохранитель на 500 мА для защиты платы, дорожек печатной платы и проводки от непредвиденных неисправностей или короткого замыкания. R2 — варистор 10Д561 [2] для ограничения высокого напряжения и защиты от перенапряжения. C2 представляет собой конденсатор X2 емкостью 100 нФ для уменьшения шума. Т1 — синфазный дроссель для подавления высокочастотных помех и предотвращения искажения формы сигнала. BR1 представляет собой мостовой выпрямитель, а C3 уменьшает пульсации выпрямленного напряжения.

R3, C4 и D1 создают демпферную цепь для подавления переходных выбросов трансформатора. Снаббер защищает переключающий Mosfet, а также снижает электромагнитные помехи (Mosfet встроен в DK124). IC1 — микросхема обратноходового контроллера. Согласно техническому описанию Dk124: «ИС DK124 специально разработана для автономного импульсного источника питания, максимальная мощность составляет 24 Вт. В отличие от ШИМ-контроллера и МОП-транзистора с внешним разделением питания, ШИМ-контроллер, силовой транзистор 700 В и высоковольтная пусковая схема интегрированы в его микросхему DK124 для экономии внешних схем, использования компонентов и стоимости. Также уменьшаются габариты и вес изделия. Он особенно подходит для недорогих импульсных источников питания обратного хода».

Конденсаторы С10 и С11 используются для уменьшения шума. OP1 представляет собой оптопару PC817 [3] для обеспечения изолированного пути обратной связи и балансировки выходного напряжения. D1 — диод Шоттки для выпрямления напряжения вторичной обмотки трансформатора (Т2). C5 и C6 используются для уменьшения пульсаций напряжения. L1, C7 и C8 создают LC-фильтр для уменьшения шума и пульсаций. D3 представляет собой 3-мм светодиод для индикации надлежащего выходного напряжения, а R5 ограничивает ток D3. D3 также играет роль небольшой фиктивной нагрузки, помогающей стабилизировать выходной сигнал. R9потенциометр используется для регулировки выходного напряжения и фиксации его на 12,0 В. Reg1 — шунтовой регулятор TL431 [4].

Как видно, IC1 (DK124) не требует внешнего питания (вспомогательной обмотки трансформатора) и даже резистора для фазы запуска.

Схема печатной платы

На рис. 2 показана схема печатной платы импульсного источника питания. Это однослойная печатная плата. Я использовал Altium Designer для рисования печатной платы. На рис. 3 показаны сборочные чертежи. Как видите, я создал две области выреза в плате (изоляционные зазоры), чтобы следовать правилам IPC, касающимся высокого напряжения и утечки.

Рисунок 2

Пекс планы от 220 В-АК-АК на 12 В-ДК (Altium)

Рисунок 3

РЕКОТРЫ СБОРЯ в обратноходовой цепи питания используется трансформатор. Если вы профессионально намотаете и соберете трансформатор, вы получите лучшие результаты.

Сердечник: Феррит, EE-25-13-7

Первичная обмотка: 1,79 мГн (80 витков провода 0,25 мм)

Зазор: около 0,25 мм (математически)

Вторичная обмотка: 8 витков провода 2*0,67 мм (два провода 0,67 мм 3 900 мм параллельно)

Шпулька: 5+5, EE25, горизонтальная

Обычно сердечники EE поставляются без зазора (зазор между двумя средними ножками сердечника). Поэтому приходится одинаково стачивать средние ножки ЭЭ, чтобы построить зазор, но точно сделать такой зазор и намотать трансформатор без погрешности намотки очень сложно.

Простое решение — использовать LCR-метр! Сначала соберите трансформатор (без зазоров) и измерьте индуктивность первичной обмотки. Естественно, индуктивность будет выше 1,79 мГн. Поэтому приходится стачивать среднюю ножку феррита ЭЭ и наращивать зазор, затем собирать сердечник и снова измерять индуктивность первички. В результате просто увеличьте зазор и измерьте индуктивность, пока она не приблизится к 1,79 мГн. Небольшой допуск от 1,79 мГн — это нормально и не имеет никакого значения. На рис. 4 показаны ядро ​​ЭЭ и зазор. Это простейший обратноходовой трансформатор с одной первичной и одной вторичной обмоткой, поэтому у вас не должно возникнуть никаких проблем в этом процессе.

Рисунок 4

Сердечник 25-13-7 EE и немагнитный зазор средних ножек

Сборка и проверка

На рисунке 5 показана собранная печатная плата. Все компоненты имеют сквозные отверстия и легко собираются. Вы также можете заказать плату в собранном виде (без трансформатора).

Рисунок 5

Собранная печатная плата 220 В переменного тока на 12 В постоянного тока Импульсный источник питания

Поместите потенциометр R9 посередине и поместите предохранитель 500 мА в держатель и подключите плату источника питания к 220 В переменного тока . Отрегулируйте R9считывать 12В на выходе. Ваша доска готова!

Для проверки регулирования блока питания я использовал нагрузку постоянного тока Siglent SDL1020X-E. Этот блок питания должен выдерживать максимальный ток от 1,4 А до 1,5 А непрерывно, поэтому я проверил стабилизацию выходного сигнала, применив нагрузку CC 1,4 А, используя нагрузку постоянного тока. Падение составило всего около 50 мВ до 55 мВ. На рис. 6 показана тестовая установка. Я также использовал Siglent SDM3045X для считывания выходного напряжения без падения, хотя вы также можете считывать напряжение независимо от нагрузки постоянного тока, используя два провода сзади.

Рисунок 6

Регулировка выхода импульсного источника питания (максимальная нагрузка)

На рисунке 7 показан выходной шум источника питания без нагрузки. На рис. 8 показан выходной шум источника питания при максимальной нагрузке. Для обоих экспериментов датчик был настроен на X10, а полоса пропускания была ограничена 20 МГц. Я считаю, что значительная часть шума (рисунок 7) является электромагнитной помехой и исходит не от выходного разъема, поэтому импульсные блоки питания всегда встраиваются в металлический корпус там, где это необходимо. Без такого корпуса у меня было считано около 50mvP-P (рисунок 8). 9

Рисунок 8 Чтобы получить другие выходные напряжения/токи, вы должны изменить обмотку трансформатора и значение R6, R8, R9 и, возможно, снабберную цепь.

Спецификация

На рис. 9 показана спецификация для проекта. Веб-сайт Octopart — это не только быстрая поисковая система для электронных компонентов, но и очень удобный инструмент для бесплатного создания любого вида спецификации. 9Рисунок 9 11/Specification-IC-DK124.pdf

[2]: 10D561: https://octopart.com/mov-10d561k-bourns-19184788?r=sp

[3]: PC817: https://octopart. com/pc817x1j000f-sharp-39642331?r=sp

[4]: ​​TL431: https://octopart.com/tl431aclpr-texas+instruments-521800?r=sp

Сборка чрезвычайно мощного лабораторного источника питания 1–12 В по дешевке – Matt’s Tech Pages

Мощный, какой вам нужен

Вот уже несколько лет у меня есть пара мощных импульсных блоков питания. производства Power-One. Обычно они встречаются в IT. оборудования и обеспечивают единую выходную шину 12 В или 48 В с очень высоким номинальным током.

В случае модели на 12 В выходное напряжение может быть изменено программно с 1 В на 12 В (макс. 12,45 В). Модель на 48 В, к сожалению, не позволяет настраивать выходное напряжение.

Несмотря на то, что они очень гибкие и обеспечивают огромное количество тока, их не так просто подключить к другим вещам.

В этой серии есть 3 основные модели:

• FNP600 – Доступны версии 12 В (51 А) или 48 В (12,6 А)
• FNP850 – Доступны версии только 12 В (69,5 / 73 А)
• FNP1000 – Доступны модели только 48 В (21 А)

Некоторое время назад я построил вышеописанную плату адаптера, в которой есть небольшой микроконтроллер PIC, позволяющий мне изменять напряжение, а также адаптировать этот непонятный разъем FCI PwrBlade к чему-то более легкому для работы — в в этом случае Molex Minit-Fit Sr.

Недавно я рыскал по eBay в поисках модели FNP850 (которой у меня изначально не было) и обнаружил, что их продается куча, и очень дешево. Я купил пару FNP850 по 15 фунтов стерлингов каждый с бесплатной доставкой — неплохая сделка, когда они изначально продавались примерно в 30 раз дороже!

Самая распространенная модель — FNP850-S151G (12 В, 69,5 А), которая представляет собой модифицированную версию оригинальной модели FNP850-12RG (12 В, 73 А). Единственным отличием S151G от оригинальной модели 12RG является то, что S151G имеет несколько дополнительных контактов заземления, встроенных в корпус, он немного снижен и не имеет переменной скорости вращения вентилятора — он постоянно работает на 100%

раздражающе .

Мое открытие, что эти вещи настолько дешевы и многочисленны, стало основой этого проекта — по сути, я подчистил свою первоначальную реализацию для микроконтроллера PIC, портировал ее на AVR — потому что никто не любит дорогие компиляторы, и выложил ее на Github . Я также разработал для него подходящую печатную плату.

Плата представляет собой сквозную конструкцию такой же ширины, как и блоки питания.

Я добавил ЖК-дисплей 8 × 2, который показывает текущее либо сконфигурированное, либо измеренное выходное напряжение, а также выходной ток (сумма между всеми устройствами при подключении нескольких).

Плата может быть как ведущей, так и ведомой.

Выходной разъем на моих платах представляет собой 4-позиционный разъем Mini-Fit Sr, однако, если он не подходит, под этим разъемом также есть пара 5-миллиметровых отверстий, которые можно использовать для прикручивания кабелей непосредственно к печатной плате.

На главной плате есть все необходимое – LCD, микроконтроллер, порт RS-232.

Нижняя сторона. Учитывая, что эта печатная плата рассчитана на 70 А, нам нужно немного усилить эти силовые дорожки. Тепловое изображение нижней стороны печатной платы при полной мощности. Усиление нижних дорожек должно быть значительным.

Ведомая плата имеет только разъем, который сопрягается с блоком питания, перемычки для установки адреса I2C, разъем дистанционного управления и разъем для подключения к ведущему устройству, имеющему все необходимые сигналы.

Ведомая плата также может использоваться для «тупой» выходной платы или для подключения к другому микроконтроллеру.

Эти блоки питания имеют активный механизм разделения тока, который является одним из сигналов на разъеме между главной и подчиненной платами. Характеристики этого механизма, как правило, ограничивают количество источников питания, которые можно использовать параллельно.

Если вам нужно больше 70А – вы можете подключить их несколько параллельно. Я не знаю, каков точный предел, но Power-One производит шасси, которое может вместить до 5 из них, так что вы получите как минимум столько же.

С 5 параллельными соединениями у нас было бы 350 А (4,25 кВт) для игры — это не то, что вы собираетесь подключать к обычной розетке!

Программное обеспечение, которое я написал, будет автоматически обнаруживать и управлять несколькими устройствами. При условии, что все подключено правильно.

Для моего теста я буду запускать два устройства параллельно, что дает нам около 140 А при 12 В. Потребление такого большого тока при таком низком напряжении на самом деле не так просто.

Моя тестовая нагрузка проста: несколько больших кабелей с большой нихромовой проволокой на конце.

Испытательная нагрузка измеряет около 0,082 Ом, что немного превышает полную нагрузку 140 А при 12 В. Я обрезал нихромовый провод, пока не получил это измерение.

Если мы также учтем, что это изменится под нагрузкой, и что у нас есть большее сопротивление на питающих кабелях, довольно сложно установить его точно во время сборки.

И, конечно же, этот нихромовый провод должен быть погружен в большое количество воды, иначе он мгновенно исчезнет, ​​что может привести к травме.

В этом тесте я уделил время подключению сенсорных проводов, иначе мы не смогли бы получить полную мощность из-за потерь в кабеле. Я смог вскипятить этот таз с водой примерно за 10 минут.

Вот и все. Полная мощность – два источника параллельно! В конце концов мне пришлось настроить выходное напряжение, пока я не получил примерно 140 А на моей тестовой нагрузке.

Снимки тепловизионной камеры тестовой установки на полной мощности показывают, что все становится некомфортно горячим. Если вы собираетесь использовать эту установку на полную мощность в течение длительного времени, обратите особое внимание на тепловые характеристики. В моем случае я обнаружил, что мне пришлось удлинить кожух от блоков питания над этими печатными платами, чтобы использовать вентиляторы в блоке питания, чтобы избежать расплавления.

Порт RS-232 предоставляет интерфейс командной строки на скорости 9600 бод, который можно использовать в любое время во время работы.

Вот вывод команды справки:

 команда>?
Команды:
мера|ctrl+e
Показать измеренные значения выходного напряжения/тока
выходное напряжение|o [от 1,00 до 12,45]
Устанавливает выходное напряжение подключенных источников питания
на|
Включить основную мощность
выкл|
Отключить основную мощность
режим запуска [0 или 1]
Установите на «1», если выходная мощность должна быть включена после включения питания переменного тока. 
ожидаемыйpsus [от 0 до 8]
Не включайте питание, пока не будет обнаружено N блоков питания.
Установите 0, чтобы отключить эту проверку
измеренное напряжение [0 или 1]
Установите на «1», чтобы отображать измеренное напряжение на ЖК-дисплее вместо
сконфигурированное напряжение
показывать
Показать сохраненную конфигурацию
по умолчанию
Загрузить конфигурацию по умолчанию
перезагрузить
Сбросить эту доску
команда> 
 

Конечно, у этой установки есть несколько ограничений, которые вы должны учитывать, прежде чем пытаться ее построить!

• Выходное напряжение , а не , плавно регулируемое. Выход должен быть отключен и снова включен, чтобы новое сконфигурированное напряжение вступило в силу. Программное обеспечение, которое я написал, делает это автоматически — это означает, что вы получите период «отключения» в 500 мс при каждом изменении напряжения.
• Вы не можете подключать источники последовательно. Основное выходное напряжение относится к шасси/земле.