Блоки питания 12 Вольт 0.5(1) Ампер. Обзор блока питания, схема и внутреннее устройство блока питания 12В, тестирование
Многие читатели знают, как мне нравится писать обзоры о блоках питания. И вот так случайно сложилось, что я дорвался до некоторого количества данных устройств. Все дело в том, что не так давно в одном известном магазине появились разнообразные блоки питания "с разборки", и об одном я сегодня расскажу.Еще в прошлом году я написал в комментах, что скоро будут обзоры разных блоков питания и я имел в виду именно эти блоки питания. Заказал я их несколько видов, три мелких "БУ" и один новый, довольно мощный. Рассказывать буду "по старшинству", потому начну с самого мелкого.
Так как блоки питания я использую часто, то заказал лотом в три штуки, но есть лоты и 1 и 5 и 10 штук. Данный блок питания не является исключением и будет использован в одном из обзоров, который я планирую подготовить в относительно скором времени.
Поставляются блоки питания в отдельных больших пакетах, а не три в одном пакете, как я изначально подумал. Т.е. фактически на складе просто ставится отметка, сколько позиций положить в корзинку.
В заголовке я написал ток 0.5 (1) Ампер. По ходу обзора я поясню что это означает.
На странице товара было написано — 12 Вольт, 1 Ампер, что более чем понятно. Также там написано, что блоки питания disassemble, т.е. не новые, а выковыряны откуда-то. Моя практика показывает, что такие БП чаще имеют лучше качество сборки и схемотехники, чем новые.
Блоки питания довольно компактные, реальные размеры составляют примерно 57х35х19мм.
Компоновка платы довольно плотная, частично залита силиконом, который в некоторых местах потом пришлось срезать.
Так как плата БУ, то заметны обрезанные провода.
Платы имеют разный цвет гетинакса, да и выпущены в разное время, но все три в интервале 2007-2008 годов.
Также на платах была обнаружена и маркировка модели — 3A-064WU12, по которой я нашел их реальные характеристики.
12 Вольт, 0.5 Ампера, 6 Ватт, КПД при 115 Вольт — 74%. Там же есть и название фирмы производителя — Eng Electric Co., LTD. Так что блоки питания вполне себе фирменные.
На странице товара также есть упоминание о токе в 0.5 Ампера, но указанное как-то вскользь. Думаю подразумевалось, что 0.5 номинальный, 1.0 кратковременный. Но в любом случае, данные характеристики правильно и указывать в разделе характеристики, а не в названии товара.
Ладно, вернемся к нашим блокам питания.
1. По входу стоит предохранитель на ток в 1 Ампер. Предохранитель замедленный (T- Trage — медленные нем.), это обусловлено импульсным характером тока при включении блока питания.
2. Также по входу присутствует варистор диаметром 7мм и рассчитанный на амплитудное напряжение в 470 Вольт. Рядом с ним виден помехоподавляющий конденсатор Х типа с емкостью 0.1мкФ
3. Дальше синфазный дроссель и диодный мост.
4. Первичная и вторичная стороны соединены через конденсатор Y типа с емкостью 2.2нФ.
По большому счету можно было бы поставить пять баллов за фильтр, если бы не два недостатка:
2. Параллельно конденсатору Х типа нет разрядного резистора, без него БП может "щипаться" если вынуть вилку из розетки и сразу схватиться за ее контакты.
При этом плюс производителю за наличие помехоподавляющего фильтра и варистор.
1. По входу БП установлены два конденсатора емкостью 6.8мкФ каждый, суммарная емкость 13.6мкФ, что для заявленной мощности в 6 Ватт вполне нормально.
2. Но конденсаторы соединены не просто параллельно, между ними дополнительно включен дроссель. На фото не видно цветовую маркировку — коричневый-черный-красный-золотой.
4. Рядом с контроллером находится конденсатор фильтра питания этого контроллера. Часто эти конденсаторы могут незаметно выйти из строя и "попить крови", так как внешне остаются нормальными. Если БП БУ, то рекомендую заменять их в первую очередь.
Силикон, которым залита плата, имеет небольшой желтый оттенок. Сначала я решил что это из-за нагрева компонентов, но цвет одинаков даже около компонентов, которые не греются.
Как я уже писал выше, применен ШИМ контроллер серии VIPer. Это семейство интегрированных ШИМ контроллеров, внутри корпуса микросхемы находится не только сам ШИМ контроллер, а и высоковольтный транзистор, цепи защиты от перегрузки, перегрева и перенапряжения.
Я обычно пользуюсь подобными контроллерами от другой, не менее известной фирмы — Power Integrations, мне они нравятся больше. Но по большому счету они во многом очень похожи.
Заявлено, что для корпуса DIP-8 мощность составляет 13 Ватт в узком диапазоне (230 Вольт) и 8 Ватт в широком (115-230 Вольт). Так как БП заявлен как 115-230, то получается что реальная мощность до 8 Ватт.
На блок схеме виден выходной транзистор, а также цепи защиты. В принципе я мог бы рассказать обо всем этом подробнее, но на мой взгляд это скорее тема отдельной статьи.
Во вторичной части блока питания находятся:
1. Выходной диод Шоттки на ток 2 Ампера, что опять же говорит о максимальном выходном токе не более 650-700мА. На одном из выводов диода присутствует ферритовая бусина.
3. Между конденсаторами есть место под дроссель для уменьшения пульсаций, но вместо него установлена перемычка.
4. Цепь стабилизации стандартна, регулируемый стабилитрон AZ431 (аналог TL431) и оптрон EL817 (аналог PC817).
По выходной цепи не понравились две вещи:
1. Отсутствие выходного дросселя.
2. Конденсаторы на 16 Вольт, а не 25.
В остальном все сделано довольно неплохо.
Качество пайки вполне терпимое. Снизу расположены остальные компоненты, а также пара стабилитронов, о которых я расскажу ниже.
Расстояние между высоковольтной и низковольтной сторонами вполне достаточное. Отсутствуют защитные прорези, но так как БП изначально проектировался под установку в закрытый корпус, то допустимо делать и так.
Схема блока питания в общем-то стандартна и фактически сделана по даташиту ШИМ контроллера. Из дополнительных мелочей, которые весьма полезны в плане безопасности нагрузки я отмечу пару стабилитронов.
ZD2 — Напряжение 16 Вольт, установлен параллельно транзистору оптрона, задача — ограничить выходное напряжение в случае обрыва или выхода из строя цепи обратной связи.
В комментариях мне несколько раз писали, что я не совсем правильно подхожу к тестам уровня пульсаций. Что же, я принял информацию к сведению и попробую в этот, а также в следующие раз делать это более корректно.
Дело в том, что при измерениях я подключаюсь обычно используя "неправильный" способ, как более удобный. В этом случае земляной провод щупа работает отчасти как антенна, на которую наводятся помехи и искажают осциллограмму. Такой способ для общей оценки большого значения не имеет, но действительно является некорректным.
Для корректного снятия осциллограмм надо подключать щуп без длинных проводов прямо на выход блока питания.
Как можно увидеть по фото, щуп осциллографа помимо земляного провода с крокодилом имеет возможность подключения сразу около самого щупа.
Используя "палки и веревки" я сделал некое подобие специального щупа для проверки блоков питания, наиболее неудобно было подключаться к центральному контакту, так как он имеет коническую форму.
Параллельно входу подключены два конденсатора, электролитический 1мкФ 63 Вольта и керамический 0.1мкФ.
Конечно то, что я показал выше, можно назвать колхозом, но даже довольно известные фирмы (та же Power Integrations) не чураются делать подобное, правда они использую для этого разъем, но у меня его не было :(.
Фото из описания применения ШИМ контроллеров серии TOP от Power Integrations, номиналы элементов взяты оттуда же.
Щуп осциллографа был подключен прямо на выходные контакты блока питания, нагрузка к дополнительно запаянному проводу.
В процессе подготовки я сравнивал осциллограмму на холостом ходу с подключенной нагрузкой и без, разницы не было.
Первое, что меня удивило при включении, напряжение на выходе 12 Вольт с точностью как минимум до второго знака. По большому счету это не имеет значения и даже если бы напряжение было в диапазоне 11.5-12.5 Вольта, то я бы сказал что нормально, но все равно приятно.
1. Холостой ход.
2. 0.25 Ампера
3. 0.5 Ампера
4. 0.75 Ампера
5. 1 Ампер
6. 1.2 Ампера.
Видно что напряжение на выходе стало падать только при токе нагрузки выше 0.75 Ампера, что в полтора раза выше заявленного. До этого напряжение держалось очень точно и снижалось примерно на 0.001 Вольта на каждые 0.25 Ампера нагрузки.
Уровень пульсаций я бы не назвал маленьким, при номинальном токе 0.5 Ампера они составили 100мВ, но даже при перегрузке не были выше чем 140 мВ.
Исследование показало, что максимальный ток, при котором блок питания стабильно держит выходное напряжение, составляет 0.9 Ампера. И это для не нового БП и при почти двукратном выходном токе. 
Также мне писали, что неправильно тестировать блоки питания используя электронную нагрузку. В данном случае я несогласен с таким заключением, так как в линейном режиме полевые транзисторы нагрузки по сути представляют собой те же резисторы, но с обратной связью.
В любом случае я ради эксперимента сравнил поведение блока питания при нагрузке обычным резистором с номиналом в 10 Ом (что было под рукой). На фото видно, что плюсовой щуп нагрузки не подключен.
Напряжение конечно просело, так как ток явно выше расчетного.
Слева осциллограмма нагрузки током 1 Ампер при помощи электронной нагрузки, справа 1.08 Ампера и резистор в качестве нагрузки.
Не сказал бы, что имеется какая-то глобальная разница.
Следующий этап, тест на нагрев. Для этого я закрыл блок питания импровизированным "корпусом" и нагружал последовательно током от 0.25 Ампера до 0.9 Ампера. Ток в 0.9 Ампера был выбран исходя из того, что при этом токе БП еще нормально держит выходное напряжение. Каждый тест занимал 20 минут, общее время теста 1 час 20 минут.
Все данные свел в табличку, попутно ввел новую графу и теперь указано напряжение на начало теста (V1) и в конце (V2). Данное дополнение позволяет отследить уход напряжения от прогрева.
Само напряжение сначала может показаться менее стабильным, чем в тесте выше, но там я подключался прямо к контактам БП, здесь же с использованием куска провода, потому и вышла разница. Но могу сказать, что температурной зависимости выходного напряжения практически нет.
Зато выяснилось, что при токе нагрузки в 0.9 Ампера БП примерно через 5-7 минут снизил выходное напряжение.
Максимальная температура компонентов после завершения теста составила около 100 градусов у трансформатора и 118 у ШИМ контроллера. При токе до 0.75 Ампера (1.5 от номинала), перегрева нет.
Так выглядело ограничение выходной мощности. Я провел повторный тест на уже прогретом БП чтобы было более наглядно.
Старт, через 6 минут постепенное снижение напряжения, на отметке 20 минут я снял крышку, напряжение начало потихоньку расти, еще примерно через 15 минут пришлось несколько раз подуть на плату и напряжение быстро вернулось в норму.
Выше я посетовал на отсутствие выходного дросселя и решил эту недоработку сравнить, а заодно сравнить как изменится результат.
Использовал мелкий самодельный дроссель, буквально что было под рукой. Размер небольшой, намотан проводом 0.68мм.
Результат как говорится — налицо.
1, 2. Ток 0.5 Ампера, слева без дросселя, справа с дросселем.
3, 4. Ток 1.0 Ампера.
Предупрежу сразу, дроссель не должен иметь большую индуктивность, так как при увеличении индуктивности начнут сильно расти пульсации на первом конденсаторе фильтра и это будет вредно как для самого конденсатора, так и для защитного стабилитрона, установленного параллельно ему. Придется менять конденсатор на аналогичный, но с напряжением в 25 Вольт, а стабилитрон переносить на выход БП.
На этом все. Если коротко, то блоки питания хоть и не лишены некоторых недостатков, перечисленных в обзоре, но в целом довольно неплохие и могут быть применены для разных самодельных устройств, где не требуется большая мощность (6-8 Ватт). Блоки питания вполне фирменные и относительно качественные.
Поштучно выходят дороже и потому если покупать, то лотами по 3 или 5 штук.
Надеюсь что обзор был полезен, как всегда буду рад вопросам в комментариях.
Схема мощного блока питания на 12 В 50 А
Вы спросите — а зачем вообще нужен блок питания на ток 50 ампер? Хотя если ищите именно этот БП, то значит у вас есть уже какие-то планы на такую мощность. В нашем случае он нужен был для питания мощного усилителя радиостанции, а также для индукционного нагревателя.
Схема стабилизированного источника питания 50 Ампер
Основные элементы, которые использованы для его постройки:
- трансформатор 1000VA, имеющий две обмотки на 15 В проводом 2.2 мм,
- диодный мост — 4 диода 50 А из блока питания компьютера,
- конденсаторы фильтра 32 x 4700uF / 25V,
- силовые транзисторы 4x IRFP150,
- микросхема управления LM723.
Испытания готового БП на нагрузке
Результаты измерений на искусственной нагрузке вышли следующие:
НАПРЯЖЕНИЕ — ТОК
- 13,75V 25А
- 13,75V 30A
- 13,75V 35A
- 13,64V 40A
- 13,61V 45A
- 13,50V 50A
Рекомендации по изготовлению блока
Каждый уравнительный резистор (на истоках транзисторов) для таких токов представляет собой нихромовый провод длинной около 2 см. Все транзисторы сидят на общем радиаторе. Электролитические конденсаторы собраны в батарею.
Мостовой выпрямитель собран на диоде MBR4060 (оба вывода соединены между собой параллельно для увеличения предельного тока). Общий плавкий предохранитель имеет номинал 50 А.
Дополнительный небольшой трансформатор на 26 В питает микросхему стабилизатора, чтоб на неё не влияли форс-мажорные ситуации с КЗ и перегрузами.
В блоке питания есть тиристорная защита, которая замыкает выходное напряжение накоротко, защищая тем самым дорогостоящее подключенное оборудование. Индикация осуществляется стрелочным вольтамперметром, но можно и готовый цифровой индикаторный блок.
Имеет смысл поставить два мощных диода на выходе между землей и плюсом, а другие параллельно выходным транзисторам (если конечно не используются со встроенными защитными, типа IRFP460 и иже с ними). Рисунки печатной платы можете скачать тут.
12 Вольт 5 Ампер блок питания или как это могло быть сделано.
Не так давно здесь уже выкладывали обзор данного блока питания, но от другого магазина.Ко мне пришел похожий блок питания, естественно захотелось посмотреть, что у них общего, а что отличается. Так же будет рецепт блока питания от меня.
Кому интересно, прошу под кат.
Блок питания мне нужен был для питания кучи мелких зарядных устройств, но так как это процесс перешел в вялотекущее состояние, то я решил просто обзор данного блока питания.
Данный блок питания я получил чуть раньше, чем появился очень хороший обзор коллеги ksiman-а, но я был занят и не стал писать сразу.
Хотя после прочтения вышеуказанного обзора мне хотелось поковырять то, что пришло ко мне.
Я был почти уверен, что они одинаковые, но почти — не значит 100%.
В процессе я буду ссылаться на обзор данного БП, надеюсь, что его автор на меня не обидится за это 🙂
В общем перейду к собственно обзору, в процессе я расскажу, что же я в итоге получил.
Пришел блок питания замотанный в пакет. Так же в комплекте дали переходник, правда я так и не понял сакрального смысла данного переходника.
Но дали и дали, в хозяйстве пригодится, вдруг в следующий раз забудут дать, когда будет надо.
В комплекте был собственно блок питания, кабель питания к нему и вышеуказанный переходник.
Собственно к внешнему виду блока питания претензий нет, блок как блок.
На выходном кабеле так же нет ферритового фильтра, вернее на вид он есть, только в нем ничего нет, только пластмасса.
А вот и первое отличие.
Название пришедшего ко мне БП XY1205, в прошлом обзоре он назывался XY1205A.
Так же у моего внизу маркировка СМ-2, в аналоге СМ-1. Что это значит, я не знаю, уж извините.
Подаем питание на БП.
Выходное напряжение завышено, 12.54 Вольта вместо 12, хотя в среднестатистические 5% вполне вписывается, но впритирку.
Кабель питания ко мне пришел другой, без заземляющего контакта.
Мне как то раньше такие кабели не попадались, хотя я знал, что они есть. 
Кабель при этом на вид не такой толстый как обычный компьютерный, хотя и круглый, эдакий вариант ПВС-а.
Сначала я хотел кабель порезать и посмотреть, что у него внутри. Но потом подумал, а смысл?
В итоге я просто взял и измерил сопротивление кабеля.
Прибор показал 1.589 Ома, с учетом переходного сопротивления контактов можно округлить до 1.58 Ома.
Длина кабеля около 1.08м, соответственно в обе стороны это даст 2.16м.
Воспользовавшись несложным расчетом я получил сопротивление 0,73 Ома на метр.
Дальше посмотрев в таблицу я узнал соответствующее сечение кабеля, оно составило внушительные 0.024мм/кв.
Хорошо, что кабель вещь легко заменяемая.
После этого я решил все таки посмотреть, что у него внутри.
Не то, что бы я не знал, как устроены БП. Но разбирать всякие вещи мне просто нравится 🙂
Открываются такие блоки питания очень легко. В щель между половинками корпуса вставляется лезвие ножа и постукивая небольшим молотком разрушается место склеивания половинок.
В общем тяжело и непонятно только первый раз, дальше это делается чуть сложнее чем выкрутить винты отверткой, плохо только то, что обратно собрать можно только с помощью клея.
Внутри БП, не сильно, но все таки отличается от БП из предыдущего обзора.
В первую очередь бросается в глаза отсутствие фильтра питания, он даже не задуман здесь.
Но при этом есть и плюсы, выходные конденсаторы поставили 1000х25, а не 470х16.
В общем в среднем ничего не изменилось, улучшится работа, но увеличатся помехи.
Трансформатор немного другой на вид, но размеры примерно одинаковы.
С обратной стороны платы блоки питания очень похожи, но маркировка все таки отличается, D-32 в моем варианте против D-26 в предыдущем БП. Возможно мой БП выпущен позже и потому имеет другую версию платы.
Так же можно увидеть, что конденсатор снаббера перенесен на нижнюю сторону платы, я такого не встречал, обычно они стоят сверху и не в СМД исполнении.
Рулит блоком питания неизвестный мне контроллер 63D12.
Я не буду чертить схему данного блока питания, так как заметных отличий от БП из обзора ksiman-а она не имеет. Отдельное спасибо ему за эту работу.
Силовой транзистор такой же, 4N60C
Изменено расположение некоторых элементов, под оптроном сделан защитный прорез в плате, что еще раз наводит на подозрения о более новом варианте исполнения данного БП.
Но входной конденсатор так же не закреплен. Емкость мала для заявленной мощность в 60 Ватт.
Ну и естественно тестирование БП
Нагрузочные резисторы у меня по 10 Ом, что дает ток в 1.25 Ампера. резисторов три, соответственно я буду измерять характеристики до 3.75 Ампера.Кроме того, я проводил измерения с подключением нагрузочных резисторов прямо к плате БП.
Итак.
Ток нагрузки 1.25 Ампера, напряжение на выходе 12.55 Вольта.
Попутно я снимал осциллограммы пульсаций на выходе БП, делитель щупа установлен на ослабление входного сигнала в 10 раз. Соответственно шкала 500мВ на деление.
Ток нагрузки 2.5 Ампера. Напряжение поднялось до 12.57 Вольта.
Пульсации.
Ток нагрузки 3.75 Ампера, выходное напряжение 12.58 Вольта, выходная мощность около 47 Ватт, т.е. 80%
Пульсации при этом составили около 0.6 Вольта. Не помогли даже конденсаторы большей емкости 🙁
В конце я оставил БП работать под нагрузкой в 3.75 Ампера дальше и решил посмотреть, какие будут температуры. БП был открыт, лежал радиаторами вверх.
После 20 минут работы температура диодной сборки была 79 градусов, силового транзистора 77, трансформатора 76.
Вообще у меня температуры получились несколько иные, чем в предыдущем обзоре, возможно имеют место различные методики измерения, так как не доверять измерениям коллеги ksiman-а у меня причин нет. Но перемерять все заново я не стал, так как БП фактически одинаковые.
Выходное напряжение поднялось до 12.6 Вольта
На мой взгляд, многовато, потому я полностью поддержу автора предыдущего обзора, максимум для этого БП 3-3.5 Ампера.
Резюме.
Плюсы.
Он все таки работает 🙂
Конденсаторы на выходе установили на 25 Вольт, а не на 16, хотя их размещение около силового диода совсем не оптимально.
Для токов нагрузки 3-3.5 Ампера вполне может подойти, но на всякий случай я бы ограничил ток нагрузки в 2.5-3 Ампера (возможно я больший пессимист :)).
В схеме БП используется ШИМ-контроллер, а не встречающаяся часто схема с автогенератором.
Минусы.
Нельзя использовать на 100% нагрузки.
Отсутствие входного помехоподавляющего фильтра.
Довольно большие пульсации на выходе.
Кабель никакой, менять сразу.
Элементы внутри БП не закреплены.
Мое мнение, пациент скорее жив, чем мертв. Т.е. использовать данный БП вполне можно, а если еще и «допилить» его, заменив выходные конденсаторы на низкоимпедансные и увеличить емкость входного хотя бы до 68, а лучше до 100мкФ, то будет очень даже неплохо. Данный БП имеет потенциал для доработки, БП сопоставимой мощности, но с автогенератором я бы не рекомендовал ни в каком виде.
Подойдет для питания всяких некритичных нагрузок типа светодиодных лент и т.п.
Данный БП для экспериментов и тестирования был бесплатно предоставлен магазином gearbest.
Да, совсем забыл. В начале обзора я писал про мой рецепт блока питания.
В общем кто смог дочитать до конца, прошу под спойлер, там продолжение 🙂
Вместо котика
Некоторое время назад, я сам делал блоки питания, потом стало невыгодно и я это дело забросил. Но иногда для своих нужд все таки делаю, благо платы остались и их не надо травить, а достаточно просто некоторые детали купить, а другие достать из ящика стола.Собирал я блоки питания на известном ШИМ контроллере TOP24xY.
Этот контроллер отличается довольно хорошей надежностью (за насколько лет я спалил всего один контроллер при экспериментах) и простотой конструкции БП.
Собирать БП я буду почти по схеме из даташита.
Для сборки с использовал давно разработанную плату. Изначально она была сделана под блок питания на 12 Вольт и ток 3 Ампера. Рассчитана под установку двух вариантов радиаторов и двух типов входных конденсаторов.
Список элементов я не даю, все они есть на схеме и подписаны в файле трассировки.
На рынке я купил только микросхему для него, остальные детали были уже в наличии, правда оптрон, регулируемый стабилитрон TL431, входной дроссель и Y1 конденсатор я выковырял из платы от старого монитора.
Глядя на эту фотографию подумал, чем не набор для самостоятельной сборки 🙂
Сначала установил на плату все лежачие компоненты. Лучше это сделать сразу, так как после установки габаритных деталей ставить мелкие неудобно.
Установил габаритные компоненты. В качестве снаббера использован супрессор P6KE200A, я обычно не использую связку конденсатор + резистор.
Под трансформатором и силовыми диодами есть отверстия для улучшения циркуляции воздуха и лучшего охлаждения этих элементов.
Подготовил крепеж к радиатору и ШИМ контроллер.
Радиаторы я использую двух типов, для малой мощности это алюминиевые пластинки (эти радиаторы ставились в известных ЧБ телевизорах Электроника 23ТБ), для большей режу радиаторный профиль Ш-образной конструкции.
Данный контроллер умеет следить за понижением и повышением входного напряжения, а так же подключением внешних компонентов задавать ток защиты и частоту работы 66 или 133 КГц…
Данные функции я не использую, так как плата разрабатывалась еще под TOP22x, которая подобных вещей не умеет.
Но TOP24x можно легко перевести в режим работы с тремя выводами, для этого надо просто соединить четыре средних вывода, это будет эквивалент среднего вывода TOP22x.
Отличие будет только в частоте работы, TOP22x работает на 100КГц, а TOP24x на 133КГц (в данном включении).
В схеме указан TOP244, я применил TOP246, он в магазине был заметно дешевле (около 1.1доллара), по хорошему ему надо ограничивать ток защиты, но практика показала, что защита от КЗ отрабатывает отлично.
После этого я перешел к намотке трансформатора
Да, трансформатор можно купить готовый, как и блок питания. Но я держу дома запас разных сердечников и каркасов, что бы можно было в любой момент изготовить БП под любое необходимое мне напряжение.В данном Бп использовался каркас с 8 выводами и сердечник Е25, одна половинка обычная, а вторая с укороченным центральным керном, для получения зазора (БП то обратноходовый, потому зазор необходим, без него работать не будет).
Расчет трансформатора я делал в программе PI Expert Suite 7.0.
Но иногда, для удобства намотки и лучшего заполнения каркаса я делаю больше витков, чем предлагает программа. но изменяю пропорционально количество витков всех обмоток.
Если не злоупотреблять, то все работает отлично.
Программа показала что мне надо 77 витков первичной обмотки, 9 вторичной и 8 для питания ОС контроллера.
Я немного изменил их и сделал 85 первичной, 10 вторичной и 9 для питания цепи ОС.
Намотал первичную обмотку, обмотка сделана в два слоя, для межобмоточной изоляции я использую специальную ленту, она производится с разной шириной, специально под разные размеры каркасов.
После этого я намотал вторичную обмотку. Вообще строго говоря, более правильно было бы ее разместить между двумя слоями первичной, для улучшения связи, но практика показала, что на небольших мощностях проходит и вариант, когда обмотка расположена сверху первичной.
Мотал в два провода. Сначала зачистил концы, обвел их вокруг выводов каркаса, после этого намотал 10 витков.
Ну и в самую последнюю очередь обмотка питания цепи ОС (она же обмотка питания самого ШИМ контроллера), 9 витков.
Попутно намотал выходной помехоподавляющий дроссель.
Последний слой внешней изоляции обмоток, вывел концы первичной обмотки и обмотки питания цепи ОС. Главное теперь случайно их не перепутать.
Расположение выводов обмоток соответственно картинке выше
Для них я использовать провод диаметром 0.3мм, для вторичной 0.63мм.
После зачистки выводов обмоток закрепляем их на выводах каркаса и пропаиваем.
Половинки каркаса я склеиваю клеем (можно использовать секундный клей либо момент, БФ, непринципиально.
После этого, что бы сердечник не болтался, я обматываю его сначала узкой лентой, а после этого фиксирую всю конструкцию лентой той же ширины, что использовал для изоляции обмоток.
Это не даст рассоедениться половинкам даже если клей не будет держать, да и придает законченный вид трансформатору.
Вот так в итоге выглядит готовый трансформатор.
Устанавливаем трансформатор и выходной дроссель. Предохранитель я пока не устанавливаю, позже будет понятно почему.
Плата полностью спаяна, при пайке я использую припой диаметром 1мм с флюсом, дополнительно флюс в процессе не используется. Платы я заказывал на производстве сразу с лужением.
При первом включении вместо предохранителя я припаиваю небольшую лампочку (15 Ватт), если БП собран без ошибок, то она либо не будет светиться вообще, либо будет еле еле накалена.
Напряжение сходу получилось то, под которое и рассчитывал, даже не потребовалось подстраивать, но возможность подстройки не помешает.
Недавно было небольшое обсуждение насчет пайки плат.
Я сделал пару фотографий как выглядит правильная пайка большинством припоев.
Остатки флюса я смыл при помощи ватки смоченной в ацетоне.
Общий вид 
Один из участков поближе, если присмотреться, то видно даже мое отражение :)))
БП я расчитвал на 15 Вольт и 1.5 Ампера. Ну и нагружать для теста буду соответственно на 1.5 ампера. Хотя данный БП даже в таком виде спокойно отдаст и 2 Ампера.
Выходных диодов на плате два, так как по хорошему диоды должны быть рассчитаны на тройной ток от расчетного выходного. Я установил диоды 31DQ10 (100 Вольт и 3 Ампера), так как расчетный ток был 1.5х3=4.5 Ампера.
Кстати, мне уже как то попадались поддельные диоды с таким наименованием, отличаются повышенным нагревом, будьте бдительны.
Попутно я снял осциллограмму пульсаций на выходе БП под этой нагрузкой. Делитель щупа стоит в режиме 1:1.
После проверки БП под нагрузкой я подпаиваю входной и выходной кабели, для моего применения кабели будут короткие и без разъемов.
Так же сразу одеваю «хвостики» (лучше перед пайкой), и дополнительно закрепляю кабели стяжками от вытягивания кабеля из корпуса.
Безопасности много не бывает, лучше перестраховаться.
После впаивания кабелей покрываю плату защитным лаком Пластик-70. Есть более крепкий лак — Уретан, но я его не использую, так как он дает слишком крепкое покрытие.
Так выглядит полностью собранная плата, подготовлена к установке в корпус.
Вид снизу. Я почти не использовал СМД компонентов, только конденсаторы параллельно выходным электролитам.
Использован корпус Z-34B, т.е. высокий вариант этого корпуса, плата трассировалась именно под него, потому для установки надо прорезать 2 выреза под кабели, сделать одно отверстие под светодиод. после этого закрепить плату в корпусе при помощи четырех небольших шурупов (лучше предварительно просверлить отверстия диаметром 1.5мм в стойках корпуса).
Последний этап, рассверливаются отверстия в нижней части корпуса и половинки скручиваются вместе.
Все, БП готов.
Как говорят на канале дискавери — теперь вы знаете как это сделано, ну или как это должно быть сделано.
Ну и конечно архив со схемой, трассировкой и даташитом.
Если есть вопросы, спрашивайте, с удовольствием отвечу.
Купон на скидку
Магазин предоставил к этому БП купон OUTPUTDH, с ним цена 7.99.
12 Вольт 6-8 Ампер блок питания, который приятно удивил.
В одном из своих обзоров я показал как сделать неплохой блок питания самому и жаловался, почему в продаже редко попадаются хорошие блоки питания. Этот блок питания мне понравился уже просто по картинке, но так как картинка бывает обманчива, я решил его рассмотреть поближе и испытать.В обзоре будет описание, фотки, испытания и анализ небольшой ошибки при проектировке.
Продолжение читайте под катом.
Мои читатели наверняка помнят обзор «12 Вольт 5 Ампер блок питания или как это могло быть сделано.» Этот блок питания мне напомнил тот, что делал я в конце обзора 🙂
Но тесты и проверки это конечно хорошо, но начну я как всегда с того как это ехало и как приехало.
Приехал блок питания не один, про второй товар я расскажу в другой раз, думаю он будет не менее интересным. Ехал быстро, по треку добрался за 8 дней.
А вот к упаковке была претензия, но так как упаковку любят далеко не все, то я несколько фоток спрячу под спойлером.
Упаковка
Пришел заказ в обычном сером пакете, обмотанный поролоновой лентой.
Вот к такой упаковке у меня и были претензии. Упаковщик просто сложил два моих пакетика, обмотал лентой и склеил скотчем, но края остались открытыми.
В итоге пакетики и рулон ленты ехали отдельно. Очень повезло, что ехали недолго и сами по себе были упакованы в отдельные пакеты, иначе могли прорвать упаковку своими радиаторами и вылезти наружу.
Плата была упакована в привычный многим антистатический пакет, с не менее знакомой наклейкой.
Краткие характеристики:
Входное напряжение 85-265 Вольт
Выходное напряжение — 12 Вольт
Ток нагрузки — 6 Ампер номинальный, 8 Ампер максимальный.
Выходная мощность — 100 Ватт (максимальная)
Размеры платы не очень большие, 107х57х30мм.
Есть чертежик с более точными размерами, думаю он будет полезен.
Сама плата выглядит очень аккуратно, полностью соответствует фотографии в магазине, что меня приятно удивило. 
На плате присутствуют довольно большие радиаторы, а сама плата выполнена в открытом исполнении, т.е. предназначена для установки в какое нибудь устройство и своего корпуса не имеет.
Брал я ее не просто так, а по делу 🙂 Есть идея переделки одного из моих устройств, но так как я был не уверен в качестве данного блока питания, то решил сначала заказать и попробовать только его, так что будет продолжение. Ну по крайней мере я надеюсь на это.
На плате присутствует входной фильтр, ограничитель пускового тока и безвинтовой клеммник по входу 220 Вольт.
На силовом трансформаторе есть наклейка DC12V-8.
Выходная обмотка трансформатора намотана в 5 проводов
Пайка очень аккуратная, выводы обкушены довольно коротко, ничего не торчит, флюс смыт полностью. Отсутствующих компонетов нет.
Плата двухслойная с двухсторонним монтажом.
Но есть мелкое замечание, на каждом из радиаторов припаян только один крепежный вывод.
На мой взгляд это не очень хорошо. Что помешало припаять оба — непонятно.
Причем на фото магазина все абсолютно точно так же.
Отмечу то, что выходное напряжение измеряется в точке, максимально близкой к выходному разъему, за это плюс, влияет на точность удержания выходного напряжения.
Основные компоненты платы поближе.
Установлен ШИМ контроллер CR6842S, который является полным аналогом более известного контроллера SG6842
Почти все установленные резисторы точные, не хуже 1%, об этом говорит четырехзначная маркировка.
Силовой транзистор 600 Вольт 20 Ампер, 0.19 Ома SPW20N60S5 производства Infineon.
Еще одно мелкое замечание, слишком сильно закрутили крепежный винт и он вжал изолирующую втулку. Транзистор остался изолированным от радиатора, да и сам радиатор изолирован от других компонентов, но впечатление несколько подпортило.
Транзистор изолирован от радиатора пластинкой из слюды.
Немного отвлекусь, на фото виден мелкий электролитический конденсатор, судя по пайке его или впаивали потом или меняли, на работоспособность это никак не повлияло (ну или почти никак).
Дело в том, что при резком изменении нагрузки от нуля до 4 Ампер или более, БП может отключиться на 0.5 секунды. Я бы советовал заменить этот электролит на что нибудь типа 47мкФх50 В.
Если такие режимы не планируются, то можно оставить и так.
Выходная диодная сборка 100 Вольт 2х20 Ампер stps41h200ct производства ST.
Радиатор на самом деле ровный, это он на фото так вышел 🙂
Так же видно пару выходных конденсаторов 1000мкФ х 35 Вольт, дроссель выходного фильтра и светодиод индикации включения блока питания.
Здесь разъем уже установили обычный, винтовой.
Хотя как по мне, для встраиваемой платы разъемы вообще вещь лишняя.
Выходные конденсаторы установлены с хорошим запасом по напряжению, это очень хорошо.
Попутно я проверил емкость и ESR этих конденсаторов, вышло так же неплохо.
Прибор показал суммарную емкость и ESR, если пересчитать на каждый в отдельности, то будет примерно 1050мкФ и 30мОм.
Конденсаторы врядли фирменные, но характеристики вполне нормальные, порадовало рабочее напряжение в 35 Вольт, Я в своих БП обычно и то применяю конденсаторы на 25 Вольт.
Ну и «что бы два раза не бегать», проверил входной электролит.
Написано 82мкФ 400 Вольт 105 градусов.
Емкость почти в норме, ESR в норме.
Производитель конденсатора Taicon.
Ну и конечно начертил схему этого блока питания. Нумерация большинства компонентов соответствует печатной плате.
Для тестирования блока питания приготовил вот такую кучку всякого разного 🙂
Ничего необычного:
Нагрузочные резисторы 3 штуки 10 Ом и одна наборка дающая в сумме 3 Ома (5 шт по 15 Ом включенных параллельно) + вентилятор.
Мультиметр
Бесконтактный термометр
Осциллограф
Всякие соединители и провода.
Тестирование блока питания
Процесс тестирования включал в себя последовательное увеличение нагрузки, при этом после каждого повышения нагрузки я ждал около 15 минут, потом измерял температуру основных компонентов и переходил на следующий шаг увеличения нагрузки.Делитель осциллографа все это время был в положении 1:1.
1. Режим холостого хода. Напряжение 12.29 Вольта.
2. Подключен один резистор 10 Ом, Напряжение немного просело до 12.28 Вольта.
1. Подключено 2 резистора 10 Ом, напряжение 12.28 Вольта.
2. Подключено 3 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
1. Подключена наборка сопротивлением 3 Ома + вентилятор, напряжение 12.27 Вольта
2. Наборка 3 Ома + резистор 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
Небольшое замечание, при подключении нагрузки более 4 ампер БП может отключиться на 0.5 секунды и потом включится опять. Это происходит только при переходе из режима холостого хода, хотя бы небольшая нагрузка убирает этот эффект полностью.
1. Наборка 3 Ома + 2 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
2. Режим максимальной нагрузки, наборка 3 Ома + 3 резистора 10 Ом, напряжение 12.27 Вольта.
Как я писал выше, в процессе тестирования я измерял температуры разных компонентов.
Измерялись температуры:
Силового транзистора
Трансформатора
Выходного диода
Первого по схеме выходного конденсатора.
Для более точных показаний измерялась температура непосредственно транзистора и диодной сборки, а не их радиаторов.
При мощности нагрузки 80 Ватт температуру измерил два раза, второе измерение было после дополнительного 10 минутного прогрева.
Резюме:
Плюсы
Качественная сборка
Довольно качественные компоненты с запасом.
Соответствие заявленным параметрам.
Отличная точность стабилизации выходного напряжения
Не вижу необходимости в доработке.
Низкая цена.
Минусы
Замечание к упаковке (минус магазину)
Не пропаяно по одному крепежному контакту на радиаторе.
Мое мнение.
Если честно, то мне этот БП понравился уже внешне на фотке магазина, и была уже некоторая уверенность в том, что я получу в итоге, но одно дело видеть, а другое — попробовать.
БП оставил положительные эмоции, отлично подойдет как встраиваемый в какое то из самодельных устройств.
Конечно не обошлось и без минусов, но они очень малы, в сравнении с плюсами.
Блок питания для обзора был предоставлен магазином banggood.
Надеюсь, что мой обзор будет полезен.
Конечно можно сказать, что я расхваливаю товар, но могу сказать, что блоками питания я занимаюсь около 15 лет, собрал за это время более 1000 штук, сколько отремонтировал и переделал, счет потерял. Потому нормальную вещь не похвалить не могу. Видел вещи и получше, особенно БП пром серии, но там и ценник другой.
Так же можно рассмотреть вариант такого БП, но на меньшую мощность.
Небольшое замечание китайским инженерам
Блок питания показал очень хорошие результаты, но есть небольшое замечание к конструкции, вернее к печатной плате.Трассировка некоторых цепей выполнена неправильно, и если бы была как надо, то уровень пульсаций можно было бы еще уменьшить.
Покажу на примере.
1. Как сделано в блоке питания, этот участок можно увидеть на плате, я его немного упростил для наглядности.
2. Как это можно сделать лучше без перемещения компонентов на плате
3. как сделать еще лучше, но уже с перемещением компонентов.
Дело в том, что в силовых цепях нежелательно иметь участки, где ток может течь в двух направлениях, так как это увеличивает уровень помех.
Ток должен течь только в одном направлении.
В исходном варианте по одним и тем же дорожкам сначала течет ток заряда конденсатора, потом через них же течет ток разряда.
|
БЛОК ПИТАНИЯ НА 12 ВОЛЬТ 1 АМПЕР
Итак, потребовался мне блок питания на 12 в. К сожалению не нашёл подходящего по размерам, поэтому решил купить пластиковый корпус – для этого взял установочную коробку для автоматов. Она отлично подходит по размерам да и стоит копейки. Смотрится неплохо.
Трансформатор взял от видеомагнитофона, так как он мне больше всего подходил, дает на вторичке как раз необходимых 14.5 Вольт 1.5 Ампера, а вторую обмотку на 9 вольт просто не использовал.
Закрепил в корпусе будущего блока питания сетевой тумблер, для того, чтобы вилку каждый раз не дергать из розетки, а можно было с выключателя отключать и включать. Для индикации используем светодиод, подключенный к выходу выпрямителя через резистор в 3 кОм.
Трансформатор установил на рейку, чуть вырезав и приклеив. Далее смотрим принципиальную схему:
В качестве выпрямителя использовал диодный мостик КЦ405 — он как раз он рассчитан на 100 вольт и ток до одного ампера. Саму микросхему-стабилизатор можно выбрать по таблице.
Радиатор от компьютерного БП использовал — он алюминиевый и отверстия есть, к нему прикручиваем диодный мостик на термопасте. И микросхему стабилизатор КРЕН8Б. Она дает на выходе нужные 12 вольт и максимальный (до встроенной защиты) ток до 1.5 ампера. Ее крепим также на радиатор через термопасту.
Теплоотвод крепится полоской через болтики к свободному ушку трансформатора питания.
В качестве фильтра, после диодного моста, я использовал конденсатор на 3300 мкф 25 вольт — всё от того-же видеомагнитофона. Испытания показали, что уровень пульсаций на выходе очень незначительный, идеально подходит для питания даже чувствительной к наводкам радиоэлектроники.
Если вы планируете использовать блок питания под предельной нагрузкой длительное время, да и еще когда жарко на улице, то желательно для охлаждения элементов установить маленький вентилятор, который применяется в компьютерной технике. В общем собираем этот проверенный блок и радуемся результату! С Вами был тов. Vanesex.
Форум по блокам питания
Схемы блоков питания
|
