| Небольшая статья самого простого блока питания со стабилизатором типа КРЕН. Для стабилизированного напряжения (положительного) можно взять микросхему КРЕН5А, на + 5 вольт. Силовая часть примерно одинакова для большинства схем где применяются простые интегральные стабилизаторы. Силовая часть состоит из входной розетки, предохранителя и конденсатора (желательно) на 0,1 мкФ х 400 вольт, ну и конечно силового трансформатора, а именного его первичная обмотка. Диодный мост можно применить из серии КЦ407. Цепь вторичной обмотки (низковольтная часть блока питания) состоит из вторичной обмотки трансформатора к которой подключен выпрямительный мост, после моста электролитический конденсатор С2 (желательно на 10000 мкФ х 35 вольт), после следует первый вывод микросхемы КРЕН у которой 2 вывод это выход стабилизированного напряжения 5 вольт, а вывод номер три — общий. Вторичная обмотка трансформатора выдает примерно 6,3 вольт, а после емкостного фильтра это напряжение повышается до 8,5 вольт, что на 1 вольт выше чем минимальное значение входного напряжения стабилизатора (при выборе стабилизатора пользуйтесь справочным материалам, выбирайте входное напряжение подаваемое на стабилизатор немного больше минимального входного напряжения стабилизатора). Увеличение входного напряжения подаваемого на стабилизатор неминуемо приведет к повышению мощности выделяемой с стабилизаторе и соответственно к нагреву микросхемы. Этот факт приведет к необходимости увеличения размеров охлаждающего радиатора и соответственно к увеличению габаритов блока питания. Очень часто, когда нет необходимого по мощности трансформатора, и его выходное напряжение превышает необходимое для вас значение применяют тока-ограничивающие резисторы (он находиться как правило перед стабилизатором напряжения), его сопротивление подбирают в этом случае в зависимости от выходного тока и напряжения стабилизатора, следует учитывать его рассеиваемую мощность, не следует выбирать резисторы с номинально допустимой мощностью рассеивания, если допустимо применить резистор мощность рассеивания 1 Ватт на предельных его значениях, лучше взять резистор на 2 Ватт. |
Импульсный БП 5В, 1,5А на TNY264P.
Импульсный БП 5В, 1,5А на TNY264P.
А не пойти ли мне на работу подумал я в один из будних дней и не пошел, а чтобы не терять время зря, решил продолжить тему обратноходовых преобразователей напряжения, на основе микросхем фирмы Power Integrations (USA) TinySwitch-II www.powerint.com; www.powerint.ru. Попытаюсь подробнее рассмотреть семейство микросхем (в дальнейшем МС, прошу не путать, с маркировкой каких либо радиоэлементов) TinySwitch-II.
За последнее время МС этого семейства достигли огромной популярности, их можно встретить в DVD-плеерах, DSL-модемах, зарядно-питающих устройствах, ждущих блоках питания и т. д. И собственно на радиорынках они уходят с огромной скоростью, в чём я лично убедился, когда мне понадобилась TNY264 в SMD корпусе.
Преимущества МС заключается в предельно простом управлении. Так, для того чтобы стабилизировать напряжение, оказывается вовсе не нужен ШИМ. Поддержание выходного напряжения происходит в режиме вкл/выкл, по выводу EN/UV. Это, конечно, не самая лучшая идея, так во время работы тр-тор такого преобразователя «поёт». Звук, издаваемый тр-ром похож на свист, если блок работает на холостом ходу, и на высокочастотный шум, если нагрузка блока приближается к максимальной. По этой причине после своей первой сборки такого блочка, в последующих конструкциях к намотке и изготовлению тр-тора стал относиться более серьёзно.
А вот собственно схема блока питания, о котором речь пойдёт ниже:
Основные параметры:
Напряжение питания AC: 195…265В;
Максимальная мощность, развиваемая на выходе: 7,5Вт;
Напряжение DC выхода: 5В;
Максимальный ток выхода: 1,5А;
Рабочая частота преобразователя: 132кГц+6%;
Мощность потребляемая от сети на холостом ходу: около 50мВт;
Как видно из схемы, можно выделить основные узлы блока: 1. Выпрямитель сетевого напряжения: TR1, F1, BR1, C1, C2. 2. Фильтр подавления ВЧ-помех: C1, C2, DR1, DR2. Использование двух отдельных дросселей позволяет избавиться от синфазных и дифференциальных составляющих помехи одновременно. 3. MC TNY264 — сердце блока. 4. Снаббер D1, R1, C4. 5. Резистор R2 задающий максимальное значение напряжения сети. 6. Цепь BIAS: R3, R4, C5, D1 в дальнейшем эта цепочка будет рассмотрена более подробно. 7. Цепь выпрямления выходного напряжения: D3, C6, C7, DR3. 8. Цепь стабилизации и гальванической развязки обратной связи: ZD1, R5, R6, U1.
Вообще-то на рисунке блок питания имеет ещё два дополнительных выхода на 3 и 9В. Домотать обмоток на тр-тор можно столько, сколько позволит Ваше терпение, габарит каркаса и количество свободных выводов на каркасе. Конечно учитывая, что суммарная потребляемая мощность со всех, либо одного выхода не должна превышать значение в 7,5Вт для данной конструкции.
Теперь, пожалуй, затронем цепочку BIAS (на схеме выделена красным цветом) — R3, R4, C5, D1. Сразу обрадую Вас, что её можно и вовсе не ставить, как говорилось выше, внутри МС уже предусмотрена схема запуска от высокого входного напряжения. Потребляемая мощность блока на холостом ходу без этой цепочки, равна примерно 250 мВт, а с цепью смещения примерно 50 мВт. Если разобраться, эти две величины ничтожны даже по сравнению с миниатюрными стандартными НЧ трансформаторными блоками. Но разница в 5 раз послужила хорошим доводом лично для меня, чтобы в дальнейшем использовать такое схемное решение.
Элемент |
Номинал |
Примечание |
R1 |
150кОм 1Вт |
5% |
R2 |
4,7МОм 0,25Вт |
5% (2,2мОм + 2,5мОм можно не ставить) |
R3 |
5,6кОм |
5% |
R4 |
4,7 |
5% |
R5 |
270 |
5% (подбор) |
R6 |
100 |
5% (подбор) |
C1, C2 |
4,7мкФx400B | Низкоимпендансный |
C3, C5 |
0,1мкФх50В |
Керамика |
C4 |
3300х1кВ |
Керамика |
C6, C7 |
470мкФх10В |
Низкоимпендансный |
Z1 | 300В 2А |
|
TR1 |
33Ом |
NTC |
U1 |
PC817 |
|
D1 |
1N4937, UF4005 |
1А 600В |
D2 |
1N4148 |
|
D3 |
IR0416L |
5A шоттки |
DA1 |
TNY246P |
|
F1 |
0,5А 250В |
|
DR1, DR2 |
47мкГн 0,3А |
Можно не ставить |
DR3 |
3,3мкГн 3А |
Можно не ставить |
ZD1 |
1N5229, BZX79C4V3 |
4,3B 20мА; 5мА |
BR1 |
RB157 |
Любой другой — >0,5А >400В |
Хочу сделать пару заметок относительно элементов. Во-первых, выбирая один или другой тип стабилитрона, следует учесть, что, токи, при которых они выполняют условия стабилизации. Определяются резисторами R5, R6. В данном случае они годятся для последнего указанного стабилитрона. Диод шоттки указан слишком большой мощности — что нашёл, то и поставил. По поводу подрегулировки выходного напряжения отправлю Вас, на ранее описанный мной блок питания на МС TOP247Y.
Намотку трансформатора производи на каркасе, предназначенном для магнитопровода E16/8/5 (EF16) 2500-й проницаемости. W1 — 158 витков провода 0,13мм ПЕЛ, ПЕВ, ПЕВ-2. W2 — 15 вит. аналогичного провода. W3 — 6 вит. провода аналогичных марок, 2-мя сложенными вместе, диаметром 0,25мм. Между обмотками прокладываем по слою лакоткани. Для уменьшения шумности трансформатора, каждый намотанный слой провода можно 2 — 3 раза покрыть цапонлаком. После такого покрытия, следует каждый слой в течении 10 минут хорошенько просушить.
В магнитопровод трансформатора следует ввести зазор длиной 0,156 мм (расчетная величина). Поэтому, недолго думая, проклеивая тр-тор, в крайние стыки сердечника подкладываем обмоточный провод, который использовали при намотке обмотки W1. Перед проклейкой стыков, на центральный наносим по капле клея, чтобы заделать внутренний зазор. Вообще, использование в качестве клея цапонлака, позволяет в случае неудачи, очень легко разобрать тр-тор, просто подержав его в каком-нибудь растворителе. Для общего развития, смотрим рисунок:
Ну а теперь поговорим о том, что ещё можно изменить в схемном решении. Схемы я брал из даташитов или другой литературы с описанием МС-ем TinySwitch-II, и они перетерпели незначительные изменения. В первую очередь, переделаем цепь стабилизации и гальванической развязки, таким образом, что получим стабилизатор тока и напряжения одновременно.
Первая схема, пожалуй, самая простая, здесь в обычном режиме, когда ток на выходе сравнительно мал, происходит ограничение выходного напряжения благодаря цепочке ZD — R2 — R3. Как только лимит тока достигнет значения, при котором на R1 выделится достаточно напряжения (1В) чтобы запитать диод оптопары, преобразователь начнёт переходить в режим ограничения выходного тока. Таким образом, выход можно и вовсе закоротить и схема блока не будет работать в режиме авторестарта, как это происходило бы в 7,5Вт-ном блоке. Вторая схема более сложная, здесь более чётко разделены, цепь стабилизации напряжения и цепь токоограничения. Преимущество схемы в том, что напряжение, выделенное на R7 усиливается транзистором. Кроме того на R7 требуется меньше напряжение чтобы открыть транзистор (0,6В), а значит и требуемая мощность резистора почти в 2 раза меньше, чем в схеме а). Лично мной была опробована схема в б) варианте. Такие решения можно использовать при постройке зарядных устройств для аккумуляторов.
На все вопросы постараюсь ответить на форуме.
Дерзайте, удачи в паянии!!!
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
БЛОК ПИТАНИЯ НАЧИНАЮЩЕГО РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
Если вы делаете первые шаги в таком увлекательном хобби, как радиолюбительство, то без регулируемого БП не обойтись никак. При сборке и отладке какого-либо устройства, собираемого радиолюбителем, всегда возникает вопрос от чего его запитать. Здесь выбор небольшой, либо блок питания, либо элементы питания (батарейки). В свое время для этих целей мной был приобретен китайский адаптер с переключателем напряжения на выходе от 1,5 до 12 вольт, но и он оказался не совсем удобен в радиолюбительской практике. Стал искать схему устройства, в котором можно было бы плавно регулировать напряжение на выходе, и на одном из сайтов нашел следующую схему БП:Регулируемый блок питания — электрическая схема
Т1 Трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 12-14 вольт.
VD1 КЦ405Б
С1 2000 мкФх25 вольт
R1 470 Ом
R2 10 кОм
R3 1 кОм
D1 Д814Д
VT1 КТ315
VT2 КТ817
В своем блоке питания взял некоторые другие детали, а конкретно — заменил транзистор кт817 на кт805, просто потому что он у меня уже был и к тому же шел сразу с радиатором. У него можно было удобно подпаяться к выводам с тем, чтобы подключить его впоследствии к плате навесным монтажем. Если есть потребность собрать такой блок питания на большую мощность, нужно взять трансформатор также на 12-14 вольт и соответственно диодный мост тоже на большую мощность. В этом случае потребуется увеличить и площадь радиатора. Я взял, как и было указано на схеме, КЦ405Б. Если требуется, чтобы напряжение регулировалось не от 11,5 вольт до нуля, а выше, нужно подобрать стабилитрон на нужное напряжение и транзисторы с более высоким рабочим напряжением. Трансформатор, разумеется, также должен выдавать на вторичной обмотке более высокое напряжение хотя бы на 3-5 вольт. Подбирать детали придется экспериментально. Мною была разведена печатная плата для этого блока питания:
Регулируемый блок питания на старых деталях — схема
Форум по РБП
Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ НАЧИНАЮЩЕГО РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
Блок питания для часов 1,5В
Опубликовал admin | Дата 4 августа, 2019Блок питания для электронно-механических часов
В данной статье будут рассмотрены несколько простых схем блоков питания для электронно-механических часов с выходным напряжением 1,5 вольта. Возможных вариантов построения схем источников питания – шесть, но можно из отдельных узлов этих схем составить и другие версии БП.
На рисунке 1 приведена схема с сетевым трансформатором.
Ток потребления электронно-механических часов не большой и поэтому в качестве понижающего трансформатора подойдут практически любые маломощные трансформаторы с выходным напряжением порядка пяти вольт. Трансформатор Тр1 является разделительным трансформатором, что исключает попадания фазы первичной сети на элементы схемы часов. Предохранитель можно применить на 0,15А. Диодный мост — практически любой, можно собрать из отдельный диодов. Все схемы были нарисованы на одном листе и поэтому такая странная нумерация элементов. В данной схеме в качестве стабилизатора использована отечественная микросхема КР142ЕН12А. Для установки выходного напряжения 1,5В возможно потребуется подбор резистора R4. Величина емкости конденсаторов фильтра не критична, можно поставить и с меньшей емкостью.
На рисунке 2 представлена еще одна схема с разделительным сетевым трансформатором. В этой схеме в качестве стабилизатора выходного напряжения используется трехвыводной микросхемный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением 1,5В — AMS1117-1,5.
На рисунке 3 показана схема блока питания с гасящим конденсатором. Будьте осторожны! На элементах схемы будет присутствовать фаза сети 220 вольт. Но если все сделать правильно применительно к правилам по технике безопасности, то с успехом можно применить и данную версию БП. Конденсатор С1 в данной схеме должен быть рассчитан на напряжение не менее 680 вольт. Лучше применить конденсаторы, рассчитанные на работу непосредственно в цепях переменного тока и имеющими рабочее напряжение ̴250… ̴275V. Такие конденсаторы стоят во входном фильтре практически всех импульсных блоках питания. Хорошо для таких целей подходят отечественные конденсаторы МБГЧ. Емкость конденсатора выбирается из примерного условия, 1мкФ обеспечивает ток нагрузки 60мА. Так что емкость гасящего конденсатора можно уменьшить до 0,1мкФ. Диодный мост должен быть рассчитан на двойное амплитудное значение напряжения сети. Это порядка 800 вольт. У данной схемы понижение выходного напряжения происходит за счет емкостного делителя С1 и С3. Такой блок питания нельзя включать без нагрузки или нагрузкой недостаточной мощности, так как конденсатор фильтра С3 будет пробит недопустимо большим напряжением. В этом случае, что бы уменьшить напряжение на конденсаторе С3, надо увеличить его емкость. Чем больше емкость, тем меньше реактивное сопротивление переменному току.
В данном случае ток будет постоянным по знаку, но переменным по амплитуде. Проще всего застабилизировать выходное напряжение с помощью стабилитрона, включенного параллельно конденсатору С3, с напряжением стабилизации порядка пяти вольт. Если стабилитрон будет греться, то уменьшите емкость гасящего конденсатора. Резистор R2 необходим для разрядки гасящего конденсатора С1.
На рисунке 4 приведена еще одно схема БП. Это блок бесперебойного питания. Данную схему я не моделировал, она была срисована лет сорок назад из, я так думаю, журнала «Радио». Я думаю, что схема работает следующим образом: Когда в сети есть напряжение, есть напряжение и на коллекторе транзистора VT1. Есть напряжение и на выходе устройства, так как транзистор открыт током базы, проходящим: Минус батарейки -> База -> Эмиттер -> нагрузка -> Общий провод -> Плюс батарейки. Когда напряжения сети отсутствует, то нагрузка получает питание через открытый переход база-эмиттер транзистора. Транзистор – любой маломощный прямой проводимости. Обратите внимание, что регулировка тока нагрузки идет по отрицательной шине БП.
На схемах 5 и 6 показаны так же трансформаторные блоки питания, но с разными стабилизаторами выходного напряжения. На схеме 5 в качестве стабилизатора напряжения базы транзистора используется светодиод, прямая ветвь вольтамперной характеристики которого, близка к вольтамперной характеристике стабилитрона. Но здесь, для получения нужной величины выходного напряжения потребуется подборка светодиода. А также величины резистора R4, для получения тока, примерно, 10мА. В данной схеме светодиод может являться и индикатором работы БП. В схеме, показанной на рисунке 6, в качестве задатчика выходного напряжения выступает цепь, состоящая из нескольких согласованно включенных диодов в прямом направлении. Здесь тоже возможно придется подобрать величину резистора R6 по минимально возможному току протекающим через диоды.
В заключении хотелось бы сказать, что сетевые трансформаторы можно с успехом заменить практически любым зарядным устройством от сотового телефона. Работающим, естественно и имеющим развязку от сети. Можно применить и другие комбинации узлов из разных схем.
Из всех схем самая надежная, это конечно с гасящим конденсатором, она не боится коротких замыканий в нагрузке, отсутствует пожароопасный сетевой трансформатор.
Скачать статью.
Скачать “Блок_питания_для_часов_1,5В” Блок_питания_для_часов_1,5В.rar – Загружено 218 раз – 72 KB
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:319
5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
Началось все с того, что у старенького планшета начал барахлить блок питания и я решил подобрать ему замену. Нашел вариант с привычной нам вилкой и не отсоединяемым кабелем.
Старый блок питания я скорее всего починю и уже даже придумал куда его применить, а сегодня попробую протестировать новый.
Постараюсь сделать обзор коротким, но максимально по делу. Будут как всегда, тесты, разборка, анализ.
Пришел блок питания в конверте, без всяких коробочек и т.п.
К слову в последнее время приятно удивляет скорость доставки с чайнабея, посылки удет примерно полторы недели.
Блок питания относительно маленьких размеров, на вид уменьшенная копия популярных блоков 12 Вольт 2 Ампера.
Длина кабеля около 1.4 метра, как по мне лучше бы он был раза в два короче.
Обрадовало несколько вещей.
1. Блок питания действительно с евро вилкой, а не с переходником в комплекте.
2. Кабель не отключаемый, лишние контакты никак не увеличивают надежность.
3. БП брался для планшета u9gt4. Он имеет алюминиевый корпус и далеко не все штеккеры нормально работают. Здесь проблем я не обнаружил.
Всем думаю понятно, что без тестов обзор блока питания это вообще не обзор, потому я собрал небольшой стенд для проверки.
В него входило:
Электронная нагрузка + блок питания к ней
Осциллограф
microUSB гнездо с припаянным проводом.
Ну и сам обозреваемый блок питания
Наверняка некоторые читатели скажут, что правильно измерять напряжение на выходе блока питания, а не после кабеля. Но я рассуждал так — раз кабель не отсоединяемый, то заменить его на лучший нельзя, значит он будет работать именно в таком виде, потому и тестировать надо именно так.
Первое испытание на холостом ходу.
Выходное напряжение несколько завышено, позже я объясню почему, но скажу сразу, сделано это было специально.
Пульсации измерялись в положении делителя щупа 1:1.
Ну на холостом ходу пульсации бывают очень редко, потому здесь так же все в порядке.
Дальше четыре теста с разным током нагрузки, заодно здесь хорошо видно что такое электронная нагрузка и зачем она нужна.
Испытательные токи:
0.5 Ампера — напряжение в норме.
1.0 Ампера — напряжение в норме, пульсации почти такие же как при 0.5 Ампера и составляют 90мВ.
1.5 Ампера — напряжение еще в норме, но пульсации уже явно повыше, около 120мВ
2.0 Ампера — напряжение уже сильно просело, пульсации выросли до 150мВ.
Не скажу что напряжение пульсаций ну очень критичное, но мне скорее не нравится их форма.
Ну и осциллограммы.
Еще с далеких времен, когда в ходу была 155 и 555 серия логических микросхем, я привык считать, что пока напряжение питания находится в пределах +/-5% (для 5 Вольт), то все нормально.
Соответственно я решил определить максимальный ток, который может выдать БП еще оставаясь в границах допуска.
Измерение показало, что это 1.71 Ампера, хотя БП промаркирован как 2 Ампера.
Но на самом деле это скорее не вина самого БП, а большой длины кабеля. Собственно потому я и жалел что кабель длинный.
5 Вольт 2 Ампера блок питания с microUSB штеккером
БП удивил меня в очередной раз. Я уже взял по привычке нож, молоток и стукнул пару раз по шву между половинками корпуса, но сразу понял что что-то не так, звук был другой.Не дело, подумал я и начал искать крепеж, как и ожидалось он нашелся под наклейкой.
Удобно, уже так привык что БП клееные, что даже непривычно.
Долез я до платы и тут меня БП опять удивил.
Еще когда я увидел «фантомы», то первым делом подумал, что БП сделан как всегда по автогенераторной схеме, как самой дешевой и не имеет выходного дросселя.
БП был собран на довольно известном ШИМ контроллере Viper22A и имел выходной дроссель.
А вот входной дроссель отсутствовал 🙁
Зато стоял Y1 конденсатор между входом и выходом, хотя часто ставят просто высоковольтный керамический.
Выходные конденсаторы по 470мкФ, мало, при 2 Амперах надо хотя бы 1000мкФ.
Но первое что бросилось в глаза, это слишком мелкий трансформатор. Насколько я знаю, для частоты 60КГц, на которой работает этот ШИМ контроллер, трансформатор должен быть раза в полтора больше.
По входу присутствует предохранитель.
Выше я писал, что объясню почему завышено выходное напряжение. Это не дефект, а именно так и задумано. микросхема, которая следит за выходным напряжением, имеет пороговое напряжение в 2.5 Вольта, значит для 5 Вольт ставят делитель 1 к 2. но здесь стоял делитель из резисторов 4.7 и 5.1 КОм. Соответственно выходное напряжение поднимали специально, именно из расчета работы на большую длину кабеля, но помогло это слабо 🙁
Хоть плата сделана на дешевом гетинаксе, пайка вполне терпимая, но ШИМ контроллер явно менялся, присутствуют следы пайки и флюса.
Более подробные фотографии.
1. ШИМ контроллер Viper22A, при этих условиях расчетная мощность около 12 Ватт, запас совсем маленький.
2. Выходной диод SR560, Шоттки 5 Ампер, неплохо, при этом рядом присутствует место для еще одного диода, видимо расчет на установку двух более слабых диодов.
А вот кабель для такого тока тонковат, особенно при такой длине.
3. Входной конденсатор на 6.8 мкФ, мало. Для такого БП должно быть 10мкФ или больше.
4. Еще один электролитический конденсатор, в цепи питания ШИМ контроллера. Здесь емкость вполне достаточна. Проблем с запуском БП нет, стартует мгновенно.
После осмотра я составил принципиальную схему данного БП.
Так как я открыл Бп не только для осмотра, а и для попытки доработки, то я порылся в своих запасах и решил добавить\заменить некоторые компоненты.
1. Увеличить емкость входного конденсатора, но 10мкФ не нашел, пришлось взять 2.2 и добавить параллельно существующему (уменьшение пульсаций на частоте 100Гц и снижение нагрева ШИМ контроллера)
2. Поставить керамические конденсаторы емкостью 0.22мкФ параллельно выходным конденсаторам (уменьшение пульсаций выходного напряжения на ВЧ)
3. Поставить RC цепочку параллельно выходному диоду (немного уменьшает помехи от переключения диода)
4. Заменить выходной дроссель с 10мкГн на 20мкГн, кроме того старый дроссель был намотан явно тонким проводом и замена дросселя даст чуть меньшие потери на нагрев.
5. Заменить одни из выходных конденсаторов на более емкий и качественный.
На схеме я пометил цветом измененные и добавленные компоненты.
На самом деле я пробовал еще увеличивать емкость С3 до 100нФ и ставить такой же конденсатор параллельно С4, но разницы не было.
Вот как выглядел БП после доработки.
Но как показала практика, разницы не было, вообще. Так же никуда не пропали «фантомы».
Увеличение С3 и установка керамического конденсатора параллельно С4 была уже последней попыткой, но это ничего не изменило.
Первый раз моя модификация не помогла. Думаю что объяснение этому может крыться в неправильном трансформаторе, который скорее всего работает в режимах близких к насыщению.
Зато в процессе экспериментов я проверил температуру компонентов в работе. Прогрев около получаса, быстрое открытие корпуса и замер температур:
Трансформатор — 90-93 градуса
ШИМ контроллер — 80 градусов
Выходной диод — 80-86 градусов.
Но когда я подключил этот БП к планшету, для которого он вообще предназначался, то увидел что проблем с ним нет, все работает отлично.
После этого я решил уже скорее ради любопытства посмотреть как работает родной БП моего планшета. Ведь с ним проблем нет, можно спокойно работать во время заряда.
Измерение показало, что колебания напряжения от изменения нагрузки гораздо меньше.
При работе без нагрузки он показал около 5.06 Вольта, а под нагрузкой в 2 Ампера — 4.92 Вольта. Результат отличный.
Но когда я увидел осциллограмму пульсаций по выходу этого БП, то подумал, КАК?
Как БП с таким уровнем пульсаций не дает помех работе тачскрина, а при БП с явно меньшим уровнем пульсаций работать вообще невозможно?
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Блоки питания бывают не только на большую мощность, а и совсем маленькие, но от этого не менее полезные.Сегодня у меня на «операционном столе» четыре представителя этого класса блоков питания, но испытания у них будут такие же как всегда.
Иногда возникает ситуация, когда необходим совсем маломощный блок питания. Например питания совсем маломощного устройства, датчика, ардуино подобного устройства или тому подобного.
Можно конечно поставить большой блок питания, но тогда устройство заметно вырастает в габаритах, потому применяют малогабаритные и соответственно маломощные блоки питания.
Впрочем тесты будут стандартные, как и сам стиль обзора.
Но начну я сегодня не с упаковки, а с того, как эти БП (как минимум пара из них) путешествовали ко мне.
Немного об их путешествии
Так получилось, что я изначально отобрал для обзора несколько наиболее интересных на мой взгляд блоков питания, сразу пришли не все, но первая пара была отправлена DHLем за компанию с другим товаром.Я был несколько удивлен маршрутом их «странствования», хотя пришли они как было заявлено.
Вообще я думал что DHL это фирма с более развитой логистикой, а в итоге они даже мою фамилию написали неправильно, хотя во всех документах она была указана корректно.
Совсем немного об упаковке, чтобы не отвлекать от остального, спрячу под спойлер.
Упаковка
Все платы были упакованы в герметичные антистатические пакетики, три одноразовых, а один с защелкой.Что странно, дата отправки стоит почти на всех одна и та же, но пришли они с разницей в полтора месяца О_о
Блоки питания действительно очень маленькие. Размеры я приведу по ходу обзора для каждой платы индивидуально, а пока общее фото в сравнении с известным спичечным коробком 🙂
Для начала самый маломощный представитель.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.89.
Сразу сделаю общий комментарий. В магазине предоставлена не вся информация, указанная ниже найдена на других сайтах, но вполне реальна.
Заявлены следующие характеристики:
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 12V
Выходной ток — 83mA
Мощность нагрузки — 1W
КПД — 80%
Точность поддержания выходного напряжения ±10%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Защита от КЗ и перегрузки выхода с автовосстановлением.
Размеры платы — 26 х 24 х 12мм без выводов, с выводами 26 х 33 х 12мм
расстояние между выводами 220В — 5мм, 12В — 2.5мм, но между входом и выходом расстояние не кратно 2.5мм и составляет 14.3мм
На плате отсутствует предохранитель и входной и выходной фильтры, конструкция предельно простая.
Входной конденсатор 2.2 мкФ (реально 1.9), выходной — 220мкФ (реально 183). Емкость достаточна для нормальной работы.
ШИМ контроллер OB2535, максимальная мощность 5 Ватт.
Практически все резисторы установлены точные, качество пайки нормальное, замечаний внешне не возникло, параллельно выходному конденсатору установлен керамический.
Схема данного блока питания.
Как я выше писал, это самый простой блок питания из четырех, он не имеет большинства узлов, свойственных большим БП, сделано это в угоду уменьшения размеров.
В данном блоке питания нет привычной цепи обратной связи с оптроном, на таких маленьких мощностях это вполне оправдано. Но на самом деле измерение выходного напряжения есть, хоть и косвенное. Измерение происходит на обмотке питания микросхемы.
Микросхема может работать в двух режимах — стабилизатора напряжения и стабилизатора тока.
Под вторым номером идет немного более мощный блок питания.
Ссылка на товар в магазине, цена $2.72.
Если первый был на одно из самых распространенных напряжений, то этот имеет на выходе гораздо более редкое напряжение в 24 Вольта. Хотя судя по маркировке, есть версия и на 12 Вольт.
Заявленные характеристики:
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 24V (существует версия 12 В 400мА и 3.3В 500мА)
Выходной ток — 200mA
Мощность нагрузки — 4,8W
КПД — 85%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Размеры платы — 41 х 15 х 17мм
Что интересно, трансформатор на этой плате стоит меньше по габаритам чем на предыдущей, но мощность заявлена заметно больше.
ШИМ контроллер со встроенным высоковольтным транзистором, наименование — THX208, заявленная в даташите мощность 4 Ватта при входном диапазоне 85 ~ 264V. Негусто, так как заявленная мощность БП — 4.8 Ватта.
Входной фильтр и предохранитель отсутствуют, вместо предохранителя стоит перемычка размера 0805. Выходной фильтр также не наблюдается.
Входной конденсатор 4.7мкФ (реально 4.2), выходной 220мкФ (реально 242). Входной совсем впритык, выходной соответствует выходному току.
Все резисторы применены точные, по крайней мере имеют соответствующую маркировку. Это радует, так как применение обычных резисторов обычно чревато уходом выходного напряжения по мере прогрева платы.
В данном варианте уже присутствует обратная связь с применением оптрона и нормальная цепь измерения выходного напряжения с применением стабилитрона TL431.
Третий товарищ смог меня удивить уже на этапе внешнего осмотра, но об этом чуть позже.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.05.
Этот БП имеет довольно распространенное напряжение в 5 Вольт. в принципе я 5 Вольт БП и выбирал для обзора именно потому, что они могут быть довольно востребованными, так как сейчас это напряжение используется во многих местах.
Заявленные характеристики.
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 1000mA
Мощность нагрузки — 5W
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0.1V
Уровень пульсаций — не более 150мВ
Размеры платы — 52 х 24 х 18мм
У этого блока питания отсутствует предохранитель (вместо него перемычка 0 Ом), но уже есть входной и выходной фильтр и резистор ограничивающий пусковой ток.
В блоке питания применен ШИМ контроллер AP8012, который имеет встроенный высоковольтный транзистор. мощность данного ШИМ контроллера составляет 5 Ватт (для данного размера микросхемы и диапазона входного напряжения). Также впритык, но тесты покажут кто есть кто.
На этой плате уже присутствует помехоподавляющий конденсатор, причем Y1 класса, как и положено.
БП пришел с небольшим повреждением, на дросселе отломился кусочек пластмассы, так как он был в пакете, то скорее всего «постаралась» почта.
Но удивило меня другое. Я обозревал кучу разных блоков питания, но варистор по входу вижу в них впервые (может во второй раз, не уверен), да еще в таком мелком БП. В мощных и более дорогих БП нет, а здесь поставили, предохранитель бы ему еще 🙁
Входной конденсатор емкостью 4.7мкФ (реально 4.2), выходные 2шт 1000мкФ 10В (реально 2х 1095). Присутствует выходной помехоподавляющий дроссель.
Печатная плата. Как и в прошлых блоках питания, здесь производитель также применил точные резисторы, радует 🙂
Пайка в целом нормальная, плата чистая.
В схеме нет ничего нового, классика как она есть, фильтр, ШИМ контролер, TL431 на выходе.
Ну и четвертый БП.
Ссылка на товар в магазине, цена $4.17.
Этот блок питания немного выбивается из общей картины, так как имеет мощность и габариты заметно больше чем у предыдущих, но меня неоднократно спрашивали про БП с такими характеристиками, поэтому я решил добавить к обзору и его.
Для начала характеристики:
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 2000mA (кратковременный 2500мА)
Мощность нагрузки — 10W (макс 11 Ватт)
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0,1V
Размеры платы — 60 х 31 х 20мм
Первая плата из обозреваемых, на которой присутствует полноценный предохранитель.
Также установлен входной и выходной помехоподавляющие дроссели и термистор для ограничения пускового тока.
На этой плате установлен уже более мощный диод, также присутствует помехоподавляющий конденсатор Y1 класса (маркировка на фото не попала).
Входной конденсатор емкостью 15мкФ (реально 15.2) и выходные суммарной емкостью 2000мкФ (реально 2110). Емкость соответствует требуемой.
В этом БП уже применили маломощный ШИМ контроллер с внешним полевым транзистором, это обусловлено отчасти тем, что мощность Бп все таки больше чем у предыдущих.
Как и в предыдущих БП, резисторы применены точные, но почему то в районе выходного разъема присутствуют следы пайки, хотя в целом плата чистая и аккуратная.
Что интересно, в выходной цепи есть место под дополнительный резистор, включенный параллельно нижнему резистору делителя обратной связи. Устанавливая резистор на это место можно поднять выходное напряжение.
ШИМ контроллер я не опознал, но скорее всего это 63D12, ближайший аналог FAN6862
Схема очень похожа на один из блоков питания, который я обозревал ранее, почти 1 в 1, отличие только в номиналах некоторых элементов.
Так, внешне осмотрели, теперь пора бы перейти и к тестам.
В этот раз я буду использовать простенькую электронную нагрузку, так как не вижу смысла в применении мощной, тем более что она довольно сильно шумит, а тесты предполагали быть долгими.
Тестировать БП я буду в том же порядке, что и описывал выше, но методика тестирования будет немного отличаться от то, что я использовал в предыдущих обзорах.
Так как БП маленькие, то методика была такая:
Проверка в режиме ХХ (а точнее при токе в 20мА), после этого 15 минут тест с нагрузкой в 50%, измерение температур, тест с нагрузкой 100%, измерение температур.
Дальше повышение нагрузки пока не наступит одно из ограничений (перегрузка, перегрев или выход БП из строя).
Все результаты потом будут сведены в одну таблицу.
Тесты
Итак первый БП, 12 Вольт 1 Ватт.1. Ток нагрузки 20мА (для БП такой мощности тяжело назвать это режимом холостого хода).
2. Ток нагрузки 50мА, напряжение чуть поднялось, но в целом все нормально
1. Ток нагрузки 100мА, пульсации выросли до 80мВ, но в остальном изменений нет.
2. Ток нагрузки 150мА, пульсации 90мВ (заявлено макс 100), напряжение неизменно.
1. Ток нагрузки 200мА, пульсации 100мВ, напряжение 12.1.
2. Ток нагрузки 250мА, пульсации 100мВ, напряжение 12.1
Если честно, то этот БП меня не просто удивил. при такой простоте схемотехники и таких выходных параметрах он меня поразил.
БП сдался только при токе более 250мА, это в 3 раза больше заявленного тока, при этом БП был холодным и пульсации не превышали заявленные.
При превышении тока в 250мА напряжение на выходе падает резко, срабатывает защита от перегрузки, при уменьшении тока напряжение восстанавливается.
Второй БП, 24 Вольт 200мА, 4.8 Ватта
1. Ток нагрузки 20мА. напряжение немного занижено и составило 23.6 Вольта
2. Ток нагрузки 100мА, пульсации 70мВ. напряжение неизменно
1. Ток нагрузки 200мА, это 100% мощности, пульсации 80-90мВ, но вполне в пределах допустимого, особенно с учетом того, что фильтра по выходу БП нет.
2. Ток нагрузки 260мА. это предельный ток для этого БП.
Выше я написал что предельный ток 260мА. Если повышать ток нагрузки, то этот БП не уходит в защиту с отключением выхода, а просто начинает снижать выходное напряжение. 260мА это порог когда напряжение на выходе неизменно.
Третий БП. 5 Вольт, 1 Ампер, 5 Ватт.
Этот БП имеет на выходе помехоподавляющий дроссель, что должно положительно сказаться на уровне пульсаций.
1. Ток нагрузки 20мА, напряжение 4.98 Вольта, пульсации минимальны.
2. Ток нагрузки 500мА, напряжение немного снизилось. Часть напряжения упала на проводах (в этот раз я измерял уже после проводов), в таблице напряжение будет скорректировано с учетом этой погрешности измерения.
1. Ток нагрузки 1 Ампер, 100% мощности, все параметры в норме.
2. Ток нагрузки 1.5 Ампера. Выходное напряжение опустилось чуть ниже заявленного значения, но БП работает с полуторакратной перегрузкой, так что все нормально.
Пульсации немного выросли, но в данном случае начала сказываться низкая емкость входного электролита. Это видно по осциллограмме, пульсации не ВЧ, а НЧ. Если немного увеличить емкость входного конденсатора, то даже при таком токе будет нормально.
Четвертый БП, 5 Вольт, 2 Ампера, 10 Ватт.
1. Ток нагрузки 20мА (вот для этого БП это точно режим холостого хода).
2. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение предсказуемо «просело», В этом БП почему то поставили слишком маленький выходной дроссель, поэтому пульсации по выходу имеют вполне заметный уровень, в отличии от предыдущего «подопытного», но пока не превышают 100мВ.
1. Ток нагрузки 2 Ампера, 100% мощности. Интересно, но уровень пульсаций уменьшился.
2. Ток нагрузки 2.5 Ампера, выходное напряжение и уровень пульсаций в пределах нормы.
Но к этому БП есть небольшой замечание, в работе он издает небольшой «писк» в диапазоне токов от 100мА до 250мА.
Тесты закончены. Теперь табличка с результатами тестирования, но для начала список причин прекращения теста соответственно номеру БП
1. БП ушел в защиту при токе 250мА с отключением выхода.
2. БП снизил выходное напряжение ниже предела допуска
3. Тест прекращен из-за высокой температуры ШИМ контроллера.
4. Тест прекращен из-за высокой температуры выходного диода.
Теперь можно делать какие то выводы.
Первый БП.
Конструкция совсем простая, отсутствует предохранитель и фильтры, но БП который имеет трехкратную перегрузочную и такую высокую стабильность выходного напряжения уже достоин уважения. Предохранитель можно добавить, хотя с тем что БП явно разрабатывался для работы в составе какого нибудь устройства, то чаще он уже присутствует на основной плате.
Второй БП,
БП вписался в заявленные параметры, но не имеет запаса по мощности, при нагрузке в 1.3 раза больше заявленной БП уходит в защиту, хотя запас по нагреву есть и большой. Также плохо что нет предохранителя 🙁
Третий БП.
В штатном режиме работает отлично, уровень пульсаций самый низкий из протестированных БП, но не рекомендую использовать при токе более 1 Ампера (собственно больше никто и не обещал). из минусов — отсутствие предохранителя и хуже стабилизация выходного напряжения.
Четвертый БП.
Неплохая стабильность выходного напряжения, пульсации есть, но в пределах допустимого. Есть выходной и выходной фильтр, но выходной дроссель слабоват для БП такой мощности. Если в плане нагрева дроссель работает нормально, то из-за небольшой индуктивности Бп имеет заметный уровень пульсаций на выходе.
Общее по всем БП.
Все БП прошли тесты, одни лучше, другие хуже, но заявленным характеристикам соответствуют.
Удивили характеристики самого первого БП, при заявленной мощности в 1 Ватт выдать без проблем 3 Ватта. Этот БП точно в Китае делали?
Также удивило наличие правильных помехоподавляющих конденсаторов в 5 Вольт БП и наличие варистора в БП 5 Вольт 1 Ампер, их и на более мощные Бп то не ставят, а здесь…
На этом вроде все, как всегда жду вопросов, уточнений и дополнений в комментариях, надеюсь что обзор были полезен.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
