Блок питания с 12 на 5 вольт – Импульсный блок питания на два напряжения 5 и 12 вольт 1,2А для электронных самоделок

Импульсный блок питания на два напряжения 5 и 12 вольт 1,2А для электронных самоделок

Привет Муськовчане! Как я обещал в обзоре милливольтметра, хочу рассказать Вам об импульсном блоке питания, с двумя изолированными (друг от друга) напряжениями 5В и 12В. Потребность в таком блоке питания возникает часто, а учитывая небольшие размеры платы, подобный источник питания легко встроить (найти место) в корпус Вашего электронного устройства, самоделки… Давайте протестируем этот ИИП, что бы определится с его «проф. пригодностью».))) Кому интересно — добро пожаловать под Кат… Внимание много фото!!!!


Почему я выбрал такой источник питания?

1. Изолированные друг от друга каналы — часто это очень важно, к примеру, дать питания 12В на плату управления какого-либо силового устройства, а от 5В «запитать» цифровой индикатор (ампервольметр). Если будет гальваническая связь между каналами 5В и 12В, это может привести к неправильной работе, в лучшем случае и большому «бабаху» в худшем…

2. На фото ИИП я увидел, хотя бы какое-то подобие входного фильтра (синфазный дроссель в том числе), для блоков питания нижнего ценового диапазона это редкость, а мне не хочется «гадить» помехами в сеть, т.к в эту же сеть у меня включен осциллограф, который начинает показывать «чужие» помехи при измерении.

3. Небольшой размер — часто бывает, что в ходе сборки появляются дополнительные блоки, которые требуют свое питание, благодаря небольшим размерам найти место для этого ИИП будет не сложно.

Скрин заказа выкладываю под спойлером:

Скрин заказа

Давайте рассмотрим детали ИИП подробнее. Я буду фонариком выделять те части которые описываю, ибо по другому прочитать маркировку деталей сложно…
1. Высоковольтная часть ИИП
Рассмотрим входной каскад и фильтр. См фото:

Как мы видим на фото, что есть предохранитель, термистор (5D9) и синфазный дроссель. Понятно, что фильтр не полный, не хватает как минимум Х конденсатора, без него возможны помехи в питающую сеть. Попробуем его после тестов впаять куда-нибудь. За дросселем идет электролитический конденсатор на 22мкФ 400В. По «феншую» количество микроФарад на входе равняется количеству Вт выдаваемых блоком питания. Соответственно ИИП рассчитан на 22W. Давайте суммируем заявленную мощность 2-х каналов. 5В 1.2А и 12В 1.2А итого 6W+ 14.4W= 20.4W Таким образом емкости входного конденсатора достаточно.
2. Микросхема -драйвер, широко известная TOP223Y, соответственно это обратноходовый импульсный источник питания.

Зная какая стоит микросхема драйвер, мы можем нарисовать схему импульсного источника питания. Упрощенная схема такая (из даташит), только у нас не один, а два независимых канала на выходе:

Что меня удивило, что микросхема стоит на радиаторе через изолирующую прокладку. Зачем это сделали китайцы вообще не понятно, т.к. сам радиатор не имеет электрического контакта со схемой. Понятно, что с прокладкой охлаждение будет хуже. И по хорошему эту прокладку нужно убрать, и посадить микросхему на термопасту. Давайте также проверим соответствие мощности микросхемы-драйвера, мощности самого блока питания. См таблицу из даташит:

Как видим, при универсальном питании наша микросхема дает мощность до 30W, что соответствует мощности ИИП. Тут все нормально.
3. На фото мы видим клампер первичной обмотки импульсного трансформатора и элементы «самопитания» микросхемы драйвера

Клампер выполнен по классической схеме RCD и особенностей не имеет. Диод D2, электролит С3 и резистор R2 это элементы «самопитания» микросхемы TOP.
4. Элементы обратной связи, трансформатор и два Y конденсатора мы видим на следующем фото

Опять же это классика обратноходовых ИИП. В качестве управляемого стабилитрона использована микросхема TL431, гальваническая развязка осуществляется оптотроном 817 серии. За импульсным трансформатором мы видим два Y конденсатора, которые существенно снижают помехи и соединяют «горячую» и «холодные» земли…
5. Выходной каскад представлен диодами на каждый канал, затем выпрямительные конденсаторы и LC фильтры, которые снижает уровень выходных помех. Китайцы не поставили снаббры на диоды и керамику на ножки электролитических конденсаторов, которые могут заметно удлинить «жизнь» электролитов. Но не сложно поставить эти керамические конденсаторы самостоятельно…


Поглядим так же обратную сторону платы источника питания:

Мы видим диодный мост на входе и видим что китайцы сделали технологическую прорезь под импульсным трансформатором, однако толку он нее мало, т.к под Y конденсаторами есть место, где дорожки «горячей» и «холодной» части проходят довольно близко друг от друга.

В общем, исполнение данного ИИП я могу оценить на Три с плюсом (3+) по Советской пятибалльной школьной системе)))

Поставим плату ИИП на латунные втулки и подпаяем входные провода. Даем напряжение осветительной сети. На плате ИИП загорелся красный светодиод сигнализирующий, что на выходе есть напряжение.


Тут мы видим первые странности. Обратите внимания на выходные контакты. Зачем то там китайцы поставили 3 плюса (+), видать что бы запутать пользователя и дезориентировать))))

Зачем это сделано непонятно, тем более что плюсы нарисованы у катода, а не анода… Потому проверяйте полярность мультиметром. Если смотреть на выходные контакты Минус слева, а Плюс справа!!!


Проверяем напряжение на выходах без нагрузки. Напряжение в норме (соответствует)



Ниже на осциллограмме вы можете увидеть помехи на стабилизированном 5В выходе ИИП без нагрузки на выходе. Как мне кажется помехи в пределах допустимого.


Теперь даем нагрузку 1А на выход 5В См фото…


На осциллографе уже не такая идиллия:


Однако напряжение просело совсем немного всего на 7мВ… Одноамперную нагрузку ИИП держит нормально…

Странность №2 На фото видно, что выпрямительные диоды стоящие после импульсного трансформатора в каналах 5В и 12В разные (хотя 1А способны выдержать оба диода)… Потому у меня возникло подозрение, что ток в 12 вольтовом канале вряд ли будет как заявлен в описании на сайте Banggood…


Догадка мгновенно подтвердилась, когда я начал испытания 12 вольтового канала. См фотографию: (подозрения не подтвердились, что бы не было просадки в 12В канале, нужно нагрузить 5В стабилизированный канал)

Уже при токе чуть выше 300мА просадка напряжения на выходе составило более 1 вольта. Чего уж там говорить про заявленный 1 Ампер… Пульсации тоже явно выше заявленных на сайте Banggood… Проблема, как я думаю, в импульсном трансформаторе, судя по его размеру, 20Вт снять с него довольно сложно… Но менять и перематывать трансформатор, ради того, что бы добиться заявленных продавцом значений, я не буду…

Более серьезно протестировать этот блок питания смогу, после того как мне приедет купленная электронная нагрузка…


Но она еще в дороге…

Выводы: Данный ИИП подходит для нетребовательных к чистоте питания, низкотоковых потребителей, таких как различные панельные ампервольметры, зарядные устройства и другие самоделки.

Да я был не прав, прошу прощения у Banggood… Если нагрузить стабилизированный 5 вольтовый канал (благодаря подсказке Aloha_), то просадка в 12В канале не наблюдается… См фото…



Данный Импульсный блок питания по току соответствует приведенным на сайте параметрам.

UPD: Допилинг, доставил конденсатор на вход, пусть не формата Х, но рассчитанный на 630В, емкость небольшая, ну хоть для самоуспокоения, что на входе что-то есть…


Так же впаял 4 керамических смд конденсатора 100n на ножки электролитов, думаю, что лишними не будут…


После того как приедет нагрузка, еще раз протестирую этот ИИП и добавлю обзор.

mysku.ru

Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

В последнее время довольно большое распространение (в узких кругах) получили одноплатные мини компьютеры, например Cubie, Raspberry и т.п.
Но иногда энтузиасты данных устройств делают на них либо хранилища типа NAS, либо торрентокачали, либо еще что нибудь похожее. А для таких применений обычно используют ёмкие 3.5 дюйма жесткие диски, которые в свою очередь требуют два питания, 12 и 5 Вольт.
Вот на такое применение и планировался данный блок питания.

Как я выше дал понять, данный блок питания выдает два напряжения, 5 и 12 Вольт и является встраиваемым, т.е. бескорпусным.

Начну как всегда с того, как это пришло. А пришло это в конверте, запакованное в антистатический пакет.

Блок питания имеет относительно небольшие размеры, длина 125мм, ширина 54мм, высота 25мм.

Первое, что бросилось в глаза при распаковке данного блока питания, это явное отличие от фотографии из магазина. Честно говоря весьма расстроило.

Разъем 220 Вольт установлен прямо на плату.

Фото немного поближе

В принципе можно было обойтись меньшим количеством фотографий, но вдруг кому нибудь придется ремонтировать такой БП, тогда они могут и пригодится.


Так же в комплекте идет кабель для подключения нагрузки.

Судя по кабелю, я могу предположить, что данный блок питания для применения в чем то конкретном, а не как блок питания для самоделок, впрочем одно другому не мешает.

Плата односторонняя с двухсторонним монтажом.

На обратной стороне расположено довольно много компонентов.

Видны крепежные отверстия, расстояние между центрами отверстий составляет 116х47мм

Земляной контакт разъема питания 220 Вольт никуда не подключен.

Более детальные фото платы со стороны дорожек

Опять же, вдруг такие фотографии будут полезны.
Высоковольтная сторона блока питания.
Применен контроллер SP6853

Низковольтная сторона. Видно откушенный, но прилипший вывод диодной сборки.

Вообще пайка средняя, вроде и неплохо, но есть огрехи.

Присутствуют места под установку SMD конденсаторов параллельно выходным электролитам и нагрузочного резистора параллельно 5 вольт выходу.

В качестве силового транзистора применен довольно популярный 4N60.

На фотографии магазина явно просматривается ШИМ контроллер с интегрированным силовым ключом, типа TOP244Y. Как минимум там явно больше трех выводов.

Из маркировки трансформатора я мало что понял. Первая цифра (80) мало похожа на мощность, слишком много, а третья (36) как то мало.

Выходная силовая диодная сборка по напряжению 12 Вольт имеет маркировку B10100G, 10 Ампер 100 Вольт.

Фото не очень, но можно попробовать рассмотреть, выпаивать его я не видел смысла.

Выходной диод по напряжению 5 Вольт — 5 Ампер Шоттки SR540.

Выходные конденсаторы 1000мкФ 25 Вольт (две штуки), с претензией на низкоимпедансные.

С учетом того, что они работают при 12 Вольт, это весьма неплохо.

Правда по 12 Вольт вместо выходного дросселя стоит «специально обученная» перемычка.

По 5 Вольт стоят так же конденсаторы на 25 вольт, только 1000 + 470мкФ.

Но здесь производитель поставил помехоподавляющий дроссель.

Ради интереса измерил ESR группы конденсаторов по 12 Вольт. вышло 8мОм, т.е. каждый по 16.

Средне, но для данного класса БП вполне нормально, особенно с учетом, что в дешевых БП попадаются конденсаторы куда хуже.

По 5 Вольт ситуация похуже, но там и емкость суммарная меньше.

Схема данного блока питания, вроде нигде не напутал.

Ну внешний осмотр закончен, после этого можно перейти к измерениям и испытаниям.

Сначала конечно включение на холостом ходу.

12 Вольт канал завышен, 5 Вольт занижен. Пока это ни о чем не говорит. проверять надо будет под разными нагрузками.

Но как минимум он работает.

Перейдем к дальнейшим испытаниям.

Измерения напряжений под разными токами

В качестве нагрузок будут выступать 10 Ом резисторы. Так удобнее считать ток нагрузки.
Напряжение на выходе 12 Вольт / 10 = ток нагрузки (для каждого резистора).
В данном случае ток нагрузки составляет 1,186 Ампера, выходная мощность БП равна 14 Ватт.
Напряжение на канале 5 Вольт немного просело, хотя я ждал, что оно поднимется.

Подключаем параллельно еще один резистор.

Ток 2.14 Ампера, мощность 23 Ватта.

5 Вольт канал почти не изменился.

Подключил на 5 Вольт канал такой же резистор.

Ток по 12 Вольт каналу — 2.768 Ампера, мощность 38 Ватт.

Ток по каналу 5 Вольт — 0.45 Ампера, мощность 2 Ватта.

Суммарная мощность 40 Ватт.

Для продолжения испытаний я возьму еще одну нагрузку.

Здесь будет использоваться 5 резисторов по 15 Ом, соединенных параллельно, т.е. сопротивление нагрузки будет 3 Ома. Для 5 Вольт канала вполне нормально.

Как и следовало ожидать, на канале 12 Вольт напряжение поднялось, на канале 5 Вольт, снизилось, хотя и не сильно.

Ток по 12 Вольт каналу 2.838 Ампера, мощность 40 ватт.

Ток по 5 Вольт каналу 1.5 Ампера, мощность около 7 Ватт.

Суммарная мощность 47 Ватт.

Дальше нагружать канал 5 Вольт я не вижу смысла. Видно, что 5 Вольт он не выдаст, а 12 Вольт канал будет расти дальше…

После измерения напряжений я перешел к измерениям температуры различных компонентов БП.

Измерения проводились с нагрузками, которыми закончился тест мощности, т.е. на мощности 47 Ватт.

Измерения температур

Я проводил последовательные измерения температур следующих компонентов:
Силовой транзистор
Трансформатор
Выходной диод по 12 Вольт
Выходной диод по 5 Вольт.

В этом порядке и расположены фотографии.

Первое измерение проводилось после цикла испытаний разными токами нагрузки, т.е. БП уже был разогрет.

Силовой транзистор, 42.8 градуса

Трансформатор, 44.4 градуса.

Выходной диод по каналу 12 Вольт, 45.6 градуса

Выходной диод по каналу 5 Вольт, 67.5 градуса, пока это самый горячий компонент.

Погонял примерно с пол часа (вернее пока не устаканилась температура на нагрузочных резисторах).

Силовой транзистор прогрелся до 58.4 градуса, отличный результат.

Трансформатор до 65.3, весьма неплохо.

Выходной диод по каналу 12 Вольт прогрелся куда сильнее, 82.6 градуса, тут скорее терпимо, чем хорошо или плохо.

Выходной диод по каналу 5 Вольт нагрелся до 84 градуса, я ожидал большего, а с учетом того, что он стоит почти вплотную к радиатору второго диода, то даже хорошо.

А вот нагрузочные резисторы прогрелись основательно, думаю уже и яичницу жарить можно без проблем.

196.9 градуса.

Ну и под конец, какое же тестирование БП без измерения пульсаций на выходе.

Все измерения пульсаций проходили под теми нагрузками, которыми закончился тест мощности.

На канале 12 Вольт творится что-то невероятное, щуп осциллографа стоит в режиме 1:1.

Специально обученную перемычку видимо плохо обучили и она ничего не фильтрует 🙁

На канале 5 Вольт все красиво, я бы даже сказал, что отлично.

Так как такая картина меня ну никак не устраивала, то я впаял вместо перемычки простой не обученный дроссель, который я выпаял из какого то монитора.

Канал 12 Вольт явно преобразился, теперь и здесь все очень красиво.

После этого я пошел на еще один эксперимент, подключил к блоку питания жесткий диск.

Кабель с разъемом было лень искать, к тому же они не очень хорошо паяются, потому припаял прямо к плате проводки и подключил к БП.

Ну что сказать, работа на грани фола, 14.6 Вольта по каналу 12 это как бы помягче сказать, немного многовато…

А это дросселёк, который «съел» большую часть пульсаций по каналу 12 Вольт, причем установлен он на штатное место.

Но если вы думаете, что я на этом остановился, то вы глубоко заблуждаетесь.

Смотря на результаты измерений я решил попробовать исправить картину, в качесте решения напрашивался вариант добавить один виток на трансформаторе по каналу 5 Вольт, тогда ШИМ снизит напряжение на канале 12 Вольт, а после этого изменить номиналы резисторов в цепи ОС и дело в шляпе.

Сделал дополнительный виток (все фотки показывать не буду, покажу лишь как это выглядит) я получил примерно 10.7 Вольта по 12 Вольт каналу, и 4.67 по каналу 5 Вольт.

Ну думаю уже хорошо, стал менять номиналы и напоролся на грабли, я не могу поднять напряжение, так как БП начинает уходить в защиту, максимум удалось получить около 10.9 и 4.72 Вольта.

Почему так, мне пока непонятно.

Грустно, а ведь можно было взять корпус от старого ТВ тюнера, поставить туда этот БП, Кубик, и Жесткий диск терабайта на четыре.

Но я и на этом не остановился и все таки допилил данный блок питания.

И так резюме:
Плюсы

БП работает.

При некоторой несложной доработке может иметь маленькие пульсации.

Нагрев вполне нормальный, по крайней мере я считаю, что в этом плане с БП все в порядке.

Конденсаторы по выходу конечно не фирма, но по измерениям емкости, ESR и по напряжению вполне нормальные.

Минусы

В магазине на картинке был явно другой блок питания, на него то я и клюнул (к тому же на фото явно фирменный).

Болтанка напряжений не выдерживает никакой критики.

Отсутствие дросселя по каналу 12 Вольт.

Мое мнение. БП оставил очень двоякое впечатление. С одной стороны БП хоть и не такой как на картинке магазина, но вполне средний, я видел БП куда похуже (например те, что дают к USB адаптерам жестких дисков), но разбег напряжений ну очень сильный. Был вариант переделки, но почему то не вышел, буду еще разбираться, почему микросхема уходит в защиту.

Второй вариант, переключить ОС на один канал, а второй пустить в «свободное плавание».

Как вариант, можно такой БП использовать с каким нибудь контроллером по 5 Вольт и управлять им светодиодами, подключенными к 12 Вольт.

Удивил канал 5 Вольт, неплохой диод, 1500мкФ суммарная емкость фильтра, хороший дроссель и такой слабый канал.

Есть чувство, что разработчики просто где то просчитались.

Блок питания, для обзора, был предоставлен магазином tmart.

Надеюсь, что я помог кому нибудь своим обзором, я старался предоставить максимум информации.

mysku.ru

Импульсный блок питания на два напряжения 5 и 12 вольт 1,2А для электронных самоделок

Привет Муськовчане! Как я обещал в обзоре милливольтметра, хочу рассказать Вам об импульсном блоке питания, с двумя изолированными (друг от друга) напряжениями 5В и 12В. Потребность в таком блоке питания возникает часто, а учитывая небольшие размеры платы, подобный источник питания легко встроить (найти место) в корпус Вашего электронного устройства, самоделки… Давайте протестируем этот ИИП, что бы определится с его «проф. пригодностью».))) Кому интересно — добро пожаловать под Кат… Внимание много фото!!!!

Почему я выбрал такой источник питания?
1. Изолированные друг от друга каналы — часто это очень важно, к примеру, дать питания 12В на плату управления какого-либо силового устройства, а от 5В «запитать» цифровой индикатор (ампервольметр). Если будет гальваническая связь между каналами 5В и 12В, это может привести к неправильной работе, в лучшем случае и большому «бабаху» в худшем…
2. На фото ИИП я увидел, хотя бы какое-то подобие входного фильтра (синфазный дроссель в том числе), для блоков питания нижнего ценового диапазона это редкость, а мне не хочется «гадить» помехами в сеть, т.к в эту же сеть у меня включен осциллограф, который начинает показывать «чужие» помехи при измерении.
3. Небольшой размер — часто бывает, что в ходе сборки появляются дополнительные блоки, которые требуют свое питание, благодаря небольшим размерам найти место для этого ИИП будет не сложно.
Скрин заказа выкладываю под спойлером:

Скрин заказа

Давайте рассмотрим детали ИИП подробнее. Я буду фонариком выделять те части которые описываю, ибо по другому прочитать маркировку деталей сложно…
1. Высоковольтная часть ИИП
Рассмотрим входной каскад и фильтр. См фото:

Как мы видим на фото, что есть предохранитель, термистор (5D9) и синфазный дроссель. Понятно, что фильтр не полный, не хватает как минимум Х конденсатора, без него возможны помехи в питающую сеть. Попробуем его после тестов впаять куда-нибудь. За дросселем идет электролитический конденсатор на 22мкФ 400В. По «феншую» количество микроФарад на входе равняется количеств

mysku.me

Блок питания 12В; 5В; 3,3В — бортжурнал Лада 2115 2005 года на DRIVE2

Привет Драйвовчанам! Я уже писал в своих бортжурналах ранее о том, что занимаюсь автоэлектрикой. И частенько есть необходимость в опробовании (тесте) собранных схем. Поэтому было решено сделать блок питания из старого компьютерного блока питания. Переделывать интегральную схему блока не стал, так как данного вольтажа (12 В, 5В, 3,3В) мне достаточно и я не планирую его использовать как зарядник для автомобильной АКБ. Оставил все как есть. Только поместил его в более просторный корпус.

Полный размер

Установил тумблер включения, лампу включенного положения и установил перемычку между проводом PS-ON (зеленого цвета) и массой(черным проводом) — без перемычки блок не включится. Перемычка должны быть всегда в этих контактах. Обычно провод PS-ON обозначен зеленым цветом. Для того, чтобы убедиться, на корпусе имеется маркировка всех проводов.

Полный размер

Перемычка

Для индикации сети использовал светодиод на 12 Вольт, который установил в данный разъем:

Полный размер

Разъем для светодиода

При отсутствии этого разъема можно установить светодиод на 12 Вольт в любой разъем с желтым и черным проводом.
Мощность Блока питания 350 Ватт. (пробовал включать одновременно ближний и дальний свет от галогеновой лампочки-тянет прекрасно. Большего мне не надо). Блок получился универсальным, так как корпус позволил поместить все имеющиеся провода внутрь блока без отрезания и без ущерба охлаждения (отрезал только один разъем, провода которого вывел на клеммный ряд).
Распиновка цветов: Желтый провод-12 Вольт, красный провод-5 Вольт, Черный провод- «минус».

Полный размер

При желании его можно использовать для питания компьютера.
Вырезал под клеммник гравером который брал у знакомого (очень удобная вещь для подобных целей)
В дальнейшем еще установлю еще вольтметр для считывания показаний напряжения.

Полный размер

Ну и конечно же пайку производил своим хорошим другом-газовым паяльником

Полный размер

Полный размер

Готовый блок питания

Полный размер

Всем Удачи!






Нравится

28



Поделиться:













Подписаться на машину

www.drive2.ru

Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

В последнее время довольно большое распространение (в узких кругах) получили одноплатные мини компьютеры, например Cubie, Raspberry и т.п.
Но иногда энтузиасты данных устройств делают на них либо хранилища типа NAS, либо торрентокачали, либо еще что нибудь похожее. А для таких применений обычно используют ёмкие 3.5 дюйма жесткие диски, которые в свою очередь требуют два питания, 12 и 5 Вольт.
Вот на такое применение и планировался данный блок питания.

Как я выше дал понять, данный блок питания выдает два напряжения, 5 и 12 Вольт и является встраиваемым, т.е. бескорпусным.

Начну как всегда с того, как это пришло. А пришло это в конверте, запакованное в антистатический пакет.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Блок питания имеет относительно небольшие размеры, длина 125мм, ширина 54мм, высота 25мм.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Первое, что бросилось в глаза при распаковке данного блока питания, это явное отличие от фотографии из магазина. Честно говоря весьма расстроило.
Разъем 220 Вольт установлен прямо на плату.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Фото немного поближе
В принципе можно было обойтись меньшим количеством фотографий, но вдруг кому нибудь придется ремонтировать такой БП, тогда они могут и пригодится.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Так же в комплекте идет кабель для подключения нагрузки.
Судя по кабелю, я могу предположить, что данный блок питания для применения в чем то конкретном, а не как блок питания для самоделок, впрочем одно другому не мешает.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Плата односторонняя с двухсторонним монтажом.
На обратной стороне расположено довольно много компонентов.
Видны крепежные отверстия, расстояние между центрами отверстий составляет 116х47мм
Земляной контакт разъема питания 220 Вольт никуда не подключен.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Более детальные фото платы со стороны дорожек
Опять же, вдруг такие фотографии будут полезны.
Высоковольтная сторона блока питания.
Применен контроллер SP6853
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

Низковольтная сторона. Видно откушенный, но прилипший вывод диодной сборки.
Вообще пайка средняя, вроде и неплохо, но есть огрехи.
Присутствуют места под установку SMD конденсаторов параллельно выходным электролитам и нагрузочного резистора параллельно 5 вольт выходу.
Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

В качестве силового транзистора применен довольно популярный 4N60.
На фотографии магазина явно просматривается ШИМ контроллер с интегрированным

www.taker.im

Блок питания (зарядное устройство) 5 вольт 7.2 ампер, размеры и тест адаптера

Предложили мне не так давно написать обзор USB зарядного устройства, а так как я люблю ковырять всякие блоки питания, то согласился. Так что буду разбирать, изучать, тестировать.

Вообще изначально планировался обзор другой модели, имеющей больший выходной ток и порт USB type-C, но пришла почему-то модель попроще. Кроме того заказанная модель подключалась в розетку кабелем, а обозреваемая выполнена в виде «вилка в розетку». В моем случае модель с кабелем была бы более удобна, но что прислали, то и будем ковырять. 🙂

Ключевые характеристики-

Выходное напряжение — 5 Вольт

Ток нагрузки — до 7.2 Ампера (почему-то написано Вольт).

Часть первая, осмотр.

Поставляется в мягкой упаковке, при этом сам блок питания лежит в дополнительном мягком пакете.

Внешне очень даже аккуратное, черный корпус с покрытием напоминающим СофтТач. Конструкция довольно прочная, здесь думаю ругать не буду.

Размер довольно приличный, но при этом при подключении к обычной розетке не мешает соседним, так как не выходит за пределы корпуса розетки. Хотя мне больше нравятся блоки питания с кабелем, не люблю большие адаптеры включенные в розетку. А в планируемом применении обозреваемый адаптер вообще подключить нельзя 🙁

Информация о размерах со странички магазина.

Сбоку корпуса указаны те же технические характеристики, что и на картинке выше, 5 Вольт 7.2 Ампера, входное напряжение 100-240 Вольт.

Устройство имеет четыре порта, два для Андроид устройств и два для Apple. Для меня это особого значения не имело, так как мои устройства чаще заряжаются через кабели без информационных жил.

Корпус состоит из двух склеенных половинок, тонкая отвертка, минута времени и отделяем одну половинку от другой. Так как в данном случае я никак не беспокоился о нарушении внешнего вида, то не стал и особо стараться, но открылось устройство вполне аккуратно.

Но плата внутри оказалась дополнительно зафиксирована чем-то типа клея, пришлось буквально выдирать ее из корпуса, ниже будут видны следы бокорезов.

Что сказать, если просто внешнее впечатление, то аккуратно, ничего не торчит.

Кстати, внизу фото заметны провода к сетевой вилке, провода имеют силиконовую изоляцию и спокойно выдерживают температуру жала паяльника. По своему дополнительная защита.

Компоновка довольно плотная, но свободное место все таки есть. Хотя на мой взгляд радиаторы могли быть и побольше.

К качеству пайки также особых претензий не возникло, но есть места с небольшими брызгами припоя (например справа вверху), в остальном аккуратно. Плата имеет защитные прорезы, но при этом точка крепления радиатора выходного диода находится на расстоянии около 4мм от входных цепей. Второе сомнительное место около защитного прореза, по хорошему прорез надо было продолжить до отверстия над ним. Так как пыль вряд ли попадет внутрь этого БП, то можно сказать что сойдет, но на мой взгляд все равно не продумали.

Я выше не зря написал про увеличение площади радиаторов. Например вот блок питания 5 Вольт 6 Ампер, выходные диодные сборки (две!) стоят на большом радиаторе, плоскость которого параллельна плоскости корпуса. У обозреваемого радиатор куда меньше и диодная сборка одна.

Распишу и попробую проанализировать основные узлы блока питания.

1. Входного фильтра нет, нет даже термистора, ограничивающего ток заряда фильтрующих конденсаторов. Но это распространенная практика у подобных устройств, компактность и цена требуют жертв.

2. Входной фильтр набран из трех конденсаторов емкостью 10мкФ каждый. Выходная мощность Бп заявлена как 7.2х5=36 Ватт, минимальная емкость входного фильтра 35-40мкФ (для напряжения 198-242 Вольта), здесь установлено 30мкФ, что явно мало и уж тем более мало для напряжения в 100 Вольт, заявленного в характеристиках.

3. Высоковольтный транзистор, MDF6Т60.

4. Трансформатор низкопрофильный, габаритная мощность примерно соответствует заявленной.

5. Выходная диодная сборка SBR20100CTP и межобмоточный помехоподавляющий конденсатор Y типа, вопросов нет что к первому, что ко второму. Хотя куда правильнее было бы применить две диодные сборки, о синхронном выпрямителе я даже не мечтаю.

6. А вот на выходных конденсаторах также сэкономили. 3х1000мкФ, причем явно дешевые. И емкости мало, и качество хромает.

Высоковольтная часть, немного удивил «зоопарк» резисторов в цепи высоковольтного транзистора, видимо подбирали для более точного задания максимального выходного тока. Общее сопротивление 0.755 Ома.

Но странно то, что последовательно с затвором полевого транзистора нет не то что цепи из диода и резистора, а вообще нет ничего, прямая дорожка между ШИМ контроллером и транзистором.

ШИМ контроллер имеет маркировку 5673A, даташит на него я не нашел, но такой контроллер часто попадается в китайских БП. Например в таком БП. Там же я писал, что это может быть 63D39 и более известный FAN6862.

На выходе установлено четыре USB разъема, шины питания соединены параллельно, что вполне логично, так как устройство не поддерживает функцию QC. В принципе можно снять всю мощность даже с одного разъема, правда думаю что он скорее всего при этом просто расплавится.

Контакты шины данных у левой пары разъемов соединены параллельно и подключены к делителям напряжения, у правой пары имеют отдельные делители для каждого контакта.

Небольшое описание принципа работы всей этой системы, цитата из моего же обзора.

Дело в том, что принцип заряда всяких устройств через USB реализован так, что блок питания имеет на своих клеммах определенную комбинацию резисторов, а потребитель, определяя установленную комбинацию, знает, какой ток он может взять. Так как устройство может быть подключено к компьютеру, у которого порт может отдать не более 0.5 (0.9 в USB 3.0), то такая мера безопасности не лишняя.

Более подробно здесь.

Для работы с устройствами Apple применен второй вариант из показанных ниже.

В случае если шины данных соединены вместе, то вариантов может быть много. Здесь стоит делитель 33/10к, что наиболее близко либо к варианту 4 из примера выше, либо к последнему из описания ниже. В любом случае он позиционируется как «For samsung galaxy».

Конечно я перерисовал схему, возможно кому нибудь она поможет при ремонте или доработке. Что интересно, схема весьма похожа на схему этого блока питания, разница не очень большая, а характеристики обоих БП одинаковы.

Выходное напряжение жестко фиксировано и не подстраивается, но при этом применены номиналы делителя таковы, что выходное напряжение будет больше чем 5 Вольт (для 5 Вольт номиналы резисторов одинаковы).

Часть вторая, тесты.

Подключаться было не очень удобно, пришлось импровизировать. Плюс хотел взять прямо от радиатора блока питания.

Уже когда подключался, заметил что радиатор очень близко к одному из USB разъемов. Думал уже ругать разработчиков, но потом решил проверить, оказалось что применена диодная сборка у которой средний вывод изолирован от фланца теплоотвода. С одной стороны правильно и безопасно, а с другой… Применит производитель другой тип диодов и появится шанс получить КЗ.

В общем как-то подключился и перешел к тестам. Но так как скорее всего важнее будут выводы, а тесты приведены просто для наглядности, то я спрячу их под спойлер.

Разные тесты

Первым шел тест стабилизации выходного напряжения под разной нагрузкой, КПД и уровень пульсаций.
Я планировал начать с нуля и постепенно, с шагом в 1.5 Ампера поднимать выходной ток.
1. Без нагрузки, потребление ниже порога работы измерителя мощности. Выходное напряжение 5.14 Вольта.
2. Нагрузка 1.5 Ампера, мощность на выходе 7.725 Ватта. КПД 75%

1. Нагрузка 3 Ампера, выходная мощность 15.5 Ватта, КПД 79%. Уровень пульсаций около 100мВ.

2. Нагрузка 4,5 Ампера, выходная мощность 23,26 Ватта, КПД 80%. Уровень пульсаций около 120мВ.

1. Нагрузка 6 Ампер, выходная мощность 31,1 Ватта, КПД 79%. Уровень пульсаций около 140мВ.

2. Нагрузка 6,7 Ампера, выходная мощность 34,7 Ватта, КПД 79%. Уровень пульсаций около 150мВ.

Вы наверное заметили, что последний тест проходил не при заявленном токе в 7.2 Ампера и тем более не при планируемом мной 7.5 Ампер.

Дело в том, что в процессе экспериментов выходное напряжение упало ниже установленного мною порога в 4 Вольта.

Для выяснения максимального выходного тока я запустил автоматический тест, который выдал значение в 6.8 Ампера, для последнего теста я просто снизил это значение на 100мА, потому вышло 6.7 Ампера. Это ток, при котором БП работает стабильно.

Так что можно считать, что по пункту «выходной ток» тест БП провалил.

Но выходной ток это одно, а максимальная выходная мощность, совсем другое. Для выяснения максимальной выходной мощности я тест с длительной нагрузкой. Из-за особенностей конструкции БП и метода подключения пришлось тестировать так, как показано на фото. Передняя часть полностью не прилегала, улучшая охлаждение, но при этом БП лежал на столе, что в свою очередь ухудшало охлаждение, потому я решил что, то на то и выходит.

Тест был точно такой же, как я провожу всегда, постепенное увеличение тока нагрузки с интервалами в 20 минут. Т.е. нагрузили, 20 минут ждем, измерили температуру, подняли ток, опять 20 минут ждем и так до конца.

Не буду приводить все фото тестов, потом просто сведу все в табличку, но об одном нюансе расскажу. После поднятия тока до уровня 4.5 Ампера заметил на графике выходного напряжения странную картину. Причем «на холодную» этого не было, проблема вылезла после прогрева.

Пришлось опять доставать осциллограф и проверять, что творится на выходе.

А на выходе пульсации с частотой около 1кГц и размахом 0.4 Вольта с выбросами до 0.8 Вольта. При этом БП тихонько «зудит», но так как шумел вентилятор электронной нагрузки, то я сразу этого даже не заметил.

Ниже осциллограммы при токе 4.5 Ампера и 5.5 Ампер.

Весь тест занял около 1 часа 50 минут, 5 этапов с токами 1.5-3.0-4.5-5.0-5.5 Ампера, лишние 10 минут накопились в процессе измерений.

Бросок тока примерно в середине процесса это не глюк нагрузки, просто сначала после 4.5 Ампера я выставил 5.5 Ампер, а потом решил что лучше сначала проверю при токе 5 Ампер.

Так как я привык проводить неразрушающие тесты, то остановил процесс при достижении температуры трансформатора выше 100 градусов, диодная сборка при этом имела температуру около 120 градусов. При этом от БП шел сильный запах перегретого лака.

Я могу конечно экспериментировать дальше и я думаю что БП выдал бы и 6-6.5 Ампера, но ремонтировать его потом было бы лень.

Итоговые результаты теста выходной мощности, а если точнее, то нагрева.

Могу сказать, что эксплуатировать блок питания можно кратковременно при токах до 6-6.5 Ампера, но длительно не более 4.5 Ампера. Максимальный длительный ток я бы определил на уровне 5 Ампер, но лучше в таком режиме не пользоваться.

По пункту — «выходная мощность» БП тест провалил.

Выводы.

При довольно аккуратной и прочной конструкции БП имеет и ряд проблем.

1. Выходной ток максимум 6.8 Ампера вместо заявленных 7.2

2. Выходная мощность (длительная) 22.5-25 Ватт вместо заявленных 36.

3. Наличие пульсаций с частотой около 1кГц при выходном токе более 4.5 Ампер, после прогрева.

4. Входные конденсаторы имеют емкость меньше требуемой для такой мощности.

5. Выходные конденсаторы имеют низкое качество и емкость меньше требуемой для заявленного выходного тока.

6. Отсутствует как входной, так и выходной фильтр.

Уже в процессе подведения итогов я вспомнил недавний обзор подобного БП от автора malimana, там он приводил фотографию БП в таком же исполнении, но с заявленным током 5.2 Ампера, что гораздо ближе к реальности.

Ниже показано как увеличить выходного тока блока питания изменением одной цифры, оказывается всё так просто, а я не знал, детали менял, радиаторы увеличивал, а тут цифру изменил и почти в полтора раза мощнее стал.

Вообще запихнуть в такой объем БП с мощностью 35 Ватт возможно либо при высоком выходном напряжении, либо с применением синхронного выпрямителя на выходе.

В общем на этом все. На мой взгляд сам по себе блок питания применять можно, но цена в 11 долларов явно великовата за эти характеристики, особенно с учетом вышеуказанных недостатков. Кроме того следует помнить, что реально это БП с током 4-4.5 А длительно и 5-6 А кратковременно, а не 7.2, как указано в описании. У продавца в конце страницы вроде есть намек на купон доллар от девяти, но как его получить, я не понял.

Предвижу замечание, что без порта QC он вообще не нужен. Да, порт не помешал бы, но к примеру лично мне он не нужен и думаю, что я не одинок в этом. Есть много задач, где QC не нужен, но производитель мог бы просто выпустить два варианта, с QC и без.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

БП 12В 5А как это сделано?

Продолжая тему блоков питания (БП), начатую тут:
mysku.ru/blog/aliexpress/27432.html
Адаптер приобретён для питания кухонной подсветки столешницы на 12V.
mysku.ru/blog/aliexpress/27544.html
Именно такой блок питания тут ещё не обозревался.
На этот раз детектива не будет, но неприятные сюрпризы и тут имеются…
Блок был заказан у другого продавца, где сейчас их нет в наличии, поэтому ссылку привёл на аналогичный товар.

Сам БП был упакован в белую коробочку без опознавательных знаков и вместе с сетевым кабелем запихан в пакетик, фото упаковки не делал.




Выходной кабель 1,1м с фильтром на конце и стандартным штекером подключения 5,5×2,1мм



На корпусе имеется неяркий зелёный индикатор наличия выходного напряжения.
Напряжение холостого хода завышено до 12,7V видимо для компенсации падения напряжения под нагрузкой.
Потребляемая мощность на холостом ходу 0,5Вт
Корпус не разборный (склеен), но для соблюдения традиций, был аккуратно вскрыт, требуха тщательно рассмотрена.

Печатная плата — односторонний гетинакс, флюс местами не отмыт, монтаж на 3+, компоненты не закреплены герметиком, радиаторы держатся слабо. Ронять такой блок нежелательно.




Вид со снятыми радиаторами

Выходной кабель имеет сопротивление 0,13 Ом, что на максимальном токе 5А даёт падение напряжения 0,65В
Заявленный ток 5А блок может выдать только кратковременно.
Измеренная зависимость: Ток — Напряжение — Температуры обоих радиаторов (полевика / диодов) при Токр = 20ºC
0А — 12,70V — 24ºC/24ºC
1,2A — 12,52V — 41ºC/44ºC
2,5А — 12,30V — 62ºC/69ºC
3,0A — 12,22V — 77ºC/86ºC
3,5А — 12,13V — 88ºC/93ºC — Предел долговременной работы.
4,0А — 12,05V — 102ºC/109ºC — Явный перегрев, БП начинает попахивать палёным, защиты по перегреву нет. Длительная и надёжная работа блока при таком токе невозможна.
5,0А — 11,88V — Температуру не измерял, т.к. проверял кратковременно (спалить блок в планы не входило).
6,0А — 11,56V — Предел кратковременного выходного тока.
На ещё большем токе блок сразу вырубается по перегрузке.

Таким образом, этот адаптер можно безопасно длительно нагружать максимум на 3,5А — в очередной раз подтверждается необходимость давать запас не менее 30% на бюджетное пластиковое китайское питание.

Если адаптер будет установлен в нише или в тесном ящичке без продыха, максимальный ток следует ограничить до 3A.

В качестве нагрузки использовал суровые советские проволочные резисторы ПЭВ, ПЭВР, ППБ


Реальная схема блока питания


Собран адаптер по классической схеме обратноходового стабилизированного преобразователя напряжения похоже на базе FAN6862. Защита от короткого замыкания и перегрузки — имеется.

Примечательно, что блок питания не использует заземляющий проводник, который просто не подключен на плате. Ничего плохого в этом нет — большинству БП в пластиковом корпусе защитное заземление и не требуется.

Входной сетевой фильтр установлен. Выходной фильтр реально отсутствует — около штекера стоит обманка.

Силовой полевик и диодная сборка установлены на отдельных алюминиевых радиаторах с использованием теплопроводной пасты. Радиаторы можно было поставить побольше — габариты корпуса позволяют.

Гальваническая развязка выполнена нормально.

Выходные конденсаторы недостаточной ёмкости и не Low ESR, что приводит к повышенным ВЧ пульсациям на выходе (амплитуда 0,4V на токе 4А). Для освещения это не очень критично, но запитывать от него чувствительную электронику не стоит. При необходимости, выходные конденсаторы можно поменять на Low ESR 1500uF/16V — амплитуда пульсаций уменьшится минимум вдвое.

Наводка на включённый в ту-же розетку сетевой радиоприёмник — присутствует на слабых станциях в разумных пределах. Наводка на батарейный радиоприёмник также присутствует на расстоянии менее 20см от БП и выходного кабеля.

Комплектный сетевой кабель стандартный 1,1м, тонкий, очень мягкий и гибкий.

Он таит в себе очень неприятный сюрприз — кабель универсальный и по ошибке может быть использован для питания мощных потребителей (например лазерного принтера). При этом возможно возгорание или поражения током от голой жилы, проплавившей изоляцию.

Надпись на кабеле 0,5мм2 и вилке 10А дополнительно вводят в заблуждение — на таком токе кабель расплавиться за несколько секунд.




Реальное сечение проводов кабеля не более 0,15мм2, причём жилы из какого-то сплава, напоминающего медь. Реальная максимально-допустимая нагрузка этого кабеля не более 1,5А.

Измеренное сопротивление кабеля (по цепи L-N) 2,25 Ом — это слишком большая величина.

Изоляция кабеля очень слабая — рвётся голыми руками, внутренняя изоляция проводников изготовлена из мягкого вспененного материала (китайская экономия).



Штыри вилки и контакты гнезда сделаны из тонкой жести (почти фольга) и мнутся руками.


Однозначный вывод — кабель сразу порезать на кусочки и выбросить в урну.

UPD Совершенно случайно попался в руки точно такой-же нерабочий БП. Проработал 2 года и вспухли выходные ёмкости



После замены емкостей БП заработал 🙂

Итого, имеем типичный бюджетный блок питания для светодиодного освещения с реальным выходным током 3,5А и мощностью 40Вт.

Продолжение следует…

mysku.ru