Блок питания на 36 вольт 10 ампер своими руками – 36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус

В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания. Если честно, то я немного не ожидал, что эта тема окажется такой нужной. В комментариях, а еще больше в личной переписке, меня спрашивали и о других нюансах выбора, принципах работы и о алгоритме поиска неисправностей.
В этом обзоре я постараюсь ответить на большую часть этих вопросов, а также возможно затрону тему новых вопросов 🙂

Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.

Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».

Как всегда, сначала упаковка.

Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.

На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂

Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.

50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.

Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.

Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.

Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.

Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом».

Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.

Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.

На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:

S-360-36

Мощность блока питания 360 Ватт

Выходное напряжение — 36 Вольт

Максимальный выходной ток — 10 Ампер

Входное напряжение — 110/220Вольт ±15%

На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.

Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.

Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.

Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.

Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.

В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки. Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.

Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.

Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.

Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.

У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.

Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно. Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.

Как я писал выше, охлаждается блок питания посредством небольшого вентилятора.

Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.

Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.

Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.

Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.

Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.

Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.

Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.

Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.

Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.

Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.

1. при включении БП показал на выходе 36.8 Вольта.

2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.

3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается ±10% от штатного.

4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора 🙂

Разбираем блок питания дальше.

Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку 🙂

К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.

Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.

Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.

Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.

Но хотя я и знаю хорошо эту схемотехнику, перечерчивать схему по плате было не очень удобно и заняло больше времени, чем я планировал.

Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.

На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.

Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.

На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.

Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.

На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.

Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.

ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.

Если на графике, то выглядит это так:

Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.

Многие наверное помнят задачки типа — через одну трубу в бассейн поступает вода со скоростью х литров в минуту, через другую выливается со скоростью Y литров в минуту.

Вот на этом принципе я и объясню как это работает.

Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.

На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.

Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.

Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.

Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.

К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.

В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.

Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.п.) которое надо компенсировать 🙂

Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.

Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.

Например в драйверах светодиода контроллер следит за током.

Можно следить за температурой, подстраивая скорость вентилятора, за освещением, регулируя яркость лампочки и т.д. и т.п.

На этой диаграмме показано:

1. Ток в цепи трансформатора (условно)

2. Сигнал управления ключевым транзистором

3. Напряжение на выходном конденсаторе.

Существует довольно много топологий построения импульсных блоков питания, я нарисовал несколько самых распространенных.

Немного расскажу о них.

1. Обратноходовый преобразователь. Применяется там, где хорошо иметь большой диапазон входного напряжения и небольшая мощность (до 100-150 Ватт). Скорее всего Бп вашего планшета или монитора применена именно эта схема.

2. Полумостовой преобразователь. Также очень распространенная схемотехника. Думаю что я буду не сильно далек от истины, если скажу, что в 95% компьютерных БП применена именно такая схемотехника. Ее преимущества — большая мощность при относительно простой схемотехнике, меньший размер трансформатора, так как трансформатор применяется без зазора, в отличии от первого варианта.

3. Двухтактный преобразователь (PushPull- Тяни-Толкай). Данная схема в сетевых блоках питания применяется крайне редко, зато она нашла широкое применение в инверторах недорогих блоков бесперебойного питания.

4. Мостовой преобразователь. Так сказать «расширенная» версия полумостового. Преимущества — большая мощность, ток через силовые ключи в два раза ниже чем в полумостовой.

Также такая схема применяется в более сложных блоках бесперебойного питания.

Существует еще несколько топологий, но они являются производными от приведенных выше, и менее распространены, потому не вошли в данную статью.

В этот раз я также начертил цветной вариант схемы обозреваемого блока питания, где цветом обозначил основные узлы, о которых говорил выше.

Как я писал, некоторые цвета мне тяжело назвать правильно, потому буду уточнять.

Красный — Входной фильтр питания, диодный мост, силовой узел.

Красно-фиолетовый (слева внизу) — Узел управления мощными транзисторами инвертора.

Зеленый — Микросхема- ШИМ контроллер и ее «обвязка».

Синий — Выходной выпрямитель, дроссель и конденсатор фильтра

Голубой — Цепь контроля выходного тока

Фиолетовый — Узел контроля выходного напряжения

Желто-рыжий — Узел блокировки преобразователя при снижении напряжения на выходе.

В этой схеме нет привычного элемента, который был на всех прошлых схемах — оптрона. Дело в том, что здесь ШИМ контроллер питается от выходного напряжения. первоначальный запуск бока питания происходит благодаря резисторам R8 и R14. Такой принцип применялся в компьютерных БП АТ стандарта, с приходом АТХ стандарта контроллер стал питаться от источника питания дежурного режима и эти резисторы исключили из схемы.

Дальше я покажу большую часть узлов и элементов на примере конкретного блока питания.

Начнем с сетевого фильтра.

В этом БП он есть, это уже хорошо, так как в дешевых компьютерных БП вместо него ставят просто перемычки, но в дорогих он может быть и многоступенчатым. Здесь средний вариант между этими двумя.

По входу блока питания установлен предохранитель и ограничитель пускового тока — NTC терморезистор (термистор).

Также присутствует Х2 конденсатор для уменьшения помех, излучаемых блоком питания, в сеть.

Двухобмоточный синфазный дроссель намотан довольно толстым проводом, хотя размеры при такой мощности могли сделать бы и побольше.

Входной диодный мост KBU808 рассчитан на 8 Ампер 800 Вольт.

В фильтре питания присутствуют как Y конденсаторы, так и один обычный, высоковольтный.

Но в данном случае применение обычного высоковольтного вместо конденсатора Y типа безопасно, так как если БП не заземлен, то даже при его пробое выход БП будет все равно подключен через Y конденсатор, а если БП заземлен, то тем более ничего не будет 🙂

Конденсаторы входного фильтра питания промаркированы как 680мкФх250 Вольт.

Если верить маркировке, то в принципе их емкость достаточна, а напряжение выбрано даже с запасом.

Но реальность оказалась несколько другой, емкость конденсаторов всего 437мкФ, что при последовательном соединении дает всего около 220мкФ. Мало, хоть в принципе и терпимо.

Большая емкость дает больший срок жизни конденсаторов, меньшие пульсации и добавляет запаса по входному напряжению в сторону уменьшения напряжения.

Я думаю потом их заменить на что то поприличнее, но пока не нашел подходящих, так как данные конденсаторы имеют высоту 35мм, максимум можно попробовать установить 40мм, а большинство найденных мною конденсаторов имеют высоту 45мм.

На плате выделено место под конденсатор большего диаметра, так что «будем искать» 🙂

Узел ШИМ контроллера и инвертора.

В качестве ШИМ контроллера применена «классика жанра», KA7500, которая является почти полным аналогом TL494, наверное самого распространенного ШИМ контроллера, соперничать с ним по популярности может разве что uc384x.

Силовые ключи инвертора — MJE13009

К сожалению теплораспределительная пластина прижимается к корпусу без пасты. Тестирование показало, что проблем из-за этого не возникает, но я бы для успокоения души все таки нанес термопасту.

Узел выходного трансформатора, выпрямителя и конденсаторов фильтра.

Выходной диод — SF3006PT, это 30 Ампер 400 Вольт диод, что для 10 Ампер блока питания более чем достаточно.

Как я выше писал, рядом есть место для второго диода, потому в принципе можно немного улучшить характеристики, но на самом деле прирост КПД будет мизерным.

Выходной дроссель.

Здесь он выполняет несколько другую функцию чем в обратноходовых блоках питания, из-за этого и такие большие размеры. Скажу лишь что его размеры соответствуют заявленной мощности блока питания. Кроме его высоты замечаний нет.

Конденсаторы выходного фильтра.

Производитель поставил три конденсатора по 1000мкФ 63 Вольта.

Обычно я говорю, что емкость выходного конденсатора должна быть равна 1000мкФ на каждый ампер выходного тока. В двухтактных блоках питания требования менее жесткие, и даже бренды ставят такую же (а иногда и меньшую) емкость при таком токе, правда в их оправдание могу сказать, что в брендовых БП конденсаторы стоят лучшего качества.

Также на фото попал токовый шунт и видно, что для более сильноточных вариантов есть место для дополнительных шунтов.

Здесь с емкостью все в порядке. Практически соответствует заявленной.

После осмотра я скрутил все обратно, только не привинчивал верхнюю крышку и перешел к этапу тестирования под нагрузкой.

Стенд у меня остался тем же, что и в предыдущие разы и состоит из:

Электронной нагрузки

Мультиметра

Бесконтактного термометра

Осциллографа

Ручки и бумажки 🙂

Правда в этот раз мне пришлось снять верхнюю крышку с электронной нагрузки, так как боялся что она будет перегреваться на такой мощности.

В основном тестирование проходило как и в прошлые разы, за исключением того, что для измерения температуры мне приходилось на ходу снимать верхнюю крышку. Из-за этого некоторые значения измеренных температур будут чуть завышенными так как БП успевал чуть подогреваться без принудительного охлаждения.

1. Режим холостого хода, напряжение выставлено 36.03 вольта, пульсации практически отсутствуют.

2. Ток нагрузки 2 ампера, напряжение чуть поднялось и составило 36.06 вольта, пульсации в норме.

1. Ток нагрузки 4 Ампера, выходное напряжение поднялось еще немного, пульсации в норме.

2. Ток нагрузки 6 Ампер, выходное напряжение 36.09 Вольта, это очень хороший результат, пульсации при этом всего 50мВ

1. Ток нагрузки 8 Ампер, выходное напряжение почти неизменно, пульсации выросли до 75мВ, но все равно остаются низкими для такого тока.

2. Ток нагрузки 10 Ампер, выходное напряжение поднялось до 36.12 Вольта, отличный результат, изменение от исходного всего 0.3%. Пульсации выросли до 100мВ, на мой взгляд ничего страшного, особенно с учетом того, что БП выдает 360 Ватт и 100мВ это всего 0.25-0.3%

Для примера, если бы это был БП на 12 Вольт, то эквивалент пульсаций равнялся бы 30мВ.

К сожалению последний тест длился всего 15-16 минут из привычных мне 20, на электронной нагрузке сработала защита от перегрева и отключила нагрузку 🙁

Дав нагрузке немного остыть, я решил ради эксперимента продолжить тест, но уже при 12 Ампер токе, проверять так проверять 🙂

Решение провести это эксперимент я принял потому, что компоненты БП имели температуру далекую от максимальной.

Но увы, проработал так БП максимум минуту, я сделал фото, снял осциллограмму, но потом последовал очень тихий щелчок (хотя на фоне воя вентиляторов нагрузки может и не такой тихий), малюсенькая вспышка в районе силовых ключей и БП затих 🙁

Правда у меня было маленькое подозрение, что виновата электронная нагрузка, она в определенной ситуации, при перегреве, могла закоротить выход БП (если сначала сработала защита на том радиаторе, где расположен датчик тока), хотя до такой температуры за минуту она прогреться не успела бы, но в любом случае БП не выдержал 🙁

Осциллограмма перед выходом из строя.

Видно что напряжение пульсаций находится вполне в норме. Но меня расстраивают более высокочастотные пульсации, вызванные скорее всего «звоном» в силовых цепях, как по мне, это одна из возможных причин выхода из строя, но утверждать не буду.

Измерение теплового режима работы проходило как всегда, 20 минут прогрев, измерение температур, повышение тока на одну ступень и т.д.

Полученные результаты можно понять из таблицы. Верхняя строка цифр — измерение температур на холостом ходу, заодно я проверил что термометр показывает одинаковые значения на разных компонентах.

В качестве небольшого бонуса я немного опишу методику поиска неисправности и ремонта конкретно этого БП и принципов поиска неисправности для основной массы поломок остальных.

Поломали, ремонтируем

Вообще, буквально недавно меня в личке спрашивали о алгоритме поиска неисправности, на что я ответил —

Может даже имеет смысл написать такую статью, правда пока не знаю к чему ее привязать, разве что спалить БП который пришлют на обзор :))))

Как в воду глядел 🙂

В данном случае поломка оказалась не очень сложной, да и вообще я выше писал, что данный тип БП очень ремонтопригоден.

Здесь даже предохранитель остался цел 🙂

Для начала я должен предупредить, что при ремонте импульсного БП приходится работать с цепями имеющими высокое напряжение и имеющими непосредственную связь с сетью 220 Вольт. По правилам техники безопасности блок питания должен при этом питаться через развязывающий трансформатор, чтобы обеспечить гальваническую развязку с сетью 220 Вольт.

Первым делом при поиске неисправности производят общий осмотр, это очень важный этап, иногда позволяющий локализовать место поломки.

Также немаловажно знать, после чего вышел из строя БП.

1. Новый БП, чаще при работе или КЗ в нагрузке — силовые цепи.

2. Старый БП, если перед поломкой были проблемы с запуском. Либо перед поломкой его отключили от сети (для БП работающих постоянно) — конденсаторы выходного фильтра. Такая поломка чаще всего «тянет» за собой и высоковольтную часть, в низковольтной части чаще всего все остается исправным.

3. Старый БП, но предохранитель цел и даже есть попытки запуска — чаще всего виновата потеря емкости конденсатора фильтра питания ШИМ контроллера, обычно встречается на БП небольшой мощности собранных по обратноходовой схеме.

Дальше немного по компонентам.

Предохранитель цел — значит скорее всего цел и диодный мост, но на маломощных Бп роль предохранителя может сыграть обмотка входного дросселя.

Предохранитель сгорел — скорее всего дело плохо, но есть варианты

1. Если на входе БП есть защитный варистор и подали больше 300 Вольт, то чаще все решается заменой варистора и предохранителя.

2. Варистора нет, либо он цел. Вот тут скорее всего дело худо, проверяем — диодный мост и высоковольтный транзистор (или транзисторы если их два).

Чаще всего диодный мост выходит из строя только при сгорании высоковольтных транзисторов, сам по себе выходит из строя очень редко.

Следующий этап, проверяем высоковольтный транзистор, лучше его выпаять, так как если вышел из строя диодный мост, то это может давать ложное КЗ.

Если транзистор имеет КЗ хотя бы между двумя выводами из трех, то он умер. Если транзисторов два, то с вероятностью 99% умер и второй, менять лучше парой.

В моем случае так вышло. что транзисторы имели пробой между коллектором и базой, потому предохранитель остался цел так как не было КЗ по цепи высоковольтного питания. Это довольно редкий случай, чаще имеем КЗ между всеми тремя выводами.

Если транзистор сгорел, то проверяем резистор подключенный к выводу базы, так как чаще всего сгорает и он. Вывод эмиттера также может быть подключен к токоизмерительному резистору, обычно мощный и стоит рядом, проверяем и его.

В моем случае я имел два сгоревших транзистора и два резистора.

Следующий этап, подбор замены.

Если есть родные либо их можно купить, то отлично, если нет, то ищем замену.

При поиске замены сначала определяем что за транзисторы стояли, и ищем документацию на них. после этого ищем варианты, которые есть в наличии/продаже и сравниваем их характеристики.

У транзисторов, которые стояли в импульсном блоке питания обращаем внимание на следующие ключевые характеристики. Вообще влияет еще коэффициент передачи по току и граничная частота. Первый параметр лучше иметь похожий на тот что был в сгоревшем, второй если будет больше, то лучше. У полевых транзисторов надо смотреть на емкость затвора (Input Capacitance), чем меньше, тем лучше.

В моем случае транзисторы биполярные, потому и демонстрировать буду на их примере.

Я привел три варианта, родной — подходящий вариант — неподходящий вариант.

Хотя в неподходящем варианте критичны последние два параметра.

В моем случае родных не было, но были транзисторы с «доноров».

Резисторы подобрать проще, если нет подходящего номинала, то можно соединить несколько штук параллельно или последовательно. Но у меня были подходящие резисторы.

Резисторы сгорели очень аккуратно, сразу даже и не заметишь маленькую трещину в покрытии. Не было ни дыма и особого шума, разве что маленькая вспышка.

Перед заменой транзисторов желательно сначала проверить остальные компоненты рядом с ними иначе замененные компоненты ожидает судьба предыдущих.

Конкретно по этой схеме. Диоды параллельно коллектору и эмиттеру не сгорают никогда (по крайней мере я такого не видел), диоды в базе иногда сгорают, но в данном случае стоят довольно мощные диоды (чаще ставят мелкие 4148) и они остались целы. Конденсатор также выжил, выходят из строя здесь они редко, резистор межу коллектором и базой также можно не проверять, но стоит проверить резистор между базой и эмиттером.

Трансформатор — довольно надежный компонент и чем мощнее, тем надежнее, но у меня бывали случае межвиткового КЗ у мелких трансформаторов, причем обычным мультиметром это определить сложно или вообще невозможно.

После замены деталей неплохо проверить ШИМ контроллер. Первым у этих микросхем страдает внутренний стабилизатор напряжения 5 Вольт. Для проверки подаем питание 10-20 Вольт на микросхему (я подключился к конденсатору фильтра питания микросхемы) и измеряем напряжение между минусом питания и 14 выводом.

220 Вольт пока не подаем.

На фото питание в норме.

Если интересно, то можем подключиться к задающему генератору и посмотреть на красивую «пилу» 🙂

Ее наличие означает, что задающий генератор микросхемы работает.

После этого можно проконтролировать прохождение управляющих импульсов к силовым транзисторам.

Кстати. Если БП работал долго, то из-за высыхания емкости конденсатора фильтра питания микросхемы (или высыхания конденсатора в Бп дежурного режима АТХ БП), она могла выйти из строя.

Иногда выход из строя выходных транзисторов тянет за собой и два управляющих транзистора, на схеме это Q2, Q3. Кроме них обычно ничего из строя не выходит.

Данный БП не даст управляющие импульсы на мощные транзисторы пока не «обойти» защиту от пониженного напряжения на выходе, я это сделал закоротив эмиттер и коллектор транзистора Q5.

Если все в порядке, то между эмиттером и базой будет примерно такая картинка:

Все, на этом основная часть ремонта закончена.

Промываем плату от остатков флюса, я всегда рекомендую это делать, как минимум из-за культуры ремонта.

С лицевой стороны платы ремонт «выдают» только отечественные резисторы.

Заодно я немного приподнял транзисторы, чтобы они лучше прижимались.

Для проверки я всегда включаю БП через лампу накаливания. Это позволяет сократить количество походов в магазин за деталями 🙂

Лампу я использую мощностью 150 Ватт, она включается последовательно с сетью и при нормальной работе должна только моргнуть немного при включении.

В штатном режиме на холостом ходу она даже не накаляется, менее мощная лампа может немного накаляться, но на грани различимости, это также нормально.

Включаем, проверяем, все работает 🙂

Некоторые дополнения.

Если вы заметили, что ваш блок питания требует «прогрева» перед включением и это время постепенно увеличивается, то следует проверить конденсаторы БП, так как если затянуть с этим, то все может закончиться выходом из строя высоковольтного транзистора и часто микросхемы ШИМ контроллера.

Выходной диод БП выходит из строя редко, но лучше его проверить, обычно это можно сделать даже не выпаивая его из платы.

С переходом на импульсные блоки питания самая частая поломка — выход из строя электролитических конденсаторов, причем иногда емкость он может иметь нормальную, но внутреннее сопротивление сильно увеличивается.

Для общего развития я добавил для скачивания неплохую книгу по импульсным блокам питания.

Резюме.
Плюсы

Блок питания выдал заявленную мощность

Тепловой режим работы в норме

Небольшой уровень пульсаций

Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт

Отличная стабильность выходного напряжения

Хорошая ремонтопригодность

Минусы

Проблемы с надежностью при перегрузке или коротком замыкании

Конденсаторы входного фильтра имеют заниженную емкость

Нет заявленного автоматического управления вентилятором.

Низкое качество выходных конденсаторов

Мое мнение. Меня очень расстроило то, что блок питания вышел из строя, хотя это и произошло при мощности выше заявленной, но это говорит об отсутствии либо некорректной работе защиты от перегрузки. Но в то же время обрадовал температурный режим блока питания, даже при максимальной мощности никакие компоненты не перегревались, хотя выходящий воздух имел легкий запах нагретых компонентов, но это частая особенность новых блоков питания.

Но даже при том, что я спалил этот блок питания, могу сказать, что он имеет неплохой потенциал и если его не перегружать, то будет работать. В основном это связано с отработанностью данной схемотехники, здесь тяжело что то накосячить, хотя проблемы с надежностью вылезли 🙁

В будущем я думаю его немного доработать и надеюсь что в ближайшем времени вы увидите его (хотя скорее их) в одном из моих новых устройств, на которое я потихоньку готовлю обзор, там же будет и описание доработки.

Вполне возможно что в обзоре присутствует некоторое количество ошибок, если заметили, пишите, исправлю или дополню при необходимости.

Вся информация о ремонте основана на личном опыте. Вообще разнообразие причин поломок и методов определения неисправности гораздо больше, чем я описал, но боюсь что все описать очень тяжело и будет ну совсем большая статья.

Надеюсь что хотя бы часть читателей найдет ответы на свои вопросы, которые они мне задавали.

Магазин дал скидку на блок питания, исходная цена была 30.2 доллара, в течении недели будет действовать цена 26.99.

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

mysku.ru

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус

В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания. Если честно, то я немного не ожидал, что эта тема окажется такой нужной. В комментариях, а еще больше в личной переписке, меня спрашивали и о других нюансах выбора, принципах работы и о алгоритме поиска неисправностей.
В этом обзоре я постараюсь ответить на большую часть этих вопросов, а также возможно затрону тему новых вопросов 🙂

Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.
Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».

Как всегда, сначала упаковка.
Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.
На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.
50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.
Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.
Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.
Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.
Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом».

Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.
Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:
S-360-36
Мощность блока питания 360 Ватт
Выходное напряжение — 36 Вольт
Максимальный выходной ток — 10 Ампер
Входное напряжение — 110/220Вольт ±15%

На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.
Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.
Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.
Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки. Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.
Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.
Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.
Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно. Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Как я писал выше, охлаждается блок питания посредством небольшого вентилятора.
Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.
Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.
Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.
Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.
Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.
Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.
Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.
Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.
1. при включении БП показал на выходе 36.8 Вольта.
2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.
3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается ±10% от штатного.
4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора 🙂36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Разбираем блок питания дальше.
Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку 🙂36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.
Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.
Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.
Но хотя я и знаю хорошо эту схемотехнику, перечерчивать схему по плате было не очень удобно и заняло больше времени, чем я планировал.
Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.
На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.
На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.
Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.
Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.
ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.
Если на графике, то выглядит это так:
Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.
Многие наверное помнят задачки типа — через одну трубу в бассейн поступает вода со скоростью х литров в минуту, через другую выливается со скоростью Y литров в минуту.
Вот на этом принципе я и объясню как это работает.

Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.
На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.
Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.
Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.
Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.
К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.
В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.
Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.п.) которое надо компенсировать 🙂

Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.
Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.

www.kirich.blog

Регулируемый блок питания из БП-36-100

Любой уважающий себя радиолюбитель, долгое время занимающийся воплощением творческих идей в жизнь или просто собирающий на своем столе поделки — самоделки приходит к здравому решению — иметь свой, личный, регулируемый источник питания. Раньше я смастерил приличное количество этого добра, но все променял, подарил и раздал друзьям, родственникам и товарищам. Правильно говорят — сапожник всегда без своих сапог. Наконец, у меня разродилась умная мысля — для самого себя изготовить личный регулируемый блок питания приличного качества. Сохранился в моих закромах заводской блок питания для подогревателей газа БП-36-100. Хотелось когда — то смастерить из него лабораторный блок постоянного напряжения, но показался тяжеловатым и изделие пролежало долгое время мертвым капиталом.

Чтобы идея не угасала, выписал на Алиэкспресс сборку диодного моста KBL410,


для регулятора напряжения микросхему LM317и цифровой вольт — амперметр.
Через парочку недель прибыла первая посылка (бандеролька), а вскоре получил сразу две, их прямо на домашний адрес принес почтальон. Разложил я все богатство на столе, полюбовался, начал искать и собирать недостающие компоненты по бездонным закромам в виде чердаков, кладовок и сараев; приборные клеммы, разъемы и прочую мелочь.
Трансформатор из корпуса вынул, смотал со вторичной обмотки 50 витков. Для питания вольтамперметра намотал отдельную обмотку в два провода — 40 витков. Блок питания решил собирать в другом корпусе, этот корпус отштампован из толстоватого железа и трудно поддается обработке. Лицевую панель вырезал из куска пластика от холодильника.
Диодный мост и микросхему установил на радиаторах. Монтаж навесной,
микросхему спрятал в пенал от киндер сюрприза, в пенале предварительно насверлил отверстий для вентиляции. Крышку корпуса снабдил ручкой для переноски. Электрическая схема блока питания типичная, несколько поделок видел даже на нашем сайте, поэтому ее не привожу в статье. Тестирование блок прошел успешно, кроме этого им можно заряжать аккумуляторные батареи. В настоящий момент формую аккумуляторный блок от шуруповерта.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус

Zhuolan Aluminum Shell Power Supply — SILVER   цена $26.99
Товар получен бесплатно для обзора

В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания.
В этом обзоре я постараюсь немного дополнить предыдущий. 🙂

Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.
Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».

Как всегда, сначала упаковка.
Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.
На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂

Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.
50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.
Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.
Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.
Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.
Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом».

Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.
Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.

На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:
S-360-36
Мощность блока питания 360 Ватт
Выходное напряжение — 36 Вольт
Максимальный выходной ток — 10 Ампер
Входное напряжение — 110/220Вольт +/-15%

На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.
Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.

Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.
Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.
Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.

В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки. Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.
Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.
Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.

Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.

У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.
Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно. Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.

Как я писал выше, охлаждается блок питания посредством небольшого вентилятора.
Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.
Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.
Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.
Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.

Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.
Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.
Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.
Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.

Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.
Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.
1. при включении БП показал на выходе 36.8 Вольта.
2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.
3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается +/-10% от штатного.
4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора 🙂

Разбираем блок питания дальше.
Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку 🙂

К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.
Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.
Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.

Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.
Но хотя я и знаю хорошо эту схемотехнику, перечерчивать схему по плате было не очень удобно и заняло больше времени, чем я планировал.
Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.
На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.

Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.
На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.
Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.

На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.
Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.
ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.
Если на графике, то выглядит это так:

Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.
Многие наверное помнят задачки типа — через одну трубу в бассейн поступает вода со скоростью х литров в минуту, через другую выливается со скоростью Y литров в минуту.
Вот на этом принципе я и объясню как это работает.

Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.
На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.
Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.
Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.
Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.
К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.
В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.
Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.п.) которое надо компенсировать 🙂

Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.
Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.
Например в драйверах светодиода контроллер следит за током.
Можно следить за температурой, подстраивая скорость вентилятора, за освещением, регулируя яркость лампочки и т.д. и т.п.

На этой диаграмме показано:
1. Ток в цепи трансформатора (условно)
2. Сигнал управления ключевым транзистором
3. Напряжение на выходном конденсаторе.

Существует довольно много топологий построения импульсных блоков питания, я нарисовал несколько самых распространенных.
Немного расскажу о них.
1. Обратноходовый преобразователь. Применяется там, где хорошо иметь большой диапазон входного напряжения и небольшая мощность (до 100-150 Ватт). Скорее всего Бп вашего планшета или монитора применена именно эта схема.
2. Полумостовой преобразователь. Также очень распространенная схемотехника. Думаю что я буду не сильно далек от истины, если скажу, что в 95% компьютерных БП применена именно такая схемотехника. Ее преимущества — большая мощность при относительно простой схемотехнике, меньший размер трансформатора, так как трансформатор применяется без зазора, в отличии от первого варианта.
3. Двухтактный преобразователь (PushPull- Тяни-Толкай). Данная схема в сетевых блоках питания применяется крайне редко, зато она нашла широкое применение в инверторах недорогих блоков бесперебойного питания.
4. Мостовой преобразователь. Так сказать «расширенная» версия полумостового. Преимущества — большая мощность, ток через силовые ключи в два раза ниже чем в полумостовой.
Также такая схема применяется в более сложных блоках бесперебойного питания.

Существует еще несколько топологий, но они являются производными от приведенных выше, и менее распространены, потому не вошли в данную статью.

В этот раз я также начертил цветной вариант схемы обозреваемого блока питания, где цветом обозначил основные узлы, о которых говорил выше.
Как я писал, некоторые цвета мне тяжело назвать правильно, потому буду уточнять.
Красный — Входной фильтр питания, диодный мост, силовой узел.
Красно-фиолетовый (слева внизу) — Узел управления мощными транзисторами инвертора.
Зеленый — Микросхема- ШИМ контроллер и ее «обвязка».
Синий — Выходной выпрямитель, дроссель и конденсатор фильтра
Голубой — Цепь контроля выходного тока
Фиолетовый — Узел контроля выходного напряжения
Желто-рыжий — Узел блокировки преобразователя при снижении напряжения на выходе.

В этой схеме нет привычного элемента, который был на всех прошлых схемах — оптрона. Дело в том, что здесь ШИМ контроллер питается от выходного напряжения. первоначальный запуск бока питания происходит благодаря резисторам R8 и R14. Такой принцип применялся в компьютерных БП АТ стандарта, с приходом АТХ стандарта контроллер стал питаться от источника питания дежурного режима и эти резисторы исключили из схемы.

Дальше я покажу большую часть узлов и элементов на примере конкретного блока питания.
Начнем с сетевого фильтра.
В этом БП он есть, это уже хорошо, так как в дешевых компьютерных БП вместо него ставят просто перемычки, но в дорогих он может быть и многоступенчатым. Здесь средний вариант между этими двумя.

По входу блока питания установлен предохранитель и ограничитель пускового тока — NTC терморезистор (термистор).
Также присутствует Х2 конденсатор для уменьшения помех, излучаемых блоком питания, в сеть.

Двухобмоточный синфазный дроссель намотан довольно толстым проводом, хотя размеры при такой мощности могли сделать бы и побольше.
Входной диодный мост KBU808 рассчитан на 8 Ампер 800 Вольт.

В фильтре питания присутствуют как Y конденсаторы, так и один обычный, высоковольтный.
Но в данном случае применение обычного высоковольтного вместо конденсатора Y типа безопасно, так как если БП не заземлен, то даже при его пробое выход БП будет все равно подключен через Y конденсатор, а если БП заземлен, то тем более ничего не будет 🙂

Конденсаторы входного фильтра питания промаркированы как 680мкФх250 Вольт.
Если верить маркировке, то в принципе их емкость достаточна, а напряжение выбрано даже с запасом.

Но реальность оказалась несколько другой, емкость конденсаторов всего 437мкФ, что при последовательном соединении дает всего около 220мкФ. Мало, хоть в принципе и терпимо.
Большая емкость дает больший срок жизни конденсаторов, меньшие пульсации и добавляет запаса по входному напряжению в сторону уменьшения напряжения.
Я думаю потом их заменить на что то поприличнее, но пока не нашел подходящих, так как данные конденсаторы имеют высоту 35мм, максимум можно попробовать установить 40мм, а большинство найденных мною конденсаторов имеют высоту 45мм.
На плате выделено место под конденсатор большего диаметра, так что «будем искать» 🙂

Узел ШИМ контроллера и инвертора.
В качестве ШИМ контроллера применена «классика жанра», KA7500, которая является почти полным аналогом TL494, наверное самого распространенного ШИМ контроллера, соперничать с ним по популярности может разве что uc384x.
Силовые ключи инвертора — MJE13009

К сожалению теплораспределительная пластина прижимается к корпусу без пасты. Тестирование показало, что проблем из-за этого не возникает, но я бы для успокоения души все таки нанес термопасту.

Узел выходного трансформатора, выпрямителя и конденсаторов фильтра.

Выходной диод — SF3006PT, это 30 Ампер 400 Вольт диод, что для 10 Ампер блока питания более чем достаточно.
Как я выше писал, рядом есть место для второго диода, потому в принципе можно немного улучшить характеристики, но на самом деле прирост КПД будет мизерным.

Выходной дроссель.
Здесь он выполняет несколько другую функцию чем в обратноходовых блоках питания, из-за этого и такие большие размеры. Скажу лишь что его размеры соответствуют заявленной мощности блока питания. Кроме его высоты замечаний нет.
Конденсаторы выходного фильтра.
Производитель поставил три конденсатора по 1000мкФ 63 Вольта.
Обычно я говорю, что емкость выходного конденсатора должна быть равна 1000мкФ на каждый ампер выходного тока. В двухтактных блоках питания требования менее жесткие, и даже бренды ставят такую же (а иногда и меньшую) емкость при таком токе, правда в их оправдание могу сказать, что в брендовых БП конденсаторы стоят лучшего качества.
Также на фото попал токовый шунт и видно, что для более сильноточных вариантов есть место для дополнительных шунтов.

Здесь с емкостью все в порядке. Практически соответствует заявленной.

После осмотра я скрутил все обратно, только не привинчивал верхнюю крышку и перешел к этапу тестирования под нагрузкой.
Стенд у меня остался тем же, что и в предыдущие разы и состоит из:
Электронной нагрузки
Мультиметра
Бесконтактного термометра
Осциллографа
Ручки и бумажки 🙂

Правда в этот раз мне пришлось снять верхнюю крышку с электронной нагрузки, так как боялся что она будет перегреваться на такой мощности.
В основном тестирование проходило как и в прошлые разы, за исключением того, что для измерения температуры мне приходилось на ходу снимать верхнюю крышку. Из-за этого некоторые значения измеренных температур будут чуть завышенными так как БП успевал чуть подогреваться без принудительного охлаждения.

1. Режим холостого хода, напряжение выставлено 36.03 вольта, пульсации практически отсутствуют.
2. Ток нагрузки 2 ампера, напряжение чуть поднялось и составило 36.06 вольта, пульсации в норме.

1. Ток нагрузки 4 Ампера, выходное напряжение поднялось еще немного, пульсации в норме.
2. Ток нагрузки 6 Ампер, выходное напряжение 36.09 Вольта, это очень хороший результат, пульсации при этом всего 50мВ

1. Ток нагрузки 8 Ампер, выходное напряжение почти неизменно, пульсации выросли до 75мВ, но все равно остаются низкими для такого тока.
2. Ток нагрузки 10 Ампер, выходное напряжение поднялось до 36.12 Вольта, отличный результат, изменение от исходного всего 0.3%. Пульсации выросли до 100мВ, на мой взгляд ничего страшного, особенно с учетом того, что БП выдает 360 Ватт и 100мВ это всего 0.25-0.3%
Для примера, если бы это был БП на 12 Вольт, то эквивалент пульсаций равнялся бы 30мВ.
К сожалению последний тест длился всего 15-16 минут из привычных мне 20, на электронной нагрузке сработала защита от перегрева и отключила нагрузку 🙁

Дав нагрузке немного остыть, я решил ради эксперимента продолжить тест, но уже при 12 Ампер токе, проверять так проверять 🙂
Решение провести это эксперимент я принял потому, что компоненты БП имели температуру далекую от максимальной.
Но увы, проработал так БП максимум минуту, я сделал фото, снял осциллограмму, но потом последовал очень тихий щелчок (хотя на фоне воя вентиляторов нагрузки может и не такой тихий), малюсенькая вспышка в районе силовых ключей и БП затих 🙁
Правда у меня было маленькое подозрение, что виновата электронная нагрузка, она в определенной ситуации, при перегреве, могла закоротить выход БП (если сначала сработала защита на том радиаторе, где расположен датчик тока), хотя до такой температуры за минуту она прогреться не успела бы, но в любом случае БП не выдержал 🙁

Осциллограмма перед выходом из строя.
Видно что напряжение пульсаций находится вполне в норме. Но меня расстраивают более высокочастотные пульсации, вызванные скорее всего «звоном» в силовых цепях, как по мне, это одна из возможных причин выхода из строя, но утверждать не буду.

Измерение теплового режима работы проходило как всегда, 20 минут прогрев, измерение температур, повышение тока на одну ступень и т.д.
Полученные результаты можно понять из таблицы. Верхняя строка цифр — измерение температур на холостом ходу, заодно я проверил что термометр показывает одинаковые значения на разных компонентах.

В качестве небольшого бонуса я немного опишу методику поиска неисправности и ремонта конкретно этого БП и принципов поиска неисправности для основной массы поломок остальных.

Поломали, ремонтируем
Вообще, буквально недавно меня в личке спрашивали о алгоритме поиска неисправности, на что я ответил —
Может даже имеет смысл написать такую статью, правда пока не знаю к чему ее привязать, разве что спалить БП который пришлют на обзор :))))
Как в воду глядел 🙂

В данном случае поломка оказалась не очень сложной, да и вообще я выше писал, что данный тип БП очень ремонтопригоден.
Здесь даже предохранитель остался цел 🙂

Для начала я должен предупредить, что при ремонте импульсного БП приходится работать с цепями имеющими высокое напряжение и имеющими непосредственную связь с сетью 220 Вольт. По правилам техники безопасности блок питания должен при этом питаться через развязывающий трансформатор, чтобы обеспечить гальваническую развязку с сетью 220 Вольт.

Первым делом при поиске неисправности производят общий осмотр, это очень важный этап, иногда позволяющий локализовать место поломки.
Также немаловажно знать, после чего вышел из строя БП.
1. Новый БП, чаще при работе или КЗ в нагрузке — силовые цепи.
2. Старый БП, если перед поломкой были проблемы с запуском. Либо перед поломкой его отключили от сети (для БП работающих постоянно) — конденсаторы выходного фильтра. Такая поломка чаще всего «тянет» за собой и высоковольтную часть, в низковольтной части чаще всего все остается исправным.
3. Старый БП, но предохранитель цел и даже есть попытки запуска — чаще всего виновата потеря емкости конденсатора фильтра питания ШИМ контроллера, обычно встречается на БП небольшой мощности собранных по обратноходовой схеме.

Дальше немного по компонентам.
Предохранитель цел — значит скорее всего цел и диодный мост, но на маломощных Бп роль предохранителя может сыграть обмотка входного дросселя.
Предохранитель сгорел — скорее всего дело плохо, но есть варианты
1. Если на входе БП есть защитный варистор и подали больше 300 Вольт, то чаще все решается заменой варистора и предохранителя.
2. Варистора нет, либо он цел. Вот тут скорее всего дело худо, проверяем — диодный мост и высоковольтный транзистор (или транзисторы если их два).

Чаще всего диодный мост выходит из строя только при сгорании высоковольтных транзисторов, сам по себе выходит из строя очень редко.

Следующий этап, проверяем высоковольтный транзистор, лучше его выпаять, так как если вышел из строя диодный мост, то это может давать ложное КЗ.
Если транзистор имеет КЗ хотя бы между двумя выводами из трех, то он умер. Если транзисторов два, то с вероятностью 99% умер и второй, менять лучше парой.
В моем случае так вышло. что транзисторы имели пробой между коллектором и базой, потому предохранитель остался цел так как не было КЗ по цепи высоковольтного питания. Это довольно редкий случай, чаще имеем КЗ между всеми тремя выводами.
Если транзистор сгорел, то проверяем резистор подключенный к выводу базы, так как чаще всего сгорает и он. Вывод эмиттера также может быть подключен к токоизмерительному резистору, обычно мощный и стоит рядом, проверяем и его.
В моем случае я имел два сгоревших транзистора и два резистора.

Следующий этап, подбор замены.
Если есть родные либо их можно купить, то отлично, если нет, то ищем замену.
При поиске замены сначала определяем что за транзисторы стояли, и ищем документацию на них. после этого ищем варианты, которые есть в наличии/продаже и сравниваем их характеристики.
У транзисторов, которые стояли в импульсном блоке питания обращаем внимание на следующие ключевые характеристики. Вообще влияет еще коэффициент передачи по току и граничная частота. Первый параметр лучше иметь похожий на тот что был в сгоревшем, второй если будет больше, то лучше. У полевых транзисторов надо смотреть на емкость затвора (Input Capacitance), чем меньше, тем лучше.
В моем случае транзисторы биполярные, потому и демонстрировать буду на их примере.
Я привел три варианта, родной — подходящий вариант — неподходящий вариант.
Хотя в неподходящем варианте критичны последние два параметра.

В моем случае родных не было, но были транзисторы с «доноров».
Резисторы подобрать проще, если нет подходящего номинала, то можно соединить несколько штук параллельно или последовательно. Но у меня были подходящие резисторы.

Резисторы сгорели очень аккуратно, сразу даже и не заметишь маленькую трещину в покрытии. Не было ни дыма и особого шума, разве что маленькая вспышка.

Перед заменой транзисторов желательно сначала проверить остальные компоненты рядом с ними иначе замененные компоненты ожидает судьба предыдущих.
Конкретно по этой схеме. Диоды параллельно коллектору и эмиттеру не сгорают никогда (по крайней мере я такого не видел), диоды в базе иногда сгорают, но в данном случае стоят довольно мощные диоды (чаще ставят мелкие 4148) и они остались целы. Конденсатор также выжил, выходят из строя здесь они редко, резистор межу коллектором и базой также можно не проверять, но стоит проверить резистор между базой и эмиттером.
Трансформатор — довольно надежный компонент и чем мощнее, тем надежнее, но у меня бывали случае межвиткового КЗ у мелких трансформаторов, причем обычным мультиметром это определить сложно или вообще невозможно.

После замены деталей неплохо проверить ШИМ контроллер. Первым у этих микросхем страдает внутренний стабилизатор напряжения 5 Вольт. Для проверки подаем питание 10-20 Вольт на микросхему (я подключился к конденсатору фильтра питания микросхемы) и измеряем напряжение между минусом питания и 14 выводом.
220 Вольт пока не подаем.
На фото питание в норме.

Если интересно, то можем подключиться к задающему генератору и посмотреть на красивую «пилу» 🙂
Ее наличие означает, что задающий генератор микросхемы работает.

После этого можно проконтролировать прохождение управляющих импульсов к силовым транзисторам.
Кстати. Если БП работал долго, то из-за высыхания емкости конденсатора фильтра питания микросхемы (или высыхания конденсатора в Бп дежурного режима АТХ БП), она могла выйти из строя.
Иногда выход из строя выходных транзисторов тянет за собой и два управляющих транзистора, на схеме это Q2, Q3. Кроме них обычно ничего из строя не выходит.
Данный БП не даст управляющие импульсы на мощные транзисторы пока не «обойти» защиту от пониженного напряжения на выходе, я это сделал закоротив эмиттер и коллектор транзистора Q5.
Если все в порядке, то между эмиттером и базой будет примерно такая картинка:

Все, на этом основная часть ремонта закончена.
Промываем плату от остатков флюса, я всегда рекомендую это делать, как минимум из-за культуры ремонта.

С лицевой стороны платы ремонт «выдают» только отечественные резисторы.
Заодно я немного приподнял транзисторы, чтобы они лучше прижимались.

Для проверки я всегда включаю БП через лампу накаливания. Это позволяет сократить количество походов в магазин за деталями 🙂
Лампу я использую мощностью 150 Ватт, она включается последовательно с сетью и при нормальной работе должна только моргнуть немного при включении.
В штатном режиме на холостом ходу она даже не накаляется, менее мощная лампа может немного накаляться, но на грани различимости, это также нормально.
Включаем, проверяем, все работает 🙂

Некоторые дополнения.
Если вы заметили, что ваш блок питания требует «прогрева» перед включением и это время постепенно увеличивается, то следует проверить конденсаторы БП, так как если затянуть с этим, то все может закончиться выходом из строя высоковольтного транзистора и часто микросхемы ШИМ контроллера.
Выходной диод БП выходит из строя редко, но лучше его проверить, обычно это можно сделать даже не выпаивая его из платы.
С переходом на импульсные блоки питания самая частая поломка — выход из строя электролитических конденсаторов, причем иногда емкость он может иметь нормальную, но внутреннее сопротивление сильно увеличивается.

Для общего развития я добавил для скачивания неплохую книгу по импульсным блокам питания.

Резюме.
Плюсы
Блок питания выдал заявленную мощность
Тепловой режим работы в норме
Небольшой уровень пульсаций
Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт
Отличная стабильность выходного напряжения
Хорошая ремонтопригодность

Минусы
Проблемы с надежностью при перегрузке или коротком замыкании
Конденсаторы входного фильтра имеют заниженную емкость
Нет заявленного автоматического управления вентилятором.
Низкое качество выходных конденсаторов

Мое мнение. Меня очень расстроило то, что блок питания вышел из строя, хотя это и произошло при мощности выше заявленной, но это говорит об отсутствии либо некорректной работе защиты от перегрузки. Но в то же время обрадовал температурный режим блока питания, даже при максимальной мощности никакие компоненты не перегревались, хотя выходящий воздух имел легкий запах нагретых компонентов, но это частая особенность новых блоков питания.
Но даже при том, что я спалил этот блок питания, могу сказать, что он имеет неплохой потенциал и если его не перегружать, то будет работать. В основном это связано с отработанностью данной схемотехники, здесь тяжело что то накосячить, хотя проблемы с надежностью вылезли 🙁
В будущем я думаю его немного доработать и надеюсь что в ближайшем времени вы увидите его (хотя скорее их) в одном из моих новых устройств, на которое я потихоньку готовлю обзор, там же будет и описание доработки.

Вполне возможно что в обзоре присутствует некоторое количество ошибок, если заметили, пишите, исправлю или дополню при необходимости.
Вся информация о ремонте основана на личном опыте. Вообще разнообразие причин поломок и методов определения неисправности гораздо больше, чем я описал, но боюсь что все описать очень тяжело и будет ну совсем большая статья.
Надеюсь что хотя бы часть читателей найдет ответы на свои вопросы, которые они мне задавали.

ru-sku.livejournal.com

Мощный лабораторный блок своими руками

Приветствую, Самоделкины!
Сегодня мы с вами соберем мощнейший лабораторный блок питания. На данный момент он является одним из самых мощных на YouTube.

Все началось с постройки водородного генератора. Для запитки пластин автору понадобился мощный блок питания. Покупать готовый блок типа DPS5020 не наш случай, да и бюджет не позволял. Спустя некоторое время схема была найдена. Позже выяснилось, что этот блок питания настолько универсален, что его можно использовать абсолютно везде: в гальванике, электролизе и просто для запитки различных схем. Сразу пробежимся по параметрам. Входное напряжение от 190 до 240 вольт, выходное напряжение — регулируемое от 0 до 35 В. Выходной номинальный ток 25А, пиковый — свыше 30А. Также, блок имеет автоматическое активное охлаждение в виде кулера и ограничения по току, она же защита от короткого замыкания.

Теперь, что касается самого устройства. На фото вы можете видеть силовые элементы.


От одного взгляда на них захватывает дух, но свой рассказ хотелось бы начать совсем не со схем, а непосредственно с того, от чего приходилось отталкиваться, принимая то или иное решение. Итак, в первую очередь, конструкция ограничена корпусом. Это было очень большим препятствием в построении печатных плат и размещении компонентов. Корпус был куплен самый большой, но все равно его размеры для такого количества электроники малы. Второе препятствие — это размер радиатора. Хорошо, что они нашлись в точности, подходящие под корпус.

Как видим радиаторов тут два, но входе построения объединим в один. Помимо радиатора, в корпусе нужно установить силовой трансформатор, шунт и высоковольтные конденсаторы. Они никак не влазили на плату, пришлось их вынести за пределы. Шунт имеет небольшие размеры, его можно положить на дно. Силовой трансформатор был в наличии только таких размеров:

Остальные раскупили. Его габаритная мощность 3 кВт. Это конечно намного больше чем нужно. Теперь можно переходить к рассмотрению схем и печаток. В первую очередь рассмотрим блок-схему устройства, так будет легче ориентироваться.

Состоит она из блока питания, dc-dc преобразователя, системы плавного пуска и различной периферии. Все блоки не зависят друг от друга, например, вместо блока питания можно заказать готовый. Но мы рассмотрим вариант как сделать все своими руками, а вам уже решать, что купить, а что делать также. Стоит отметить, что необходимо установить предохранители между силовыми блоками, так как при выходе из строя одного элемента, он потащит за собой в могилу остальную схему, а это вылетит вам в копеечку.

Предохранители на 25 и 30А в самый раз, так как это номинальный ток, а выдержать они могут на пару ампер больше.
Теперь по порядку о каждом блоке. Блок питания построен на всеми любимой ir2153.

Также в схему добавлен умощненный стабилизатор напряжения для питания микросхемы. Он запитан от вторичной обмотки трансформатора, параметры обмоток рассмотрим при намотке. Все остальное — это стандартная схема блока питания.
Следующий элемент схемы — это плавный пуск.

Установить его необходимо для ограничения тока зарядки конденсаторов, чтобы не спалить диодный мост.
Теперь самая важная часть блока – dc-dc преобразователь.

Его устройство очень сложное, поэтому углубляться в работу не будем, если интересно подробнее узнать про схему, то изучите самостоятельно.

Настало время переходить к печатным платам. Вначале рассмотрим плату блока питания.


На нее не вместились ни конденсаторы, ни трансформатор, поэтому на плате имеются отверстия для их подключения. Размеры фильтрующего конденсатора подбирайте под себя, так как они бывают разных диаметров.

Далее рассмотрим плату преобразователя. Тут тоже можно немного подогнать размещение элементов. Автору пришлось сместить второй выходной конденсатор вверх, так как он не вмещался. Так же можете добавить еще перемычку, это уже на ваше усмотрение.
Теперь переходим к травлению платы.

Думаю, тут нет ничего сложного.
Осталось запаять схемы и можно проводить тесты. В первую очередь запаиваем плату блока питания, но только высоковольтную часть, чтобы проверить не накосячили ли мы во время разводки. Первое включение как всегда через лампу накаливания.

Как видим, при подключении лампочки, она загорелась, а это значит, что схема без ошибок. Отлично, можно установить элементы выходной цепи, а как известно, туда нужен дроссель. Его придется изготовить самостоятельно. В качестве сердечника используем вот такое желтое кольцо от компьютерного блока питания:

С него необходимо удалить штатные обмотки и намотать свою, проводом 0,8 мм сложенным в две жилы, количество витков 18-20.

Заодно можем намотать дросселя для dc-dc преобразователя. Материалом для намотки являются вот такие кольца из порошкового железа.

В отсутствие такого, можно применить тот же материал, что и в первом дросселе. Одной из важных задач является соблюдение одинаковых параметров для обоих дросселей, так как они будут работать в параллели. Провод тот же – 0,8 мм, количество витков 19.
После намотки, проверяем параметры.

Они в принципе совпадают. Далее запаиваем плату dc-dc преобразователя. С этим проблем возникнуть не должно, так как номиналы подписаны. Тут все по классике, сначала пассивные компоненты, потом активные и в последнюю очередь – микросхемы.
Настало время заняться подготовкой радиатора и корпуса. Радиаторы соединим между собой двумя пластинками вот таким образом:

На словах это все хорошо, надо бы заняться делом. Сверлим отверстия под силовые элементы, нарезаем резьбу.


Сам же корпус тоже немного подправим, отломав лишние выступы и перегородки.

Когда все готово, приступаем к креплению деталей на поверхность радиатора, но так как фланцы активных элементов имеют контакт с одним из выводов, то необходимо их изолировать от корпуса подложками и шайбами.

Крепить будем на винты м3, а для лучшей термо передачи воспользуемся не высыхающей термопастой.
Когда разместили на радиаторе все греющиеся части, запаиваем на плату преобразователя ранее не установленные элементы, а также припаиваем провода для резисторов и светодиодов.

Теперь можно тестировать плату. Для этого подадим напряжение от лабораторного блока питания в районе 25-30В. Проведем быстрый тест.


Как видим, при подключении лампы идет регулировка по напряжению, а также ограничения по току. Отлично! И эта плата тоже без косяков.

Тут же можно настроить температуру срабатывания кулера. С помощью подстроечного резистора производим калибровку.
Сам же термистор нужно закрепить на радиаторе. Осталось намотать трансформатор для блока питания на вот таком гигантском сердечнике:


Перед намоткой необходимо рассчитать обмотки. Воспользуемся специальной программой (ссылку на нее найдете в описании под видеороликом автора, пройдя по ссылке «Источник»). В программе указываем размер сердечника, частоту преобразования (в данном случае 40 кГц). Также указываем количество вторичных обмоток и их мощность. Силовая обмотка на 1200 Вт, остальные на 10 Вт. Также нужно указать каким проводом будут мотаться обмотки, жмем кнопку «Рассчитать», тут нет ничего сложного, думаю разберетесь.

Посчитали параметры обмоток и начинаем изготовление. Первичка в один слой, вторичка в два слоя с отводом от середины.

Изолируем все с помощью термоскотча. Тут по сути стандартная намотка импульсника.
Все готово к установке в корпус, осталось разместить периферийные элементы на лицевой стороне таким образом:

Сделать это можно довольно просто, лобзиком и дрелью.

Теперь самая трудная часть — разместить все внутри корпуса. В первую очередь соединяем два радиатора в один и закрепляем его.
Соединение силовых линий будем проводить вот такой 2-ух миллиметровой жилой и проводом сечением 2,5 квадрата.

Также возникли некие проблемы с тем, что радиатор занимает всю заднюю крышку, и там невозможно вывести провод. Поэтому выводим его сбоку.


На этом все, сборка завершена. Перед закрытием крышки проводим тестовое включение.

Блок завелся, теперь закрываем верхнюю крышку и идем тестировать. Для теста сначала воспользуемся лампочками накаливания на 36В 100Вт.

Как видим, блок держит их без труда. Данный вольтамперметр, который купил автор, не может измерить максимальный ток блока даже шунтом, хоть и написано на сайте, что с шунтом может измерять до 50А. Не совершайте такую же ошибку и возьмите себе стрелочный амперметр — надежнее будет. А по поводу проверки — не переживайте, сейчас вы убедитесь в том, что максимальный ток устройства свыше 25А. Для этого воспользуемся предохранителем на 25А и пустим его в короткое замыкание.

Его просто плавит, а это значит, что ток тут больше 25 ампер. Также попробуем плавить различные предметы.


Скрепка, шайба и даже шило — ничто не устояло перед мощью данного блока.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Блок питания на 60 вольт, 20 ампер, регулируемый по току

Обзор и стресс тест регулируемого лабораторного блока питания мощностью 1000 ватт. Регулировка тока. Отзыв сопровождается фотографиями и видео.

Сначала идет отрывок из видеоряда со сборкой в корпус платы для построения лабораторного блока питания дпс 5020. Это самая мощная плата в данной линейки. Она способна регулировать до 50 вольт напряжения и до 20 ампер тока.

Пришла наконец-то посылка с импульсным блоком питания для этой платы. Ведущий спрашивал у подписчиков, что лучше всего заказать, то есть сделать трансформатор с выпрямителем или заказать импульсный источник питания. Советы были очень разные. Мастер склонялся больше к трансформатору с диодным мостом. Есть один нюанс. Без такого блока будет порядка 10 кг. Это показалось не совсем удобно. Хотя, по цене одинаково. Продается в этом китайском магазине. 

И вот он перед вами. Это импульсный блок питания, напряжение его 60 вольт. Ток максимальный 20 ампер.

Заказал немного с запасом. Разница в цене меньшего блока с этим было не сильно заметно. Сразу же решил разобрать, что посмотреть, за что заплатил такие деньги. Корпус блока массивный, выполнен весь из алюминия, кроме верхней крышки. Внутри два алюминиевых радиатора для охлаждения транзисторов. Трансформатор, электролитический конденсатор, дроссели. Вес такого блока вместе с крышкой 1460 грамм.

Продавец aliexpress, у которого покупалась плату вместе с корпусом, посмотрел видео по сборке, написал на почту сообщения о том, что если подключать эту плату к блоку питания на 60 вольт, то необходимо поменять в ней резистор r16 на 100 килоом. Если этого не сделать, то плата может выйти из строя.

Накрутим линзу на камеру и покажем готовый вариант после пайки.

Micro smd бывают также разного размера. Здесь они очень маленькие, поэтому, когда будете паять, очень аккуратно делаете, не повредите дорожки. На выходе 60 вольт. Это напряжение регулируется много оборотистым резистором, находящимся справа от контакта. Чем удобен этот лабораторный блок, он состоит из 2 частей. Силовая, закреплённое под рабочим столом. Включаться будет при помощи переключателя.

60 вольт подключаются к блоку питания, он очень маленький, на столе много места не занимает. Из минусов наличия вентиляторов, что в импульсном блоке, что в корпусе с платой регулировки. Они всегда работают на полную мощность независимо от нагрузки. При желании это можно переделать.

Теперь можно выставлять необходимое напряжение, ограничивать величину силы тока. Самое главное, такой блок не занимает много места и его можно убрать куда-нибудь в сторону. Либо придумать для него отдельную полочку.

Попробуем нагрузить по максимуму и посмотрим, насколько он мощный на самом деле. Самая серьёзная нагрузка — это короткое замыкание. Устроим блока стресс-тест. На выходе подключил два медных электрода. Устанавливаем значение в 50 вольт и максимальный ток 20 ампер. 50 умножить на 20 получится и 1 квт мощности. Имеется механическая кнопка. Нажимаем на неё однократное подаем напряжение на выход. Ещё раз нажимаем, напряжение с выхода исчезает.

Попробуем блок питания в качестве точечной сварки

Конечно, такая конструкция не предназначена для точечной сварки. Но всё же попробуем. Приварим металлическую полоску к аккумулятору 18650. Но напряжение на выходе блок сразу переходит в режим, при котором сбрасывает напряжение практически до нуля. А только на выходе становится равным 20 ампер. При такой мощности не получится что-нибудь приварить. Поэтому сделаем по-другому. Сначала активируем вход, потом попробуем коснуться металлическую полоски. Полоска практически моментально прилипает к электродам. Начинает нагреваться до красного. Удивительно, но если приложиться, таким блоком можно приварить полоску к аккумуляторной батарее. Хотя и дыр на ней наделал тоже немало.

Всё это баловство, использовать такой блок как аппарат для сварки нет необходимости. Стресс тест на короткое замыкание блок с уверенностью проходит, значит, можно с уверенностью покупать.

Ролик канала «Китай Г.»

izobreteniya.net

48 Вольт, 5 Ампер и 240 Ватт или блок питания который смог удивить

Многие знают мою тягу к разным блокам питания. Я обозревал блоки питания на 5, 12, 24 и 36 Вольт, а сегодня подошла очередь следующей ступени, БП на 48 Вольт.
В общем на мой операционный стол попал блок питания на 48 Вольт и 240 Ватт, будем разбирать, измерять, тестировать, ну и конечно анализировать.

Как то давненько я не разбирал блоки питания, даже скучать по ним начал.

Вообще этот блок питания лежал у меня уже давно, все как то руки не доходили, но вот дошли, тем более что БП вполне полезный.

Пришел этот блок питания в такой же стандартной белой коробке как и все остальные, вообще такая упаковка присутствует и у брендовых БП.

Конструктивно блок питания выполнен в металлическом кожухе.

На одной из боковых сторон расположен переключатель диапазона входного напряжения.

На другой наклейка, информирующая о том, что перед нами блок питания со следующими характеристиками:

Входное напряжение 110/220 Вольт

Выходное напряжение — 48 Вольт

Выходной ток — 5 Ампер

Максимальная мощность — 240 Ватт

Размеры — 200 х 110 x 50 мм

Внешне к блоку питания претензий не возникло, да и не отличается он внешне от сотен моделей других БП такого формфактора, ну разве что размерами.

Хотя есть небольшой отличие.

В прошлом обзоре модели 36 Вольт 10 Ампер БП был «зеркальным» по отношению к этому.

Иногда это может быть важно.

На одном из торцов расположен клеммник для подключения питания, заземления и нагрузки.

Клеммник допускает подключение трех выходных линий, но внутри они соединены вместе, так как БП одноканальный. Такое может быть удобно при подключении нескольких потребителей и чаще всего встречается у относительно мощных блоков питания

В этот раз крышку клеммника не получится поднять на 90 градусов, как это можно было сделать у предыдущих моделей. Хоть и небольшой, но все таки минус.

Между корпусом и клеммником приютился регулятор выходного напряжения и светодиод индикации включения БП. Причем именно приютился, при беглом взгляде можно подумать что их нет.

Так как снаружи смотреть больше не на что, то полезем внутрь 🙂

Внутри все та же классика как она есть, Г-образное шасси, которое закрывается такой же Г-образной перфорированной крышкой. Шасси алюминий, крышка — сталь.

Рассмотрим поближе. Первое что мне пожалуй бросилось в глаза, это довольно большой для такой мощности трансформатор, хотя с учетом пассивного охлаждения это нормально.

Если бы охлаждение было активным, наверняка размеры трансформатора были бы поскромнее.

Помню дешевые комповые БП JNC, где было указано 300 Ватт, а трансформатор был меньше спичечного коробка.

В остальном можно сказать что схема классическая, монтаж свободный.

Внешне один в один БП на 36 Вольт из предыдущего обзора, но как я писал выше — зеркальный. Если сравнить фото этих БП то сразу станет понятно.

Пройдемся по критичным узлам, так сказать небольшой начальный визуальный осмотр и анализ.

Начинаем как всегда с сетевого фильтра.

Здесь он есть. Единственная отсутствующая деталь — конденсатор Х2 после дросселя (со стороны БП, а не сети), но на мой взгляд он не критичен.

А теперь рассмотрим ближе. Заодно вспомним, на что обращать внимание при выборе БП.

1. Конденсатор фильтра Х2 (серый), двухобмоточный (синфазный) дроссель, пара конденсаторов типа Y2. Все на месте, здесь вопросов нет.

2. Конденсатор с минуса БП на корпус БП, здесь обычный высоковольтный. Y2 смотрелся бы лучше, но для данного места это не так критично, потому можно простить.

3. Входной диодный мост применили типа T20XB60, производитель декларирует максимальный ток до 20 ампер (при установке на радиатор конечно) и напряжение до 600 Вольт (амплитудное).

Для данного применения просто отлично.

4. От бросков тока, при заряде конденсаторов входного фильтра, защищают два термистора (NTC терморезистора), включенные параллельно. В прошлом БП стоял один, может здесь запасной поставили? 🙂

В общем пока нормально.

1. Входные электролиты заявлены как 680мкФ 250В, известной китайской фирмы RubiconG, делают видимо где то рядом с Акайвой и Абибасом. Ну ладно, потом измерим, так как термоусадка может быть любой. На вид такое чувство, что их перед монтажом грызли. О_о.

2. Высоковольные транзисторы, корпус ТО-247, прижаты пластинкой через терморезинку к корпусу, проглядывает и паста, здесь придраться не к чему.

3. Выходной диод меня в этом БП удивил дважды. Вернее даже не диод, а метод его монтажа.

Выходной ток данного БП всего 5 Ампер (рассеиваемая на диоде мощность примерно как у БП 5В 7А), но здесь ему добавили и дополнительный алюминиевый радиатор.

Здесь он даром не нужен, свинчу, может пригодится, главное чтобы производитель не знал, а то ставить перестанет 🙂

4. Выходной дроссель и конденсаторы. Дроссель мне показался несколько маленьким, да и выходной фильтр отсутствует. Но тесты покажут кто есть кто, может все и нормально.

Второе чем меня удивила выходная диодная сборка. Я понимаю что на ней выделяется не так много тепла как у более сильноточных модификаций, но так монтировать… За такое надо бить по руками, лучше очень сильно бить, потому как НАДО.

Работать все это будет, но не очень надежно. Не говоря о том, что из-за тепловых деформаций, циклов нагрева/остывания, диод может вообще вылезти из крепежа.

Первый тест.

Выходное напряжение изначально было установлено как 48.7, диапазон регулировки позволяет охватить от 35 до 53 Вольта, после я выставил положенные 48 Вольт.

Что интересно, в БП на 36 Вольт был точно такой же диапазон регулировки.

В процессе измерения выходного напряжения почувствовал запах чего то горячего (радиолюбители поймут). Сразу же взял пирометр и начал искать что греется (сначала искал классическим способом), нашел.

Между конденсаторами выходного фильтра стоит нагрузочный резистор, который греется.

номинал резистора 1 кОм, такой же как в БП на 36 Вольт, но там на нем рассеивается 1,3 Ватта, а здесь 2.3 Ватта. понятно что он перегревается. Рекомендую его либо заменить на 1.5 кОм, либо вынести немного подальше от конденсаторов, благо место есть.

Но ставить такую «мину» просто некрасиво.

После этого блок питания был разобран дальше, плата держится на одном винте и крепеже транзисторов и диода, хотя есть место под еще один крепежный винт.

Кстати, в плате есть отверстия напротив крепежных отверстий в самом корпусе, т.е. если вы решили привинтить сам блок к чему либо, то за длину винтов можете не переживать, 50мм длиной точно влезут.

Печатная плата на четверочку. Качество пайки среднее, дорожки по которым течет большой ток, пролужены. В общем обычная плата, материал — гетинакс, как в большинстве таких устройств.

Какие либо компоненты снизу отсутствуют.

В данном случае схему я не чертил, а просто внес изменения в схему от 36 Вольт БП.

Дело в том, что отличия этих БП минимальные.

1. Убрали узел питания вентилятора

2. В 36В термистор стоял до фильтра питания, теперь после диодного моста.

3. Убрали резистор R7 (цепь снаббера)

4. Изменили номинал резистора R41 (стоит последовательно со светодиодом)

5. Поставили другую выходную диодную сборку.

6. Изменили выходной дроссель.

Мало того, все позиционные обозначения элементов на печатной плате точно такие же как в версии 36 Вольт. Это удобно, но с учетом того, что плата «зеркальная», то мне кажется что это было сделано специально.

Высоковольтные транзисторы D13009K, как и в прошлом БП.

Но вот диодная сборка теперь стоит другая, C25P40F, максимальный ток 25 Ампер, напряжение до 400 Вольт. Для 5 Ампер БП это с большим запасом.

Как я писал выше, в этом Бп отсутствует узел питания вентилятора, но место на плате есть, если надо, то вполне можно впаять недостающие элементы и поставить вентилятор.

Также есть место под вторую диодную сборку, параллельно первой, но на таких токах хватает и одной.

В ходе осмотра на плате была обнаружена маркировка, указывающая, что изначально это плата от (или для) БП на 300 Ватт.

Понятно что платы унифицированные, используются во всей линейке БП такой мощности.

Правда есть маленький нюанс, БП на 5 Вольт 30 Ампер это не одно и то же, что БП на 30 Вольт и 5 Ампер, хотя оба они имеют одинаковую мощность.

Обусловлено это тем, что если инвертор применен тот же, и потери на нем одинаковые, то на выходном диоде при 30 Ампер токе выделится куда больше тепла чем при 5, даже с учетом того, что в 5 Вольт версии стоят диоды Шоттки.

Иногда производители даже занижают выходной ток, указывая для 150 Ватт БП например 30 Вольт 5 Ампер и 5 Вольт 25 Ампер.

БП собран на базе самого известного ШИМ контроллера, KA7500, более известного под оригинальным наименованием TL494. Существует и отечественный аналог этой микросхемы, ее вообще выпускали все кому не лень 🙂

Немножко расскажу о ШИМ контроллерах вообще и о TL494 в частности.

Для начала стоит сказать, что данный ШИМ контроллер очень распространен. Произошло это благодаря его простоте, низкой цене, неплохому качеству работы и хорошей предсказуемости.

Я с ним познакомился около 17 лет назад. На тот момент это было очень хорошая микросхема.

Понятно что сейчас ШИМ контроллеров стало много, низковольтных, высоковольтных, многофазных, со встроенным силовым ключом и без и т.п.

Микросхема выпускается в 16 выводном корпусе, назначение выводов показано ниже.

Внутреннее устройство микросхемы выглядит примерно так. Вернее как раз так оно выглядит более точно, примерный вид будет позже.

Для того чтобы немного объяснить что такое ШИМ контроллер, а вернее показать его основные узлы я начертил такую вот блок схему (художник из меня еще тот).

Для начала по нумерации узлов.
1. Стабилизатор питания. На основной блок схеме он не показан, но иногда присутствует

Питает всю внутренние узлы. Иногда имеет режим микромощного старта, полезно для ШИМ контроллеров которые устанавливаются на «высокой» стороне БП. Такой режим позволяет сначала зарядить конденсатор питания микросхемы, потом стартовать и дальше уже питаться от отдельной обмотки трансформатора (а иногда и без нее).
2. ИОН, он же — Источник Опорного Напряжения.

Данный стабилизатор имеет высокую точность поддержания напряжения. Является «точкой отсчета» когда происходит измерение входного напряжения.

В TL494 проверяется в первую очередь (если микруха еще не в КЗ), в нормальном режиме выдает 5 Вольт. Если на входе микросхемы есть питание, а на этом выводе нет, то микросхема неисправна.

Также часто напряжение ИОНа является входным пороговым напряжением усилителя ошибки.
3. Задающий генератор. Иногда бывает с внешними времязадающими цепями, иногда с внутренними. Если цепи внешние, то можно задать частоту в широких пределах, если внутренний, то частота либо фиксирована на одном значении, либо можно выбрать из 2-3 значений. Задает частоту работы преобразователя.
4. Усилители ошибки. У TL494 их два, один используется для измерения напряжения, второй — тока. Но чаще всего усилитель ошибки один, но это не означает что нельзя контролировать и ток и напряжение, просто для этого придется сделать пару внешних цепей и свести их обе на этот вход (так сделано во многих преобразователях со стабилизацией тока и напряжения). Кстати, если подать на этот вход напряжение, немного превышающее опорное, то можно выключить преобразователь вообще, иногда это удобно если нет специального вывода для управления включением/выключением.
5. Цепь усилителя формирователя «мертвого времени». У некоторых контроллеров можно регулировать время паузы между выходными сигналами, ну или по другому — максимальную ширину сигнала в %. Бывает необходимо для защиты от выхода из строя выходных транзисторов, чтобы не вышло так, что один еще не закрылся, а второй уже открывается.

Также часто этот вход используют для плавного старта, подключая к этому выводу конденсатор.
6. Схема управления. Условно — синхронизирует работу генератора и усилителей ошибки.

Напряжение на выходе усилителя ошибки может меняться и несколько раз за один такт и чтобы не было «дребезга» не допускает формирование еще одного импульса управления до следующего тактового сигнала.

Выглядит это так — Схема управления включила подачу управления на выходной транзистор, напряжение на входе усилителя превысило напряжение ИОН, схема управления выключила силовой транзистор и не включает его до следующего такта генератора, потом все повторяется.

Собственно это и есть сам принцип работы ШИМ.
7. Микросхемы имеющие возможность работать в два такта (та же TL494) имеют и триггер, который управляет транзисторами поочередно. Т.е. сначала обрабатывает ширину импульса одного транзистора, потом второго, и т.д.

TL494 имеет возможность перевода выхода в режим однотактного управления, при этом работа триггера блокируется и выходы работают синхронно, это необходимо для однотактных блоков питания или DC-DC преобразователей. тех же Step-down или Step-up.

Кстати, встроенные в TL494 транзисторы позволяют сделать маломощный преобразователь без внешних транзисторов. Характеристики у них конечно не очень, да и сейчас полно микросхем с мощными встроенными транзисторами, но много лет назад это было полезно.

Вообще конечно микросхема давно морально устарела, современные решения лучше, быстрее (могут работать на более высоких частотах), имеют возможность микромощного запуска, встроенные силовые транзисторы, умеют измерять ток и т.д. и т.п.

Но при этом TL494 производилась, производится и будет производится и данный блок питания яркое тому подтверждение.

Конечно хочется чего то более современного, но обычно это или обратноходовые БП или более дорогие, брендовые, решения. А в дешевом сегменте пока рулит TL494.

Перечитал то что написал и понимаю что написал криво, но к сожалению я не преподаватель и у меня не 1.5 часа времени на лекцию, а всего лишь небольшой обзор, в котором хочется и товар показать, и протестировать его, и немного рассказать о том, как он работает.

Как уместить описание в маленькое количество текста я пока не знаю, но возможно буду добавлять информацию по мере выхода новых обзоров (если будут присылать товары на растерзание), либо буду готовить большой обзор, не знаю что лучше.
——

Под конец осмотра я измерил емкость входных и выходных электролитических конденсаторов.

Входной показал емкость в 448мкФ при заявленных 680. та же картина что и в 360 Ватт БП, но здесь эта емкость вполне допустима, так как при последовательном соединении получается около 225мкФ. А для 240 Ватт считается что хорошо если будет 240. В общем без запаса, но и не совсем маленькая.

Выходные конденсаторы установлены также «безродные», три штуки по 1000мкФ 63 Вольта.

По емкости и напряжению претензий нет, 3000мкФ для 5 Ампер вполне нормально (двухтактному БП достаточно меньшей емкости), 63 Вольта также с запасом, на большее напряжение ставить смысла нет.

В прошлом обзоре поставили под сомнение методику измерения конденсаторов впаянных в плату. Чтобы в будущем не возвращаться к этому вопросу я измерил емкость и у выпаянных конденсаторов, как видно на фото, разницы нет. Вернее она в пределах погрешности измерения.

Перед началом испытаний я все таки немного сжалился и доработал БП (жалко мне детали, которые не виноваты, что сборщик идиот экономист).

Выше я писал, что выходной диод прижат с перекосом, виной тому неправильная прижимная планка, скорее всего она рассчитана на компоненты в корпусе ТО-220 (размер стандартной КРЕНки), а корпус ТО-247 немного толще, вот и получился перекос.

Вариантов переделки два.

1. Подложить кусочек текстолита

2. просверлить отверстие в корпусе и прижать диодный мост винтиком.

На фото видно что я выбрал первый, как наиболее простой.

Для тестирования БП я подготовил привычный уже многим тестовый стенд, состоящий из:

1. Электронная нагрузка

2. Осциллограф.

3. Мультиметр

4. Бесконтактный термометр

5. Кабель питания и провода для подключения нагрузки.

6. Бумажка и очень дорогая, профессиональная, ручка :))))

Электронная нагрузка создавала соответствующую нагрузку, переводя все полученное в тепло (и в шум), мультиметр измерял выходное напряжение БП, осциллограф следил за пульсациями, термометр измерял температуры компонентов, а ручка все записывала 🙂

Комментировать основные этапы теста я не буду, все видно на фото и осциллограммах, скажу лишь что напряжение всегда стояло ровно 47.9, а пульсации не превышали 25-30мВ.

1. Холостой ход

2. Нагрузка 1 А.

1. Нагрузка 2 А

2. Нагрузка 3 А

1. Нагрузка 4 А

2. Нагрузка 5 А

Так как блок питания вел себя вполне прилично (чем меня немного удивил, я ожидал худшего), то я продолжил тесты.

1. Нагрузка 6 А

2. Дальше я поднимал ток уже по 0.5 Ампера, потому 6.5 А

Но и на этом я не остановился, так как БП продолжал упорно работать, нарушив некоторые мои планы и продлив время тестирования.

1. Я прогнал дополнительные 10 минут под током 7 Ампер, БП работал, правда пульсации несколько выросли (до 50мВ), но все равно оставались вполне нормальными.

2. Под конец я не выдержал и запустил БП под током 7.5 Ампера, но было чувство, что он просто издевается надо мной. У меня начала перегреваться нагрузка (на последних фото видно, что она работает без верхней крышки) и я остановил тест.

Что я могу сказать, БП прошел тест, причем прошел на отлично, у меня такое редко бывает.

А уж с учетом того, что это не бренд, на выходе стоят безымянные конденсаторы, на входе вообще покусанные, то даже не знаю в какую сторону и думать.

Конечно же результаты измерения температуры, здесь не все гладко, есть некоторые нюансы, но в целом неплохо.

Немного о нюансах.

По результатам виден перегрев выходного дросселя, но на самом деле волноваться надо не за него, так как это не феррит и он имеет максимальную рабочую температуру в 200 градусов (и то это перегрев не материала, а оболочки).

В то время как нежелательно поднимать температуру ферритового сердечника трансформатора выше 100-110 градусов. При более высокой температуре у него резко ухудшаются характеристики и условно он из 100 Ваттного становится 20 Ваттным, в результате перегружается инвертор, дальше «бах» и поход в магазин за новыми транзисторами.

Психологическим же пределом температуры полупроводников у меня считается тоже около 100-110 градусов. Работать они могут и при большей температуре (до 125 точно), но падает надежность.

И так табличка.

Под током 7 Ампер время теста было 10 минут, под током 7.5 Ампер измерение температур не проводилось так как тест был кратковременным.

Общее время теста составило 2 часа 10 минут.

Резюме
Плюсы

Блок питания выдал более заявленной мощности

Тепловой режим работы в норме

Отличный уровень пульсаций

Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт

Отличная стабильность выходного напряжения

Хорошая отработка защиты от КЗ.

Хорошая ремонтопригодность

Минусы

Конденсаторы входного фильтра имеют подозрительное происхождение

Низкое качество выходных конденсаторов

Крепеж выходной диодной сборки требует обязательной доработки.

Большой нагрев нагрузочного резистора, желательна замена.

Мое мнение. В этот раз я на распутье. С одной стороны входные и выходные конденсаторы непонятного происхождения, плохо прижатая выходная диодная сборка, греющийся резистор и дроссель. С другой стороны результаты тестов, которые показали большую перегрузочную способность, очень малые пульсации и высокую стабильность выходного напряжения даже на предельных токах.

На положительной чаше весов также устойчивость к КЗ (я случайно несколько минут пытался запустить БП с закороченным выходом), полупроводники с запасом и вполне лояльная цена.

Купил бы я такой БП? Да. Но заменил бы выходные электролиты на Samwha RD серии, отодвинул бы от них нагрузочный резистор и выходной дроссель, проверил прижим диодной сборки и пользовался. С такой переделкой я бы получил вполне неплохой БП за вменяемые деньги.

Альтернативный вариант, купить БП Менвелл серии NES, но у нас он стоит в 1,5 раза дороже и это модель на 150 Ватт, а не 240.

Надеюсь что информация была полезна, а обзор интересен, как всегда жду пожеланий и вопросов в комментариях.

Немного о том, для чего хорошо может подойти данный БП

Помимо просто питания каких то нагрузок (на сайте он вообще позиционируется как БП для светодиодных лент), такой БП отлично подойдет для питания платы регулируемого преобразователя и можно будет сделать блок питания типа такого.
Я бы только советовал накрутить на выходе 53-55 Вольт, тогда можно иметь БП с выходом до 50 Вольт и током до 5.1 Ампера.

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

mysku.ru