Импульсные блоки питания своими руками: расчеты на микросхеме sg3525, ir2153 для 5, 12, и 24В

специфические особенности сборки и наладки

Основная масса электронных приборов нуждается в электроснабжении постоянным током с напряжением в 12 вольт. Импульсные блоки питания своими руками собираются на основе микросхемы с необходимыми параметрами. Подбор ее осуществляется по радиотехническим таблицам. Намотка понижающего трансформатора производится на ферритовом кольце, марка материала – М200МН.

Изготовление трансформатора

Первичная обмотка состоит из изолированного провода МГТФ 0,7, вторичная из провода ПЭВ-1, сложенного вдвое. Между ними должна находиться изолирующая прослойка, которая выполняется из фторопластовой ленты. Вторичная обмотка в средней части имеет дополнительное ответвление для питания управляющей микросхемы. Снаружи провода закрываются двойным слоем ленты из фторопласта.

Импульсные блоки питания своими руками монтируются на печатной плате, изготовленной из стеклотекстолита одностороннего. Технология производства таких изделий подробно описана в соответствующей литературе и выходит за рамки статьи. Рисунок токоведущих дорожек для печатной платы разрабатывался на основе принципиальной схемы устройства. Для транзисторов необходимы радиаторы, которые делаются из алюминиевой пластины.

Необходимые радиодетали

В качестве входного дросселя рационально использовать готовые дроссели, такие ставятся обычно в блоках питания дисплеев или персональных компьютеров. Конденсатор рассчитывается, исходя из соотношения емкости и мощности один к одному. Выпрямитель делается на основе диодного моста с низкой рабочей частотой. Такое устройство способно обеспечить силу тока до 3 ампер на выходе.

Применяемые в радиоэлектронике импульсные блоки питания, схема которых давно отработана и проверена, имеют транзисторные ключи. Подбор триодов осуществляется по заданным параметрам, хорошо себя зарекомендовали серии IRF 840 или VT 1 и VT3. Транзисторы для обеспечения необходимого температурного режима должны иметь радиаторы охлаждения для отвода излишков тепла.

Импульсные блоки питания своими руками собираются с выходной частью схемы,  представленной дросселями на основе ферритовых цилиндров длиной около 40 мм  при диаметре в 3 мм. Плотная намотка выполняется из такого же провода, что и вторичная обмотка трансформатора. Возможно использование и других способов стабилизации выходной группы, но проверенные схемы надежны. Поиск других решений в таком случае будет пустой потерей времени.

Сборка и настройка

Качественный блок питания своими руками паяется на подготовленной плате. При выполнении монтажа необходимо обеспечить нормальное освещение рабочего места и вентиляцию. После проведения пайки рекомендуется проверить надежность установки радиодеталей и контакта между ними и токоведущими дорожками. С внутренней поверхности убираются остатки припоя, которые могут привести к замыканию.

Импульсные блоки питания, своими руками собранные и подготовленные к запуску, рекомендуется при испытаниях нагружать резистором токоограничивающим. В этом качестве может быть использована лампа накаливания мощностью в 60 Вт, ее кратковременное включение буде служить индикатором правильности сборки.

Импульсный блок питания с регулировкой тока своими руками



Блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Всем известно, что мощный регулируемый блок питания с регулировкой напряжения и тока самое популярное и востребованное электронное устройство, с изготовления которого начинают свой творческий путь начинающие радиолюбители. Схем очень много, какую выбрать и с чего начинать многие просто теряются. Одним нужен простой лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока, другим мощное зарядное устройство для зарядки автомобильного аккумулятора, а я предлагаю вам собрать своими руками простой универсальный блок питания с регулировкой напряжения и тока, который можно использовать для выполнения любых задач, питания электронных самоделок и зарядки автомобильного аккумулятора. Все, что от вас потребуется это усидчивость, минимальные знания электроники и умение пользоваться паяльником. А если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, я вам обязательно помогу.

Хватит слов приступим к делу!

На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока от 2.4В до 28В и силой тока до 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Важным элементом данной схемы является регулируемый стабилизатор напряжения микросхема TL431 или, как ее еще называют управляемый стабилитрон позволяющий плавно регулировать напряжение от 2.4 вольта до 28 вольт. Благодаря четырем силовым транзисторам, установленным на больших радиаторах, блок питания может выдержать ток до 30А. Также имеется регулировка тока и защита от переполюсовки, поэтому блок питания можно и даже нужно использовать, как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Делитель напряжения, построенный на мощном 5 Вт резисторе R1 и переменном резисторе Р1 ограничивает ток на катоде и на управляющем электроде стабилитрона TL431. Вращением ручки переменного резистора Р1 задается выходное напряжение стабилитрона, стабилизатор напряжения TL431, автоматически стабилизирует напряжение заданное переменным резистором Р1. С микросхемы TL431 ток поступает на базу транзистора Т1. Транзистор выполняет роль ключа и управляет двумя мощными биполярными транзисторами Т2 и Т3 соединенных параллельно для увеличения выходной мощности. В выходной каскад транзисторов установлены уравнительные резисторы R2 и R3. Далее ток поступает на плюсовую клейму блока питания.

Как работает регулировка тока?

В данной схеме реализована функция ограничения тока на двух мощных полевых транзисторах Т4 и Т5 соединенных параллельно. Давайте рассмотрим, как это работает. С диодного моста ток поступает на стабилизатор напряжения L7812CV, напряжение снижается до 12В, это безопасное значение для затворов транзисторов. Далее ток поступает на делитель напряжения собранный на переменном резисторе Р2 и постоянном резисторе R4. С движка переменного резистора Р2 ток проходит через тока ограничительные резисторы R5 и R6 открывая затворы полевых транзисторов Т4 и Т5. Транзисторы проводят через себя определенное количество тока в зависимости от сопротивления переменного резистора Р2. В данной схеме ток регулируется при любом выходном напряжении.

Также предусмотрена защита от переполюсовки, состоящая из двух светодиодов. Зеленый светодиод сигнализирует о правильном подключении автомобильного аккумулятора к выходу блоку питания, а красный светодиод, о ошибке подключения. Резисторы R7 и R8 ограничивают ток для светодиодов.

А, вот и печатная плата!

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 30А

Печатную плату вы можете изготовить с помощью лазерно утюжной технологии для продвинутых, а также навесным монтажом этот способ больше подходит для начинающих радиолюбителей и они о нем прекрасно знают. Для изготовления печатной платы вам понадобиться фольгированный стеклотекстолит размером 100х83 мм. Большинство деталей устанавливаются на печатной плате за исключением транзисторов Т2, Т3, Т4, Т5, а также стабилизатор напряжения L7812CV и резисторы R2, R3, Р1, Р2. Биполярные транзисторы Т2 и Т3 устанавливаются на отдельном радиаторе без изоляционных прокладок, потому, что коллекторы транзисторов все равно по схеме соединяются вместе. Полевые транзисторы Т4, Т5 надо тоже установить на отдельном радиаторе без изоляции.

На этом рисунке изображены два радиатора с установленными транзисторами. Между собой радиаторы скреплены двумя лентами двухстороннего автомобильного скотча выполняющего роль электро изоляции. Сверху к радиаторам прикручена винтами пластиковая скрепляющая пластина, придающая жесткость конструкции. К ней будет крепиться дополнительная пластина с печатной платой и вентилятор.

Поскольку уравнительные резисторы R2 и R3 довольно большого размера для их предусмотрена специальная печатная плата, которая изображена на этом рисунке. Размер печатной платы 85х40 мм.

Печатная плата блока резисторов

Стабилизатор напряжения L7812CV надо закрепить на отдельный радиатор от компьютерного блока питания, потому, что в процессе работы он сильно нагревается. На этой картинке он находится в самом низу на радиаторе от компьютерного блока питания. С правой стороны вы увидите плату с уравнительными резисторами R2 и R3. Транзистор Т1 установлен на маленький радиатор. Переменные резисторы Р1 и Р2 тоже вынесены на верхнюю панель. Диодная сборка установлена на отдельном радиаторе, при большой нагрузке она очень сильно греется.

Для охлаждения радиаторов к установленному в блоке питания стабилизатору напряжения L7812CV я подключил вентилятор размером 120х120 мм, он отлично справляется со своей задачей.

Если вы хотите подключить вентилятор от дополнительной обмотки трансформатора, тогда вам надо поставить дополнительный стабилизатор напряжения по этой схеме.

Схема подключения вентилятора

Как подключить Китайский вольтметр амперметр?

При подключении Китайских электронных вольтметров амперметров возникает очень много различных проблем, то показания скачут, то завышает, то занижает, кому то бракованный прислали, вообщем качество Китайских приборов оставляет желать лучшего. Китайцы продают на АлиЭкспресс две модели чудо приборов. Первая модель имеет два тонких провода красный и черный, три толстых, красный, черный и синий. У второй модели три тонких провода, красный, черный, желтый и два толстых, красный и черный. Чтобы это Китайское чудо правильно работало и не искажало показания, надо знать простое правило, питание у прибора должно быть отдельное потому, что у прибора нет гальванической развязки и поэтому питание на Китайский вольтметр амперметр обязательно надо брать с дополнительной обмотки трансформатора или дополнительного источника питания, для этих целей идеально подойдет зарядка от телефона.

А лучше всего сделать выбор в сторону Китайских стрелочных аналоговых приборов класса точности 2.5. Поставить отдельно вольтметр и амперметр будет намного проще и точнее. Выбор остается за вами.

На этом рисунке изображена схема подключения Китайского вольтметра амперметра.

Схема подключения китайского вольтметра амперметра к блоку питания

Испытания блока питания

Пришло время испытать блок питания в деле. У микросхемы TL431 есть такая особенность, нижний порог напряжения 2.4 вольта, поэтому в блоке питания напряжение регулируется от 2.4 вольта до 27.4 вольта. Без нагрузки я выставил напряжение 12.5 вольт и подключил галогеновую лампу Н4. Напряжение под нагрузкой упало до 12.3 вольта, просадка составила всего 0.2 вольта при силе тока 4.88 ампера. Это очень хороший результат. Микросхема TL431 прекрасно стабилизирует напряжение. Как работает ограничение тока смотрите в видеоролике.

Как заряжать автомобильный аккумулятор?

Ну и самое интересное, это использование блока питания в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. При выключенном блоке питания подключаем аккумулятор. Если горит зеленый светодиод, значит все подключено правильно. Что будет если поменять клеймы местами? А, ничего… Просто загорится красный светодиод, означающий ошибку в подключении.

Далее отключаем минусовую клейму, включаем блок питания и выставляем на блоке 14.5 вольт. Подключаем минусовую клейму к аккумулятору. И ручкой регулировки тока выставляем в начале зарядки ток не более 6 ампер для 60 амперного аккумулятора. К концу зарядки ток упадет до 0.1 ампера, а напряжение поднимется до 14.5 вольт. Это будет говорить о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Для любителей «чем проще, тем лучше,» предлагаю собрать упрощенную схему блока питания на 15А

Данная схема регулируемого блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитана на максимальный ток до 15А. В ней отсутствуют дополнительные силовые транзисторы и уравнительные резисторы, что немного упрощает схему и делает её более бюджетной по сравнению со схемой на 30А.

Схема блока питания с регулировкой тока и напряжения 2.4…28В 15А

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В. Размер платы 100х60 мм.

Печатная плата блока питания с регулировкой тока и напряжения от 2.4В до 28В 15А

Радиодетали для сборки

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 30А

  • Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
  • Диодный мост на 50А KBPC5010
  • Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
  • Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2, R3 0.1 Ом 20 Вт, R4 100 Ом, R5, R6 47 Ом, R7, R8 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
  • Радиатор 100х63х33 мм 2шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2, Т3 TIP35C, КТ 867А, Т4, Т5 IRFP250, IRFP260
  • Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Регулируемый блок питания с регулировкой тока и напряжения 15А

  • Регулируемый стабилитрон (микросхема) TL431
  • Диодный мост на 25А KBPC2510
  • Конденсаторы С1, С2 4700 мкФ 50В
  • Резисторы R1 1 кОм 5Вт, R2 100 Ом, R3 47 Ом, R4, R5 2.7 кОм 0.25Вт, Р1 5 кОм, Р2 1 кОм.
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 1шт, радиатор от компьютерного блока питания 1шт
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Транзисторы Т1 TIP41C, КТ805, КТ819, Т2 TIP35C, КТ 867А, Т3 IRFP250, IRFP260
  • Светодиоды LED1, LED2 на 3В зеленый и красный

Чем заменить микросхему TL431?

Аналогом микросхемы TL431 является регулируемый стабилитрон КА431, из советских КР142ЕН19А, К1156ЕР5Х

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой тока и напряжения своими руками

Источник

Как работает простой и мощный импульсный блок питания

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

  1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
  2. Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

  • Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
  • Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
  • На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
  • Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

Пример миниатюрных импульсных БП

  • Далее вступает в работу выходной выпрямитель, поскольку он работает с высокочастотным напряжением, для процесса необходимы быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели применяют диоды Шоттки.
  • На завершавшей фазе производится сглаживание на выгодном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

  • частотно-импульсным;
  • фазо-импульсным;
  • широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.



Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

  • Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
  • Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
  • Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
  • Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
  • Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

  • различные виды зарядных устройств; Зарядки и внешние БП
  • внешние блоки питания;
  • электронный балласт для осветительных приборов;
  • БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

Импульсный модуль питания монитора

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
  • Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
  • Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
  • Транзистор VT1 – KT872A.
  • Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
  • Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
  • Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Источник

Поделки своими руками для автолюбителей

Лабораторный блок питания с регулировкой напряжения и тока

Если вы ищете схему простого, мощного, надежного и доступного лабораторного блока питания, то эта статья именно для вас. Я настоятельно рекомендую данную схему для повторения, только

просьба собирать её по печатной плате, которую я для вас сделал, чтобы избежать всевозможных ошибок при монтаже.

Основа схемы была взята из зарубежного журнала, только я увеличил немного мощности, более детально протестировал её, в итоге от себя добавил дополнительный силовой транзистор, ну и сама плата естественно была модернизирована. Получился отличный блок питания с хорошей нагрузочной способностью, а стабилизация осталась на достаточно высоком уровне.

Основной недостаток линейных схем заключается в их малом КПД, а при конструировании таких источников питания возникают проблемы с охлаждением силовых транзисторов, поэтому очень желательно использовать трансформатор с несколькими обмотками и систему коммутации.

Наиболее простейший вариант показан на фото.

Стоит указать то, что сейчас многие отдают предпочтение импульсным лабораторным источником питания у которых кпд может доходить до 90 и более процентов, но больше ценится именно линейные источники питания. Профессиональные линейные блоки питания всегда дополняют узлом коммутации обмоток.

Блок питания может обеспечить на выходе стабильное напряжение от 0 до 35-38 вольт, а выходной ток может доходить до 5-6 ампер.

Кстати ток также стабилизирован, то есть выставленное значение тока будет сохраняться при изменениях входного и выходного напряжения, и не зависит от выходной нагрузки.

Выставили ток в 1 ампер и даже при коротком замыкании у вас он будет ограничен одним амперам.

А вот собственно и модернизированная схема.

Я снизил сопротивление датчика тока до 0,1 оМа,

добавил второй силовой транзистор параллельно первому,

но в эмиттерных цепях каждого транзистора стоит токо-выравнивающий или балластный резистор.

Силовые транзисторы можно любые соответствующей мощности, ток коллектора транзистора желательно 10 ампер и выше, при этом мощность рассеивания должна быть 100 и более ватт.

Так как данная схема — линейная, я очень советую использовать транзисторы в металлических корпусах, на крайняк транзисторы в корпусе ТО247, чтобы не возникли проблемы с теплоотдачей.

В схеме имеем три мощных резистора, балластные советую взять на 5 ватт, а вот датчик тока и на 10 ватт не помешает.

Балластные резисторы советую взять сопротивлением 0,22 Ома у меня они к сожалению закончились, поэтому поставил на 0,1 Ом, но если транзисторы имеют максимально идентичные параметры, то такое решение даже лучше.

В моём случае, в качестве силовых транзисторов изначально использовал ключи 2SD209 по сути это аналог ключей MJE13009, оба варианта очень часто применяются в компьютерных блоках питания.

Каждый такой транзистор может рассеивать 100-130 ватт мощности, но лишь в том случае, если имеется хорошее охлаждение и вы уверены в подлинности транзисторов, но их основная проблема слишком низкий коэффициент усиления по току, всего около 20.

Аналогичное ключи ставить я крайне не рекомендую по нескольким причинам. Во-первых регулировка будет нелинейной из за малого усиления ключей, по этой же причине управлять такими транзисторами тяжело, поэтому драйверный ключик будет жестко нагреваться и ему будет нужен небольшой радиатор.

Очень советую транзисторы в металлических корпусах, наподобие 2N3055, для таких схем они идеально подходят. Металлический корпус, приличная мощность и ток коллектора, а коэффициент усиления по току около 200, как раз то, что нужно.

Я в итоге поставил ключи 2SD1047, они обладают приличным усилением, применяются как в источниках питания, так и в выходных каскадах усилителей мощности низкой частоты.

Радиатор для ключей удобно использовать общий, притом изолировать ключи прокладками не нужно, так как подложки или коллекторы в нашей схеме общие.

После подачи питания на схему стабилизатора нужно путём вращения данного, подстроечного резистора выставить максимальный выходной ток,

допустим 5 ампер, далее выставляем максимальное напряжение на выходе, тут всё зависит от того, какой у вас источник питания, какой у него ток и напряжение на выходе, то есть данный стабилизатор без проблем можно скорректировать под любой источник питания.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Теперь подаем питание на вход стабилизатора и проверяем минимальное, выходное напряжение — оно как видим 0 вольт, что и требовалось доказать, регулировка очень плавная во всём диапазоне.

Теперь проверим ток, минимальный выходной ток можно скинуть вплоть до 0, а максимальных 5 ампер схема выдают без проблем.

Один из самых важных тестов — насколько просядет выходное напряжение при определенных токах, ну давайте посмотрим, но перед этим важно указать, что на проводах, измерительном шунте амперметра и на самом стабилизаторе, а также на токо-выравнивающих резисторах будут падения напряжения, то есть на указанных участках будут просадки, это в случае любого источника питания.

Ток 1 ампер, просадка около 0,1 вольта,

ток 3 ампера просадка всего 0,4 вольта

и наконец максимальный ток 5 ампер, просадка 0,65 вольт, без измерительного оборудования эти цифры были бы гораздо меньше.

Проверим стабильность выходного напряжения при резких изменениях входного, ну например перепады в сети.

Как видим стабилизатор держится молодцом, при изменении входного напряжения на 10 вольт выходное изменяется лишь на 50-70 милливольт.

А теперь пульсации на выходе, при итоге в 1 ампер пульсации не более 20 милливольт, при токе в 3 ампера — около 25-30 милливольт,

а при максимальном токе в 5 ампер, пульсации на выходе около 50-60 милливольт, согласитесь это неплохой показатель для блока питания такого уровня.

Источник

Четыре импульсных блока питания на IR2153

Хочу предоставить вашему вниманию четыре разные схемы импульсных блоков питания на всеми любимой народной IR2153. Все эти схемы были мною собраны и проверены в 2013-2015 годах. Сейчас, в 2017 году, я раскопал все эти схемы в своих архивах и спешу с вами поделиться. Пусть вас не смущает что не ко всем схемам есть фото собранных устройств, что на фото будут и не полностью собранные блоки питания, но это все что мне удалось найти в своих архивах.

Итак первый блок питания, условно назовем его «высоковольтным»:

Схема классическая для моих импульсных блоков питания. Драйвер запитывается непосредственно от сети через резистор, что позволяет снизить рассеиваемую на этом резисторе мощность, по сравнению с запиткой от шины +310В. Этот блок питания имеет схему мягкого старта (ограничения пускового тока) на реле. Софт-старт питается через гасящий конденсатор С2 от сети 230В. Этот блок питания оснащен защитой от короткого замыкания и перегрузки во вторичных цепях. Датчиком тока в ней служит резистор R11, а ток при котором срабатывает защита регулируется подстроечным резистором R10. При срабатывании защиты загорается светодиод HL1. Этот блок питания может обеспечить выходное двухполярное напряжение до +/-70В (с данными диодами во вторичной цепи блока питания). Импульсный трансформатор блока питания имеет одну первичную обмотку из 50 витков и четыре одинаковые вторичные обмотки по 23 витка. Сечение провода и сердечник трансформатора выбираются исходя из требуемой мощности, которую необходимо получить от конкретного блока питания.

Второй блок питания, условно его будем называть «ИБП с самопитанием»:

Этот блок имеет похожую с предыдущим блоком питания схему, но принципиальное отличие от предыдущего блока питания заключается в том, что в этой схеме, драйвер запитывает сам себя от отдельной обмотки трансформатора через гасящий резистор. Остальные узлы схемы идентичны предыдущей представленной схеме. Выходная мощность и выходное напряжение данного блока ограничено не только параметрами трансформатора, и возможностями драйвера IR2153, но и возможностями диодов примененных во вторичной цепи блока питания. В моем случае — это КД213А. С данными диодами, выходное напряжение не может быть более 90В, а выходной ток не более 2-3А. Выходной ток может быть больше только в случае применении радиаторов для охлаждения диодов КД213А. Стоит дополнительно остановиться на дросселе Т2. Этот дроссель мотается на общем кольцевом сердечнике (допускается использовать и другие типы сердечников), проводом соответствующего выходному току сечения. Трансформатор, как и в предыдущем случае, рассчитывается на соответствующую мощность с помощью специализированных компьютерных программ.

Блок питания номер три, условно назовем «мощный на 460х транзисторах» или просто «мощный 460»:

Эта схема уже более значительно отличается от предыдущих схем представленных выше. Основных больших отличий два: защита от короткого замыкания и перегрузки здесь выполнена на токовом трансформаторе, второе отличие заключается в наличии дополнительных двух транзисторов перед ключами, которые позволяют изолировать высокую входную емкость мощных ключей (IRFP460), от выхода драйвера. Еще одно небольшое и не существенное отличие заключается в том, что ограничительный резистор схемы мягкого старта, расположен не в шине +310В, как это было в предыдущих схемах, а в первичной цепи 230В. В схеме так же присутствует снаббер, включенный параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора для улучшения качества работы блока питания. Как и в предыдущих схемах чувствительность защиты регулируется подстроечным резистором (в данном случае R12), а о срабатывание защиты сигнализирует светодиод HL1. Токовые трансформатор мотается на любом небольшом сердечнике который у вас окажется под рукой, вторичные обмотки мотаются проводом небольшого диаметра 0,2-0,3 мм, две обмотки по 50 витков, а первична обмотка представляет собой один виток провода достаточного для вашей выходной мощности сечения.

И последний на сегодня импульсник — это «импульсный блок питания для лампочек», будем его условно так называть.

Да да, не удивляйтесь. Однажды появилась необходимость собрать гитарный предусилитель, но под рукой не оказалось необходимого трансформатора и тогда меня очень выручил данный импульсник, который был построен именно по тому случаю. Схема отличается от трех предыдущих своей максимальной простотой. Схема не имеет как таковой защиты от короткого замыкания в нагрузке, но необходимости в такой защите в данном случае нет, так как выходной ток по вторичной шине +260В ограничен резистором R6, а выходной ток по вторичной шине +5В — внутренней схемой защиты от перегрузки стабилизатора 7805. R1 ограничивает максимальный пусковой ток и помогает отсекать сетевые помехи.

Общие рекомендации:

  • Импульсный трансформатор для каждой из схем необходимо рассчитывать в соответствии с вашими личными требованиями к блоку питания и вашими возможностями, поэтому конкретные намоточные данные я не привожу.
  • Для расчета импульсного трансформатора очень удобно пользоваться программами «Старичка» — Lite-CalcIT и RingFerriteExtraSoft.
  • Перед включением в сеть импульсного блока питания необходимо тщательно проверить монтаж на отсутствие ошибок, «соплей» на плате и так далее
  • Обязательно необходимо промывать плату со стороны монтажа бензином, ацетоном, керосином, любым растворителем или спиртом для полного удаления остатков флюса. Импульсный блок питания работает на высокой частоте и даже незначительная паразитная проводимость или емкость может привести к тому, что собранный из исправных деталей блок питания не заработает или взорвется при первом же включении.
  • Первое включение необходимо производить только с ограничением тока, его можно ограничить либо мощным резистором, либо мощной лампой накаливания, могут быть и другие варианты.
  • Необходимо помнить и никогда не забывать о правилах электробезопасности. В каждой из схем блока питания присутствует опасное для жизни напряжение.

Источник

Ремонт импульсного блока питания своими руками

Ремонт импульсного блока питания своими руками

Сегодня встретить импульсные блоки питания можно практически в любой технике. Это современные преобразующие напряжения устройства, которые пришли на замену трансформаторным блокам питания.

Состоит импульсных блок питания из конденсаторов и микросхем, сетевого выпрямителя и задающего генератора. Преимущества таких блоков питания в их надежности исполнения, небольших габаритах и очень распространённой элементной базе.

Однако ничего не вечно, и со временем даже современный импульсный блок питания может выйти из строя. В статье elektriksam.ru приведены основные виды поломок импульсных блоков и возможность их ремонта своими руками.

Основные поломки импульсных блоков питания

Чтобы устранить любую неисправность, нужно добраться до платы импульсного блока. Также после разборки корпуса необходимо будет очистить всю пыль и загрязнения пылесосом, чтобы лучше видеть элементы устройства. В первую очередь импульсный блок питания нужно подвергнуть визуальному исследованию.

Здесь важно обратить внимание, нет ли вздутых конденсаторов на плате и подгоревших резисторов. Анализу на исправность подвергается в первую очередь и предохранитель импульсного блока питания. Если визуально его целостность проверить не удалось, то следует использовать мультиметр в режиме прозвонки.

Вздутые конденсаторы в блоке питания, а также пробитые диоды необходимо заменить на аналогичные, путём выпаивания. А вот дроссель, который часто выходит из строя, можно починить и своими руками.

Для этого нужно выпаять дроссель с платы импульсного блока питания, после чего заменить сгоревшую проводку на нем, предварительно подсчитав количество витков и их положение. Не подлежат ремонту в импульсном блоке питания термисторы. Их нужно просто заменить на подходящие.

Даже малейший ремонт импульсного блока питания сопровождается чисткой платы и визуальным осмотром. При выявлении мест с нарушенными контактами, в ход идёт паяльник. Контакты заново пропаиваются оловянным припоем с лужением. Отдельного внимания заслуживает обслуживание вентилятора, если он установлен в корпус импульсного блока питания.

Особенности ремонта блоков питания

Не стоит браться за ремонт импульсного блока питания, если нет минимальных навыков и знаний в этом. Гораздо проще будет обратиться за помощью к профессионалам, чем полностью спалить весь блок.

Никогда не следует пренебрегать собственной безопасностью. Прежде чем ремонтировать блок питания, обязательно отключите сетевой шнур из розетки.

Помните, что в конденсаторах все еще остаётся некоторое количество заряда. Для полной разрядки конденсатора следует выждать не менее 20 минут.

Для пайки элементов питания блока используйте только подходящий паяльник. Его мощность должна быть около 40 Вт, так как в противном случае, более мощное паяльное оборудование, способно привести к перегреву деталей и отслоения дорожек платы без возможности дальнейшего восстановления.

Отремонтированный блок питания собирается только после того, как тщательным образом будет исследована зона пайки на предмет замыкания контактов и дорожек. При выявлении таких случаев используйте флюс и паяльник, чтобы собрать и удалить весь лишний припой с платы.

Импульсный блок питания своими руками видео

Всем привет! После сборки усилителя на ТДА7294, сделал еще и инвертор, чтобы можно было питать от 12 В, то есть автомобильный вариант. После того как все сделал в плане УНЧ, был поставлен вопрос: чем теперь его питать? Даже для тех же тестов, или чтобы просто послушать? Думал обойдется все АТХ БП, но при попытке «навалить», БП надежно уходит в защиту, а переделывать как-то не очень хочется. И тут осенила мысль сделать свой, без всяких «прибамбасов» БП (кроме защиты разумеется). Начал с поиска схем, присматривался к относительно не сложным для меня схем. В итоге остановился на этой:

Схема ИБП для УМЗЧ

Нагрузку держит отлично, но замена некоторых деталей на более мощные позволит выжать из неё 400 Вт и более. Микросхема IR2153 — самотактируемый драйвер, который разрабатывался специально для работы в балластах энергосберегающих ламп. Она имеет очень малое потребление тока и может питаться через ограничительный резистор.

Сборка устройства

Начнем с травления платы (травление, зачистка, сверление). Архив с ПП скачайте тут.

Сначала прикупил некоторые отсутствующие детали (транзисторы, ирка, и мощные резисторы).

Кстати, сетевой фильтр полностью снял с БП от проигрывателя дисков:

Далее внимательно распаиваем детали на плате согласно схеме и ПП.

Теперь самое интересное в ИИП — трансформатор, хотя ничего сложного тут нету, просто надо понять, как его правильно мотать, и всего то. Для начала нужно знать, чего и сколько наматывать, для этого есть множество программ, однако самая распространённая и пользующаяся популярностью у радиолюбителей это – ExcellentIT. В ней мы и будем рассчитывать наш трансформатор.

Как видим, получилось у нас 49 витков первичная обмотка, и две обмотки по 6 витков (вторичная). Будем мотать!

Изготовление трансформатора

Так как у нас кольцо, скорее всего грани его будут под углом 90 градусов, и если провод мотать прямо на кольцо, возможно повреждение лаковой изоляции, и как следствие межвитковое КЗ и тому подобное. Дабы исключить этот момент, грани можно аккуратно спилить напильником, или же обмотать Х/Б изолентой. После этого можно мотать первичку.

После того как намотали, еще раз заматываем изолентой кольцо с первичной обмоткой.

Затем сверху мотаем вторичную обмотку, правда тут чуть сложней.

Как видно в программе, вторичная обмотка имеет 6+6 витков, и 6 жил. То есть, нам нужно намотать две обмотки по 6 витков 6 жилами провода 0,63 (можно выбрать, предварительно написав в поле с желаемым диаметром провода). Или еще проще, нужно намотать 1 обмотку, 6 витков 6 жилами, а потом еще раз такую же. Что бы сделать этот процесс проще, можно, и даже нужно мотать в две шины (шина-6 жил одной обмотки), так мы избегаем перекоса по напряжению (хотя он может быть, но маленький, и часто не критичный).

По желанию, вторичную обмотку можно изолировать, но не обязательно. Теперь после этого припаиваем трансформатор первичной обмоткой к плате, вторичную к выпрямителю, а выпрямитель у меня использован однополярный со средней точкой.

Расход меди конечно больше, но меньше потерей (соответственно меньше нагрева), и можно использовать всего одну диодную сборку с БП АТХ отслуживший свой срок, или просто нерабочий. Первое включение обязательно проводим с включённой в разрыв питания от сети лампочкой, в моем случае просто вытащил предохранитель, и в его гнездо отлично вставляется вилка от лампы.

Если лампа вспыхнула и погасла, это нормально, так как зарядился сетевой конденсатор, но у меня данного явления не было, либо из-за термистора, или из-за того, что я временно поставил конденсатор всего на 82 мкФ, а может все месте обеспечивает плавный пуск. В итоге если никаких неполадок нету, можно включать в сеть ИИП. У меня при нагрузке 5-10 А, ниже 12 В не просаживалось, то что нужно для питания авто усилителей!

Примечания и советы

  1. Если мощность всего около 200 Вт, то резистор, задающий порог защиты R10, должен быть 0,33 Ом 5 Вт. Если он будет в обрыве, или сгорит, сгорят все транзисторы, а также микросхема.
  2. Сетевой конденсатор выбирается из расчета: 1-1,5 мкФ на 1 Вт мощности блока.
  3. В данной схеме частота преобразования примерно 63 кГц, и в ходе эксплуатации, наверное, лучше для кольца марки 2000НМ, частоту уменьшить до 40-50 кГц, так как предельная частота, на которой кольцо работает без нагрева – 70-75 кГц. Не стоит гнаться за большой частотой, для данной схемы, и кольца марки 2000НМ, будет оптимально 40-50 кГц. Слишком большая частота приведет к коммутационным потерям на транзисторах и значительных потерях на трансформаторе, что вызовет его значительный нагрев.
  4. Если у вас на холостом ходу при правильной сборке греется трансформатор и ключи, попробуйте снизить емкость конденсатора снаббера С10 с 1 нФ до 100-220 пкФ. Ключи нужно изолировать от радиатора. Вместо R1 можно использовать термистор с БП АТХ.

Вот конечные фото проекта блока питания:

Всем удачи! Специально для Радиосхем — с вами был Alex Sky.

Обсудить статью МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Импульсные блоки питания

Полный обучающий курс по ремонту и диагностике современных источников питания, который научит вас отыскивать и исправлять любые неисправности импульсников безо всяких принципиальных схем. Пошаговая теория и большое количество примеров ремонта сделают из вас специалиста в данной области и не только…

Большинство современной бытовой электронной аппаратуры имеют специальные приспособления, именуемые импульсными блоками питания. Они могут иметь вид как отдельного модуля, так и платы, размещенной в конструкции прибора. Несмотря на их высокую схемотехническую надежность они достаточно часто выходят из строя. Конечно бывает очень обидно, когда необходимо выполнить срочную работу, а модуль питания у компьютера неисправен или во время просмотра любимой телепередачи это устройство выходит из строя. Не стоит сразу впадать в панику и обращаться в ремонтную мастерскую или спешить в супермаркет электроники за приобретением нового блока. Если вы имеете желание, умеете обращаться с тестером и держать в руках паяльник, то можно попробовать отремонтировать устройство и самостоятельно.

Благодаря видеокурсу Вы:

  • Узнаете как устроен импульсный блок питания.
  • Узнаете принцип работы отдельных узлов БП.
  • Научитесь быстро диагностировать блоки питания.
  • Узнаете на что необходимо обращать внимание в первую очередь.
  • Научитесь искать неисправности без принципиальных схем.
  • Узнаете как опознавать лопнувшую микросхему ШИМ.
  • У Вас будет полное понимание того как работает ШИМ.
  • Будете знать как подбирать аналоги микросхем ШИМ.
  • Узнаете чем отличается БП телевизора и компьютера от маломощных БП.
  • Научитесь ремонтировать блоки питания DVD, ресиверов, игровых приставок.
  • Научитесь ремонтировать блоки питания телевизоров, компьютеров.
  • Научитесь ремонтировать блоки питания мониторов, музыкальных центров и прочего.
  • Получите массу полезных советов по ремонту от автора курса.

Содержание

Видео: AVC/h364, 1280×720, 30fps, 2329kbps
Аудио: AAC, 44100Hz, stereo, 125kbps

Страна: Россия
Жанр: обучающее видео
Продолжительность: 07:00:53
Год: 2017
Язык: русский
Размер: 7,53 Gb

Скачать : Импульсные блоки питания. Видеокурс (2017)
В случае обнаружения «битых» ссылок — Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.

Сохрани статью на своей странице и поделись с друзьями:

Представляю самый простой миниатюрный импульсный блок питания, который может быть успешно повторён начинающим радиолюбителем. Он отличается надежностью, работает в широком диапазоне питающих напряжений, имеет компактные размеры.

Блок питания обладает относительно небольшой мощностью, в пределах 2-х ватт, зато он буквально неубиваемый, не боится даже долговремнных коротких замыканий.

Схема проще даже самых простых импульсных источников питания, к которым относятся зарядные устройства для мобильных телефонов.

Блок питания представляет собой маломощный импульсный источник питания автогенераторного типа, собранный всего на одном транзисторе. Автогенератор запитывается от сети через токоограничительный резистор R1 и однополупериодный выпрямитель в виде диода VD1.

Импульсный трансформатор имеет три обмотки , коллекторная или первичная , базовая обмотка и вторичная.

Важным моментом является намотка трансформатора, и на печатной плате и на схеме указаны начала обмоток, так , что проблем возникнуть не должно. Расчетов не делал, а количество витков обмоток позаимствованы от трансформатора для зарядки сотовых телефонов, так как схематика почти та же, количество обмоток тоже. Первой мотается первичная обмотка, которая состоит из 200 витков, диаметр провода от 0,08 до 0,1 мм, затем ставиться изоляция и таким же проводом мотается базовая обмотка, которая содержит от 5 до 10 витков. Поверх мотаем выходную обмотку, количество ее витков зависит от того, какое напряжение вам нужно, по моим скромным подсчетам получается около 1 вольта на один виток.

Сердечник для трансформатора можно найти в нерабочих блоках питания от мобильных телефонов, светодиодных драйверов и прочих маломощных источников питания, которые как правило построены именно на базе однотактных схем, в состав которых входит нужный трансформатор.

Один момент — блок однотактный и между половинками сердечника должен быть немагнитный зазор, такой зазор имеется у сердечников с зарядных устройств сотовых телефонов. Зазор относительно небольшой (пол миллиметра хватит сполна), Если не находите трансформаторов с зазором, его можно сделать искусственным образом, подложив между половинками сердечника один слой офисной бумаги.

Готовый трансформатор собирают обратно, половинки сердечника стягиваются скажем скотчем либо намертво склеиваются суперклеем.

Схема не имеет стабилизации выходного напряжения и узлов защиты от коротких замыканий, но как не странно ей не страшны никакие короткие замыкания. При коротких замыканиях естественно повышается ток в первичной цепи, но он ограничивается ранее упомянутым резистором, и все лишнее рассеивается на резисторе в виде тепла, так что блок можно смело замыкать, даже долговременно. Такое решение снижает КПД источника питания в целом, но зато делает его буквально неубиваемым, в отличии от тех же самых зарядок для мобильных телефонов.

Резистор указанного номинала ограничивает входной ток на уровне 14, 5 мА, по закону ома, зная напряжение в сети легко можно рассчитать мощность, которая составляет в районе 3,3 ватт, это мощность на входе, с учетом кпд преобразователя выходная мощность будет процентов на 20-30 меньше этого. Увеличить мощность можно, для этого достаточно снизить сопротивление указанного резистора.

Силовой транзистор — это маломощный высоковольтный биполярный транзистор обратной проводимости, подойдут ключи типа MJE13001, 13003, 13005, более мощные ставить нет смысла, первого варианта вполне хватает.

На выходе схемы установлен выпрямитель на базе импульсного диода, для снижения потерь советую использовать диод шоттки, рассчитанный на ток 1А. Далее фильтрующий конденсатор, светодиодный индикатор включения и пара резисторов.

О недостатках схемы:

  • Ограничительный резистор на входе снижает кпд, не на много, но снижает , взамен он гарантирует безопасную работу блока;
  • Ограниченная выходная мощности — для того, чтобы на этой основе построить блок питания скажем ватт на 10-20, нужно снизит его сопротивление и увеличит мощност, чтобы нагрев не выходил за рамки, а это неудобно и увеличивает размеры блока питания в целом.

Но с другой стороны, схожие схемы применяются там, где нужна мощность в пределах 3-5 ватт, например в моем случае блок предназначен для питания небольшого кулера, поэтому мощность ограничена в пределах 2-х ватт.

Области применения — их очень много, так, как блок имеет гальваническую развязку от сети, следовательно, он безопасен и его выходное напряжение никак не связано с сетью. Отличный вариант для запитки светодиодов, вентиляторов охлаждения, питания каких-то маломощных схем и многое другое.

Блок питания своими руками – обратноход на 12В


Обратноходовые блоки питания из-за своей конструкции имеют небольшую мощность, но при этом обладают рядом преимуществ перед другими импульсными источниками питания. Здесь мы будем собирать такой блок питания на 12В.

Сейчас практически все блоки питания для различных устройств представляют собой импульсные преобразователи, среди которых иногда встречаются обратноходовые блоки питания. Такие блоки питания имеют ограничения по мощности из-за своей конструкции, и применяются радиолюбителями для маломощных разработок. Главным их достоинством является полное безразличие к короткому замыканию на нагрузке, и широкий диапазон регулирования выходного напряжения.

Среди всех доступных в сети схем обратноходовых блоков питания я воспользуюсь разработкой автора канала ютуб-канала RED Shade. Он всегда дает разъяснения по своим схемам и предлагает для скачивания все необходимые материалы. Вот ссылка на его видео https://www.youtube.com/watch?v=ed_uCTExKEM.

Под видео автора можно скачать не только схему электрическую принципиальную, но и разработанную печатную плату в программе SprintLayout, что сильно облегчает дальнейшую работу с блоком питания.


Из готовой печатной платы в программе SprintLayout за несколько кликов можно подготовить все необходимые файлы для изготовления платы. Файлы эти нужны для заказа изготовления платы на производстве в Китае, благо сервисов таких хватает.

Я буду делать заказ на сайте jlcpcb.com ($2 for 1-4 Layer PCBs, Get SMT Coupons: https://jlcpcb.com/DYE). Для оформления заказа подготовленные гербер файлы собираются в один архив и загружаются на сайт. На сайте они автоматически проверяются на правильность, и в случае успеха на странице отображается плата, как она будет выглядеть после изготовления. Под этим изображением появятся дополнительные настройки заказа, которые можно поменять.


Оформление заказа проходит за несколько шагов и занимает всего пару минут. При этом нужно будет указать адрес доставки, способ доставки и все оплатить. Заказ выполняется очень быстро и сразу отдается перевозчику для доставки.

Посылка приходит в виде синей коробки, в которой находятся печатные платы, запаянные в плотный пакет. По умолчанию изготавливается пять одинаковых плат великолепного качества. Остается только все это спаять.



К сожалению, не всегда удается найти нужные радиодетали. Сейчас такой проблемой стал дроссель, нужного размера просто не нашлось. Пришлось припаивать его проводами к плате, потому что он просто на ней не помещается. Главное, не забывать про предохранитель, ведь блок питания нужно будет подключать к сети 220В.

Из-за не совсем подходящего дросселя бок питания не смог работать так, как было задумано, но все же запустился. Как все это происходило можно посмотреть в видео ниже.

что это такое, принцип работы, схема, назначение

Импульсный блок питания служит для преобразования входного напряжения до величины, необходимой внутренним элементам устройства. Иное название импульсных источников, получившее широкое распространение, — инверторы.

Что это такое?

Инвертор — это вторичный источник питания, который использует двойное преобразование входного переменного напряжения. Величина выходных параметров регулируется путем изменения длительности (ширины) импульсов и, в некоторых случаях, частоты их следования. Такой вид модуляции называется широтно-импульсным.

Принцип работы импульсного блока питания

В основе работы инвертора лежит выпрямление первичного напряжения и дальнейшее его преобразование в последовательность импульсов высокой частоты. Этим он отличается от обычного трансформатора. Выходное напряжение блока служит для формирования сигнала отрицательной обратной связи, что позволяет регулировать параметры импульсов. Управляя шириной импульсов, легко организовать стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока. То есть это может быть как стабилизатор напряжения, так и стабилизатор тока.

Количество и полярность выходных значений может быть самым различным в зависимости от того, как работает импульсный блок питания.

Разновидности блоков питания

Применение нашли несколько типов инверторов, которые отличаются схемой построения:

  • бестрансформаторные;
  • трансформаторные.

Первые отличаются тем, что импульсная последовательность поступает непосредственно на выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр устройства. Такая схема имеет минимум комплектующих. Простой инвертор включает в себя специализированную интегральную микросхему — широтно-импульсный генератор.

Из недостатков бестрансформаторных устройств главным является то, что они не имеют гальванической развязки с питающей сетью и могут представлять опасность удара электрическим током. Также они обычно имеют небольшую мощность и выдают только 1 значение выходного напряжения.

Более распространены трансформаторные устройства, в которых высокочастотная последовательность импульсов поступает на первичную обмотку трансформатора. Вторичных обмоток может быть сколько угодно много, что позволяет формировать несколько выходных напряжений. Каждая вторичная обмотка нагружена на собственный выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Мощный импульсный блок питания любого компьютера построен по такой схеме, которая имеет высокую надежность и безопасность. Для сигнала обратной связи здесь используется напряжение 5 или 12 Вольт, поскольку эти значения требуют максимально точной стабилизации.

Использование трансформаторов для преобразования напряжения высокой частоты (десятки килогерц вместо 50 Гц) позволило многократно снизить их габариты и массу и использовать в качестве материала сердечника (магнитопровода) не электротехническое железо, а ферромагнитные материалы с высокой коэрцитивной силой.

На основе широтно-импульсной модуляции построены также преобразователи постоянного тока. Без использования инверторных схем преобразование было связано с большими трудностями.

Схема БП

В схему самой распространенной конфигурации импульсного преобразователя входят:

  • сетевой помехоподавляющий фильтр;
  • выпрямитель;
  • сглаживающий фильтр;
  • широтно-импульсный преобразователь;
  • ключевые транзисторы;
  • выходной высокочастотный трансформатор;
  • выходные выпрямители;
  • выходные индивидуальные и групповые фильтры.

Назначение помехоподавляющего фильтра состоит в задерживании помех от работы устройства в питающую сеть. Коммутация мощных полупроводниковых элементов может сопровождаться созданием кратковременных импульсов в широком спектре частот. Поэтому здесь необходимо в качестве проходных конденсаторов фильтрующих звеньев использовать разработанные специально для этой цели элементы.

Выпрямитель служит для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, а установленный следом сглаживающий фильтр устраняет пульсации выпрямленного напряжения.

В том случае когда используется преобразователь постоянного напряжения, выпрямитель и фильтр становятся ненужными, и входной сигнал, пройдя цепи помехоподавляющего фильтра, подается непосредственно на широтно-импульсный преобразователь (модулятор), сокращенно ШИМ.

ШИМ является самой сложной частью схемы импульсного источника питания. В его задачу входят:

  • генерация высокочастотных импульсов;
  • контроль выходных параметров блока и коррекция импульсной последовательности в соответствии с сигналом обратной связи;
  • контроль и защита от перегрузок.

Сигнал с ШИМ подается на управляющие выводы мощных ключевых транзисторов, включенных по мостовой или полумостовой схеме. Силовые выводы транзисторов нагружены на первичную обмотку выходного трансформатора высокой частоты. Вместо традиционных биполярных транзисторов используются IGBT- или MOSFET-транзисторы, которые отличаются малым падением напряжения на переходах и высоким быстродействием. Улучшенные параметры транзисторов способствуют уменьшению рассеиваемой мощности при одинаковых габаритах и технических параметрах конструкции.

Выходной импульсный трансформатор использует одинаковый с классическим принцип преобразования. Исключением является работа на повышенной частоте. Как следствие, высокочастотные трансформаторы при одинаковых передаваемых мощностях имеют меньшие габариты.

Напряжение со вторичной обмотки силового трансформатора (их может быть несколько) поступает на выходные выпрямители. В отличие от входного выпрямителя, диоды выпрямителя вторичной цепи должны иметь повышенную рабочую частоту. Наилучшим образом на данном участке схемы работают диоды Шоттки. Их преимущества перед обычными:

  • высокая рабочая частота;
  • сниженная емкость p-n перехода;
  • малое падение напряжения.

Назначение выходного фильтра импульсного блока питания — снижение до необходимого минимума пульсаций выпрямленного выходного напряжения. Поскольку частота пульсаций намного выше, чем у сетевого напряжения, то нет необходимости в больших значениях емкости конденсаторов и индуктивности у катушек.

Сфера применения импульсного блока питания

Импульсные преобразователи напряжения применяются в большинстве случаев вместо традиционных трансформаторных с полупроводниковыми стабилизаторами. При одинаковой мощности инверторы отличаются меньшими габаритными размерами и массой, высокой надежностью, а главное — более высоким КПД и возможностью работать в широком диапазоне входного напряжения. А при сравнимых габаритах максимальная мощность инвертора в несколько раз выше.

В такой области, как преобразование постоянного напряжения, импульсные источники практически не имеют альтернативной замены и способны работать не только по понижению напряжения, но и вырабатывать повышенное, организовывать смену полярности. Высокая частота преобразования существенно облегчает фильтрацию и стабилизацию выходных параметров.

Малогабаритные инверторы на специализированных интегральных микросхемах используются в качестве зарядных устройств всевозможных гаджетов, а их надежность такова, что срок службы зарядного блока может превосходить время работоспособности мобильного устройства в несколько раз.

Драйверы питания на 12 Вольт для включения светодиодных источников освещения также построены по импульсной схеме.

Как сделать импульсный блок питания своими руками

Инверторы, особенно мощные, имеют сложную схемотехнику и доступны для повторения только опытным радиолюбителям. Для самостоятельной сборки сетевых источников питания можно рекомендовать несложные маломощные схемы с использованием специализированных микросхем ШИМ-контроллеров. Такие ИМС имеют малое количество элементов обвязки и имеют отработанные типовые схемы включения, которые практически не требуют регулировки и настройки.

При работе с самодельными конструкциями или ремонте промышленных устройств необходимо помнить, что часть схемы всегда будет находиться под потенциалом сети, поэтому требуется соблюдать меры безопасности.

Импульсные блоки питания своими руками: особенности сборки и наладки||year|IMAGESNAMESimpulsnie-bloki-pitaniya-svoimi-rukami-osobennosti-sborki-i-naladki/IMAGESNAMES

Основная масса электронных приборов нуждается в электроснабжении постоянным током с напряжением в 12 вольт. Импульсные блоки питания своими руками собираются на основе микросхемы с необходимыми параметрами. Подбор ее осуществляется по радиотехническим таблицам. Намотка понижающего трансформатора производится на ферритовом кольце, марка материала – М200МН.

Изготовление трансформатора

Первичная обмотка состоит из изолированного провода МГТФ 0,7, вторичная из провода ПЭВ-1, сложенного вдвое. Между ними должна находиться изолирующая прослойка, которая выполняется из фторопластовой ленты. Вторичная обмотка в средней части имеет дополнительное ответвление для питания управляющей микросхемы. Снаружи провода закрываются двойным слоем ленты из фторопласта.

Импульсные блоки питания своими руками монтируются на печатной плате, изготовленной из стеклотекстолита одностороннего. Технология производства таких изделий подробно описана в соответствующей литературе и выходит за рамки статьи. Рисунок токоведущих дорожек для печатной платы разрабатывался на основе принципиальной схемы устройства. Для транзисторов необходимы радиаторы, которые делаются из алюминиевой пластины.

Необходимые радиодетали

В качестве входного дросселя рационально использовать готовые дроссели, такие ставятся обычно в блоках питания дисплеев или персональных компьютеров. Конденсатор рассчитывается, исходя из соотношения емкости и мощности один к одному. Выпрямитель делается на основе диодного моста с низкой рабочей частотой. Такое устройство способно обеспечить силу тока до 3 ампер на выходе.

Применяемые в радиоэлектронике импульсные блоки питания, схема которых давно отработана и проверена, имеют транзисторные ключи. Подбор триодов осуществляется по заданным параметрам, хорошо себя зарекомендовали серии IRF 840 или VT 1 и VT3. Транзисторы для обеспечения необходимого температурного режима должны иметь радиаторы охлаждения для отвода излишков тепла.

Импульсные блоки питания своими руками собираются с выходной частью схемы, представленной дросселями на основе ферритовых цилиндров длиной около 40 мм при диаметре в 3 мм. Плотная намотка выполняется из такого же провода, что и вторичная обмотка трансформатора. Возможно использование и других способов стабилизации выходной группы, но проверенные схемы надежны. Поиск других решений в таком случае будет пустой потерей времени.

Сборка и настройка

Качественный блок питания своими руками паяется на подготовленной плате. При выполнении монтажа необходимо обеспечить нормальное освещение рабочего места и вентиляцию. После проведения пайки рекомендуется проверить надежность установки радиодеталей и контакта между ними и токоведущими дорожками. С внутренней поверхности убираются остатки припоя, которые могут привести к замыканию.

Импульсные блоки питания, своими руками собранные и подготовленные к запуску, рекомендуется при испытаниях нагружать резистором токоограничивающим. В этом качестве может быть использована лампа накаливания мощностью в 60 Вт, ее кратковременное включение буде служить индикатором правильности сборки.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit

16 способов разработки режима электроснабжения коммутатора

Эта статья является частью Techxchange : Power Supp LY Design

Загрузить эту статью в формате PDF.

Проще говоря, разработка блока питания — это серьезная задача. Приняв решение о сборке или покупке, вы столкнетесь с множеством вариантов схем — больше, чем вы, вероятно, думаете. Создание источника питания раньше было относительно простым, но с преобладанием в наши дни методов импульсного режима это стало сложной специализацией.Если вы не являетесь экспертом по источникам питания и/или это один из ваших первых проектов, вам могут понадобиться некоторые рекомендации. Информация, представленная здесь, должна помочь вам определить ваши варианты и остановиться на одном из них.

Шаг 1: Хорошая спецификация

Все начинается с хорошей спецификации. Крайне важно уделить время изучению ваших потребностей и написанию подробной спецификации. В качестве отправной точки перечислите следующие основные функции:

  • Диапазон входного напряжения (переменного или постоянного тока)
  • Выходные напряжения (постоянного или переменного тока) и допуски
  • Требования к выходному току
  • Максимальная пульсация
  • Расчетная общая требуемая мощность
  • Требования к эффективности, если таковые имеются
  • Вопросы электромагнитных помех (ЭМП), если таковые имеются

Шаг 2: первое решение

С этими характеристиками вы сможете сделать свой первый важный выбор: линейный или линейный.конструкция с переключением режимов. Да, линейные источники питания по-прежнему доступны даже в нынешней среде, где преобладает импульсный режим. Если ваша конструкция допускает более низкий КПД линейного источника питания, вы можете оценить его преимущества. Основными преимуществами линейного источника питания являются простота конструкции, более низкая стоимость, обилие соответствующих компонентов, проверенные технологии и низкий уровень электромагнитных помех.

С другой стороны, импульсные конструкции по своей природе шумны, и цепи, которые вы питаете, могут быть восприимчивы к этому шуму.Например, для генератора, тактового генератора, синтезатора или другой критической схемы может потребоваться низкий фазовый шум или джиттер. Линейный источник питания с регулятором с малым падением напряжения (LDO) обеспечит чистый постоянный ток для удовлетворения этой потребности. По крайней мере, имейте в виду линейный вариант, так как он все еще может быть вашим лучшим выбором в некоторых проектах.

Большинство новых конструкций имеют переключаемый режим. Преимущества импульсного источника питания (SMPS) слишком велики, чтобы их игнорировать. Эффективность является основным преимуществом, с эффективностью более 90% для многих конструкций.Небольшой размер и разумная стоимость являются другими преимуществами. Недостатком является сложный и хитрый дизайн с множеством альтернативных подходов. Однако вы можете сделать более осознанный выбор дизайна, если расширите список спецификаций.

Шаг 3: Расширенные технические характеристики

В дополнение к базовым спецификациям, составленным ранее, они также должны быть определены для вашего проекта:

  • Требование к электрической изоляции между входом и выходом
  • Диапазон рабочих температур
  • Ожидаемый пусковой ток
  • Пиковый и средний выходной ток
  • Кратковременное воздействие и необходимость реагирования
  • Требования к нагрузке и регулированию сети
  • Частота переключения
  • В дополнение к требованиям EMI, включите необходимость коррекции коэффициента мощности (PFC), Underwriters Laboratories (UL) или другие сертификаты

Шаг 4. Выберите топологию

Наиболее популярными топологиями SMPS постоянного тока являются buck (a), boost (b), инвертирующий buck-boost (c), SEPIC (d) и Zeta (e).МОП-транзистор выполняет переключение, катушки индуктивности и конденсаторы накапливают энергию, а диод управляет направлением тока.

Возможно, вы уже знаете, что доступно несколько различных конструкций импульсных схем. Но знаете ли вы, что на самом деле существует 16 топологий, о которых вам следует знать? Один из них обязательно подойдет вам:

  • Бак
  • Синхронный бак
  • Повышение
  • Инвертирующий повышающе-понижающий
  • СЕПИК
  • Кук
  • Зета
  • Летучая мышь
  • Обратный ход
  • Обратный ход с двумя переключателями
  • Активный зажим вперед
  • Одинарный переключатель вперед
  • Два переключателя вперед
  • Полумост
  • Полный мост
  • Полный мост с фазовым сдвигом

Недостаток места здесь не позволяет обеспечить полное покрытие.Тем не менее, есть два отличных источника, которые вы можете изучить, чтобы оценить свой выбор топологии:

  • Краткое справочное руководство по топологиям электропитания. На этих девяти страницах содержится краткий обзор наиболее распространенных топологий импульсных источников питания. Он заполнен соответствующими волновыми формами и уравнениями.
  • Дополнительные сведения см. в 200-страничном Руководстве по топологиям электропитания. Объяснения схемы и рекомендации по проектированию основаны на требованиях.

Шаг 5. Начните свой дизайн

Типичный подход заключается в том, чтобы сузить выбор топологии до принятия окончательного решения.Наиболее популярными топологиями являются buck, boost, buck-boost (и инвертирующая версия), SEPIC и Zeta. На рис. 1 показаны упрощенные схемы для каждого из них. Понижающий формат понижает входное напряжение, а повышающий повышает. Остальные три тоже могут. Топология Кука хороша, если вам нужно изменить полярность выхода.

Если вам нужна изоляция, можно использовать трансформаторы. Топологии, которые будут включать их в конструкцию, включают обратноходовую, прямоходовую, двухтактную, полумостовую или полномостовую.

Что касается частоты коммутации, она обычно сводится к наилучшей оценке, основанной на вашем приложении. Сегодня типичные частоты переключения находятся в диапазоне примерно от 100 кГц до нескольких мегагерц. Низкие частоты, как правило, лучше подходят для приложений с более высокой мощностью, требующих максимальной эффективности. Более высокие частоты упрощают фильтрацию с меньшими конденсаторами и катушками индуктивности и могут привести к уменьшению размеров и стоимости.

Также обязательно учитывайте влияние основной гармоники и гармоник на другое оборудование поблизости.Одним из возможных решений для ограничения электромагнитных помех при переключении является дизеринг. Это включает в себя случайное изменение частоты переключения для уменьшения любых электромагнитных помех за счет расширения спектра в более широком диапазоне.

Разработка импульсного блока питания может оказаться загадочным предприятием, если вы не знаете, как и с чего начать. Ознакомьтесь с рекомендуемым блогом, чтобы лучше понять, как выбрать наиболее подходящую топологию источника питания для вашего приложения.

Шаг 6. Другие ресурсы

Диоды и интегральные схемы лежат в основе вашей конструкции.Имейте в виду, что у большинства полупроводниковых компаний есть продукты или услуги поддержки, такие как программное обеспечение для онлайн-дизайна, такое как WEBENCH от Texas Instruments. Не забывайте о возможности использования эталонных проектов и оценочных комплектов для дальнейшего ускорения и упрощения проектирования.

Подробнее Статьи в TechXChange : Power Supp LY Design

PowerWerx 30 AMP DC PowerWerx 30 AMP DC Power Power Connectors Connectors

Модель питания PowerWerx Model SS-30DV предназначена для поставки 25 Непрерывный ампер и скачок 30 ампер (до 5 минут) при 14.1 В постоянного тока. Нагрузки могут быть подключены либо к задним соединительным стойкам, либо к передним разъемам Powerpole. Каждый выход может обеспечить до 30 ампер по отдельности, а общий выход ограничен 30 амперами.

Особенности

  • Переднее подключение: 2 комплекта разъемов Powerpole
  • Заднее подключение: 1/4-дюймовые клеммы, которые также подходят для разъемов типа «банан», 1/4-дюймовых кольцевых клемм или компрессионных соединений
  • Выключатель питания с подсветкой
  • 5 Технические характеристики
    Электрические характеристики:

    • Входной диапазон: 100–120 В переменного тока или 200–240 В переменного тока, 50/60 Гц (переключаемый) Новинка!
    • Выходное напряжение: 14.1 В постоянного тока фиксированный
    • Выходной ток: 25 непрерывный, 30 импульсный
    • Внутренняя защита: от перегрева, перегрузки по току
    • Внутренний входной предохранитель: 6,3 А при 115 В переменного тока
    • Пульсация, размах Макс. <100 мВпик
    • Шум Размах Макс. <100 мВpp
    • Диапазон рабочих температур: 0–50 °C
    • Температура хранения: -20–85 °C

    Физические размеры и материалы:

    • Вес: 3,0 фунта. (48 унций)
    • Габаритные размеры: 6.1 x 5 x 2,5 дюйма (длина 154 мм, ширина 127 мм, высота 63 мм)
    • Вентилятор: Тихий внутренний вентилятор охлаждения
    • Передняя панель корпуса из обработанного металла

    Сертификаты

    • Соответствует FCC FR C FR Класс B, CISPR: 2005 ANSI C63.4: 2003
    • Соответствует стандарту CE/LVD (Директива по низковольтному оборудованию 2006/95/EC)
    • Соответствует EMC: EN 55022:206+A1: 2007, 2010, EN 61000-3 -2:2006

    Конфигурация Powerpole
    Разъемы Powerpole, установленные на передней панели, соответствуют стандартной ориентации RACES/ARES.

    Выбор входного напряжения
    Блок питания настроен на входное напряжение 230 В переменного тока при поставке с завода. Для приложений 115 В переменного тока установите утопленный переключатель выбора входа 115/230, расположенный на задней панели источника питания, в правильное положение. Положения указаны на переключателе. Используйте маленькую отвертку, чтобы сдвинуть переключатель в нужное положение. Для входной частоты 50 или 60 Гц регулировка не требуется.

    Приложения

      • Land Mobile Radio Base Maintions
      • Коммуникационные системы
      • Системы безопасности
      • Automotive & Marine Systems
      • OEM-приложения
      • Тестовое оборудование
      • Электронные дисплеи
      • 12 Вольт освещения
      • GPS-приемников
      • Компьютеры постоянного тока

      Комплект поставки

      • Блок питания
      • Шнур питания переменного тока, 4 фута.

      Инструкции по установке

      1. Отключите блок питания от сетевой розетки.
      2. Выберите правильное входное напряжение (см. Выбор входного напряжения).
      3. Подсоедините положительный (красный) провод кабеля питания к положительной клемме, а отрицательный (черный) провод — к отрицательной клемме на задней панели источника питания или используйте разъемы Powerpole, установленные на передней панели.
      4. Вставьте кабель питания в розетку на задней панели радиостанции.
      5. Вставьте блок питания в сетевую розетку.

      Включение источника питания
      Включите источник питания, переведя выключатель питания в положение «ON».

      Отключение питания
      Перед отключением питания выключите радиостанцию, как описано в пользовательской документации на радиостанцию. Затем выключите питание, переведя выключатель питания в положение «ВЫКЛ».

      Охлаждение
      Блок питания SS-30DV охлаждается за счет конвекции и принудительного воздушного охлаждения (обычный поток воздуха вокруг блока питания в сочетании с вентилятором с регулируемой температурой для улучшения охлаждения при более высоких уровнях использования).Вентилятор активируется датчиком, когда температура поднимается выше 70°C.

      Гарантия
      Политика поддержки Powerwerx проста: мы хотим, чтобы вы были счастливы! Если у вас возникли проблемы, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, и мы сделаем все возможное, чтобы вы как можно скорее приступили к работе.

      На SS-30DV предоставляется трехлетняя ограниченная гарантия . Мы отремонтируем или заменим (на наше усмотрение) ваш SS-30DV, если у вас возникнут какие-либо проблемы в течение трех лет с момента покупки.Мы оставляем за собой право взимать разумную плату за ремонт устройств, поврежденных пользователем. Вы несете ответственность за отправку неисправного устройства обратно в Powerwerx. Мы оплатим обратную доставку обратно к вам. Мы оставляем за собой право обновить ваше оборудование до эквивалентной или лучшей модели

      Как работают блоки питания | ОРЕЛ

      Блоки питания

      составляют основу всех наших электронных устройств и обеспечивают постоянный поток схемы там, где это больше всего необходимо. В современной электронике, такой как компьютеры и другие устройства, чувствительные к данным, питание должно работать безупречно, и один сбой может означать потерю работы и данных.Но, как разработчики электроники, мы, как правило, оставляем свои соображения по поводу источника питания на потом, часто хватаясь за готовый блок схемы, который, как мы знаем, уже работает. В конце концов, нам просто нужен выход 5 В, верно? Оказывается, под капотом происходит гораздо больше.

      Блоки питания с высоты 10 000 футов

      Большинство блоков питания получают питание от сети переменного тока и преобразуют его в пригодный для использования в электронных устройствах постоянный ток. Во время этого процесса блок питания выполняет ряд функций, в том числе:

      • Преобразование переменного тока из сети в постоянный постоянный ток
      • Предотвращение помех переменного тока выходному источнику постоянного тока
      • Поддержание выходных напряжений на постоянном уровне вне зависимости от изменений входных напряжений

      Чтобы все это преобразование произошло, в обычном блоке питания используется несколько общих компонентов, включая трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор.

      Процесс преобразования переменного тока в постоянный начинается с переменного тока, который возникает в розетке в виде синусоидальной волны. Эта форма волны переменного тока колеблется между отрицательным и положительным напряжением до шестидесяти раз в секунду.

      Синусоидальная форма волны переменного тока. (Источник изображения)

      Напряжение переменного тока сначала понижается трансформатором для удовлетворения требований к напряжению нагрузки источника питания. Как только напряжение снижается, выпрямитель преобразует синусоидальную форму волны переменного тока в набор положительных впадин и пиков.

      Выпрямление удаляет отрицательную сторону сигнала переменного тока, оставляя только положительный выходной сигнал. (Источник изображения)

      В этот момент в форме сигнала переменного тока все еще присутствуют колебания, поэтому используется фильтр для сглаживания напряжения переменного тока в пригодный для использования источник постоянного тока.

      Применение фильтра с накопительным конденсатором удаляет агрессивные пики и впадины в нашей волновой форме. (Источник изображения)

      Теперь, когда переменный ток был преобразован в пригодный для использования постоянный ток, некоторые блоки питания будут дополнительно устранять любые пульсации в форме сигнала с помощью регулятора.Этот регулятор обеспечивает стабильный выход постоянного тока независимо от изменений, происходящих с входным переменным напряжением.

      Краткий обзор процесса. Независимо от того, на какой блок питания вы смотрите, он всегда будет иметь как минимум три основных компонента — трансформатор, выпрямитель и фильтр. Регуляторы могут использоваться или не использоваться в зависимости от того, является ли источник питания нерегулируемым или регулируемым (подробнее об этом позже).

      Подробное описание компонентов блока питания

      Трансформатор

      В качестве первой линии защиты трансформатор предназначен для понижения входящего переменного тока от сети до уровня напряжения, который может выдержать нагрузка источника питания.Трансформаторы также могут повышать напряжение, но в этой статье мы сосредоточимся на тех, которые понижают напряжение для низковольтных электронных устройств постоянного тока.

      Внутри трансформатора две обмотки катушки, обе физически отделены друг от друга. Первая обмотка получает переменный ток от сети, а затем электромагнитно соединяется со второй обмоткой для передачи необходимого переменного напряжения во вторичную обмотку. Сохраняя эти две обмотки физически разделенными, трансформатор может изолировать сетевое напряжение переменного тока от достижения выхода схемы источника питания.

      Две физически разделенные катушки в трансформаторе проводят через электромагнитную связь. (Источник изображения)

      Выпрямитель

      После того как переменный ток был понижен трансформатором, выпрямитель должен преобразовать сигнал переменного тока в необработанный формат постоянного тока. Это достигается либо одним, либо набором диодов в конфигурации полуволнового, полноволнового или мостового выпрямления.

      Полуволновое выпрямление

      В этой конфигурации один выпрямительный диод используется для извлечения напряжения постоянного тока из половины периода формы сигнала переменного тока.Это оставляет блоку питания половину выходного напряжения, которое он получил бы от полной формы волны переменного тока при Vpk x 0,318. Половина волны является самой дешевой конфигурацией для разработки, идеально подходит для нетребовательного использования энергии и обычно оставляет наибольшее количество пульсаций в выходном напряжении.

      Однополупериодное выпрямление в цепи и форма выходного сигнала. (Источник изображения)

      Полноволновое выпрямление

      В этой конфигурации два выпрямительных диода используются для извлечения двух полупериодов входящего сигнала переменного тока.Этот процесс обеспечит удвоение выходного напряжения однополупериодного выпрямления при Vpk x 0,637. Хотя эта конфигурация более дорогая, чем полуволновая, поскольку для нее требуется трансформатор с центральным отводом, она имеет дополнительное преимущество, заключающееся в улучшенном сглаживании пульсаций переменного тока.

      Полноволновое выпрямление в цепи и форма выходного сигнала. (Источник изображения)

      Выпрямление моста

      В этой конфигурации используются четыре диода, соединенные мостом, для достижения двухполупериодного выпрямления без необходимости использования трансформатора с отводом от средней точки.Это обеспечит то же выходное напряжение, что и полная волна при Vpk x 0,637 с диодами, которым требуется только половина их обратного напряжения пробоя. В течение каждого полупериода два противоположных диода проводят ток, что обеспечивает полную форму волны переменного тока в конце полного цикла.

      Мостовое выпрямление в цепи и форма выходного сигнала, такие же, как у Full Wave. (Источник изображения)

      Фильтр

      Теперь, когда мы преобразовали переменное напряжение, задача фильтра состоит в том, чтобы удалить любые пульсации переменного тока в выходном напряжении, оставив плавное постоянное напряжение.Зачем устранять пульсации? Если они попадут на выход источника питания, они могут повредить нагрузку и, возможно, разрушить всю вашу схему. В фильтрах используются два основных компонента: накопительный конденсатор и фильтр нижних частот.

      Накопительный конденсатор

      Электролитический конденсатор большой емкости используется для временного накопления выходного тока, обеспечиваемого выпрямительным диодом. При зарядке этот конденсатор сможет обеспечить выходной постоянный ток в промежутках времени, когда выпрямительный диод не проводит ток.Это позволяет источнику питания поддерживать стабильный выход постоянного тока в течение всех циклов включения/выключения источника питания.

      Здесь вы можете увидеть разницу в выходном сигнале с крышкой бачка и без нее. (Источник изображения)

      Фильтр нижних частот

      Вы можете создать цепь питания, используя только накопительный конденсатор, но добавление фильтра нижних частот еще больше устранит пульсации переменного тока, которые проходят через накопительный конденсатор. В большинстве базовых источников питания вы не найдете фильтры нижних частот, поскольку для них требуются дорогие катушки индуктивности с ламинированным или тороидальным сердечником.Однако в современной электронике с импульсными источниками питания вы обнаружите, что фильтры нижних частот используются для удаления пульсаций переменного тока на более высоких частотах.

      Добавив накопительный конденсатор и фильтр нижних частот в цепь источника питания, вы сможете устранить более 95 % пульсаций переменного тока. Это позволит вам поддерживать стабильное и чистое выходное напряжение, которое соответствует пику исходной входной волны переменного тока.

      Регулятор

      В регулируемых источниках питания будет добавлен стабилизатор для дальнейшего сглаживания напряжения постоянного тока и обеспечения стабильного выходного сигнала независимо от изменений входных уровней.С этим улучшенным регулированием также возникают дополнительные сложности и затраты на питание цепи. Вы найдете регуляторы в двух разных конфигурациях: шунтирующий регулятор или последовательный регулятор.

      Шунтирующий регулятор

      В этой конфигурации стабилизатор подключается параллельно нагрузке, что обеспечивает постоянное протекание тока через регулятор до того, как он попадет на нагрузку. Если ток нагрузки увеличивается или уменьшается, шунтирующий регулятор будет либо уменьшать, либо увеличивать свой ток для поддержания постоянного напряжения и тока питания.

      Шунтирующие регуляторы подключаются параллельно нагрузке. (Источник изображения)

      Регулятор серии

      В этой конфигурации последовательный регулятор соединен последовательно с нагрузкой, которая обеспечивает переменное сопротивление. Этот регулятор будет последовательно измерять входное напряжение нагрузки, используя систему отрицательной обратной связи. Если образец напряжения растет или падает, то последовательный регулятор либо снижает, либо увеличивает свое сопротивление, позволяя большему или меньшему току течь через нагрузку.

      Регуляторы серии

      добавляют переменное сопротивление к управляющему току. (Источник изображения)

      Типы блоков питания

      Типичные источники питания переменного/постоянного тока будут использовать некоторые или все вышеперечисленные компоненты в своей схеме как нерегулируемый или регулируемый источник питания. Какой тип источника питания вы используете в своем проекте электроники, зависит от уникальных требований вашей конструкции.

      Нерегулируемые источники питания

      Эти блоки питания не имеют регулятора напряжения и обеспечивают установленное напряжение только при максимальном выходном токе.Здесь выходное напряжение постоянного тока связано с внутренним трансформатором напряжения, и выходное напряжение будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от выходного тока нагрузки. Эти источники питания известны тем, что они долговечны и недороги, но не обеспечивают достаточную точность для чувствительных к мощности электронных устройств.

      Нерегулируемые источники питания

      содержат все стандартные компоненты, кроме стабилизатора.

      Регулируемые блоки питания

      Регулируемые блоки питания включают в себя все основные компоненты нерегулируемых блоков питания с добавлением регулятора напряжения.Обратите внимание на три конфигурации источника питания регулятора:

      Линейный блок питания . В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор для управления выходным напряжением в определенном диапазоне. Хотя эти блоки питания не являются самыми эффективными и выделяют много тепла, они известны своей надежностью, минимальными электрическими шумами и широкой коммерческой доступностью.

      Типовая линейная цепь питания. (Источник изображения)

      Импульсный блок питания .В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор, который включается и выключается для подачи напряжения на выходной накопительный конденсатор. Режимы переключения, как правило, меньше и легче, чем линейные источники питания, имеют более широкий выходной диапазон и более эффективны. Однако они требуют сложной схемы, создают больше шума и требуют подавления помех для работы на высоких частотах.

      Здесь мы можем увидеть дополнительную сложность в схеме переключения режимов. (Источник изображения)

      Блок питания от батареи .Эта конфигурация действует как накопитель энергии и обеспечивает постоянный поток постоянного тока для электронного устройства. По сравнению с линейными и импульсными источниками питания батареи являются наименее эффективным методом питания устройств, и их также трудно согласовать с правильным напряжением нагрузки. Тем не менее, батареи имеют то преимущество, что они обеспечивают источник питания, когда сеть переменного тока недоступна, и не создают электрических помех.

      При выборе источника питания для вашего следующего электронного проекта обратите внимание на следующие преимущества и недостатки нерегулируемых и регулируемых источников питания:

      Нерегулируемый Регулируемый
      Преимущества:
      • Простая схема
      • Надежный и экономичный

      Недостатки

      • Напряжение зависит от потребляемого тока нагрузки
      • Идеально подходит для устройств, работающих от фиксированного выходного тока/напряжения
      Преимущества
      • Постоянное напряжение
      • Высшее качество
      • Улучшенная фильтрация шума
      • Регулируемое выходное напряжение/ток

      Недостатки

      • Требуется более сложная схема
      • Дороже

      При выборе между линейным, импульсным или аккумуляторным регулируемым источником питания учитывайте следующее:

      Регулируемые блоки питания
      Линейный Режим переключения Аккумулятор
      Преимущества
      • Стабильный и надежный
      • Меньше электрического шума
      • Правильная линия и регулирование нагрузки

      Недостатки

      • Низкая эффективность < 50%
      • Требуются радиаторы большего размера
      • Крупногабаритные и тяжелые детали
      • Дорогой
      Преимущества
      • Малый размер и зажигалка
      • Широкий диапазон входного напряжения
      • Высокая эффективность
      • Дешевле по сравнению с линейным

      Недостатки

      • Требуется более сложная схема
      • Может загрязнять сеть переменного тока
      • Повышенный шум
      Преимущества
      • Не требует доступа к сети переменного тока
      • Портативный источник питания

      Недостатки

      • Вход фиксированного напряжения
      • Фиксированный срок службы
      • Выходное напряжение падает по мере использования резерва энергии

      Технические характеристики блока питания, которые необходимо знать о

      При выборе готовой схемы блока питания вместо разработки собственной, необходимо знать несколько спецификаций.К ним относятся:

      • Выходной ток . Это максимальный ток, который блок питания может подавать на нагрузку.
      • Регулятор нагрузки . Это определяет, насколько хорошо регулятор может поддерживать постоянный выходной сигнал при изменении тока нагрузки, обычно измеряемого в милливольтах (мВ) или максимальном выходном напряжении.
      • Шум и рябь . Они измеряют нежелательные электронные помехи и колебания напряжения от преобразования переменного тока в постоянный, обычно измеряемые в размахе напряжения для импульсных источников питания.
      • Защита от перегрузки . Это функция безопасности, которая отключает источник питания в случае короткого замыкания или перегрузки по току.
      • Эффективность . Это отношение мощности, преобразованной из сети переменного тока в постоянный ток. Высокоэффективные системы, такие как импульсные источники питания, могут достигать рейтинга эффективности 80% и снижать тепловыделение и экономить энергию.

      Согласованное преобразование

      Блоки питания

      обеспечивают постоянную основу питания для всех наших электронных устройств, будь то ваш компьютер, смартфон или телевизор, список можно продолжить.Независимо от того, какой тип источника питания вы используете или проектируете, все они включают в себя несколько основных компонентов для преобразования сети переменного тока в устойчивый постоянный ток (DC). Трансформатор сначала понижает напряжение, которое затем выпрямляется до необработанного формата постоянного тока. Затем он фильтруется и регулируется, чтобы обеспечить плавное постоянное напряжение для стабильного выходного сигнала. При разработке собственной схемы источника питания рассчитывайте использовать эти основные компоненты вместе с уникальными характеристиками мощности для вашей конструкции, чтобы обеспечить стабильный выход постоянного тока в любое время суток.

      Нужен разъем питания для вашего будущего проекта по разработке электроники? У нас есть куча бесплатных библиотек! Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно уже сегодня!

      Ремонт импульсного блока питания

      Внутренняя часть блока питания ATX Легенда:

      А — мостовой выпрямитель
      Б — конденсаторы входного фильтра
      между B и C — Радиатор высоковольтных транзисторов
      С — трансформатор
      между C и D — Радиатор низковольтных сильноточных выпрямителей
      D — катушка выходного фильтра
      E — конденсаторы выходного фильтра

      Выход трансформатора (теперь это переменный ток) затем выпрямляется специальными быстродействующими диодами, чтобы снова преобразовать его в постоянный ток.Однако этот выход не является чистым постоянным током и требует обширной фильтрации для удаления высокочастотного «шума», который генерируется быстрым переключением транзисторов. Фильтрация осуществляется с помощью комбинации катушек (также известных как «дроссели») и конденсаторов.

      Выходное напряжение источника питания регулируется путем подачи части выходного сигнала обратно на интегральную схему, которая управляет переключающими транзисторами. Если выходное напряжение слишком низкое, ИС позволяет транзисторам оставаться под напряжением в течение более длительного периода времени, повышая напряжение.Слишком высокое выходное напряжение сигнализирует микросхеме о том, что необходимо уменьшить нагрузку на транзисторы, что приведет к снижению выходного напряжения.

      Сбой питания

      Я обнаружил, что в источниках питания импульсных стабилизаторов выходит из строя всего несколько компонентов. Чаще всего выходят из строя сами переключающие транзисторы. Короткое замыкание транзисторов приводит к тому, что через трансформатор проходит огромное количество тока, что приводит к перегоранию предохранителя.

      Неисправность транзистора часто возникает из-за плохих конденсаторов.Чрезвычайно часто можно обнаружить вздутые или протекающие конденсаторы выходного фильтра. Любой конденсатор, который кажется плохим, должен быть заменен. Чтобы предотвратить повторение этой общей неисправности, конденсаторы выходного фильтра следует заменить специальными конденсаторами с низким ESR (эквивалентное последовательное сопротивление). Эти конденсаторы специально разработаны для работы в жестких условиях фильтрации в импульсном источнике питания. Большинство производителей блоков питания не устанавливают конденсаторы с низким ESR в качестве оригинального оборудования, поскольку они несколько дороже, чем обычные конденсаторы.Тем не менее, использование их в качестве сменных компонентов стоит денег, поскольку они значительно продлевают срок службы источника питания в полевых условиях. Когда я работаю с блоком питания, я заменяю все конденсаторы выходного фильтра конденсаторами с низким ESR, независимо от того, хорошие они или плохие. Поскольку вызов службы поддержки стоит намного больше, чем конденсаторы, это разумно.

      Неисправность диода — еще одна распространенная проблема. В импульсном источнике питания довольно много диодов, и выход из строя любого из них приведет к перегоранию предохранителя или отключению источника питания.Наиболее распространенными неисправностями диодов являются короткое замыкание выходных выпрямителей +12 В или -5 В. Выход из строя этих диодов не приведет к перегоранию предохранителя. Блок питания просто обнаруживает короткое замыкание и отключается. Некоторые из этих сбоев могут быть вызваны использованием выходов +12 или -5 В для питания монетных дверных ламп. Выход -5 В не защищен от перегрузки по току во всех источниках питания. Закороченный патрон лампы может привести к перегоранию диода из-за слишком большого тока от источника питания. Диоды +12 В могут перегореть, если вместо ламп накаливания на 12 В случайно используются 6-вольтовые лампы.Также возможно короткое замыкание входных высоковольтных диодов. Это часто сопровождается замыканием переключающих транзисторов и перегоранием предохранителя.

      Испытания и ремонт

      Все испытания выполняются при выключенном питании. Начните с тестирования пары переключающих транзисторов. Они будут установлены на радиаторе, который помогает им охлаждаться. Проверьте их с помощью омметра или цифрового мультиметра, настроенного на диапазон проверки диодов. Проверьте каждый транзистор на наличие короткого замыкания между эмиттером и коллектором.Замените все транзисторы, которые вы считаете неисправными. Хотя некоторые технические специалисты утверждают, что вы должны заменить их оба, даже если один из них неисправен, я не нашел в этом необходимости.

      Между прочим, эти транзисторы всегда будут иметь короткое замыкание между базой и эмиттером при тестировании «в цепи». Обычно я не проверяю переход база-эмиттер транзисторов. Когда переключающие транзисторы выходят из строя, они всегда замыкаются между эмиттером и коллектором. Если вы сомневаетесь, вытащите транзисторы из схемы, чтобы проверить их.Если транзисторы закорочены, предохранитель перегорел. Обязательно проверьте и высоковольтные диоды. Высоковольтные диоды обычно являются частью мостового выпрямителя, хотя они могут быть и отдельными диодами.

      Затем проверьте выходные выпрямители. Нужно проверить три пары диодов. Одна пара предназначена для выхода -5 вольт. Они будут довольно маленькими; примерно такого же размера, как вездесущий 1N4004, с которым мы все знакомы. Диоды +12 вольт обычно несколько крупнее.Два выходных диода +5 В размещены вместе в «двойном диоде», который очень похож на транзистор. Как и переключающие транзисторы, этот блок диодов установлен на радиаторе. Обычно на нем напечатаны схематические символы диодов. Этот диод обычно не тестируется должным образом в цепи. Тестирование можно упростить, отпаяв его с помощью «присоски» вместо полного удаления с печатной платы. Я видел очень мало отказов выходных диодов +5 вольт.Все диоды должны быть заменены быстродействующими диодами, иначе блок питания будет создавать чрезмерный шум.

      Выполните эти тесты, заменив все выходные конденсаторы конденсаторами с низким ESR и включив блок питания. Питание должно быть проверено под нагрузкой. Используйте резистор 1 Ом, 50 Вт или аналогичный в качестве «фиктивной нагрузки», подключенный между выходом +5 В и землей (DC COM). Это потребует 5 ампер от источника питания, что достаточно для целей тестирования. Если источник питания по-прежнему не работает, возможно, неисправна интегральная схема.Проверьте микросхему, сняв ее с печатной платы и установив в источник питания, который, как вы знаете, исправен. У меня есть запасной блок питания с розеткой, который я использую исключительно для тестирования интегральных схем. Почти во всех расходных материалах используется одна и та же микросхема; тип 494. Эквивалентные интегральные схемы: TL494CN, uA494, uPC494C, IR3MO2 и MB3759. Безрецептурной заменой для них является ECG1729.

      Получение сменных компонентов

      Одним из главных аргументов в пользу того, чтобы выбросить неисправные блоки питания в мусорное ведро, было то, что стоимость замененных компонентов почти равна стоимости нового блока.Это просто неправда. Переключающие транзисторы доступны по цене около 0,90 доллара США каждый.

      Большую часть времени вы можете сказать, что конденсатор неисправен, просто взглянув на его верхнюю поверхность. Если он вздулся вверху, это плохо, и его следует немедленно заменить. Иногда конденсаторы, которые выглядят хорошо, могут быть и плохими, и для их идентификации вам потребуется использовать ESR Meter. Конденсаторы, которые вы хотите заказать, производятся компанией Nichicon. Заказывайте 3300 мкФ на 16 вольт (артикул UVX1C332M) и 1000 мкФ на 25 вольт (артикул UVX1E102M.) Они подходят для замены конденсаторов выходного фильтра практически во всех моделях источников питания. Помните, что при замене конденсаторов фильтра вы всегда можете заменить конденсатор более высокого напряжения. НАПРИМЕР. Конденсатор на 1000 мкФ, 16 вольт можно заменить на 1000 мкФ, 25 вольт.

      Минус 5 В на выходе слишком высокий

      Большинство источников питания импульсных стабилизаторов имеют три выхода постоянного тока. Один из них является основным выходом +5 вольт постоянного тока, который питает компьютерную систему.Остальные — это выходы +12 и -5 вольт. Эти выходы постоянного тока часто используются для питания системы генерации звука и самого аудиоусилителя. При тестировании блока питания важно проверить все три выхода. Это особенно верно, когда у вас есть игра, которая в основном работает нормально, но звук искажен или отсутствует.

      При отказе источника питания импульсного стабилизатора напряжение на всех трех выходах обычно падает до нуля. Однако иногда выходное напряжение может повышаться.Если вы обнаружите, что выходы +5 В постоянного тока и +12 В постоянного тока в норме, но выходное напряжение -5 В постоянного тока слишком высокое (более -6 В постоянного тока), попробуйте заменить дроссель выходного фильтра -5.

      Дроссель фильтра -5 В легко найти даже без принципиальной схемы. Просто следуйте дорожке на печатной плате от выхода -5 В постоянного тока источника питания. В конце концов вы придете к компоненту, который может выглядеть как конденсатор, но будет иметь четкую маркировку «L» на плате и, как правило, также будет сопровождаться схематическим символом катушки.Катушка намотана на ферритовую катушку и закрыта пластиковой втулкой, поверх которой выполнена термоусадка. Осмотрите катушку. Если термоусадочная крышка оплавилась или полностью отсутствует, катушка может быть неисправна.

      Существует несколько вариантов получения сменной катушки. Предпочтительный метод — отключить катушку от ненужного источника питания. В качестве альтернативы, вы можете вытащить сгоревший провод из ферритового сердечника и самостоятельно перемотать дроссель, используя провод соответствующего сечения. На нем не так много витков провода, чтобы новую катушку не намотать за пять минут.

      Замена выходного конденсатора

      Я получил несколько звонков и писем от операторов и техников, у которых возникли проблемы с получением сменных конденсаторов для источников питания импульсных регуляторов. Я рекомендую использовать конденсаторы марки Nichicon. Пользуюсь ими уже почти два года и на сегодняшний день не видел повторного выхода из строя конденсатора.

      Я рекомендую вам заказать только два конденсатора разных марок Nichicon для замены конденсаторов выходного фильтра.Очень помогает, когда у вас есть номера деталей. Для выхода +5 В постоянного тока используйте конденсаторы 3300 мкФ, 16 В постоянного тока. Номер детали Nichicon — UVX1C332M. Для каждого блока питания требуется два из них.

      Чтобы облегчить заказ и хранение, я использую один и тот же конденсатор для выходов +12 В постоянного тока и -5 В постоянного тока. Конденсатор на 1000 микрофарад, 25 вольт. Номер детали Nichicon — UVX1E102M. Хотя в некоторых источниках питания используется конденсатор на 2200 микрофарад для выхода +12 В постоянного тока, я считаю, что конденсатор на 1000 микрофарад вполне удовлетворителен.В большинстве источников питания используется по одному конденсатору для выходов +12 В постоянного тока и -5 В постоянного тока, поэтому закажите такое же количество конденсаторов на 1000 мкФ, как и конденсаторов на 3300 мкФ. При замене конденсаторов выходного фильтра рекомендуется менять их все сразу.

      Замена выходных диодов

      Выходные диоды часто выходят из строя в блоке питания импульсного стабилизатора. Я бы сказал, что от двадцати пяти до тридцати процентов из них имеют плохие выходные диоды.

      Быстродействующие диоды

      Три пары выходных диодов; по одной паре на каждый из выходов: +5 В постоянного тока, +12 В постоянного тока и -5 В постоянного тока.Это не обычные диоды. Это специальные быстродействующие диоды с «быстрым восстановлением». Быстродействующие диоды рассчитаны на очень быстрое переключение (около 40 тысяч циклов в секунду) источника питания.

      Я редко заменял диодную сборку +5 вольт в блоке питания импульсного стабилизатора. Наиболее часто выходят из строя выходные диоды +12 и -5 вольт. Эти диоды обычно плохо проверяются при проверке их «в цепи». Обычно на выходе источника питания имеется низкоомный резистор (обычно около 100 Ом), что приводит к очень низким показаниям при проверке выходных диодов +12 или -5 вольт.Большинство людей отпаивают и удаляют один конец каждого диода, чтобы проверить его, но обычно вы можете пропустить этот шаг. Когда эти диоды выходят из строя, они, как правило, полностью замыкаются. Вместо показания около 100 Ом вы получите показания около нуля Ом; мертвый короткий!

      Сменные диоды

      Выходные диоды +12 В обычно имеют оригинальный номер детали, такой как PXPR302 или FR302. Это диоды на 3 ампера. Выходные диоды -5 В часто имеют тип PXPR1502 или аналогичный. Хорошая инженерная практика требует, чтобы в этой схеме использовались быстродействующие диоды с «быстрым восстановлением».Я обнаружил, что обычные диоды преждевременно выходят из строя, и поэтому они неприемлемы в качестве замены. Чем больше вы работаете над ремонтом блоков питания, тем легче это становится. Если учесть, что многие ремонты блоков питания осуществляются заменой одного диода, то становится понятно, что они совсем не одноразовые!

      Неисправные импульсные блоки питания, как правило, делятся на несколько категорий:

      1. Бесшумный и бесшумный с перегоревшим предохранителем
      2. Бесшумный и бесшумный, с исправным предохранителем
      3.Мертвый и чирикающий/щелчок с предохранителем в порядке
      4. Выходное напряжение в порядке, но игра ведет себя глупо на этом источнике питания

      №2 исправить труднее всего.

      Импульсные блоки питания работают следующим образом:

      Сторона высокого напряжения: грубое выпрямление сетевого напряжения с помощью набора диодов — либо отдельных, либо мостового выпрямителя с 4 выводами. Это фильтруется через конденсатор и поступает в схему переключения (после понижения через другие компоненты) и в основной переключающий транзистор.Проблемы здесь связаны с пунктом № 1, и их довольно легко исправить.

      Регулировка: эта схема отключает питание и обеспечивает правильность выходного сигнала. Он запускает колебания основного переключающего транзистора и контролирует выходной сигнал высокочастотного понижающего трансформатора через механизм обратной связи. Проблемы здесь связаны с пунктом № 2, который сложно исправить.

      Низковольтная сторона: здесь находятся выпрямительные диоды, дроссельные катушки фильтра и конденсаторы, которые превращают высокочастотный выход переменного тока из трансформатора в выход постоянного тока, необходимый для игры.Здесь есть небольшая часть схемы, которая обеспечивает обратную связь со схемой регулирования, чтобы все работало стабильно. Проблемы здесь связаны с № 3 и № 4.

      ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: *ВСЕ* перечисленные методы устранения неполадок выполняются при выключенном питании. Имейте в виду, что проблемы, перечисленные как № 2, № 3 и № 4, связаны с вещами, где предохранитель ХОРОШИЙ, а секция высокого напряжения платы может иметь заряд на больших конденсаторах фильтра. На некоторых блоках питания установлены стабилизаторы напряжения.Другие НЕ делают. Используйте резистор 150 кОм 1/2 Вт, чтобы прокачать эти колпачки и проверить напряжение с помощью своего измерителя, чтобы уберечь себя от неприятного удара током. Постоянный ток заставляет ваши мышцы сокращаться, и если вы возьмете в руки блок питания, вы, возможно, не сможете его отпустить. Да, у меня такое было один раз. Примите соответствующие меры предосторожности. Так я узнал, что не все блоки питания имеют стабилизирующие резисторы для крышек основного фильтра на стороне высокого напряжения. Проклятые блоки питания Apple II…

      Крепление стороны высокого напряжения:

      С помощью омметра проверьте сопротивление всех комбинаций 4 ветвей мостового выпрямителя.Они НЕ должны показывать ноль Ом. Если да, поменяйте местами провода и проверьте еще раз… если да… замените компонент.

      Проведите такой же тест на ножках основного переключающего транзистора и любого другого полупроводника (диода/транзистора) в секции высокого напряжения. Замените все закороченные компоненты.

      Имейте в виду, что в некоторых импульсных источниках питания вокруг переключающего транзистора используются низкоомные резисторы. Если вы читаете около 2 Ом, то, возможно, вы читаете их. Закороченный компонент обычно имеет сопротивление 1/2 Ом или меньше.

      Если вы обнаружите короткозамкнутые компоненты где-либо в секции высокого напряжения, вы должны проверить резисторы на наличие разомкнутых резисторов и заменить их при необходимости. Замените предохранитель, исправьте все треснувшие места пайки, соберите и проверьте…

      Исправление низковольтной стороны: Щелканье питания обычно означает проблемы с выходом. Это может быть проблема и с частью регулирования, но я никогда не видел такого случая. Каждый случай источников питания, над которыми я работал, заканчивался закороченным выпрямительным диодом в секции низкого напряжения.

      Некоторые из диодов представляют собой двойные диоды, которые выглядят как транзисторы. Посмотрите на печатную плату, так как большинство из них помечены как «D#» или «CR#». Проверьте эти компоненты с помощью омметра и найдите тот, который показывает короткое замыкание в обоих направлениях. Для высокоскоростных двойных выпрямителей характерно считывать очень низкое сопротивление в одну сторону — почти закороченное, — но они будут считывать высокое в другую сторону, если они не закорочены.

      Замените все закороченные выпрямители, устраните трещины в паяных соединениях, соберите и проверьте.

      Блок питания работает, но игра на нем тормозит: Проверить конденсаторы фильтра на выходной части блока питания. Ищите те, у которых есть расщепленные верхние части или те, которые наклонились или поднялись, потому что резиновая заглушка выскочила из нижней части. Если все они выглядят нормально, то либо пристрелите их, либо проверьте выходы с помощью осциллографа и поищите на них высокочастотные пульсации переменного тока. При необходимости замените колпачки, чтобы очистить эти выходы, зафиксируйте треснувшие паяные соединения, соберите и протестируйте.

      Проблема в разделе правил: Ну, это может быть трудно понять. Единственные случаи, когда мне удавалось починить их без схемы (что случается не очень часто, поскольку обычно вы не можете получить схемы для них), — это когда я снимал колпачки в секции регулировки или находил треснувшее паяное соединение.

      Что делать, если у меня возникла проблема, связанная с №1 или №3, и я не могу найти закороченный компонент? Ну, это становится сложнее. Иногда полупроводник не замыкается. Иногда он становится «дырявым», что означает, что прямое сопротивление низкое, как обычно, но сопротивление обратного пути ниже, чем должно быть.Когда вы столкнетесь с такими ситуациями, внимательно проверьте компоненты. Если вы найдете тот, который имеет низкий уровень в одну сторону и составляет от 500 до 1000 Ом или около того (может быть, немного больше, может быть, немного меньше), тогда отпаяйте одну ножку детали, поднимите эту ножку из платы и проверьте деталь вне цепи. . Если он показывает низкий уровень в одном направлении и низкий уровень в другом (должно быть десятки, если не сотни тысяч Ом или выше в другом случае), замените его, так как он может быть негерметичным.

      За эти годы я починил сотни переключателей — Apple II и более старые Mac II, SE, SE/30 и множество клонов ПК.Я также ремонтировал их для различных частей сетевого оборудования. Помните о мерах предосторожности и убедитесь, что колпачки разряжены, и вы будете в безопасности.

      Изготовление импульсного блока питания своими руками. Самодельный импульсный блок питания

      Маломощный импульсный блок питания может использоваться в самых разных конструкциях радиолюбителей. Схема такого ИБП отличается особой простотой, поэтому ее могут повторить даже начинающие радиолюбители.

      Основные параметры блока питания:
      Входное напряжение — 110-260В 50Гц
      Мощность — 15Вт
      Выходное напряжение — 12В
      Выходной ток — не более 0,7А
      Рабочая частота 15-20кГц

      Оригинальные компоненты схемы можно получить из подручного хлама. В мультивибраторе использованы транзисторы серии MJE13003, но при желании можно заменить на 13007/13009 или аналогичные. Такие транзисторы легко найти в импульсных блоках питания (в моем случае они были сняты с компьютерного блока питания).

      Конденсатор блока питания выбирается на напряжение 400 вольт (минимум 250 вольт, чего очень не рекомендую)
      Стабилитрон отечественного типа Д816Г или импортный мощностью около 1 ватта.

      Диодный мост — КЦ402Б, можно любые диоды на ток 1 Ампер. Диоды нужно выбирать с обратным напряжением не менее 400 вольт. Из импортного салона можно установить 1Н4007 (полный отечественный аналог КД258Д) и другие.

      Импульсный трансформатор — ферритовое кольцо 2000НМ, размеры в моем случае К20х10х8, но использовались и большие кольца, при этом намоточные данные не менялись, работало нормально. Первичная обмотка (сетевая) состоит из 220 витков с отводом от середины, провод 0,25-0,45 мм (больше смысла нет).

      Вторичная обмотка в моем случае содержит 35 витков, что обеспечивает на выходе около 12 вольт. Провод для вторичной обмотки выбирается диаметром 0.5-1мм. Максимальная мощность преобразователя в моем случае не более 10-15 Вт, но мощность можно изменить подбором емкости конденсатора С3 (в этом случае уже меняются намоточные данные импульсного трансформатора). Выходной ток такого преобразователя около 0,7А.
      Подберите сглаживающую емкость (С1) с напряжением 63-100 Вольт.

      На выходе трансформатора стоит использовать только импульсные диоды, так как частота достаточно повышена, обычные выпрямители могут не справиться.FR107/207, пожалуй, самые доступные из коммутационных диодов, часто встречающиеся в сетевых ИБП.

      Блок питания не имеет защиты от короткого замыкания, поэтому вторичная обмотка трансформатора не должна замыкаться.

      перегрева транзисторов не заметил, при выходной нагрузке 3 ватта (светодиодная сборка) они обледенели, но на всякий случай можно установить на небольшие теплоотводы.

      Список радиоэлементов
      Обозначение Тип А Номинал Количество Записка Магазин Мой блокнот
      ВТ1, ВТ2 Биполярный транзистор

      MJE13003

      2 13007/13009 В блокнот
      VDS1 Диодный мост

      KC402A

      1 Или другой маломощный В блокнот
      VDS2 Диодный мост 1 Любой до 2А В блокнот
      ВД1 Стабилитрон

      D816G

      1 В блокнот
      С1 220 мкФ 440 В 1 В блокнот
      С2 Электролитический конденсатор 1000 мкФ x 16 В 1 В блокнот
      С3 Конденсатор 2.2 мкФ х 630 В 1 Пленка

      В этой статье вы найдете подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на основе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.
      Импульсный блок питания мощностью 5…20 Вт можно изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания уйдет несколько часов. Можно сделать более мощные электронные трансформаторы, например на ИР2153, а можно КУПИТЬ ГОТОВЫЙ и переделать под свои напряжения.

      В настоящее время широко используются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Для уменьшения габаритов балластного дросселя применяют схему высокочастотного преобразователя напряжения, что позволяет значительно уменьшить габариты дросселя.

      В случае выхода из строя электронного балласта его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама лампочка, лампочку обычно выбрасывают.

      Однако электронный балласт такой лампочки представляет собой практически готовый импульсный блок питания (БП), причем достаточно компактный.Единственным отличием схемы электронного балласта от настоящего импульсного блока питания является отсутствие разделительного трансформатора и выпрямителя при необходимости.

      В то же время современные радиолюбители испытывают большие трудности с поиском силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Даже если трансформатор и найден, то для его перемотки требуется использование большого количества медной проволоки, а массогабаритные параметры изделий, собранных на базе силовых трансформаторов, не радуют.Но в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если для этих целей использовать балласт от неисправных энергосберегающих ламп, то экономия будет значительной, особенно если речь идет о трансформаторах на 100 Вт и более.

      Отличие схемы балласта энергосберегающей лампы от импульсного источника питания

      Это одна из самых распространенных электрических схем для энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А — А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем.Элементы, которые можно удалить, отмечены красным.


      Цепь энергосберегающей лампы

      А это уже готовая схема импульсного блока питания, собранного на базе балласта люминесцентной лампы с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

      Для простоты люминесцентная лампа и несколько деталей были удалены и заменены перемычкой.

      Как видите, схема КЛЛ не требует серьезных изменений. Введенные в схему дополнительные элементы отмечены красным цветом.


      Завершенная схема импульсного источника питания

      Какой блок питания можно сделать из КЛЛ?

      Мощность импульсного блока питания ограничена габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и размером радиатора охлаждения, если он используется.

      Небольшой блок питания можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на корпус существующего дросселя.


      БП с вторичной обмоткой непосредственно на корпус существующего дросселя

      Если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если вам необходимо построить блок питания с мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то вам потребуется дополнительный импульсный трансформатор.


      Блок питания с дополнительным импульсным трансформатором

      Если вам необходимо получить блок питания мощностью более 100 ватт, и используется балласт от лампы на 20-30 ватт, то, скорее всего, вам придется внести незначительные изменения в схему электронного балласта.

      В частности, может потребоваться установка более мощных диодов VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотка входного дросселя L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току недостаточен, то базовый ток транзисторов придется увеличить за счет уменьшения номиналов резисторов R5, R6.Кроме того, придется увеличить мощность резисторов в цепях базы и эмиттера.

      Если частота генерации не очень высокая, то может потребоваться увеличение емкости блокировочных конденсаторов С4, С6.

      Импульсный трансформатор для источника питания

      Особенностью полумостовых импульсных источников питания с самовозбуждением является возможность адаптации к параметрам используемого трансформатора. А то, что петля обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор, еще больше упрощает задачу расчета трансформатора и настройки блока.Блоки питания, собранные по этим схемам, прощают ошибки в расчетах до 150% и выше. Проверено на практике.

      Не пугайтесь! Намотать импульсный трансформатор можно во время просмотра одного фильма или даже быстрее, если вы собираетесь делать эту монотонную работу сосредоточенно.

      Емкость входного фильтра и пульсации напряжения

      Во входных фильтрах ЭПРА из-за экономии места применены малогабаритные конденсаторы, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Гц.

      Для уменьшения уровня пульсаций напряжения на выходе блока питания необходимо увеличить емкость входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый ватт питания приходилась одна мкФ или около того. Увеличение емкости С0 повлечет за собой увеличение пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения источника питания. Для ограничения этого тока необходим резистор R0. Но, мощность оригинального резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.

      Если вам нужно собрать компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяемые в импульсных лампах пленочных «маллниц». Например, одноразовые фотоаппараты Kodak имеют миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их емкость составляет целых 100 мкФ на 350 вольт.

      Блок питания 20 Вт


      Блок питания 20 Вт

      Блок питания мощностью близкой к оригинальной КЛЛ можно собрать даже без намотки отдельного трансформатора.Если у оригинального дросселя достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшой усилитель мощности.

      На рисунке видно, что поверх существующей обмотки намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод с изоляцией из фторопласта). Однако таким образом можно получить мощность всего в несколько ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет небольшим.

      Если требуется большая мощность, то можно использовать обычный медный лакированный обмоточный провод.

      Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под сетевым напряжением! При описанной выше доработке обязательно позаботьтесь о надежной межобмоточной изоляции, особенно если вторичная обмотка намотана обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной пленкой, требуется дополнительная бумажная прокладка!

      Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической пленкой, хотя зачастую обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.

      Поверх пленки наматываем два слоя электрокартона толщиной 0,05 мм или один слой толщиной 0,1 мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.

      Наматываем вторичную обмотку будущего трансформатора поверх изоляционной прокладки. Сечение провода следует выбирать как можно большее. Количество витков подбирается опытным путем, так как их будет немного.

      Таким образом, мне удалось получить мощность на нагрузке 20 Вт при температуре трансформатора 60°С, а транзисторов — 42°С. Получить еще большую мощность, при разумной температуре трансформатора, слишком малая площадь окна магнитопровода и полученное сечение провода.


      На рисунке показана текущая модель блока питания

      Мощность, подводимая к нагрузке, составляет 20 Вт.
      Частота автоколебаний без нагрузки — 26 кГц.
      Частота автоколебаний при максимальной нагрузке — 32 кГц
      Температура трансформатора — 60? С
      Температура транзистора — 42? С

      Блок питания мощностью 100 Вт

      Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор ТВ2.Кроме того, я увеличил емкость фильтра сетевого напряжения C0 до 100 мкФ.


      Блок питания мощностью 100 Вт

      Так как КПД блока питания совсем не 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

      Ведь если КПД блока даже 90%, все равно придется рассеивать 10 Вт мощности.

      Мне не повезло, в моем ЭПРА были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, по-видимому, предназначена для крепления к радиатору с помощью фигурных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в проставках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают гораздо хуже. Заменил их на транзисторы 13007 поз. 2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными шурупами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз большие максимально допустимые токи. Вы можете купить MJE13007 отдельно.

      При желании можно смело прикрутить оба транзистора на один радиатор.Я проверил, работает.

      Только корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

      Удобно крепить винтами М2,5, на которые предварительно надо надеть изолирующие шайбы и отрезки изолирующей трубки (кембрик). Допускается применение теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

      Внимание! Транзисторы находятся под сетевым напряжением, поэтому изолирующие прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!


      Рабочий импульсный блок питания мощностью 100 Вт

      Резисторы эквивалентной нагрузки погружены в воду, так как их мощность недостаточна.
      Мощность, выделенная на нагрузку, составляет 100 Вт.
      Частота автоколебаний при максимальной нагрузке — 90 кГц.
      Частота автоколебаний без нагрузки — 28,5 кГц.
      Температура транзисторов 75°С.
      Площадь радиаторов каждого транзистора 27см?.
      Температура дросселя TV1 — 45°C.
      TV2 — 2000NM (O28 x O16 x 9мм)

      Выпрямитель

      Все вторичные выпрямители полумостового импульсного источника питания должны быть двухполупериодными.Если это условие не выполняется, то магнитопровод может войти в насыщение.

      Существуют две общие схемы двухполупериодного выпрямителя.

      1. Схема моста.
      2. Схема с нулевой точкой.

      Мостовая схема экономит метр провода, но рассеивает вдвое больше энергии на диодах.

      Схема с нулевой точкой более экономична, но требует двух идеально симметричных вторичных обмоток. Асимметрия числа витков или расположения может привести к насыщению магнитопровода.

      Однако именно схемы нулевой точки используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда для дополнительной минимизации потерь вместо обычных кремниевых диодов применяют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

      Пример.
      Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме нулевой точки. При выходной мощности 100 ватт и напряжении 5 вольт даже на диодах Шоттки может рассеиваться 8 ватт.

      100/5 * 0,4 = 8 (Ватт)

      Если использовать мостовой выпрямитель, да еще обычные диоды, то мощность, рассеиваемая на диодах, может достигать 32 Вт и даже больше.

      100/5 * 0,8 * 2 = 32 (Ватт).

      Обратите на это внимание при проектировании блока питания, чтобы потом не искать куда пропала половина мощности.

      В выпрямителях низкого напряжения лучше использовать схему нулевой точки. Тем более, что при ручной намотке можно просто намотать обмотку в два провода.Кроме того, мощные импульсные диоды стоят недешево.

      Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

      Для настройки импульсных блоков питания обычно используют следующую схему подключения. Здесь лампа накаливания используется как балласт с нелинейной характеристикой и предохраняет ИБП от выхода из строя при нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирают близкой к мощности испытуемого импульсного источника питания.

      При работе импульсного блока питания на холостом ходу или при малой нагрузке сопротивление нити какао лампы низкое и на работу блока это не влияет. Когда по каким-либо причинам увеличивается ток ключевых транзисторов, происходит нагрев спирали лампы и увеличение ее сопротивления, что приводит к ограничению тока до безопасного значения.

      На данном чертеже представлена ​​схема стенда для проверки и наладки импульсных источников питания, соответствующего нормам электробезопасности.Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, обеспечивающим гальваническую развязку исследуемого ИБП от сети освещения. Переключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда источник питания обеспечивает большую мощность.

      Важной операцией при тестировании блока питания является тест с фиктивной нагрузкой. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и т.д. Эти «стеклокерамические» резисторы легко найти на радиорынке благодаря их зеленой окраске.Красные цифры — рассеиваемая мощность.

      Из опыта известно, что мощности эквивалентной нагрузки почему-то всегда не хватает. Перечисленные выше резисторы могут рассеивать мощность в два-три раза больше номинальной в течение ограниченного времени. Когда БП включен на длительное время для проверки теплового режима, а мощности эквивалентной нагрузки недостаточно, то резисторы можно просто окунуть в воду.

      Будьте осторожны, не обожгитесь!
      Оконечные резисторы этого типа могут нагреваться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!
      То есть ни дыма, ни изменения цвета вы не заметите и резистор можно попробовать потрогать пальцами.

      Как настроить импульсный блок питания?

      Собственно блок питания, собранный на базе исправного электронного балласта, не требует специальной настройки.

      Необходимо подключить фиктивную нагрузку и убедиться, что блок питания способен обеспечить расчетную мощность.

      Во время прогона под максимальной нагрузкой нужно следить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если трансформатор слишком сильно греется, то нужно либо увеличить сечение провода, либо увеличить общую мощность магнитопровода, либо и то, и другое.

      Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.

      Если в качестве импульсного трансформатора используется самодельный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60…65°С, то мощность нагрузки необходимо уменьшить.

      ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП маломощный импульсный блок питания из подручных материалов своими руками

      Какое назначение элементов схемы импульсного источника питания?


      Импульсный блок питания

      R0 — ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя в момент включения.В КЛЛ он также часто выступает в роли предохранителя.

      VD1… VD4 — мостовой выпрямитель.

      L0, C0 — сетевой фильтр.

      R1, C1, VD2, VD8 — цепь запуска преобразователя.

      Узел запуска работает следующим образом. Конденсатор С1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжение на конденсаторе С1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор сам отпирается и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После начала генерации на катод диода VD8 подаются прямоугольные импульсы и отрицательный потенциал надежно запирает динистор VD2.

      R2, C11, C8 — облегчают запуск преобразователя.

      R7, R8 — улучшить блокировку транзисторов.

      R5, R6 — ограничение тока базы транзисторов.

      R3, R4 — предотвращают насыщение транзисторов и выполняют функцию предохранителей при пробое транзисторов.

      VD7, VD6 — защита транзисторов от обратного напряжения.

      TV1 — трансформатор обратной связи.

      L5 — балластный дроссель.

      С4, С6 — блокировочные конденсаторы, на которых напряжение питания уменьшено вдвое.

      TV2 — импульсный трансформатор.

      VD14, VD15 — импульсные диоды.

      С9, С10 — конденсаторы фильтра.

      По материалам сайта http://www.ruqrz.com/

      Для большей наглядности приведены несколько принципиальных схем светильников популярных производителей:

      Несколько раз меня выручали блоки питания, схемы которых уже стали классическими, оставаясь простыми для всех, кто хоть раз в жизни паял что-то электронное.

      Подобные схемы разрабатывались многими радиолюбителями для разных целей, но каждый конструктор вносил в схему что-то свое, менял расчеты, отдельные элементы схемы, частоту преобразования, мощность, подстраивая под какие-то нужды, известные только сам автор…

      Мне часто приходилось использовать такие схемы вместо их громоздких трансформаторных собратьев, облегчая вес и объем моих конструкций, которые нужно было запитать от сети.Как пример: стереоусилитель на микросхеме, собранный в дюралюминиевом корпусе из старого модема.

      Описание работы схемы, так как она классическая, особого смысла не имеет. Отмечу только, что в качестве схемы запуска я отказался от использования транзистора, работающего в режиме лавинного пробоя. однопереходные транзисторы КТ117 типа работают в пусковом комплексе значительно надежнее. Мне тоже нравится бегать на динистор.


      На рисунке показаны: а) цоколевка старых транзисторов КТ117 (без язычка), б) цоколевка современных КТ117, в) расположение выводов на схеме, г) аналог однопереходный транзистор на двух обычных (подойдут любые транзисторы правильной структуры — pnp (VT1) конструкции типа КТ208, КТ209, КТ213, КТ361, КТ501, КТ502, КТ3107; структуры npn (VT2) типа КТ315, КТ340 , КТ342, КТ503, КТ3102)

      Схема ИБП на биполярных транзисторах


      Схема ИБП на полевых транзисторах

      Схема на полевых транзисторах несколько сложнее, в связи с необходимостью защиты их затворов от перенапряжение.


      Ошибка. Диод VD1 включаем наоборот!

      Все параметры обмотки трансформаторов показаны на рисунках. Максимальная мощность нагрузки, которую может отдать блок питания с трансформатором, выполненным на ферритовом кольце 3000НМ марки 32×16Х8, около 70Вт, на К40×25Х11 той же марки – 150Вт.

      Диод VD1 в обеих цепях, блокирует цепь запуска подачей отрицательного напряжения на эмиттер однопереходного транзистора после запуска преобразователя.

      Из особенностей — блоки питания отключаются замыканием обмотки II коммутирующего трансформатора. При этом нижний транзистор в схеме запирается и генерация срывается. Но, кстати, срыв генерации происходит именно из-за «короткого замыкания» обмотки.

      Запирание транзистора в данном случае, хотя и явно происходит за счет замыкания контактом переключателя эмиттерного перехода, но является вторичным.Однопереходный транзистор в этом случае не сможет запустить преобразователь, который может находиться в таком состоянии (оба ключа заперты по постоянному току через практически нулевое сопротивление обмоток трансформатора) сколь угодно долго.

      Правильно рассчитанная и аккуратно собранная конструкция блока питания, как правило, легко запускается под требуемой нагрузкой и стабильно ведет себя в работе.

      Константин (Рисвел)

      Россия, Калининград

      С детства — музыкальная и электро/радиотехника.Напаял много схем самых разных по разным причинам и просто, ради интереса, как своих, так и чужих.

      За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил множество различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования.
      Спроектировал несколько цифровых измерителей длительности импульсов, различных по функциональности и элементной базе.

      Более 30 рацпредложений по модернизации агрегатов различной спецтехники, в т.ч. — источник питания.Уже давно я все больше и больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой.

      Почему я здесь? Потому что здесь все такие же, как я. Здесь есть много интересного для меня, так как я не силен в аудиотехнике, но хотелось бы иметь больше опыта именно в этом направлении.

      Блоки питания постоянного тока

      нужны не только радиолюбителям. Они имеют очень широкий спектр применения, а потому используются в той или иной степени большинством домашних мастеров.В данной статье описаны основные типы преобразователей напряжения, их характерные отличия и области применения, а также как сделать простой блок питания своими руками.

      Самостоятельное изготовление позволит сэкономить много денег. Разобравшись в устройстве и принципе работы, вы легко сможете отремонтировать это устройство.

      Области применения

      Эти устройства имеют очень широкий спектр применения. Рассмотрим основные варианты использования. Для экономии ресурса аккумуляторных батарей низковольтный электроинструмент подключают к самодельным блокам питания.Такие устройства используются для подключения светодиодных осветительных приборов, установки освещения в помещениях с повышенной влажностью и опасностью поражения электрическим током и для многих других целей, не связанных напрямую с электроникой.


      Классификация устройств

      Большинство блоков питания преобразуют сетевое напряжение 220 вольт переменного тока в заданное постоянное напряжение. При этом для устройства характерен большой перечень рабочих параметров, которые необходимо учитывать при покупке или проектировании.

      Основными рабочими параметрами являются выходной ток, напряжение и возможность стабилизации и регулировки выходного напряжения. Все эти преобразователи делятся на две большие группы по способу преобразования: аналоговые и импульсные устройства. Эти группы блоков питания имеют сильные отличия и легко различимы на фото с первого взгляда.

      Раньше выпускались только аналоговые устройства. В них преобразование напряжения осуществляется с помощью трансформатора.Собрать такой источник несложно. Его схема довольно проста. Он состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и стабилизирующего конденсатора.

      Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное. Конденсатор его дополнительно сглаживает. Недостатком таких устройств являются их большие размеры и вес.

      Трансформатор мощностью 250 Вт весит несколько килограммов. Кроме того, напряжение на выходе таких устройств может меняться от внешних факторов.Поэтому для стабилизации выходных параметров в таких устройствах в электронную схему добавляют специальные элементы.

      С применением трансформаторов изготавливаются блоки питания повышенной мощности. Такие устройства целесообразно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов или для подключения электродрели для экономии ресурса литиевых аккумуляторов.

      Преимуществом такого устройства является гальваническая развязка между двумя обмотками (за исключением автотрансформаторов).Первичная обмотка, подключенная к сети высокого напряжения, не имеет физического контакта со вторичной обмоткой. На нем создается пониженное напряжение.

      Передача энергии осуществляется с помощью магнитного поля переменного тока в металлическом сердечнике трансформатора. При наличии минимальных знаний в электронике своими руками проще собрать классический регулируемый блок питания с использованием трансформатора.

      С развитием электронной техники появилась возможность производить более дешевые полупроводниковые преобразователи напряжения.Они очень компактны, легки и имеют очень низкую цену. В результате они стали лидерами рынка. В любой квартире используется несколько разных источников питания.

      К сожалению, в большинстве современных устройств отсутствует гальваническая развязка от сети. Из-за этого часто умирают люди, которые при зарядке сотового телефона или другой техники пользуются устройством и при этом принимают ванну или моются.

      При соблюдении техники безопасности человеку ничего не угрожает.Эти устройства имеют достаточно низкую стоимость и при их поломке часто не пытаются их ремонтировать, а приобретают новое устройство. Тем не менее, если разобраться в схемах и принципах работы импульсных блоков питания, то как отремонтировать такой блок питания, так и собрать новый прибор будет несложно.

      Импульсные источники питания

      Давайте рассмотрим устройство и принцип работы импульсных блоков питания. В таких устройствах на входе переменное сетевое напряжение преобразуется в напряжение высокой частоты.Для преобразования токов высокой частоты требуются не большие трансформаторы, а миниатюрные электромагнитные катушки. Поэтому такие преобразователи легко помещаются в небольшие упаковки. Например, они легко помещаются в пластиковый держатель энергосберегающей лампы.

      Размещение такого блока питания в небольшом устройстве не вызывает никаких проблем. Для надежной работы необходимо предусмотреть возможность охлаждения нагревательных элементов электронной схемы на специальных металлических радиаторах.Преобразованное напряжение выпрямляется с помощью быстрых диодов и сглаживается на выходном фильтре.

      Недостатком таких устройств является неизбежное наличие высокочастотных помех на выходе преобразователя, несмотря на наличие специальных фильтров. Кроме того, в импульсных устройствах используются специальные схемы стабилизации выходного напряжения.

      Импульсный блок питания можно приобрести как отдельный блок, готовый к установке в прибор.Также это устройство можно собрать самостоятельно, используя широко распространенные схемы и инструкции по сборке блоков питания.

      Следует учитывать, что самостоятельная сборка может стоить дороже, чем купленный в интернете товар на азиатском рынке. Это может быть связано с тем, что электронные компоненты продаются с более высокой наценкой, чем наценка производителя в Китае на сборку и доставку продукции. В любом случае, разобравшись с устройством подобных устройств, можно будет не только самостоятельно собрать такое устройство, но и отремонтировать его при необходимости.Такие навыки будут очень полезны.

      Если вы хотите сэкономить, вы можете использовать импульсные блоки питания от персональных компьютеров. Часто неисправный персональный компьютер содержит функциональный блок. Они требуют минимальной доработки перед использованием.

      Эти блоки питания защищены от холостого хода. Они должны быть все время под нагрузкой. Поэтому во избежание отключения в нагрузку включается постоянное сопротивление. Такие модернизированные агрегаты используются в основном для питания бытовых электроинструментов.

      Фото блоков питания своими руками

      2

      Импульсный блок питания своими руками.

      Автор проекта (Сергей Кузнецов, его сайт — classd.fromru.com) разработал этот самодельный сетевой блок питания
      для питания мощного УМЗЧ (Усилитель мощности звуковой частоты). Преимущества импульсных сетевых блоков питания перед обычными трансформаторными блоками питания очевидны:

      • Вес полученного продукта намного ниже
      • Размеры импульсного блока питания значительно меньше.
      • КПД изделия, а соответственно и тепловыделение ниже
      • Диапазон питающих напряжений (скачков напряжения), при которых БП может стабильно работать, значительно шире.

      Однако изготовление импульсного сетевого блока питания требует гораздо больше усилий и знаний, чем изготовление обычного низкочастотного блока питания 50 Гц.Низкочастотный блок питания состоит из сетевого трансформатора, диодного моста и сглаживающих конденсаторов фильтра, а импульсный имеет гораздо более сложную структуру.

      Основным недостатком импульсных сетевых блоков питания является наличие высокочастотных помех, с которыми придется бороться, в случае неправильной разводки печатной платы, либо при неправильном выборе элементной базы. При включении ИБП обычно возникает сильная искра на выходе.Это связано с высоким пиковым пусковым током источника питания из-за зарядки конденсаторов входного фильтра. Для исключения таких бросков тока разработчики проектируют различные системы «мягкого пуска», которые в первой фазе работы заряжают конденсаторы фильтра малым током, а в конце заряда организуют подачу полного сетевого напряжения на ИБП. В данном случае используется упрощенный вариант такой системы, представляющий собой последовательно соединенные резистор и терморезистор, ограничивающие зарядный ток конденсаторов.

      Схема основана на ШИМ-контроллере IR2153 в стандартной схеме включения. Полевые транзисторы IRFI840GLC можно заменить на IRFIBC30G, другие транзисторы автор ставить не рекомендует, так как это повлечет за собой необходимость уменьшения номиналов R2, R3 и, соответственно, увеличения выделяемого тепла. Напряжение на ШИМ-контроллере должно быть не менее 10 вольт. Работа микросхемы желательна от напряжения 11-14 вольт. Компоненты L1 C13 R8 улучшают работу транзисторов.

      Дроссели на выходе блока питания 10мкг намотаны проводом 1мм на ферритовых гантелях с магнитной проницаемостью 600НН. Намотать можно на стержни от старых ресиверов, достаточно 10-15 витков. Конденсаторы в блоке питания должны иметь низкий импеданс, чтобы уменьшить радиопомехи.


      Трансформатор рассчитывался с помощью Трансформатора 2. Индукцию нужно выбирать как можно меньше, желательно не более 0,25. Частота в районе 40-80к. Автор не рекомендует использовать кольца отечественного производства, ввиду неидентичности параметров феррита и значительных потерь в трансформаторе.Печатная плата была рассчитана на трансформатор 30х19х20. При настройке блока питания запрещается подключать землю осциллографа к месту соединения транзисторов. Блок питания первый раз желательно запускать с лампой 220В мощностью 25-40Вт, включенной последовательно с источником, при этом ИБП не должен сильно нагружаться. Печатную плату блока в формате LAY можно скачать или

      Фейсбук

      Твиттер

      В контакте с

      одноклассники

      Гугл+

      Топ-8 лучших блоков питания постоянного тока для продажи в 2022 году: обзоры и руководство по покупке

      Независимо от того, являетесь ли вы любителем электроники, мастером-любителем или профессиональным инженером-электронщиком, источник питания постоянного тока обязательно должен быть на вашем рабочем месте.Источник питания — это электрическое устройство, которое отвечает за подачу электроэнергии на ваши устройства, компоненты или печатные платы. Итак, в этой статье мы рассмотрим некоторые из лучших источников питания постоянного тока, которые вы можете купить в Интернете.

      Блоки питания переменного тока, также называемые настольными источниками питания, в настоящее время стали намного доступнее. Это важно, особенно если вы новичок, который не хочет тратить на них целое состояние. Вот почему мы решили составить список некоторых из лучших блоков питания постоянного тока, которые вы можете купить в Интернете, которые пригодятся новичкам, аспирантам в области электроники, инженерам и лаборантам.

      Составление списка лучших блоков питания — непростая задача, так как вы в основном учитываете цену и фактор качества. В идеале функции продукта должны быть вашим главным приоритетом.

      Здесь я предоставил «Руководство по покупке» для блока питания постоянного тока. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

      Лучший источник питания постоянного тока 2022 года

      Обзоры лучших источников питания постоянного тока

      1. Блок питания постоянного тока Kungber SPS305

      Проверить цену в Walmart

      Первый блок питания в нашем списке, и если вы ищете надежный, но доступный блок питания постоянного тока, то вам определенно следует рассмотреть блок питания постоянного тока Kungber SPS305.

      Это импульсный источник питания постоянного тока с выходным напряжением, регулируемым в диапазоне 0–30 В , и выходным током, регулируемым в диапазоне 0–5 А . Существуют и другие варианты, такие как 30 В / 10 А, 60 В / 5 А и 120 В / 3 А.

      Имеется четыре диска для регулировки напряжения и тока с отдельными ручками для точных и грубых значений. Блок питания поддерживает режим CV и CC с автоматическим преобразованием между режимами.

      Модуль дисплея состоит из трех комплектов: 4-разрядный светодиодный дисплей для отображения напряжения (с разрешением 0.01В), ток (с разрешением 0,001А) и мощность (с разрешением 0,1Вт). Кнопка включения/выключения расположена сзади.

      Выходные порты состоят из положительных, отрицательных и заземляющих клемм. Кроме того, имеется USB-порт 5 В / 2 А , с помощью которого вы можете заряжать различные устройства или подавать питание на Arduino или ESP32.

      С точки зрения безопасности блок питания Kungber состоит из вентилятора с регулируемой температурой, защиты от перенапряжения, перегрузки по мощности, защиты от короткого замыкания и входного предохранителя на 5 А.

      Некоторые важные характеристики этого блока питания:

      • Входное переменное напряжение: 110 В, 60 Гц
      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–5 А
      • Линейное регулирование: напряжение ≤ 0,1 % + 3 мВ, ток ≤ 0,2 % + 3 мА
      • Регулировка нагрузки: напряжение ≤ 0,5 % + 3 мВ, ток ≤ 0,2 % + 3 мА
      • Пульсации и шум на выходе: напряжение ≤ 30 мВ (среднеквадратичное значение), ток ≤ 20 мА (среднеквадратичное значение)
      • Рабочие условия: температура от 32°F до 104°F, относительная влажность < 80%

      Содержимое комплекта:

      • Блок питания Kingber SPS305
      • Шнур питания
      • Тестовые провода
      • Руководство пользователя

      Легкий (< 3 фунтов)), доступный и надежный блок питания с уникальным дисплеем (энергопотребление нагрузки) и USB-портом для зарядки.

      Особенности:

      • Регулируемый импульсный источник питания 0–30 В и 0–5 А
      • USB-порт 5 В / 2 А
      • Отображает также энергопотребление нагрузки
      • Очень легкий вес < 3 фунтов.
      • Подходит для любителей, начинающих, студентов и даже профессионалов

      Купить сейчас в Amazon Купить сейчас в Walmart

      2.Переменный источник питания постоянного тока Tekpower

      Проверить цену на Walmart

      Второй блок питания в нашем списке принадлежит компании Tekpower, производящей бюджетные мультиметры, блоки питания и другое контрольно-измерительное оборудование.

      Tekpower TP3005T представляет собой регулируемый источник питания постоянного тока с диапазоном напряжения от 0 до 30 В и током от 0 до 5 А . Разрешение настройки и обратного считывания составляет 10 мВ (0,01 В) для напряжения и 1 мА (0,01 В).001А) для тока.

      Важной характеристикой этого источника питания является то, что это линейный источник питания на основе трансформатора , что означает, что он имеет низкую пульсацию (шум) на выходе по сравнению с импульсным источником питания. Это важно, если вы работаете с чувствительными компонентами и устройствами, особенно в научно-исследовательских центрах, исследовательских институтах, лабораториях и других промышленных целях.

      Как и любой настольный источник питания, вы можете использовать его либо в режиме постоянного напряжения (CV), либо в режиме постоянного тока (CC).Обратитесь к предоставленному руководству пользователя, чтобы узнать, как настроить выходное напряжение или постоянный ток.

      Существует несколько защитных механизмов для дополнительной безопасности, таких как защита от перегрузки по току и защита от перегрева. Охлаждающий вентилятор на основе датчика температуры помогает отводить тепло от блока питания.

      Переходя к пользовательскому интерфейсу, есть пара семисегментных дисплеев для вольтметра и амперметра, индикаторы для режимов CC, CV, OCP, пара циферблатов для регулировки напряжения и тока, выходные клеммы (положительная, отрицательная и земля (земля)) и выключатель.

      Некоторые важные характеристики этого блока питания:

      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–5 А
      • Входное переменное напряжение: 110 В при 60 Гц
      • Регулируемое напряжение и ток с разрешением 10 мВ и 1 мА
      • Линейное регулирование: CV < 0,01 % + 3 мВ, CC < 0,2 % + 6 мА
      • Регулировка нагрузки: CV < 0,01 % + 3 мВ, CC < 0,2 % + 3 мА
      • Пульсации и шум на выходе: CV < 1 мВ RMS, CC < 3 мA RMS
      • Функции защиты: охлаждающий вентилятор на основе OCP и датчика температуры
      • Условия эксплуатации: температура 32°F – 102°F и относительная влажность < 80%
      • Точность ЖК-дисплея: ±2.5%

      Содержимое упаковки:

      • Блок питания (TP3005T)
      • Шнур питания
      • 28-дюймовые измерительные провода с зажимами типа «крокодил»
      • Руководство пользователя

      В целом производительность блока питания Tekpower TP3005T отличная. Если вы ищете недорогой линейный блок питания, то это один из доступных вариантов (немного дороже, если рассматривать эквивалентный импульсный блок питания).Но если вы ищете импульсный блок питания, то продолжайте просматривать список.

      Особенности:

      • Линейный регулируемый источник питания постоянного тока
      • Регулируемое напряжение и ток
      • Низкие пульсации и шум на выходе
      • 1 год гарантии производителя
      • Тяжелый на 12 фунтов. (из-за трансформатора)
      • Дорого, если посмотреть на другие импульсные блоки питания
      • Доступный по цене линейный блок питания

      Купить сейчас в Amazon Купить сейчас в Walmart

      3.Цифровой импульсный блок питания Eventek

      Проверить цену на ebay

      Eventek — еще один небольшой игрок, производящий высококачественное цифровое контрольно-измерительное оборудование, такое как мультиметры, токоизмерительные клещи, блоки питания и термометры.

      Eventek KPS305D — доступный блок питания с регулируемым выходным напряжением в диапазоне 0–30 В и выходным током в диапазоне 0–5 А . Это импульсный источник питания, поэтому показатели эффективности высоки — ≥ 89 %, а вес — всего 3 .2 фунта (поскольку нет сетевого трансформатора).

      Всего имеется четыре регулятора: два для напряжения (отдельные регуляторы для точной и грубой настройки) и два для регулировки тока. Он поддерживает режим CV и CC и автоматически конвертирует из одного режима в другой в зависимости от использования.

      Кроме ручек есть вольтметр и амперметр с дисплеем разрешением 0,1В и 0,01А соответственно. Есть также индикаторы режима CC и CV, переключатель включения/выключения в виде качельки и только положительные и отрицательные выходные порты (без порта заземления).

      Имеется несколько функций защиты, таких как: охлаждающий вентилятор на основе датчика температуры, защита от перегрузки по току, защита от перенапряжения и защита от короткого замыкания.

      Ниже приведены некоторые важные характеристики блока питания Eventek KPS305D:

      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–5 А
      • Линейное регулирование: CV < 0,01 % + 3 мВ, CC < 0,2 % + 6 мА
      • Регулировка нагрузки: CV < 0.1 % + 1 мВ, CC < 0,1 % + 3 мА
      • Выходные пульсации и шум: CV < 1 мВ RMS, CC < 3 мA RMS

      В комплект поставки блока питания входят:

      • Блок питания Eventek (KPS305D)
      • Два измерительных провода
      • Входной шнур питания
      • Руководство пользователя

      Если вы ищете доступный по цене импульсный блок питания, то вам точно стоит рассмотреть Eventek KPS305D. Он подходит для начинающих, школ и учебных заведений.

      Особенности:

      • Доступный импульсный источник питания переменного тока
      • Легкий (всего 3,2 фунта)
      • Несколько защит
      • 30-дневное предложение возврата денег и 12 месяцев ограниченной гарантии

      Купить сейчас на Amazon Купить сейчас на eBay

      4. Блок питания постоянного тока KAIWEETS

      KAIWEETS — это новый бренд на рынке, но его продукция уже завоевала популярность среди покупателей.

      Их блок питания постоянного тока специально разработан для обслуживания электроники, школ, научных исследований, разработки продуктов и лабораторий.

      Имеет выходное напряжение 0-30В и выходной ток 0-10А. Он также поставляется с регулируемым блоком питания для зарядки оборудования, которое вы хотите отремонтировать. Благодаря большому светодиодному дисплею вы можете легко проверить показания даже в условиях слабого освещения.

      Этот компактный и легкий продукт. Таким образом, вы можете нести его куда угодно без каких-либо усилий.Что касается безопасности, этот источник питания соответствует RoHs и маркировке CE.

      Ключ Технические характеристики данного блока питания

      • Входное напряжение переменного тока: переключение между 110 В ± 10 %/60 Гц
      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–10 А
      • Регулирование линии: напряжение ≤0,1%+10 мВ, ток ≤0,1%+10 мА
      • Регулировка нагрузки: напряжение ≤0,1%+5 мВ, ток ≤0,1%+10 мА
      • Выходные пульсации: ≤20 мВ среднеквадратичного значения

      Содержимое упаковки:

      • Блок питания постоянного тока
      • Шнур питания
      • Руководство пользователя

      Этот блок питания постоянного тока поставляется с 36-месячным послепродажным обслуживанием и пожизненной технической поддержкой.

      Особенности:

      • Компактный и портативный
      • Несколько защит
      • Эластичная ручка
      • USB-интерфейс 5 В/2 А
      • Большой дисплей
      • Простота в эксплуатации

      Купить у Kaiweets

      5. Переменный источник питания постоянного тока NICE-POWER SPS3010

      Проверить цену на Walmart

      Еще одним новым игроком в области регулируемых источников питания постоянного тока является торговая марка NICE-POWER.

      Переменный источник питания постоянного тока NICE-POWER SPS3010 представляет собой импульсный источник питания, который можно регулировать в диапазоне 0–30 В и 0–10 А . Учитывая эти значения, это очень доступный блок питания.

      Передняя панель

      очень проста с парой 3-разрядного светодиодного дисплея для вольтметра и амперметра. Но разрешение (как при настройке, так и при обратном считывании) составляет 0,1 В и 0,01 А , что не так уж и много, если вам нужна очень точная настройка.

      Имеется пара ручек для регулировки напряжения и тока, а также переключатель включения/выключения.Выходные порты состоят из положительного, отрицательного и заземления. Кроме того, имеется USB-порт 5 В / 2 А , который является дополнительной функцией, если вы хотите зарядить телефон или платы питания.

      Защита: вентилятор охлаждения с регулируемой температурой, защита от перегрузки по току, перенапряжения и короткого замыкания.

      Ниже приведены некоторые ключевые характеристики этого блока питания NICE-POWER:

      • Входное переменное напряжение: 110 В, 60 Гц
      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–10 А
      • Линейное регулирование: напряжение ≤ 1% + 10 мВ
      • Регулировка нагрузки: напряжение ≤ 1% + 10 мВ
      • Пульсации и шум на выходе: напряжение ≤ 1% от пика до пика
      • Условия эксплуатации: температура от 14°F до 113°F и относительная влажность < 90%

      Содержимое упаковки:

      • Блок питания постоянного тока
      • Шнур питания
      • 2 измерительных провода
      • Руководство пользователя

      Это недорогой источник питания постоянного тока с не очень точными значениями.Подходит для новичков, которые не хотят тратить много денег, но при этом получить надежный блок питания.

      Особенности:

      • Регулируемый источник питания 0–30 В и 0–10 А
      • Импульсный регулируемый источник питания
      • Только трехзначные показания
      • USB с 5В и 2А
      • Нет хорошего разрешения

      Купить сейчас в Amazon Купить сейчас в Walmart

      6. Блок питания постоянного тока Yescom

      Проверить цену на Walmart

      Yescom USA, начинавшая как розничный продавец аксессуаров для сотовых телефонов, теперь предлагает широкий ассортимент товаров, начиная от товаров для дома и сада и заканчивая электроникой.

      Регулируемый импульсный источник питания Yescom имеет 0–30 В выходного напряжения и 0–10 А регулировки выходного тока. Да, при максимальном напряжении 30 В и 10 А этот блок питания может обеспечить 300 Вт постоянной мощности в режимах CC и CV .

      Благодаря нескольким функциям защиты, таким как защита от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева (с охлаждающим вентилятором на основе датчика температуры), вы можете использовать этот блок питания при полной нагрузке в течение длительного времени без каких-либо перерывов.

      Переходя к пользовательскому интерфейсу, передняя панель состоит из трехразрядного вольтметра и амперметра с разрешением дисплея 0,1 В и 0,1 А соответственно. Есть также четыре ручки, по две для точной и грубой регулировки напряжения и тока. Помимо этого, есть индикаторы режима CV и CC, переключатель включения/выключения и три выходных порта (положительный, отрицательный и земля).

      Давайте посмотрим некоторые важные характеристики этого блока питания:

      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–10 А
      • Входное переменное напряжение: 110 В при 60 Гц
      • Регулирование линии: напряжение ≤ 0.05% + 1 мВ, ток ≤ 0,1% + 10 мА
      • Регулировка нагрузки: CV ≤ 0,1 % + 1 мВ, CC ≤ 0,1 % + 10 мА
      • Пульсации и шум на выходе: CV ≤ 10 мВ (среднеквадратичное значение), CC ≤ 20 мА (среднеквадратичное значение)
      • Рабочие условия: температура от 14°F до 104°F, относительная влажность < 80%

      В комплект входят следующие компоненты:

      • Блок питания постоянного тока
      • Шнур питания
      • Тестовые провода
      • Руководство пользователя

      Еще один недорогой импульсный блок питания с диапазоном тока до 10А.Если вам не нужен такой высокий диапазон, вы можете выбрать даже недорогой вариант 5А.

      Особенности:

      • Регулируемый источник питания 0–30 В и 0–10 А
      • Несколько защит для длительного использования
      • Тестовые провода очень низкого качества

      Купить сейчас в Amazon Купить сейчас в Walmart

      7. Линейный цифровой блок питания постоянного тока KORAD

      Проверить цену на ebay

      Korad Technology — компания, специализирующаяся на разработке всех видов источников питания и электронных нагрузок (программируемых, мощных, импульсных, линейных и т. д.).).

      KORAD KD3005D — это еще один линейный регулируемый источник питания в списке, где выходное напряжение регулируется в диапазоне 0–30 В , а выходной ток регулируется в диапазоне 0–5 А . он поддерживает режимы CV и CC .

      Передняя панель состоит из двух 4-разрядных светодиодных индикаторов , по одному для вольтметра и амперметра с разрешением установки и считывания 10 мВ и 1 мА соответственно. Есть пара поворотных энкодеров для регулировки напряжения и тока с точной и грубой регулировкой, объединенными в одну ручку.Помимо этого, имеются индикаторы OCP, CV, CC, переключатель включения/выключения и три выходных клеммы (положительная, отрицательная и земля).

      Что касается защиты, то имеется охлаждающий вентилятор с регулируемой температурой, защита от перенапряжения и перегрузки по току, а также защита от короткого замыкания.

      Ключевые характеристики этого блока питания:

      • Входное напряжение переменного тока: переключение между 220 В, 50 Гц и 110 В, 60 Гц
      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–5 А
      • Регулирование линии: напряжение ≤ 0.01% + 2 мВ, ток ≤ 0,1% + 5 мА
      • Регулировка нагрузки: напряжение ≤ 0,01 % + 3 мВ, ток ≤ 0,1 % + 3 мА
      • Пульсации на выходе: напряжение ≤ 2 мВ (среднеквадратичное значение), ток ≤ 3 мА (среднеквадратичное значение)
      • Условия эксплуатации: температура 32°F – 102°F и относительная влажность < 80%

      В упаковке:

      • Источник питания KD3005D
      • Шнур питания
      • Тестовый провод
      • Руководство пользователя

      Это альтернатива упомянутому ранее блоку питания Tekpower Linear.Сравните характеристики и выберите подходящую, если вас интересует линейный регулируемый источник питания.

      Особенности:

      • Регулируемый линейный источник питания 0–30 В и 0–5 А
      • 2 года гарантии
      • Немного тяжеловат — 9,5 фунтов.
      • Немного дороже

      Купить сейчас на Amazon Купить сейчас на eBay

      8. Dr.meter PS305DM Регулируемый источник питания постоянного тока

      Проверить цену на eBay

      Др.Meter постепенно становится надежным производителем различных измерителей (PH-метр, мультиметр, люксметр и измеритель влажности древесины) и источников питания.

      Dr.meter PS305DM — доступный линейный регулируемый источник питания постоянного тока. Выходное напряжение можно регулировать в диапазоне 0–30 В , а выходной ток можно регулировать в диапазоне 0–5 А .

      Есть пара 3-значных светодиодных индикаторов для вольтметра и амперметра с разрешением 0,1В и 0,01А .Кроме того, если ток нагрузки меньше 1 А, амперметр автоматически отображает ток в мА. Также есть индикаторы CV и CC режимов .

      Для регулировки напряжения и силы тока имеются четыре ручки с отдельными ручками для точной и грубой регулировки. Есть переключатель включения/выключения и переключатель запуска/остановки выхода. Выходные порты имеют три клеммы для положительного, отрицательного и заземления.

      Так как это линейный источник питания , он содержит трансформатор, который является тяжелым компонентом и увеличивает общий вес устройства.Ручка сверху позволяет легко переносить его при желании.

      Некоторые важные характеристики этого блока питания:

      • Входное переменное напряжение: 220 В 50 Гц или 110 В 60 Гц (переключатель на задней панели)
      • Выходное напряжение постоянного тока: 0–30 В
      • Выходной постоянный ток: 0–5 А
      • Линейное регулирование: напряжение < 0,01 % + 3 мВ, ток < 0,2 % + 3 мА
      • Регулировка нагрузки: напряжение < 0,01% + 3 мВ или 5 мВ (в зависимости от макс.ток), ток < 0,2 % + 3 мА
      • Пульсации и шум на выходе: напряжение < 0,5 мВ СКЗ или 1 мВ СКЗ (в зависимости от максимального тока), ток < 3 мА СКЗ
      • Условия эксплуатации: температура 32°F – 102°F и относительная влажность < 80%

      Содержимое упаковки:

      • Блок питания постоянного тока
      • Шнур питания
      • Тестовый провод
      • Руководство пользователя

      Если вы ищете линейный источник питания с низким выходным шумом по низкой цене, то Dr.метр питания, безусловно, хороший выбор.

      Особенности:

      • Регулируемый линейный источник питания 0–30 В и 0–5 А
      • Удобная ручка для переноски
      • Автоматическое преобразование между мА и А
      • 12-месячная гарантия
      • Подходит для научных исследований, исследований и разработок, чувствительной электроники и связи

      Купить сейчас на Amazon Купить сейчас на eBay

      Что такое источник питания постоянного тока? Зачем нам это нужно?

      Как следует из названия, источник питания постоянного тока представляет собой электрическое устройство, способное подавать напряжение постоянного тока на тестируемое устройство (ИУ), которое часто представляет собой печатную плату или электронный продукт.

      Почти вся мелкая электроника и бытовая техника работают от источника постоянного тока, либо от батареи, либо от адаптера переменного тока в постоянный. Таким образом, при тестировании компонента или схемы инженер должен быть в состоянии обеспечить правильное питание тестируемого устройства, чтобы проверить его работу и производительность.

      Инженер может легко установить конкретное напряжение (в соответствии с требованиями тестируемого устройства) с помощью переменного / регулируемого источника питания постоянного тока и применить его к цепи или устройству. Поскольку каждая схема, компонент или устройство имеют уникальные требования к источнику питания, можно использовать источник питания постоянного тока, который позволяет нам очень легко устанавливать конкретное напряжение.

      Какие существуют типы источников питания постоянного тока?

      Регулируемый/переменный источник питания очень удобен при тестировании, поэтому источник питания стал важной частью электронного оборудования. Итак, давайте взглянем на различные типы источников питания постоянного тока, которые обычно используются для обслуживания, разработки, тестирования и измерений.

      В основном существует два типа блоков питания постоянного тока. Они:

      • Линейные источники питания
      • Импульсные источники питания (также известные как импульсные источники питания или SMPS)

      Линейный блок питания состоит из трансформатора, который понижает напряжение сети переменного тока до небольшого значения.Это небольшое переменное напряжение затем выпрямляется и стабилизируется до чистого источника питания постоянного тока.

      Импульсный источник питания

      намного сложнее, чем простой линейный источник питания. Сетевое напряжение переменного тока преобразуется в высокочастотные импульсы с помощью «переключающего» транзистора. Затем высокочастотный переменный ток понижается и выпрямляется для получения постоянного напряжения.

      Каковы характеристики регулируемых источников питания постоянного тока?

      • Постоянный ток/напряжение

      Источник питания постоянного тока/напряжения, как следует из названия, обеспечивает постоянный ток, а также постоянное напряжение.Кроме того, это считается важной особенностью источника питания постоянного тока.

      Основная причина использования регулируемого источника питания постоянного тока заключается в том, что вы можете установить желаемое напряжение и максимальный ток для нагрузки. Если нагрузка требует больше тока, чем установленный ток, источник питания переходит в режим CC или режим постоянного тока, при котором выходной ток остается равным установленному току, но напряжение падает.

      Если для нагрузки требуется ток, который меньше установленного тока, то источник питания будет находиться в режиме CV или режиме постоянного напряжения.Здесь заданное напряжение остается постоянной величиной, а ток зависит от нагрузки.

      Некоторые блоки питания состоят из 2-3 силовых выходов. Если вы используете несколько напряжений при тестировании различных цепей, то блок питания с несколькими выходами может стать для вас идеальным выбором.

      Ряд пользователей выбирают блок питания с двойным/тройным выходом, в котором один выход подключен к цифровому логическому выходу, а другие выходы — к аналоговой схеме.

      Некоторые из функций, которые вы найдете в источниках питания с несколькими выходами, включают настраиваемые ограничения напряжения, операции по времени, регистры хранения и подключение двух каналов последовательно для более высокого напряжения или тока.

      Программируемые источники питания широко известны как системные источники питания, и они обычно используются вместе с компьютерной системой для тестирования и производства.

      Блоки питания системы используют ряд компьютерных интерфейсов, таких как GPIB, IEEE-488, последовательная связь RS-232, интерфейсы USB и Ethernet.

      Кроме того, следующие типы источников питания используют определенные языки команд, посредством которых инструкции отправляются на прибор через цифровой интерфейс.

      Некоторые используемые языки являются SCPI-подобными, проприетарными и SCPI. Этот тип источника питания очень удобен, когда вы работаете со сложными установками, поскольку он позволяет управлять программируемым источником питания через компьютер. Следовательно, вам не придется нажимать клавиши на передней панели прибора.

      Нерегулируемый и регулируемый источник питания постоянного тока — в чем разница?

      • Нерегулируемый источник питания постоянного тока

      Нерегулируемые источники питания – это источники питания, выходное напряжение которых не регулируется i.е., он изменяется при вводе. Простой нестабилизированный источник питания состоит из понижающего трансформатора (чтобы понизить сеть переменного тока, скажем, до 12 В), диода и конденсатора (пример однополупериодного нестабилизированного источника питания).

      Нерегулируемый источник питания может обеспечивать постоянную выходную мощность, но выходное напряжение и ток могут изменяться (при увеличении напряжения ток уменьшается и наоборот). Большинство современных источников питания постоянного тока являются регулируемыми, а нерегулируемые источники питания используются только в некоторых специальных приложениях.

      • Регулируемый источник питания постоянного тока

      Многие современные блоки питания постоянного тока работают не так, как мы упоминали выше. Таким образом, любая бытовая электроника, которую вы купите в наши дни, будет иметь регулируемый источник питания постоянного тока.

      Стабилизированный источник питания постоянного тока способен обеспечивать чистое, стабильное и постоянное выходное напряжение независимо от входного. Помимо этого, он имеет дополнительную схему, с помощью которой можно регулировать выходное напряжение.

      Возможно, это сделано для компенсации изменений входного напряжения, а также изменений тока из-за нагрузки.

      Факторы, которые следует учитывать перед покупкой источника питания постоянного тока?

      На рынке можно найти несколько источников питания постоянного тока, но не каждый из них может подойти вам. Итак, мы хотели бы рассмотреть некоторые из основных соображений, которые вам необходимо иметь в виду. Давайте обсудим:-

      Это, пожалуй, самый важный фактор, который следует учитывать перед покупкой лучшего блока питания постоянного тока в 2022 году.

      Технически это определяется как степень, в которой результат расчета, измерения и спецификации соответствует правильному стандарту или значению.

      Помимо этого, он также определяет производительность источника питания, близко совпадая с теоретическим значением.

      Как правило, значение точности определяется качеством процесса регулирования и преобразования. С настройками тока и напряжения связаны характеристики точности.

      Точность обозначает точку, в которой выходные значения соответствуют международным стандартам.

      Большинство источников постоянного тока имеют встроенные измерительные схемы для измерения тока и напряжения.

      На всякий случай, если полученный результат нечеткий из-за незначительных ошибок в ЦАП, то лучший способ проверить точность — это измерить систему переменной мощности, с помощью которой получается значение настройки смещения.

      Разрешение

      , возможно, является еще одним фактором, на который следует обратить внимание, если вы думаете о покупке электронного блока питания постоянного тока.

      Возможно, это небольшое изменение тока или напряжения, происходящее из-за источника питания.

      Другими словами, мы можем сказать, что разрешение представляет собой абсолютный процент полной шкалы или значение.

      Кроме того, ограничено количество ЦАП и дискретных уровней. Вы также должны иметь в виду, что чем больше количество битов, тем, возможно, лучшее разрешение вы получите.

      Выходной сигнал источника питания постоянного тока обычно называют случайным отклонением и периодом.

      Пульсация обычно определяется как присущая выходному напряжению переменная составляющая, возникающая из-за внутреннего переключения, происходящего в источнике питания.

      Итак, когда сигнал просматривается в частотной области, пульсации демонстрируют ложные отклики.

      С другой стороны, шум является паразитным явлением, происходящим внутри блока питания. Он появляется в результате высокочастотных всплесков напряжения, которые имеют место в выходном напряжении.

      Шум в целом довольно случайный, и если вы посмотрите на него в частотной области, вы заметите небольшое увеличение базовой линии.

      Итак, если вы тестируете шум и пульсацию, вам следует помнить о нескольких вещах.

      Во-первых, нагрузка может оказывать значительное влияние на пульсации, поэтому важно проводить измерения, возможно, в одинаковых условиях нагрузки.

      Кроме того, на пульсации также может влиять входное напряжение, поэтому следует проводить испытания при различных входных напряжениях.

      Кроме того, ряд производителей применяют внешние конденсаторы на выходе блока питания для целей измерения.

      Производительность блока питания постоянного тока может измениться при длительном использовании.Таким образом, для поддержания стабильности источника питания необходимо выполнить надлежащую калибровку и проверку.

      Переходная характеристика обозначается как величина отклонения выходного напряжения из-за изменения нагрузки.

      Итак, когда происходит изменение нагрузки, то либо в блоке питания много запасенной энергии, либо, возможно, ее недостаточно. Следовательно, он не способен немедленно реагировать в новых условиях.

      Таким образом, выходные конденсаторы будут нести ответственность за недостаток или избыток энергии.

      Так что лучше бы они расходовали заряд, чтобы справиться с нагрузкой. В таком случае будет падение напряжения. Наоборот, будет накапливаться избыточная энергия, что приведет к увеличению напряжения.

      Существует несколько условий в контексте переходной характеристики, при которых ее измерение может быть нарушено.

      Некоторыми важными условиями являются пусковой ток, скорость нарастания и конечный ток. Скорость нарастания оказывает значительное влияние на переходную характеристику.

      Причина в том, что чем быстрее будет изменяться нагрузка, тем больше будет отклонение на выходе, прежде чем, наконец, источник питания справится с изменяющимися условиями.

      Помимо этого, начало и окончание текущего уровня также может оказать существенное влияние.

      Наконец, для точного измерения переходной характеристики пользователю желательно иметь два канала осциллографа.

      Каковы применения источника питания постоянного тока?

      Источник питания постоянного тока

      используется в качестве инструмента тестирования в ряде отраслей промышленности, лабораториях, научно-исследовательских центрах и исследовательских институтах.Давайте кратко рассмотрим область применения: —

      • Центры ремонта мобильных и портативных компьютеров

      Он широко используется в анодировании, зарядке аккумуляторов, гальванике, светодиодах, производстве водорода, электролизе, электрохимических применениях и многих других.

      Кроме того, он также используется для автомобильных низкочастотных динамиков Transceiver, 3D-принтеров, светодиодных лент и аудиоусилителей.

      • Коммерческие и бытовые помещения

      Источник питания постоянного тока обычно используется в ряде приложений со сверхнизким и низким напряжением, особенно когда они питаются от систем солнечной энергии или батарей.Кроме того, для ряда электронных схем также требуется источник питания постоянного тока.

      Источники питания постоянного тока в быту используются в соединителях, розетках, приспособлениях и выключателях, подходящих для переменного тока.

      Наоборот, некоторые из применений в коммерческой недвижимости — это медицинские центры, офисные здания, магазины розничной торговли, торговые центры, отели, сельскохозяйственные угодья, многоквартирные жилые дома, гаражи, склады и т. д.

      Источник питания постоянного тока

      широко используется в автомобильных аккумуляторах, которые, возможно, обеспечивают питание, необходимое для освещения, запуска двигателя и системы зажигания.

      • Телекоммуникационная отрасль

      Оборудование, используемое для телефонной связи, использует стандартное питание – 48 В постоянного тока. Для достижения отрицательной полярности аккумуляторная батарея и положительный вывод системы электропитания заземляются.

      Системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения используют постоянный ток для передачи больших объемов электроэнергии.

      Кроме того, для передачи на большие расстояния система HVDC оказывается менее дорогой, а электрические потери также низкими.

      Часто задаваемые вопросы:

      1. Что такое настольный источник питания постоянного тока?

      Источник питания постоянного тока, также известный как настольный источник питания, представляет собой важное испытательное и измерительное устройство, которое обеспечивает / подает регулируемое питание постоянного тока на тестируемое устройство, блок или цепь. Каждый инженер-электрик и электронщик должен иметь на своем рабочем столе какой-либо переменный источник питания постоянного тока (отсюда и название «настольный источник питания») для подачи постоянного тока на различные электронные схемы и устройства.

      2. Как выбрать блок питания?

      При выборе подходящего настольного блока питания необходимо учитывать несколько важных моментов. Некоторыми важными параметрами являются: максимальное напряжение и ток, которые может обеспечить источник питания, регулирование сети и нагрузки, защита от перенапряжения и перегрузки по току, разрешение, точность, стабильность, пульсации, шум, точность считывания, а также разрешение и температурная стабильность.

      3. Вольты или амперы имеют значение для источника питания?

      Почти все настольные источники питания имеют регулируемое напряжение и ток (вольты и амперы).Обычно вы найдете такие номиналы, как 15 В 2 А, 30 В 10 А, 60 В 5 А и т. д. Например, источник питания 30 В 10 А может обеспечивать максимум 30 В и 10 А, т. е. вы можете регулировать напряжение от 0 В до 30 В, а также устанавливать ограничение тока от 0А до 10А. Следовательно, номиналы вольт и ампер являются важным критерием при выборе источника питания и выбирают тот, который может обеспечить подходящий диапазон для вашей работы / работы.

      4. Почему в домах не используется постоянный ток?

      Несмотря на то, что большая часть современной бытовой электроники, такой как телевизоры, мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты, настольные ПК, использует источник питания постоянного тока, наши дома напрямую не оборудованы постоянным током.Одна из причин заключается в том, что кондиционер намного проще и дешевле производить и перевозить на тысячи километров, поскольку его можно легко увеличивать или уменьшать без особых потерь.

      5. Могу ли я использовать блок питания 12 В постоянного тока с источником постоянного тока 9 В?

      Простой ответ — нет. Если устройство рассчитано на 9 В постоянного тока, то схема этого устройства спроектирована и построена для этого напряжения, включая схему защиты. Таким образом, если вы используете источник питания постоянного тока 12 В на устройстве постоянного тока 9 В, это может привести к перегоранию схемы защиты входа.

      Заключение:

      Теперь вы узнали о ключевых факторах, повышающих производительность источника питания постоянного тока. Каким будет ваш следующий шаг? Какой из них вы собираетесь купить? Низкая или высокая цена? Качественный? или Спектакль?

      Не запутайтесь! Мы здесь, чтобы помочь вам!

      • Из всех 7 источников питания постоянного тока мы выбрали Kungber SPS305 DC Power Supply как лучший из-за его простой конструкции, надежности и точности.Это импульсный источник питания с 4-значным значением напряжения и тока. Кроме того, он также имеет измеритель мощности и порт USB. Если вы новичок или покупаете впервые, то этот блок питания, безусловно, является отличным вариантом.
      • Если вам нужен линейный источник питания с низким выходным уровнем пульсаций/шумов, мы рекомендуем линейный регулируемый источник питания постоянного тока Dr.meter PS305DM . Это доступный по цене линейный источник питания из списка, который подходит для лабораторий, чувствительной электроники и коммуникационного оборудования, обслуживания аккумуляторов, научно-исследовательских и учебных заведений.

      Примите правильное решение перед покупкой блока питания постоянного тока. Мы надеемся, что эта статья будет полезна. Кроме того, если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы по поводу источника питания постоянного тока, напишите нам в разделе комментариев, указанном ниже.

      PassDiy

      Источники питания

      Нельсон Пасс

      Введение

      Многие люди не разбираются в электричестве, но разбираются в сантехнике.Гидравлика дает хорошую аналогию для понимания основного электрического потока. Провод — это труба. Давление воды это напряжение. Поток воды представляет собой электрический ток. Озера и резервуары для хранения являются конденсаторами. Диоды — это односторонние лампы. Лампы и транзисторы — это краны.

      Всю силовую схему усилителя можно рассматривать как общественную систему водоснабжения. Солнце, управляя погодным циклом, откладывает воду на ландшафт, и она собирается в озере за плотиной. Сообщество черпает воду по мере необходимости по трубам.Зимой в озере собирается дождь, и давление воды увеличивается по мере его заполнения. Летом уровень воды падает, а вместе с ним и напор. Когда сообщество забирает больше воды, чем обычно, уровень падает сильнее, и часто требуется не один сезон, чтобы восстановить его.

      В усилителе ваша сеть, домашняя проводка, шнур питания и трансформатор обеспечивают дождь. Конденсаторная батарея является резервуаром. Конденсаторы получают электрический заряд каждую 1/120-ю секунды, отражая два импульса тока от трансформатора на каждый цикл синусоидальной волны 60 Гц, предоставляемой энергетической компанией.

      Эти импульсы имеют относительно короткую продолжительность, и конденсаторы источника питания должны накапливать энергию в течение 6 миллисекунд или около того электрической засухи, которая возникает между импульсами зарядки. Мы хотим, чтобы от нашего источника питания было постоянное напряжение (уровень воды), и это обычно достигается за счет использования больших конденсаторов, которые хранят больше заряда, и больших трансформаторов, которые обеспечивают столько заряда, сколько необходимо. Вы поняли идею.

      Поскольку мы здесь не разрабатываем усилители, а скорее пытаемся понять, что представляет собой качество на рынке, полном шумихи, я хочу поговорить о некоторых общих идеях и прокомментировать некоторые общие подходы, используемые производителями.Поймите, что мы просто хотим, чтобы от источника питания было доступно постоянное, бесшумное напряжение, независимо от того, насколько сильно мы к нему предъявляем требования.

      Чем больше и тяжелее, тем лучше. Большие трансформаторы и провода меньше нагружают. Большие конденсаторы держат больше заряда.

      Есть ли такая вещь, как слишком большой? Конечно, по мере того, как мы становимся больше, отдача уменьшается. Когда трансформатор выдает 1 ватт на схему предусилителя, переход от тысячи ватт к двум киловаттам не принесет вам особых улучшений.Однако это соображение не является сдерживающим фактором для среднего аудиофила.

      Силовые трансформаторы.

      Лучшими силовыми трансформаторами являются тороидальные, с магнитными сердечниками в форме пончика. Они обладают наибольшей мощностью по весу и размеру и производят меньше шума. Тороидальные трансформаторы должны иметь номинал не ниже

      .

      Некоторое понимание здесь даст изучение чисел. Обычно индуктивность большого электролитического конденсатора приводит к тому, что его импеданс начинает увеличиваться примерно на 10 кГц, так что его импеданс составляет большую часть ома на частоте 100 кГц.Параллельное размещение пленочной крышки будет поддерживать импеданс на уровне 0,1 Ом или около того выше этой частоты.

      Важно ли это, потому что звук имеет реальную мощность на этих частотах? Нет. Звук имеет мощность, которая снижается примерно на 12 дБ/октаву выше 5 кГц, а реальная музыкальная скорость нарастания составляет доли вольта в микросекунду, а это означает, что на частоте 100 кГц мощность практически не требуется.

      Однако высокочастотный импеданс может быть важен для стабильности усилителя, особенно в более сложных схемах, поскольку импеданс источника питания начинает влиять на обратную связь на частотах порядка мегагерца.Интересно, что некоторые разработчики зависели от определенного импеданса источника питания на этих частотах для стабильности, поэтому можно дестабилизировать схему усилителя, подключив параллельно пленочные конденсаторы к электролитам. Но в целом пленочные колпачки в блоках питания — хороший знак с точки зрения потребителя.

      Индукторы.

      Как бы мы ни старались устранить индуктивность в конденсаторах и проводке, катушки индуктивности в виде катушек можно использовать для повышения производительности источников питания.Размещение индуктивности и конденсаторов на линии переменного тока для формирования фильтров уменьшит как входящий, так и исходящий высокочастотный шум. Большие катушки индуктивности, включенные последовательно с первичными и вторичными обмотками трансформатора, могут использоваться для увеличения длительности импульса заряда конденсаторов источника питания, улучшая регулирование и снижая шум. Большие катушки индуктивности в сочетании с несколькими конденсаторами источника питания могут образовывать пи-фильтры для снижения шума в линиях питания.

      Катушки индуктивности очень полезны, но они стоят денег.Их использование в источниках питания для усилителей мощности свидетельствует о том, что производитель имеет необычно сильное стремление к производительности.

      Проволока.

      Аудиофилы любят провода. Возможно, привлекательность заключается в доступности для понимания. Возможно нет. В любом случае, я предпочитаю толстый и короткий провод, сделанный из чистых мягких металлов, таких как медь или серебро. Мне нравится, что он закрыт плотно и припаян, где это возможно.

      Выпрямители.

      Да, конечно, выпрямители важны, в конце концов, переменный ток должен быть преобразован в постоянный, но мне не нравятся типы быстрого восстановления, которыми восхищаются некоторые аудиофилы.Быстрое восстановление означает, что они выдерживают много ампер и вольт за десятые доли наносекунды, что мы не часто наблюдаем на старой линии переменного тока 60 Гц. Они являются важным элементом в импульсных источниках питания, но для обычных «линейных» источников питания я предпочитаю МЕДЛЕННЫЕ диоды, и мы создаем их, помещая небольшие конденсаторные цепи на диоды, что значительно снижает излучаемый шум.

      Положение

      много трансформатора и конденсаторной батареи. Другая цель состоит в том, чтобы физически и электрически изолировать каждый канал усилителя мощности от всех остальных, встречаясь только на линии переменного тока, а иногда даже не там.Таким образом, все, что происходит на одном канале, оказывает минимальное влияние на другие.

      Монорежим очень желателен в системах высокого класса, но, конечно, это дорого. Скромный компромисс предлагается в режиме «двойного моно», при котором два канала используют одно и то же шасси и шнур питания, но имеют отдельные трансформаторы и питающие конденсаторы. Это обеспечивает большую часть желаемой изоляции при меньших затратах.

      Работа от батареи

      Просто о полной изоляции. Почти нулевой шум.Стоит мята.

      Заключение

      Итак, что мы здесь узнали? В общем, чтобы купить большое оборудование, чтобы сделать действительно хорошие усилители мощности, нужны большие деньги.

      Некоторые из прокомментированных здесь подходов приводят лишь к незначительным улучшениям, но они поддаются измерению. При рассмотрении этих аспектов конструкции источника питания нет необходимости вступать в дискуссию об объективных и субъективных характеристиках. Вопрос только в том, сколько вы готовы инвестировать в убывающую отдачу.

      Инжиниринг — это наука о компромиссах, и каждый производитель проводит свою собственную линию затрат/выгод, и по моему опыту большинство производителей очень добросовестно относятся к этому. Степень изощренности и массовости предложения зависит от цены продукта, и ваши ожидания должны быть соответствующим образом масштабированы.

      Как потребитель, вы хотите получить лучший звук, который вы можете получить. Вы можете достичь этого с помощью критического слушания. В качестве второстепенной цели нам всем нравится получать то, что кажется хорошим аппаратным обеспечением, и мы хотим знать, что производитель действительно вложил реальные деньги в продукт, который стоит небольшое состояние.Если вы можете прочитать спецификации или заглянуть под капот, блок питания, являющийся одной из самых дорогих частей усилителя, обычно является хорошим показателем. Это должна быть самая большая и тяжелая часть усилителя.

      Что делать, если вы не хотите проходить через неприятности, но все же хотите, чтобы ваши деньги были достойными? Получите как минимум 15 фунтов усилителя за каждую потраченную тысячу долларов.

      несколько раз превышает предполагаемую мощность, потому что мощность подается на конденсаторы короткими импульсами.

      Как правило, стереоусилитель класса AB с мощностью 200 Вт на канал в непрерывном режиме должен выдавать примерно 700 Вт, а это означает, что мощность трансформатора составляет около 2000 Вт.Все, что меньше, означает непостоянную работу. Это может подойти для усилителя класса AB, где не требуется максимальная непрерывная работа.

      Если стереоусилитель рассчитан на 200 Вт на канал чистого класса А, он будет постоянно потреблять около 1000 Вт, а это означает, что требуется около 3000 Вт силового трансформатора, не меньше.

      Теперь тороидальный трансформатор выдает около 30 Вт на фунт, поэтому тороид мощностью 3000 Вт будет весить около 100 фунтов, а может и больше. Остальная часть такого усилителя, вероятно, будет весить примерно столько же, поэтому, если вы ищете 200-ваттный стереоусилитель класса А на канал, вы захотите увидеть, весит ли он не менее 200 фунтов.

      Один фунт веса на каждые 2 Вт является хорошей лакмусовой бумажкой для оценки усилителей класса А. Меньший вес усилителя может не относиться к чистому классу А. Это может быть почти класс А, или это может быть один из многих продуктов, которые достигают класса А за счет хитрой схемы.

      Чтобы еще больше снизить шум, тороиды иногда заключают в металлические банки. Для уменьшения магнитного излучения эти банки обычно, но не всегда, изготавливают из стали. Это хорошо, но имейте в виду, что в прошлом по крайней мере одна компания использовала небольшой трансформатор в большой банке, а разницу компенсировала песком.

      Конденсаторы.

      Из-за требуемых высоких значений емкости конденсаторы источника питания почти всегда имеют электролитическую конструкцию. Конденсаторы, которые вы видите в усилителях мощности, оцениваются по емкости в микрофарадах, напряжению и току. Типичное значение емкости одной из больших банок составляет 25 000 микрофарад или 0,025 фарад. Фарада — это большая вещь; та емкость, которая потеряет 1 вольт после подачи 1 ампер в течение 1 секунды. В усилителе мощности, потребляющем 8-амперное смещение, таком как наш 200-ваттный стереофонический пример класса А, это означает пульсации источника питания примерно .06 В действ.

      В большинстве случаев вы хотите увидеть в сумме не менее 100 000 микрофарад, что для нашего примера дает пульсацию около 0,6 вольта. Это довольно хорошо, составляя около 1% от общего напряжения питания. Меньшие усилители могут обойтись меньшим, большие усилители требуют большего.

      Большие электролитические конденсаторы имеют в своем составе небольшую индуктивность или «витковость» в результате спиральной намотки емкостной пленки. Чтобы уменьшить влияние этой индуктивности, пленочные конденсаторы с малой индуктивностью часто размещают параллельно, так что на высоких частотах ток течет немного легче.

      Активное линейное регулирование — отличный способ сделать напряжение питания постоянным. К сожалению, обычно это не делается должным образом. В прошлом некоторые усилители, использующие активную регулировку, подвергались критике за отсутствие явной динамики, и это дало методу меньшую репутацию, чем он того заслуживает.

      Правильно выполненная линейная регулировка должна выходить за рамки поверхностных требований номинальных характеристик усилителя. Регулятор должен быть в десять раз больше тока непрерывного выхода канала усилителя.Перед регулятором и после него должны быть установлены большие емкости со значениями, сравнимыми с теми, которые необходимы для нерегулируемых цепей. Размер трансформатора по-прежнему должен быть таким же большим, как и в нерегулируемой цепи.

      При таком подходе линейное активное регулирование приносит пользу.

      Гораздо менее дорогой подход позволяет достичь некоторых целей регулирования, а именно регулировать или иным образом изолировать маломощный входной каскад усилителя, оставляя выходной каскад на нерегулируемое питание.Этого можно добиться с помощью полностью отдельных источников питания, активного регулирования или всего лишь с двумя резисторами и двумя конденсаторами.

      Другой способ регулирования — использование источников постоянного тока, которые питают цепь постоянным током, который не колеблется в зависимости от напряжения питания. Хороший источник постоянного тока может улучшить стабилизацию маломощных входных цепей в 100 раз, а в сочетании со стабилизацией напряжения питания дает действительно отличные характеристики при небольших затратах.

      Вы также можете сместить выходной каскад источником постоянного сильного тока, чтобы создать несимметричный усилитель класса А.Я не шучу.

      Коммутационные материалы

      Преимущества импульсных источников питания заключаются в малом весе, низкой стоимости материалов и их способности активно регулировать без дополнительных затрат. Шум является потенциальной проблемой при переключении источников питания, но ее можно решить, физически изолируя и фильтруя источник питания, другими словами, тратя деньги.

      Это может быть глубокая тема, но достаточно сказать, что я считаю, что некоторые из тех же предостережений применимы к импульсным источникам питания, что и к линейным регуляторам.Опять же, они должны быть оценены намного выше номинальных требований к току схемы усилителя, особенно потому, что коммутаторы, которые я видел, обычно сильно ухудшаются после их номинальных значений. Также помогает, если конденсаторы блока питания до и после переключателя очень большие.

0 comments on “Импульсные блоки питания своими руками: расчеты на микросхеме sg3525, ir2153 для 5, 12, и 24В

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.