Блок питания lpf2 250w схема: Схема блока питания Power Master 250W FA-5-2 v. 3.2, на чипе TL494

Из блока питания ПК – импульсный источник питания на напряжение +27 В — Источники питания — Другое — Каталог статей и схем

Пользуясь конспектом «лабораторной работы» [3] из форума CQHAM.ru был переделан БП ПК модели LPF2 производства Таиланд на питающее напряжение +27 В.

 

 Как видно из наклейки на БП его мощность составляла 250 Вт (рис.1). Более подробную информацию удалось почерпнуть, вчитавшись в соответствующую строку таблицы на наклейке. Очевидно, общая (суммарная) мощность этого БП (по всем цепям) составляла 250 Вт. По цепи +3,3 В и +5 В его мощность была 135 Вт. Нагрузка цепи +12 В по току была указана 10 А.

 

Рис.1

Изначально ставилась задача – создать блок для питания маломощного (до 40 Вт) усилителя мощности (УМ) самодельного трансивера. Его  основная плата питалась напряжением +12 В, а коммутация ДПФ и другой «автоматики» была выполнена на реле с питанием обмотки +27 В. Здраво рассудив, что из +27 В легко можно получить +12 В, было решено создать легкий компактный ИИП из БП ПК с выходным напряжением +27 В и током нагрузки до 8 А, совместив с источником напряжения +12 В с током нагрузки до 0,5 А в одном блоке.

Соединять последовательно два ИИП для получения относительного низкого по току блока питания, как это предлагается в некоторых источниках [2], представлялось нецелесообразным.

Схему блока LPF2 из интернета скачать не удалось. Зато нашлись многие другие (практически однотипные) схемы блоков похожего конструктива, надо было лишь выбрать их из списка по мощности 230 – 250 Вт. Это же подтверждали и материалы форума на CQHAM.ru [3]. Применявшиеся в блоках микросхемы ШИМ-контроллера были однотипны – TL494 или его полный аналог (КА7500В).

Для получение +27 В после анализа нескольких похожих схем было решено использовать переменное напряжение со всей вторичной обмотки импульсного трансформатора. Необходимости в применении  диодов Шотки не было (предполагаемый относительно небольшой ток нагрузки). Также не требовалась перемотка трансформатора, т.к. судя по «паспортным» данным трансформатор размером 3х3 см по цепи +12 В отдавал 10 А, а, с учетом отключенных элементов по другим каналам, этого тока должно было хватить для питания трансивера и его маломощного УМ. По указанной причине не перематывался и многообмоточный дроссель на кольце, а в фильтре канала +12 В (будет переделан на +27 В) также можно оставить штатный дроссель.

 Применив алгоритм, приведенный в [3], было проделано следующее:

1. После вскрытия БП LPF2 пришлось убедиться в отсутствии элементов сетевого фильтра как на клеммах сетевого шнура, так и на плате самого блока, где были впаяны проволочные перемычки и обозначены места отсутствовавших элементов. Имелось два простых варианта их установки. Первый, сделать как в [1] – намотать несколько витков сетевыми проводниками на кольце 2000НМ d=20-25 мм и параллельно подсоединить конденсатор емкостью 0,1х600 В (фото см. здесь).

Второй вариант – применить готовые элементы (в данном случае дроссель и конденсаторы звена П-типа, резистор, двухобмоточный дроссель фильтра) из имеющегося в наличии другого, вышедшего из строя БП ПК). Выбран был второй вариант (рис.2, 4).

 

Рис.2

 

2. Включив блок питания (замкнув зеленый провод из разъема на «землю»), мультиметром проверяют наличие всех питающих напряжений (рис.3).

 

 

Рис.3

 

 3. От «дежурных» +5 В (+5VSB, фиолетовый провод в разъеме) с помощью подстроечного резистора 200 Ом (делитель) было сымимитировано напряжение  +3,3 В.  Разорвав цепь канала +3,3 В (выпаивают дроссель фильтра) полученные имитированные +3,3 В подают на площадку выхода этого напряжения. Ее найти просто – из нее выходит пучок оранжевых проводников. По тому же принципу подают найденное +5VSB на площадку выхода канала +5 В (выпаивают дроссель, находят пучок красных проводов). Убедившись в нормальной работе БП, удаляют все другие элементы по этим цепям (красные и оранжевые провода, идущие на разъемы; диодные сборки; электролитические  конденсаторы; резисторы нагрузки – не во всех БП они установлены производителем). В последующем, убедившись в возможности регулировки и установки выходного напряжения подбором резистора в цепи сымитированного канала +5 В (обратная связь), выпаивают резистор и стабилитрон по цепи обратной связи канала +3,3 В (см п.7).

4. Для перестраховки удаляют старые высоковольтные конденсаторы (200,0 х200 В),  увеличивают их емкость и рабочее напряжение – на их место устанавливают конденсаторы емкостью 300,0 х250 В (рис.4).

 

Рис.4

 

5. Сборку диодов по цепи +12 В заменяют мостом из четырех диодов КД213А (Iраб.=10 А, Uраб.=200 В, рис.5).

  

Рис.5                                                                     Рис.6

 

Кстати, в блоке стояли не диоды в одном корпусе (сборка, внешне напоминающая мощный транзистор), а именно два диода раздельно, соединенные катодами, по прикидкам на ток 3-5А, не больше (рис.6). Новый диодный мост устанавливают на освободившемся радиаторе выходных выпрямителей. При этом площадки крепления радиатора (подпайки к плате) отсоединяют (изолируют) от массы.

6. Отсоединяют и изолируют центральный провод (жгут выводов) вторичной обмотки трансформатора от «земли». К концам этой обмотки подсоединяют диодный мост. Включив БП в сеть проверяют наличие переменного (около 36 В на выводах вторичной обмотки) и выпрямленного (около 44 В после моста) напряжений. После проведение указанных выше переделок оказалось, что микросхема КА7500В грелась.

 Причиной этому стало то, что на начальном этапе проверки исправности блока не было замерено напряжение питания контроллера на его 12 ножке. Питающее напряжение около +14 В пришлось выставить «на глаз» увеличением сопротивления последовательно включенного в цепь питания резистора до 1,1 кОм. Благо, судя по даташиту, эта микросхема имеет разброс указанного параметра от +7 до +40 В (макс. 41 — 42В), поэтому этот «эксперимент» имел благополучное окончание.

7. Установку +27 В проводят по цепи обратной связи канала +5В, по принципу, изложенному в [1, 2]. Резистор 145-160 Ом, последовательно введенный в цепь имитирующего напряжения  +5VSB, приводит к его снижению на площадке выхода канала +5 В до +1,8–2 В. При этом стабилитрон защиты от перенапряжения в этой цепи не применяется (его удаляют — так рекомендуется в [2]), а по цепи обратной связи +12 В стабилитрон того же предназначения заменяют на цепочку из трех стабилитронов (2хД814Г + Д814А = 29,5 В, выделенных на рис.7).

 

Рис.7

 

 

Также, как оказавшийся не нужным, удаляют стабилитрон защиты от «перенапряжения» канала +3,3 В (рис.8).

Рис.8

 

В результате на выходе оставшегося одного канала (+27 В, а ранее +12 В) удалось установить нужное напряжение не меняя сопротивление резисторов в цепи обратной связи бывшего канала +12 В. При этом, измеряя его в холостом режиме и с нагрузкой, контролируются напряжение на 1 ножке процессора. В разных режимах оно не должно отличаться от напряжения на ножке 2 и составляет около +2,5 В.

8. Стандартный фильтр по цепи канала +12 В (теперь уже +27 В) дополняют дросселем из толстого провода на кусочке ферритового стержня, ранее выпаянный из цепи канала +5 В. Два электролитических конденсатора в фильтре и на выходе заменяют  на большее рабочее напряжение (1000,0 х35 В). Эти изменения на плате проводят методом перерезки проводников, формированием контактных площадок и их соединение навесным монтажом согласно схемы. При работе с токами, близким к предельным для данного БП, целесообразно суммарную емкость выходных конденсаторов увеличить до 4000-6000 мкФ.

9. По стандартной схеме был выполнен стабилизатор на LM7812. Его выходное напряжение повышено введением в цепь «земли» диода КД522Б в прямом включении, после чего получено +12,6 В. Дроссель фильтра, выпаянный из канала +3,3 В, включают в цепь выходного напряжения. Параллельно клеммам выхода подсоединяют конденсатор 0,1 мкФ х100 В (выделены на рис.7)

Т.к. падение напряжения на интегральном стабилизаторе составляет около 15 В, даже при относительно небольшом токе нагрузки он греется. Это обстоятельство потребовало его установки на радиатор и размещение вместе с «обвязкой» на верхней стенке крышки блока под поток воздуха от вентилятора (рис.9). Вентилятор перевернут и дует внутрь корпуса БП.

 

Рис.9

 

10. Элемент управления PS-ON (выключатель) и индикация режима «Power good» (светодиод) выводят на переднюю стенку. Разъем, с которого снимаются +27 В и +12 В, оставляют штатный (для монитора ПК, ранее запараллеленный с сетевым разъемом). Его  средняя («земляная») клемма – общая. Он расположен ниже сетевого разъема и имеет другую ответную часть «папа – мама», так что перепутать вход сети 220 В и выходы постоянного напряжения невозможно (рис.10).

 

Рис.10

 

В переделанном БП ПК сохранены все стандартные виды защиты по току и напряжению, которые позволяет иметь процессор TL494 (аналог КА7500В). При желании в блок питания можно установить терморегулятор, регулирующий частоту вращения вентилятора. А также применить внешний блок защиты от перенапряжения цепи при выходе ИИП из строя.

Материалы по последним двум доработкам (терморегулятор и внешний блок зашиты) планируется размесить на СМР в ближайшее время.

 

Источники:

 

1.     Н.Мясников (UA3DJG). Источники питания для импортных трансиверов. -Радиохобби, №2, 2001, с. 47.

2.     И.Усихин. И снова об импульсном питании. Сборник «Радиодизайн», № 20,

с. 32.

            3. Форум на CQHAM.ru: Еще раз о переделке БП от PC-ATX