Как запустить блок питания без материнской платы?
Как запустить блок питания без материнской платы?
Ответ мастера:Запустить блок питания без материнской платы требуется, когда есть необходимость проверки его исправности или использования для питания других устройств. Большинство компьютеров содержат импульсные блоки питания, запускаемые с материнской платы. Однако включить блок питания без подключения его к материнской плате не так уж тяжело.
Все действия, связанные с разъединением и соединением разъемов и проводов нужно выполнять исключительно при выключенном питании компьютера. В последующем нам нужно будет подавать напряжение при снятой крышке компьютера. Не стоит забывать о мерах предосторожности: мы будем иметь дело с элементами монтажа в открытом состоянии, находящимися под напряжением.
Снимаем крышку с компьютера, отсоединяем разъем кабеля, который идет с блока питания на матплату. Как правило, это двадцати или двадцати четырех штырьковый разъем.
Проследим, чтобы после того как мы отключим блок питания от материнской платы, он не остался без нагрузки. Обычно что-то оставляется подключенным, например, CD или DVD привод, винчестер- этого вполне хватит. Нельзя включать без нагрузки импульсные блоки питания.
На разъеме, отключенном от материнской платы, найдем выводы PS-ON и GND. PS-ON (включение) является 14-м контактом разъема, провод на нем почти всегда имеет зеленый цвет. Иногда этот цвет серый – все из-за того, что китайские производители путаются в английских словах — green и gray. GND (земля) является 5-м контактом разъема, его провод все время черного цвета. Для того чтобы быть уверенными, что найдены нужные провода, посмотрим надписи на плате блока питания возле точек, где припаяны провода. Для включения блока питания просто соединим провода PS-ON и GND, после чего подаем напряжение на блок питания.
Если нам нужно добиться, чтобы блок питания подключался сразу после подачи на него питания, то нужно так и оставить провода PS-ON и GND соединенными.
Однако лучше будет поставить между ними переключатель и включать блок питания с помощью него уже после того как питание подано.
Если блок питания включается не для тестирования, а для того чтобы долговременно работать с другими устройствами, то нужно учитывать, что мощность, которая указана на блоке питания является пиковой мощностью. Величина средней мощности, которая рассчитана на долгий период работы, является существенно меньшей. Из-за этого нельзя подключать устройство с такой мощностью на продолжительное время.
Импульсный блок питания 5 В, 2,5 А
Блоки питания с трансформаторами на частоту 50 Гц сегодня практически сдали свои позиции импульсным с высокой рабочей частотой, которые при той же выходной мощности имеют, как правило, меньшие габариты и массу, более высокий КПД. Основные сдерживающие факторы для самостоятельного изготовления импульсных блоков питания радиолюбителями — трудности с расчётом, изготовлением или приобретением готового импульсного трансформатора или ферритового магнитопровода для него.
Но если для сборки маломощного импульсного блока питания использовать готовый трансформатор от компьютерного блока питания формфактора ATX, задача значительно упрощается.
У меня оказался в наличии неисправный компьютерный блок питания IW-ISP300J2-0 (ATX12V300WP4). В нём был заклинен вентилятор, пробит маломощный диод Шотки, а более половины всех установленных оксидных конденсаторов вздуты и потеряли ёмкость. Однако дежурное напряжение на выходе +5VSB было. Поэтому было принято решение, используя импульсный трансформатор источника дежурного напряжения и некоторые другие детали, изготовить другой импульсный источник питания с выходным напряжением 5 В при токе нагрузки до 2,5 А.
В блоке питания ATX узлы источника дежурного напряжения легко обособить. Он даёт напряжение 5 В и рассчитан на максимальный ток нагрузки 2 А и более. Правда, в старых блоках питания этого типа он может быть рассчитан на ток всего 0,5 А. При отсутствии на этикетке блока пояснительной надписи можно ориентироваться на то, что трансформатор источника дежурного напряжения с максимальным током нагрузки 0,5 А значительно меньше трансформатора источника на 2 А.
Схема самодельного импульсного блока питания с выходным напряжением 5…5,25 В при максимальном токе нагрузки 2,5 А изображена на рис. 1. Его генераторная часть построена на транзисторах VT1, VT2 и импульсном трансформаторе T1 по образу и подобию имевшейся в компьютерном блоке, из которого был извлечён трансформатор.
Рис. 1. Схема самодельного импульсного блока питания
Вторичные узлы исходного блока питания (после выпрямителя напряжения +5 В) было решено не повторять, а собрать по традиционной схеме с интегральным параллельным стабилизатором напряжения в качестве узла сравнения выходного напряжения с образцовым. Входной сетевой фильтр собран из имеющихся деталей с учётом свободного места для их монтажа.
Переменное напряжение сети 230 В через плавкую вставку FU1 и замкнутые контакты выключателя SA1 поступает на RLC фильтр R1C1L1L2C2, который не только защищает блок от помех из питающей сети, но и не даёт создаваемым самим импульсным блоком помехам проникнуть в сеть.
Резистор R1 и дроссели L1, L2, кроме того, уменьшают бросок потребляемого тока при включении блока. После фильтра напряжение сети поступает на мостовой диодный выпрямитель VD1-VD4. Конденсатор C9 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
На высоковольтном полевом транзисторе VT2 собран генераторный узел преобразователя напряжения. Резисторы R2-R4 предназначены для запуска генератора. Суммарная мощность этих резисторов увеличена, поскольку печатная плата блока питания, из которого они извлечены, под ними заметно потемнела в результате перегрева. По той же причине демпфирующий резистор R8 установлен большей мощности, а в качестве VD6 применён более мощный, чем в прототипе, диод.
Стабилитрон VD5 защищает полевой транзистор VT2 от превышения допустимого напряжения между затвором и истоком. На биполярном транзисторе VT1 собран узел защиты от перегрузки и стабилизации выходного напряжения. При увеличении тока истока транзистора VT2 до 0,6 А падение напряжения на резисторе R5 достигнет 0,6 В.
Транзистор VT1 откроется. В результате напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT2 уменьшится. Это предотвратит дальнейшее увеличение тока в канале сток- исток полевого транзистора. По сравнению с прототипом сопротивление резистора R5 уменьшено с 1,3 до 1,03 Ом, резистора R6 увеличено с 20 до 68 Ом, ёмкость конденсатора C13 увеличена с 10 до 22 мкФ.
Напряжение с обмотки II трансформатора T1 поступает на выпрямительный диод Шотки VD8, размах напряжения на выводах которого около 26 В. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор C15. Если по тем или иным причинам выходное напряжение блока питания стремится увеличиться, растёт напряжение на управляющем входе параллельного стабилизатора напряжения DA1. Ток, текущий через излучающий диод оптрона U1, увеличивается, его фототранзистор открывается. Открывшийся в результате транзистор VT1 уменьшает напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT2, что возвращает выходное напряжение выпрямителя к номинальному значению.
Цепь из резистора R16 и конденсатора C16 предотвращает самовозбуждение стабилизатора.
Изготовленный источник питания оснащён стрелочным измерителем тока нагрузки PA1, что значительно повышает удобство пользования им, поскольку позволяет быстро оценить ток, потребляемый нагрузкой. Шунтом для микроамперметра PA1 служит омическое сопротивление обмотки дросселя L4. Светодиоды HL1 и HL2 подсвечивают шкалу микроамперметра.
На выходные разъёмы XP2 и XS1 напряжение поступает через фильтр L5C19. Стабилитрон VD9 с диодом VD10 предотвращают чрезмерное повышение выходного напряжения при неисправности цепей его стабилизации.
Рабочая частота преобразователя — около 60 кГц. При токе нагрузки 2,3 А размах пульсаций выпрямленного напряжения на конденсаторе C15 — около 100 мВ, на конденсаторе C18 — около 40 мВ и на выходе блока питания — около 24 мВ. Это очень неплохие показатели.
КПД блока питания при токе нагрузки 2,5 А — 71 %, 2 А — 80 %, 1 А — 74 %, 0,2 А — 38 %. Ток короткого замыкания выхода — около 5 А, потребляемая от сети мощность при этом — около 7 Вт.
Без нагрузки блок потребляет от сети около 1 Вт. Измерения потребляемой мощности и КПД проводились при питании блока постоянным напряжением, равным амплитуде сетевого.
При длительной работе с максимальным током нагрузки температура внутри его корпуса достигала 40 оС при температуре окружающего воздуха 24 оС. Это значительно меньше, чем у многочисленных малогабаритных импульсных источников питания, входящих в комплекты различных бытовых электронных приборов. При токе нагрузки, равном половине заявленного максимального значения, они перегреваются на 35…55 оС.
Большинство деталей описываемого блока питания установлены на плате размерами 75×75 мм. Монтаж — двухсторонний навесной. В качестве корпуса применена пластмассовая распределительная коробка размерами 85x85x42 мм для наружной электропроводки. Блок в открытом корпусе показан на рис. 2, а его внешний вид — на рис. 3.
Рис. 2. Блок в открытом корпусе
Рис. 3.
Внешний вид блока
При изготовлении блока следует обратить особое внимание на фазировку обмоток трансформатора T1, начало и конец ни одной из них не должны быть перепутаны. Применённый трансформатор 3PMT10053000 (от упомянутого выше компьютерного блока питания) имеет также предназначенную для выпрямителя напряжения -12 В обмотку, которая в данном случае не использована. Взамен него можно применить почти любой подобный трансформатор. Для ориентировки при подборе трансформатора привожу значения индуктивности обмоток использованного: I — 2,4 мГн, II — 17 мкГн, III — 55 мкГн.
В качестве PA1 применён микроамперметр M68501 (индикатор уровня от отечественного магнитофона). Учтите, что микроамперметры этого типа различных лет выпуска имеют очень большой разброс сопротивления измерительного механизма. Если установить нужный предел измерения подборкой резистора R13 не удаётся, нужно включить последовательно с дросселем L4 проволочный резистор небольшого сопротивления (ориентировочно 0,1 Ом).
При градуировке микроамперметра неожиданно выяснилось, что он очень чувствителен к статическому электричеству. Поднесённая пластмассовая линейка могла отклонить стрелку прибора до середины шкалы, где она могла остаться и после того, как линейка была убрана. Устранить это явление удалось удалением имевшейся плёночной шкалы. Вместо неё была приклеена липкая алюминиевая фольга, которой были оклеены и свободные участки корпуса. Экран из фольги следует соединить проводом с любым выводом микроамперметра. Можно попробовать обработать корпус микроамперметра антистатическим средством.
Напечатанную на принтере бумажную шкалу приклеивают на место удалённой. Образец шкалы изображён на рис. 4. Как видите, у этого микроамперметра она заметно нелинейна.
Рис. 4. Образец шкалы
Резистор R1 — импортный невозгораемый. Вместо такого резистора можно установить проволочный мощностью 1…2 Вт. Отечественные металлоплёночные и углеродные резисторы в качестве R1 не подходят.
Остальные резисторы общего применения (С1-14, С2-14, С2-33, С1-4, МЛТ, РПМ). Резистор R19 для поверхностного монтажа припаян непосредственно к выводам розетки XS1.
Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-68. Использование конденсаторов C15, C18, C19 с номинальным напряжением 10 В вместо часто применяемых в импульсных блоках питания оксидных конденсаторов на напряжение 6,3 В значительно повышает надёжность устройства. Плёночный конденсатор C2 ёмкостью 0,033…0,1 мкФ предназначен для работы на переменном напряжении 275 В. Остальные конденсаторы — импортные керамические. Конденсаторы C14, C17 припаяны между выводами соответствующих оксидных конденсаторов. Конденсатор C20 установлен внутри штекера ХР2.
Мощная сборка диодов Шотки S30D40C взята из неисправного компьютерного блока питания. В рассматриваемом устройстве она может работать без теплоотвода. Заменить её можно на MBR3045PT, MBR4045PT, MBR3045WT. MBR4045WT При максимальном токе нагрузки корпус этой сборки нагревается до 60 оС — это самый горячий элемент в устройстве.
Вместо диодной сборки можно применить два обычных диода в корпусе DO-201AD, например, MBR350, SR360, 1N5822, соединив их параллельно. К ним со стороны выводов катодов нужно прикрепить дополнительный медный теплоотвод, показанный на рис. 5.
Рис. 5. Дополнительный медный теплоотвод
Вместо диодов 1N4005 подойдут 1 N4006, 1 N4007, UF4007, 1N4937, FR107, КД247Г, КД209Б. Диод FR157 можно заменить на FR207, FM207, FR307, PR3007. Один из перечисленных диодов подойдёт и вместо КД226Б. Заменой диода FR103 может служить любой из UF4003, UF4004, 1N4935GP RG2D, EGP20C, КД247Б. Вместо стабилитрона BZV55C18 подойдут 1N4746A, TZMC-18.
Светодиоды HL1, HL2 — белого цвета свечения из узла подсветки ЖКИ сотового телефонного аппарата. Их приклеивают к микроамперметру цианакрилатным клеем. Транзистор KSP2222 можно заменить любым из PN2222, 2N2222, KN2222, SS9013, SS9014, 2SC815, BC547 или серии КТ645 с учётом различий в назначении выводов.
Полевой транзистор SSS2N60B извлечён из неисправного блока питания и установлен на ребристый алюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 20 см2, причём все выводы транзистора должны быть электрически изолированы от теплоотвода, при работе блока питания с максимальным током нагрузки этот транзистор нагревается всего до 40 оС.
Вместо транзистора SSS2N60B можно применить SSS7N60B, SSS6N60A, SSP10N60B, P5NK60ZF, IRFBIC40, FQPF10N60C.
Оптрон EL817 можно заменить другим четырёхвыводным (SFH617A-2, LTV817, PC817, PS817S, PS2501-1, PC814, PC120, PC123). Вместо микросхемы LM431ACZ подойдёт любая функционально аналогичная в корпусе ТО-92 (TL431, AZ431, AN1431T).
Все дроссели — промышленного изготовления, причём магнитопроводы дросселей L1, L2, L4 — H-образные ферритовые. Сопротивление обмотки дросселя L4 — 0,042 Ом. Чем крупнее этот дроссель по размеру, тем меньше будет нагреваться его обмотка, тем точнее будет измерять ток нагрузки микроамперметр PA1. Дроссель L5 намотан на кольцевом магнитопроводе, чем меньше сопротивление его обмотки и чем больше её индуктивность, тем лучше. Дроссель L3 — надетая на вывод общего катода диодной сборки VD8 ферритовая трубка длиной 5 мм.
Штекер XP2 соединён с конденсатором C19 сдвоенным многожильным проводом 2×2,5 мм2 длиной 120 см. Розетка XS1 USB-AF закреплена в отверстии корпуса устройства клеем.
Первое включение изготовленного устройства в сеть переменного тока производят без нагрузки через лампу накаливания мощностью 40…60 Вт на 235 В, установленную вместо плавкой вставки FU1. Предварительные испытания под нагрузкой выполняют, заменив FU1 лампой накаливания мощностью 250…300 Вт. Нити ламп накаливания при нормальной работе блока питания не должны светиться. Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство начинает работать сразу.
При необходимости подборкой резистора R13 можно установить показания амперметра. Подбирая резистор R14, устанавливают выходное напряжение блока питания равным 5…5,25 В. Повышенное напряжение компенсирует его падение на проводах, соединяющих блок с нагрузкой.
Изготовленный источник питания можно эксплуатировать совместно с доработанным USB-концентратором [1], к которому можно будет подключить до четырёх внешних жёстких дисков типоразмера 2,5 дюйма, работающих одновременно. Мощности будет достаточно и для питания, например, таких устройств, как [2].
Литература
1. Бутов А. Доработка USB-концентратора. — Радио, 2013, № 11, с. 12.
2. БутовА. Преобразователь напряжения 5/9 В для питания радиоприёмников. — Радио, 2013, № 12, с. 24, 25.
Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.
Основа всех электронных устройств — блок питания. Именно он является камнем преткновения когда речь заходит о конструировании усилителя или приемника, подзарядке фонарика, устройстве освещения подвала или гаража. Всюду требуется снижать подводимое от сети сетевое напряжение. После изобретением Теслы катушки переменного тока и внедрение ее в промышленность — повсюду стали применяться сетевые трансформаторы. Идея проста — закон электромагнитной индукции плюс усиление с помощью сердечника. Применение трансформаторов сократило потери электричества при передаче тока по линиям и дало возможность как угодно преобразовывать напряжение одной амплитуды в другое. С развитием электроники возможным стало конструирование блока питания не на трансформаторе, а с помощью импульсов высокой частоты. Идея в том, что если подавать и прекращать подачу постоянного тока на прибор с достаточно высокой частотой, то снятое на приборе напряжение будет не постоянным, а переменным высокой частоты. Возможно, что силовые трансформаторы высокого напряжения тоже заменят на импульсные трансформаторы высокого напряжения. Уже в продаже имеется огромный выбор импульсных сварочных аппаратов (инверторов) токи в которых достигают 300 ампер и выше. Источники импульсного питания применяются во многих радиоэлектронных устройствах. Источник питания может быть выполнен в виде сетевого трансформатора, диодного моста и конденсатора фильтра. Чем больше мощность сетевого трансформатора, тем тяжелее и массивнее получается блок. К примеру, трансформатор на 1 кВА может достигать 10 килограммов, а импульсный блок – едва достигнет 800 граммов. Ясно, что сэкономить на массе можно лишь в том случае, если мощность источника составляет сотни ватт. В феврале 2000 года в журнале «Радио» вышла статья «Импульсный блок питания мощного УМЗЧ». Автор статьи — А. Колганов из г. Калуга. Представленный Колгановым блок питания прост. В нем используется генератор и силовые ключи. Стабилизации выходного напряжения нет. В импульсном блоке существует пара ошибок. В июльском номере «Радио» за 2000 год написано про ошибку в схеме генератора. По неизвестной причине все пишут про ошибку и приводят стандартную схему без исправления ошибки. При этом напечатанную журналом корректировку выдают за сугубо свои радиоэлектронные познания. Спустя почти 2 года в апрельском журнале «Радио» за 2002 год выходят консультации журнала «Радио» о том, почему нельзя заменять транзисторы кт3102ж на другие. На мой взгляд, написано неубедительно, да к тому же на моем местном радиорынке даже не знали о существовании таких транзисторов. Пришлось мне заменить их на буржуйские BC548. Спустя еще полгода в сентябрьском журнале «Радио» за 2002 год печатаются разъяснения о применении транзисторов КП707В2. Вторая ошибка связана с намоткой импульсного трансформатора, из-за которой полевые транзисторы сильно перегревались. Про эту ошибку речь пойдет дальше. Проектирование схемыПравильная схема представлена на рисунке. Общий вид схемы электрической принципиальной импульсного блока питания УМЗЧ А. Колганова. По ходу пьесы можно немножко упростить схему. Например, блок стабилизации на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6 смело можно заменить на микросхему 142ЕН8А, это обеспечивает лучшую стабилизацию выходного напряжения для генератора. Две симметричные вторичные обмотки импульсного трансформатора можно соединить вместе, выделив при этом среднюю точу. В результате можно сэкономить на одном высокочастотном диодном мосту, правда при этом упадет максимально отдаваемая мощность. Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания. Для построения печатной платы можно применять сложные графические пакеты, которые сами смоделируют разводку, а можно ручками при помощи программы Sprint-Layout нарисовать все компоненты и соединить все проводниками-дорожками. Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания для Sprint-Layout для v.5 Насколько можно понять из журнала, автор А. Колганов точно спаял этот блок, но вот печатную плату никто нигде не выкладывал. Поэтому мне пришлось разработать печатную плату. Схема получилась громоздкой, некоторые узлы не встали на свои места. Тем, кто будет повторять этот блок, нужно увеличить размеры для R16, R17. Печатная плата для Corel Печатная плата для Sprint-Layout v.5
РезисторыРезисторы все либо советские МЛТ либо зарубежные, достаточно низковаттные. Исключением идут резисторы R16 и R17, номиналом 10 кОм при мощности в 10 Вт, их делают из высокоомной проволоки, которую навивают на каркас.
ТрансформаторыВ самом начале укажу на еще одну ошибку в статье. Еще одна хитрость схемы – подключение вентилятора от вторичной обмотки импульсного трансформатора. Основа импульсного блока – высокочастотный трансформатор. Такой трансформатор можно делать на ферритовых кольцах или на прямоугольном каркасе. Блок питания предназначен для питания музыкального усилителя звуковой частоты (УМЗЧ), поэтому предпочтительнее применять ферромагнитные кольца (тороиды) – у них малы внешние излучения, что положительно сказывается на применении блока питания в качестве источника питания усилителя звуковой частоты. Для нужной мощности нужно использовать три кольца марки М2000НМ1-В размером 45x28x12, составленные вместе они образуют сплошной феррит размером 45x28x36, что примерно соответствует мощности в 1 кВА. Для справки: мощность трансформатора измеряется в вольт-амперах, потому что трансформатор — не потребитель энергии, а только преобразователь ее. Склеивать кольца нужно сильным клеем, например эпоксидным. Эпоксидка дает время на тщательное приготовление смеси. Для более низкого электромагнитного сопротивления между кольцами в клей нужно добавить ферромагнитный порошок, добытый из сломанного феррита. После подготовки клея обмазываются три кольца и склеиваются вместе. Клей наносится тонким слоем на обе склеиваемые половины. При склеивании колец нужно склеить все ровно. Зазоров быть не должно. Смещений также нужно избежать.
Ферриты – тоже металлы. Чтобы избежать пробоя, необходимо изолировать феррит, но нужно помнить, что сам трансформатор может нагреваться, и поэтому простой изолентой явно не обойтись. Для изоляции можно применять стеклоткань или, как в моем случае, лакоткань. Можно попробовать изолировать и изоляционной хлопчатобумажной лентой, но что получится – не знаю. Наматывать провод на тор приходится вручную, поэтому аккуратно виток к витку с натягом неспешно нужно проделать эту работу. Внутренний диаметр меньше наружного, поэтому виток к витку должен быть на внутреннем кольце. Трансформатор имеет одну первичную обмотку со средней точкой, поэтому дойдя до 42 витка нужно сделать отвод, чтобы потом к нему припаять провод для среднего вывода. После намотки каждого слоя следует проходить изоляцией весь феррит, т.е. каждый слой одной и той же обмотки должен быть отделен слоем изоляции. Изоляция сильно сокращает внутренний диаметр, поэтому экономить на жизненном пространстве приходится с каждым витком. После намотки первичной обмотки следует пройти слоем изоляции по всему ферриту 3 раза, т.е. изоляция между первичной и вторичной обмотками должна быть толще, чем та, которая разделяет слои первичной обмотки. Намотку всех обмоток трансформатора следует производить в одну сторону. Если начали просовывать провод первичной обмотки сверху вниз тора, то и вторичную обмотку следует мотать сверху вниз тора. Если наматывать в обратную сторону, то вместо трансформации трансформатор нагрузит обе обмотки друг на друга примерно как электрофорная машина. Блок питания рассчитан на напряжение ±50 В, но можно и пересчитать на любое другое напряжение через коэффициент трансформации по обычной пропорции. К примеру, трансформатор L2 изготавливается из феррита марки М2000НМ1-В, типоразмер кольца К45 X 28 X 12, колец нужно 3 штуки, по расчетным данным первую обмотку нужно выполнять проводом ПЭВ, диаметр провода d=1 мм, проводов в параллель 1, количество витков 86 с выводом точки на 86/2=43 витке, при этом можно совершить замену и первую обмотку выполнить проводом ПЭВ, диаметр провода d=0,6 мм, проводов в параллель 2, количество витков 86 с выводом точки на 86/2=43 витке. Аналогично читаются все остальные ячейки.
К примеру, трансформатор L2 типа М2000НМ1-В имеет 3 кольца размером 45x28x12. По входу блока находится катушка L1. Обе половины катушки также мотаются в одну сторону. На основной схеме указаны две точки рядом с этой катушкой. Точки означают начала обмоток. Катушка служит фильтром от высокочастотной составляющей, которая может проникать из блока в сеть, а также, и это намного важнее, ограничивает ток заряда входного конденсатора C3. Второй трансформатор, применяемый в схеме, – обычный сетевой на напряжение 220/12 В, взятый от старого и нерабочего АОНа. МикросхемыПлата спроектирована так, что все детали находятся с одной стороны, а микросхемы – с другой, т.е. со стороны дорожек. Между ножками 7 и 14 каждой микросхемы, т.е. между ножками питания можно запаять бумажные конденсаторы на 0,01 мкФ – это улучшит ситуацию с пульсациями.
ФильтрДля сглаживания высокочастотной составляющей на выходе находится фильтр. Диоды
ВыпрямительПосле трансформатора напряжение выпрямляется на высокочастотном мосту. Конденсаторы
Конденсатор C3 – источник напряжения всего блока. Транзисторы
Полевые транзисторыТранзисторы могут работать в режиме усиления и ключевом режиме. Полевые транзисторы можно брать любые, но устанавливать на радиаторы их нужно обязательно. Если мощность блока 800 Вт, то совсем не обязательно транзистор должен рассеивать 800 Вт. В ключевом режиме транзистор почти не греется, но лучше, чтобы рассеиваемая мощность каждого транзистора была около 100 Вт. Параметры, по которым следует выбирать полевые транзисторы: во-первых, напряжение затвор-исток (>14 В), а во-вторых, напряжение сток-исток (>750 В). Сборка блокаСхема паяется довольно быстро. Единственный вопрос – множество перемычек, которые создают дополнительную головную боль. Общий видЗапускМожно все правильно спаять и развести, но если неправильно произвести запуск, то можно сжечь большую часть блока. Первое — необходимо измерить импульсы при помощи осциллографа на генераторе при выключенном напряжении на катушку L1. Импульсы должны примерно соответствовать друг другу. После этого можно измерить импульсы между затворами обоих транзисторов. Если импульсы генерации примерно симметричны, то можно переходить к подаче 220 В на вход блока. При этом обязательно нужно нагрузить блок питания на какую-нибудь нагрузку, например, лампочку накаливания. Лампочка обладает относительно низким сопротивлении при достаточно высокой выходной мощности. Главный ее плюс – визуальное отображение работы блока (видно, как накаляется нить лампочки). Если лампочка на 220 В, то ее можно включить между «+» и «-» источника, напряжение должно составить 72 В. Мощность лампочки лучше выбирать на 60 Вт, но подойдет и любая другая на меньшую мощность. Кроме применения нагрузки в выходной цепи следует защитить полевые транзисторы. Если генератор заглючит и только откроет транзистор, не закрыв его, то оба транзистора сразу вылетят. Для защиты используется вторая лампочка накаливания, включенная последовательно со всем блоком вместо предохранителя FU1. При этом трансформатор для генератора должен быть включен перед лампой на напряжение 220 В, чтобы падение напряжения на лампе не сказывалось на напряжении для генератора. При включении блока должна засветиться лампа по входу блока и лампа по выходу блока. Лампа по входу должна светиться вполнакала. Если лампа по выходу не светится – это не значит, что напряжения там нет. Просто напряжение на выходе может быть настолько малым, что света от спирали не видно. Нужно измерить напряжение на выходе блока. Напряжение лучше измерять между «+» и «-» блока без средней точки. При использовании лампы мощностью 60 Вт по входу блока на выходе блока должно примерно быть напряжение 13,75 В, а если по входу поставить лампу на 150 Вт, то на выходе напряжение поднимется до 36,6 В. Если все сделано правильно и измеренные напряжения примерно совпадают, то можно исключать лампу по входу блока, заменив ее на предохранитель, и включать все 220 В прямо на блок. | ||||
Эта ошибка связана с намоткой трансформатора. В статье сказано: «Обмотка 1 содержит 2×42 витка провода ПЭВ-2 1,0 (наматывают в два провода)». Если взять провод диаметром 1 мм, сложить в два раза и намотать 84 витка с выводом на 42 витке, то блок может и будет работать, но полевые транзисторы выходного каскада даже на холостых оборотах будут греться так, что просто ставь сковородку и жарь яичницу. К сожалению нужного специалиста по импульсным блокам я не нашел, поэтому методом тыка пришел к тому, что лажа в самом трансформаторе. С применением программы SPS для расчета импульсных блоков питания можно пересчитать трансформатор, тогда получится, что мотать нужно проводом ПЭВ диаметром 1 мм 84 витка с выводом на 42 витке, но не в два провода, а в один. Блок работает на частоте 90 кГц. При этом полевые транзисторы практически не греются при нагрузке в 100 Вт. Сознательно была допущена эта ошибка или журнал «Радио» что-то неправильно напечатал — неизвестно.
Кажется, что все логично, что охлаждать транзисторы вроде как и надо, но ведь можно же подключить кулер и после стабилизатора питания для генератора. Кулер для охлаждения и не обязателен, но нужен, и именно во вторичной обмотке импульсного трансформатора. Дело в том, что импульсники не могут работать без нагрузки – нет ограничения безудержного роста тока в первичной обмотке. Обычно в импульсных блоках питания применяются нагрузочные сопротивления для включения блока без нагрузки. В этом блоке роль нагрузки возложена на кулер. Если мотать трансформатор без обмотки для кулера, то на выход обязательно нужно вешать либо лампы накаливания, либо сопротивление.
Поэтому если на феррит намотать изолированный эмалевый провод (ПЭВ) – пробоя не избежать. Дело в том, что эмалевая изоляция не любит трения о твердые предметы и даже если очень аккуратно наматывать, то все равно со временем провод замкнет на корпус.
Мне от блока питания требуется ±36 В, и таблица с параметрами имеет следующий вид.
По расчету требуется наматывать первую обмотку проводом ПЭВ диаметром 1 мм, количество витков 84 с выводом на середине обмотки, а замена получилась проводом ПЭВ диаметром 0,6 мм, мотать в 2 провода, количество витков 86 с выводом на середине обмотки.
0,5=310 В и большой емкости. Именно этим элементом и опасны все импульсные блоки питания. Большая емкость, большое напряжение и большой ток могут быть смертельны, поэтому при ремонте и наладке нужно соблюдать осторожность и постоянно продумывать свои поступки.
Предпочтительнее в ключевом режиме применять полевые транзисторы. Полевой транзистор управляется напряжением. Если на исток (место, откуда потечет ток) и сток (куда потечет ток) подать постоянное напряжение, а на управляющий электрод (затвор) — высокочастотное напряжение, то с частотой подачи напряжения на затвор между истоком и стоком потечет ток. Это принцип ключевой схемы. Если использовать два ключа, открываемые затвором каждый в свое непересекающееся время, и подать снятое со стоков напряжение на импульсный трансформатор, то с выхода этого трансформатора можно снять переменное высокочастотное напряжение.
При использовании двух транзисторов и трансформатора со средней точкой напряжение на сток — истоке каждого полевика будет равно 2,4*U, т.е. 2,4*310=744 В. Если ставить полевики на Uси=600 В, то разрывает их очень красиво с громким хлопком и взлетом всего кристалла в воздух. По схеме нужно использовать транзисторы КП707В2.
Размах каждого импульса по 8 В (4 клетки по 2 В) – то, что приходит от сетевого трансформатора с учетом потерь, а полный размах на экране осциллографа – 16 В (8 клеток по 2 В). Длительность периода 14 мкс (3 клетки по 5 мкс), что составляет 71,5 кГц. Разница между заявленными 90 кГц и 71,5 кГц может быть связана с погрешностью осциллографа, но если прибор исправен, то можно увеличить емкость конденсатора С9 – он отвечает за генерацию частоты.
При нагрузке своего блока я использовал две лампочки на напряжение 36 В и мощностью 60 Вт. Вместо лампочки автор статьи использовал вентилятор на 12 В, подключенный на отдельную вторичную обмотку. Можно применять нагрузочный резистор или теплоэлектронагреватель (ТЭН) от старого обогревателя. При этом напряжение ТЭНа должно быть больше 72 В, а мощность не должна превышать 1 кВт. Если ТЭН на 220 В при мощности 1 кВт и его подключить на выход блока к напряжению 72 В, то блок будет нагружен на 72*1000/220=327 Вт.
Работа при минимальном токе нагрузки — Работа при нулевой нагрузке
Как прикладной инженер, меня часто спрашивают о работе регуляторов без нагрузки.
Большинство современных LDO и импульсных регуляторов стабильны без нагрузки, так почему люди постоянно спрашивают? Некоторым более старым силовым устройствам требуется минимальная нагрузка для гарантии стабильности, поскольку на один из полюсов, который необходимо компенсировать, влияет эффективное сопротивление нагрузки, как описано в разделе «Регуляторы с малым падением напряжения (спросите инженера по применению — 37).Например, на рисунке A показано, что LM1117 требуется минимальный ток нагрузки 1,7 мА (до 5 мА).
Большинство новых устройств предназначены для работы без нагрузки, и исключения из этого правила очень ограничены. Те же методы проектирования, которые позволяют LDO быть стабильными с любым выходным конденсатором, особенно с конденсаторами с низким ESR, используются для обеспечения стабильности без нагрузки. Для тех немногих современных устройств, которым требуется нагрузка, ограничение обычно является результатом утечки тока через проходной элемент, а не стабильности.Итак, как вы можете сказать? Прочтите технический паспорт. Если устройство требует минимальной нагрузки, паспорт наверняка что-то скажет.
ADP1740 и другие низковольтные, сильноточные LDO попадают в эту категорию. В наихудшем случае ток утечки от встроенного переключателя питания составляет около 100 мкА при 85 ° C и 500 мкА при 125 ° C. Без нагрузки ток утечки будет заряжать выходной конденсатор до тех пор, пока переключатель VDS не станет достаточно низким, чтобы снизить ток утечки до незначительного уровня, повышая выходное напряжение холостого хода.В технических данных указано, что требуется минимальная нагрузка 500 мкА, поэтому рекомендуется использовать фиктивную нагрузку, если устройство будет работать при высокой температуре. Эта нагрузка мала по сравнению с рейтингом устройства 2-А. На рисунке B показаны спецификации минимального тока нагрузки из таблицы данных ADP1740.
Рисунок B. Спецификация минимального тока нагрузки ADP1740.Что делать, если в техническом паспорте явно не указана минимальная нагрузка? В большинстве случаев минимальная нагрузка не требуется. Возможно, это звучит не очень убедительно, но если бы требовалась минимальная нагрузка, в техпаспорте обязательно было бы сказано.Часто возникает путаница, потому что спецификации часто включают графики, показывающие спецификации в некотором рабочем диапазоне. Большинство этих графиков являются логарифмическими, что позволяет отображать диапазоны нагрузок за несколько десятилетий, но логарифмическая шкала не может достигать нуля. На рисунке C показаны зависимости выходного напряжения и тока заземления ADM7160 от тока нагрузки в диапазоне от 10 мкА до 200 мА. Другие графики, такие как зависимость тока заземления от входного напряжения, показывают измерения при нескольких токах нагрузки, но не показывают данные при нулевом токе.Кроме того, такие параметры, как PSRR, линейное регулирование, регулирование нагрузки и шум, определяют определенный диапазон тока нагрузки, который не включает ноль, как показано на рисунке D. Однако это не означает, что требуется минимальная нагрузка.
Рисунок C. Зависимость выходного напряжения и тока заземления ADM7160 от тока нагрузки. Рисунок D. Регулировка нагрузки ADM7160.Пользователи импульсных регуляторов с режимом энергосбережения (PSM) часто беспокоятся о работе при малых нагрузках, потому что PSM снижает рабочую частоту, пропускает импульсы, обеспечивает пачку импульсов или некоторую их комбинацию.PSM снижает энергопотребление и увеличивает эффективность при малых нагрузках. Его недостаток — заметное увеличение пульсаций на выходе, но при этом устройство остается стабильным и легко может работать без нагрузки.
Как показано на рисунке E, понижающий стабилизатор высокого напряжения с низким током покоя ADP2370 создает повышенную пульсацию из-за работы PSM, когда нагрузка переключается между 800 мА и 1 мА. Тот факт, что тест проводился при 1 мА, не означает, что 1 мА является минимальной нагрузкой.
Рисунок E. Переходный режим нагрузки ADP2370 в режиме энергосбережения.На рисунке F показано изменение пульсации напряжения в зависимости от тока нагрузки. В этом случае график полностью приближается к нулю, указывая на то, что нагрузка может быть равна нулю, и что шум на холостом ходу не может быть хуже, чем шум при 1 мА или 10 мА.
Рисунок F. Пульсации на выходе ADP2370 в зависимости от тока нагрузки.Заключение
Большинство современных регуляторов стабильны при нулевом токе нагрузки, но в случае сомнений обратитесь к техническому паспорту. Но будьте осторожны. Логарифмические графики не обнуляются, и тесты не всегда проводятся с нулевым током нагрузки, поэтому не следует делать вывод, что регулятор не будет работать без нагрузки, даже если данные без нагрузки не отображаются.Для импульсных регуляторов пульсации в режиме энергосбережения являются нормальным явлением и не являются признаком нестабильности.
использованная литература
Caveat Emptor
Линейные регуляторы
Импульсные регуляторы
Пату, Жером. «Регуляторы с малым падением напряжения (спросите специалиста по приложениям — 37)», Analog Dialogue , том 41, номер 2, 2007 г.
Рейтинги эффективности внешних источников питания
Марк Харрис| & nbsp Создано: 14 апреля 2021 г.
Эффективность источника питания — это просто соотношение между потребляемой и поставляемой энергией.Ни одно устройство не может быть идеально эффективным; всегда будут потери в тепловых или электромагнитных полях. Основные причины возникают из-за потерь в активных компонентах (потери на полевых транзисторах и диодах) и, в меньшей степени, из-за потерь в пассивных компонентах (резисторы, конденсаторы и потери полного сопротивления катушки индуктивности). Он движется в сторону использования более высоких частот переключения в источниках питания, что приводит к неэффективности традиционных цепей питания, и поэтому большая часть усилий направлена на снижение потерь в активных компонентах.
КПД также будет зависеть от нагрузки. КПД источника питания без нагрузки будет отличаться от КПД при типичной рабочей нагрузке или максимальной номинальной нагрузке. Изменение КПД при изменении нагрузки будет нелинейным и обычно достигает максимального значения при нормальной рабочей нагрузке или около нее.
Каковы различные уровни эффективности?
Обязательные правила, касающиеся минимальной эффективности и потребления энергии без нагрузки для внешних источников питания, существуют в США только с 2004 года.До этого Агентство по охране окружающей среды (EPA) осуществляло добровольную программу по повышению энергоэффективности, которая превратилась в программу Energy Star. Проблема возникла, когда страны по всему миру приняли национальные стандарты, которые усложнили жизнь, когда продукты покупаются и продаются на мировом рынке. Из этой ситуации вышел Международный протокол маркировки эффективности, который установил пороговые значения производительности для требований к мощности без нагрузки и требований к средней эффективности.
Уровень | Требуемая мощность без нагрузки | Среднее требование к эффективности |
|---|---|---|
I | Не соответствует определенным критериям | Не соответствует определенным критериям |
II | Критерии официально не установлены | Критерии официально не установлены |
III | ≤ 10 Вт: ≤ 0.5 Вт без нагрузки от 10 до 250 Вт: ≤ 0,75 Вт без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ Мощность x 0,49 от 1 до 49 Вт: ≥ [0,09 x Ln (мощность)] + 0,49 от 49 до 250 Вт: ≥ 84% |
IV | ≤ 10 Вт: ≤ 0,5 Вт мощности без нагрузки от 10 до 250 Вт: ≤ 0,75 Вт без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ Мощность x 0,50 от 1 до 51 Вт: ≥ [0.09 x Ln (Мощность)] + 0,5 от 51 до 250 Вт: ≥ 85% |
В | Модели со стандартным напряжением переменного и постоянного тока (выход> 6 В) | |
от 0 до 49 Вт: ≤ 0,3 Вт без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ 0,48 x мощность + 0,140 | |
Низковольтные модели переменного и постоянного тока (выход <6 В) | ||
от 0 до 49 Вт: ≤ 0.3 Вт Мощность без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ 0,497 x мощность + 0,160 | |
VI | Модели со стандартным напряжением переменного и постоянного тока (выход> 6 В) | |
≤ 49 Вт: ≤ 0,1 Вт Мощность без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ 0,5 x мощность + 0,160 > от 49 до 250 Вт: ≥ 88% > 250 Вт: ≥ 87,5% | |
Низковольтные модели переменного и постоянного тока (выход <6 В) | ||
≤ 49 Вт: ≤ 0,1 Вт Мощность без нагрузки | ≤ 1 Вт: ≥ 0.517 x мощность + 0,087 > от 49 до 250 Вт: ≥ 87% > 250 Вт: ≥ 87,5% | |
Какой у меня рейтинг эффективности?
На какой уровень вы должны смотреть, зависит от того, в какой точке мира вы находитесь. В настоящее время уровень VI применяется к США, в то время как Канаде по-прежнему требуется уровень IV. В настоящее время Европейскому Союзу требуется уровень V, хотя в этом году вступают в силу новые правила, которые требуют эффективности выше уровня V или VI.Тем не менее, они еще не нашли отражения в Международном протоколе эффективной маркировки. Требование уровня VI в США вступило в силу в 2016 году; до этого в США требовался уровень IV. Это означает, что все внешние источники питания, произведенные после начала 2016 года в США, должны соответствовать уровню VI.
Есть исключения из правил?
Как и все в жизни, у каждого правила есть исключения. Не все внешние источники питания должны соответствовать этим уровням; исключения существуют как в США, так и в Европейском Союзе.Например, в США внешние источники питания, используемые с медицинскими устройствами, подпадают под действие Федерального управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), а не эти правила EPA.
Еще одна сложность заключается в том, что новые правила EPA применяются только к внешним источникам питания прямого действия. Источник питания управляет конечным продуктом без помощи аккумулятора, включая зарядные устройства. Внешние источники питания косвенного действия требуют помощи батареи для работы своего конечного продукта. Внешние источники питания косвенного действия остаются в соответствии с правилами уровня IV.
Что движет правилами эффективности?
Во-первых, EPA сначала перешло к применению правил уровня IV ко всем внешним источникам питания, за которым последовал недавний переход с уровня IV на VI для некоторых типов из-за значительной экономии энергии, которую они обеспечивали. По оценкам, изменения в правилах позволили снизить потребление энергии более чем на 30 миллиардов киловатт за последнее десятилетие. Это три, за которыми следуют девять нулей ватт. Это обеспечивает экономию около 25 миллиардов долларов и сокращение выбросов CO 2 на четверть миллиарда тонн.И это только США.
Во всем мире более миллиарда человек используют персональные компьютеры и электронные устройства, на долю которых приходится более 15% потребления электроэнергии в домашних хозяйствах, и эти цифры быстро растут, и все это предшествует пандемии Covid-19 и ее последующему сдвигу в сторону большей работы на дому и дистанционное обучение. Существует более двух миллиардов телевизоров, и более половины населения мира имеет услуги мобильной телефонной связи. Все эти устройства требуют питания, и, по оценкам, более пяти миллиардов внешних источников питания используются регулярно.Нетрудно увидеть, как повлияет простое повышение эффективности на 1% во всем мире, когда мы имеем дело с показателями такого масштаба. Реальность такова, что КПД наиболее распространенных недорогих преобразователей переменного тока в постоянный находится в диапазоне от 80% до 90%. Современные технологии могут легко достичь эффективности 95%, а уровни 97% или 98% достижимы с более производительными, но более дорогими компонентами. Рассмотрение воздействия с точки зрения простой экономии затрат позволяет легко понять, почему развитые страны настаивают на повышении эффективности.Экологические преимущества — это бонус.
Как достигается повышение эффективности?
Быстрый ответ заключается в том, что компоненты, используемые в источниках питания, более эффективны, чем эволюция полупроводниковых устройств, они стали меньше и потребляют меньше энергии для работы. Одним из основных стимулов для этого за последние пару десятилетий стало распространение центров обработки данных по всему миру. Когда они впервые начали использовать большие неэффективные серверы, выделялось огромное количество тепла.Это потребовало установки сложных систем охлаждения, что значительно увеличило накладные расходы на эксплуатацию. В последние годы переход к жизни, основанной на Интернете, привел к взрывному росту спроса на ресурсы для хранения и обработки данных, а также на сетевые ресурсы, чтобы обеспечить круглосуточную потребность в информации, развлечениях и коммуникациях. Прогнозировалось, что это будет продолжать расти до того, как Covid-19 появится значительно. Текущая пандемия подталкивает к расширению бизнеса, розничной торговли и развлечений в Интернете, только добавляя к ожидаемому росту.Самыми высокими эксплуатационными расходами для центров обработки данных является электроснабжение, поэтому даже незначительное повышение эффективности электроснабжения может иметь значительное влияние.
Одним из методов повышения эффективности является использование карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN) вместо кремния в качестве основы для силовых электронных устройств. Эти материалы с широкой запрещенной зоной обладают значительными физическими и химическими преимуществами, включая значительно лучшую энергоэффективность. Они могут работать при более высоких частотах переключения и температурах, повышая эффективность работы.Потери, возникающие в активных компонентах, вызваны требованием увеличения частоты коммутации. Внезапное изменение токов обычно вызывает потери из-за характеристик переключения силовых устройств. Эффекты заряда затвора, емкость стока и эффекты перекрытия переключения способствуют этой потере энергии, что приводит к эффекту нагрева. В будущем вполне возможно появление органических полупроводниковых устройств, которые, по прогнозам, будут обеспечивать еще лучшую эффективность благодаря значительно более низким токам утечки.
Другой метод — внедрение передовых алгоритмов управления для условий низкой нагрузки, когда источники питания традиционно имеют худший уровень эффективности. Достижение минимального потребления входной мощности при низкой нагрузке при сохранении требуемого уровня выходного напряжения может оказаться серьезной проблемой. Методы, используемые для этого, включают определение нагрузки и переключение между специализированной схемой слаботочного драйвера и стандартной схемой драйвера по мере необходимости, что позволяет оптимизировать каждую схему для ее конкретного диапазона выходного тока.Другие варианты включают сокращение привода затвора для питания устройств при низких нагрузках, чтобы отразить уменьшенный ток, протекающий через эти устройства в этих условиях. Все чаще появляются специальные маломощные преобразователи для реализации функций низкой нагрузки, включая так называемый «зеленый режим», который отключает функции при очень легких и нулевых нагрузках.
Еще одним фактором, способствующим переменам, является рост числа мобильных устройств, особенно смартфонов и планшетов. Потребители требуют больше и лучших функций с более длительным и продолжительным временем автономной работы в устройствах меньшего и меньшего размера.Существует предел того, насколько аккумуляторная технология может улучшить плотность хранения энергии. Увеличение срока службы батарей в основном достигается за счет повышения эффективности компонентов, потребляющих электроэнергию.
Инструменты проектирования в Altium Designer® содержат все необходимое, чтобы идти в ногу с новыми технологиями. Поговорите с нами сегодня и узнайте, как мы можем улучшить вашу следующую конструкцию печатной платы.
Сравнение топологий импульсных источников питания
Обзор наиболее важных топологий SMPS
Понижающий преобразователь
Понижающий преобразователь — одна из самых простых, дешевых и наиболее распространенных топологий.Хотя эта топология не подходит для приложений, где требуется изоляция, она идеальна в качестве преобразователя постоянного тока в постоянный, используемого для понижения напряжения. Используя понижающий преобразователь, вы можете не только достичь высоких уровней эффективности, но и высоких уровней мощности, особенно в многофазных топологиях. Обратной стороной понижающих преобразователей является то, что входной ток всегда прерывистый, что приводит к более высоким электромагнитным помехам.
Однако проблемы EMI могут быть решены с помощью компонентов фильтра, таких как микросхемы, синфазные дроссели и фильтрующие дроссели.
Понижающая топология требует только одного индуктора для однофазных приложений, а катушки индуктивности доступны для широкого спектра приложений. Кроме того, могут быть разработаны специальные катушки индуктивности для тех особых значений индуктивности в зависимости от тока, которые требуются, а также для приложений, требующих дополнительных обмоток для измерения или подачи питания на контроллер.
Дополнительные сведения о понижающей топологии в Руководстве по применению
Повышающий преобразователь
Повышающая топология, как и понижающая топология, не изолирующая.В отличие от понижающей топологии, усиление увеличивает напряжение, а не понижает его. Поскольку повышающая топология потребляет ток непрерывно и равномерно при работе в режиме непрерывной проводимости, она является идеальным выбором для схем коррекции коэффициента мощности. Как и в случае с понижающей топологией, в каталоге есть множество вариантов катушек индуктивности, используемых в повышающих схемах, а там, где есть особая необходимость, также доступны индивидуальные индукторы.
Узнайте больше о повышающей топологии в Руководстве по применению
Понижающий-повышающий преобразователь
Пониженно-повышающая топология может повышать или понижать напряжение.Эта топология особенно полезна в приложениях с батарейным питанием, где входное напряжение изменяется со временем, но имеет недостаток, заключающийся в инвертировании выходного напряжения. Другой недостаток топологии понижающего-повышающего напряжения заключается в том, что коммутатор не имеет заземления, что усложняет схему управления. При использовании только одной катушки индуктивности, такой как понижающая и повышающая топологии, повышающий-понижающий индуктор и компоненты EMI легко доступны.
Преобразователь SEPIC / uk
В топологиях SEPIC и uk в дополнение к двум индукторам используются конденсаторы для накопления энергии.Два индуктора могут быть либо отдельными индукторами, либо единым компонентом в виде спаренного индуктора. Обе топологии похожи на топологию повышающего и понижающего напряжения в том, что они могут повышать или понижать входное напряжение, что делает их идеальными для аккумуляторных приложений.
SEPIC имеет дополнительное преимущество перед uk и повышающим понижающим коэффициентом в том, что его выходной сигнал не инвертируется. Преимущество топологий SEPIC / Ćuk состоит в том, что конденсатор может обеспечивать некоторую ограниченную изоляцию. Каталожные индукторы доступны для топологий SEPIC и Ćuk, а индивидуальные индукторы доступны для особых нужд.
Узнайте больше о топологии SEPIC в Руководстве по применению.
Обратный преобразователь
Обратный преобразователь — это, по сути, повышенно-понижающая топология, которая изолирована с помощью трансформатора в качестве индуктора накопителя. Но как работает обратный преобразователь? Трансформатор не только обеспечивает изоляцию, но и регулирует выходное напряжение, изменяя коэффициент трансформации. Поскольку используется трансформатор, возможны несколько выходов. Обратный ход — это простейшая и наиболее распространенная из изолированных топологий для приложений с низким энергопотреблением.Хотя они хорошо подходят для высоких выходных напряжений, пиковые токи очень высоки, а топология не подходит для выходного тока выше 10 А.
Одним из преимуществ обратноходовой топологии перед другими изолированными топологиями является то, что многие из них требуют отдельного индуктора хранения. Поскольку трансформатор обратного хода в действительности является индуктором накопления, отдельная катушка индуктивности не требуется. Это, в сочетании с тем фактом, что остальная схема проста, делает обратную топологию экономичной и популярной топологией.
Узнайте больше о топологии обратного хода в Руководстве по применению
Прямой преобразователь
Прямой преобразователь — это просто понижающий преобразователь с изоляцией от трансформатора. Подобно обратноходовой топологии, прямой преобразователь лучше всего подходит для приложений с низким энергопотреблением. Хотя эффективность сравнима с обратным ходом, у него есть недостаток, заключающийся в наличии дополнительной индуктивности на выходе, и он не очень хорошо подходит для выходов с высоким напряжением. Прямой преобразователь действительно имеет преимущество перед обратным преобразователем, когда требуются высокие выходные токи.Поскольку выходной ток не является пульсирующим, он хорошо подходит для приложений, где ток превышает 15 А.
Узнайте больше о прямой топологии в Руководстве по применению
Промышленные медицинские источники питания переменного и постоянного тока Импульсные преобразователи импульсного источника питания, высокое напряжение и производители надежных источников питания
Характеристики ввода
| Входное напряжение | 90-264 В переменного тока / 390 В постоянного тока, универсальный (снижение со 100% при 100 В переменного тока до 90% при 90 В переменного тока) | |
| Входная частота | 47-63 Гц | |
| Входной ток | 3.6 А при 115 В переменного тока и не более 1,8 А при 230 В переменного тока | |
| Без нагрузки | менее 0,5 Вт стандартно | |
| Пусковой ток | 25 А при 115 В переменного тока; 45 А при 230 В переменного тока; 75 А при 264 В переменного тока |
Выходные характеристики
| Выходное напряжение | От 12 В до 58 В (см. Таблицу матрицы номеров моделей) & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp | |
| Выходная мощность | до 350 Вт с 375 LFM, до 200 Вт конвекция | |
| Регулировка выходного напряжения | +/- 3% | |
| Время выдержки | Полная нагрузка: обычно 8 мс | |
| Линейное постановление | +/- 0.5% | |
| Нормы нагрузки | +/- 1,0% | |
| Минимальная нагрузка | 0,0 А | |
| Переходный процесс | макс. Экскурсия 5%; 50-100% ступенчатое изменение нагрузки при 0.Скорость нарастания 1 А / мкс, рабочий цикл 50%, 50/60 Гц, время восстановления | |
| Пульсация 1 | 1.0% макс для всех выходов. | |
| Время нарастания | 55 мс типично | |
| Допуск уставки | +/- 1% | |
| Защита от перегрузки по току | > 110%, режим икоты / автоматическое восстановление | |
| Защита от перенапряжения | от 110 до 140%, режим икоты / автоматическое восстановление | |
| Защита от короткого замыкания | Hiccup mode / Auto Recovery | |
| Охлаждение | до 350 Вт с принудительным воздушным охлаждением 375 LFM при 100-264 В переменного тока до 200 Вт с естественным конвекционным охлаждением от 100 до 264 В переменного тока. |
Общие технические условия
| КПД | 94% (48 В, 58 В), 93% (24 В, 30 В), 92% (12 В, 15 В) и nbsp и nbsp и nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp | |
| Изоляционное напряжение | Вход на выход — 4000 В переменного тока для медицинских приложений. Вход на землю — 1500 В переменного тока, выход на землю — 1500 В переменного тока для типа BF, 500 В переменного тока для типа B | |
| Среднее время безотказной работы | 2,56 м-часов, Telcordia -SR332-issue 3 | |
| Частота переключения | PFC — от 70 до 130 кГц, PWM — 50-80 кГц | |
| Коэффициент мощности | Превышает 0.95 с полной нагрузкой | |
| Ток утечки | 300 мкА Типичный, & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Ток прикосновения | |
| Размеры | 5 x 3 x 1 дюйм (127 х 76.2x 25,4 мм) | |
| Масса | 300 г около |
Условия окружающей среды
| Рабочая температура 2 | -40 до + 70 ° C, (запуск от -40 до 0 ° C гарантирован с отклонением от спецификации) 2 и nbsp и nbsp и nbsp | |
| Температура хранения | от -40 до + 85 ° C | |
| Относительная влажность | от 5% до 95%, без конденсации | |
| Высота | В рабочем состоянии: 16000 футов; В нерабочем состоянии: 40000 футов |
| Номер модели | Мощность | Напряжение | Макс.Нагрузка
(Конвекция) | Макс. Нагрузка
(Конвекция) (375 выстр. / Мин.) | ||||||
| LFMWLP350-1001 | 300 Вт | 12 В | 15 A | 25 A | ||||||
| LFMWLP350-1301 | 225 Вт | 12 В | 15 A | 15 A | 75 A | |||||
| LFMWLP350-1002 | 325 Вт | 15 В | 12 A | 21,67 A | ||||||
| LFMWLP350-1302 | 270 Вт | 15 V | 18 A | 12 A | 15 V | 12 A | ||||
| LFMWLP350-1X03 | 350 Вт | 24 В | 8,33 A | 14,60 A | ||||||
| LFMWLP350-1X04 | 350 Вт | 48 V | P 4,17 A | 90648 V | P 4,17 A | 1X05 | 350 Вт | 30 В | 6.67 A | 11,67 A |
| LFMWLP350-1X06 | 350 Вт | 58 V | 3,45 A | 6,04 A | ||||||
| Для версии с винтовыми клеммами замените «X» выше на «0», например, LFMWLP350-1005. Для версии заголовка замените «X» выше на «3», например LFMWLP350-1305. | ||||||||||
| LFWLP350-CK доступен комплект металлической крышки. | ||||||||||
| Чтобы заказать продукт с расширенной гарантией, добавьте суффикс –EX к необходимому номеру детали 3 , например -LFMWLP350-1001-EX (см. Примечание 3) | ||||||||||
- Суммарная выходная мощность основного выхода, питания вентилятора не должна превышать макс.Оценка питания.
- Допустимое отклонение выходного напряжения источника питания вентилятора, включая точность уставки, линейное регулирование и регулировку нагрузки, составляет +/- 10%, а пульсации и шум менее 10%.
- Технические характеристики приведены для номинального входного напряжения 25 ° C, если не указано иное.
- Функция теплового отключения: блок питания переходит в режим сбоя, когда температура печатной платы превышает 110 ° C (+/- 10 ° C).
- При использовании в комплекте крышки снизьте выходную мощность до 70% во всех рабочих условиях
- Доступна версия класса II, добавьте суффикс «-II» в конце номера модели. «
- Пульсация от пика до пика с полосой пропускания 20 МГц и 10 мкФ (электролитический конденсатор) параллельно с 0.Конденсатор 1 мкФ при номинальном сетевом напряжении и диапазоне нагрузок.
- Пульсации на выходе могут составлять более 10% от выходного напряжения.
- . Продленный гарантийный срок составляет 7 лет с даты изготовления и будет продолжаться в течение 6 месяцев после этого, чтобы обеспечить транспортировку и хранение на складе до получения конечным покупателем.
Расширенная гарантия является гарантией «возврата к исходному состоянию» и не подразумевает 7-летнюю гарантию работы. Стандартные условия гарантии EOS распространяются на расширенный гарантийный период.
Обратитесь к местному представителю EOS для получения дополнительной информации.
Механические характеристики
| Разъем входа переменного тока (J1) | Molex: 26-60-4030 Вязка: 09-50-3031; Контакты: 08-50-0106 | Пин 1 Пин 2 Пин 3 | ЛИНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НЕ УСТАНОВЛЕН ПЕРЕМЕННЫЙ НЕЙТРАЛЬНЫЙ |
| Выходной разъем постоянного тока (J2) Вариант 1 (Винтовой зажим) | 6-32 дюйма Винтовая тарелка HD Сопряжение: Предназначен для подключения терминала с кольцевым язычком AMP: 8-31886-1, при этом можно обжать один провод 16 AWG (макс.). Примечание. Терминал с одним кольцевым штырем и калибром 16 AWG рекомендуется только для тока до 11 А. Используйте несколько язычковых клемм с проводом для большего тока. | Пин 1 Пин 2 | V1 + VE V1 -VE |
| Выходной разъем постоянного тока (J2), опция 2 (Разъем Molex) | Molex: 26-60-4080 Вязка: 09-50-3081; Контакты: 08-50-0106 | Штифт 1,2,3,4 Штифт 5,6,7,8 | V1 + VE V1 -VE |
| Дополнительный выход (вентилятор) (J3) | AMP: 640456-2 Вязка: 640440-2 | Пин 1 Пин 2 | FAN + VE ВЕНТИЛЯТОР -VE |
| ЗЕМЛЯ (J4) | Molex: 19705-4301 Вязка: 19003-0001 |
Винтовой зажим
Заголовок Tyco
- Общие примечания: В случае, если печатная плата установлена в металлическом корпусе, с помощью металлических крепежных деталей убедитесь в следующем.
- Стойка, используемая для монтажа печатной платы, имеет наружный диаметр 5.4 мм макс.
- Винты, используемые для крепления печатной платы на стойке, имеют макс. Диаметр головки 6,0 мм.
- Шайба, если используется, макс. Диаметр 6,5 мм.
Различия между током питания без нагрузки и током нагрузки
Потребление тока промышленным датчиком является очень важным фактором. Зная ток, потребляемый всеми вашими устройствами на машине, вы сможете правильно рассчитать размер провода и выбрать подходящий источник питания для приложения.
В техническом паспорте есть две характеристики, на которые стоит обратить внимание. Первый — это ток питания без нагрузки , а второй — это нагрузка ток .
Ток холостого хода
При выборе источника питания это наиболее важная спецификация, на которую следует обратить внимание. Ток питания без нагрузки — это величина тока, потребляемого устройством, когда оно просто находится на месте. Этот ток потребляется независимо от того, есть ли на выходе нагрузка или нет.На Рисунке 1 вы видите, что этот датчик потребляет ток не более 15 мА. Это значение является максимальным потребляемым током во всех диапазонах напряжения и температуры. Иногда потребление тока указывается при определенном напряжении, как на Рисунке 2.
Ток нагрузки
Эту спецификацию понимают чаще всего. Ток нагрузки просто сообщает пользователю, какой ток промышленный датчик может подать на нагрузку. Это не величина тока, которую датчик подает на нагрузку.Вам действительно нужно знать, какая нагрузка подключена к датчику, чтобы знать, как рассчитать источник питания. 95% всех датчиков, используемых сегодня, подключены к картам ввода-вывода с очень низким током. Плата ввода-вывода имеет фиксированный ток нагрузки и потребляет от 3 мА до 9 мА при 24 В постоянного тока в зависимости от конструкции оборудования. Этот ток потребляется только при включении датчика и включении выхода. Излишне говорить, что при выборе источника питания вы всегда предполагаете, что все датчики постоянно включены. Вы всегда планируете наихудший сценарий и хотите, чтобы в вашей системе был предусмотрен запас прочности.Эта спецификация тока нагрузки имеет много названий в каталоге или технических данных, включая ток нагрузки (рисунок 3), ток переключения (рисунок 4), номинальный рабочий ток (рисунок 5) и рабочий ток (рисунок 6).
Просто убедитесь, что номинальный ток нагрузки, указанный в паспорте датчика, больше, чем ток, потребляемый входной картой. Например, входной модуль AS-Interface имеет входной ток 9 мА. Если допустимый максимальный ток нагрузки датчика составляет 100 мА, что намного больше, чем 9 мА, датчик будет работать правильно и датчик не будет перегружен.
Общий ток, потребляемый датчиком, равен току питания без нагрузки датчика плюс входной ток модуля или платы ввода / вывода. Например, если ток питания без нагрузки составляет 15 мА (Рисунок 1), а входной ток составляет 9 мА (Рисунок 7), то общий потребляемый ток составляет 15 мА + 9 мА, что равняется 24 мА. Это число, которое вы использовали бы для определения размера источника питания для этого датчика.
Заключение
Иногда листы технических данных содержат больше информации, чем вам действительно нужно.Используйте ток холостого хода и ток, потребляемый модулем ввода / вывода, чтобы вычислить общий ток, потребляемый вашим датчиком. Затем, в качестве дополнительной проверки, убедитесь, что допустимый максимальный ток нагрузки датчика больше, чем входной ток на модуле или плате ввода-вывода. Теперь, когда у вас есть потребление тока для одного датчика, сделайте это для всех датчиков на всей машине. Теперь вы можете правильно подобрать размер кабеля и блоков питания.
Регулируемый импульсный источник питания 0-30 В, 0-7 А — Технология
Хесам Мошири, Ансон Бао
Понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный ток — это известная топология в электронике и широко используемые схемы в электронных устройствах.Понижающий преобразователь понижает входное напряжение и увеличивает выходной ток. В этой статье / видео я обсудил понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный, который можно эффективно использовать в качестве импульсного источника питания. Выходное напряжение и ток регулируются: от 1,25 В до 30 В и от 10 мА до 6 А (непрерывно). Источник питания поддерживает функции постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC). Два светодиода показывают статус CV и CC. Схема компактна, и обе стороны печатной платы используются для монтажа компонентов.
Для разработки схемы и печатной платы я использовал Altium Designer 21, а также библиотеки компонентов SamacSys (плагин Altium) для установки недостающих схемных символов / посадочных мест печатной платы. Чтобы получить высококачественные печатные платы, я отправил Gerbers в PCBWay.
Для тестирования схемы я использовал функцию анализа мощности осциллографа Siglent SDS2102X Plus (или SDS1104X-E), нагрузку постоянного тока Siglent SDL1020X-E и мультиметр Siglent SDM3045X. Это не круто, так что приступим!
· Загрузите Gerbers или закажите 10 высококачественных печатных плат всего за 5.0USD
· Заказать печатную плату в сборе (плюс БЕСПЛАТНАЯ доставка). Пожалуйста, обращайтесь: [email protected]
Технические характеристики
- Входное напряжение: от 8 В до 35 В постоянного тока
- Выходное напряжение: от 1,25 В до 32 В постоянного тока
- Выходной ток (постоянный): от 10 мА до 6 А
- Выходной ток (короткое замыкание) период): от 7A до 8A
- Выходной шум (без нагрузки): 6 мВ среднеквадр. (9 мВпик-пик)
- Выходной шум (нагрузка 6 А): 7 мВ среднеквадр. -p
- КПД: до 96%
A.Анализ схем
На рисунке 1 показана принципиальная схема импульсного источника питания (понижающий преобразователь постоянного тока). Принципиальная схема содержит 3 основные части: понижающий преобразователь, контур обратной связи и регулятор операционного усилителя.
Рис. 1
Принципиальная схемарегулируемого импульсного источника питания
PSI — это микросхема контроллера XL4016 [1] и основной компонент понижающего преобразователя. D2 — диод Шоттки MBR20100 [2], а L2 — катушка индуктивности 47uH-10A, которые являются другими важными компонентами схемы понижающего преобразователя.C3..C9 используются для уменьшения шумов на входе / выходе.
R2 — многооборотный потенциометр (подстроечный резистор) 20K, который обеспечивает обратную связь с микросхемой контроллера для регулировки выходного напряжения. C1 используется для уменьшения шума на пути обратной связи. R1 — это просто резистор 0R, который используется в качестве перемычки на печатной плате. R4 — это шунтирующий резистор, состоящий из двух резисторов 0,1R-5W. Эти два резистора соединены параллельно, образуя один резистор 0,05R-10 Вт.
IC2 — это микросхема линейного регулятора TS4264 [3], которая обеспечивает стабильную шину питания + 5В.C15 используется для уменьшения выходного шума регулятора.
IC1 — это операционный усилитель MCP6002 [4], который используется для усиления напряжения небольшого шунтирующего резистора, чтобы вызвать контакт обратной связи PS1. D1 обеспечивает обратную связь с PS1. Микросхема MCP6002 имеет два операционных усилителя. Первый операционный усилитель сконфигурирован как неинвертирующий усилитель, а второй операционный усилитель сконфигурирован как компаратор для питания светодиодов D3 и D4 (CC, CC). R5, C11..C13 создают RC-фильтр нижних частот для уменьшения шума питания на IC1. R9 и C14 также создают RC-фильтр нижних частот для удаления шунтирующих шумов.C10 также используется для уменьшения шума усилителя.
B. Схема печатной платы
На рисунке 2 показана компоновка печатной платы платы переменного импульсного источника питания. Это двухслойная печатная плата, в которой использовались компоненты для поверхностного монтажа и сквозные отверстия, чтобы сделать ее максимально компактной.
Рисунок 2
Компоновка печатной платы регулируемого импульсного источника питания
Я использовал программное обеспечение Altium Designer [5] для разработки схемы и печатной платы. В этом проекте у меня не было схематических символов, посадочных мест печатной платы и 3D-моделей некоторых компонентов.Поэтому вместо того, чтобы тратить свое время на разработку библиотек компонентов с нуля и повышать риск ошибок и несоответствий, я использовал бесплатные библиотеки компонентов SamacSys с рейтингом IPC и импортировал их прямо в проект Altium PCB с помощью плагина SamacSys Altium [6] . SamacSys предоставляет плагины для большинства программ САПР для электронного проектирования [7], а не только для Altium Designer. На рисунке 3 показано поддерживаемое программное обеспечение САПР для электронного проектирования.
Рисунок 3
SamacSys Поддерживаемое программное обеспечение САПР для электронного проектирования (плагины)
В частности, я использовал библиотеки SamacSys для PS1 [8], IC1 [9], IC2 [10] и D2 [11], которые вы можете рассмотрите в ссылках.Другой вариант — загрузить библиотеки компонентов с сайта componentsearchengine.com и импортировать их вручную. На рисунке 4 показаны выбранные компоненты в плагине SamacSys Altium.
Рисунок 4
Выбранные компоненты в плагине SamacSys Altium
C. Сборка и тестирование
На рисунке 5 показана собранная плата сверху и снизу. Очевидно, что обе стороны печатной платы использовались для крепления компонентов. Как видите, сильноточные дорожки частично закрыты паяльной маской.Эти дорожки необходимо укрепить припоем и / или медными проводами (лужением).
Рисунок 5
Печатная плата в сборе (вид сверху и снизу)
C-1. Выходной шум
Для измерения выходного шума я использовал функцию анализа мощности осциллографа Siglent SDS2102X Plus [12]. Конечно, вы можете использовать более дешевый осциллограф Siglent SDS1104X-E [13] и повторить эксперимент без каких-либо проблем, однако «плюс» является образцом для подражания.
Первый тест — проверить выходной шум блока питания без нагрузки.Для этого я должен отсоединить заземляющий провод пробника осциллографа, снять головку пробника и надеть заземляющую пружину на головку (рисунок 6). Также включите ограничение полосы пропускания 20 МГц для входного канала и поместите пробник на X10.
Рисунок 6
Подготовка пробника осциллографа для измерения шума источника питания
Затем поместите наконечник пробника непосредственно на выход источника питания. На рисунке 7 показан выходной шум блока питания без нагрузки.
Рисунок 7
Выходной шум регулируемого импульсного источника питания
(без нагрузки, ограничение полосы пропускания 20 МГц)
Лучшим выбором для создания стабильных и точных нагрузок постоянного тока является коммерческая нагрузка постоянного тока, такая как Siglent SDL1020X-E [14]. Это устройство гарантирует стабильность и точность нагрузки в различных режимах, таких как CC, CV, CP, CR … и т.д. Режим CC модели SDL1020X-E ограничен до 5A, поэтому давайте проверим выходной шум в условиях нагрузка 5А на данный момент.На рисунке 8 показан выходной шум блока питания при нагрузке 5А. Можно рассмотреть экраны нагрузки постоянного тока и осциллографа.
Рисунок 8
Выходной шум регулируемого импульсного источника питания
(нагрузка 5 А, режим CC, ограничение полосы пропускания 20 МГц)
Чтобы проверить выходной шум под нагрузкой 6 А (макс. Продолжительная), я установил постоянный ток нагрузили CR (постоянное сопротивление) и изменили номинал резистора до 6А на выходе блока питания. На рисунке 9 показан выходной шум при нагрузке 6А.
Рисунок 9
Выход регулируемого импульсного источника питания
(нагрузка 6 А, режим CR, ограничение полосы пропускания 20 МГц)
На рисунке 10 показан выходной шум источника питания (нагрузка 6 А) после подачи напряжения 16 А. усреднение точек с использованием математической функции (коричневый сигнал).
Рисунок 10
Выходной шум регулируемого импульсного источника питания
(нагрузка 6 А, режим CR, ограничение полосы пропускания 20 МГц, усреднение 16P)
D.CC Adjustment
Существует два метода регулировки ограничения постоянного тока источника питания: с помощью нагрузки постоянного тока или с помощью мультиметра [15]. Оба метода довольно просты в исполнении. Просто следите за видео на YouTube.
E. Спецификация материалов
На рисунке 11 показана спецификация материалов для проектов. Учтите, что я не включил L1 и радиатор в спецификацию сборки. Убедитесь, что выбранная / изготовленная катушка индуктивности (ферритовый сердечник) выдерживает ток не менее 10 А (47 мкГн).Диаметр отверстия в контактных площадках индуктора — 1,3 мм.
Рисунок 11
Спецификация регулируемого импульсного источника питания
F. Ссылки
[1]: Техническое описание XL4016: http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4016%20datasheet. pdf
[2]: Техническое описание MBR20100: https://www.diodes.com/assets/Datasheets/MBR20100C.pdf
[3]: Техническое описание TS4264: https://www.mouser.com/datasheet/2/ 395 / TS4264_D15-1142598.pdf
[4]: Таблица данных MCP6002: https: // componentsearchengine.com / Datasheets / 2 / MCP6002T-I_SN.pdf
[5]: Altium Designer: https://www.altium.com/yt/myvanitar
[6]: SamacSys Плагин Altium: https: //www.samacsys .com / altium-designer-library-instructions
[7]: Поддерживаемые плагины SamacSys: https://www.samacsys.com/pcb-part-libraries
[8]: схематический символ XL4016, посадочное место печатной платы, 3D-модель : https://componentsearchengine.com/part-view/XL4016/XLSEMI
[9]: схематический символ MCP6002, посадочное место печатной платы, 3D-модель: https: // componentsearchengine.com / search? term = mcp6002
[10]: схематический символ TS4264, посадочное место печатной платы, трехмерная модель: https://componentsearchengine.com/part-view/TS4264CW50%20RPG/Taiwan%20Semiconductor
[11]: схема MBR20100 символы, посадочное место печатной платы, 3D-модель: https://componentsearchengine.com/part-view/MBR20100CT-G1/Diodes%20Inc.
[12]: Осциллограф Siglent SDS2102X Plus: https://siglentna.com/digital-oscilloscopes/sds2000xp/
[13]: Осциллограф Siglent SDS1104X-E: https://siglentna.com / digital-oscilloscopes / sds1000x-e-series-super-phosphor-oscilloscopes /
[14]: Нагрузка постоянного тока Siglent SDL2010X-E: https://siglentna.com/dc-electronic-load/sdl1000x/
[ 15]: Мультиметр Siglent SDM3045X: https://siglentna.com/digital-multimeters/sdm3045x-digital-multimeter/
стандартов эффективности | Устройства CUI
Требования к нормам ЕС и экологическому дизайну
Европейский Союз опубликовал свой Кодекс поведения (CoC) по энергоэффективности внешних источников питания версии 5 в октябре 2013 года.Уровень 1 эффективно гармонизирует ЕС с уровнем VI DoE с учетом различий в масштабах, подробно описанных ниже, и вступил в силу в качестве добровольного требования с января 2014 года, примерно на два года раньше уровня VI. Его принятие в качестве правила экодизайна ЕС в настоящее время рассматривается вместе с более строгим требованием CoC Tier 2, которое вступило в силу на добровольной основе с января 2016 года. Обратите внимание, что официальная дата, когда эти стандарты станут обязательными, не объявлена, но Несмотря на это, многие производители уже начали сертифицировать свои источники питания в соответствии с более жесткими правилами.
Ключевое различие между требованиями CoC и Уровнем VI — это новая мера нагрузки 10%, которая предъявляет требования к эффективности в условиях низкой нагрузки, когда исторически большинство типов источников питания были заведомо неэффективными. Важно отметить, что CoC не делает различий между внешними адаптерами питания прямого и косвенного действия. Хотя CoC Tier 1 включает новый показатель нагрузки 10%, его пределы холостого хода и активного режима менее строгие, чем DoE Level VI.
CoC Tier 2 дополнительно ужесточает пределы энергопотребления в режиме холостого хода и в активном режиме для ключевых классов адаптеров питания, установленных на уровне VI, то есть при выходной мощности ≤49 Вт и 49 Вт.
| 0,3 Вт ≤ P выход <1 Вт | ≥ 0.50 x P из +0,146 | ≥ 0,50 x P из +0,046 | ≤ 0,150 |
| 1 Вт на выходе ≤ 49 Вт | ≥ 0.0626 x ln (P из ) + 0,646 | ≥ 0,0626 x ln (P из ) + 0,546 | ≤ 0,150 |
| 49 Вт на выходе ≤ 250 Вт | ≥ 0.890 | ≥ 0,790 | ≤ 0,250 |
| P из > 250 Вт | Нет данных | Нет данных | Нет данных |
| 0.3 Вт ≤ P выход <1 Вт | ≥ 0,50 x P из +0,086 | ≥ 0,50 x P из | ≤ 0,150 |
| 1 Вт на выходе ≤ 49 Вт | ≥ 0.0755 x ln (P из ) + 0,586 | ≥ 0,072 x ln (P из ) + 0,50 | ≤ 0,150 |
| 49 Вт на выходе ≤ 250 Вт | ≥ 0.880 | ≥ 0,780 | ≤ 0,250 |
| P из > 250 Вт | Нет данных | Нет данных | Нет данных |
| 0.3 Вт ≤ P на выходе ≤ 1 Вт | ≥ 0,50 x P из + 0,169 | ≥ 0,50 x P из + 0,060 | ≤ 0,075 |
| 1 Вт на выходе ≤ 49 Вт | ≥ 0.071 x ln (P на выходе ) — 0,00115 x P на выходе + 0,670 | ≥ 0,071 x ln (P на выходе ) — 0,00115 x P на выходе + 0,570 | ≤ 0,075 |
| 49 Вт на выходе ≤ 250 Вт | ≥ 0.890 | ≥ 0,790 | ≤ 0,150 |
| P из > 250 Вт | Нет данных | Нет данных | Нет данных |
| 0.3 Вт ≤ P на выходе ≤ 1 Вт | ≥ 0,517 x P из + 0,091 | ≥ 0,517 x P из | ≤ 0,075 |
| 1 Вт на выходе ≤ 49 Вт | ≥ 0.0834 x ln (P на выходе ) — 0,0011 x P на выходе + 0,609 | ≥ 0,071 x ln (P на выходе ) — 0,00127 x P на выходе + 0,518 | ≤ 0,075 |
| 49 Вт на выходе ≤ 250 Вт | ≥ 0.880 | ≥ 0,780 | ≤ 0,150 |
| P из > 250 Вт | Нет данных | Нет данных | Нет данных |
.