Схемы китайских блоков питания: Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 1

Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым

Многие уже знают, что я питаю слабость ко всяким блокам питания, здесь же обзор два в одном. В этот раз будет обзор радиоконструктора, позволяющего собрать основу для лабораторного блока питания и вариант его реальной реализации.
Предупреждаю, будет много фото и текста, так что запасайтесь кофе 🙂

Для начала я немного объясню что это такое и зачем.
Практически все радиолюбители используют в своей работе такую вещь как лабораторный блок питания. Будь то сложный с программным управлением или совсем простой на LM317, но он все равно выполняет почти одно и то же, питает разные нагрузки в процессе работы с ними.
Лабораторные блоки питания делятся на три основных типа.
С импульсной стабилизацией.
С линейной стабилизацией
Гибридные.

Первые имеют в своем составе импульсный управляемый блок питания, либо просто импульсный блок питания с понижающим ШИМ преобразователем.

Я уже обозревал несколько вариантов этих блоков питания. 1, 2, 3.
Преимущества — большая мощность при небольших габаритах, отличный КПД.
Недостатки — ВЧ пульсации, наличие емких конденсаторов на выходе

Вторые не имеют на борту никаких ШИМ преобразователей, вся регулировка осуществляется линейным способом, где излишек энергии рассеивается просто на регулирующем элементе.
Плюсы — Практически полное отсутствие пульсаций, нет необходимости в конденсаторах на выходе (почти).
Минусы — КПД, масса, габарит.

Третьи являются совмещением либо первого типа со вторым, тогда линейный стабилизатор питается от ведомого понижающего ШИМ преобразователя (напряжение на выходе ШИМ преобразователя всегда поддерживается на уровне чуть выше чем выходное, остальное регулируется транзистором работающим в линейном режиме.
Либо это линейный БП, но трансформатор имеет несколько обмоток, которые переключаются по мере необходимости, тем самым уменьшая потери на регулирующем элементе.

Минус у этой схемы только один, сложность, она выше чем у первых двух вариантов.

Сегодня мы поговорим о втором виде блоков питания, с регулирующим элементом, работающим в линейном режиме. Но рассмотрим этот блок питания на примере конструктора, мне кажется, что так должно быть даже интереснее. Ведь на мой взгляд это хорошее начало для начинающего радиолюбителя, собрать себе один из основных приборов.
Ну или как говорится, правильный блок питания должен быть тяжелым 🙂

Данный обзор больше ориентирован на начинающих, опытные товарищи врядли найдут в нем что нибудь полезное.

Заказал я для обзора конструктор, который позволяет собрать основную часть лабораторного блока питания.
Основные характеристики таковы (из заявленных магазином):

Входное напряжение — 24 Вольта переменного тока
Выходное напряжение регулируемое — 0-30 Вольт постоянного тока.
Выходной ток регулируемый — 2мА — 3А
Пульсации выходного напряжения — 0. 01%
Размеры печатной плаы — 80х80мм.

Немного об упаковке.
Пришел конструктор в обычном полиэтиленовом пакете, замотанный в мягкий материал.
Внутри в антистатическом пакете с защелкой лежали все необходимые компоненты, включая печатную плату.

Внутри все было насыпом, но при этом ничего не пострадало, печатная плата частично защищала радиокомпоненты.

Я не буду перечислять все, что входит в комплект, проще это сделать потом по ходу обзора, скажу лишь что мне всего хватило, даже кое что осталось.

Немного о печатной плате.
Качество на отлично, схема в комплекте не идет, но все номиналы на плате обозначены.

Плата двухсторонняя, покрыта защитной маской.

Покрытие платы, лужение, да и само качество текстолита отличное.
У меня получилось только в одном месте оторвать пятачок с печати, и то, после того, когда я попытался впаять неродную деталь (почему, будет дальше).
На мой взгляд самое то для начинающего радиолюбителя, испортить будет тяжело.

Перед монтажом я начертил схему данного бока питания.

Схема довольно продуманная, хотя и не без недостатков, но о них расскажу в процессе.
В схеме просматриваются несколько основных узлов, я их отделил цветом.
Зеленый — узел регулировки и стабилизации напряжения
Красный — узел регулировки и стабилизации тока
Фиолетовый — узел индикации перехода в режим стабилизации тока
Синий — источник опорного напряжения.
Отдельно есть:
1. Входной диодный мост и фильтрующий конденсатор

2. Силовой регулирующий узел на транзисторах VT1 и VT2.
3. Защита на транзисторе VT3, отключающая выход, пока питание операционных усилителей не будет нормальным
4. Стабилизатор питания вентилятора, построен на микросхеме 7824.
5. R16, R19, C6, C7, VD3, VD4, VD5, узел формирования отрицательного полюса питания операционных усилителей. Из-за наличия этого узла БП не будет работать просто от постоянного тока, необходим именно вход переменного тока с трансформатора.
6. С9 выходной конденсатор, VD9, выходной защитный диод.

Сначала распишу преимущества и недостатки схемного решения.
Плюсы —
Радует наличие стабилизатора для питания вентилятора, но вентилятор нужен на 24 Вольта.
Очень радует наличие источника питания отрицательной полярности, это сильно улучшает работу БП на токах и напряжениях близких к нулю.

В виду наличия источника отрицательной полярности в схему ввели защиту, пока нет этого напряжения, выход БП будет отключен.
БП содержит источник опорного напряжение 5.1 Вольта, это позволило не только корректно регулировать выходное напряжение и ток (при такой схеме напряжение и ток регулируются от нуля до максимума линейно, без «горбов» и «провалов» на крайних значениях), а и дает возможность управлять блоком питания извне, просто изменяю напряжение управления.
Выходной конденсатор очень маленькой емкости, что позволяет безопасно проверять светодиоды, не будет броска тока, пока выходной конденсатор не разрядится и БП не войдет в режим стабилизации тока.
Выходной диод необходим для защиты БП от подачи на его выход напряжения обратной полярности. Правда диод слишком слабый, лучше заменить на другой.

Минусы.

Токоизмерительный шунт имеет слишком высокое сопротивление, из-за этого при работе с током нагрузки 3 Ампера на нем выделяется около 4.5 Ватта тепла. Резистор рассчитан на 5 Ватт, но нагрев очень большой.
Входной диодный мост набран из 3 Ампера диодов. По хорошему должны стоять диоды минимум на 5 Ампер, так как ток через диоды в такой схеме равен 1.4 от выходного, соответственно в работе ток через них может быть 4.2 Ампера, а сами диоды рассчитаны на 3 Ампера. Облегчает ситуацию только то, что пары диодов в мосте работают попеременно, но все равно это не совсем правильно.
Большой минус в том, что китайские инженеры, при подборе операционных усилителей выбрали ОУ с максимальным напряжением в 36 Вольт, но не подумали, что в схеме есть источник отрицательного напряжения и входное напряжение в таком варианте ограничено на уровне 31 Вольт (36-5=31). При входных 24 Вольта переменного тока, постоянное будет около 32-33 Вольта.
Т.е. ОУ будут работать в запредельном режиме (36 это максимум, штатное 30).

Я еще расскажу о плюсах и минусах, а так же о модернизации позже, а сейчас перейду к собственно сборке.

Для начала раскладываем все то, что входит в комплект. Это облегчит сборку, да и просто будет нагляднее видно, что уже установили, а что еще осталось.

Я рекомендую начинать сборку с самых низких элементов, так как если сначала установить высокие, то низкие потом будет неудобно ставить.
Также лучше начать с установки тех компонентов, которых больше одинаковых.
Начну я с резисторов, и это будут резисторы номиналом 10 КОм.
Резисторы качественные и имеют точность 1%.
Несколько слов о резисторах. Резисторы имеют цветовую маркировку. Многим это может показаться неудобным. На самом деле это лучше чем цифробуквенная маркировка, так как маркировку видно в любом положении резистора.

Не стоит пугаться цветовой маркировки, на начальном этапе можно пользоваться онлайн калькуляторами, а со временем будет получаться определять ее уже и без него.
Для понимания и удобной работы с такими компонентами надо лишь запомнить две вещи, которые начинающему радиолюбителю пригодятся в жизни.
1. Десять основных цветов маркировки
2. Номиналы ряда Е24, они не сильно пригодятся при работе с точными резисторами ряда Е48 и Е96, но такие резисторы встречаются куда реже.
Любой радиолюбитель с опытом перечислит их просто по памяти.
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1.
Все остальные номиналы являются умножением этих на 10, 100 и т.п. Например 22к, 360к, 39Ом.
Что дает эта информация?
А дает она то, что если резистор ряда Е24, то например комбинация цветов —
Синий + зеленый + желтый в нем невозможна.
Синий — 6
Зеленый — 5
Желтый — х10000
т. е. по расчетам выходит 650к, но такого номинала в ряду Е24 нет, есть либо 620 либо 680, значит либо цвет распознан неправильно, либо цвет изменен, либо резистор не ряда Е24, но последнее бывает редко.

Ладно, хватит теории, перейдем дальше.
Выводы резисторов перед монтажом я формую, обычно при помощи пинцета, но некоторые используют для этого небольшое самодельное приспособление.
Обрезки выводов не спешим выбрасывать, бывает что они могут пригодится для перемычек.

Установив основное количество я дошел до одиночных резисторов.
Здесь может быть тяжелее, разбираться с номиналами придется чаще.

Компоненты я сразу не паяю, а просто обкусываю и загибаю выводы, причем именно сначала обкусываю, а потом загибаю.
Делается это очень легко, плата держится в левой руке (если вы правша), одновременно прижимается устанавливаемый компонент.

В правой руке находятся бокорезы, обкусываем выводы (иногда даже сразу нескольких компонентов), и боковой гранью бокорезов сразу загибаем выводы.
Делается это все очень быстро, через некоторое время уже на автоматизме.

Вот и дошли до последнего мелкого резистора, номинал требуемого и того что остался совпадает, уже неплохо 🙂

Установив резисторы переходим к диодам и стабилитронам.
Мелких диодов здесь четыре, это популярные 4148, стабилитронов два на 5.1 Вольта каждый, так что запутаться очень трудно.
Им также формуем выводы.

На плате катод обозначен полосой, также как на диодах и стабилитронах.

Хоть плата и имеет защитную маску, но я все равно рекомендую загибать выводы так, чтобы они не попадали на рядом идущие дорожки, на фото вывод диода отогнут в сторону от дорожки.

Стабилитроны на плате отмечены также как маркировка на них — 5V1.

Керамических конденсаторов в схеме не очень много, но их маркировка может запутать начинающего радиолюбителя. Кстати она также подчиняется ряду Е24.
Первые две цифры — номинал в пикофарадах.
Третья цифра — количество нулей, которые надо добавить к номиналу
Т. е. для примера 331 = 330пФ
101 — 100пФ
104 — 100000пФ или 100нФ или 0.1мкФ
224 — 220000пФ или 220нФ или 0.22мкФ

Основное количество пассивных элементов установлено.

После этого переходим к установке операционных усилителей.
Наверное я бы порекомендовал купить к ним панельки, но я впаял как есть.
На плате, как и на самой микросхеме, отмечен первый вывод.
Остальные выводы считаются против часовой стрелки.
На фото видно место под операционный усилитель и то, как он должен ставиться.

У микросхем я загибаю не все выводы, а только пару, обычно это крайние выводы по диагонали.
Ну и лучше обкусить их так, чтобы они торчали примерно на 1мм над платой.

Все, вот теперь можно перейти к пайке.
Я использую самый обычный паяльник с контролем температуры, но вполне достаточно и обычного паяльника мощностью примерно 25-30 Ватт.
Припой диаметром 1мм с флюсом. Я специально не указываю марку припоя, так как на катушке неродной припой (родные катушки 1Кг весом), а название его мало кому будет знакомо.

Как я выше писал, плата качественная, паяется очень легко, никакие флюсы я не применял, хватает только того, что есть в припое, надо только не забывать иногда стряхивать лишний флюс с жала.

Здесь я сделал фото с примером хорошей пайки и не очень.
Хорошая пайка должна выглядеть как небольшая капелька обволакивающая вывод.
Но на фото есть пара мест, где припоя явно мало. Такое пройдет на двухсторонней плате с металлизацией (там припой затекает еще и внутрь отверстия), но так нельзя делать на односторонней плате, со временем такая пайка может «отвалиться».

Выводы транзисторов также надо предварительно отформовать, делать это надо так, чтобы вывод не деформировался около основания корпуса (аксакалы вспомнят легендарные КТ315, у которых любили отламываться выводы).
Мощные компоненты я формую немного по другому. Формовка производится так, чтобы компонент стоял над платой, в таком случае тепло меньше будет переходит на плату и не будет ее разрушать.

Так выглядят отформованные мощные резисторы на плате.
Все компоненты паялись только снизу, припой который вы видите на верхней части платы проник сквозь отверстие благодаря капиллярному эффекту. Желательно паять так, чтобы припой немного проникал на верхнюю часть, это увеличит надежность пайки, а в случае тяжелых компонентов их лучшую устойчивость.

Если до этого выводы компонентов я формовал при помощи пинцета, то для диодов уже понадобятся небольшие плоскогубцы с узкими губками.
Формуются выводы примерно также как у резисторов.

Но вот при установке есть отличия.
Если у компонентов с тонкими выводами сначала происходит установка, потом обкусывание, то у диодов все наоборот. Вы просто не загнете после обкусывания такой вывод, потому сначала загибаем вывод, потом обкусываем лишнее.

Силовой узел собран с применением двух транзисторов включенных по схеме Дарлингтона.
Один из транзисторов устанавливается на небольшой радиатор, лучше через термопасту.
В комплекте было четыре винтика М3, один идет сюда.

Пара фото почти спаянной платы. Установку клеммников и остальных компонентов я расписывать не буду, это интуитивно понятно, да и видно по фотографии.
Кстати насчет клеммников, на плате установлены клеммники для подключения входа, выхода, питания вентилятора.

Плату я пока не промывал, хотя часто делаю это на этом этапе.
Обусловлено это тем, что будет еще небольшая часть по доработке.

После основного этапа сборки у нас остались следующие компоненты.
Мощный транзистор
Два переменных резистора
Два разъема для установки на плату
Два разъема с проводами, кстати провода очень мягкие, но небольшого сечения.
Три винтика.

Изначально производитель задумывал разместить переменные резисторы на самой плате, но так они ставятся настолько неудобно, что я даже не стал их паять и показал просто для примера.
Они стоят очень близко и регулировать будет крайне неудобно, хотя и реально.

Но спасибо что не забыли дать в комплекте провода с разъемами, так гораздо удобнее.
В таком виде резисторы можно вынести на переднюю панель прибора, а плату установить в удобном месте.
Попутно запаял мощный транзистор. Это обычный биполярный транзистор, но имеющий максимальную рассеиваемую мощность до 100 Ватт (естественно при установке на радиатор).
Осталось три винтика, я не понял куда их даже применить, если по углам платы, то надо четыре, если крепить мощный транзистор, то они короткие, в общем загадка.

Питать плату можно от любого трансформатора с выходным напряжением до 22 Вольт (в характеристиках заявлено 24, но я выше пояснил почему такое напряжение применять нельзя).
Я решил использовать давно лежащий у меня трансформатор для усилителя Романтика. Почему для, а не от, да потому, что он еще нигде не стоял 🙂
Этот трансформатор имеет две выходные силовые обмотки по 21 Вольту, две вспомогательные по 16 Вольт и экранирующую обмотку.
Напряжение указано для входного 220, но так как у нас сейчас уже стандарт 230, то и выходные напряжения будут немного выше.
Расчетная мощность трансформатора около 100 Ватт.
Выходные силовые обмотки я запараллелил, чтобы получить больше ток. Можно было конечно использовать схему выпрямления с двумя диодами, но лучше с ней не будет, потому оставил так как есть.

Для тех, кто не знает как определить мощность трансформатора, я снял небольшое видео.

Первое пробное включение. На транзистор я установил небольшой радиатор, но даже в таком виде был довольно большой нагрев, так как БП линейный.
Регулировка тока и напряжения происходит без проблем, все заработало сразу, потому я уже вполне могу рекомендовать этот конструктор.
Первое фото — стабилизация напряжения, второе — тока.

Для начала я проверил, что выдает трансформатор после выпрямления, так как это определяет максимальное выходное напряжение.
У меня получилось около 25 Вольт, не густо. Емкость фильтрующего конденсатора 3300мкФ, я бы советовал его увеличить, но даже в таком виде устройство вполне работоспособно.

Так как для дальнейшей проверки надо было уже применять нормальный радиатор, то я перешел к сборке всею будущей конструкции, так как установка радиатора зависела от задуманного конструктива.
Я решил применить лежащий у меня радиатор Igloo7200. По заявлению производителя такой радиатор способен рассеивать до 90 Ватт тепла.

В устройстве будет применен корпус Z2A по идее польского производства, цена около 3 долларов.

Изначально я хотел отойти от приевшегося моим читателям корпуса, в котором я собираю всякие электронные штучки.
Для этого я выбрал немного меньший корпус и купил к нему вентилятор с сеточкой, но всунуть в него всю начинку не получалось и был приобретен второй корпус и соответственно второй вентилятор.
В обоих случаях я покупал вентиляторы Sunon, мне очень нравится продукция этой фирмы, также в обоих случаях покупались вентиляторы на 24 Вольта.

Вот так по задумке у меня должен был устанавливаться радиатор, плата и трансформатор. Остается даже немного места на расширение начинки.
Всунуть вентилятор внутрь не получалось никак, потому было принято решение разместить его снаружи.

Размечаем крепежные отверстия, нарезаем резьбу, привинчиваем для примерки.

Так как выбранный корпус имеет внутреннюю высоту 80мм, а плата также имеет такой размер, то я закрепил радиатор так, чтобы плата получалась симметрично по отношению к радиатору.

Выводы мощного транзистора также надо немного отформовать чтобы они не деформировались при прижатии транзистора к радиатору.

Небольшое отступление.
Производитель почему то задумал место для установки довольно небольшого радиатора, из-за этого при установке нормального получается так, что стабилизатор питания вентилятора и разъем для его подключения мешают.
Мне пришлось их выпаять, а место где они были, заклеить скотчем, чтобы не было соединения с радиатором, так как на нем присутствует напряжение.

Лишний скотч с обратной стороны я обрезал, иначе получалось как то совсем неаккуратно, будем делать по Феншую 🙂

Так выглядит печатная плата с окончательно установленным радиатором, транзистор устанавливается через термопасту, и лучше применить хорошую термопасту, так как транзистор рассеивает мощностью сопоставимую с мощным процессором, т.е. около 90 Ватт.
Заодно я сразу сделал отверстие для установки платы регулятора оборотов вентилятора, которое в итоге все равно пришлось пересверливать 🙂

Наверное некоторые сразу заметили на плате подстроечный резистор, и задавались вопросом, зачем он тут нужен.
Наличие этого резистора обусловлено правильной схемотехникой данного блока питания.
Так как питание операционных усилителей двухполярное, то требуется установка нуля на выходе блока питания при крайнем левом положении регулятора напряжения.
Резистор в крайних положениях выставляет на выходе напряжение от -0.138 до 0.15 Вольта.
Отрицательное напряжение «пролазит» паразитно, и имеет маленький ток.

Для установки нуля и выкрутил оба регулятора в крайнее левое положение, отключил нагрузку и выставил на выходе ноль. Теперь выходное напряжение будет регулироваться от нуля.

Дальше несколько тестов.
Я проверял точность поддержания выходного напряжения.
Холостой ход, напряжение 10.00 Вольт
1. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение 10,00 Вольт
2. Ток нагрузки 2 Ампера, напряжение 9.99 Вольта
3. Ток нагрузки 3 Ампера, напряжение 9.98 Вольта.
4. Ток нагрузки 3,97 Ампера, напряжение 9.97 Вольта.
Характеристики весьма неплохие, при желании их можно еще немного улучшить, изменив точку подключения резисторов обратной связи по напряжению, но как по мне, достаточно и так.

Также я проверил уровень пульсаций, проверка проходила при токе 3 Ампера и выходном напряжении 10 Вольт

Уровень пульсаций составил около 15мВ, что очень хорошо, правда подумал, что на самом деле пульсации, показанные на скриншоте, скорее пролазили от электронной нагрузки, чем от самого БП.

После этого я приступил к сборке самого устройства в целом.
Начал с установки радиатора с платой блока питания.
Для этого разметил место установки вентилятора и разъема для подключения питания.
Отверстие размечалось не совсем круглым, с небольшими «срезами» вверху и внизу, они нужны для увеличения прочности задней панели после вырезания отверстия.
Самую большую сложность обычно представляют отверстия сложной формы, например под разъем питания.

Большое отверстие вырезается из большой кучи маленьких 🙂
Дрелька + сверло диаметром 1мм иногда творят чудеса.
Сверлим отверстия, много отверстий. Может показаться что это долго и нудно. Нет, наоборот, это очень быстро, полная сверловка панели занимает около 3 минут.

После этого я обычно ставлю сверло чуть больше, например 1.2-1.3мм и прохожу им как фрезой, получается такой вот прорез:

После этого берем в руки небольшой нож и зачищаем получившиеся отверстия, заодно немного подрезаем пластмассу, если отверстие получилось чуть меньше. Пластмасса довольно мягкая, потому работать удобно.

Последним этапом подготовки сверлим крепежные отверстия, можно сказать что основная работа над задней панелью окончена.

Устанавливаем радиатор с платой и вентилятор, примеряем получившийся результат, при необходимости «дорабатываем при помощи напильника».

Почти в самом начале я упомянул о доработке.
Дорабатывать я буду немного.
Для начала я решил заменить родные диоды во входном диодном мосте на диоды Шоттки, я купил для этого четыре штуки 31DQ06. и тут я повторил ошибку разработчиков платы, купив по инерции диоды на тот же ток, а надо было на больший. Но все равно нагрев диодов будет меньше, так как падение на диодах Шоттки меньше, чем на обычных.
Во вторую очередь я решил заменить шунт. Меня не устраивало не только то, что он греется как утюг, а и то, что на нем падает около 1.5 Вольта, которые можно пустить в дело (в смысле в нагрузку). Для этого я взял два отечественных резистора 0. 27Ома 1% (это еще и улучшит стабильность). Почему так не сделали разработчики, непонятно, цена решения абсолютно та же самая что и в варианте с родным резистором на 0.47 Ома.
Ну и уже скорее как дополнение я решил заменить родной конденсатор фильтра 3300мкФ более качественный и емкий Capxon 10000 мкФ…

Так выглядит получившаяся конструкция с замененными компонентами и установленной платой термоконтроля вентилятора.
Получилось немного колхозно, и к тому же я случайно сорвал один пятачок на плате при установке мощных резисторов. Вообще можно было спокойно применить менее мощные резисторы, например один резистор на 2 Ватта, просто у меня такого не было в наличии.

Снизу также добавилось немного компонентов.
Резистор на 3.9к, параллельно крайним контактам разъема для подключения резистора регулировки тока. Он нужен для уменьшения напряжения регулировки так как напряжение на шунте у нас теперь другое.
Пара конденсаторов на 0.22мкФ, один параллельно выходу с резистора регулировки тока, для уменьшения наводок, второй просто по выходу блока питания, он не особо нужен, просто я случайно достал сразу пару и решил применить оба.

Вся силовая часть соединена, на трансформатор попутно установлена плата с диодным мостом и конденсатором для питания индикатора напряжения.
По большому счету эта плата необязательна в текущем варианте, но питать индикатор от предельных для него 30 Вольт у меня рука не поднялась и я решил использовать дополнительную обмотку на 16 Вольт.

Для организации передней панели были использованы следующие компоненты:
Клеммы для подключения нагрузки
Пара металлических ручек
Выключатель питания
Красный светофильтр, заявлен как светофильтр для корпусов КМ35
Для индикации тока и напряжения я решил использовать плату оставшуюся у меня после написания одного из обзоров. Но меня не устраивали маленькие индикаторы и потому были куплены более крупные с высотой цифры 14мм, а к ним была изготовлена печатная плата.

Вообще данное решение временное, но хотелось даже временно сделать аккуратно.

Несколько этапов подготовки передней панели.
1. Чертим макет передней панели в натуральную величину (я использую обычный Спринт Лайаут). Преимущество применения одинаковых корпусов в том, что подготовить новую панель очень просто, так как уже известны необходимые размеры.
Прикладываем распечатку к передней панели и в углах квадратных/прямоугольных отверстий сверлим разметочные отверстия диаметром 1мм. Тем же сверлом насверливаем центры остальных отверстий.
2. По получившимся отверстиям размечаем места реза. Меняем инструмент на тонкую дисковую фрезу.
3. Прорезаем прямые линии, спереди четко по размерам, сзади немного больше, чтобы прорез был максимально полным.
4. Выламываем вырезанные куски пластмассы. Я обычно их не выбрасываю, так как они еще могут пригодится.

Аналогично подготовке задней панели обрабатываем получившиеся отверстия при помощи ножа.
Отверстия большого диаметра я рекомендую сверлить конусным сверлом, оно не «закусывает» пластмассу.

Примеряем то, что у нас получилось, при необходимости дорабатываем при помощи надфиля.
Мне пришлось немного расширять отверстие под выключатель.

Как я выше писал, для индикации я решил использовать плату, оставшуюся от одного из прошлых обзоров. Вообще это очень плохое решение, но для временного варианта более чем подходящее, я позже объясню почему.
Выпаиваем с платы индикаторы и разъемы, прозваниваем старые индикаторы и новые.
Я расписал себе цоколевку обоих индикаторов, чтобы не запутаться.
В родном варианте были применены четырехразрядные индикаторы, я применил трехразрядные. так как больше у меня не влазило в окно. Но так как четвертый разряд нужен лишь для отображения буквы A или U, то их потеря не критична.
Светодиод индикации режима ограничения тока я расположил между индикаторами.

Подготавливаю все необходимое, со старой платы выпаиваю резистор на 50мОм, который будет использоваться как и раньше, в качестве токоизмерительного шунта.
Вот с этим шунтом и связана проблема. Дело в том, что в таком варианте у меня будет падение напряжения на выходе на 50мВ на каждый 1 Ампер тока нагрузки.
Избавиться от этой проблемы можно двумя способами, применить два отдельных измерителя, на ток и напряжение, при этом запитав вольтметр от отдельного источника питания.
Второй способ — установить шунт в плюсовом полюсе БП. Оба варианта мне не подходили под временное решение, потому я решил наступить на горло своему перфекционизму и сделать упрощенный вариант, но далеко не самый лучший.

Для конструкции я использовал монтажные стойки, оставшиеся от платы DC-DC преобразователя.
С ними у меня получилась очень удобная конструкция, плата индикатора крепится к плате ампервольтметра, которая в свою очередь крепится к плате силовых клемм.
Получилось даже лучше чем я ожидал 🙂
Также на плате силовых клемм я расположил токоизмерительный шунт.

Получившаяся в итоге конструкция передней панели.

А потом я вспомнил, что забыл установить более мощный защитный диод. пришлось допаивать его потом. Я использовал диод, оставшийся после замены диодов во входном мосте платы.
Конечно по хорошему надо бы еще добавить предохранитель, но это уже не в этой версии.

А вот резисторы регулировки тока и напряжения я решил поставить получше, чем те, которые предложил производитель.
Родные вполне качественные, и имеют плавный ход, но это обычные резисторы и как по мне лабораторный блок питания должен иметь возможность более точной подстройки выходного напряжения и тока.
Еще когда я думал заказать плату БП, то я увидел в магазине многооборотные резисторы и заказал на обзор и их, тем более что они имели тот же номинал.

Вообще я обычно применяю для таких целей другие резисторы, они совмещают внутри себя сразу два резистора, для грубой и плавной регулировки, но в последнее время не могу найти их в продаже.
Может кто нибудь знает их импортные аналоги?

Резисторы вполне качественные, угол поворота 3600 градусов, или по простому — 10 полных оборотов, что обеспечивает перестройку 3 Вольта или 0.3 Ампера на 1 оборот.
С такими резисторами точность регулировки получается примерно в 11 раз точнее чем с обычными.

Новые резисторы в сравнении с родными, габарит конечно впечатляет.
Попутно я немного укоротил провода к резисторам, это должно улучшить помехоустойчивость.

Упаковал все в корпус, в принципе даже осталось немного места, есть куда расти 🙂

Экранирующую обмотку я соединил с заземляющим проводником разъема, плата дополнительного питания расположена прямо на клеммах трансформатора, это конечно не очень аккуратно, но другого варианта я пока не придумал.

Проверка после сборки. Все завелось почти с первого раза, я случайно перепутал два разряда на индикаторе и долго не мог понять что не так ст регулировкой, после переключения все стало как надо.

Последний этап — вклеивание светофильтра, установка ручек и сборка корпуса.
Светофильтр имеет по периметру утончение, основная часть утапливается в окно корпуса, а более тонкая часть приклеивается двухсторонним скотчем.
Ручки изначально были рассчитаны под диаметр вала 6.3мм (если не путаю), у новых резисторов вал тоньше, пришлось одеть на вал пару слоев термоусадки.
Переднюю панель я решил пока никак не оформлять и тому есть две причины:
1. Управление настолько интуитивно понятно, что нет пока особого смысла в надписях.
2. Я планирую дорабатывать данный блок питания, потому возможны изменения в дизайне передней панели.

Пара фото получившейся конструкции.
Вид спереди:

Вид сзади.
Внимательные читатели наверняка заметили, что вентилятор стоит так, что выдувает горячий воздух из корпуса, а не нагнетает холодный между ребер радиатора.
Я решил так сделать потому, что радиатор по высоте чуть меньше корпуса, и чтобы горячий воздух не попадал внутрь, я поставил вентилятор наоборот. Это конечно заметно снижает эффективность отвода тепла, но позволяет немного вентилировать и пространство внутри БП.
Дополнительно я рекомендовал бы сделать несколько отверстий снизу нижней половины корпуса, но это уже скорее дополнение.

После всех переделок у меня получился ток чуть меньше, чем в изначальном варианте, и составил около 3.35 Ампера.

И так, попробую расписать плюсы и минусы данной платы.
Плюсы
Отличное качество изготовления.
Почти правильная схемотехника устройства.
Полный комплект деталей для сборки платы стабилизатора блока питания
Хорошо подходит начинающим радиолюбителям.
В минимальном виде дополнительно требует только трансформатор и радиатор, в более расширенном еще и ампервольтметр.
Полностью работоспособно после сборки, хотя и с некоторыми нюансами.
Отсутствие емких конденсаторов на выходе БП, безопасен при проверке светодиодов и т.п.

Минусы
Неправильно выбран тип операционных усилителей, из-за этого диапазон входного напряжения должен быть ограничен на уровне 22 Вольта.
Не очень подходящий номинал резистора измерения тока. Он работает в нормальном для него тепловом режиме, но лучше его заменить, так как нагрев очень большой и может навредить окружающим компонентам.
Входной диодный мост работает на максимуме, лучше заменить диоды на более мощные

Мое мнение. В процессе сборки у меня создалось впечатление, что схему разрабатывали два разных человека, один применил правильный принцип регулировки, источник опорного напряжения, источник напряжения отрицательной полярности, защиту. Второй неправильно подобрал под это дело шунт, операционные усилители и диодный мост.
Схемотехника устройства очень понравилась, а разделе доработки я сначала хотел заменить операционные усилители, даже купил микросхемы с максимальным рабочим напряжением в 40 Вольт, но потом передумал дорабатывать. но в остальном решение довольно правильное, регулировка плавная и линейная. Нагрев конечно есть, без него никуда. Вообще как по мне, то для начинающего радиолюбителя это очень неплохой и полезный конструктор.
Наверняка найдутся люди, которые напишут что проще купить готовый, но я думаю что самому собрать и интереснее (наверное это самое главное) и полезнее. Кроме того у многих вполне спокойно дома найдется и трансформатор и радиатор от старого процессора, и какая нибудь коробочка.

Уже в процессе написания обзора у меня еще больше усилилось чувство, что этот обзор будет началом в серии обзоров посвященных линейному блоку питания, есть мысли по доработке —
1. Перевод схемы индикации и управления в цифровой вариант, возможно с подключением к компьютеру
2. Замена операционных усилителей на высоковольтные (пока не знаю на какие)
3. После замены ОУ хочу сделать две автоматически переключаемые ступени и расширить диапазон выходного напряжения.
4. Изменить принцип измерения тока в устройстве индикации так, чтобы не было просадки напряжения под нагрузкой.
5. Добавить возможность отключения выходного напряжения кнопкой.

На этом наверное и все. Возможно я еще что то вспомню и дополню, но больше я жду комментариев с вопросами.
Также в планах посвятить еще несколько обзоров конструкторам для начинающих радиолюбителей, возможно у кого нибудь будут предложения по поводу определенных конструкторов.

Не для слабонервных

Сначала не хотел показывать, но потом решил все таки сделать фото.
Слева блок питания, которым я пользовался много лет до этого.
Это простенький линейный БП с выходом 1-1.2 Ампера при напряжении до 25 Вольт.
Вот его я и захотел заменить на что то более мощное и правильное.

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

Схема блока питания на 24 В 9 А, datasheet БП

Давно поглядывал на блок питания 24 Вольта. Читал ранее обзор уважаемого kirich на похожий БП только 6 заявленных Ампер, но моя хотелка требовала брать сразу помощнее. Поэтому выбор пал на более мощный.

Упаковка — коробка из простого коричневого картона, заклеенная обычным скотчем. Внутри блок питания в запаянном антистатическом пакете.

Осмотр платы явных косяков не выявил. Ну кроме обычных для китайцев разводов от плохо смытого флюса.

Сначала думал, что входного электролита в 100 мкФ маловато, но тесты показали, что хватает.

Межобмоточный конденсатор Y-типа. Термистор в наличии 5D-11.

ШИМ-контроллер аккуратно затерли. Транзистор, как и в менее мощной серии, аналогичен — 20N60C3. Конденсатор питания ШИМ-контроллера стоял 22 мкФ, поменял на 47 мкФ. Если я ошибся с этим действием, то буду рад, если поправите.

На выходе стоят запараллеленные диодные сборки 20200CT 20A 200V.

Суммарная емкость выходных электролитов (измерял без выпаивания) составила около 3260 мкФ.

И теперь немного отчета по тестам.
Напряжение холостого хода 24.05 В. Пульсации порядка 70 мВ.

Нагрузка 14.5 Ом кучкой цементных двадцативатников. Напряжение 24.05 В. Пульсации больше 60 мВ амплитудой не заметил.

Нагрузка 7.2 Ом кучкой цементных двадцативатников. Ток 3.3 А. Напряжение 24.05 В. Пульсации не больше 60 мВ.

Тест удалось поддерживать минут 5, гроздь резисторов слишком сильно разогрелась и я отключил БП. Оба радиатора были температурой 40-45 градусов.

Специально притащил из гаража нихромовую спираль из проволоки диаметром 1 мм.

Использовал часть спирали, сопротивление при комнатной составило 3.2 Ом. Ток 7.5 А. Напряжение 23.98 В. Пульсации достигли размаха 180 мВ.

Под такой нагрузкой держал максимум секунд 30. Несмотря на вентилятор, раскалялась достаточно быстро и чуть не проплавила мне коврик, на фотографии есть след. Может кто подскажет, после отключения БП, секунд через 10, я замерил сопротивление на клеммах и увидел 2.5 Ом, которое потихоньку росло. Вроде бы с прогревом нихром увеличивает сопротивление или я что-то не догоняю?

Учитывая, что нагружать я его планирую не больше 100 Вт, то думаю есть заявка на долговременную работу без выхода из строя.
Товар куплен за свои кровные, так что простите за то, что не так усердно старался его спалить )))

Update 06. 02.2018
Нарыл схемку в инете

Карманный лабораторный блок питания за копейки

Приветствую, Самоделкины!
В 2017 году AKA KASYAN (автор одноименного YouTube канала) изготовил для личных нужд компактный регулируемый блок питания и пользовался им, пока один из назойливых друзей не выпросил его.


Несмотря на то, что блок питания имел весьма скромные характеристики, в некоторых задачах он был незаменим, поэтому где-то месяц назад автор решил сделать себе аналогичный блок.


Вообще лабораторных источников питания у автора очень много, но каждый заточен для определенных задач и ни один из них не лишний.

Блок питания таких компактных размеров очень удобен для каких-то выездных работ, а также будет весьма кстати для радиолюбителей с небольшим рабочим пространством.
Основные достоинства: очень низкая себестоимость (стоимость всех комплектующих не превышает 10 долларов) и высокая повторяемость, так как блок собран полностью на готовых китайских модулях.

Если честно, назвать его полноценным лабораторным блоком питания нельзя, так как модуль стабилизатора, задействованный в этом блоке, не супер-пупер, но и такие блоки питания имеют право на жизнь.

Основных лабораторных источников питания у автора два: это бюджетный китаец, который находится на рабочем столе, где собственно автор паяет, и программируемый источник питания и IPS 405 от компании RS, которым автор пользуется около 3-х месяцев и очень доволен.


Это профессиональный, одноканальный, программируемый источник питания на 40В, 5А с большим функциональным дисплеем и очень классным цифровым управлением. Он обладает расширенным функционалом и высоким качеством выходного напряжения.

Ну а теперь давайте рассмотрим основные характеристики нашего малыша. Первое, это регулировка выходного напряжения в диапазоне где-то от 1В до 24В, диапазон регулировки тока буквально от 0 до 1А.


При напряжении до 6В с блока питания можно снять ток до 3А, правда кратковременно.

Пульсации выходного напряжения при токе в 1А около 120-150 милливольт, и это много, поэтому полноценным лабораторником назвать его нельзя.


К примеру, у того же IPS405 при том же токе в 1А, пульсации напряжения составляют менее 5 мВ. Хотя согласитесь глупо сравнивать блок питания из дешевых модулей с профессиональным источником питания, цена которого раз в 30 больше, чем у самодельного.

И еще нужно заметить, что у IPS405 несмотря на импульсный источник питания управление полностью линейное. Но вернёмся к нашему источнику питания, блочная схема сейчас перед вами:

Важно заметить, что это стабилизированный источник питания, как по напряжению, так и по току, то есть, выставленное значение тока и напряжения не будет меняться в зависимости от нагрузки и нестабильности сетевого напряжения. Коротких замыканий блок естественно не боится, просто сработает ограничение по току.

С его помощью спокойно можно заряжать аккумуляторы любого типа стабильным током и напряжением.


Также блок питания имеет светодиодную индикацию режимов работы и цифровой вольтамперметр.


Корпус для данного проекта был напечатан на 3d принтере, ссылку на модель для печати найдете в описании под оригинальным видеороликом автора (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи).

Начинка состоит из двух блоков: это сетевой импульсный понижающий источник питания и плата стабилизатора на базе микросхемы xl4015.


Такая плата рассчитана на максимальный ток в 5А, правда в этом случае ее нужно охлаждать.


В нашем же случае требуется ток всего 1А, поэтому в ходе работы такая плата даже не нагревается. На плате стабилизатора имеем 2 подстроечных многооборотных резистора по 10 кОм для регулировки тока и напряжения. Они были заменены обычными переменными резисторами соответствующего сопротивления.




То же самое в случае smd светодиодов, их автор заменил обычными 5-миллиметровыми светодиодами и вывел на лицевую панель. Прочим переделкам плата не подвергалась.


Источник питания. Некоторое время назад на aliexpress автор приобрел несколько маломощных блоков питания с разными выходными характеристиками для самых разных проектов.

Эти блоки бэушные, но собраны очень грамотно и имеют высокую надежность. В нашем случае был задействован 24-х вольтовый источник питания с выходным током в 1А, но реальные замеры показали, что он способен на большее.


Источник питания очень компактный, но несмотря на это, имеет мощность около 24Вт. При максимальной мощности греется, но нагрев стабильный и не выходит за рамки. Источник имеет скоростную защиту от коротких замыканий и неплохой сетевой фильтр, а выходное напряжение естественно стабилизировано.

Вольтамперметр самый обычный, рассчитан на максимальный ток в 10А.

Вольтамперметры такого плана могут отличаться друг от друга в первую очередь схемой подключения и скоростью обновления показаний.

Данный вариант довольно медленный, для лабораторных блоков питания автор советует подобрать вольтамперметр со скоростью обновлений где-то 100-150 и менее миллисекунд. Это значит, что данные на дисплее будут обновляться 10 раз в секунду и не будет эффекта тормознутости индикатора, как в данном случае.

Все провода, которые использованы в этом блоке питания, не совсем обычные. Это эластичные многожильные провода в термостойкой силиконовой изоляции, так как возможен нагрев некоторых частей блока питания, а провода беспорядочно разбросанные по всему корпусу.


«Кишки» блока питания выглядят не совсем презентабельно, но запихнуть все это дело в такой маленький корпус и позаботиться о красоте почти невозможно.


На корпусе предусмотрены вентиляционные отверстия для естественного воздушного охлаждения с учетом небольшой мощности блока питания, а также полностью импульсной начинки с высоким КПД, проблемы с чрезмерным нагревом определенных узлов отсутствуют.

Понятно, что собранный блок питания не предназначен для долговременной работы с большой нагрузкой. Стоит повторить, что он в большей степени подойдет для выездных работ. А так, заряжать аккумуляторы небольшой емкости, ремонт мобильных телефонов и прочей портативной аппаратуры без проблем. Тут имеется все необходимое для этих целей. В описании под оригинальным видеороликом автора вы найдете необходимые ссылки на все комплектующие для сборки аналогичных блоков питания (ссылка ИСТОЧНИК).


Ну а на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

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

Дешевый китайский регулируемый блок питания с вольтметром

Это обзор китайского блока питания на 2,5 А, где есть плавная регулировка напряжения в диапазоне 3-24 В. Существуют и другие версии этого блока питания, например: 9-24 В 3 A, 3-12 В 5 A и так далее. БП поставляется в небольшой коробке с описанием его параметров. Стоимость представленного устройства составляет около 10 долларов.

Провод выходного напряжения соединен со стандартным штекером 5,5 х 2,5 мм. Конечно лучше бы поставили обычные крокодилы, чтоб можно было питать от него что угодно и с разной полярностью.

Корпус склеен, нет никаких винтов, что является большой трудностью в случае возможного отказа оборудования. Зато есть отверстия на корпусе для крепления его к стене. Размер и осциллограммы явно указывают на источник питания основанный на импульсном преобразователе. Вольтметр — простейший модуль такого типа.

На практике регулирование напряжения оказалось в диапазоне 3,45 В — 24,5 В согласно проведенных тестов.

Изменение напряжения на выходе производятся с помощью ручки потенциометра. На практике, однако, трудно установить правильное значение, бывает что плавно вращаем, а значения полностью не меняются, но затем внезапно перепрыгивают почти через вольт. Проблема может быть решена с помощью многооборотного потенциометра.

Ещё недостаток — на дисплее только защитная пленка, красный фильтр можно было бы использовать, чтобы показания были намного более читаемыми.

Испытание точности вольтметра

Проверим теперь как показания встроенного вольтметра соответствуют показаниям эталонного мультиметра.

Здесь ждал приятный сюрприз: показания встроенного вольтметра практически идеально совпадают с мультиметром, что удивительно при таком дешевом типе конструкции.

Блок питания смог выдавать больше заявленного производителем тока — почти 3 Ампера. Здесь нет никакой защиты от перегрузки, по крайней мере она не сработала, блок питания не отключился. Конечно не рекомендуется превышать допустимые параметры, хотя из-за отсутствия встроенного амперметра и защиты иногда это может происходить случайно. Об этом следует помнить при использовании данного БП.

Проверим как обстоит дело со стабилизацией — падает ли напряжение после нагрузки. При минимальном установленном напряжении и нагрузке около 1,4 А имеем снижение примерно на 0,4 В (многовато).

И напоследок осциллограмма во время испытаний.

Вывод про блок питания

Представьте, мы что-то там подключаем (например радиоприёмник), небольшая невнимательность, задеваем ручку потенциометра и результат известен… Так что лучше ее заблокировать. Хотя от подобных казусов не застрахован и большой лабораторный БП. Последний естественно мощнее и функциональнее, но и цена будет минимум плюс 30 долларов. В общем в качестве удобного дешевого адаптера сойдёт, особенно если спаять к этому штекеру переходничок с щупами-крокодилами.

12 Вольт 5 Ампер блок питания китайского производства + мой личный рецепт 🙂

Сегодня не просто обзор блока питания, а обзор двух блоков питания, один из которых полностью самодельный 🙂

Кому интересно, прошу под кат.

Изначально блок питания мне нужен был для питания кучи мелких зарядных устройств. Был заказан недорогой Бп в формфакторе ноутбучного, думаю такие БП многие видели и знают.

Но что реально скрывается у них внутри, знает не так много людей, потому расскажу и покажу подробнее.

Пришел блок питания замотанный в пакет. Так же в комплекте дали переходник, правда я так и не понял сакрального смысла данного переходника.

Но дали и дали, в хозяйстве пригодится, вдруг в следующий раз забудут дать, когда будет надо.

В комплекте был собственно блок питания, кабель питания к нему и вышеуказанный переходник. Собственно к внешнему виду блока питания претензий нет, блок как блок.

На выходном кабеле так же нет ферритового фильтра, вернее на вид он есть, только в нем ничего нет, только пластмасса.

Подаем питание на БП.

Выходное напряжение завышено, 12.54 Вольта вместо 12, хотя в среднестатистические 5% вполне вписывается, но впритирку.

Кабель питания дали весьма необычный, без заземляющего контакта.

Мне как то раньше такие кабели не попадались, хотя я знал, что они есть.

Кабель при этом на вид не такой толстый как обычный компьютерный, хотя и круглый, эдакий вариант ПВС-а. Сначала я хотел кабель порезать и посмотреть, что у него внутри. Но потом подумал, а смысл?

В итоге я просто взял и измерил сопротивление кабеля.

Прибор показал 1.589 Ома, с учетом переходного сопротивления контактов можно округлить до 1.58 Ома.

Длина кабеля около 1.08м, соответственно в обе стороны это даст 2.16м.

Воспользовавшись несложным расчетом я получил сопротивление 0,73 Ома на метр.

Дальше посмотрев в таблицу я узнал соответствующее сечение кабеля, оно составило внушительные 0.024мм/кв.

Хорошо, что кабель вещь легко заменяемая.

После этого я решил все таки посмотреть, что у него внутри.

Не то, что бы я не знал, как устроены БП. Но разбирать всякие вещи мне просто нравится 🙂

Открываются такие блоки питания очень легко. В щель между половинками корпуса вставляется лезвие ножа и постукивая небольшим молотком разрушается место склеивания половинок.

В общем тяжело и непонятно только первый раз, дальше это делается чуть сложнее чем выкрутить винты отверткой, плохо только то, что обратно собрать можно только с помощью клея.

В первую очередь бросается в глаза отсутствие фильтра питания, он даже не задуман здесь.

Но при этом есть и плюсы, выходные конденсаторы поставили 1000х25, а не 470х16 как это бывает.

В общем в среднем ничего не изменилось, улучшится работа, но увеличатся помехи.

С обратной стороны платы маркировка D-32 в моем варианте против D-26 в похожем БП. Возможно мой БП выпущен позже и потому имеет другую версию платы.

Так же можно увидеть, что конденсатор снаббера перенесен на нижнюю сторону платы, я такого не встречал, обычно они стоят сверху и не в СМД исполнении.

Рулит блоком питания неизвестный мне контроллер 63D12. Силовой транзистор такой же, 4N60C Схема блока питания предыдущей версии, отличия от данного БП минимальны. Изменено расположение некоторых элементов, под оптроном сделан защитный прорез в плате, что еще раз наводит на подозрения о более новом варианте исполнения данного БП.

Но входной конденсатор так же не закреплен. Емкость мала для заявленной мощность в 60 Ватт.

Ну и естественно тестирование БП

Нагрузочные резисторы у меня по 10 Ом, что дает ток в 1.25 Ампера. резисторов три, соответственно я буду измерять характеристики до 3.75 Ампера.

Кроме того, я проводил измерения с подключением нагрузочных резисторов прямо к плате БП.

Итак.

Ток нагрузки 1.25 Ампера, напряжение на выходе 12.55 Вольта.

Попутно я снимал осциллограммы пульсаций на выходе БП, делитель щупа установлен на ослабление входного сигнала в 10 раз. Соответственно шкала 500мВ на деление. Ток нагрузки 2.5 Ампера. Напряжение поднялось до 12.57 Вольта. Пульсации. Ток нагрузки 3.75 Ампера, выходное напряжение 12.58 Вольта, выходная мощность около 47 Ватт, т.е. 80% Пульсации при этом составили около 0.6 Вольта. Не помогли даже конденсаторы большей емкости 🙁 В конце я оставил БП работать под нагрузкой в 3.75 Ампера дальше и решил посмотреть, какие будут температуры. БП был открыт, лежал радиаторами вверх.

После 20 минут работы температура диодной сборки была 79 градусов, силового транзистора 77, трансформатора 76.

Выходное напряжение поднялось до 12.6 Вольта

На мой взгляд, многовато, максимум для этого БП 3-3.5 Ампера.

Резюме.

Плюсы

Он все таки работает 🙂

Конденсаторы на выходе установили на 25 Вольт, а не на 16, хотя их размещение около силового диода совсем не оптимально.

Для токов нагрузки 3-3.5 Ампера вполне может подойти, но на всякий случай я бы ограничил ток нагрузки в 2.5-3 Ампера (возможно я больший пессимист :)).

В схеме БП используется ШИМ-контроллер, а не встречающаяся часто схема с автогенератором.

Минусы

Нельзя использовать на 100% нагрузки.

Отсутствие входного помехоподавляющего фильтра.

Довольно большие пульсации на выходе.

Кабель никакой, менять сразу.

Элементы внутри БП не закреплены.

Мое мнение, пациент скорее жив, чем мертв. Т.е. использовать данный БП вполне можно, а если еще и ‘допилить’ его, заменив выходные конденсаторы на низкоимпедансные и увеличить емкость входного хотя бы до 68, а лучше до 100мкФ, то будет очень даже неплохо. Данный БП имеет потенциал для доработки, БП сопоставимой мощности, но с автогенератором я бы не рекомендовал ни в каком виде.

Подойдет для питания всяких некритичных нагрузок типа светодиодных лент и т.п.

На данном сайте много разных примеров печати интересных конструкций. но у меня как то все руки не доходят до 3D печати, а при этом тоже хочется показать что у меня — Тоже голос есть, я тоже петь хочу 🙂

В общем мой рецепт приготовления правильного блока питания .

Некоторое время назад, я сам делал блоки питания, потом стало невыгодно и я это дело забросил. Но иногда для своих нужд все таки делаю, благо платы остались и их не надо травить, а достаточно просто некоторые детали купить, а другие достать из ящика стола.

Собирал я блоки питания на известном ШИМ контроллере TOP24xY.

Этот контроллер отличается довольно хорошей надежностью (за насколько лет я спалил всего один контроллер при экспериментах) и простотой конструкции БП.

Собирать БП я буду почти по схеме из даташита.

Для сборки с использовал давно разработанную плату. Изначально она была сделана под блок питания на 12 Вольт и ток 3 Ампера. Рассчитана под установку двух вариантов радиаторов и двух типов входных конденсаторов. Список элементов я не даю, все они есть на схеме и подписаны в файле трассировки.

На рынке я купил только микросхему для него, остальные детали были уже в наличии, правда оптрон, регулируемый стабилитрон TL431, входной дроссель и Y1 конденсатор я выковырял из платы от старого монитора.

Глядя на эту фотографию подумал, чем не набор для самостоятельной сборки 🙂

Сначала установил на плату все лежачие компоненты. Лучше это сделать сразу, так как после установки габаритных деталей ставить мелкие неудобно. Установил габаритные компоненты. В качестве снаббера использован супрессор P6KE200A, я обычно не использую связку конденсатор + резистор.

Под трансформатором и силовыми диодами есть отверстия для улучшения циркуляции воздуха и лучшего охлаждения этих элементов.

Подготовил крепеж к радиатору и ШИМ контроллер.

Радиаторы я использую двух типов, для малой мощности это алюминиевые пластинки (эти радиаторы ставились в известных ЧБ телевизорах Электроника 23ТБ), для большей режу радиаторный профиль Ш-образной конструкции.

Данный контроллер умеет следить за понижением и повышением входного напряжения, а так же подключением внешних компонентов задавать ток защиты и частоту работы 66 или 133 КГц..

Данные функции я не использую, так как плата разрабатывалась еще под TOP22x, которая подобных вещей не умеет.

Но TOP24x можно легко перевести в режим работы с тремя выводами, для этого надо просто соединить четыре средних вывода, это будет эквивалент среднего вывода TOP22x.

Отличие будет только в частоте работы, TOP22x работает на 100КГц, а TOP24x на 133КГц (в данном включении).

В схеме указан TOP244, я применил TOP246, он в магазине был заметно дешевле (около 1.1доллара), по хорошему ему надо ограничивать ток защиты, но практика показала, что защита от КЗ отрабатывает отлично.

После этого я перешел к намотке трансформатора

Да, трансформатор можно купить готовый, как и блок питания. Но я держу дома запас разных сердечников и каркасов, что бы можно было в любой момент изготовить БП под любое необходимое мне напряжение.

В данном Бп использовался каркас с 8 выводами и сердечник Е25, одна половинка обычная, а вторая с укороченным центральным керном, для получения зазора (БП то обратноходовый, потому зазор необходим, без него работать не будет).

Расчет трансформатора я делал в программе PI Expert Suite 7.0.

Но иногда, для удобства намотки и лучшего заполнения каркаса я делаю больше витков, чем предлагает программа. но изменяю пропорционально количество витков всех обмоток.

Если не злоупотреблять, то все работает отлично.

Программа показала что мне надо 77 витков первичной обмотки, 9 вторичной и 8 для питания ОС контроллера.

Я немного изменил их и сделал 85 первичной, 10 вторичной и 9 для питания цепи ОС.

Намотал первичную обмотку, обмотка сделана в два слоя, для межобмоточной изоляции я использую специальную ленту, она производится с разной шириной, специально под разные размеры каркасов. После этого я намотал вторичную обмотку. Вообще строго говоря, более правильно было бы ее разместить между двумя слоями первичной, для улучшения связи, но практика показала, что на небольших мощностях проходит и вариант, когда обмотка расположена сверху первичной.

Мотал в два провода. Сначала зачистил концы, обвел их вокруг выводов каркаса, после этого намотал 10 витков.

Ну и в самую последнюю очередь обмотка питания цепи ОС (она же обмотка питания самого ШИМ контроллера), 9 витков.

Попутно намотал выходной помехоподавляющий дроссель.

Последний слой внешней изоляции обмоток, вывел концы первичной обмотки и обмотки питания цепи ОС. Главное теперь случайно их не перепутать. Расположение выводов обмоток соответственно картинке выше

Для них я использовать провод диаметром 0.3мм, для вторичной 0.63мм.

После зачистки выводов обмоток закрепляем их на выводах каркаса и пропаиваем. Половинки каркаса я склеиваю клеем (можно использовать секундный клей либо момент, БФ, непринципиально.

После этого, что бы сердечник не болтался, я обматываю его сначала узкой лентой, а после этого фиксирую всю конструкцию лентой той же ширины, что использовал для изоляции обмоток.

Это не даст рассоедениться половинкам даже если клей не будет держать, да и придает законченный вид трансформатору.

Вот так в итоге выглядит готовый трансформатор. Устанавливаем трансформатор и выходной дроссель. Предохранитель я пока не устанавливаю, позже будет понятно почему. Плата полностью спаяна, при пайке я использую припой диаметром 1мм с флюсом, дополнительно флюс в процессе не используется. Платы я заказывал на производстве сразу с лужением. При первом включении вместо предохранителя я припаиваю небольшую лампочку (15 Ватт), если БП собран без ошибок, то она либо не будет светиться вообще, либо будет еле еле накалена.

Напряжение сходу получилось то, под которое и рассчитывал, даже не потребовалось подстраивать, но возможность подстройки не помешает.

Как-то было обсуждение насчет пайки плат.

Я сделал пару фотографий как выглядит правильная пайка большинством припоев.

Остатки флюса я смыл при помощи ватки смоченной в ацетоне.

Общий вид

Один из участков поближе, если присмотреться, то видно даже мое отражение :))) БП я расчитвал на 15 Вольт и 1.5 Ампера. Ну и нагружать для теста буду соответственно на 1.5 ампера. Хотя данный БП даже в таком виде спокойно отдаст и 2 Ампера.

Выходных диодов на плате два, так как по хорошему диоды должны быть рассчитаны на тройной ток от расчетного выходного. Я установил диоды 31DQ10 (100 Вольт и 3 Ампера), так как расчетный ток был 1.5х3=4.5 Ампера.

Кстати, мне уже как то попадались поддельные диоды с таким наименованием, отличаются повышенным нагревом, будьте бдительны.

Попутно я снял осциллограмму пульсаций на выходе БП под этой нагрузкой. Делитель щупа стоит в режиме 1:1. После проверки БП под нагрузкой я подпаиваю входной и выходной кабели, для моего применения кабели будут короткие и без разъемов.

Так же сразу одеваю ‘хвостики’ (лучше перед пайкой), и дополнительно закрепляю кабели стяжками от вытягивания кабеля из корпуса.

Безопасности много не бывает, лучше перестраховаться.

После впаивания кабелей покрываю плату защитным лаком Пластик-70. Есть более крепкий лак — Уретан, но я его не использую, так как он дает слишком крепкое покрытие. Так выглядит полностью собранная плата, подготовлена к установке в корпус. Вид снизу. Я почти не использовал СМД компоненты, только конденсаторы параллельно выходным электролитам. Использован корпус Z-34B, т.е. высокий вариант этого корпуса, плата трассировалась именно под него, потому для установки надо прорезать 2 выреза под кабели, сделать одно отверстие под светодиод. после этого закрепить плату в корпусе при помощи четырех небольших шурупов (лучше предварительно просверлить отверстия диаметром 1.5мм в стойках корпуса). Последний этап, рассверливаются отверстия в нижней части корпуса и половинки скручиваются вместе.

Все, БП готов.

Как говорят на канале дискавери — теперь вы знаете как это сделано, ну или как это должно быть сделано.

Ну и конечно архив со схемой, трассировкой и даташитом.

Если есть вопросы, спрашивайте, с удовольствием отвечу.

САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ГОТОВЫХ МОДУЛЯХ

Всем привет. У всех, кто занимается электроникой, должен быть лабораторный блок питания. Если паять неохота или вы начинающий радиолюбитель — эта статья специально для вас написана. Сразу поговорим про характеристики блока питания и его отличие от популярных разновидностей БП на LM317 или LM338.

Модули для БП

Мы будем собирать импульсный блок питания, но паять ничего не будем, просто купим у китайцев уже спаянный модуль регулировки напряжения с ограничением тока, такой модуль может отдать 30 вольт 5 ампер. Согласитесь, что не каждый аналоговый БП на такое способен, да и какие потери в виде тепла, так как транзистор или микросхема лишнее напряжение берет на себя. О конкретном типе модуля и его схеме не пишу — они всякие бывают.

Теперь индикация — здесь мы тоже ничего изобретать не будем, возьмем готовый модуль индикации, как и с модулем управления напряжением.

Чем буде все это питать от сети 220 В — читаем дальше. Здесь есть два пути.

1. Первый — искать готовый трансформатор или намотать свой.
2. Второй — это взять импульсный БП на нужное напряжение и ток, или доработать под нужные характеристики.

И да, забыл сказать, что подать на модуль управления максимально без последствий можно 32 вольта, но лучше 30 вольт 5 ампер, с током нужно быть аккуратнее тоже, так как схема управления терпит 5 ампер, но не более, но отдаёт все что есть на трансформаторе потому и легко сгорает.

Сборка БП

Сам процесс сборки ещё занятнее дело. Давайте расскажу как у меня предстают дела с комплектующими.

• Блок питания импульсный от ноутбука 19 вольт 3.5 ампер.
• Модуль управления.
• Модуль индикации.

Вот и все, да-да я ничего не забыл дописать, но наверное ещё нам нужен какой-то старый корпус. У меня от советской автомагнитолы пошёл в дело, также пойдет и любой другой, но отдельно хочу похвалить корпус от DVD привода ПК.

Собираем наш будущий блок питания, прежде чем прикрепить плати к корпусу, нужно их изолировать, я дал подложку из толстой пленки и тогда все платы можно прикрепить на двухсторонний скотч.

Но когда дело дошло к переменным резисторам для регулировки напряжения и ограничения тока я понял, что у меня их нет, ну не то что вообще нет — нужного номинала нет, а именно 10 К. Но на плате они есть, и я поступил следующим образом: нашёл два переменника спаленных (чтоб не жалко было), изъял ручки и думал их припаять к переменникам, что были на плате, почему были — я их выпаял, и залудил винт.

Но ничего не вышло, отцентрировать смог лишь когда через термоусадку сделал вот эту ерунду. Но она работала, меня устраивает, а как долго она будет работать — узнаем.

По желанию можно покрасить корпус, у меня это не очень хорошо получилось, но лучше чем просто металл.

В результате у нас получился очень компактный легкий лабораторный блок питания, обладающий защитой от короткого замыкания, ограничением тока, и разумеется, регулировкой напряжения. И все это делается очень плавно благодаря многооборотным резисторам, которые были выпаяны из платы управления. Регулировка напряжения оказалась от 0.8 вольт до 20. Ограничение тока от 20 мА до 4 А. Всем удачи, с вами был Kalyan.Super.Bos

   Форум по БП

    Форум по обсуждению материала САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ГОТОВЫХ МОДУЛЯХ

Модификация китайского блока питания для обеспечения переменного напряжения

Конечный результат: Максимальный выходной ток 33 А, регулируемый от 4,8 В до 15 В

Наличие источника питания 7,5 В

После того, как эта страница была размещена на Hackaday, один из комментаторов заметил, что 7,5 В на самом деле является стандартным напряжением питания! Я никогда этого не знал, поэтому искал только источники питания на 5 В, 12 В, 24 В. Конечно, их много 7.5V питает вокруг — например TRC Electronics. Кроме того, у большинства из них будет регулировка ± 5%, поэтому для исходного приложения, которое требовало 7,4 В, я мог бы просто использовать вместо него готовый источник питания.

Важное примечание

Практически все источники питания китайского производства этого типа, с которыми я сталкивался, имели очень плохие радиаторы различных силовых полупроводников — транзисторов, диодов и т. Д. Для обеспечения хорошего теплового контакта с металлическим корпусом уделяется мало внимания, поэтому я всегда снимаю вниз, проверьте установку радиаторов и нанесите дополнительную термопасту.

Кроме того, некоторые гусеницы в этом источнике имеют недостаточный путь утечки / зазор — подробности см. В красном разделе ниже по странице.

Введение

В настоящее время я работаю над продуктом, который использует бесщеточный двигатель «hobby» размера 2430 и электронный регулятор скорости (ESC) на 25A. В «предполагаемом» использовании контроллер работает от двух литий-ионных батарей с общим напряжением около 7,4 В, но вместо этого я хочу использовать его от источника питания от сети. Однако готовых источников питания с таким выходным напряжением нет.

К счастью, нет недостатка в недорогих китайских импульсных источниках питания со стандартными выходами 5,12,24 В и т. Д. Большинство (все?) Из них имеют возможность слегка регулировать выходное напряжение, примерно на ± 10%. Я считал, что можно будет модифицировать такой источник питания, чтобы обеспечить полностью регулируемое выходное напряжение, которое можно было бы установить на желаемое значение 7,4 В. Это ни в коем случае не новинка — многие люди модифицировали источники питания (обычная модификация заключается в увеличении выхода до 13,8 В для использования радиолюбителей), но я не видел хорошего оперативного анализа этих источников питания, так что это хороший повод поработать детективом и выяснить, что им движет.

Поставка

Схема нумерации моделей для этих источников питания выглядит как S-AAA-BB, где AAA — номинальная мощность в ваттах, а BB — выходное напряжение. Для этого приложения я использовал блок питания S-400-12 (400 Вт, 12 В, 33 А). Вот он:

Вот копия исходного списка на EBay. Это было очень дешево — на самом деле меньше, чем у некоторых доступных расходных материалов на 360 Вт! Из-за относительно высокой номинальной мощности у него есть охлаждающий вентилятор, который включается, когда температура источника питания (измеренная с помощью термовыключателя, размещенного внутри индуктора выходного фильтра) поднимается выше определенной точки.

Обратный инжиниринг печатной платы

Первая задача — достать главную печатную плату, отсканировать / сфотографировать, отследить и нарисовать схему. Моя процедура была примерно такой (вся обработка производилась в Photoshop):

1. Отсканируйте нижнюю сторону (дорожки) и вставьте в фотошоп.
2. На новом слое нарисуйте белые точки над каждой контактной площадкой / переходным отверстием / отверстием. Это поможет как выровнять детали позже, так и создать красивое изображение.
3. Сфотографируйте верхнюю сторону (компоненты).Я сфотографировал доску в четырех четвертях и собрал их в Photoshop, чтобы попытаться получить «плоский» вид доски. Белые точки, сделанные на шаге 2, очень помогают выровнять четыре изображения.
4. Используя инструменты контура, обведите каждую из нижних дорожек.
5. Используйте пути в качестве областей выбора, чтобы заполнить дорожки на отдельном слое — используйте цвета для обозначения основных дорожек, таких как заземление постоянного тока, выход постоянного тока, положительный и отрицательный вывод высокого напряжения и т. Д.
6. Просмотрите каждый компонент и проследите, посмотрите, к чему они подключены, и начните заполнять все это схемой.Когда вы полностью закончите работу с каждым компонентом или дорожкой, сотрите их в фотошопе (или просто нарисуйте на отдельном слое белым цветом), чтобы вы могли сосредоточиться на том, что еще не было отслежено.
7. Используйте много догадок и артистизма, чтобы создать красивую принципиальную схему!

Вот изображения печатной платы в высоком разрешении:

Важное примечание по пути утечки / зазору: Внимательный читатель (RW) указал на недостаточную длину пути утечки / зазора между несколькими дорожками на печатной плате.Речь идет о дорожках [катод ZD2 / коллектор Q3 / TR1] и [верхние концы R5 / R6 / R7]. Расположение и возможное решение выделено на изображении ниже (дорожки видны сверху, просматриваются «сквозь» печатную плату). Он находится справа от L-образного паза под TR1.

Расстояние между дорожками составляет всего около 1,5 мм, что намного меньше безопасного значения (см. Эти таблицы расстояний утечки / зазоров). Как показано, простое решение — удалить часть дорожки и повторно подключить ее с помощью перемычки.В идеале, слот тоже нужно расширить, но для этого может не хватить места.

В заключение, если вы цените свою безопасность, всегда стоит проверять наличие проблем утечки / зазоров в источнике питания и предпринимать попытки их исправить!

И, чего вы все ждали, полную схему (щелкните изображение, чтобы перейти к PDF-файлу). Схема Eagle также доступна здесь.

Я также снял два трансформатора и измерил их свойства (индуктивность, фазировка, коэффициенты, сопротивление) — щелкните ниже, чтобы увидеть PDF:

Это довольно стандартная поставка — полумостовая топология с одной микросхемой ШИМ-контроллера TL494, на которой все работает.Изоляция обеспечивается трансформатором основного привода, поэтому нет необходимости в обратной связи оптопары.

Я рассмотрю каждый основной участок схемы и попытаюсь описать ее работу. Некоторые разделы соответствуют пунктирным прямоугольникам на принципиальной схеме, другие — нет!

Входной фильтр и питание ВН

Это довольно стандартная схема. Предохранитель, синфазный дроссель, фильтрующие конденсаторы для блокировки / поглощения любых ВЧ помех, двухполупериодный мостовой выпрямитель и два сглаживающих конденсатора.Обратите внимание, что C2 и C3 включены последовательно — это значит, что средняя точка может использоваться как напряжение на половине полного напряжения питания. Один конец первичной обмотки трансформатора идет сюда, другой конец переключается между 0 В и полным напряжением питания, поэтому первичная обмотка видит ± половина полного напряжения питания.

SW1 — это переключатель для выбора режима работы 110/230 В. При работе на 230 В переключатель разомкнут, и напряжение на C2 + C3 является пиковым входным напряжением переменного тока. При работе на 110 В переключатель замкнут, и мост + два конденсатора действуют как удвоитель напряжения, поэтому общее напряжение на C2 + C3 теперь составляет удвоенных пикового входного напряжения переменного тока.

Мостовые транзисторы + базовый привод + главный трансформатор

(TR1 — это трансформатор основного привода, иногда я также называл его «затворным» трансформатором. TR2 — главный трансформатор.)

Два мостовых транзистора (Q4 и Q1) переключают один конец первичной обмотки трансформатора между 0 В и полным напряжением питания постоянного тока. Здесь творится очень хитрый трюк, который я едва понимаю. Во-первых, дополнительные резисторы, такие как R14, R13, R8, R4, слегка смещают основные транзисторы во время запуска (имейте в виду, что вспомогательный источник питания недоступен во время запуска, поэтому TL494 не работает).Один транзистор включается немного быстрее, чем другой. Если вы присмотритесь, обратите внимание, что нижний конец первичной обмотки главного трансформатора не подключен напрямую к средней точке двух транзисторов — скорее, он проходит через обмотку на базовом приводном трансформаторе. Когда ток начинает течь в первичной обмотке основного трансформатора, он индуцирует ток в обмотках базового трансформатора, одна из которых будет поддерживать уже включенный транзистор, полностью включив его. Благодаря некоторой уловке резонанса и насыщения (вероятно, с участием C10, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора), весь этот процесс повторяется для другого транзистора, и весь мост автоколебается.Это обеспечит достаточную мощность для включения вспомогательного источника питания (оно достигает примерно 10 В, но может варьироваться) и запуска TL494, после чего он берет на себя управление транзисторами моста и управляет им.

Еще одна чрезвычайно интересная особенность этой конфигурации, помимо возможности самозапуска, заключается в том, что TL494 не должен обеспечивать полный базовый ток возбуждения мостовым транзисторам — базовый ток возбуждения фактически исходит от первичного тока, связанного через базовый приводной трансформатор.Управляющие транзисторы на первичной обмотке базового трансформатора просто управляют тем, какой из главных транзисторов удерживается первичным током.

Все это очень вольное и неполное объяснение. К счастью, есть фантастическая страница, которая точно описывает, как работает с — у Манфреда Морнхинвега есть страница о создании источника питания 13,8 В, 40 А, и его конструкция использует почти такую ​​же схему (или, скорее, китайский источник питания использует ту же схему, что и он, так как его, вероятно, был первым!).

К счастью (2), понимание фактической работы этой части не является существенным для понимания остальной части поставки, поэтому я бы не стал слишком об этом беспокоиться. Это просто работает ™.

Выходное исправление и сглаживание

Для основного выхода постоянного тока есть вторичная обмотка с центральным отводом и пара силовых диодов Шоттки, выполняющих выпрямление. Несколько сглаживающих колпачков, светодиодный индикатор и большой индуктор фильтра (L1).

J1, J4, J7 — проволочные перемычки с низким сопротивлением, которые используются в качестве резистора для измерения тока.Поскольку печатная плата разработана с учетом различных конфигураций источника питания (напряжения и выходные токи), предусмотрены положения для шести перемычек — путем изменения количества перемычек уровень ограничения тока может быть изменен в соответствии с различными источниками питания.

Вероятно, можно было бы немного больше сглаживать конденсаторы на выходе, но пульсации не так уж и плохи. Обратите внимание, что конденсаторы составляют всего 16 В, что довольно близко к максимальному отрегулированному напряжению этого источника питания, составляющему почти 15 В. Вероятно, будет лучше выбрать конденсаторы с номинальным напряжением 25 В.

Вспомогательные принадлежности и принадлежности для вентиляторов

Оба они получены от вспомогательной обмотки с центральным ответвлением на главном трансформаторе. Питание вентилятора переключается с помощью термовыключателя для питания вентилятора при перегреве питания. Вспомогательный источник питания обеспечивает питание (Vcc) TL494.

Обратная связь / регулирование / ограничение тока

Делитель измерения напряжения (пунктирная рамка в дальнем левом углу схемы) дает диапазон регулировки примерно 10-15 В со значениями компонентов по умолчанию.Выход делителя (верхняя часть C28) подключен к неинвертирующему входу (контакт 1) операционного усилителя №1 в TL494. Инвертирующий вход (контакт 2) переходит к ссылке фиксированной 2.5V (половина Vref). TL494 регулирует свой выходной рабочий цикл, чтобы выходной сигнал делителя был равен 2,5 В. Компоненты, помеченные как «компенсация контура напряжения», имеют эффект вуду и уменьшают усиление обратной связи на высоких частотах. Я лишь смутно понимаю компенсацию петли, но идея состоит в том, чтобы попытаться предотвратить колебания или нестабильность в источнике питания (например,г. когда у вас есть ступенчатый переходный процесс в нагрузке, вы хотите, чтобы источник питания реагировал плавно и не колебался в течение некоторого времени). Конденсаторы C31 и C28 в делителе напряжения также выполняют компенсацию контура.

Операционный усилитель №2 TL494 используется для ограничения тока. Неинвертирующий вход (контакт 16) заземлен через R24. Инвертирующий вход (вывод 15) подключен к Vref (5 В) через R21 и к шунту считывания тока (параллельная комбинация J1, J4, J7) через R35. Как это работает — если ток не течет на выходе, токовый шунт не имеет напряжения на нем, поэтому напряжение, появляющееся на выводе 15 TL494, будет (750 / (750 + 68k)) * 5 = 55 мВ.По мере увеличения тока шунт считывания тока будет вытягивать конец R35 все более и более отрицательным, пока, когда напряжение на шунте не достигнет -55 мВ, контакт 15 не достигнет 0 В, и выход операционного усилителя № 2 отключится, уменьшая нагрузку на ШИМ на вывод. Это происходит с выходным током 55 мВ / (3,9 мР / 3) = 42 А — немного выше заявленного предела 33 А, но я, вероятно, ошибаюсь в своих измерениях текущих сопротивлений шунта. Несколько компонентов (C29 + R36) также используются для компенсации контура ограничения тока.

Мягкий старт

Контакт 4 TL494 называется входом управления мертвым временем и может использоваться для реализации функции плавного пуска. С24 изначально разряжается, поэтому при подаче питания на выводе DTC остается высокий уровень. Это запрещает вывод. По мере того, как C24 постепенно заряжается (через R19), на контакте 4 падает напряжение, что медленно уменьшает мертвое время, доводя выход до рабочего уровня. На выводе 4 устанавливается около 0,4 В.

Защита от короткого замыкания

Эта часть схемы сначала поставила меня в тупик — я не мог понять, что она должна делать! Это очень умная защита от короткого замыкания.

Предположим, что источник питания работает нормально, с выходом 12 В. База Q5 питается от делителя выходного постоянного напряжения. Поскольку разделенное напряжение, создаваемое R38 + R31 (которое было бы примерно 2,2 В), значительно превышает падение база-эмиттер Q5 (0,7 В), транзистор остается включенным, понижая напряжение на C30. Учитывая прямое падение D13, это не повлияет на напряжение на входе DTC. Итак, при нормальной работе эта схема ничего не делает.

Предположим, что выход внезапно закорочен.V + падает до нуля (или очень близко), что приводит к выключению Q5. C30 теперь будет заряжаться через R33 и ZD3 от вспомогательного источника питания. (Я не уверен в назначении ZD3). Как только он достигнет напряжения, достаточного для проведения D13, он подтянет вход DTC и приведет к отключению TL494.

Если теперь устранить короткое замыкание на выходе, выход останется отключенным — Q5 останется выключенным, поэтому C30 заряжается, удерживая вывод DTC на высоком уровне. Вы можете задаться вопросом, откуда еще остается вспомогательный источник питания, когда TL494 выключен — помните поведение при запуске, когда мостовые транзисторы автоколебательны? Источник питания снова переходит в этот режим, чего достаточно для обеспечения вспомогательного питания около 10 В.

Единственный способ восстановить питание — это выключить весь блок питания, подождать и снова включить. Возникает вопрос, почему защита от короткого замыкания не срабатывает при включении питания? Короткий ответ — благодаря схеме плавного пуска на выводе DTC требуется достаточно времени, чтобы опуститься до низкого уровня, чтобы выходное напряжение накопило достаточное количество для поддержания проводимости Q5 (следите за некоторыми графиками этого события).

Вот некоторые формы сигналов, когда выход закорочен во время нормальной работы. Перед коротким замыканием Vcc составляет около 20 В, выход (V +) — 12 В, код неисправности — около 0.4 В, а на коллекторе Q5 около 0 В — он поддерживается высоким выходным напряжением. Когда выход закорочен, V + падает до нуля. Q5 выключается, и C30 начинает заряжаться, поэтому напряжение коллектора Q5 начинает расти, что, в свою очередь, вызывает повышение напряжения DTC. По мере роста TL494 начинает отключаться (увеличивается время простоя), пока, наконец, микросхема не будет полностью отключена, а DTC достигнет чуть менее 3 В. VCC падает примерно до 10 В, поскольку мост теперь работает в самовозбуждающемся режиме, так как он не получает никаких управляющих сигналов от TL494.

Далее, вот формы сигналов во время запуска с нормальной нагрузкой на выходе (т.е. , а не закорочены). При запуске инвертор переходит в режим самовозбуждения, и напряжение VCC сразу повышается до 10-15 В или около того. DTC сразу переходит в высокий уровень, потому что C24 изначально разряжается, а затем начинает медленно снижаться, поскольку он заряжается через R19. Поскольку выходное напряжение изначально равно нулю, C30 (на коллекторе Q5) начинает заряжаться через R33. Однако, как только выходное напряжение достигает 3 или 4 В (опять же, благодаря работе с самовозбуждением), включается Q5, разряжая C30.После этого, как только DTC упадет до подходящего уровня, начнется нормальная работа. Обратите внимание, что во время обычного запуска напряжение коллектора Q5 никогда не достигает DTC плюс одно падение на диоде (D13), поэтому схема защиты от короткого замыкания никогда не может повлиять на уровень DTC во время нормального запуска.

И, наконец, вот поведение, когда питание запускается с закороченным выходом. Выходное напряжение пытается увеличиться, но не может (так как закорочено). Q5 постоянно выключен, поэтому C30 может заряжаться.Как только он достигает достаточного напряжения (DTC + падение одного диода), он удерживает на выводе DTC высокий уровень, предотвращая дальнейшую работу до тех пор, пока питание не будет отключено.

Когда мы здесь, важное замечание относительно защиты от короткого замыкания. Хотя я привел примеры его срабатывания при прямом коротком замыкании на выходе, на самом деле он будет работать всякий раз, когда выходного напряжения недостаточно для поддержания Q5 включенным — это происходит ниже примерно 4 В. Это означает, что при изменении источника питания для получения переменного выходного напряжения невозможно снизить выходное напряжение до уровня ниже 4 В, поскольку сработает защита от короткого замыкания.Чтобы включить выход ниже 4 В, вам нужно отключить защиту от короткого замыкания — проще всего удалить D13. Однако затем вы сталкиваетесь с другой проблемой — напряжение на выводе 2 TL494 поддерживается делителем R30 + R34 на уровне 2,5 В, и поэтому невозможно настроить выход ниже 2,5 В. Если, конечно, вы не изменили значения резисторов делителя для получения другого (более низкого) опорного напряжения на выводе 2, но это становится все более и более вовлечены.

Итак — о доработках!

Разработка нового делителя обратной связи

Вот новый делитель обратной связи, который я приготовил — он заменяет содержимое пунктирной рамки с пометкой «Voltage sense» на схеме дальше вверх по странице.

[Примечание: нет никакой земной причины для подключения двух резисторов 1 кОм последовательно — у меня просто не было в наличии резисторов 2 кОм!]

Между этим и оригинальным разделителем есть одно важное отличие. В оригинале регулировка была очень нелинейной, потому что VR1 просто использовался как переменный резистор между выводом обратной связи и землей. Новый делитель имеет линейную регулировку благодаря конфигурации заземленного стеклоочистителя. При указанных значениях регулировка составляет около 4.8-15В; обратите внимание, что я намеренно избегал слишком низкой скорости, чтобы предотвратить срабатывание защиты от короткого замыкания (см. ранее). Дополнительные сведения о преимуществах конфигурации обратной связи с заземленным стеклоочистителем см. На этой странице.

Что с конденсаторами? Помните, что в исходном делителе была пара конденсаторов для компенсации контура. Я действительно не знаю, что я делаю в отношении компенсации петли, но я подумал, что было бы лучше попытаться получить характеристику усиления / фазы нового делителя как можно ближе к характеристике старого, чтобы уменьшить вероятность возникновения нестабильности.Я определил правильные значения компонентов методом проб и ошибок в LTSpice. Вот графики зависимости усиления / фазы от частоты как для старых, так и для новых сетей обратной связи во всем диапазоне регулировки — обратите внимание, как, хотя диапазон значений шире для нового делителя (благодаря увеличенному диапазону регулировки), различные угловые частоты о том же самом. Повышение в районе 100 Гц — 10 кГц происходит от C1 + R39, соединяющего большую часть выходного напряжения через вывод обратной связи, а падение на высоких частотах связано с уменьшением импеданса C26.

Модификации оборудования

Сначала удалите некоторые оригинальные компоненты с печатной платы. Снимите C31, R32, R40 и VR1. Вот вид до и после:

Мы будем использовать некоторые из существующих дорожек и пэдов, чтобы соединить компоненты для нового делителя обратной связи. Следите за правильной ориентацией потенциометра 10 кОм. Вот схема (вид сверху, глядя «сквозь» плату):

И что, как говорится, все! Новый делитель обратной связи — единственная модификация, необходимая для обеспечения более широкого диапазона регулировки — я измерил диапазон 4.От 8 до 15 В, но оно может незначительно отличаться в зависимости от допусков компонентов. Даже при самом низком выходном напряжении 4,8 В не было никаких признаков срабатывания защиты от короткого замыкания.

В дополнение к доработкам делителя напряжения, я решил добавить небольшой модуль цифрового вольтметра для отображения текущего выходного напряжения. Некоторое время назад я купил несколько модулей счетчиков и пока не нашел им применения.

Найдите на AliExpress TK0600 вольтметр 0-30 В или EBay для Новый 1 шт. Цифровой вольтметр постоянного тока 0-30 В Полезный светодиодный индикатор панели Красный .Это наиболее вероятные поисковые запросы для получения результатов, но вам, возможно, придется проявить немного воображения для поиска других терминов. В этих конкретных модулях используются отдельные соединения для источника питания и сенсора, поэтому они могут измерять вплоть до 0 В. Другие модули фактически работают от измеряемого напряжения, поэтому они ограничены в том, насколько низкое они могут измерить. Это аккуратные маленькие модули — 3 цифры, автоматическая десятичная точка, диапазон 0-30 В и имеют встроенный микроконтроллер STM800S3F3. Есть даже несколько выводов ввода-вывода, разбитых на заголовок, так что его, несомненно, можно перепрограммировать.Вот пара людей, которые проанализировали схему:

Источник питания для модуля вольтметра состоит из пары дополнительных диодов + конденсатор 100 мкФ + индуктивность последовательного фильтра 220 мкГн, прикрепленных к анодам D11 и D12 (см. Фото ниже). Это обеспечивает модуль около 20 В. Согласно сообщению EEVBlog, в модуле используется стабилизатор напряжения Holtek 7130 с максимальным входным напряжением 24 В, так что это вполне допустимо. Я не использовал существующий вспомогательный источник питания, потому что обнаружил, что он немного нестабилен, когда источник питания работает в режиме малой нагрузки / «самовозбуждение».Сенсорное соединение модуля вольтметра подключается к одной из различных больших перемычек, которые используются на выходной стороне для увеличения пропускной способности печатной платы.

Я установил регулировочный потенциометр и модуль вольтметра на корпусе источника питания, прямо над выходными клеммами. Немного сжато, но места как раз хватило для их размещения. Я также добавил кусок красного пластикового фильтра перед модулем, чтобы изображение на дисплее было чище.

Производительность

Блок питания теперь регулируется с 4.От 8 до 15 В и, похоже, хорошо работает во всем диапазоне. Установленный на 7,4 В, он без проблем запускает бесщеточный двигатель; есть небольшое падение напряжения на максимальной скорости, но этого следовало ожидать. Я использую «серво-тестер» для подачи регулируемого сигнала ШИМ на ESC.

Установите на 7,4 В для использования с бесщеточным двигателем

Подключается к регулятору скорости 25А и бесщеточному двигателю размера 2430

Вот видеообзор, охватывающий большинство аспектов модификации:

Как сделать схему Power Bank для вашего сотового телефона

Характеристики цифровых продуктов стремительно растут, что вызывает частое использование смартфонов в нескольких приложениях.Таким образом, время автономной работы сокращается. Будет интересно построить Power Bank для мобильного телефона в качестве запасного источника зарядки на случай чрезвычайных ситуаций, который также может быть портативным. В этой статье мы узнаем, , как сделать внешний аккумулятор с очень простой схемой power bank .

Важным фактором, который следует учитывать при работе с литиевыми батареями , являются схемы защиты и качество батарей. Но когда дело доходит до 18650 ячеек, фактор риска меньше по сравнению с пакетными батареями.Хорошую защиту предлагают несколько готовых модулей, доступных на рынке.

Компоненты, необходимые для цепи Power Bank:

1. 18650 Литиевый элемент
2. TP4056 Модуль со схемой защиты аккумулятора
3. Повышающий преобразователь 3 В в 5 В с регулированием тока 1 А
4. Ползунковый переключатель

Схема блока питания

Power Bank:

Ниже приведена принципиальная схема для нашего блока питания . Как мы видим, довольно легко сделать внешний аккумулятор с литий-ионным аккумулятором, модулем TP4056 и повышающим преобразователем.

18650 Литиевый элемент:

Литиевый элемент

18650 является важной частью этой схемы power bank . Термин «ячейка 18650» связан с размером ячейки, она имеет цилиндрическую форму с диаметром 18 мм и высотой 65 мм. Также эти ячейки доступны с различной емкостью в зависимости от области применения. Это перезаряжаемые элементы с выходом 3,7 В.

Для зарядки одного ионно-литиевого элемента требуется двухступенчатый,

1. Постоянный ток (CC)
2. Постоянное напряжение (CV)

Во время CC зарядное устройство должно подавать постоянный ток с возрастающим напряжением до предела напряжения.Затем необходимо приложить напряжение, равное максимальному пределу ячейки, в течение которого ток будет постепенно снижаться до нижнего порогового значения тока (то есть 3% постоянного тока). Все эти операции выполняются модулем TP4056 , который является высоконадежным и доступным по цене.

TP4056A Модуль:

Это недорогое решение для зарядки одного литиево-ионного аккумулятора любого типа. Мобильные батареи, элементы 18650 NMC, литиевые аккумуляторные батареи и т. Д. Розетка micro B и легко регулируемый регулятор выходного тока 1 А делают его надежным выбором для зарядки любых батарей малой емкости.Его можно подключить к любому мобильному зарядному устройству на розетке или к любому кабелю USB — Micro B. Он состоит из интегрированной архитектуры переключателя нагрузки PMOS, что снижает общее количество дополнительных компонентов.

Модуль также имеет две индикации: красный светодиод (L1) для индикации текущего состояния зарядки. Синий светодиодный индикатор (L2) указывает на завершение зарядки. Этот модуль может работать при высокой температуре окружающей среды, поскольку тепловая обратная связь может регулировать ток заряда.Напряжение заряда составляет 4,2 В, а ток можно регулировать путем замены резистора в модуле. Но при покупке ток по умолчанию будет 1А.

Схема защиты включает,

1. DW01x — ИС для защиты одноэлементной литий-ионной батареи с функцией управления двойным полевым МОП-транзистором. Ниже приведена схема тестирования приложения, представленная в таблице данных.

2. FS8205A — Двойной N-канальный полевой МОП-транзистор с общим стоком.Также низкое сопротивление стока к истоку. Затвор полевого МОП-транзистора управляется через микросхему DW01A.

Таким образом, DW01A обеспечивает контроль перезаряда, контроль над разрядкой, контроль перегрузки по току, управляя полевым МОП-транзистором через цепь.

Повышающий преобразователь Micro USB 3 В в 5 В:

Литиевая батарея

обеспечивает здесь только 3,7 В, но нам нужно 5 В для зарядки мобильного телефона, поэтому мы использовали здесь модуль повышающего преобразователя 3 в 5 В . Этот модуль повышающего преобразователя имеет высокий КПД до 92% и встроенную защиту от перегрузки по току.Используемая внутри топология — неизолированный повышающий преобразователь, который работает с частотой переключения 1 МГц. Общая выходная мощность, которую может потреблять этот модуль, составляет 5 Вт. Выходное напряжение можно отрегулировать до 12 В, заменив резистор в модуле, но максимальный ток будет 400 мА. Но по умолчанию этот модуль доступен с номиналом 5В, 1А. При этом рейтинге пульсации на выходе составляют 20 мВ пик-пик. Модуль также имеет универсальную розетку USB типа A. В качестве интерфейса можно использовать любой кабель питания USB.Рабочая температура модуля от -40 ° C до + 85 ° C. Он также имеет светодиодную индикацию, указывающую на наличие питания от батарейного источника питания. Красный светодиодный индикатор указывает на наличие питания на клеммах.

Ранее мы использовали тот же модуль в схеме зарядного устройства для мобильных телефонов на солнечных батареях.

Модули были соединены и закреплены на пластиковой пластине с помощью горячего клея.

Зарядка цепи Power Bank:

Красный светодиодный индикатор указывает на зарядку аккумулятора в этой схеме блока питания ,

Синий светодиодный индикатор показывает, что зарядка завершена,

Зарядка мобильного телефона с помощью Power Bank:

1.Подключите кабель USB к micro B к выходу повышающего преобразователя.

2. Включите ползунковый переключатель.

3. Аккумулятор мобильного телефона начинает заряжаться от павербанка

Вот как вы можете легко сделать Power Bank Circuit для зарядки ваших смартфонов . Ниже вы можете найти видео, которое демонстрирует, как построить схему внешнего аккумулятора 18650 на основе литиевых элементов.

Рекомендации по проектированию источников питания от EE-Times • Схемы

Сделав акцент на потребности в более эффективных и рентабельных решениях по питанию, EE-Times создала эту колонку, чтобы предоставить полезные советы по различным темам управления питанием. Эта колонка предназначена для инженеров-проектировщиков всех уровней. Независимо от того, работаете ли вы в энергетическом бизнесе долгое время или только начинаете заниматься энергетикой, вы найдете несколько кусочков информации, которые могут помочь вам в решении вашей следующей дизайнерской задачи.

• # 1, июль 2008: «Выбор правильной рабочей частоты для вашего источника питания»
  Выбор оптимальной рабочей частоты для вашего источника питания — это сложный компромисс
  , включающий размер, эффективность и стоимость. В общем, низкочастотные конструкции, как правило, наиболее эффективны для
  , но они самые большие и дорогие. Повышение частоты переключения улучшает размер и стоимость
  за счет потерь в цепи. В этой статье используется простой понижающий источник питания для
  , чтобы проиллюстрировать эти компромиссы.
• # 2, август 2008: «Укрощение шумного источника питания» Бесшумный источник питания — это не случайность. В частности, хорошая компоновка источника питания важна для минимизации лабораторного времени при разработке нового дизайна. Несколько часов или даже минут, потраченных на просмотр макета, могут сэкономить дни устранения неполадок.
• № 3, сентябрь 2008 г .: «Демпфирование входного фильтра — Часть 1». Хотя импульсные регуляторы часто предпочтительнее линейных регуляторов, поскольку они более эффективны, топология переключения в значительной степени опирается на входной фильтр.Этот элемент схемы в сочетании с обычно отрицательным динамическим импедансом источника питания может способствовать возникновению проблем с колебаниями. Вот как избежать этой проблемы.
• № 4, октябрь 2008 г .: «Демпфирование входного фильтра — Часть 2»
  Был установлен общий критерий, согласно которому полное сопротивление источника входного фильтра должно быть как минимум на 6 дБ меньше входного сопротивления импульсного регулятора в качестве запаса прочности. чтобы свести к минимуму вероятность колебаний. Эта статья посвящена разработке такого фильтра.
• № 5, ноябрь 2008 г .: «Понижающий-повышающий дизайн использует понижающий контроллер»
  Электронные схемы обычно работают от регулируемых положительных выходных напряжений, часто обеспечиваемых понижающими регуляторами. Если также требуется отрицательное выходное напряжение, тот же понижающий контроллер часто может быть сконфигурирован в топологии понижающего напряжения. Понижающее / повышающее отрицательное выходное напряжение, иногда называемое отрицательным обратным ходом, работающее при рабочем цикле 50%, обеспечивает выходное напряжение, равное входному напряжению, только с противоположной полярностью.Он имеет возможность «понижать» или «повышать» выходное напряжение для поддержания регулирования, регулируя рабочий цикл при колебаниях входного напряжения.
• № 6, декабрь 2008: «Точное измерение пульсаций источника питания»
  Правильное измерение пульсаций источника питания — это искусство… ..
• # 7, январь 2009 г .: «Эффективное отключение светодиодов»
  Переходный режим SEPIC работает как простой драйвер светодиодов.
• # 8, январь 2009: «Уменьшите электромагнитные помехи путем изменения частоты источника питания»
  Вы когда-нибудь тестировали на электромагнитные помехи и обнаруживали, что независимо от того, что вы делаете в отношении фильтрации, вы все равно на несколько дБ не соответствуют требованиям? Вот метод, который может помочь вам выполнить требования EMI или, возможно, упростить конструкцию фильтра.
№
• № 9, март 2009 г .: «Оценка повышения температуры полупроводников, устанавливаемых на поверхность».
  Для полупроводников, установленных в корпусах с улучшенными тепловыми характеристиками, требуется, чтобы печатная плата работала как теплоотвод и обеспечивала все необходимое охлаждение.
• # 10, апрель 2009: «Просто оцените переходную характеристику нагрузки»
  Этот совет по питанию от Texas Instruments Роберт Коллман представляет простой метод оценки переходной характеристики источника питания, зная полосу пропускания управления и характеристику конденсатора выходного фильтра.
• # 11, май 2009: «Устранение потерь в цепи источника питания»
  Этот совет по питанию представляет простой метод, помогающий устранить расхождения между расчетами и фактическими измерениями. Он основан на разложении в ряд Тейлора, в котором говорится (после принятия некоторых вольностей), что любая функция может быть преобразована в полином.
• # 12, июль 2009 г .: «Максимальное повышение эффективности источника питания»
  В этой статье показано, как можно использовать серию Taylor для максимального повышения эффективности источника питания при определенном токе нагрузки.
• № 13, июль 2009 г .: «Не сгорайте из-за потерь в сердечнике индуктора»
  Вы когда-нибудь включали понижающий стабилизатор, тестировали его на полной мощности, а затем постоянно оставляли напоминание, когда вы измеряете температуру кончика пальца индуктора контрольная работа? Возможно, виноваты чрезмерные потери в сердечнике и потери в обмотках переменного тока. При частоте переключения 100 кГц это обычно не проблема, поскольку потери в сердечнике составляют от 5% до 10% от общих потерь в катушке индуктивности. Следовательно, соответствующее повышение температуры.
• # 14, июль 2009 г .: «Преобразователь SEPIC обеспечивает эффективное питание смещения»
  Рассматривали ли вы использование топологии несимметричного первичного преобразователя индуктивности (SEPIC) для источника питания смещения? Если вам не нужна изоляция, это может иметь смысл. SEPIC имеет несколько функций, которые делают его более привлекательным, чем неизолированный обратный ход. Звонок MOSFET и выходного выпрямителя контролируется для уменьшения электромагнитных помех (EMI) и напряжения. Во многих случаях это позволяет использовать детали с более низким напряжением, которые могут стоить меньше и быть более эффективными.Кроме того, SEPIC с несколькими выходами улучшает перекрестное регулирование между выходами, что может устранить необходимость в линейных регуляторах.
• № 15, сентябрь 2009 г .: «Разработайте недорогой, высокопроизводительный драйвер светодиодов»
  По мере снижения затрат на производство светодиодов они все чаще используются в самых разных приложениях, от карманных устройств до автомобилей и архитектурного освещения. Их высокая надежность (срок службы более 50 000 часов), хорошая эффективность (175 люмен / Вт) и почти мгновенный отклик делают их очень привлекательным источником света.Однако управление светодиодами не обходится без проблем.
• # 16, сентябрь 2009 г .: «Демпфирование переднего преобразователя»
  Вы боретесь с подбором компонентов демпфера? Выяснить, сколько емкости и сопротивления нужно добавить, может показаться сложной задачей. Вот быстрый способ решить проблему.
• # 17, ноябрь 2009: «Снижение напряжения обратного преобразователя»
  Теперь мы рассмотрим снижение напряжения выключения полевого транзистора в обратном преобразователе.
• # 18, декабрь 2009 г .: «Точность выходного напряжения вашего регулятора может быть не такой плохой, как вы думаете»
  Выходные напряжения падают, а требования к регулированию напряжения ужесточаются.Однако ваша работа может оказаться не такой сложной, как может показаться на первый взгляд. Даже если вы вынуждены проектировать резисторы с допуском в один процент или хуже, вы все равно сможете обеспечить очень точное выходное напряжение.
• # 19, январь 2010: «Простое создание множества отрицательных выходных напряжений»
  Преобразователь C’UK превосходен в этом приложении.
• # 20, февраль 2010: «Наблюдайте за этими непреднамеренными резонансными реакциями»
  Вы когда-нибудь подключались к входному напряжению в блоке питания и обнаруживали, что блок питания вышел из строя? Проблемой может быть быстрое время нарастания входного напряжения и резонансная схема с высокой добротностью, которая может производить вдвое большее напряжение входного источника.Подобные проблемы могут возникнуть, если вы быстро прервете ток в индуктивных элементах.
• # 21, март 2010 г .: «Следите за рейтингом RMS пульсации конденсатора!»
  Одним из часто игнорируемых напряжений в источниках питания является среднеквадратичный (среднеквадратичный) ток входного конденсатора. При неправильном понимании чрезмерный ток может вызвать перегрев конденсатора и преждевременный выход из строя.
• # 22, апрель 2010: «Избегайте этих распространенных ошибок усилителя»
  Вот краткий сборник ошибок, связанных с ошибкой источника питания и усилителем, которых вы можете легко избежать.К ним относятся неправильный расчет усиления усилителя ошибки, просьба к усилителю сделать что-то, что он не может сделать, и неправильная разводка схемы.
• № 23, май 2010 г .: «Улучшение переходной характеристики источника питания — часть 1»
  Этот совет по питанию сосредоточен на замыкании контура обратной связи в изолированном источнике питания с помощью шунтирующего регулятора TL431. В нем обсуждается метод расширения полосы пропускания контура управления источником питания для улучшения переходной нагрузки и отклика линии.
• # 24, июнь 2010: «Преобразование параллельных импедансов в последовательные»
  Этот Power Tip показывает вам, как быстро преобразовать параллельные комплексные импедансы в последовательные (и наоборот).
• # 25: июль 2010: «Улучшение переходной характеристики нагрузки источника питания — Часть 2»
  Этот Power Tip, продолжение Power Tip 23, посвящен замыканию контура обратной связи в изолированном источнике питания с помощью шунтирующего регулятора TL431 . В нем обсуждается метод расширения полосы пропускания контура управления источником питания для улучшения переходной нагрузки и отклика линии.
• # 26: август 2010: «Распределение тока в высокочастотных проводниках»
  В этом совете по мощности мы рассмотрим эффективное сопротивление проводников в свободном пространстве и намотанных структурах.
• # 27: сентябрь 2010: «Параллельное подключение источников питания с использованием метода спада»
  В этом совете по питанию мы рассмотрим простой метод параллельного подключения источников питания.
• # 28: октябрь 2010: «Совет по питанию 28: оценка переходного повышения температуры в полевом МОП-транзисторе с горячей заменой — часть 1»
  В этом совете по питанию № 28 и следующем (№ 29) мы рассмотрим простой метод оцените повышение температуры МОП-транзистора с возможностью горячей замены. Схема горячей замены используется для ограничения пускового тока при подключении емкостного входного устройства к шине напряжения, на которую подается напряжение.
• # 29: ноябрь 2010: «Совет по питанию 29: Оценка переходного повышения температуры в полевом МОП-транзисторе с горячей заменой — часть 2»
  В этом совете по питанию мы завершаем рассмотрение простого метода оценки повышения температуры в полевом МОП-транзисторе с горячей заменой. МОП-транзистор.
• # 30: декабрь 2010: «Наконечник питания 30: низковольтная понижающая ИС обеспечивает простой и недорогой источник смещения»
  В этом наконечнике питания мы рассматриваем простую схему для преобразования высокого входного напряжения переменного тока в гораздо более низкое напряжение постоянного тока. напряжение, используемое в таких приложениях, как электронный счетчик.В этом конкретном приложении нет необходимости изолировать выходное напряжение от входного. Здесь выпрямленное входное напряжение переменного тока может достигать 375 В постоянного тока и выходить в диапазоне 5 В при токах в несколько сотен миллиампер. Эти крупносерийные приложения часто связаны с затратами, поэтому требуется малое количество деталей / низкая стоимость схемы.
• # 31: январь 2011: «Выберите правильное соотношение сопротивлений синхронных понижающих МОП-транзисторов»
  В этом совете по мощности мы рассмотрим коммерческое исследование рассеяния мощности проводимости в синхронном понижающем силовом каскаде как функции коэффициента заполнения и соотношение сопротивлений полевого транзистора.Результаты этого торгового исследования являются полезной отправной точкой для выбора полевых транзисторов.
• # 32: февраль 2011: «Остерегайтесь циркулирующих токов в сопряженном индукторе SEPIC — Часть 1»
  В этом совете по мощности мы устанавливаем требования к индуктивности рассеяния для сопряженного индуктора в топологии SEPIC. SEPIC является полезной топологией, когда электрическая изоляция между первичной и вторичной цепями не требуется и когда входное напряжение выше или ниже выходного напряжения.Его также можно использовать вместо повышающего преобразователя, когда требуется защита от короткого замыкания.
• # 33: март 2011: «Остерегайтесь циркулирующих токов в соединенном индукторе SEPIC — Часть 2»
  В этом Power Tip мы продолжаем обсуждение Power Tip 32 — Часть 1 установления требований к индуктивности рассеяния для связанный индуктор в топологии SEPIC. Ранее мы обсуждали тот факт, что переменное напряжение разделительного конденсатора передается через индуктивность рассеяния связанной катушки индуктивности.Напряжение на индуктивности рассеяния может вызвать большие циркулирующие токи в источнике питания. В Части 2 мы показываем результаты измерений для источника питания со слабосвязанной и сильносвязанной катушкой индуктивности.
• # 34: апрель 2011: «Разработайте простой изолированный источник смещения»
  Вы когда-нибудь сталкивались с необходимостью создания изолированного источника питания для привода затвора, изолированных цепей измерения или связи? В этом совете по мощности мы рассмотрим схему, которая может сделать это с минимальным количеством деталей, сложностью и стоимостью.Эта схема находит применение, когда у вас имеется низкое входное напряжение, а схемы с питанием допускают некоторые (пять процентов) колебания напряжения питания.
• # 35: май 2011: «Минимизация эффектов межобмоточной емкости трансформатора»
  Вы когда-нибудь проектировали маломощный обратноходовой преобразователь с большим передаточным числом? Если это так, вы, вероятно, столкнулись с проблемами межобмоточной емкости. В этом совете по мощности мы рассмотрим методы уменьшения влияния емкости, которые позволяют работать на более высоких частотах.
• # 36: июнь 2011: «Высоковольтные светодиоды повышают эффективность лампочек»
  Существует большой интерес к замене ввинчиваемых ламп накаливания на лампы, в которых в качестве источника света используются светодиоды. Обычно небольшое количество светодиодов — от пяти до девяти — подключаются последовательно, и источник питания должен преобразовывать линейное напряжение в низкое напряжение, обычно десятки вольт, при токах от 350 до 700 мА. Существует ряд компромиссов при определении того, как лучше всего изолировать потребителя от сетевого напряжения.Изоляция может быть выполнена либо в источнике питания, либо в установке светодиодов. В этих конструкциях с низким энергопотреблением физическая изоляция светодиодов является обычным выбором, поскольку она позволяет использовать более дешевый неизолированный источник питания.
• # 37: июль 2011: «Диапазон торговых линий для тока пульсаций входного конденсатора»
  Интересный компромисс возникает, когда вы выбираете конденсатор входного фильтра в маломощном автономном источнике питания. Вы обмениваете номинальный ток пульсации конденсатора на диапазон напряжения, в котором должен работать источник питания.Увеличивая входной конденсатор, вы прикладываете к нему больший пульсирующий ток и сужаете рабочий диапазон входного напряжения источника питания за счет уменьшения спада на входном конденсаторе.
  Это влияет на коэффициент трансформации трансформатора и различные напряжения и токи в блоке питания.
  Более высокий номинальный ток пульсации конденсатора означает меньшую нагрузку и более эффективный источник питания.
• # 38: август 2011: «Простая схема защелки защищает источники питания»
  Вам когда-нибудь требовалась простая и недорогая схема защелки? Этот совет по питанию показывает тот, который может обеспечить защиту от сбоев в источниках питания всего за копейки компонентов.По сути, это кремниевый управляемый выпрямитель (SCR), реализованный на дискретных компонентах.
• # 39, сентябрь 2011: «Вы получаете больше, чем просто лучшую эффективность, работая синхронно»
  Вас когда-нибудь просили разработать источник питания с хорошей переходной характеристикой при небольшой нагрузке?
  Если это так, и вы допустили прерывание подачи питания, вы, вероятно, обнаружили, что коэффициент усиления
  в контуре управления значительно уменьшается при малых нагрузках. Это может привести к плохой переходной характеристике и необходимости в большом конденсаторе выходного фильтра.Более простой подход — сделать источник питания непрерывным при всех нагрузках.
• # 40, октябрь 2011: «Синфазные токи и электромагнитные помехи в неизолированных источниках питания»
  Вы отклонили ли вы синфазные токи в неизолированном источнике питания как потенциальный источник электромагнитных помех (EMI)?
• # 41, ноябрь 2011: Питание памяти DDR
  Рассеивание мощности в логических системах CMOS в первую очередь связано с тактовой частотой, входной емкостью различных вентилей в системе и напряжением питания.По мере уменьшения размеров элементов устройства и, следовательно, напряжения питания, был достигнут значительный выигрыш в снижении рассеяния на уровне затвора.
• # 42 (Часть 1): Дискретные устройства — хорошая альтернатива интегрированным драйверам MOSFET
  Часто при проектировании источника питания инженер сталкивается с проблемой ограниченного тока возбуждения, доступного от его управляющей ИС, или слишком большой мощности, рассеиваемой в это из-за потерь в приводе ворот. Чтобы смягчить эти проблемы, часто используются внешние драйверы.Производители полупроводников (в том числе TI) имеют готовые решения MOSFET-драйверов в виде интегральных схем
• # 43: Дискретные устройства — хорошая альтернатива встроенным драйверам MOSFET (Часть 2)
  В Power Tip # 42 мы обсудили эмиттерный повторитель, используемый в схемах управления затвором MOSFET, и увидели, что управляющие токи в диапазоне 2 A достижимы с помощью малые транзисторы СОТ-23. В этом совете по мощности мы рассмотрим синхронные выпрямители с автоматическим приводом и обсудим, когда нужны дискретные драйверы для защиты затворов синхронного выпрямителя от чрезмерного напряжения.
• №44: Обработка переходных процессов с высокой нагрузкой dI / dt, Часть 1
  Для многих центральных процессоров (ЦП) спецификации требуют, чтобы источник питания был способен обеспечивать большие, быстро меняющиеся выходные токи, как правило, при изменении режима работы процессора.
• № 45: «Обработка переходных процессов с высокими значениями dI / dt, часть 2»
  В Power Tip № 44 мы обсудили требования к емкостному шунтированию для нагрузок с быстро меняющимся током. Мы обнаружили, что крайне важно иметь конденсаторы с низкой эквивалентной последовательной индуктивностью (ESL), физически близко расположенные к нагрузке, т.е. менее 0.5 нГн могут привести к недопустимым скачкам напряжения.
• Совет по питанию 46: Правильно рассчитайте время для синхронных понижающих полевых транзисторов
  В этом силовом совете мы исследуем важность синхронизации между приводами затвора полевых транзисторов с высокой и низкой стороны в синхронном понижающем стабилизаторе. Оптимизация сроков становится все более важной, поскольку инженеры стремятся добиться максимальной эффективности своих источников питания.
• Совет по питанию 47: Устранение кондуктивных синфазных излучений в изолированных переключателях (часть 1)
  В этом совете по питанию мы продолжаем обсуждение синфазных токов, которое началось в силовом совете 40.Там мы обсудили, как синфазные токи создаются большими колебаниями напряжения, обнаруживаемыми в ступенях переключения, которые создают токи в емкостях относительно земли шасси.
• Совет по питанию 48: Устранение кондуктивных синфазных излучений в изолированных переключателях (часть 2)
  Мы продолжаем обсуждение синфазных токов, начатое в силовом совете 47, часть 1.
  Мы обсуждали, что мы можем вернуть синфазные токи к их источнику. за счет использования конденсатора шасси, который также снижает сопротивление источника шума.Однако существует предел безопасности относительно того, сколько емкости мы можем использовать, которая определяет оставшуюся часть синфазного фильтра.
• Совет по питанию 49: Избегайте этих распространенных ошибок, связанных с многослойными керамическими конденсаторами
  Многослойные керамические (MLC) конденсаторы стали чрезвычайно популярными в силовой электронике из-за своего небольшого размера, низкого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), низкой стоимости, высокой надежности и высокая допустимая пульсация тока. Обычно они используются вместо электролитического конденсатора для повышения производительности системы.
• Совет по питанию 50: избегайте этих распространенных ошибок, связанных с алюминиевыми электролитическими конденсаторами.
  Алюминиевые электролитические конденсаторы остаются популярным выбором в источниках питания из-за их низкой стоимости. Однако они имеют ограниченный срок службы и чувствительны как к высоким, так и к низким температурам. Алюминиевые электролитические конденсаторы состоят из фольги, размещенной на противоположных сторонах бумаги, пропитанной электролитом. Этот электролит испаряется в течение срока службы конденсатора, изменяя его электрические свойства.Если конденсатор выходит из строя, это может быть впечатляющим, поскольку в конденсаторе повышается давление, заставляя его выпускать горючий и коррозионный газ.
• Совет по питанию 51: помните о паразитах конденсатора
  Характеристики пульсаций источника питания и переходных процессов устанавливают требования к величине емкости, которая вам понадобится.
• Совет по мощности 52: Преодоление бородавки на стене
  В связи с приближением мировых продаж сотовых телефонов к двум миллиардам в год, размер, стоимость и эффективность зарядного устройства для сотового телефона находятся под пристальным вниманием.
• Совет по питанию 53: используйте P-SPICE для разработки контура управления источником питания.
  P-SPICE (или любой симулятор) может быть очень эффективным инструментом для синтеза контуров управления источником питания. В этом Power Tip мы используем P-SPICE для разработки контура управления для интегрированного синхронного понижающего преобразователя.
• Совет по питанию 54: используйте двухсекционный фильтр для источника питания с низким уровнем шума
  В некоторых приложениях с низким уровнем шума может потребоваться, чтобы пульсирующее напряжение на выходе источника питания было менее 0,1 процента от выходного напряжения.Эти требования к низким уровням пульсаций легко могут привести к ослаблению фильтра, значительно превышающему 60 дБ, что практически невозможно удовлетворить с помощью одного каскада.
• Совет по питанию 55: Компенсируйте источник питания с низким уровнем шума, имеющий двухсекционный фильтр
  Для некоторых приложений с низким уровнем шума может потребоваться, чтобы напряжение пульсации на выходе источника питания было менее 0,1 процента от выходного напряжения. Это требование низкой пульсации легко может привести к ослаблению фильтра, значительно превышающему 60 дБ, что практически невозможно удовлетворить с помощью одного каскада.В Power Tip 54 мы обсудили конструкцию и моделирование таких фильтров во временной области. В этом Power Tip мы обсудим использование P-Spice для замыкания контура обратной связи вокруг такого фильтра.
• Совет по питанию 56: Оцените индуктивность межсоединения PWB
  В этом совете по питанию мы исследуем несколько простых формул для индуктивности межсоединения в свободном пространстве и над поверхностью земли. Мы обнаружим, что заземляющий слой значительно снижает индуктивность трассы и имеет решающее значение для оптимальной производительности источников питания.
• Совет по питанию 57: Разработайте демпфер первичного переключателя обратного хода
  Как лучше всего контролировать напряжение на первичном переключателе в несимметричном обратном преобразователе (показанном на рисунке 1) — это многогранная проблема. Вы должны решить ряд технических проблем, не забывая при этом об общей стоимости.
• Совет по питанию 58: Заземление источника питания… в каком лагере вы находитесь?
  Если вы хотите начать бурную дискуссию между группой инженеров по энергоснабжению, все, что вам нужно сделать, это спросить их, как они разводят заземление в источнике питания.Вы быстро узнаете, что есть две основные стратегии. Каждая сторона будет клясться, что у другого подхода нет шансов на работу, поскольку они самодовольно помнят, насколько хорошо работал их последний проект.
• Совет по питанию 59: Экономьте время на выезде с помощью хорошей схемы блока питания
  Вы можете разрушить хорошо разработанный блок питания из-за неаккуратной схемы. В источнике питания есть схемы переключения высокой мощности, а также чувствительные аналоговые схемы, и их смешение может привести к хаотической работе.
• Совет по питанию 60: Три простых топологии источника питания с разделенной шиной
  Сталкивались ли вы с потребностью в маломощном источнике питания с разделенной шиной от одного входного напряжения?
  Например, это может быть + 12 / -12 вольт от 5 вольт или +/- 5 вольт от 12 вольт. В этом Power Tip представлены три варианта топологии источников питания для удовлетворения этих требований с различной степенью производительности и стоимости.
• Совет по питанию 61: следите за коэффициентом преобразования на повышающих преобразователях
  Вам когда-нибудь приходилось обеспечивать повышенный неизолированный выход источника питания от входа с более низким напряжением? Повышающий преобразователь — традиционное решение.Тем не менее, вы должны помнить об ограничениях управляющей ИС.
• Совет по мощности 62: ускорение или обратный ход для экстремальных коэффициентов преобразования?
  В Power Tip 61 мы обсудили ограничения коэффициента заполнения контроллера для очень высоких коэффициентов преобразования в неизолированных повышающих преобразователях. Мы обнаружили, что ограничение максимального коэффициента заполнения в контроллере ограничивает то, насколько высокое повышающее напряжение вы можете создать. Итак, что вы будете делать, когда вы достигнете этого предела?
• Совет по питанию 63: Тестирование источников питания с высоким di / dt?
  Высокопроизводительные процессоры требуют субвольтовых шин питания, которые могут быстро генерировать и потреблять ток.Это задача тестирования — воспроизвести эти большие колебания тока для проверки характеристик источника питания. Двумя основными проблемами являются минимизация индуктивности нагрузки в испытательной установке и правильное измерение напряжения.
• Совет по питанию 64: компенсируйте падение кабеля без дистанционного зондирования
  Иногда в конструкции источника питания предусмотрено лучшее регулирование, чем вы можете достичь без сложных дистанционных измерений. Ярким примером этого является автономное зарядное устройство USB, в котором источник питания должен компенсировать 0.Падение кабеля на 5 вольт без затрат на два дополнительных провода. Напряжение на выходе должно быть в пределах 4,75-5,25 вольт. Без дистанционного зондирования этого невозможно достичь с типичными допусками компонентов и падением 0,5 В на выходном кабеле.
• Совет по питанию 65: последствия отслеживания огибающей для источников питания
  Эффективность радиочастотной системы питания становится все более важной в системах с низким энергопотреблением, когда речь идет о том, чтобы выжать последнюю минуту работы от батареи, а также на мощных базовых станциях, где счета за электричество могут быть существенным.Один из очевидных способов улучшить ситуацию — излучать только необходимую РЧ-мощность. Это относительно легко сделать, так как усилители работают как усилители AB, а управляющие сигналы могут подавляться, когда требуется более низкая выходная мощность.

Если вам понравилась эта страница советов по электроснабжению, поделитесь ею:
Оцените эту статью: [оценки] Векторные изображения Цепь питания

, Стоковые векторные изображения Цепь питания

и Роялти-Фри Изображения Цепь питания | Depositphotos®ElectricityКомпьютерное оборудование, части ПК и компоненты Векторный набор иконок тонкая линия.32×32 пикс. Современный линейный графический дизайн для веб-сайтов, веб-дизайн, мобильное приложение, инфографика. Пиксель идеальный векторный набор иконок наброскиЭнергия и мощность векторные иконки 5Электричество набор иконокЭлектричество набор иконокЭлектричествоКомпьютерный ремонт квартиры 3D изометрическиеКомпоненты настольного компьютераПлоский значок компьютераЭлектричествоШтепсельная вилка (шнуры питания, вилка кабеля) Эскиз инженерных тепловых энергетических сетей ДВС Электричество и светВекторный файл. Эскиз инженерных тепловых сетей двигателяЭлектропанельУмная энергосберегающая система отопления с наружным управлением сбросом.Значок коробки автоматических выключателейЭлектро розеткиПодключение электрической панелиПоток энергии в экосистеме. Поток энергии в экосистеме. Поток энергии в экосистеме. Автоматические выключатели на белом фоне. Набор инженерных линейных иконок. Электричество, автоматические выключатели, микросхема, процессор и другие элементы, набор иконокЭлектронные компоненты, автоматические выключатели, установленные на белом фоне. Вектор Плоский вектор, автоматические выключатели на распределительном щите, значок полосы электропередачи со шнуром и вилкой, вольтметр, счетчик электроэнергии и эскиз электрической цепи.Редактируемые картинки. Элемент электрической панелиВысоковольтные электрические изоляторыЭлектрическая розетка пожарный значокЭлектричествоКомпоненты настольного компьютераЗначок автоматического выключателяШвейцарская электрическая розетка значокЗначок коробки автоматических выключателейЭлектрическая распределительная коробка Векторный iconГенератор плоская иллюстрацияПоток энергии экосистемы.Электроника Цветные векторные иконки 4Бесшовный узор электрических удлинителей в современном плоском стиле. Значок электрической розетки в ЯпонииЭлементы инфографики в ИзраилеИкона электрическая розетка в ИзраилеУмная энергосберегающая система отопления с внешним контролем сброса.Векторный файл. Эскиз инженерных тепловых энергетических сетей двигателя Значок автоматического выключателя Значок автоматического выключателя Значок коробки автоматических выключателей Значок коробки автоматических выключателей ЭлектричествоЭлектричествоЗащита от перенапряжения, изолированные на белом Значок коробки автоматических выключателейЭлектрическая система проводов управления в шкафу с кнопками и сенсорамиЭлектрическая розеткаЭлектрическая распределительная коробка вектор значокСилуэты полюсов связи высокого или среднего напряжения и GSM с электрическими трансформаторами. Векторный формат силовой башни. Комплект детализированных пилонов, несущих электричество.Вектор. Великобритания, британская розетка и вилка. Икона. Изолированная иллюстрация трех 3-контактных разъемов. Значок выключателя Концепция розетки. Значок подключения к электричеству или энергии. Значок провода в модном стиле. значок провода, изолированные на прозрачном фоне. провод вектор значок простой и современный плоский символ для веб-сайта, мобильный, логотип, приложение, пользовательского интерфейса. Eps10. значок провода векторные иллюстрации, значок провода в модном стиле. значок провода, изолированные на прозрачном фоне. провод вектор значок простой и современный плоский символ для веб-сайта, мобильный, логотип, приложение, пользовательского интерфейса.Eps10. провод на значок векторные иллюстрации. Значок провода в модном стиле. значок провода, изолированные на прозрачном фоне. провода вектор значок простой и современный плоский символ для веб-сайта, мобильных устройств, логотип, приложение, пользовательского интерфейса. Eps10 провода на значок векторные иллюстрации. Блок питания

Обзор электроники »Примечания по электронике

— обзор основ электроники в цепях питания, с подробным описанием строительных блоков, используемых в источниках питания, и используемых методов.

---

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электроники источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

---

Источники питания — важный элемент во многих элементах электронного оборудования.В то время как некоторые из них работают от батарей, другие нуждаются в источниках питания от сети, а электронная схема и конструкция источника питания имеют первостепенное значение для успешной работы всего оборудования.

Электронные схемы блока питания можно разделить на несколько секций или строительных блоков. Каждый из них важен для работы блока питания в целом, но каждая секция электроники блока питания должна удовлетворительно выполнять свою функцию для успешной работы всего блока.

ВНИМАНИЕ !: Многие источники питания содержат сетевое или линейное напряжение, которое может быть опасным. При работе с этими цепями необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку поражение электрическим током может быть смертельным. Только квалифицированный персонал должен иметь дело с внутренней схемой электронных схем источника питания.

Типы блоков питания электроники

Можно использовать три основных типа источников питания. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и поэтому каждый из них используется в немного разных обстоятельствах.

Три основных типа блоков питания для электроники:

• Выпрямленный и сглаженный источник питания: Эти источники питания для электроники являются простейшими типами и обычно используются для некритических приложений, где производительность не является большой проблемой. Этот тип источника питания широко использовался в оборудовании с термоэмиссионным клапаном или вакуумной трубкой, поскольку регулировать подачу было не так просто, и часто требования не были столь критичными.
• Линейно-регулируемый источник питания: Этот источник питания для электроники обеспечивает очень высокий уровень производительности.Однако тот факт, что в нем используется последовательный регулирующий элемент, означает, что он может быть сравнительно неэффективным, рассеивая значительную часть входной мощности в виде тепла. Тем не менее, эти источники питания могут обеспечивать очень высокий уровень регулирования с низкими значениями пульсаций и т. Д. . . . . Узнайте больше о линейных источниках питания .
• Импульсный источник питания: В этой форме источника питания электронные схемы используют коммутационную технологию для регулирования выхода.Несмотря на то, что на выходе присутствуют пики, они предлагают очень высокий уровень эффективности, и в связи с этим они могут содержаться в гораздо меньших корпусах, чем их линейные эквиваленты. . . . . Узнайте больше о импульсных источниках питания , SMPS.

Различные типы источников питания используются для разных типов приложений в зависимости от их преимуществ. Как таковые, все они широко используются, но в разных областях электроники.

Каждый тип строительного блока и источника питания более подробно описан на других страницах этого веб-сайта.Ссылки на эти страницы можно найти в левой части страницы под главным меню в разделе «Похожие статьи».

Основные блоки электроники блока питания

Источник питания можно разделить на несколько элементов, каждый из которых выполняет функцию в рамках общего источника питания. Естественно, эти области могут быть довольно произвольными и могут незначительно отличаться в зависимости от фактической конструкции источника питания, но их можно предъявить в суд как приблизительное общее руководство.

• Фильтрация входной мощности: В некоторых случаях необходимо убедиться, что выбросы от линии питания не попадают в источник питания, и что шум, который может создаваться источником питания, не проникает в линии питания.Для достижения этой схемы на входе в блок питания помещается схема удаления шума и ограничения воздействия падающих импульсов. Во многих случаях фильтрация на этом этапе минимальна, хотя для специализированных источников питания могут использоваться более сложные схемы.
• Входной трансформатор: Если используется источник питания, использующий сетевые / линейные источники переменного тока 110 или 240 вольт, то на входе обычно есть трансформатор для преобразования входящего линейного напряжения до уровня, необходимого для конструкции источника питания.
• Выпрямитель: Необходимо изменить форму волны входящего переменного тока на форму волны постоянного тока. Это достигается с помощью схемы выпрямителя переменного тока. Могут использоваться два типа выпрямительных схем — двухполупериодные и однополупериодные. Они эффективно блокируют часть сигнала в одном смысле и пропускают часть сигнала в другом смысле. Выпрямительное действие диода

  Примечание по схемам диодного выпрямителя:

  Диодные выпрямительные схемы используются во многих областях, от источников питания до радиочастотной демодуляции.В схемах диодного выпрямителя используется способность диода пропускать ток только в одном направлении. Есть несколько разновидностей от полуволнового до двухполупериодного, мостовые выпрямители, пиковые детекторы и многое другое.

  Подробнее о Диодные выпрямительные схемы

• Сглаживание выпрямителя: Выходной сигнал схемы выпрямителя переменного тока состоит из формы волны, изменяющейся от нуля вольт до 1.В 414 раз больше действующего входного напряжения (за вычетом потерь, вносимых выпрямителем). Для того, чтобы это могло использоваться электронными схемами, его нужно сгладить. Это достигается с помощью конденсатора. Он будет заряжаться в течение части цикла, а затем, когда напряжение упадет, он будет подавать ток в цепь, снова заряжаясь при повышении напряжения. . . . . . Подробнее о схемах сглаживания конденсаторов .
• Регулировка: Даже после того, как выпрямленное напряжение было сглажено, остаточный гул может оставаться значительным.Кроме того, напряжение будет изменяться при потреблении различных уровней тока. Чтобы обеспечить стабильное выходное напряжение от источника питания с небольшим остаточным гудением и шумом, требуется схема регулятора напряжения. Регуляторы могут обеспечивать стабильное напряжение на заданном или переменном уровне в зависимости от требований. Для доведения выходного напряжения до необходимого уровня можно использовать либо линейный метод, либо метод переключения.
• Защита от перенапряжения: В случае выхода из строя регулятора при некоторых обстоятельствах выходное напряжение источника питания может подняться до уровня, который может повредить схему, на которую подается питание.Чтобы предотвратить это явление, можно использовать схему защиты от перенапряжения. Этот элемент схемы определяет уровень выходного напряжения, и если он начинает подниматься выше допустимых пределов, он срабатывает, отключая питание от регулятора и обычно ограничивая выходное напряжение регулятора до нуля, тем самым защищая оставшуюся схему от повреждения.

Не все эти строительные блоки для электроники блока питания используются в каждом блоке питания. Большинство из них будет иметь трансформатор, сглаживание и регулятор, но другие элементы могут быть включены или не включены в зависимости от спецификации.

Технические характеристики блока питания

При покупке или выборе блока питания необходимо ознакомиться со спецификациями и понять, что они означают. Все, от номинальных значений напряжения и тока до пульсации, регулирования нагрузки, регулирования входного напряжения и т. Д.

. . . . Узнать больше о Технические характеристики и параметры источника питания

Источники питания, просто сглаженные, регулируемые с помощью линейного или импульсного регулятора, широко используются.Подход с импульсным регулятором используется наиболее широко, особенно в компьютерах и очень многих других элементах электронного оборудования. Для этой функции доступно множество ИС, они легкие, эффективные и очень экономичные.