Меню

Блоки питания импульсные миниатюрные

Блоки питания импульсные миниатюрные

МИНИАТЮРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ 0.8-24В 3 А

Автор: IOPA4, iopa4@narod.ru
Опубликовано 06.07.2016
Создано при помощи КотоРед.

ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 0.8-24В 50 ВАТТ

Устройство собрано модульно (в корпусе от картриджа HP размером 100х75х55):

  1. Основная плата со своим импульсным стабилизатором напряжения 5 вольт на MC34063 и схема измерения напряжения и тока на Atmega8 с индикацией на трехразрядных светодиодным индикаторах (ОК и ОА, в архиве обе прошивки VA_Atm8+_CC.hex и VA_Atm8+_CA.hex соответственно).
  2. Выпрямитель с импульсным регулируемым понижающим преобразователем на MP1584 (входное 28В и выходное 0.8..25В, с небольшой переделкой), возможно применение преобразователя на LM2576 готового модуля или самодельного, печатка в архиве (при этом диапазон напряжений для этого вольтметра будет 1.20..37.0В). Схема и плата такого варианта есть в архиве. При этом нужно учитывать, что у LM2576, LM2596 входное и выходное напряжение 40В и 37В, у LM2576HV 57В и 60В, а минимальное напряжение у всех перечисленных DC-DC 1,2В. В архиве есть все варианты прошивок для токов и напряжений, в зависимости от примененного DC-DC преобразователя и для всех вариантов индикаторов. Необходимо также подобрать входной делитель (R2), чтобы максимальные показания были почти в верхнем положении ползунка подстроечного резистора RV4.
  3. Импульсный блок питания для галогенных ламп 60 Ватт ZORN. Его придется немного модифицировать, как это сделать я расскажу позже. Возможно применение более мощного блока электронного трансформатора или обычного трансформатора, в последнем случае необходимо заменить высокочастотные диоды D1-D4 на обычный диодный мост.

В корпусе (крышке) прорезается окно под светодиодные индикаторы и колодка для подключения нагрузки, сбоку высверливается отверстие под регулятор напряжения. Вставляется плата индикации и измерения, закрепляется несколькими каплями термоклея. Плата изнутри прикрывается защитной пластинкой из электрокартона или пластика, вырезанного по размерам платы. На нее устанавливается плата выпрямителя с регулируемым преобразователем. Светодиодные индикаторы прикрываются прозрачным светофильтром. Сзади второй половинки картриджа (донышке) сверлится отверстие под сетевой шнур и дремелем вырезается прямоугольное окно под выключатель. Затем крепится плата электронного трансформатора несколькими каплями термоклея. Обе половинку картриджа скрепляются металлическими пластинами размером 6х25 с резьбовыми отверстиями под винтики с утопающей головкой М3х12.

Шунт для амперметра от китайского вольтметра BT830 или BT890. Напряжение, пропорциональное току усиливается операционным усилителем на LM358 и далее поступает на АЦП7 контроллера Atmega8. Измеряемое напряжение через делитель поступает на другой вход АЦП6. В обоих каналах предусмотрена подстройка с помощью многооборных резисторов выводимой информации (подстройка тока и напряжения). Для повышения точности измерения тока до единиц миллиампер и напряжения до милливольт, применен оверсемплинг с фильтрацией напряжения от случайных помех (всего 64 замера приблизительно через 1 миллисекунду, сортируются пузырьковым методом и суммируются 16 средних значений, а делятся только на четыре). Затем уже отфильтрованная с дополнительными двумя разрядами величина поступает на фильтр Кальмана. Такая двойная фильтрация позволяет измерять даже импульсное напряжение, при этом показания стабильны и не «прыгают». Вольтметр имеет два автоматических режима измерения 0,00. 9,99В и 10,0. 30,0В, амперметр имеет один режим измерения 0,00. 3,00А. Индикаторы работают в прерывании микроконтроллера TIMER0 и мерцания вообще не заметно. В момент каждого прерывания подсвечивается только один разряд и продолжает подсвечивать это знакоместо до следующего прерывания. Можно сделать, что будут подсвечиваться парно первый разряд первого и второго индикатора, затем второй LCD1 и LCD2 и т.д., но тогда нужно отказаться от двух пределов измерения вольтметра, так как запятые будут синхронны для обоих индикаторов. Программа с оптимизацией по скорости занимает в памяти микроконтроллера всего чуть более 28%. Возможно добавить звуковую или светодиодную сигнализацию при превышении мощности и тока. У контроллера остались свободные ноги, возможно измерять температуру внутри корпуса и при превышении определенного порога отключать DC-DC преобразователь.

Типовая схема электронного трансформатора

Переделка схемы занимает немного времени. Увеличиваем количество витков на вторичной обмотке трансформатора Т2. Можно простым продеванием провода ПЭД 0.8-1.2 около 40 витков. Включаем трансформатор с нагруженной лампой на 24В и замеряем напряжение, оно должно быть порядка 20 вольт или сматываем вторичку, считая витки, и наматываем новый провод (количество витков должно быть в два раза больше деленное на 1.2). На плате выпаиваются концы обмотки обратной связи и вместо нее устанавливается перемычка, прямо на плате. Затем на трансформаторе Т1 многожильным проводом делается 1 виток простым продеванием, затем не разрезая провод делаем 1-2 витка на Т2 и в разрыв концов впаиваем резистор 5-10 Ом 1 Вт. Затем подпаиваем электролитический конденсатор 47-100 мкФ на 400В к выходу диодного моста, где обозначены + и -. Желательно также транзисторы 13003 поменять на 13007, 13009. Можно на транзисторы закрепить небольшие пластинчатые изоляторы из алюминия на каждый транзистор или общий через изолирующие прокладки. Достоинством этого импульсного блока питания является то, что он не боится кратковременных коротких замыканий на выходе и малые размеры. На этом переделка электронного трансформатора закончена и можно переходить к следующему этапу.

Внешний вид, переделанного электронного трансформатора

Готовый импульсный понижающий преобразователь напряжения на MP1584

Схема регулятора напряжения на плате с готовым модулем на MP1584

Готовая плата с модулем на MP1584

Модуль подвергается небольшой переделке. Выпаивается подстроечный резистор и вместо его впаивается переменный резистор на 200 кОм. Если не предполагается изготавливать плату под этот модуль, можно поступить проще. Прямо на готовую плату с МР1584 к средним выводам Vin-, Vin+ и Vout-, Vout+ подпаять конденсаторы на 33-330 мкФ 50-68В.

Готовый импульсный преобразователь на LM2596

Здесь тоже нужна небольшая переделка. Выпаивается подстроечный резистор, на плате его уже нет (слева, внизу три контактные площадки) и вместо его впаивается переменный резистор того же номинала. Обычно 10 кОм.

Схема самодельного регулятора напряжения на LM2576

Печатная плата самодельного регулятора напряжения на LM2576

3D вид печатной платы регулятора на LM2576

(плата в этот раз не изготавливалась, в связи с отсутствием LM2576, в наличии только LM2575, но они слабее)

Контроллер прошивался самодельным программатором AVRISP.

Перед этим необходимо сделать самодельный переходник. Берем разъем ВН-10 вилку и подпаиваем проводки к VCC, GND, MISO, MOSI, SCK.

Устройство во время отладки и прошивки.

Припаяны провода от самодельного переходника ISP разъема.

Контроллер прошивается в среде CodeVisionAVR.

Фьюзы выставляются согласно рисунку. Возможно использовать WinAVR, выставив внутренний генератор 8 мГц. Остальное как есть.

Или в любой программе для прошивки (AVRDude), выставив фьюзы,

согласно этому рисунку.

Для наладки подключаем к выходу блока питания резистор, например 10 Ом 10 Ватт 1% и мультиметр в режиме измерения напряжения, предел 20В. Выставляем напряжение 1В и подстроечным резистором RV4 добиваемся показаний 1.00 В. Затем резистором RV3 устанавливаем показания 0.10А. Проверяем для других напряжений 5В — 0,5А, 10В — 1А. Такой калибровки для указателя напряжения и тока для блока питания достаточно. Далее проверять не следует, задымится резистор нагрузки. У меня подключен 5.6 Ом 5% 7Вт.

В ходе экспериментов, я заменил преобразователь на LM2576 преобразователем на МР1584, не посмотрев, что на нем не распаяны электролиты. Показания слегка стали подергиваться и я сразу схватился за усовершенствование программы. Сделал побольше временные задержки перед замерами и уменьшил коэффициент в фильтре Кальмана. При этом на изменения напряжения блока, показания реагировали лениво, несколько секунд, но замирали и стояли, как вкопанные и соответствовали показаниям мультиметра. Только после этого я догадался взглянуть осциллографом на выходе блока (параллельно нагрузке) и ужаснулся. На выходе была сплошная переменка. Электронный трансформатор лупил на 50 кГц и я видел удвоенную частоту в 100 кГц. После подпаивания сглаживающих конденсаторов, все встало на свои места и я вернул в программе прежние величины, откомпилировал и прошил заново. Все перечисленные выше модули я покупал на EBay да и остальные радиодетали тоже. Обычно заказываю десятками, для меня такого количества достаточно и выходит дешевле. Например, готовый модуль MP1585 обошелся мне около 4$ за десяток. LM2576 вообще копеечные, но лучше заказывать LM2596, т.к. у последних выше частота преобразования и потребуется дроссель меньшей индуктивности. SMD резисторы и конденсаторы нужно брать упаковками по 500-1000 штук разных номиналов.

Читайте также:  Универсальные блоки питания для ноутбуков dexp

Источник



Одноплатные бескорпусные импульсные источники питания — какие они бывают (подборка — путеводитель)

Одноплатные бескорпусные импульсные источники питания — это, попросту говоря, полностью собранные импульсные блоки питания, но без корпуса.

Предназначены такие устройства для тех людей, у которых руки растут из правильного места. Всё дело здесь в электробезопасности: оставлять эти устройства, «как есть», нельзя; их надо обязательно разместить в каком-либо корпусе.

Иначе — плачущие родственники, безутешные вдовы, делёж наследства, нотариусы, суды… Оно Вам надо?! Если Вы скажете, что Вам это будет уже всё равно, то Вы — просто эгоист! 🙂

Широкий выбор одноплатных импульсных источников питания имеется на нашем горячо любимом Алиэкспресс, и все ссылки в подборке будут вести туда.

Указанные в обзоре цены действительны на дату публикации этой подборки с учётом доставки в Россию; они могут служить только ориентиром, а не окончательным значением.

В подборке пойдём от маломощных устройств к более мощным, а под конец обратимся к «экзотике».

Начнём с маломощных 6-Ваттных плат, разные модификации которых рассчитаны на разное напряжение: от 3.3 до 24 Вольт:

(изображения в подборке кликабельны)

Ток, отдаваемый этими импульсниками, — небольшой и составляет от 1.2 А для модификации с напряжением 3.3 В и до 0.25 А для модификации с выходом 24 В.

Несмотря на всю «несерьёзность» параметров этих плат, их схемы построены «как надо»: на изображении можно видеть на входе индуктивный фильтр питающего напряжения, варистор и терморезистор; а в цепи обратной связи с выхода на схему управления имеется оптопара. Ко всем последующим блокам в подборке это тоже относится (правда, варистор будет не везде встречаться).

Цена — около $2.7, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

Следующий импульсный источник — существенно мощнее: 36 Ватт. Он выпускается в двух модификациях: 12 В/ 3 А и 24 В / 1.5 А:

Повышение мощности заметно отразилось на конструкции: здесь уже присутствуют небольшие, но вполне настоящие радиаторы для теплоотвода. Всё остальное — тоже «как должно».

Вход и выход рассчитаны не под пайку, а под разъёмы.

Имеется светодиод индикации включения (но будет ли он виден пользователю — зависит от окончательного конструктива, в котором будет применён источник).

Цена — около $6.5 с учетом доставки, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

Идём далее по нарастанию мощности. Вот мы дошли уже почти до 100 Ватт (24 В / 4 А):

Обратите внимание на картинке, как подросли размеры радиаторов! Хотя импульсники имеют высокий КПД, но всё-таки не 100%, и куда-то лишнее тепло девать надо.

В описании к этой плате продавец пишет, что она рассчитана на ток выхода 4-6 Ампер. Это следует понимать, как то, что она держит кратковременную нагрузку в 6 Ампер, а долговременную — не свыше 4 Ампер. В описаниях к блокам питания, кстати, наши китайские товарищи часто упоминают не долговременную, а кратковременную мощность. Делайте соответствующую поправку!

Цена — около $8, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь .

Ещё выше наращиваем мощность, и вот перед нами уже импульсник на 300 Вт (24 В / 12.5 А):

При такой мощности трансформатор, конденсаторы и радиаторы становятся ещё больше и тяжелее. Но здесь количество уже перерастает в качество, и даже таких радиаторов может не хватить для стабильной работы устройства: рекомендуется дополнительная принудительная вентиляция.

Вместе с мощностью в очередной раз поднимается и цена. Для этого блока она составляет около $19, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь .

Далее прекращаем наращивание мощности, и наращиваем напряжение.

Следующий импульсник рассчитан на мощность 250 Вт при выходном напряжении 36 В и токе 7 А:

Здесь также весьма желательна принудительная вентиляция; по крайней мере в том случае, если предполагается использование блока в режимах, близких к максимальным. Впрочем, продавец официально предупреждает об этом на странице товара.

Также он указывает, что пиковый отдаваемый ток устройства может составлять до 9 Ампер, но в таком случае целесообразно будет питаемое устройство усилить дополнительными электролитами на несколько тысяч мкФ.

Цена — около $14, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

Следующая плата импульсного блока питания рассчитана на 48 Вольт при токе 4 Ампера:

В блоке обещана мощность 200 Вт и пиковый ток до 5 Ампер. Для использования при мощности, близкой к максимальной, может потребоваться принудительная вентиляция; а при возможности подъёма тока до пикового значения — дополнительный электролит в подключаемом устройстве.

Цена — около $12.5, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

Теперь переходим от «нормальных» импульсных блоков питания к «экзотическим».

Бывает, что от блока питания требуется не одно напряжение, а два. И, хуже того, не из стандартного ряда (5 — 12 — 24 — 36 В и т.п.), а каких-нибудь особенных, например, 33.3 В и 22.2 В. Что делать?!

Тогда пользователю может помочь этот 100-Ваттный импульсник с двумя выходными напряжениями, одно из которых может быть 17-34 В, а второе 2-32 В.

В формировании напряжений есть тонкость: второе напряжение формируется DC-DC преобразователем из первого, поэтому оба напряжения могут быть только одной полярности и второе строго ниже первого.

Напряжения устанавливаются с помощью двух синих многооборотных подстроечников.

Цена — около $10, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь. Внимание. При заказе нужно быть очень внимательным, поскольку на этой же странице продаются ещё две совсем не похожие модификации только с одним выходным напряжением.

Если же пользователю требуются источники невысокой мощностью с двухполярным симметричным напряжением (часто используются для питания операционников), то и такие найдутся.

Например, 17-Ваттный импульсник, который может поставляться по выбору с выходными напряжениями ±5 В, ±12 В или ±15 В:

При напряжении ±15 В он может отдавать ток до 0.55 А.

Вход и выход сделаны для подключения разъёмов.

Для работы с аналоговыми схемами с повышенной чувствительностью к помехам, возможно, придётся использовать дополнительную схему фильтрации питающего напряжения.

Цена — около $8.7, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

Если нужны мощные двухполярные источники питания, то они тоже есть, но стоят существенно дороже.

Например, такой 300-Ваттный источник с тремя выходными напряжениями одновременно: ±12 В, ±15 В и ±24 В:

Читайте также:  Блок питания для плазменной панели

По причине большой массы плата привёрнута к основанию, которое одновременно является и теплоотводом.

У того же продавца имеются модификации блока с напряжениями ±12 В, ±15 В и ±36 В и ±12 В, ±15 В и ±48 В.

Основной выход платы — это тот, который с напряжением ±24 В (±36 В, ±48 В); а остальные напряжения являются вспомогательными.

Цена такого мощного источника питания — около $38. Проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

В завершение подборки — ещё один двухканальный импульсник с мощностью 350 Ватт и с выходными напряжениями 12 В и 36 В:

Основной выход имеет напряжение 36 В, допустимый ток — до 9 А; второй выход с напряжением 12 В — дополнительный, допустимый ток — до 2 А.

Так же, как и в предыдущем блоке, плата для упрочнения конструкции прикручена к металлическому основанию, одновременно выполняющему функции теплоотвода.

Цена — около $34, проверить актуальную цену и/или купить можно здесь.

В заключение надо сказать, что в подборке приведена лишь небольшая часть плат импульсных источников питания, имеющихся на Алиэкпресс. В частности, совсем не затронута тема особо мощных источников питания (около 1 киловатта и выше).

Но такие источники уже выходят за пределы класса бытовых или радиолюбительских. Такие источники уже больше предназначены для промышленно-производственных целей (например, для работы совместно с усилителями для озвучивания концертных залов и стадионов).

И, конечно, надо помнить, что отдаваемый ток в описаниях источников питания обозначен в «китайских амперах», и нельзя выбирать источники питания «впритык» по параметрам: обязательно должен быть запас по мощности.

Источник

Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 1

В продолжение темы Электронные трансформаторы на сайте ПАЯЛЬНИК начинается серия статей, в которых будут тестироваться как Электронные Трансформаторы, так и Импульсные Блоки Питания, купленные администрацией сайта на площадке AliExpress специально для этих целей.

Под «Электронными Трансформаторами» подразумеваются устройства с переменным напряжением на входе и переменным напряжением на выходе, а под «Импульсными Блоками Питания» — с переменным напряжением на входе и постоянным стабилизированным напряжением (или током) на выходе.

Сначала все устройства кратковременно (10…30 минут) проверялись на максимальных заявленных токах, потом некоторым преобразователям нагрузка уменьшалась, так как они сильно нагревались, и затем проводились дальнейшие эксперименты.

Нагрузкой в основном были резисторы ПЭВ-15. ПЭВ-50, набранные до нужного сопротивления или галогенные лампы разной мощности. Ток контролировался по падению напряжения на резисторе 0,1 Ом. Графики снимались с помощью программы SpectraPLUS и звуковой карты с открытыми входами.

Первый импульсный блок питания — бескорпусный AC/DC 220/24, 3 Вт

Внешний вид показан на рисунке 1, а плата более подробно — на рисунке 2. Под трансформатором видна цифробуквенная маркировка «B02B» и «20180403». Возможно, что последнее – это дата изготовления печатной платы.

Принципиальная схема показана на рис.3 (ёмкость керамических конденсаторов неизвестна, но примерное их значение можно определить по другим подобным схемам). Микросхема преобразователь – OB2512NJP. Частота преобразования – около 35 кГц. Какие-либо элементы защиты и фильтрации в высоковольтной части отсутствуют – скорее всего, подразумевается установка модуля в плату, где они уже присутствуют.

Преобразователь был нагружен на нагрузку, обеспечивающую ток 0,12 А (2,88 Вт) и проработал с ней около 3-х часов. Трансформатор Tr1 нагрелся примерно до 40-45 градусов. При изменении напряжения питания в пределах от 180 В до 240 В выходное напряжение менялось в пределах +/- 35 мВ (рис.4). Уровень ВЧ пульсаций в выходном напряжении зависит от тока нагрузки и при 0,12 А превышает 250 мВ.

При нагрузке 3 Вт и напряжении питания 240 В в выходном напряжении появлялись пульсации 100 Гц – видимо, преобразователь начинал «уходить в защиту».

На наклейке написано 12 В и 5 A . Внешний вид показан на рисунке 5, вид на внутренности и обратная сторона печатной платы на рисунке 6. Плата имеет маркировку «NxPs60W-V02A».

Вид на детали более подробно на рисунках 7, 8 и 9.

При вынимании печатной платы из корпуса оказалось, что силовой транзистор KF5N60F приклеен к алюминиевой стенке корпуса на силиконовый герметик (тот, что с характерным уксусным запахом). Герметик нанесён неровно и таким толстым слоем (рис.10), что прижимная пластина не смогла обеспечить нормальный прижим транзистора к стенке корпуса.

Второй транзистор (CS5N60F, рис.11) «был посажен» на обычную белую термопасту и намного лучше прижат к алюминиевой стенке.

Схема этого блока питания показана на рисунке 12. Необычные маркировочные обозначения деталей (E, MOS, DO) оставлены «родные». Интересно включение полевого транзистора DO в качестве выпрямительного диода во вторичной цепи преобразователя.

При токе в нагрузке 5 А и при изменении сетевого напряжения от 180 В до 240 В выходное напряжение 12,3 В было очень стабильно, мультиметр ВР-11А изменений не видел, т.е. они не более нескольких милливольт (рис.13). На рисунке 14 показано, в каких пределах менялось выходное напряжение при изменении сопротивления подстроечного резистора VR – от 11,41 В до 13,14 В. Пульсации на выходе при токе в нагрузке 5 А не более 200 мВ, их частота следования около 63 кГц.

Глядя на транзисторы, видно, что такой способ их прижима неправилен из-за того, что алюминиевая стенка корпуса имеет толщину всего 1,2 мм и прогибается под головкой винта, что приводит к искривлению плоскости стенки. Решить эту проблему можно, подложив под головку винта большую толстую пластину (рис.15). Для дополнительного охлаждения транзисторов пластину можно заменить радиатором – «выпрямительный» транзистор CS5N60 при токе 5 А нагревается достаточно быстро (наклейку в этом случае следует убрать).

Далее — бескорпусный блок питания AC/DC 220/24, 1 A

Внешний вид – на рисунке 16. Маркировка печатной платы — «GMY-001F». Имеет заявленные выходные параметры 24 В и 1 А (24 Вт). Схема приведена на рисунке 17.

При изменении входного напряжения, мультиметр изменений в выходном +24,13 В не заметил (рис.18).

Уровень пульсаций не превышает 100 мВ при токе в нагрузке 0,7 А (рис.19) и менее 50 мВ при токе 1 А. И при этом пульсации носят низкочастотный характер – анализатор спектра определил их как колоколообразные полосы с центральными частотами 750 Гц при токе 0,7 А и 600 Гц при 1 А.

Ещё один блок питания — AC/DC 220/24, 1,5 A

Внешне похож на предыдущий, но имеет другую схемотехнику и, соответственно, маркировку печатной платы — «XPJ-030» (рис.20, 21, 22). На АЛИ выставлена фотография с маркировкой «GMY-030». Заявленные параметры — 24 В и 1,5 А (36 Вт). Схема приведена на рисунке 23. Даташит на микросхему ШИМ контроллера (с нанесёнными надписями «63J04a» и «909») найти не удалось, но по выводам и схемотехническому включения она очень похожа на FAN6862.

При токе в нагрузке 1,5 А и изменении питающего напряжения от 180 В до 240 В, в выходном напряжении +24,3 В мультиметр никаких изменений не видит (рис.24). ВЧ пульсации не более 20 милливольт. После двух часов работы преобразователь сильно нагрелся.

Два электронных трансформатора «YAM» AC/AC 220/12

Первый — модель «YMET80C» (рис.25) с выходным переменным напряжением 12 В и заявленной на этикетке мощность 80 Вт (ток 6,7 А). Маркировка печатной платы «JM-792A». Схема на рисунке 26.

Читайте также:  Где делают блоки питания

Второй преобразователь — модель «YLET60C» (рис.27). Те же 12 В «переменки» на выходе, но указана меньшая мощность — 60 Вт (ток 5 А). В пластиковом корпусе отсутствуют какие-либо отверстия для вентиляции и при кажущейся внешней аккуратности, на печатной плате были обнаружены брызги припоя и повреждённая изоляция вторичной обмотки трансформатора. На фотографии со стороны дорожек видны капля, замыкающая коллектор Т2 с правым выводом R2 и «длинная сопля» между его же эмиттером и тем же правым выводом R2. Маркировка печатной платы «JM-797». Схема – на рисунке 28.

Оба преобразователя при первых включениях не заработали. У «YMET80C» был сколот край корпуса динистора (возможно, что это я «зацепил» его пинцетом, когда выпаивал соседние резисторы, но изгибов выводов не было – стоял ровно и на некотором расстоянии от платы), а в «YLET60C», скорее всего, были установлены транзисторы без защитных диодов и они оба «ушли в обрыв». После замены транзисторов и установки диодов (как на рис.26), «YLET60C» запустился и проработав около получаса с током в нагрузке 5 А сильно нагрелся. Далее ток был уменьшен до 4,5 А и был снят график стабильности выходного переменного напряжения и просмотрена его форма (рис.29). Видно, что никакой стабильности нет, так как нет никаких цепей стабилизации, и видно, что выходное напряжение состоит из 100-герцовых пачек, заполненных импульсами частотой около 70 кГц (сигнал в звуковую карту брался через случайный делитель и для сдвига спектра пропущен через смеситель, поэтому шкала вольт не соответствует действительности и, возможно, что и разница в амплитудах полуволн с этим связана).

После перестановки рабочего динистора в «YMET80C», тот тоже заработал. Частота преобразования около 55 кГц, выходное напряжение зависит от тока нагрузки и находится в пределах 11,5 В…12,5 В и имеет такой же вид, как и у «YLET60C». Этот преобразователь тоже сильно греется. Даже не верится, что в корпусах без охлаждения они долго проработают при указанных на них мощностях. Возможно, что в данных случаях указана или кратковременная мощность, или максимально возможная потребляемая от сети 220 В.

Источник

Блоки питания импульсные миниатюрные

  • Усилители мощности
  • Светодиоды
  • Блоки питания
  • Начинающим
  • Радиопередатчики
  • Разное
  • Ремонт
  • Шокеры
  • Компьютер
  • Микроконтроллеры
  • Разработки
  • Обзоры и тесты
  • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
    • Усилители мощности
    • Светодиоды
    • Блоки питания
    • Начинающим
    • Радиопередатчики
    • Разное
    • Ремонт
    • Шокеры
    • Компьютер
    • Микроконтроллеры
    • Разработки
    • Обзоры и тесты
    • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
  • Самый простой импульсный блок питания

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

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

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

    Самый простой импульсный блок питания

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

    Самый простой импульсный блок питания, трансформаторСамый простой импульсный блок питания, трансформатор

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

    Самый простой импульсный блок питания, трансформаторСамый простой импульсный блок питания, трансформатор

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

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

    Самый простой импульсный блок питания, сердечник трансформатораСамый простой импульсный блок питания, сердечник трансформатора

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

    Самый простой импульсный блок питания, готовый трансформаторСамый простой импульсный блок питания, готовый трансформатор

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

    Самый простой импульсный блок питания, собранная плата без трансформатора Самый простой импульсный блок питания, собранная плата без трансформатора

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

    Самый простой импульсный блок питанияСамый простой импульсный блок питания

    Самый простой импульсный блок питанияСамый простой импульсный блок питания

    Самый простой импульсный блок питанияСамый простой импульсный блок питания

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

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

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

    Самый простой импульсный блок питания, готовый трансформаторСамый простой импульсный блок питания, готовый трансформатор

    Самый простой импульсный блок питания, готовый трансформаторСамый простой импульсный блок питания, готовый трансформатор

    О недостатках схемы:

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

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

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

    Источник