Меню

Плата блока питания все серии

Плата блока питания все серии

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 решение абсолютно та же самая что и в варианте с родным резисторов 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.

Читайте также:  Блок питания ultra ps 230wb

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.

Читайте также:  Способы подключения питания системного блока

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.

Источник



Подборка модулей преобразователей напряжения для сборки DIY регулируемого блока питания

Регулируемый блок питания (его еще называют лабораторный) — полезный инструмент не только для профессионального ремонтника, но и для бытового использования.

Сегодня рассмотрим модули DC-DC преобразователей для сборки своего регулируемого блока питания из готовых компонентов. Модули будут на разное напряжение и ток и с разными возможностями. Для готового изделия Вам понадобится такой модуль, первичный блок питания и корпус.

Рассмотрим проверенные варианты модулей с большим количеством заказов.

RuiDeng RD60ХХ

Открывает подборку наиболее функциональные модули на сегодняшний день — DC-DC модули от Ruideng Technologies (RD), серия 60ХХ. Модульная конструкция, большой экран 2.4″ и удобное управление!

Как следует из маркировки модуля, 60 — это максимальное выходное напряжение 60 В, а 6-12-18 А это максимальный ток в режиме СС. Выбираем под свои нужды. Модуль с литерой W с wifi для беспроводного управления.

У этого модуля отличный функционал:

  • Высокая точность по току и напряжению
  • ПО для ПК и мобильное приложение
  • Измерение емкости аккумуляторов
  • Обновление прошивки
  • Память уставок

Для этих модулей продаются специально разработанные корпуса и первичные импульсные источники питания — собрать свой регулируемый блок питания можно легко, как конструктор. А главное на выходе отличный результат и стабильное напряжение с низкими пульсациями.

Преобразователь 50 В 20 А

Модель на 1000 Вт 20 А, для тех кому нужен максимальный ток. И при этом за разумную цену!

Преобразователь состоит из двух функциональных блоков — встраиваемый модуль с экраном и плата преобразователя, соединённых шлейфами.

  • Диапазон входного напряжения: 6-55,00 В
  • Разрешение напряжения: 0,01 В
  • Диапазон выходного напряжения: 0-50,00 В
  • Разрешение напряжения: 0,01 В
  • Диапазон выходного тока: 0-20.00A
  • Разрешение выходного тока: 0.01A
  • Точность входного напряжения: ±(1% + 5 цифр)
  • Точность выходного напряжения: ±(0.3% + 5 цифр)
  • Точность выходного тока: ±(0.5% + 5 цифр)
  • Выходные пульсации: 150 мВ

DPS5020

Тоже модуль на 1000 Вт 20 А, но от производителя RD. Состоит из двух блоков, связанных шлейфом и дополнительных модулей связи.

В лоте три варианта:

  • Без поддержки приложения
  • С модулем USB, приложение на ПК
  • С модулем bluetooth, мобильное приложение

Дисплей модуля управления 1.44″ цветной LCD, что повышает наглядность данных.

Возможность зарядки аккумуляторов присутствует.

Для этого модуля так же продается готовый корпус, что сильно облегчает пользователю сборку готового блока питания.

DPS8005

Модуль от RD на 80 В выходного напряжения, но ток до 5 А. Для тех, кому мало 50 или 60 В.

В лоте есть возможность выбора типа коммуникации, либо вообще без нее.

  • Диапазон выходного напряжения: 0-80.00 В
  • Выходной ток: 0-5.100 А
  • Выходной диапазон мощности: 0-408 Вт
  • Точность установки напряжения: ± (0.5% + 2 разряда)
  • Точность установки тока: ± (0.8% + 3 разряда)

Качество изделий от RD стабильное, вы гарантированно получите хороший результат.

Повышающий модуль 900 Вт

Повышающий напряжение модуль. Если нужно поднять напряжение до 120 В.

Входное напряжение 8-60 В повышается до 10-120 В, ток до 15 А. КПД 85%.

Рабочая частота преобразования: 150 кГц

Размеры платы: 110х99х46 мм. Кнопки управления и экран установлены на самой плате. Есть вентилятор для активного охлаждения.

XYS3580

Завершает подборку бюджетный модуль до 36 В 5 А с технологией SEPIC. Построен на чипе XL1509
ШИМ контроллер FP5139. Блок питания на основе этого модуля на заглавном фото.

На основе этого преобразователя и импульсного блока питания 36 В 5 А можно создать довольно компактный регулируемый блок питания 180 Вт.

Экран цветной размером 1.44″, управление осуществляется кнопкой и нажимным энкодером. Размеры панели: 79х42 мм

Из приятных бонусов:

  • 10 ячеек памяти
  • Возможность заряжать аккумуляторы
  • Хорошая точность установки параметров
  • Активное охлаждение и встроенные защиты

Надеюсь, подборка модулей DC-DC преобразователей напряжения была полезна и Вы выберете себе вариант для своего самодельного блока питания с необходимыми функциями.

Источник

Плата блока питания все серии

Встраиваемая универсальная плата управления лабораторными блоками питания.

Автор: Провада Юрий Петрович aka Simurg
Опубликовано 16.09.2010

Здравствуйте, ребята. Представляю Вашему вниманию несколько лабораторных блоков питания, построенных на одной плате управления. Как известно импульсные блоки питания имеют большой уровень помех в широком диапазоне частот и не годятся для настройки чувствительных к помехам конструкций. Моя концепция по лабораторным источникам такая: лабораторных источников питания у радиолюбителя-ремонтника должно быть три. Один маломощный с очень чистым выходом, второй мощный, можно импульсный, без высоких требований к выходному напряжению, третий средней мощности с большим диапазоном регулировки напряжения, от 0 вплоть до 150 вольт 1 ампер. Все должны иметь независимую регулировку тока и напряжения и регулироваться от 0 до нужного вам напряжения. Объединить в одном блоке эти требования сложно, поэтому рассмотрим несколько схем и вариантов лабораторных блоков питания.

1. Маломощный лабораторный блок питания с чистым выходом.
БП разрабатывался как универсальный лабораторный источник питания в для работы над маломощными и среднемощными поделками. Импульсные схемы сразу не рассматриваются из-за их шумности. Импульсный БП он всё же остается импульсным — принцип работы основан на переключении компаратора когда напряжение выше или ниже нормы. Оно никогда не равно. Пульсации из-за этого есть всегда. КПД здесь значения не имеет, так как питается от сети, главное качество и чистота выходного напряжения. Перепробовал много схем. Но что-то ничего не понравилось. Или в стиле КРЕНки + транзистор, или ток не регулируется. Цель БП с регулировкой напряжения от 0 Вольт, с плавной регулировкой и регулируемого стабилизатора тока и включаемой по желанию триггерной защитой защиты по току, с индикацией выходного напряжения и тока.
Этот лабораторный блок питания способен обеспечить стабилизацию как тока, так и напряжения. Основой его служит электронный стабилизатор — именно он определяет все выходные параметры устройства. При сравнительной схемной простоте стабилизатор имеет хорошие параметры, прост в эксплуатации.
Основные технические характеристики :
в режиме стабилизации напряжения
Выходное напряжение, В, при токе нагрузки 5 А. 0. 38
Коэффициент стабилизации. 500. 1000
Напряжение пульсаций, мВ, не более. 3
Выходное сопротивление, 0м. 0,08

в режиме стабилизации тока
Выходной ток, А . . 0,00. 5
Выходное сопротивление, кОм, не менее. 2
Напряжение пульсаций, мВ, не более. 3

При замыкании выходной цепи устройство остается в режиме стабилизации установленного тока, а выходное напряжение уменьшается до нуля. Поэтому перегрузка по току устройству не грозит. После устранения причины замыкания или уменьшения тока нагрузки ниже установленного устройство автоматически переходит в режим стабилизации напряжения, светодиод стабилизатора тока гаснет, а светодиод стабилизатора напряжения загорается. Такое качество лабораторного блока питания позволяет устанавливать для каждого конкретного случая свое значение максимально достижимого тока нагрузки и тем самым обеспечить защиту от перегрузки как испытуемого устройства, так и самого блока. Имеет режим триггерной защиты, когда при превышении тока нагрузка автоматически обесточивается. Блок позволяет получать и меньшее, чем 0,01 А, значение стабилизируемого тока, но в этом случае необходимо обеспечить более плавное регулирование напряжения на инвертирующем входе ОУ DA3. Это можно, например, сделать включением переменного резистора сопротивлением 100 Ом между нижним по схеме выводом резистора R10 и корпусом.
Схема

Читайте также:  Блок питания aerocool hero 775

Блок на триггере обеспечивает коммутацию выхода одной кнопкой и отключение выхода при работе триггерной защиты.

Индикация выполнена по классической схеме на ПВ2.
Фото платы управления блоком питания во второй части. Она одинаковая для всех блоков питания.

2. Мощный импульсный лабораторный блок питания.
Переделка компьютерного блок питания в лабораторный известна всем. Мощность блока питания, который получится в результате переделки — 220Вт. Напряжение от 0 до 22В, и подойдет для зарядки аккумуляторов — там необходимо напряжение порядка 16В.
Основные технические характеристики :
в режиме стабилизации напряжения
Выходное напряжение, В, при токе нагрузки 10 А. 0. 22
Коэффициент стабилизации. 200. 300
Напряжение пульсаций, мВ, не более. 200
Выходное сопротивление, 0м. 0,2

в режиме стабилизации тока
Выходной ток, А . . 0. 10
Напряжение пульсаций, мВ, не более. 300

Источник

Печатная плата блока питания

Печатная платапластина, где сформирован слой с проводящими дорожками. Электронные компоненты, которые устанавливаются на плату соединяются своими выводами с элементами ведущего рисунка пайкой, или, значительно реже, сваркой, в результате чего состоит электронный модуль.

Любое, электронное устройство — это набор из десятков, сотен, а то и тысяч компонентов. У каждого из них есть свое предназначение и четко определенное место в схеме. Все они соединяются сетью проводов в единую структуру.

Печатная плата блока питания

Интересно знать

В начале развития сферы электрических устройств, электрокомпоненты были большими, а схемы устройств – достаточно простыми. Детали размещались на контактных колодках или прикручивались к корпусу, между собой их соединяли при помощи обычных проводов. Такой способ называется – навесным монтажом.

Сборка и ремонт таких устройств проводились исключительно вручную, что вызывало немало трудностей и повышало стоимость производства. Это были времена электромагнитных реле и вакуумных ламп, по современным меркам громадных. Но прогресс не стоял на месте и ученые научились использовать полупроводники.

На замену ламп пришли миниатюрные транзисторы и микросхемы. Они совершили революцию в мире электроники. С каждым годом, устройства становились сложнее и компактнее. Вместо громоздкого навесного монтажа, появились печатные платы. Они заняли доминирующую позицию в производстве электронных приборов еще в 50-х годах прошлого столетия.

Идея размещать компоненты на пластинке из диэлектрика была не новой, но использовавшиеся ранее методы приклеивания, напыления, химического осаждения токопроводящих дорожек имели недостатки, и инженеры позаимствовали сутрактивную технологию из типографии. Поэтому платы, изготовленные таким способом, стали называть печатными.

Печатная плата блока питания

Технология производства в печатных платах блока питания

Начинается все из заготовки – изоляционной пластинки, покрытой медной фольгой. На ее поверхность наносят светочувствительное покрытие, фоторезист, и облучают ультрафиолетом через трафарет с рисунком будущих дорожек. Фоторезист покрывает всю поверхность заготовки, а трафарет затемняет те места, где не должно быть металлизации. Под действием ультрафиолета, свойства фоторезиста меняются и рисунок переносится на заготовку. Не засвеченный фоторезист легко смывается в проявляющем растворе. Тот, что был засвечен, становится совсем нерастворимым и прочно закрепляется на поверхности металла. После этого заготовку помещают в раствор для травления. Начинается химическая реакция: открытый металл легко растворяется, а под слоем фоторезиста реакции нет, так как фольга защищена и остается невредимой.

После снятия фоторезиста становятся видны медные дорожки, они прочно держатся на изолирующем основании, и будут соединять и удерживать электронные компоненты. Для соединения дорожек в разных слоях, производят сверление и электрохимическую металлизацию отверстия.

Для защиты дорожек от воздействия окружающей среды и облегчения пайки, плату покрывают специальным лаком. Он образует паяльную маску. Чаще всего используют зеленую, но некоторые производители предпочитают применять и другие цвета. Такая жидкая маска наносится на всю поверхность платы и так же, как и фоторезист облучается через трафарет. Засвеченный лак твердеет, а затененный трафаретом остается жидким и легко смывается, оставляя контактные площадки. То есть, места к которым будут припаиваться компоненты.

Печатная плата блока питания

Печатные платы разделяют на:

  • односторонние;
  • двусторонние;
  • многослойные.

Наиболее популярными являются двусторонние печатные платы. С их помощью можно сделать более сложные схемы. Такие платы на металлической основе имеют большую устойчивость к перепаду температур, так коэффициенты линейного расширения материала подложки и специального отверстия примерно равны.

Многослойные печатные платы состоят из слоев изоляционного материала и ведущего рисунка, которые чередуются. Существует несколько видов таких плат, их отличая в конструктивно-технологических параметрах.

Кроме того, печатные платы можно разделить на:

Более востребованными в производстве блоков питания, сегодня, являются гибкие печатные платы. Их используют для электрического соединения узлов, конструкция которых исключает применение жестких плат. Преимущества гибких плат в том, что они имеют эластичную основу и выполняются, как правило, двусторонними со специальными отверстиями и местами для пайки навесных элементов.

Печатная плата блока питания

Особенностью печатных плат блоков питания является то, что они должны выполнять функции преобразователя напряжения, превращать стандартные 220В бытовой электросети в напряжения, необходимые для работы компьютера или других электроприборов. Компоненты ПК питаются от строго определенных номиналов напряжений, всякое отклонение от которых может вызвать некорректную работу, сбой или просто выход из строя чувствительных к скачкам напряжения компонентов. Блок питания должен обеспечивать стабильность шести напряжений: 12В, + 5В, + 3,3В, -5 В, -12 В и +5 В дежурного режима (с погрешностью 5% для положительных и 10% для отрицательных; -5 В, -12 В для питания используются редко).

Мощность современных блоков питания составляет 350-400 Вт. А процессоры имеют повышенное энергопотребление, поэтому этот показатель должен быть высоким. Кроме обеспечения компьютера необходимым напряжением, плата блока питания также обязана оберегать ПК от слишком высокого напряжения электросети (220 В).

Вопрос электробезопасности очень жестко регламентирован как международными, так и действующими в Российской Федерации стандартами.

Блок питания — самая сложная и важная часть электроприбора и относиться к ней нужно соответственно, проектируется индивидуально, в зависимости от электронной схемы и типов корпусов деталей. Для их разработки существует специальное программное обеспечение, которое позволяет создавать чертежи схем, выбирать лучшее размещения электронных компонентов (для достижения наименьшей длины токопроводящих дорожек, балансировка сигнальных линий, уменьшение числа перемычек или слоев дорожек и т.д.), генерировать файлы фотошаблонов и инструкций для изготовления печатных плат на станках с ЧПУ. Изготовления печатных плат осуществляют химическим, электрохимическим или комбинированным методами, а в последнее время приобретает также распространение аддитивный метод.

Печатная плата блока питания

Материалы, используемые для изготовления печатных плат блока питания, должны иметь высокие электроизолирующие свойства и достаточную механическую прочность. Для изготовления печатных плат применяют фольгированные и нефольгованые листовые диэлектрические материалы. Но наибольшей популярностью пользуются фольгированные диэлектрики.

Формирования рисунка печатных плат блоков питания осуществляют с помощью шелкографии, офсетной печати или фотохимическим способом.

Наши специалисты занимаются проектированием печатных плат различной сложности. Все они соответствуют международным стандартам ассоциации ІРС и ГОСТу Российской Федерации. Многолетний опыт в производстве плат позволяет нам с легкостью понимать потребности клиентов и предлагать им самые оптимальные решения.

Источник