Блок питания с 12 на 5 вольт – Паяем «умный» автомобильный БП на 5v с USB-зарядкой и автоматическим включением/выключением

Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно, но увы. + Доработка.

В последнее время довольно большое распространение (в узких кругах) получили одноплатные мини компьютеры, например Cubie, Raspberry и т.п.
Но иногда энтузиасты данных устройств делают на них либо хранилища типа NAS, либо торрентокачали, либо еще что нибудь похожее. А для таких применений обычно используют ёмкие 3.5 дюйма жесткие диски, которые в свою очередь требуют два питания, 12 и 5 Вольт.
Вот на такое применение и планировался данный блок питания.

Как я выше дал понять, данный блок питания выдает два напряжения, 5 и 12 Вольт и является встраиваемым, т.е. бескорпусным.

Начну как всегда с того, как это пришло. А пришло это в конверте, запакованное в антистатический пакет.

Блок питания имеет относительно небольшие размеры, длина 125мм, ширина 54мм, высота 25мм.

Первое, что бросилось в глаза при распаковке данного блока питания, это явное отличие от фотографии из магазина. Честно говоря весьма расстроило.

Разъем 220 Вольт установлен прямо на плату.

Фото немного поближе

В принципе можно было обойтись меньшим количеством фотографий, но вдруг кому нибудь придется ремонтировать такой БП, тогда они могут и пригодится.



Так же в комплекте идет кабель для подключения нагрузки.
Судя по кабелю, я могу предположить, что данный блок питания для применения в чем то конкретном, а не как блок питания для самоделок, впрочем одно другому не мешает.

Плата односторонняя с двухсторонним монтажом.
На обратной стороне расположено довольно много компонентов.

Видны крепежные отверстия, расстояние между центрами отверстий составляет 116х47мм
Земляной контакт разъема питания 220 Вольт никуда не подключен.

Более детальные фото платы со стороны дорожек

Опять же, вдруг такие фотографии будут полезны.
Высоковольтная сторона блока питания.
Применен контроллер SP6853

Низковольтная сторона. Видно откушенный, но прилипший вывод диодной сборки.
Вообще пайка средняя, вроде и неплохо, но есть огрехи.
Присутствуют места под установку SMD конденсаторов параллельно выходным электролитам и нагрузочного резистора параллельно 5 вольт выходу.

В качестве силового транзистора применен довольно популярный 4N60.
На фотографии магазина явно просматривается ШИМ контроллер с интегрированным силовым ключом, типа TOP244Y. Как минимум там явно больше трех выводов.

Из маркировки трансформатора я мало что понял. Первая цифра (80) мало похожа на мощность, слишком много, а третья (36) как то мало.

Выходная силовая диодная сборка по напряжению 12 Вольт имеет маркировку B10100G, 10 Ампер 100 Вольт.
Фото не очень, но можно попробовать рассмотреть, выпаивать его я не видел смысла.
Выходной диод по напряжению 5 Вольт — 5 Ампер Шоттки SR540.

Выходные конденсаторы 1000мкФ 25 Вольт (две штуки), с претензией на низкоимпедансные.
С учетом того, что они работают при 12 Вольт, это весьма неплохо.
Правда по 12 Вольт вместо выходного дросселя стоит «специально обученная» перемычка.

По 5 Вольт стоят так же конденсаторы на 25 вольт, только 1000 + 470мкФ.
Но здесь производитель поставил помехоподавляющий дроссель.

Ради интереса измерил ESR группы конденсаторов по 12 Вольт. вышло 8мОм, т.е. каждый по 16.
Средне, но для данного класса БП вполне нормально, особенно с учетом, что в дешевых БП попадаются конденсаторы куда хуже.

По 5 Вольт ситуация похуже, но там и емкость суммарная меньше.

Схема данного блока питания, вроде нигде не напутал.

Ну внешний осмотр закончен, после этого можно перейти к измерениям и испытаниям.
Сначала конечно включение на холостом ходу.
12 Вольт канал завышен, 5 Вольт занижен. Пока это ни о чем не говорит. проверять надо будет под разными нагрузками.
Но как минимум он работает.

Перейдем к дальнейшим испытаниям.

Измерения напряжений под разными токами

В качестве нагрузок будут выступать 10 Ом резисторы. Так удобнее считать ток нагрузки.
Напряжение на выходе 12 Вольт / 10 = ток нагрузки (для каждого резистора).
В данном случае ток нагрузки составляет 1,186 Ампера, выходная мощность БП равна 14 Ватт.
Напряжение на канале 5 Вольт немного просело, хотя я ждал, что оно поднимется.

Подключаем параллельно еще один резистор.
Ток 2.14 Ампера, мощность 23 Ватта.
5 Вольт канал почти не изменился.

Подключил на 5 Вольт канал такой же резистор.
Ток по 12 Вольт каналу — 2.768 Ампера, мощность 38 Ватт.
Ток по каналу 5 Вольт — 0.45 Ампера, мощность 2 Ватта.
Суммарная мощность 40 Ватт.

Для продолжения испытаний я возьму еще одну нагрузку.
Здесь будет использоваться 5 резисторов по 15 Ом, соединенных параллельно, т.е. сопротивление нагрузки будет 3 Ома. Для 5 Вольт канала вполне нормально.

Как и следовало ожидать, на канале 12 Вольт напряжение поднялось, на канале 5 Вольт, снизилось, хотя и не сильно.
Ток по 12 Вольт каналу 2.838 Ампера, мощность 40 ватт.
Ток по 5 Вольт каналу 1.5 Ампера, мощность около 7 Ватт.
Суммарная мощность 47 Ватт.
Дальше нагружать канал 5 Вольт я не вижу смысла. Видно, что 5 Вольт он не выдаст, а 12 Вольт канал будет расти дальше…

После измерения напряжений я перешел к измерениям температуры различных компонентов БП.
Измерения проводились с нагрузками, которыми закончился тест мощности, т.е. на мощности 47 Ватт.

Измерения температур

Я проводил последовательные измерения температур следующих компонентов:
Силовой транзистор
Трансформатор
Выходной диод по 12 Вольт
Выходной диод по 5 Вольт.

В этом порядке и расположены фотографии.
Первое измерение проводилось после цикла испытаний разными токами нагрузки, т.е. БП уже был разогрет.

Силовой транзистор, 42.8 градуса

Трансформатор, 44.4 градуса.

Выходной диод по каналу 12 Вольт, 45.6 градуса

Выходной диод по каналу 5 Вольт, 67.5 градуса, пока это самый горячий компонент.

Погонял примерно с пол часа (вернее пока не устаканилась температура на нагрузочных резисторах).
Силовой транзистор прогрелся до 58.4 градуса, отличный результат.

Трансформатор до 65.3, весьма неплохо.

Выходной диод по каналу 12 Вольт прогрелся куда сильнее, 82.6 градуса, тут скорее терпимо, чем хорошо или плохо.

Выходной диод по каналу 5 Вольт нагрелся до 84 градуса, я ожидал большего, а с учетом того, что он стоит почти вплотную к радиатору второго диода, то даже хорошо.

А вот нагрузочные резисторы прогрелись основательно, думаю уже и яичницу жарить можно без проблем.
196.9 градуса.

Ну и под конец, какое же тестирование БП без измерения пульсаций на выходе.
Все измерения пульсаций проходили под теми нагрузками, которыми закончился тест мощности.
На канале 12 Вольт творится что-то невероятное, щуп осциллографа стоит в режиме 1:1.
Специально обученную перемычку видимо плохо обучили и она ничего не фильтрует 🙁


На канале 5 Вольт все красиво, я бы даже сказал, что отлично.

Так как такая картина меня ну никак не устраивала, то я впаял вместо перемычки простой не обученный дроссель, который я выпаял из какого то монитора.
Канал 12 Вольт явно преобразился, теперь и здесь все очень красиво.

После этого я пошел на еще один эксперимент, подключил к блоку питания жесткий диск.
Кабель с разъемом было лень искать, к тому же они не очень хорошо паяются, потому припаял прямо к плате проводки и подключил к БП.
Ну что сказать, работа на грани фола, 14.6 Вольта по каналу 12 это как бы помягче сказать, немного многовато…

А это дросселёк, который «съел» большую часть пульсаций по каналу 12 Вольт, причем установлен он на штатное место.

Но если вы думаете, что я на этом остановился, то вы глубоко заблуждаетесь.
Смотря на результаты измерений я решил попробовать исправить картину, в качесте решения напрашивался вариант добавить один виток на трансформаторе по каналу 5 Вольт, тогда ШИМ снизит напряжение на канале 12 Вольт, а после этого изменить номиналы резисторов в цепи ОС и дело в шляпе.
Сделал дополнительный виток (все фотки показывать не буду, покажу лишь как это выглядит) я получил примерно 10.7 Вольта по 12 Вольт каналу, и 4.67 по каналу 5 Вольт.
Ну думаю уже хорошо, стал менять номиналы и напоролся на грабли, я не могу поднять напряжение, так как БП начинает уходить в защиту, максимум удалось получить около 10.9 и 4.72 Вольта.
Почему так, мне пока непонятно.

Грустно, а ведь можно было взять корпус от старого ТВ тюнера, поставить туда этот БП, Кубик, и Жесткий диск терабайта на четыре.

Но я и на этом не остановился и все таки допилил данный блок питания.

И так резюме:
Плюсы
БП работает.
При некоторой несложной доработке может иметь маленькие пульсации.
Нагрев вполне нормальный, по крайней мере я считаю, что в этом плане с БП все в порядке.
Конденсаторы по выходу конечно не фирма, но по измерениям емкости, ESR и по напряжению вполне нормальные.

Минусы
В магазине на картинке был явно другой блок питания, на него то я и клюнул (к тому же на фото явно фирменный).
Болтанка напряжений не выдерживает никакой критики.
Отсутствие дросселя по каналу 12 Вольт.

Мое мнение. БП оставил очень двоякое впечатление. С одной стороны БП хоть и не такой как на картинке магазина, но вполне средний, я видел БП куда похуже (например те, что дают к USB адаптерам жестких дисков), но разбег напряжений ну очень сильный. Был вариант переделки, но почему то не вышел, буду еще разбираться, почему микросхема уходит в защиту.
Второй вариант, переключить ОС на один канал, а второй пустить в «свободное плавание».
Как вариант, можно такой БП использовать с каким нибудь контроллером по 5 Вольт и управлять им светодиодами, подключенными к 12 Вольт.
Удивил канал 5 Вольт, неплохой диод, 1500мкФ суммарная емкость фильтра, хороший дроссель и такой слабый канал.
Есть чувство, что разработчики просто где то просчитались.

Блок питания, для обзора, был предоставлен магазином tmart.

Надеюсь, что я помог кому нибудь своим обзором, я старался предоставить максимум информации.

12 Вольт 5 Ампер блок питания или как это могло быть сделано.

Не так давно здесь уже выкладывали обзор данного блока питания, но от другого магазина.
Ко мне пришел похожий блок питания, естественно захотелось посмотреть, что у них общего, а что отличается. Так же будет рецепт блока питания от меня.
Кому интересно, прошу под кат.

Блок питания мне нужен был для питания кучи мелких зарядных устройств, но так как это процесс перешел в вялотекущее состояние, то я решил просто обзор данного блока питания.

Данный блок питания я получил чуть раньше, чем появился очень хороший обзор коллеги ksiman-а, но я был занят и не стал писать сразу.
Хотя после прочтения вышеуказанного обзора мне хотелось поковырять то, что пришло ко мне.
Я был почти уверен, что они одинаковые, но почти — не значит 100%.
В процессе я буду ссылаться на обзор данного БП, надеюсь, что его автор на меня не обидится за это 🙂

В общем перейду к собственно обзору, в процессе я расскажу, что же я в итоге получил.

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.

А вот и первое отличие.
Название пришедшего ко мне БП XY1205, в прошлом обзоре он назывался XY1205A.
Так же у моего внизу маркировка СМ-2, в аналоге СМ-1. Что это значит, я не знаю, уж извините.

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

Кабель питания ко мне пришел другой, 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.

Внутри БП, не сильно, но все таки отличается от БП из предыдущего обзора.
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.
В общем в среднем ничего не изменилось, улучшится работа, но увеличатся помехи.
Трансформатор немного другой на вид, но размеры примерно одинаковы.

С обратной стороны платы блоки питания очень похожи, но маркировка все таки отличается, D-32 в моем варианте против D-26 в предыдущем 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.
Я не буду чертить схему данного блока питания, так как заметных отличий от БП из обзора ksiman-а она не имеет. Отдельное спасибо ему за эту работу.

Силовой транзистор такой же, 4N60C

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.
Вообще у меня температуры получились несколько иные, чем в предыдущем обзоре, возможно имеют место различные методики измерения, так как не доверять измерениям коллеги ksiman-а у меня причин нет. Но перемерять все заново я не стал, так как БП фактически одинаковые.
Выходное напряжение поднялось до 12.6 Вольта
На мой взгляд, многовато, потому я полностью поддержу автора предыдущего обзора, 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.

Данный БП для экспериментов и тестирования был бесплатно предоставлен магазином gearbest.

Да, совсем забыл. В начале обзора я писал про мой рецепт блока питания.
В общем кто смог дочитать до конца, прошу под спойлер, там продолжение 🙂

Вместо котика

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.

Недавно было небольшое 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 компонентов, 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.

Купон на скидку

Магазин предоставил к этому БП купон OUTPUTDH, с ним цена 7.99.

Компактный встраиваемый блок питания PLF12A-12 на 12 Вольт 1 Ампер

Что-то давно у меня не было обзоров блоков питания и вот решил я немного исправить данный пробел купив несколько разных компактных блочков, как обычно в обзоре будет осмотр, тесты и выводы.

Так как на муське есть ограничение на публикацию обзоров из оффлайн магазинов, то я нашел обозреваемый товар в других магазинах, ссылка на алиэкспресс в заголовке, есть 5 Вольт версия в баннгуде. Мой БП куплен здесь, причем стоит он в оффлайне около 3.7 доллара, на Али 4.7, а в банггуде вообще около $5.5

Вообще купил я не только блоки питания, на днях зашел в наш харьковский Космодром, а так как мне он хоть и по пути с работы, но вечно не хватает времени, то пришел домой я с большим пакетом разных железок. Почти все куплено для разных обзоров, но часть как бы сама по себе, а часть как составляющие компоненты для мощных электронных нагрузок, доработок и прочего.

Когда составлял список заказов, то обратил свое внимание что у них также есть большой выбор блоков питания от фирмы SANMIM и купил для пробы три варианта разной мощности.

Начну с самого мелкого, называется он PLF12A-12 и понравился он мне уже тем, что у производителя есть довольно подробный даташит, правда к сожалению на китайском — ссылка.

На самом деле есть три блока питания, серии PLF12B-12, PLF12A-хх и PLE12C-хх, где хх обозначает выходное напряжение.
Серии очень похожи внешне и при беглом взгляде можно их перепутать, отличие в том, что блоки питания имеют немного разную компоновку, при этом PLE12C-хх не имеет помехоподавляющего конденсатора Х-типа, меньше емкость входного конденсатора фильтра, но зато имеет возможность регулировки выходного напряжения, цена примерно одинакова, PLF12B стоит дешевле всех, но не имеет ни входного Х конденсатора, ни регулировки выходного напряжения.

Внешне очень аккуратно, все установлено ровно, габаритные компоненты зафиксированы герметиком.

Единственно, на плате нет клеммников или разъемов, предполагается что подключение будет пайкой или разъемы покупатель установит самостоятельно.
На вход ставится разъем NS39-W3P но без среднего контакта, на выход любой подходящий клеммник с шагом 4 или 2.5мм.

В данной серии блоки питания с пятью вариантами выходного напряжения, 5, 9, 12, 15 и 24 Вольта. Хотел купить на 15 Вольт, но его к сожалению не было в продаже.

Также в даташите есть чертеж с габаритными размерами.

И конечно сравнение со стандартным спичечным коробком.

На этом этапе блок питания очень напомнил мне другую модель с такими же характеристиками, 12 Вольт 1 Ампер, обзор которого я уже как-то делал. Хотя наверное он больше похож на PLF12B-12, но при этом PLF12B-12 стоит даже немного дешевле.

Ладно, что-то я сильно отвлекся, пора перейти к более детальному осмотру.
1. Присутствует как входной фильтр, так и предохранитель с термистором, для полного счастья не хватает пожалуй только варистора.
2, 3. Входной конденсатор имеет емкость 15мкФ, что для мощности в 12 Ватт более чем достаточно при входном напряжении 198-242 Вольта и без запаса для входного 115 Вольт. Производитель конденсатора фирма Aishi, мне такие уже попадались, неплохой китайский производитель, по крайней мере я предпочту чтобы стояли такие конденсаторы чем китайские подделки на «Рубикон» и «Ничикон».
4. Высоковольтный транзистор SVF4N65MJ на 650 Вольт 4 Ампера — даташит.
5. По выходу установлены конденсаторы той же фирмы, емкостью 680+470мкФ на напряжение 25 Вольт, присутствует и межобмоточный помехоподавляющий конденсатор Y типа.
6. Также есть выходной дроссель для снижения пульсаций, в общем пока все отлично.

Снизу печатной платы находятся все остальные компоненты, диодный мост, ШИМ контроллер, элементы обратной связи.

ШИМ контроллер мне распознать не удалось, но по распиновке он такой же как 63D39 или FAN6862.
Судя по маркировке резисторов, они скорее всего из прецизионных, но опять же, это можно будет проверить позже по поведению блока питания.

Схема почти один в один повторяет схему XK-1205DC из старого обзора, но здесь добавлены некоторые компоненты в цепи обратной связи, применен более мощный транзистор и есть резисторы параллельно входному Х конденсатору, собственно как и сам конденсатор.

Как я уже писал, выходное напряжение фиксировано и без нагрузки составляет 12.07 Вольта.

Нагрузочные тесты.
Блок питания без проблем выдерживает ток нагрузки до 1.5 Ампера, при этом даже после часового прогрева выходное напряжение держится очень стабильно, разница всего 10-20мВ.

В холодном состоянии блок питания без проблем выдал ток в 1.6 Ампера или почти 20 Ватт. Отключение по перегрузке резкое, а не плавное по мере роста тока.

Далее шел обязательный цикл прогрева и измерение температуры, но выяснилось что у блока питания есть особенность.
Сначала я нагрузил блок током 0.5 Ампера на пол часа, потом током 1 Ампер еще на 20 минут, но так как блок питания вел себя отлично, то повысил ток до 1.25 Ампера и примерно через 10 минут блок питания отключился. Попытка запустить блок питания повторно приводила к срабатыванию защиты, дав блоку питания остыть с пол минуты он без проблем выдал ток 1.25 Ампера.
Можно было бы подумать на то что срабатывает защита от перегрева, но дело в том, что насколько мне известно, датчик температуры у таких ШИМ контроллеров обычно внешний, подключен к третьему выводу, а там просто резистор.
Собственно у меня есть только предположение, что есть некое влияние на порог срабатывания защиты по току, который зависит от температуры.

В любом случае, защита есть и она работает.

Температура блока питания через 30 минут при токе 0.5 Ампера, через 20 минут при токе 1 Ампер и при повторном тесте перед отключением по срабатыванию зашиты от перегрева.
Во всех режимах температура компонентов не превышала критических значений, например трансформатор не нагревался выше 70-80 градусов, а самым горячим был транзистор и выходной диод, до 90 градусов при токе 1.25 Ампера.

В процессе измерялся КПД, ниже показана потребляемая мощность без нагрузки, а также при токе 1 и 1.5 Ампера.

КПД в виде графика, точки отсчета кратны току нагрузки 200мА, исключение составляет последнее значение, там было 1.5 Ампера вместо 1.6

Не менее, а может и более важный тест, измерение уровня пульсаций по выходу, на этом тесте «валится» большинство дешевых блоков питания.
Щуп осциллографа подключался непосредственно к выходным клеммам блока питания.

В даташите был заявлен размах пульсаций не более 100мВ, так вот реально размах примерно в 7-10 раз ниже.
1. Без нагрузки
2. 0.5 Ампера
3. 1 Ампер
4. 1.5 Ампера
5, 6. Без нагрузки и при токе 1.5 Ампера с другим временем развертки.

Во всех режимах осциллограф стоял на минимально возможном для него режиме — 5мВ на клетку и пульсации были на уровне около 10мВ, что является отличным результатом.

После тестов могу сказать однозначно, блок питания понравился, как по качеству сборки, комплектующим, так и по характеристикам. Легко держит заявленные параметры, а по уровню выходных пульсаций так вообще отлично, есть защита от перегрузки, короткого замыкания и перегрева.
Можно конечно сказать, что соотношение цена/мощность у него явно не очень хорошее и за чуть большую сумму можно купить блок питания заметно большей мощности, но данный блок предназначен для применений где важен размер.

На этом у меня пока все, надеюсь что было полезно.

Б/у блоки питания 12 Вольт 2.5 Ампера для самодельщиков. Три штуки в лоте.

В одном из прошлых обзоров рассказывал о бывших в употреблении блоках питания на 12 Вольт 2 Ампера. Выступали они втроем одним лотом и на сегодняшний день успешно справляются с поставленными мною задачами.
Блок питания штука востребованная, и сегодня хочу поделиться информацией о похожих блоках на 12 Вольт, но на 2,5 Ампера. Так же б/у и так же по 3 шт. в лоте.

Характеристики со страницы товара:
1. Входное напряжение: 100-240 В
2. Выходное напряжение: 12 В
3. Выходной ток: 2,5 А
4. Выходная мощность: 30 Вт
5. Рабочая температура: -30 — + 85 ℃
6. Размер: 7.7 x 3.8 x 2.3см

Особенности:
1. Защита от перенапряжения
2. Защита от перегрузки по току
3. Защита от короткого замыкания

Комплект поставки:
3 x AC-DC 12V 2.5A 30W импульсных блоков питания.

Вышеупомянутые БП у меня уже пристроены, понадобились еще, а терять время на переделку КЛЛ не хочется. Мастерить что-то самому выйдет дороже и лот из трех БП показался весьма привлекательным.
Приехали, как и заказывал, три БП в отдельных пакетах одной посылкой.


Блоки питания абсолютно чистые, без следов запыления и т.д., наверняка работали в закрытых корпусах. Плата сделана из стеклотекстолита с плотным монтажом компонентов. Отдельные компоненты зафиксированы герметиком.

Габаритные размеры БП близки к заявленным: 78*37*24 мм.



Конечно, было бы лучше, если бы оба радиатора были из алюминия, но тут только один – для силового транзистора. Стальной радиатор, меньший по размеру, предназначен для сдвоенного выходного диода и испытания показали, что под нагрузкой греется он сильнее транзистора с его большим радиатором.
Нижняя сторона платы чистая без малейших признаков остатков флюса и изготовлена с необходимыми предосторожностями – сектором без дорожек между «горячей» и «холодной» частями схемы, пропилами в плате под входным двухобмоточным дросселем, межобмоточным конденсатором и оптопарой. На чипе ШИМ контроллера имеется едва заметная надпись Lbp50B. Похоже, что это LD7550-B.

Здесь же видно, что извлекали из корпуса БП методом откусывания токоведущих проводников (два лепестка справа).
Во входных цепях БП присутствует набор компонентов, присущий нормальной схемотехнике – предохранитель (в термоусадке) на 6,3 Ампера 250 Вольт, токоограничивающий резистор номиналом 2 Ома, двухобмоточный дроссель, помехоподавляющий конденсатор номиналом 0, 22 мкФ типа Х2, варистор и термопредохранитель. Последние два компонента объединили одной термоусадкой, и ее пришлось разрезать, чтобы рассмотреть подробности.




Диодный мост DI106 на 1 Ампер 600 Вольт приютился справа под радиатором транзистора.


Фильтрующий конденсатор установили на 33 мкФ 400 Вольт, чего достаточно для сглаживания пульсаций при питании от сети 220 Вольт.
Чтобы добраться до маркировки силового транзистора пришлось подрезать герметик под упомянутым конденсатором и выпаять его. «Силовиком» оказался часто используемый P4NK60ZFP, рассчитаный на 600 Вольт 4 Ампера.


Закреплен транзистор не самым удачным образом – в случае его выхода из строя извлечь его из платы будет немного затруднительно так, как винт практически закрыт трансформатором.

С одной стороны хорошо упакованного трансформатора расположилась широко применяемая оптопара РС817, а с другой конденсатор типа Y1.



Выходная часть собрана на сдвоенном диоде Шотки SBR20100CT, трех электролитических конденсаторах 100 мкф*25В, 470 мкФ*16В, 1000 мкФ*16В, двух дросселях и пары неполярных конденсаторов в SMD исполнении. О работе блока питания свидетельствует свечение светодиода зеленого цвета. Светится довольно тускло.


Чтобы увидеть маркировку сдвоенного диода пришлось выпаивать конденсаторы, заодно проверив их характеристики, которые оказались в порядке.


Испытания блоков начал с выбора наугад первого попавшегося.
Сначала решил проверить его EBD-USB нагрузкой, но первый же нагрузочный тест заставил отказаться от дальнейших изысканий. Данная нагрузка хоть и допускает 13,5В на входе, но нагружается только до заявленных 25 Ватт и выше данного показателя просто ограничивает ток в нагрузке. Кроме того ПО нагрузки не совсем адекватно считает мощность.

Достигнув предела при 2,08 Ампер, нагрузка сделала несколько попыток и прекратила тест.
Посему вернулся к многократно испытанному и безотказному методу – вольтметр, амперметр, спираль из нихромовой проволоки в качестве нагрузки.
На холостом ходу блок держит на выходе 12,22 Вольта.

Под нагрузкой вплоть до заявленных 2,5 Ампера напряжение на выходе не проседало ниже 12 Вольт.





Защита от короткого замыкания срабатывает четко, напряжение на выходе появляется сразу после устранения КЗ.
Защита от перегрузки работает своеобразно. Если нагружать блок током более 2,5 Ампера, то на выходе будет наблюдаться снижение напряжения. Блок без труда переживает нагрузку до 3,5 Ампер, но со значительным снижением напряжения – до 5,12 Вольт. Далее следует отключение и постоянные попытки включиться с последующим уходом в защиту.

Оставшиеся два экземпляра повели себя несколько иначе. Под нагрузкой до 2-х Ампер напряжение на выходе еще держалось на заданном уровне. Далее начало проседать. Дабы не утомлять фотографиями, свел данные в таблицу.

Порог защиты по перегрузке так же несколько выше у двух последних экземпляров.
Измерение нагрева проводил, выдерживая «под колпаком» по полчаса, с перерывом для остывания до комнатной температуры. Термопару крепил к радиатору сдвоенного диода так, как он нагревается сильнее транзистора. При токе 2,5 Ампера радиатор сборки прогрелся до 96 градусов. По большому счету это нормально, но я бы заменил радиатор на алюминиевый и размещал бы блок в вентилируемом корпусе, а также не нагружал бы по максимуму.





И в последнюю очередь проверил уровень пульсаций на выходе при закрытом входе осциллографа, 10 мВ/деление и 10 µS развертки. Картина меня несколько удивила. Ожидая увидеть характерные пики, обнаружил следующее.

Холостой ход – 4, 604 мВ.

Нагрузка 0,5 Ампера – 11, 484 мВ.

Нагрузка 1 Ампер – 13, 891 мВ.

1, 5 Ампера – 16, 627 миллиВольт.

2 Ампера – 17, 246 миллиВольт.

И неожиданно снижение пульсаций при нагрузке в 2,5 Ампера до 15,737 миллиВольт.

Озадаченный формой сигнала измерения провел несколько раз изнастроившись на осциллографе вдоль и поперек, но иной формы сигнала не увидел при развертке в 10 микросекунд.
Развертка в 10 миллисекунд дала следующие результаты (Нагрузка в той же последовательности – ХХ, 0,5 А, 1 А, 1,5 А, 2 А, 2,5 А).






Если сделал все правильно, то такие пульсации и их форма — заслуга выходного фильтра БП с не так часто встречаемыми дросселями.
Приблизительно такие же результаты температур и пульсаций были получены на остальных двух экземплярах БП.
Подводя черту можно ставить минус за разброс выходных параметров от блока к блоку при токе нагрузке от 2-х ампер, стальной радиатор сдвоенного диода.
Следует помнить о своеобразной работе защиты по перегрузке.
В то же время нужно отметить и положительные пункты данных бывших в употреблении блоков питания – готовые блоки и не нужно тратить время на построение чего-то подобного в случае необходимости, не дорого за комплект из трех штук, три вида защиты, низкий уровень пульсаций на выходе благодаря хорошим фильтрам, небольшие размеры, достаточно высокую нагрузочную способность, отсутствие посторонних шумов во время работы, отсутствие помех на радиоприемник (проверено).
Размещать лучше в вентилируемом корпусе и использовать с нагрузкой до 2-х Ампер.

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

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *