Еще один блок питания, 12 Вольт 30 Ампер и 360 Ватт

В продолжение темы блоков питания я заказал еще один БП, но в этот раз мощнее предыдущего.

Обзор будет не очень длинным, но как всегда, осмотрю, разберу, протестирую.

На самом деле данный обзор является лишь промежуточным шагом к тестам более мощных блоков питания, которые уже в пути ко мне. Но я подумал, что данный вариант также нельзя оставлять без внимания, потому и заказал его для обзора.

Буквально несколько слов об упаковке.

Обычная белая коробка, из опознавательных знаков только номер артикула, все.

При сравнении с блоком питания из предыдущего обзора выяснилось, что обозреваемый просто немного длиннее. Обусловлено это тем, что обозреваемый БП имеет активное охлаждение, потому при практически том же объеме корпуса мы имеем мощность в полтора раза больше.

Размеры корпуса составляют — 214х112х50мм.

Все контакты выведены на один клеммник.

Назначение контактов выбито штамповкой на корпусе блока питания, такой вариант немного надежнее чем наклейка, но хуже заметен.

Крышка закрывается с заметным усилием и прочно фиксируется в закрытом состоянии. При открывании обеспечивается полный доступ к контактам. Иногда у БП встречается ситуация, когда крышка не открывается полностью, потому теперь я этот момент проверяю обязательно.

1. На корпусе блока питания присутствует наклейка с указанием базовых параметров, мощности, напряжения и тока.

2. Также присутствует переключатель входного напряжения 115/230 Вольт, который в наших сетях является лишним и не всегда безопасным.

3. Блок питания выпущен почти год назад.

4. Около клеммника присутствует светодиод индикации работы и подстроечный резистор для изменения выходного напряжения.

Сверху располагается вентилятор. Как я писал в предыдущем обзоре, мощность 240-300 Ватт является максимальной для блоков питания с пассивным охлаждением.

Конечно есть безвентиляторные БП и на большую мощность, но встречаются они гораздо реже и стоят весьма дорого, потому введение активного охлаждения преследует цель сэкономить и сделать блок питания дешевле.

Крышка фиксируется шестью небольшими винтами, но при этом и сама по себе сидит плотно, корпус алюминиевый и также как у других БП выполняет роль радиатора.

В качестве сравнения приведу фото рядом с БП мощностью 240 Ватт. Видно что в основном они одинаковы, и по сути 360 Ватт Бп отличается от своего младшего собрата только наличием вентилятора и некоторыми небольшими коррективами связанными с большей выходной мощностью.

Например силовой трансформатор у них имеет одинаковый размер, а вот выходной дроссель у обозреваемого заметно больше.

Общая черта обоих БП — весьма свободный монтаж и если у БП с пассивным охлаждением это оправданно, то при наличии активного охлаждения размер корпуса можно было смело уменьшить.

Перед дальнейшей разборкой проверка работоспособности.

Исходно на выходе напряжение немного завышено относительно заявленных 12 Вольт, хотя по большому счету это не имеет никакого значения, меня больше интересует диапазон перестройки и он составляет 10-14.6 Вольта.

В конце выставляю 12 Вольт и перехожу к дальнейшему осмотру.

Как ни странно, но емкость входных конденсаторов совпадает с указанной на их корпусе 🙂

Емкость каждого из конденсаторов 470мкФ, суммарная около 230-235мкФ, что заметно меньше рекомендуемых 350-400 которые необходимы блоку питания мощностью 360 Ватт. По хорошему должны быть конденсаторы с емкостью хотя бы 680мкФ каждый.

Выходные конденсаторы имеют суммарную емкость в 10140мкФ, что также не очень много для заявленных 30 Ампер, но часто такую емкость имеют конденсаторы и у фирменных БП.

Транзисторы и выходные диоды прижаты к корпусу через теплораспределительную пластину, в качестве изоляции выступает только теплопроводящая резина.

Обычно в более дорогих БП применяется колпачок из более толстой резины, который полностью закрывает компонент и если для выходных диодов он особо не нужен, то вот для высоковольтных транзисторов явно не помешал бы. Собственно по этому я советую в целях безопасности заземлять корпус БП.

Теплораспределительные пластины прижаты к алюминиевому корпусу, но термопаста между ними и корпусом отсутствует.

После случая с одним из блоков питания я теперь всегда проверяю качество прижима силовых элементов. Здесь с этим проблем нет, впрочем обычно проблем со сдвоенными элементами и не бывает, чаще сложности когда мощный элемент один и прижат Г-образной скобой.

Вентилятор самый обычный, с подшипниками скольжения, но почему-то на напряжение 14 Вольт.

Размер 60мм.

Разбираем дальше.

Плата держится на трех винтах и элементах крепления силовых компонентов. Снизу корпуса присутствует защитная изолирующая пленка.

Фильтр довольно стандартен для подобных БП. Входной диодный мост имеет маркировку KBU808 и рассчитан на ток до 8 Ампер и напряжение до 800 Вольт.

Радиатор отсутствует, хотя при такой мощности уже желателен.

1. На входе установлен термистор диаметром 15мм и сопротивлением 5 Ом.

2. Параллельно сети присутствует помехоподавляющий конденсатор класса Х2.

3. Помехоподавляющие конденсаторы имеющие непосредственную связь с сетью установлены класса Y2

4. Между общим проводом выхода и корпусом БП установлен обычный высоковольтный конденсатор, но в этом месте его достаточно так как при отсутствии заземления он подключен последовательно с конденсаторами класса Y2, показанными выше.

ШИМ контроллер KA7500, аналог классической TL494. Схема более чем стандартна, производители просто штампуют одинаковые БП, которые отличаются только номиналами некоторых компонентов и характеристиками трансформатора и выходного дросселя.

Выходные транзисторы инвертора также классика недорогих БП — MJE13009.

1. Как я писал выше, входные конденсаторы имеют емкость 470мкФ и что интересно, если конденсаторы имеют изначально непонятное название, то чаще емкость указана реальная, а если подделка, например Rubicong, то чаще занижена. Вот такое вот наблюдение. 🙂

2. Магнитопровод выходного трансформатора имеет размеры 40х45х13мм, обмотка пропитана лаком, правда весьма поверхностно.

3. Рядом с трансформатором присутствует разъем для подключения вентилятора. Обычно в описании подобных БП указывают автоматическую регулировку оборотов, на самом деле ее здесь нет. Хотя вентилятор меняет обороты в небольших пределах в зависимости от выходной мощности, просто это скорее побочный эффект. При включении вентилятор работает очень тихо, а на полную мощность выходит при токе около 2.5 Ампера что составляет меньше 10% от максимальной.

4. На выходе пара диодных сборок MBR30100 по 30 Ампер 100 Вольт каждая.

1. Размеры выходного дросселя заметно больше чем у 240 Ватт версии, намотан в три провода на двух кольцах 35/20/11.

2. Как и ожидалось после предварительной проверки, выходные конденсаторы имеют емкость 3300мкФ, так как они новые, то в сумме показали не 9900, а 10140мкФ, напряжение 25 Вольт. Производитель, известный всем noname.

3. Токовые шунты для схемы защиты от КЗ и перегрузки. Обычно ставят одну такую ‘проволочку’ на 10 Ампер тока, соответственно здесь БП 30 Ампер и три такие проволочки, но мест 7, потому предположу что есть похожий вариант но с током в 60 Ампер и меньшим напряжением.

4. А вот и небольшое отличие, компоненты отвечающие за блокировку при пониженном выходном напряжении перенесли ближе к выходу, хотя при этом сохранили даже позиционные месте согласно схеме. Т.е. R31 в схеме БП 36 Вольт соответствует R31 в схеме БП 12 Вольт, хотя находятся в разных местах на плате.

При беглом взгляде я бы оценил качество пайки на твердую четверку, все чисто, аккуратно.

Пайка довольно качественная, на плате в узких местах сделаны защитные прорезы.

Но ‘ложка дегтя’ все таки нашлась. Некоторые элементы имеют непропай. Место особенно несущественно, важен сам факт.

В данном случае плохая пайка была обнаружена на одном из выводов предохранителя и конденсатора цепи защиты от снижения напряжения на выходе.

Исправить дело нескольких минут, но как говорится — ‘ложки нашлись, а осадочек остался’.

Так как схему подобного БП я уже чертил, то в данном случае просто внес коррективы в уже существующую схему.

Кроме того я выделил цветом элементы, которые изменены.

1. Красным — элементы которые меняются в зависимости от изменения выходного напряжения и тока

2. Синим — изменение номиналов этих элементов при неизменной выходной мощности мне непонятно. И если с входными конденсаторами отчасти понятно, они были указаны как 680мкФ, но реально показывали 470, то зачем увеличили в полтора раза емкость С10?

В схеме ошибка, С10 имеет емкость 3. 3мкФ, а не 330нФ.

С осмотром закончили, переходим к тестам, для этого я использовал привычный ‘тестовый стенд’, правда дополненный Ваттметром.

1. Электронная нагрузка 2. Мультиметр 3. Осциллограф 4. Тепловизор 5. Термометр 6. Ваттметр, обзора нет.

7. Ручка и бумажка.

На холостом ходу пульсации практически отсутствуют.

Небольшое уточнение к тесту. На дисплее электронной нагрузки вы увидите значения токов заметно ниже чем я буду писать. Дело в том, что нагрузка аппаратно умеет нагружать большими токами, но программно ограничена на уровне в 16 Ампер. В связи с этим пришлось сделать ‘финт ушами’, т.е. откалибровать нагрузку на двукратный ток, в итоге 5 Ампер на дисплее равны 10 Ампер в реальности.

При токе нагрузки 7.5 и 15 Ампер блок питания вел себя одинаково, полный размах пульсаций в обоих случаях составил около 50мВ.

При токах нагрузки 22. 5 и 30 Ампер пульсации заметно выросли, но при этом были на одном уровне. Рост уровня пульсаций был при токе около 20 Ампер.

В итоге полный размах составил 80мВ.

Отмечу очень хорошую стабилизацию выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от нуля до 100% напряжение изменилось всего на 50мВ. Причем с ростом нагрузки напряжение растет, а не падает, что может быть полезным. В процессе прогрева напряжение не изменялось, что также является плюсом.

Результаты теста я свел в одну табличку, где показана температура отдельных компонентов.

Каждый этап теста длился 20 минут, тест с полной нагрузкой проводился два раза для термопрогрева.

Крышка с вентилятором вставлялась на место, но не привинчивалась, для измерения температуры я ее снимал не отключая БП и нагрузку.

В качестве дополнения я сделал несколько термограмм.

1. Нагрев проводов к электронной нагрузке при максимальном токе, также через щели в корпусе видно тепловое излучение от внутренних компонентов.

2. Самый большой нагрев имеют диодные сборки, думаю если бы производитель добавил радиатор как это сделано в 240 Ватт версии, то нагрев существенно снизился.

3. Кроме того большой проблемой был отвод тепла от всей этой конструкции, так как суммарная рассеиваемая мощность всей конструкции составила более 400 Ватт.

Кстати насчет отвода тепла. Когда я готовил тест, то больше боялся что нагрузке тяжело будет работать при такой мощности. Вообще я проводил уже тесты на такой мощности, но 360-400 Ватт это предельная мощность которую моя электронная нагрузка может рассеивать длительно. Кратковременно же она без проблем ‘тянет’ и 500 Ватт.

Но проблема вылезла в другом месте. На радиаторах силовых элементов у меня установлены термовыключатели рассчитанные на 90 градусов. Один контакт у них припаян, а второй припаять не получилось и я применил клеммники.

При токе 15 Ампер через каждый выключатель эти контакты начинали довольно сильно нагреваться и срабатывание происходило раньше, пришлось принудительно охлаждать еще и эту конструкцию. А кроме того пришлось частично ‘разгрузить’ нагрузку подключением к БП нескольких мощных резисторов.

Но вообще выключатели рассчитаны максимум на 10 Ампер, потому я и не ожидал от них нормальной работоспособности при токе в 1.5 раза больше их максимума. Теперь думаю как их переделать, видимо придется делать электронную защиту с управлением от этих термовыключателей.

А кроме того теперь у меня появилась еще одна задача. По просьбе некоторых читателей я заказал для обзора блоки питания мощностью 480 и 600 Ватт. Теперь думаю чем их лучше нагружать, так как такую мощность (не говоря о токах до 60 Ампер), моя нагрузка точно не выдержит.

Как и в прошлый раз я измерил КПД блока питания, этот тест я планирую проводить и в дальнейших обзорах. Проверка проходила при мощности 0/33/66 и 100%

Вход — Выход — КПД.

5.2 — 0 — 0

147,1 — 120,3 — 81,7%

289 — 241 — 83,4%

437,1 — 362 — 82,8%

Что можно сказать в итоге.

Блок питания прошел все тесты и показал довольно неплохие результаты. В плане нагрева есть даже заметный запас, но выше 100% я бы не советовал его нагружать. Порадовала весьма высокая стабильность выходного напряжения и отсутствие зависимости от температуры.

К тому что не очень понравилось я отнесу безымянные входные и выходные конденсаторы, огрехи пайки некоторых компонентов и посредственную изоляцию между высоковольтными транзисторами и радиатором.

В остальном блок питания самый обычный, работает, напряжение держит, сильно не греется.

На этом все, как обычно жду вопросов.

Ссылка на блок питания, цена $22.87

Как устроен блок питания, который работает в каждом системнике / Хабр

Блок питания извлечён из корпуса. Пучок проводов слева подключается к компьютеру. Большой компонент посередине типа трансформатора — это фильтрующий индуктор. Кликабельно, как и все фотографии в статье

Вы когда-нибудь задумывались, что находится внутри блока питания (БП) вашего компьютера? Задача БП — преобразовать питание из сети (120 или 240 В переменного тока, AC) в стабильное питание постоянного, то есть однонаправленного тока (DC), который нужен вашему компьютеру. БП должен быть компактным и дешёвым, при этом эффективно и безопасно преобразовывать ток. Для этих целей при изготовлении используются различные методы, а сами БП внутри устроены гораздо сложнее, чем вы думаете.

В этой статье мы разберём блок стандарта ATX и объясним, как он работает¹.

Как и в большинстве современных БП, в нашем используется конструкция, известная как «импульсный блок питания» (ИБП). Это сейчас они очень дёшевы, но так было не всегда. В 1950-е годы сложные и дорогие ИБП использовались разве что в ракетах и космических спутниках с критическими требованиями к размеру и весу. Однако к началу 1970-х новые высоковольтные транзисторы и другие технологические усовершенствования значительно удешевили ИБП, так что их стали широко использовать в компьютерах. Сегодня вы можете за несколько долларов купить зарядное устройство для телефона с ИБП внутри.

Наш ИБП формата ATX упакован в металлический корпус размером с кирпич, из которого выходит множество разноцветных кабелей. Внутри корпуса мы видим плотно упакованные компоненты. Инженеры-конструкторы явно были озабочены проблемой компактности устройства. Многие компоненты накрыты радиаторами. Они охлаждают силовые полупроводники. То же самое для всего БП делает встроенный вентилятор. На КДПВ он справа.

Начнём с краткого обзора, как работает ИБП, а затем подробно опишем компоненты. Своеобразный «конвейер» на фотографии организован справа налево. Справа ИБП получает переменный ток. Входной переменный ток преобразуется в высоковольтный постоянный ток с помощью нескольких крупных фильтрующих компонентов. Этот постоянный ток включается и выключается тысячи раз в секунду для генерации импульсов, которые подаются в трансформатор. Тот преобразует высоковольтные импульсы в сильноточные низковольтные. Эти импульсы преобразуются в постоянный ток и фильтруются, чтобы обеспечить хорошее, чистое питание. Оно подаётся на материнскую плату, накопители и дисководы через кабели на фотографии слева.

Хотя процесс может показаться чрезмерно сложным, но большинство бытовой электроники от мобильника до телевизора на самом деле питаются через ИБП. Высокочастотный ток позволяет сделать маленький, лёгкий трансформатор. Кроме того, импульсные БП очень эффективны. Импульсы настраиваются таким образом, чтобы обеспечить только необходимую мощность, а не превращать избыточную мощность в отработанное тепло, как в линейном БП.

Первым делом входной переменный ток проходит через цепь входного фильтра, которая фильтрует электрический шум, то есть беспорядочные изменения электрического тока, ухудшающие качество сигнала.

Фильтр ниже состоит из индукторов (тороидальных катушек) и конденсаторов. Квадратные серые конденсаторы — специальные компоненты класса X для безопасного подключения к линиям переменного тока.

Компоненты входного фильтра

Переменный ток с частотой 60 герц в сети меняет своё направление 60 раз в секунду (AC), но компьютеру нужен постоянный ток в одном направлении (DC). Полномостовой выпрямитель на фотографии ниже преобразует переменный ток в постоянный. Выходы постоянного тока на выпрямителе отмечены знаками ? и +, а переменный ток входит через два центральных контакта, которые постоянно меняют свою полярность. Внутри выпрямителя — четыре диода. Диод позволяет току проходить в одном направлении и блокирует его в другом направлении, поэтому в результате переменный ток преобразуется в постоянный ток, протекающий в нужном направлении.

На мостовом выпрямителе видна маркировка GBU606. Цепь фильтра находится слева от выпрямителя. Большой чёрный конденсатор справа — один из удвоителей напряжения. Маленький жёлтый конденсатор — это специальный керамический Y-конденсатор, который защищает от всплесков напряжения

Ниже — две схемы, как работает мостовой выпрямитель. На первой схеме у верхнего входа переменного тока положительная полярность. Диоды пропускают поток на выход DC. На второй схеме входы переменного тока поменяли полярность, как это происходит постоянно в AC. Однако конфигурация диодов гарантирует, что выходной ток остаётся неизменным (плюс всегда сверху). Конденсаторы сглаживают выход.

На двух схемах показан поток тока при колебаниях входного сигнала AC. Четыре диода заставляют ток течь в направлении по стрелке

Современные БП принимают «универсальное» входное напряжение от 85 до 264 вольт переменного тока, поэтому могут использоваться в разных странах независимо от напряжения в местной сети. Однако схема этого старого БП не могла справиться с таким широким диапазоном. Поэтому предусмотрен переключатель для выбора 115 или 230 В.

Переключатель 115/230 В

Переключатель использует умную схему с удвоителем напряжения. Идея в том, что при закрытом переключателе (на 115 В) вход AC обходит два нижних диода в мостовом выпрямителе, а вместо этого подключается непосредственно к двум конденсаторам. Когда «плюс» на верхнем входе AC, полное напряжение получает верхний конденсатор. А когда «плюс» снизу, то нижний. Поскольку выход DC идёт с обоих конденсаторов, на выходе всегда получается двойное напряжение. Дело в том, что остальная часть БП получает одинаковое напряжение независимо от того, на входе 115 или 230 В, что упрощает его конструкцию. Недостаток удвоителя в том, что пользователь обязан установить переключатель в правильное положение, иначе рискует повредить БП, а для самого БП требуются два больших конденсатора. Поэтому в современных БП удвоитель напряжения вышел из моды.

Схема удвоителя напряжения. Каждый конденсатор получает полный вольтаж, поэтому на выходе DC двойное напряжение. Серые диоды не используются в работе удвоителя

В целях безопасности высоковольтные и низковольтные компоненты разделены механически и электрически, см. фотографию ниже. На основной стороне находятся все цепи, которые подключаются к сети AC. На вторичной стороне — низковольтные цепи. Две стороны разделены «пограничной изоляцией», которая отмечена зелёным пунктиром на фотографии. Через границу не проходит никаких электрических соединений. Трансформаторы пропускают энергию через эту границу через магнитные поля без прямого электрического соединения. Сигналы обратной связи передаются на основную сторону с помощью оптоизоляторов, то есть световыми импульсами. Это разделение является ключевым фактором в безопасной конструкции: прямое электрическое соединение между линией AC и выходом БП создаёт опасность удара электрическим током.

Источник питания с маркировкой основных элементов. Радиаторы, конденсаторы, плата управления и выходные кабели удалены ради лучшего обзора (SB означает источник резервного питания, standby supply)

К этому моменту входной переменный ток преобразован в высоковольтный постоянный ток около 320 В². Постоянный ток нарезается на импульсы переключающим (импульсным) транзистором (switching transistor на схеме выше). Это силовой МОП-транзистор (MOSFET)³. Поскольку во время использования он нагревается, то установлен на большом радиаторе. Импульсы подаются в главный трансформатор, который в некотором смысле является сердцем БП.

Трансформатор состоит из нескольких катушек проволоки, намотанных на намагничиваемый сердечник. Высоковольтные импульсы, поступающие в первичную обмотку трансформатора, создают магнитное поле. Сердечник направляет это магнитное поле на другие, вторичные обмотки, создавая в них напряжение. Так ИБП безопасно вырабатывает выходной ток: между двумя сторонами трансформатора нет электрического соединения, только соединение через магнитное поле. Другим важным аспектом является то, что в первичной обмотке много оборотов проволоки вокруг сердечника, а на вторичных контурах гораздо меньше. В результате получается понижающий трансформатор: выходное напряжение намного меньше входного, но при гораздо большем вольтаже.

Переключающий транзистор³ управляется интегральной схемой под названием «ШИМ-контроллер режима тока UC3842B». Этот чип можно считать мозгом БП. Он генерирует импульсы на высокой частоте 250 килогерц. Ширина каждого импульса регулируется для обеспечения необходимого выходного напряжения: если напряжение начинает падать, чип производит более широкие импульсы, чтобы пропускать больше энергии через трансформатор⁴.

Теперь можно посмотреть на вторую, низковольтную часть БП. Вторичная схема производит четыре выходных напряжения: 5, 12, ?12 и 3,3 вольта. Для каждого выходного напряжения отдельная обмотка трансформатора и отдельная схема для получения этого тока. Силовые диоды (ниже) преобразуют выходы трансформатора в постоянный ток. Затем индукторы и конденсаторы фильтруют выход от всплесков напряжения. БП должен регулировать выходное напряжение, чтобы поддерживать его на должном уровне даже при увеличении или уменьшении нагрузки. Интересно, что в БП используется несколько различных методов регулирования.

Крупным планом показаны выходные диоды. Слева вертикально установлены цилиндрические диоды. В центре — пары прямоугольных силовых диодов Шоттки, в каждом корпусе по два диода. Эти диоды прикреплены к радиатору для охлаждения. Справа обратите внимание на два медных провода в форме скоб. Они используются в качестве резисторов для измерения тока

Основными являются выходы 5 и 12 В. Они регулируются одной микросхемой контроллера на основной стороне. Если напряжение слишком низкое, микросхема увеличивает ширину импульсов, пропуская больше мощности через трансформатор и увеличивая напряжение на вторичной стороне БП. А если напряжение слишком высокое, чип уменьшает ширину импульса. Примечание: одна и та же схема обратной связи управляет выходами на 5 и 12 В, поэтому нагрузка на одном выходе может изменять напряжение на другом. В более качественных БП два выхода регулируются по отдельности⁵.

Нижняя сторона печатной платы. Обратите внимание на большое расстояние между цепями основной и вторичной сторон БП. Также обратите внимание, какие широкие металлические дорожки на основной стороне БП для тока высокого напряжения и какие тонкие дорожки для схем управления

Вы можете задать вопрос, как микросхема контроллера на основной стороне получает обратную связь об уровнях напряжения на вторичной стороне, поскольку между ними нет электрического соединения (на фотографии виден широкий зазор). Трюк в использовании хитроумной микросхемы под названием оптоизолятор. Внутри чипа на одной стороне чипа инфракрасный светодиод, на другой светочувствительный фототранзистор. Сигнал обратной связи подаётся на LED и детектируется фототранзистором на другой стороне. Таким образом оптоизолятор обеспечивает мост между вторичной и первичной сторонами, передавая информацию светом, а не электричеством⁶.

Источник питания также обеспечивает отрицательное выходное напряжение (?12 В). Это напряжение в основном устарело, но использовалось для питания последовательных портов и слотов PCI. Регулирование питания ?12 В кардинально отличается от регулирования +5 и +12 В. Выход ?12 В управляется стабилитроном (диодом Зенера) — это специальный тип диода, который блокирует обратный ток до определённого уровня напряжения, а затем начинает проводить его. Избыточное напряжение рассеивается в виде тепла через силовой резистор (розовый) под управлением транзистора и стабилитрона (поскольку этот подход расходует энергию впустую, современные высокоэффективные БП не используют такой метод регулирования).

Питание ?12 В регулируется крошечным стабилитроном ZD6 длиной около 3,6 мм на нижней стороне печатной платы. Соответствующий силовой резистор и транзистор A1015 находятся на верхней стороне платы

Пожалуй, наиболее интересной схемой регулирования является выход 3,3 В, который регулируется магнитным усилителем. Магнитный усилитель — это индуктор с особыми магнитными свойствами, которые заставляют его работать как ключ (переключатель). Когда ток подаётся в индуктор магнитного усилителя, то сначала он почти полностью блокирует ток, поскольку индуктор намагничивается и магнитное поле увеличивается. Когда индуктор достигает полной намагниченности (то есть насыщается), его поведение внезапно меняется — и индуктор позволяет частицам течь беспрепятственно. Магнитный усилитель в БП получает импульсы от трансформатора. Индуктор блокирует переменную часть импульса. Выход 3,3 В регулируется изменением ширины импульса⁷.

Магнитный усилитель представляет собой кольцо из ферритового материала с особыми магнитными свойствами. Вокруг кольца намотано несколько витков проволоки

В блоке питания есть небольшая плата, на которой размещена схема управления. Эта плата сравнивает напряжение с эталонным, чтобы генерировать сигналы обратной связи. Она отслеживает вольтаж также для того, чтобы генерировать сигнал «питание в норме» (power good). Схема установлена на отдельной перпендикулярной плате, поэтому не занимает много места в БП.

Основные компоненты установлены на верхней стороне платы со сквозными отверстиями, а нижняя сторона покрыта крошечными SMD-компонентами, которые нанесены путём поверхностного монтажа. Обратите внимание на резисторы с нулевым сопротивлением в качестве перемычек

В БП есть ещё вторая цепь — для резервного питания⁹. Даже когда компьютер формально «выключен», пятивольтовый источник резервного питания обеспечивает ему мощность 10 Вт для функций, которые продолжают работать: часы реального времени, функция пробуждения по локальной сети и др. Цепь резервного питания является почти независимым БП: она использует отдельную управляющую микросхему, отдельный трансформатор и отдельные компоненты на вторичной стороне DC, но те же самые компоненты на основной стороне AC. Эта система гораздо меньшей мощности, поэтому в цепи трансформатор меньшего размера.

Чёрно-жёлтые трансформаторы: трансформатор для резервного питания находится слева, а основной трансформатор — справа. Перед ним установлена микросхема для управления резервным питанием. Большой цилиндрический конденсатор справа — компонент удвоителя напряжения. Белые капли — это силикон, который изолирует компоненты и удерживает их на месте

Блок питания ATX сложно устроен внутри, с множеством компонентов, от массивных индукторов и конденсаторов до крошечных компонентов поверхностного монтажа¹⁰. Однако эта сложность позволяет выпускать эффективные, маленькие и безопасные БП. Для сравнения, я когда-то писал о блоке питания 1940-х годов, который выдавал всего 85 ватт мощности, но был размером с чемодан, весил 50 кг и стоил сумасшедшие деньги. В наше время с продвинутыми полупроводниками делают гораздо более мощные БП дешевле 50 долларов, и такое устройство поместится у вас в руке.

Блок питания REC-30 для телетайпа Model 19 (ВМФ США) 1940-х годов

Я уже писал о БП, включая историю блоков питания в IEEE Spectrum. Вам также могут понравиться детальные разборы зарядного устройства Macbook и зарядного устройства iPhone.

¹ Intel представила стандарт ATX для персональных компьютеров в 1995 году. Стандарт ATX (с некоторыми обновлениями) по-прежнему определяет конфигурацию материнской платы, корпуса и блока питания большинства настольных компьютеров. Здесь мы изучаем блок питания 2005 года, а современные БП более продвинутые и эффективные. Основные принципы те же, но есть некоторые изменения. Например, вместо магнитных усилителей почти везде используют преобразователи DC/DC.

Этикетка на блоке питания

На этикетке БП указано, что он изготовлен компанией Bestec для настольного компьютера Hewlett-Packard Dx5150. Этот БП слегка не соответствует формату ATX, он более вытянут в длину. [вернуться]

² Вы можете задать вопрос, почему AC напряжением 230 В преобразуется в постоянный ток 320 В. Причина в том, что напряжение переменного тока обычно измеряется как среднеквадратичное, которое в каком-то смысле усредняет изменяющуюся форму волны. По факту в 230-вольтовом сигнале AC есть пики до 320 вольт. Конденсаторы БП заряжаются через диоды до пикового напряжения, поэтому постоянный ток составляет примерно 320 вольт (хотя немного провисает в течение цикла). [вернуться]

³ Силовой транзистор представляет собой силовой МОП-транзистор FQA9N90C. Он выдерживает 9 ампер и 900 вольт. [вернуться]

⁴ Интегральная схема питается от отдельной обмотки на трансформаторе, которая выдаёт 34 вольта для её работы. Налицо проблема курицы и яйца: управляющая микросхема создаёт импульсы для трансформатора, но трансформатор питает управляющую микросхему. Решение — специальная цепь запуска с резистором 100 kΩ между микросхемой и высоковольтным током. Она обеспечивает небольшой ток для запуска микросхемы. Как только чип начинает отправлять импульсы на трансформатор, то питается уже от него. [вернуться]

⁵ Метод использования одного контура регулирования для двух выходов называется перекрёстным регулированием. Если нагрузка на одном выходе намного выше другого, напряжения могут отклоняться от своих значений. Поэтому во многих БП есть минимальные требования к нагрузке на каждом выходе. Более продвинутые БП используют DC/DC преобразователи для всех выходов, чтобы контролировать точность напряжения. Дополнительные сведения о перекрёстном регулировании см. в этих двух презентациях. Один из обсуждаемых методов — многоуровневая укладка выходных обмоток, как в нашем БП. В частности, 12-вольтовый выход реализован в виде 7-вольтового выхода поверх 5-вольтового выхода, что даёт 12 вольт. При такой конфигурации ошибка 10% (например) в 12-вольтовой цепи будет составлять всего 0,7 В, а не 1,2 В. [вернуться]

⁶ Оптоизоляторы представляют собой компоненты PC817, которые обеспечивают 5000 вольт изоляции между сторонами БП (то есть между высокой и низкой сторонами). Обратите внимание на прорезь в печатной плате под оптоизоляторами. Это дополнительная мера безопасности: она гарантирует, что ток высокого напряжения не пройдёт между двумя сторонами оптоизолятора вдоль поверхности печатной платы, например, при наличии загрязнения или конденсата (в частности, прорезь увеличивает расстояние утечки). [вернуться]

⁷ Ширина импульса через магнитный усилитель устанавливается простой схемой управления. В обратной части каждого импульса индуктор частично размагничивается. Схема управления регулирует напряжение размагничивания. Более высокий вольтаж усиливает размагничивание. Тогда индуктору требуется больше времени для повторного намагничивания, и, таким образом, он дольше блокирует входной импульс. При более коротком импульсе в цепи выходное напряжение уменьшается. И наоборот, более низкое напряжение размагничивания приводит к меньшему размагничиванию, поэтому входной импульс блокируется не так долго. В итоге выходное напряжение регулируется изменением напряжения размагничивания. Обратите внимание, что ширина импульса в магнитном усилителе регулируется управляющей микросхемой. Магнитный усилитель сокращает эти импульсы по мере необходимости при регулировании выходного напряжения 3,3 В. [вернуться]

⁸ Плата управления содержит несколько микросхем, включая операционный усилитель LM358NA, чип супервизора/сброса TPS3510P, четырёхканальный дифференциальный компаратор LM339N и прецизионный эталон AZ431. Чип супервизора интересный — он специально разработан для БП и контролирует выходное напряжение, чтобы оно было не слишком высоким и не слишком низким. Прецизионный эталон AZ431 — это вариант эталонного чипа TL431, который часто используется в БП для обеспечения опорного (контрольного) напряжения. Я уже писал о TL431. [вернуться]

⁹ Источник резервного питания использует другую конфигурацию — обратноходовой трансформатор. Здесь установлена управляющая микросхема A6151 с переключающим транзистором, что упрощает конструкцию.

Схема БП с использованием A6151. Она взята из справочника, поэтому не идентична схеме нашего БП, хотя близка к ней
[вернуться]

¹⁰ Если хотите изучить подробные схемы различных БП формата ATX, рекомендую сайт Дэна Мельника. Удивительно, сколько существует реализаций БП: различные топологии (полумостовые или прямые), наличие или отсутствие преобразования коэффициента мощности (PFC), разнообразные системы управления, регулирования и мониторинга. Наш БП довольно похож на БП с прямой топологией без PFC, внизу той странички на сайте Дэна. [вернуться]

---

Йота ДЛС-30 | Автоматическое зарядное устройство для лодок и автофургонов, 12 В, 30 А, аксессуары

Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Iota DLS-30-IQ4 — это 12-вольтовое, 30-амперное автоматическое зарядное устройство и блок питания. Добавьте к своему автофургону мощное зарядное устройство и блок питания. Перейдите на вкладку сведений для получения дополнительной информации. Есть вопросы о Йота DLS-30-IQ4? Свяжитесь с нами сегодня!

• Включает встроенный интеллектуальный контроллер заряда IQ4
• Преобразует номинальное напряжение переменного тока 108–132 В в напряжение постоянного тока 13,4 В как для работы нагрузки постоянного тока, так и для зарядки аккумулятора 12 В
• 4-ступенчатая зарядка: накопительная, абсорбционная, плавающая и выравнивающая
• Если напряжение DLS остается на длительном этапе более чем через 7 дней интеллектуальная технология IQ автоматически обеспечивает ускоренный заряд в течение заданного времени, а затем автоматически возвращается к нормальному плавающему режиму
• Идеально подходит для зарядки всех типов 12-вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторов, включая залитые, абсорбированные стекломаты (AGM) и гелевые элементы
• В качестве источника питания строго контролируемая регулировка устройства позволяет пользователю работать с номинальной нагрузкой 12 В постоянного тока силой до 30 А
• В качестве зарядного устройства устройство будет поддерживать полный номинальный ток батареи, когда емкость батареи станет достаточно низкой
• Напряжение устанавливается таким образом, чтобы обеспечивать максимальный ток в течение необходимого периода времени, чтобы свести к минимуму чрезмерную нагрузку на батарею, вызванную нагревом ее элементов. к аккумулятору для предотвращения саморазряда элементов
• Обеспечивает преобразование переменного/постоянного тока до 15 ампер и имеет разъем с двойным напряжением, позволяющий пользователю вручную выбирать зарядное напряжение 13,6 В или 14,2 В. ток, одиночный цикл: 27 А
• Защита от короткого замыкания
• Управление вентилятором: пропорциональное
• Тепловая защита
• Перечислено UL
• Гарантия 2 года

 

ток

550048 при 108 В переменного тока: 7 А ампер 30 А выход постоянного тока 13,6 В (постоянный ток) (без нагрузки) размеры 9,7″Д x ​​6,7″Ш x 3,4″В эффективность >80% Особенности Встроенный IQ4 входная частота 50–60 Гц входное напряжение 120 Вольт регулирование линии 100 мВ СКЗ регулирование нагрузки максимальная выходная мощность 400 Вт выходной ток 30 ампер (макс. непрерывный) выходное напряжение 12 В постоянного тока Допустимое отклонение выходного напряжения + или — 7% (без нагрузки) защита от перегрузки >100% температура хранения от -20 до 80°С вес 5,0 фунтов выдерживаемое напряжение 1240 В @ провода рабочая температура 0 — 40С

AmazonAmerican ExpressApple PayDiners ClubDiscoverMeta PayGoogle PayMastercardPayPalShop PayVenmoVisa

Ваша платежная информация надежно обрабатывается. Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.

Все заказы от Аксессуары для лодок и домов на колесах могут быть возвращены в течение 30 дней с даты покупки с полным возвратом средств за вычетом стоимости доставки и комиссией за пополнение запасов в размере 20%, если товар не находится в своем первоначальном состоянии. Чтобы вернуть или обменять (в соответствии с условиями гарантии, описанными ниже) весь заказ или его часть, , вы должны связаться с нами по телефону 866-204-7049. Если вы не позвоните перед отправкой возврата, это может привести к задержке вашего возврата.

Все возвращаемые товары должны быть в оригинальной упаковке производителя, включая руководства, аксессуары, кабели и т. д. Запросы на возврат должны быть поданы в течение 30 дней с даты получения. Возврат должен быть получен в течение 30 дней после одобрения авторизации. Мы взимаем комиссию в размере 20% за пополнение запасов товаров, не возвращенных в исходном состоянии.  Устройства, подлежащие возврату, должны быть тщательно упакованы. Любой предмет стоимостью более 100 долларов рекомендуется застраховать. Вы можете использовать любого крупного перевозчика для возврата товара, пожалуйста, предоставьте нам номер для отслеживания, чтобы обеспечить доставку.

Наш обратный адрес: 

Принадлежности для лодок и домов на колесах – Возврат  
7975 S. Suburban Road
Dayton, Ohio 45458

Пожалуйста, вложите копию вашего заказа в коробку. Все возвращаемые товары облагаются комиссией в размере 20% за пополнение запасов, если они не возвращаются в том же состоянии, в котором они были отправлены.

Если у вас есть какие-либо другие вопросы, пожалуйста, напишите нам по электронной почте contactus@boatandrvaccessories. com

Указания по гарантии:

Мы соглашаемся отремонтировать или заменить, по нашему собственному усмотрению, дефектный продукт, если он будет возвращен нам в течение 30 дней или даты покупки и сопровождается подтверждением покупки. Настоящая гарантия не распространяется на какие-либо наши продукты, которые использовались не по назначению, небрежности, аварии, неправильном подключении или использовании с нарушением инструкций по эксплуатации, предоставленных нами, и не распространяется на какие-либо устройства. изменены или отремонтированы из-за гарантийного дефекта кем-либо, кроме аксессуаров для лодок и жилых автофургонов. Эта гарантия не распространяется на какие-либо случайные или косвенные убытки и заменяет все другие гарантии, выраженные или подразумеваемые, и ни один представитель или лицо не уполномочены брать на себя какую-либо другую ответственность за нас в связи с продажей нашей продукции. По истечении первых 30 дней все вопросы, связанные с гарантией, будут решаться производителем. Свяжитесь с нами, и мы предоставим подробную информацию о том, куда отправить дефектный продукт.

Выбор блока питания подходящего размера для вашего радиоприемника

Мобильные двусторонние радиостанции предназначены для установки и работы в автомобилях, пикапах, грузовых автомобилях, внедорожниках и транспортных средствах для отдыха, а некоторые модели даже в мотоциклах. Мощность, расширенные функции и универсальность типичной мобильной радиостанции позволяют легко преобразовать ее в базовую станцию. Его можно разместить на столе без крепления или оборудования, подключить к соответствующей антенне, включить и он готов к работе в эфире.

Конечно, дело не в силе. Мобильное радио специально разработано для работы от постоянного тока автомобиля. У него нет собственного внутреннего силового трансформатора или инвертора, поэтому он не предназначен для подключения к настенной розетке переменного тока дома или офисного здания. В таком случае, как вы питаете мобильное радио для использования в качестве базовой станции? Это просто. Получить блок питания.

У нас есть выбор популярных мобильных двусторонних радиостанций для бизнеса, любительского, личного и морского использования на Buy Two Way Radios. Мы также предлагаем полную линейку надежных источников питания переменного тока в постоянный от нескольких крупных известных производителей. Но это не что-то сухое и универсальное. Мобильные радиостанции имеют разные требования к питанию, а блоки питания имеют разную номинальную мощность. Выберите правильный источник питания для вашего радио, и вы можете годами получать чистую энергию без шумных помех и бесперебойную работу. Выберите неправильный вариант, и ваше радио не сможет передавать или даже не будет работать с самого начала.

Итак, как выбрать правильный блок питания для радио?

Во-первых, вам нужно определить, какая мощность требуется вашему радио. Радио, которое всегда включено, но только слушает, потребляет минимум энергии в режиме ожидания в режиме приема. Однако в тот момент, когда нажимается кнопка PTT, мощность, необходимая для передачи, значительно возрастает. Сколько? Это зависит от нескольких факторов, не последним из которых является установленный или запрограммированный в радиостанции уровень мощности передачи для определенного диапазона или частоты.

Во-вторых, вам нужно подумать о том, как будет использоваться блок питания. Будет ли он питать только одно радио или несколько приемопередатчиков одновременно? Будет ли радиостанция находиться рядом с блоком питания или над ним, или она будет установлена ​​где-то еще на столе или скамейке на небольшом расстоянии?

И последнее, но не менее важное: вам необходимо выяснить, какой тип блока питания лучше всего подходит для вашего бюджета.

С чего начнем? Для начала обсудим, какая мощность вам понадобится для безопасной и стабильной работы. Для этого вам понадобятся рабочие характеристики вашего радио. Поскольку мобильные радиостанции предназначены для использования в автомобиле, им обычно требуется постоянный ток (DC) в диапазоне от 12 до 13,8 В постоянного тока. Мощность также важна, так как она будет сильно колебаться в зависимости от того, в каком состоянии находится радиостанция, т. е. принимает она сигнал или передает. Это означает, что количество ампер, которое он потребляет в каждом рабочем состоянии, также будет сильно различаться.

И да, есть формула для расчета мощности, которая потребуется для вашего конкретного радио.

I=P/E
E= напряжение или вольт (В)
I= ток или ампер (A)
P= мощность или ватт (Вт)

Потребление усилителя мобильной радиостанции мощностью 15 Вт на 12 вольт. 15 Вт / 12 В = 1,25 А. Просто, верно? Ну, не совсем так. Есть и другие переменные, которые следует учитывать. Например, при первом включении радиостанции возникает скачок или всплеск напряжения, а затем каждый раз при нажатии кнопки PTT для передачи. Этот всплеск будет меняться каждый раз, и блок питания должен быть в состоянии справиться с этими мгновенными всплесками потребляемой мощности.

Существует разница в том, сколько ампер в пиковом режиме будет потреблять радиостанция, и существует разница в том, сколько фактических ампер в непрерывном режиме может выдержать источник питания. Кроме того, вы должны учитывать выделяемое тепло и среднюю нагрузку, под которой находится источник питания. Учитывая все эти переменные, нет точной формулы для определения этого. Лучшим и более безопасным номиналом усилителя является максимальный потребляемый ток или потребляемый ток, указанные в спецификациях производителя или в руководстве пользователя для радиостанции.

Для обычного обывателя все это звучит слишком сложно. Итак, чтобы упростить процесс, вот несколько общих рекомендаций по выбору блока питания подходящего размера для вашего радио.

• Как правило, используйте номинальную мощность радиостанции, указанную производителем.
• Используйте максимальную или пиковую нагрузку радиостанции, а не режим ожидания или типичный ток.
• При подключении нескольких радиостанций суммируйте общий ток всех радиостанций во время пиковой нагрузки вместе взятых .
• Выберите источник питания на основе непрерывного номинала , а НЕ максимального или перенапряжения номинала
• Выберите источник питания с максимальным непрерывным номиналом ампер значительно больше, чем максимальный потребляемый ток радиостанции
• Рассмотрим разницу между линейным (регулируемым) и импульсным блоком питания
• Выберем блок питания со встроенным охлаждающим вентилятором
• Втыкаем блок питания от надежного, фирменного производителя
• Учитывайте гарантию, так как блоки питания имеют срок службы
• НЕ покупайте блок питания, основываясь только на цене

Например, предположим, что у вас есть радиоприемник на 50 Вт, а максимальное потребление указано на уровне 10 ампер. Покупка блока питания, рекламируемого с пиковой нагрузкой 10 ампер, все еще может быть плохим ходом. Во-первых, блоки питания имеют два номинала ампер: непрерывный и максимальный . Непрерывный рейтинг — это обычно число, которое вы хотите найти. Также учитывайте нагрузку. Если блок питания находится под постоянной нагрузкой, близкой к максимальной, вы будете выделять больше тепла, что может сократить срок службы устройства. По этой причине лучше всего покупать устройство со встроенным охлаждающим вентилятором.

Выбор источника питания не так уж и сложен, хотя поначалу может показаться, что это так. Проще говоря, чтобы превратить вашу мобильную двустороннюю радиостанцию ​​в базовую станцию, мы рекомендуем вам купить блок питания с более мощным усилителем, чем это абсолютно необходимо. Когда дело доходит до власти, вы не можете перекупить. Если вы сомневаетесь, пойдите больше. В конце концов, вы будете рады, что сделали это.

Эта запись была опубликована Риком в рубрике Общие, Статьи, Аксессуары с метками Базовая станция, блок питания, мобильная радиосвязь.