Мощный блок питания на 12 вольт 30 ампер схема – Собираем мощный блок питания на 12Вольт, который можно будет использовать в качестве прикуривателя на автомобиль. | Истории и советы от Азата

Схема блока питания, расчитанного на 12 Вольт и 360 Ватт с диодным мостом на 30 Ампер

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?

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
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.

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

cxema.org - Мощный импульсный блок питания 12В 40А

Такое устройство недавно заказали из местного магазина. Устройство предназначено для запитки стенда сразу с 30- ю автомобильными магнитолами. Ясное дело, если прикинуть, то одна магнитола будет потреблять порядка 1 Ампер тока, это просто если она включена, но если запустить на полную громкость, то потребление одной магнитолы будет в районе 7-8 Ампер. 30 магнитол по 1 А это уже 30 Ампер, а при напряжении 12 Вольт мощность блока питания должна быть не менее 350-400 ватт. Поскольку финансы были ограничены, то собрать такое дело с сетевым трансформатором на 400 ватт крайне не выгодно, вот и решил замутить импульсную схему. Одна из самых простых вариантов построена на высоковольтном полумостовом драйвере IR2153, не смотря на простоту сборки, такой блок питания может обеспечить заданную мощность. 

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, ir2153, схема

Затраты на компоненты не превосходят 10$, при этом блок получился минимальных размеров.

На входе питания построен сетевой фильтр, предохранитель. Термистор сохраняет полевики от бросков напряжения во время подачи питания. Диодный мост построен на 4-х выпрямителях 1N5408, это 3-х Амперный диод с обратным напряжением 1000 Вольт. Конденсаторы 200В 470мкФ - сняты от компьютерного блока питания. Заменой емкости можно поднять или снизить мощность блока питания в целом. Не смотря на то, что нагружал блок питания почти до максимума, но ключи были полностью холодными за 3 минуты работы. Сами ключи через изоляции укреплены на общий теплоотвод небольших размеров. Отдув осуществляется кулером, который питает отдельный бп на 3 ватта, такой блок был снят из светодиодного светильника. Такое решение обусловлено тем, что в случае запитки кулера от общей шины 12 Вольт, может образоваться фон, а это в свою очередь приводит к искажениям, если к блоку подключена автомагнитола. 
Трансформатор пришлось мотать с нуля.

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформатор

Сердечник был взят из компьютерного блока питания. Все промышленные обмотки нужно убрать и мотать свою. Сетевая обмотка состоит из 40 витков провода 0,8мм. Вторичная обмотка намотана шиной из 7жил провода 0,8 мм, обмотка состоит из 2х3 витков. На выходе стоит сдвоенный диод шоттки 2х30А, теплоотводом для него служит корпус блока питания, а сам корпус был взят из компового БП.

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, ir2153Мощный импульсный блок питания 12В 40А, предохранитель

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, терморезисторМощный импульсный блок питания 12В 40А, гасящий резистор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, ir2153Мощный импульсный блок питания 12В 40А, транзисторы

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, диоды выпрямителя

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, плата трансформатораМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на платы

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, плата преобразователя

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид со снятой крышкойМощный импульсный блок питания 12В 40А, без крышки

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, внутренностиМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на вентилятор

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на трансформаторМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на плату преобразователя

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, плата питания вентилятораМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на блок питания без крышки

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на внутренностиМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид на плату преобразователя в корпусе

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид сверхуМощный импульсный блок питания 12В 40А, вид спереди

Мощный импульсный блок питания 12В 40А, вид сзадиМощный импульсный блок питания 12В 40А, выходные провода

Ограничительный резистор для запитки микросхемы нужен мощный (2 ватт) в процессе работы он может немножко перегреваться, номинал может отклониться в ту или иную сторону на 10%. 

В итоге получился очень мощный блок питания, который уже неделю питает стенд с автомагнитолами, работает 12 часов в сутки без перерывов. 

С уважением - АКА КАСЬЯН

РадиоДом - Сайт радиолюбителей

В данной статье рассмотрим вариант нетрадиционного использования операционного усилителя. При выходном напряжении 3 вольт схема обеспечивает ток в нагрузке до 500 мА, коэффициент стабилизации около 1500, ток короткого замыкания почти 1 ампер.

Добавлено: 15.01.2019 | Просмотров: 1509 | Блок питания

Описываемый в статье лабораторный источник питания обеспечивает стабилизацию как тока, так и напряжения. Его сердцем является электронный стабилизатор — именно он отвечает за все выходные параметры устройства. При сравнительной простоте устройства стабилизатор имеет неплохие параметры, очень прост в использовании.

Добавлено: 28.12.2018 | Просмотров: 2247 | Блок питания

Представленный в статье блок питания способен выдавать ток в нагрузке до 25 ампер, выходное напряжение регулируется плавно в диапазоне 1,5...30 вольт. Устройство можно также использовать как зарядное устройство для АКБ. Напряжение от силового трансформатора выпрямляется двухполупериодным выпрямителем на диодах VD1...VD6.

Добавлено: 06.10.2018 | Просмотров: 14061 | Блок питания

Схема стабилизированного мощного блока питания 12 вольт 20 ампер. Сетевой трансформатор Т1 рассчитан на мощность 450 Ватт и имеет вторичную обмотку на 15 вольт переменного напряжения. Основным стабилизатором является ИМС DA1 К142ЕНЗ. Резистором R1 устанавливают ток ограничения. Резисторы R4....R6 считаются выравнивающими и исполнены из проволочных резисторов.

Добавлено: 25.06.2018 | Просмотров: 4179 | Блок питания

Мощный лабораторный регулируемый блок питания собран на микросхеме LM723, которая представляет собой интегральный готовый стабилизатор с регулируемым выходным напряжением и неплохой схемой защиты от перегрузки. Выходное напряжение блока питания от 2 до 30 вольт с максимальным выходным током 20 ампер.

Добавлено: 24.06.2018 | Просмотров: 13166 | Блок питания

Напряжение питания бортовой сети легкового автомобиля составляет 12 вольт. Если задаться сопротивлением акустической системы равным 4 Ом, то максимальная мощность, которую можно получить при таком напряжении питания составит 36 ватт. Это самый теоретический максимум, предполагающий мостовое включение усилителя и нулевое сопротивление транзисторов выходного каскада в открытом состоянии, то есть, практически для цифрового импульсного усилителя.

Добавлено: 24.03.2018 | Просмотров: 2765 | Блок питания

Описанная в статье схема предназначена для питания ноутбуков, а именно повышает напряжение автомобильной аккумуляторной батареи 12 вольт до 19 вольт. Известные схемы автомобильных повышающих преобразователей напряжения питания для них построены по принципу повышающего импульсного преобразователя с использованием силового трансформатора или накопительного дросселя.

Добавлено: 12.03.2018 | Просмотров: 2212 | Блок питания

Схема мощного лабораторного блока питания на напряжение 0-18 вольт, ток до 3 ампер с регулируемой защитой. Напряжение - 5 вольт получено с MAX660, силовой транзистор заменен на TIP121, операционные усилители все OP07CP. Кроме того, вместо гасящего резистора на входе 7812, добавился еще один стабилизатор 7818.

Добавлено: 16.02.2018 | Просмотров: 1812 | Блок питания

Схема представляет собой классический обратноходовый блок питания на базе ШИМ UC3842. Поскольку схема базовая, выходные параметры блока питания могут быть легко пересчитаны на нужные. В качестве примера для рассмотрения выбран блок питания для ноутбука с питанием 20 вольт 3 ампер. При необходимости можно получить несколько напряжений, независимых или связанных.

Добавлено: 04.02.2018 | Просмотров: 2550 | Блок питания

750 ваттный, каскадный регулируемый импульсный источник питания из трёх АТХ/АТ блоков питания по 300W

750 ваттный, каскадный регулируемый импульсный источник питания из трёх АТХ/АТ блоков питания по 300W

 «Один импульсный блок питания хорошо, а три - трижды хорошо!

 

Уважаемый РадиоКот! От всей души поздравляю Тебя с Днем Рождения, ведь ШЕСТЬ лет, это уже очень серьезный и умный Кот! Всего Тебе самого лучшего, много, удачи и активного развития! Так же огромное СПАСИБО за Ваш сайт, за Ваш труд, благодаря которому мы все набираемся знаний и опыта! А в подарок небольшое, красочное  повествование.

 

    Здравствуйте уважаемые читатели! Сегодня наше путешествие в мир электроники пройдет под знаменем русской поговорки «ВМЕСТЕ МЫ СИЛА!», где под «МЫ», имеются в виду блоки АТАТХ. Очень часто владельцы источников питания АТХ/АТ задают вопрос о возможности параллельного или последовательного включения блоков. Такая возможность присутствует во всех АТХ/АТ блоков питания после небольшой и полностью беззатратной переделки. Но, конечно, необходимо соблюдать некоторые правила соединения двух и более источников питания. При параллельном подключении источников необходимо, чтобы все источники были с одинаковым номиналом выходного напряжения (например, 10В/50А и 10В/50А, на выходе будет 10В/100А). При последовательном подключении источников, необходимо, чтобы все источники были с одинаковым номиналом выходного тока (например, 10В/50А и 15В/50А, на выходе будет 25В/50А). Подключение источников с разными номиналами может привести к перекосу распределения мощности между блоками и, как следствие, возможной перегрузке какого либо из блоков.

    Я поведаю Вам о том, как же преодолеть барьер высоких мощностей (достаточных для радиоКота), совершенно простыми и подручными средствами. Каждый наверняка сталкивался с необходимостью в мощном регулируемом источнике питания. Кому то приносили мощные автомобильные усилители с током потребления в 50 ампер по питанию 12в, разные UPSы, да и прочую технику. Ну, а может кто-то из Вас хотел заняться гальваникой? А может Вы просто хотели зимой завести авто от розетки? Во всех этих случаях Вам, конечно же не хватало мощного источника питания. А ведь такой мощный блок просто так на коленке быстро не собрать, и на это нужно много времени и сил. Так давайте же вместе развеем этот миф, и соберем такой мощный блок, на все случаи жизни, всего за…… два вечера, придя после работы домой!  «Не может быть!» невольно возразите Вы, а как же необходимые детали, трансформаторы, ферриты, мосты, и прочее, прочее…..  А зачем нам это все?  Нам достаточно заглянуть каждому в свою кладовку (или под рабочий стол) и там все необходимое у каждого радиоКота уже есть и, так сказать, давно там пылится!!! Заглянули?  И что мы там видим? Ха! Совершенно верно – компьютерный блок питания! Да и не один! Ну и на кой они Вам? Так и будут дальше валяться? Конечно нет! Мы с вами соорудим мощный блок питания для всех случаев жизни радиоКота. Это и зарядка, и пусковое, и  лабораторный блок питания, и источник для гальваники и т.д. и т.п. Каскадное соединение источников питания - просто необходимость. Давно уже просматривается тенденция в получении больших мощностей с помощью большого числа блоков, меньшей мощности и работающих совместно на одну нагрузку.

   Все необходимые детали у нас для этого уже есть. Нам надо всего 3 одинаковых АТ или АТХ блока питания. Помянем добрым словом жителей Китая, за то, что они большую часть работы уже сделали за нас. Будем собирать блок питания с такими параметрами:

Напряжение входное…………………………………………………….~170в – 240в

Напряжение выходное регулируемое………………………… от 6в до 18в

Мощность максимальная……………………………………………….750W

Ток выходной регулируемый…………………………………………от 6 ампер  до 50 ампер

Вес ……………………………………………………………………………………3 кг.

Возможность наращивания мощности……………………………ЕСТЬ.

   Я, надеюсь, Вам понравились показатели Вашего будущего блока питания?  Ну а если мало этого, то я в конце путешествия расскажу Вам как их еще поднять до 1500W, или до 3000W, ведь вы поговорку еще не забыли? Выглядит «трио-блок» примерно так:

Рис1.

Рис1а.

Рис2.

    Тогда начнем! Особо в схемотехнику АТ, АТХ блоков питания вдаваться не будем, так как её знает любой радиоКот уже на столько, что разбуди его ночью и спроси «Как?», все расскажет как,  куда и зачем. Все еще помнят, чему нас учили в школе, на уроках физики? Там были уроки про элементы питания, которые можно собирать в батареи как угодно, хочешь последовательно, хочешь параллельно, хочешь параллельно – последовательно. Ну так вот, мы и продолжим наш урок, только вместо элементов у нас будут - компьютерные источники питания. Это наши такие своеобразные «кирпичики» для построения каскадного мощного блока питания. Ведь все же знают, что если Вы соедините последовательно например, три блока или аккумулятора по 5В и каждый из которых может отдать ток 50А (например), то ток 50А от получившихся 15В мы получим, но ни как не 150А, как ни старайтесь (полный закон Ома). Примерно так же и в нашем случае. Б_о_льший ток мы получим при параллельном соединении БП (при том же напряжении 5В в примере с аккумуляторами). При последовательном соединении аккумуляторов, главное требование - одинаковость их характеристик. Компьютерный блок тоже самое. Но собираемые в каскады блоки питания должны быть одинаковыми. Ведь в разных блоках могут стоять разные диодные сборки, разные дросселя групповой стабилизации и конденсаторы. Может, даже, в одном блоке стоят дополнительные дроссели по питанию, а в другом - нет. Частоты блоков и текущие длительности импульсов ШИМ, так же, могут отличаться. Всё это определяет выходное сопротивление каждого блока. Если эти сопротивления окажутся сильно разными, то на предельных токах нельзя будет получить равного распределения выходной мощности между блоками. Значит, один блок будет выдавать большее напряжение, чем другой. Перекос мощности, конечно же, скажется на надёжности работы. Но насколько опасен, такой перекос, сказать трудно, так как слишком от многих факторов он зависит. Поэтому все же приведем наши блоки к одному общему знаменателю (лучше сразу взять три одинаковых).

   Мы будем соединять блоки питания последовательно, а не параллельно, исходя из экономических соображений и простоты реализации. Диоды шоттки низковольтные на 40 вольт и на 30 ампер легче найти (их с блоков можно набрать целую ладонь) и их можно соединить параллельно, тем самым  получить диод 40 вольт 60 ампер. Это означает, теоретически, такое соединение диодов в двухтактном режиме может обеспечить протекание тока в 60 ампер. Падение на 6 диодах шоттки меньше при последовательном соединении блоков, чем на 6 диодах ультрафаст при параллельном соединении блоков питания (а они тогда нужны уже не менее 200 вольт, плюс желателен подбор по одинаковым параметрам).

Давайте рассмотрим структурную схему из которой нам всё сразу станет ясно:

Рис3.

    Все линии одной расцветки имеют одноименное назначение. Например, линия красно-синяя с дежурного блока питания 20-25в - означает, что это питание заводится во все функциональные блоки от данного блока питания. Три кирпичика А, В, С каждый дают напряжение от 2 до 6 вольт и ток от 6 до 50 ампер. Но, надо учитывать максимально допустимую мощность, если выставили 18 вольт, то даем максимальный ток только 40А, ну а если 12 вольт, то можно брать ток в нагрузку и все 50А.

 План действий по разбору схемы будет таким:  Сначала читаете, вникаете. Разбираем каждый функциональный блок отдельно. Осциллограммы, наладка, проверка каждого блока. Потом я приведу полную принципиальную схему, в которой нам станет все понятно. И, только потом начнем по пунктам собирать  и отлаживать «трио-блок». Поехали!

   Схема контроля тока и напряжения может быть совершенно любой, главное, что бы хорошо работала, а «нагуглить» в интернете можно много самых разных вариаций. Данная схема взята из форума радиокота, из-за того, что имеет самую простую реализацию, очень удобную настройку и хорошо себя зарекомендовала в работе. В данной схеме "токовый" усилитель включен в диагональ измерительного моста образованного резисторами R11,R12 и R1,R2,R3,R4,R5,шунт. Шунт является источником напряжения, вызывающего разбаланс измерительного моста. На первом этапе построения блока нам надо получить соответствие напряжения и осциллограмм на выводах микросхемы.

Рис4. Схема.

Начальная наладка данного узла сводится к следующим шагам:

  1. установке на выводе 2, 15 половины опорного напряжения = 2,5 вольт с помощью R11, R12.
  2. установке на выводе 16 половины опорного напряжения = 2,49 вольт. Резисторы R1,R2 установить в положение максимального сопротивления. Резистором R4 выставить такое положение, когда TL494 только начинает давать коротенькие импульсы, и так пока оставить.
  3. Подогнать с помощью R7, R9 и R10 диапазон регулировки напряжения от 6 до 18 вольт. Для этого подключим временно сопротивление R18 1к и будем подавать напряжение от 6 в до 18 вгоняя в заданный диапазон. Ориентиром будет появление или пропадание импульсов с выхода 494  с выводов 8 или 11. После примерной калибровки так пока оставить.
  4. Установка дополнительного мертвого времени. Данный пункт необходим для дополнительного повышения надёжности блока, полностью исключая возможные пробои силовых ключей из-за сквозного тока. Для лучшей наглядности нужно установить временное соединение выводов 8 и 11 перемычкой. Далее настроим минимально допустимую ширину импульсов (дед-тайм) с помощью R14. Выставляем  около 2 -4 мкс (см. рисунок 6).

      Когда подключим силовой каскад блока питания С, то все настройки продолжим и отполируем.

      Теперь подключив только 20 вольт, и не подключая силу и распределитель, посмотрим осциллограммы. Осциллограммы с выходом ни куда не нагруженным (в воздухе), поэтому напряжение импульса будет в размахе 20 вольт. Здесь показано какую ширину смотреть, для отсчета 2 - 4 мкс. Можно было оставить как и было - 2 мкс, но для подстраховки лучше увеличить мертвое времени до 4 мкс, хуже от этого точно не будет.  Это лишний раз убережет выходные транзисторы от сквозного тока, если они вдруг окажутся ну слишком медленными.

Все резисторы которые нужно настраивать обведены в пунктирный красный кружок.

Рис6.

Теперь снимаем временную перемычку, чтобы не забыть.

        Схема распределителя импульсов представляет собой несколько изменённый простейший двухтактный эмиттерный повторитель. В каждый добавлена форсирующая цепь и ограничительный резистор в цепи коллектора обратного транзистора.  Таких повторителей всего шесть, по два на каждый блок питания.

    Рис7.

    Плата в стадии сборки:

    Рис8.

    Рис9.

     

    Рис10.

     

    Настройка распределителя не требуется, и если всё собрано из исправных деталей, то начинает работать сразу.  Формы сигналов приведены ниже.

    Рис11.

     

         Для лучшей наглядности и понимания что же происходит на выходе и как управляется силовой выходной каскад, лучше проводить наблюдения двух лучевым осциллографом. Но можно и с одним лучом. Для наблюдения можно временно добавить резистор на 470 ом между 8 и 11 выводом 494. Тогда мы увидим такую картину (смотрим рисунок, там пояснения), за одно можно еще раз проверить мертвое время.

    Рис12

        Теперь проверим работу форсирующей цепи, которая ускоряет переключение транзисторов. Для этого станем осциллографом в точку соединения двух баз КТ315 и КТ361, и наблюдаем на спаде импульса не большое отрицательное напряжение. Если оно есть, то цепь исправна.

    Рис13. проверка работы форсирующей RC цепи:

      Рис14.

           Схема стандартна, и её каждый знает, поэтому описывать нет смысла. Сразу переходим к безопасным  испытаниям силовой части блока, так мы можем смело все облазить и обмерять. Для этого понадобится соединить сетевой вход блока с 20В, которые мы используем для питания ШИМ 494 и распределителя. Полярность не важна, т.к. там на входе есть мост. Подключаем 20 вольт.  На выходе диодного моста должно быть напряжение 18-19В.  Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет примерно по 9В.  Между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора также должно быть 9В.    Теперь перемычкой замыкаем (припаиваем) выход 2-6в накоротко. Делаем это для того, что бы в полной мере заработал согласующий трансформатор. Осциллограммы на коллекторе, или базе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. Напряжение будет меняться от 0 до 19В если на коллекторе, и в пределах 4 вольт если на базе).  При этом процесс перехода напряжения на коллекторе от низкого уровня к высокому должен быть как можно круче, почти мгновенным.   Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон),  то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется. (при нормальной работе - радиатор должен быть холодный)

      Рис15.

          Для лучшего закрывания и надежного удержания одного силового транзистора в закрытом состоянии, на время коммутации второго силового транзистора напряжение на базе должно быть отрицательным, если транзистор закрыт, и положительным, если открыт (см. рис15). Желательно маленькие электролиты в базовых цепях заменить на новые или на неэлектролитические (пленочные например). На этом предварительную проверку силового блока можно завершить.

        Рис16.

            Блок шим и распределитель импульсов питается от двухполупериодного выпрямителя, а вентиляторы от однополупериодного, для снижения на них напряжения. Стрелкой показано течение тока для питания вентиляторов.

            Вот и всё, все блоки по отдельности рассмотрели. Далее привожу всю   схему   целиком  и начнем сборку и наладку. Схема довольно большая, формат А0, поэтому её лучше скачать отдельно и посмотреть в любой программе просмотра изображений, а не в браузере:

        Рис 17.

           Общая подготовка к запуску старых АТ и АТХ  БП о которых не известно - сколько они проработали и как долго и в каких условиях после этого хранились. После внешнего осмотра и разборки промывем и сушим плату. Затем выпаиваем все электролиты: по питанию TL494, в цепи плавного пуска меняем на новые. В базовых цепях ключей – меняем на новые обязательно или лучше на керамику того же номинала. Затем  формуем фильтрующие электролиты - 220-680 мкф на 200-250в. Для этого соединяем параллельно и через диодный мост и лампочку 220в 15 - 25 Вт подключаем к латру. Напряжение повышаем постепенно по 20 - 30 в каждые полчаса, контролируя при этом ток утечки по падению напряжения на лампе. Весь процесс довольно длительный и занимает 3-5 часов. Этот процесс необходим высоковольтным электролитам после долгого хранения. Если утечек нет - измеряем ёмкость, и если нормально впаиваем в плату, если нет то меняем на новые. Если возиться не хочется, то просто сразу меняем на новые, только проверить на емкость.

           Для переделки брались три блока фирмы CODEGEN 300, как самые распространенные. Из трех одинаковых берем два блока. Эти два блока приводим в соответствие со схемой функционального блока силовой части. Выпаиваем 494, и все транзисторы мелкие, кроме предвыходных…. Вообще идем по схеме. Для дросселя используем обмотки канала 5 вольт, (они там в два провода намотаны). Диоды SBL3040 ставим два в параллель. Тот, который там стоял, так и оставляем, и ставим туда еще один. Желательно диоды брать одной фирмы. В блоках CODEGEN 300 они уже стояли в канале 3,3 вольта, и я их просто перекинул перемычками на 5 вольтовую обмотку силового трансформатора. Обмотка с канала 12 вольт силового трансформатора не используется.

        Должно получиться примерно как на фото. Это блоки А и В.

        Рис18.

           В третьем блоке силу делаем одинаково, как и все предыдущие, но не выпаиваем 494 с обвязкой, а также если исправна дежурка, то можно использовать родную (я использовал родную), а так все согласно схеме. Допаиваем нужные резисторы, переменные резисторы, шунт.  Шунт берем три толстых кусочка манганина длинной 3 см диаметром 1 -3 мм. Удельное сопротивление 0.548 ом на метр длины.  Сопротивление не важно, там будет около 0,006-0,01ома. Впаиваем их паралелльно торчком в плату, где выходили черные провода минуса, а ко второму концу припаиваем переменный резистор одним крайним выводом и бегунком. Этот же конец шунта в воздухе и будет минусовым выходом. По порядку все делаем  по схеме, кроме одного: пока не перерезайте дорожки идущие от 8 и 11 вывода к 945 транзисторам. (это потом сделаем, когда все настроим и будем добавлять распределитель и драйверы).

        Фото третьего блока С:

        Рис19.

            Когда все сделали, включаем в сеть через одну лампочку 100W и продолжаем настройку. Убеждаемся что на 2 выводе 2,5 вольт. Проверяем напряжение на выходе, и настраиваем с помощью R8 и R10 (все позиционные обозначения смотрим по полной схеме) диапазон регулировки напряжения от 6 до 18 вольт. Когда это сделали, включаем в сеть через три - четыре лампочки 100W параллельно (на всякий случай) и продолжаем настройку.  Резисторы R1, R3 установить в положение максимального сопротивления. R7- в среднее положение. Подключить амперметр на выход напрямую. Резистором R1 выставить минимальный ток 6А. Переведя R2 в положение минимального сопротивления - подстройкой R7 выставить максимальный ток равный 50 ампер (для этого нужно заблаговременно сделать такой амперметр). Переведя R2 в положение макс. сопротивления проверить мин. ток (6А). После настройки подстроечные сопротивления R7, R1 лучше заменить на постоянные. Далее  подключить через амперметр нагрузку 0,1 – 0,3 ома, и по сети убрать лампы, и повторить проверку диапазонов регулирования тока.

            В итоге получится один ведущий блок на напряжение от 3 до 6 вольт и ток от 6 до 50 ампер, который будет управлять оставшимися двумя ведомыми. Теперь разрезаем дорожки идущие от 8 и 11 вывода к 945 транзисторам, при этом резисторы которые идут на +20в с этих выводов должны остаться с микросхемой, для подтяжки коллекторов в микросхеме к плюсу. Теперь подключаем распределитель импульсов согласно схеме. Он будет находиться в третьем блоке, над основной платой дорожками вверх для удобства пайки проводов. Входы верхний ключ и нижний подключаем к 494, а выхода распределяем по блокам каждому по паре - верхний ключ и нижний. Для этого берем обычный двойной провод с сечением 0,2 мм^2. Далее на каждый блок заводим питание 20 вольт (на третьем оно уже заведено с дежурки), тоже используем обычный двойной провод с сечением 0,2 мм^2. Далее заводим каждому блоку корпус. У каждой платы блока разрезаем дорожки, идущие на сам металлический корпус под болты. Отключать минус выходных напряжений от металлического корпуса блока необходимо и это обязательно. Это для того, что бы не было связи мимо шунта, при случайном коротыше на металлический корпус. Все Y конденсаторы со всех блоков питания соединяем с общим корпусом. Подаем от третьего блока каждому следующему 220 вольт внешней гибкой перемычкой в двойной изоляции (например, проводом ПВС).

            Теперь включаем «трио – блок» в сеть 220в через лампу 100W. Проверяем напряжение на выходе каждого блока, что бы оно было примерно одинаковым. Например, выставили 6 вольт, то и на каждом должно быть примерно по 6 вольт. Выключаем. Теперь соединяем выхода каждого блока согласно схеме – последовательно.  Для соединения берем выходные провода, которые отпаяли от блоков перед переделкой. Для этого надо скрутить по 10 - 15 проводов вместе на один провод. Я скручивал только по семь в один и они ощутимо греются, поэтому лучше брать больше. Включаем. Меряем напряжение на выходе трех последовательно соединенных блоках питания. Оно должно быть в три раза больше чем на одном. Выключаем. Резистором R2 выставить минимальный ток, переведя его в положение макс. сопротивления. Подключить амперметр на выход напрямую. Включаем. Ток должен быть 6А. Далее увеличиваем ток до 12А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Подключаем вентиляторы, для обдува каждого блока питания. Включаем в сеть через три – четыре лампочки 100W параллельно (ну на всякий случай) и продолжаем проверку. Далее увеличиваем ток до 30А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Включаем в сеть напрямую и продолжаем проверку. Далее очень – очень плавно увеличиваем ток до 50А, медленно вращая переменный резистор. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Подключаем нагрузку 0,2 ома. (много нихромовых коротких проволок параллельно с обдувом вентиляторами). Включаем в сеть напрямую и продолжаем проверку. Плавно увеличиваем ток с 6А до 30А, медленно вращая переменный резистор (вентиляторы при этом обдувают блоки). Держим 1 минуту. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально, то продолжаем дальше. Плавно увеличиваем ток с 30А до 50А, медленно вращая переменный резистор (вентиляторы при этом обдувают блоки – это обязательно!). Держим 1 минуту. Выключаем. Проверяем радиаторы на предмет перегрева, и если все нормально (примерно градусов 40 – 50), то настройка завершена.

            По корпусу: нужно повернуть перегородки спереди и сзади поперек корпуса, для лучшего движения потока воздуха. Далее собираем всё в корпус, и проверяем температурный режим в корпусе (температура будет выше примерно градусов 10-20, чем в разобранном виде на столе), включив сначала на 1 минуту, потом на 10, потом на час.

            Контролировать напряжение (заводить ОС по напряжению) надёжней на третьем блоке (блок С). Тогда в случае выхода из строя одного блока, ширина управляющих импульсов не изменится, и не будет стремиться к максимуму для компенсации провала напряжения на треть. Но тогда стабилизация напряжения немного хуже чем, если контролировать выходное напряжения со всех блоков питания сразу (на схеме показано пунктирной линией).

        Общий вид блока со снятой крышкой с блока В и С:

        Рис20.

        На фото видно как разогнуть щели продувки для лучшего охлаждения.

        Рис21.

        Компоновка платы распределителя в блоке С. Видны на фото также диоды SBL3040 в паре, а также родная рабочая дежурка, которая использовалась для питания +20в и для вентиляторов +12в.

        Рис22.

        Фото блока в работе на нагрузку, как видно в запасе еще около 20 ампер.

        Рис23.

        Ампервольметр использовался со статьи «моддинг блока питания», только переделан на измерение до 99,9 А и 99,9 В.

        А это домашняя нагрузка:

        Рис24.

          Теперь, как и обещал, расскажу как можно увеличить мощность, ток, напряжение простыми средствами. Наши «кирпичики» (блоки питания) можно наращивать в столбик, для повышения напряжения до безграничного количества (теоретически, но в принципе можно соединить 20 штук). Если нужен больший ток, тогда соединяем параллельно. Можно и параллельно – последовательно.

        Вот пример построения мощного блока от 12 до 36 вольт:

        Рис25.

        Просто добавили еще шесть повторителей в распределитель, и добавили еще блоков типа А и В три штуки.

        Можно соединять параллельно:

        Рис26.

        Можно нарастить мощности:

        Рис27.

        Можно применить и смешанное соединение:

        Рис28.

          Скажу, что по данной методике можно переделать БП АТ/АТХ и на другие заданные параметры, этот я делал для использования в качестве лабораторного мощного источника питания и для гальваники. Сейчас думаю поставить такой двойной трио блок для запуска зимой автомобиля, а то ведь и зима может неожиданно нагрянуть.....

          Вот и подошло к концу наше интересное путешествие, и у Вас на столе надеюсь, появился уже мощный каскадный блок из АТ/АТХ, который монотонно жужжит своими тремя черными вентиляторами, питая Ваш мощный автоусилитель с сабвуферами.

        До встречи на форуме.

        За сим я откланяюсь, и пойду паяльник греть, для следующего путешествия в увлекательнейший  безграничный мир электроники.

         

        В приложенных файлах - печатные платы в Sprint-Layout 5.0, картинки, схемы в Splan7.0, даташиты на 494.

        Файлы:
        Даташиты
        плата
        архив картинок
        схемы спл

        Все вопросы в Форум.

        Мощный блок питания. - Блоки питания - Источники питания

         

        Сергей Никитин.

        '>

        Как-то работал я в одном троллейбусном парке по ремонту электрооборудования. Наша мастерская размещалась на втором этаже в здании на территории парка. Ремонтировали и проверяли мы троллейбусное электро и радиооборудование.
        И вот для того, чтобы проверить исправность мощного электрооборудования и троллейбусных преобразователей, мужики таскали тяжёлые АКБ с троллейбусов, да ещё на второй этаж.
        Лень, как говориться - двигатель прогресса, мне такими вещами заниматься не с руки, да и мужикам порядком надоело, и вот благодаря этому, родилась идея найти замену этим занятиям и сделать достаточно мощный блок питания, при помощи которого можно было бы проверять на работоспособность любое троллейбусное электрооборудование.

        В гараже у меня был мощный блок питания, и вот по такой-же схеме я и решил собрать подобное устройство для нужд троллейбусного парка, который был бы мне в помощь, да и мужикам на радость.

        Данная схема представляет собой мощный блок питания, где в качестве регулирующих элементов используются тиристоры. Вся мощность этого блока питания ограничена только силовым трансформатором и тиристорами.
        Если поставите более мощный трансформатор и тиристоры, то соответственно и выходной ток этого блока питания увеличится.

        Блок питания собран был в основном из деталей списанной и разобранной оргтехники и из того, что там же и нашлось. А нашёлся там в хламе готовый трансформатор от бесперебойника UPS-1200, который выдаёт 2х30Вольт, тиристоры VS1 - VS2 Т50 на 50А, можно вместо них использовать любые на ток не менее 40А, а если планируется ток нагрузки меньше, то конечно можно ставить тиристоры и с меньшим током.
        Дроссель L1 был так-же найден в радио-хламе от неизвестного устройства, на вид магнитопровод, как от ТСШ-160 (ТСШ-170) и окно было полностью заполнено обмоткой, проводом диаметром 3 мм с зазором 1,5-2,0 мм, довольно мощный на вид дроссель.
        Если не найдёте готовый дроссель, то можно сделать его самостоятельно.
        Сердечник можно взять от любого силового трансформатора, мощностью от 100-120 вт, лучше Ш-образной формы (ШЛ) и намотать обмотку проводом диаметром 2,0-3,0 мм (набором проводов), или даже подойдут и сердечники и П и ПЛ. На них можно намотать обмотку и на одном каркасе до заполнения окна, или разделить её на два каркаса и соединить потом половины последовательно ( начало с началом или конец с концом) и собрать сердечник с аналогичным зазором.
        Трансформатор TV2 был взят от какого то транзисторного радиоприёмника, это согласующий трансформатор. Можно использовать любой, подобного назначения, или намотать его самостоятельно на небольшом сердечнике, по данным, которые имеются в справочниках по транзисторным радиоприёмникам, журналах "Радио" или в интернете.
        Минимальное выходное напряжение блока питания получилось около 1,5В, максимальное под полной нагрузкой 30 Вольт. Блок питания довольно стабильно его держит.

        Работает БП, как я сказал, очень стабильно.
        Транзистор VT2 формирует «пилу» для работы ШИМ, синхронизируемой с сетью через транзистор VT1.
        Конденсатор С7 желательно подобрать по линейной форме «пилы» на нём. Конденсаторы фильтра С11-С12 я ставил по 2200 мкФ 50 вольт, на схеме указана их минимальная ёмкость.
        На К140УД7 формируются импульсы которые уже управляют тиристорами через составной (Дарлингтона) транзистор VT3.

        Вместо К140УД7 можно поставить К140УД6, К140УД8 и практически любые другие, подходящих по напряжению питания и под сопротивление нагрузки не хуже 2 кОм. К напряжению питания эти микросхемы не критичны, по этому в качестве КС515 можно использовать любые другие стабилитроны на напряжение стабилизации от 12Вольт до 15Вольт (Д814Г, Д814Д, КС512) или импортные.
        Транзисторы VT1-VT2 можно использовать любые, соответствующей структуры, и вместо VT3 можно так-же использовать любые Дарлингтона соответствующей структуры, например от старых матричных принтеров, они там используются для управления шаговыми двигателями.

        Можно попробовать вместо VT3 использовать МОСФЕТ с N-каналом, тогда подойдёт любой операционный усилитель, единственно что нужно - ёмкость С13 уменьшить до 10нФ, резистор R12 увеличить до 100кОм.

        Конденсатор С8 даёт устойчивость работы тиристоров на малых токах нагрузки и плавную подачу напряжения после включения БП в сеть.

        Печатную плату я не делал, весь монтаж выполнил навесным на небольшой плате, к которой приклеил электролитические конденсаторы и в основном использовал их выводы, как монтажные точки.

        Данная схема управления также была использована и в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов.
        Выходное напряжение вторички силового трансформатора, тогда вполне хватит и 2х15-18 вольт, с допустимым током, которым вы планируете заряжать аккумуляторы.
        Тиристоры для зарядного устройства достаточно будет на 10-25 ампер и дроссель L1 из схемы можно исключить.

        В качестве регулировочного резистора (R10) в таких целях я стараюсь использовать проволочные, они надёжнее, особенно для гаража или там, где имеются перепады температуры и влажности.
        Тиристоры установлены на алюминиевой пластине, которая используется как крепление тиристоров, как контакт и как теплоотвод.

        Да, если влом Вам будет мотать согласующий трансформатор и не найдёте его готовым, то схему управления тиристорами можно будет сделать и по такому варианту.

        Трансформатор в этом случае можно не ставить. Оптроны я брал самые ходовые из серии 817, которые в компьютерных блоках питания стоят, и управляли они тиристорами Т122-25. Такая схема тоже вполне нормально работала.

        Да, эту схему я не проверял на работоспособность с мощными тиристоры и со старыми тиристорами советского производства. Я не знаю как она будет с ними работать.
        Там просто при небольшом выходном напряжении нужно и ток удержания держать, и ток управления тоже, иначе хаотически пропускаются периоды и трансформатор начинает дёргаться и цыкать.
        Чтобы тиристоры в этом случае были нормально открыты (протекал по ним необходимый ток удержания), можно поставить до амперметра (параллельно конденсаторам С11-С12) нагрузочный резистор соответствующей мощности, который и обеспечил бы при минимальном выходном напряжении необходимый ток удержания для тиристоров, и который бы выдержал и максимальное выходное напряжение.

        Защиту в этом блоке питания я не делал, потому что сложную делать было не хотелось, а простая обычно срабатывать не успевает. Просто поставил совдеповские тиристоры, которые гораздо надёжнее транзисторов, да и тиристоры когда попадаются халявные, то можно их и по мощнее с запасом поставить.

        Удачи Вам в творчестве и всего наилучшего!
         

        Опять блок питания, на этот раз 12 Вольт 50 Ампер или 600 Ватт

        Этот обзор планировался еще в начале апреля, но я все как-то откладывал и откладывал и вот наконец то дошли руки протестировать этот блок питания.
        Как я писал в прошлый раз, блок питания заказывался по просьбам некоторых читателей, которым интересен обзор мощного БП, в основном для применения с 3D принтерами.
        Заказал, осмотрел, протестировал, а теперь пришла очередь рассказать об этом.

        Данный блок питания был заказан в паре с своим 24 Вольта 20 Ампер «собратом», а так как блоки питания ну очень похожи, то я буду иногда ссылаться на его обзор, потому сразу дам ссылку.

        Данный обзор будет написан в более привычном для моих читателей стиле, хотя и с некоторыми изменениями.
        Впрочем перейду к описанию.

        Этот блок питания пришел в точно такой же упаковке, как и предыдущий, внешне они отличаются только надписью, которая видна сквозь окошко коробки.

        Конструкция и размеры блока питания полностью совпадают с предыдущим, а также с блоком питания мощностью 360 Ватт, обзор которого я также недавно делал.
        Слева направо — 360-480-600 Ватт.

        В прошлый раз я написал, что крышка клеммника открывалась не полностью. Дело в том, что у предыдущего БП слегка погнулась сама металлическая часть крышки БП и не давала полностью открыть клеммник.
        В этот раз все нормально, значит проблема была не в блоке питания, а в упаковке или доставке.
        Кстати, не в первый раз замечаю, что у получаемых мною блоков питания гнется в процессе доставки один из выступающих углов нижней части корпуса, хотя я бы не сказал, что они хлипкие.

        Судя по этикетке блок питания имеет мощность в 600 Ватт при 12 Вольт, собственно эта информация указана в заголовке обзора.
        Но если посмотреть на вторую этикетку внимательно, то можно прочитать, что производитель не рекомендует нагружать его более 80% от максимальной мощности. Попросту говоря, можно сказать что 600 Ватт это максимальная, а 480 длительная, но к этому я еще вернусь.

        Присутствует и гарантийная пломба, но в поврежденном виде. Я не думаю что блок питания кто-то открывал, скорее она пострадала в процессе перевозки. Произведен БП в январе, получен мною в марте, потому можно сказать, что вполне свеженький.

        Клеммник имеет три пары выходов, хотя как по мне, то при таких токах это уже маловато, выходит около 16-17 Ампер на пару.
        Слева от клеммника находится подстроечный резистор для установки выходного напряжения.

        Как и в прошлый раз, блок питания оборудован активным охлаждением. Заявлена регулировка оборотов, но по факту работает он в двух режимах, малой и большой мощности, причем большая мощность включается при мощности нагрузки около 50 Ватт.
        Вентилятор довольно мощный, по крайней мере для таких габаритов. По уровню шума тяжело сказать, он однозначно заметен, хотя и шумным назвать тяжело.

        Выкручиваем пару винтов и снимаем верхнюю крышку.

        Вообще у меня было подозрение, что предыдущий блок питания и этот очень похожи, но чтобы настолько… Они просто близнецы-братья.
        Хотя нет, если посмотреть внимательно, то можно увидеть небольшой но при этом существенное отличие, выходной нагрузочный резистор перенесен в другое место, это должно сказаться на большей стабильности выходного напряжения от прогрева, в прошлом обзоре я указывал на эту недоработку. Впрочем проявлялось это при работе без вентилятора, в штатном режиме проблем не было.

        Сравнительное фото блоков питания 360, 480 и 600 Ватт.
        Первый собран по классической двухтактной схемотехнике с полумостом, второй и третий однотактные прямоходовые.

        Наученный горьким опытом, перед дальнейшей разборкой я теперь всегда проверяю насколько качественно прижаты к корпусу транзисторы и диодные сборки. В данном случае проблем не было, также присутствует теплопроводящая паста между корпусом элементов и теплопроводящей резиной.

        Но перейдем к конструкции.
        Входной фильтр есть, правда сразу должен отметить, что входной диодный мост совсем в эконом варианте. Дискретные диоды рассчитанные на ток 3 Ампера и это при условии, что ток по входу у БП также около 3 Ампер. Правда на самом деле в мосте поочередно работают две пары диодов, но не буду лезть в дебри, скажу просто — диодный мост впритык.
        Входной фильтр я бы также не назвал совсем уж хорошим, но сам факт, что он есть уже неплохо.

        Как и в прошлый раз установлены конденсаторы с заявленной емкостью в 470мкФ. Установлены по схеме 2S2P, т.е. последовательно-параллельно. Емкость фильтра в таком включении равняется емкости одного конденсатора, т.е. 470мкФ, что для мощности в 600 Ватт мало.

        В выходном фильтре используется три конденсатора емкостью 3300мкФ и напряжением 25 Вольт. Также на конденсаторах заявлено LowESR, правда производитель конденсаторов явно не относится к брендам, потому к указанному я отнесся с некоторой долей скепсиса.
        Напряжение 25 Вольт это нормально, но вот емкость явно маловата, около 10000мкФ при токе в 50 Ампер.

        Ладно, выковыриваем черепаху из панциря плату из корпуса и продолжаем осмотр.
        В прошлый раз на этом этапе у меня из корпуса вывалился винтик, здесь все было нормально, что впрочем не отменяет необходимости предварительного осмотра любых безымянных блоков питания.

        В цепях, ответственных за безопасность применены правильные Y конденсаторы, здесь вопросов нет. Но между минусом выхода и заземляющим проводником установлен простой высоковольтный (на фото он в самом верху), что также встречается довольно часто и в данном применении безопасно.

        В инверторе использованы два высоковольтных транзистора SPW20N60S5 производства Infineon. Транзисторы неплохие, одно расстраивает, запаса по напряжению почти нет, так как транзисторы рассчитаны на 600 Вольт. И опять они разные. Хотя с другой стороны, в прошлый раз были IRFP460, которые вообще рассчитаны на 500 Вольт и БП нормально прошел тест.

        А вот к выходным диодным сборкам есть вопросы. Установлены MBR4060PT, которые согласно даташиту рассчитаны на 60 Вольт и ток 40 Ампер. Вопрос в том, что я не смог найти информации насчет этих 40 Ампер, ток на всю сборку или на один диод, так как бывает по разному.
        Вы конечно спросите, так сборок же две. Но все дело в том, что в блоках питания с такой топологией диодные сборки включены не параллельно, а работают поочередно и через каждую течет полный выходной ток и даже больше.
        Если ток считать на каждый вывод, то запаса почти не будет, а если на всю сборку, то будет существенная перегрузка.

        Хотя мощность блока питания заявлена как 600 Ватт, выходной дроссель имеет точно такие же габариты, что и 480 Ватт версии. Мало того, он также намотан в четыре провода примерно похожего сечения, вот только в прошлый раз ток был 20 Ампер, а сейчас 50.

        Снизу изменений вообще нет, «сердцем» блока питания также является известный ШИМ контроллер UC2845.

        Как и в прошлый раз, к схемотехнике входной части и цепи обратной связи вопросов не возникло, зато возник вопрос к безопасности.
        На фото я выделил проблемный участок, он был и в прошлый раз, но я не обратил на него внимание.
        Если присмотреться, то становится видно, что дорожки первичной части расположены довольно близко к минусовому проводнику выхода блока питания (он почти в центре выделенного участка).
        Правее высоковольтная и низковольтная часть разделена земляным проводником и по большому счету безопасна при наличии заземления, но вот небольшой участок оставили незащищенным.

        Зато в плане увеличения сечения дорожек производитель оторвался от души, поверх напаяно несколько проводов большого сечения.

        В этот раз я не перечерчивал схему блока питания, так как она практически один в один соответствует 480 Ватт варианту. Отличия только в некоторых компонентах, я их отметил цветом.
        Допускаю, что есть еще мелкие отличия, потому не могу гарантировать 100% соответствие, но большую часть я все таки проверил.

        Конечно же тесты, но сначала предварительная проверка.
        Напряжение при первом включении было немного завышено, но диапазон перестройки оказался довольно мал, меньше чем 12 Вольт выставить не получится.
        Вверх также сильно поднять не удалось, при выходном напряжении выше чем 13.5 Вольта БП начинал издавать подозрительные звуки, хотя максимум смог выдать около 16 Вольт, но я делал это кратковременно, так как не хотелось вывести БП из строя раньше времени.
        Из положительных изменений отмечу очень малый дрейф выходного напряжения, через пять минут напряжение изменилось всего на 0.003 Вольта.

        Как я писал выше, емкость входных конденсаторов была заявлена как 470мкФ и я жаловался что «маловато будет». Реальная емкость оказалась еще меньше, всего около 350мкФ, что для 600 Ватт ну совсем грустно.
        Емкость выходных конденсаторов соответствует указанному значению и в сумме показала около 10500мкФ.

        Самой большой проблемой при подготовке обзора стал тест под нагрузкой. Моя штатная электронная нагрузка имеет длительную мощность около 350 Ватт, или до 500-600 кратковременно. Но кратковременный тест меня не интересовал и надо было чем то нагрузить блок питания.
        Первая мысль была сделать четыре простейших стабилизатора тока на базе мощных транзисторов КТ825 и это было бы правильным решением. И я даже нашел дома эти транзисторы (хотя мне было удобнее применить КТ827, но он был один) и четыре больших радиатора, но нужны были еще низкоомные резисторы 0.1 Ома и мощностью около 5 Ватт, а их дома не оказалось.

        И тут я вспомнил, что когда лет 9 назад делали ремонт и освещение, то я разжился про запас некоторым количеством галогенок. В итоге так вышло, что за эти 9 лет галогенки перегорать отказались и запас просто лежал.
        В общем взял я четыре лампы на 12 Вольт и 50 Ватт, что в сумме должно было дать недостающие 200 Ватт.

        В итоге получился у меня такой «стенд», даже радиаторы пригодились, правда в несколько другом качестве, в виде опоры для лампочек, чтобы не спалили чего случайно.

        Первый тест без нагрузки, во втором я подключил четыре лампы.

        Сначала нагрузка в виде ламп показала около 18.2 Ампера, но повторное измерение через несколько минут выдало ровно 18 Ампер, что при напряжении в 12 Вольт дает 216 Ватт.

        Примерно через 20 минут в действие вступила электронная нагрузка, при помощи которой я добавил еще почти 16.8 Ампера. итого суммарный ток нагрузки составил 34.8 Ампера. Хотя через время я проводил тесты и склонен считать, что на самом деле ток был около 34.7 Ампера.
        При напряжении 11.95 Вольта это дает 414 Ватт.

        Еще через 20 минут я поднял ток нагрузки до максимального для этого блока питания.
        Так как напряжение немного просело, то ток через лампы упал до 17.8 Ампера, именно это я и имел в виду как коррекцию при предыдущем измерении. Если изначально было 18, при полной нагрузке 17.8, то среднее 17.9.
        В общем лампы давали 17.8 и при помощи электронной нагрузки я накрутил недостающие 32.2 итого 50 Ампер. Выходное напряжение снизилось до 11.91 и суммарная мощность была 595 Ватт.

        В таком режиме я прогнал тест еще около 20 минут, всего получился 1 час тестирования.
        Обычно в процессе теста я измеряю температуру компонентов, но в этот раз мне пришлось отступить от своей привычки, так как открывать крышку блока питания, который мало того что включен и лежит между электронной нагрузкой и четырьмя лампами, так еще и на время измерения останется без охлаждения. Скажу честно, я не стал это делать по двум причинам:
        1. Как минимум это небезопасно
        2. Как максимум это не имеет смысла, так как компоненты без охлаждения начинают сразу сильно нагреваться и измерю я все что угодно, только не реальную температуру.

        Да и вообще, когда рядом на столе гудит 700 Ватт обогреватель и когда постоянно ждешь сюрпризов, то экспериментировать не очень тянет 🙂

        Но в итоге измерения я все таки проводил, но чуть под другому.
        Сначала я «посмотрел» тепловизором температуру через щелки в корпусе.
        1. При мощности нагрузки около 400 Ватт
        2. При максимальной мощности.

        3. Уже в конце теста я снял нагрузку, быстро открыл крышку (она была не привинчена) и сделал несколько термофото.
        Сначала просто общий вид.

        Ну и затем прошелся по разным компонентам. Так как БП все таки уже остывал, то и измеренные температуры снижались.
        1. Сердечник трансформатора 77 градусов, обмотка 107
        2. Выходной дроссель 87.
        3. Здесь я пытался посмотреть выходные диодные сборки, но их температура была заметно ниже, чем у остальных компонентов.

        Общее впечатление по нагреву. Воздух из БП шел ощутимо теплый, также в работе присутствовал запах перегретого лака, но запах могли еще давать лампы и электронная нагрузка.
        Проявлялось все это при максимальной мощности. При 2/3 от максимума все было в принципе вполне пристойно.

        В плане пульсаций можно сначала сказать, что их уровень довольно высок и достигает 250мВ, но если учесть, что ток на выходе был 50 Ампер и мощность в 600 Ватт, то на мой взгляд даже вполне пристойно, я ожидал худшего.
        1. Холостой ход.
        2. 1/3 мощности
        3. 2/3
        4. Максимальная мощность.

        И последний тест, или точнее расчет, в данном случае КПД блока питания.
        1. Холостой ход.
        2. 1/3 мощности — выходная 216 Ватт, входная 243, КПД 88%
        3. 2/3 мощности — выходная 414 Ватт, входная 473, КПД 87%
        4. 100% мощности — выходная 595 Ватт, входная 709, КПД 84%.
        Конечно такое измерение имеет довольно большую погрешность, но как по мне, то КПД держится на довольно приличном уровне.

        На этом с осмотром и тестами все, пора вывести резюме.
        На мой взгляд производитель явно завысил мощность своего изделия и корректнее было бы сказать, что это блок питания с длительной мощностью 450-480 Ватт, но способный некоторое время отдавать до 600 Ватт. Как вариант применения, нагрев чего либо, где сначала тратится большая мощность на прогрев, а потом меньшая, на поддержание температуры.
        Но стоит отметить не очень высокую долговременную надежность этого блока питания и первые кандидаты на выход из строя, это выходные конденсаторы и вентилятор. Как и многие другие бюджетные блоки питания, данный экземпляр также не имеет средств для контроля перегрева и работоспособности вентилятора. Выход из строя системы охлаждения под нагрузкой более 50% чреват печальными последствиями.
        Несколько удивило то, что выходной дроссель работает явно с перегрузкой по току, так как сечение проводов его обмотки явно мало для токов в 40-50 Ампер, я бы даже сказал что его рабочий ток ближе к 30 Ампер, но блок питания прошел тест и это факт.

        В плане электрических характеристик блок питания показал, что способен выдавать даже заявленные 600 Ватт, не говоря о оговорке насчет 80% от максимума, указанных на этикетке, но режим работы некоторых компонентов находится на грани безопасной работы.

        Если дорабатывать такой блок питания, то следует:
        1. Добавить емкость входного фильтра
        2. Заменить диодный мост на более мощный
        3. Перемотать выходной дроссель
        4. Заменить выходные конденсаторы на более качественные, возможно попутно увеличив емкость.

        Почему я это все расписал. Как по мне, то при цене в 27 долларов данный БП возможно заинтересует кого-то как объект для доработки, но это лично мое мнение.

        Вот теперь все, как всегда жду вопросов и комментариев, надеюсь что обзор был полезен.

        Небольшой бонус

        Решил я снять небольшое видео на тему конденсаторов типа Y, возможно будет полезно. постарался ответить на самые популярные вопросы.


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

Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о