Импульсный блок питания 100вт

Импульсный блок питания 100вт

Импульсный блок питания 100вт

Самодельный импульсный блок питания с регулировкой напряжения и тока.

Такой тип источников питания ещё называют лабораторными, и не зря!Он подойдет не только для питания различных устройств, но и как универсальное зарядное устройство для абсолютно любых аккумуляторов.

Как мне кажется блок питания мега простой и отлично подойдет для начинающего радиолюбителя.Блок питания может быть построен на различные диапазоны напряжения и тока все зависит от конкретных задач.Сегодня мы рассмотрим блок питания на самый популярный диапазон 0-30 вольт/0-10 амер. Выбор такого диапазона также обусловлен применением китайского вольтамперметра с диапазоном по току до 10а.

Условно блок питания можно разделить на 3 части:

1 Внутренний источник питания.

Представляет из себя любой компактный источник напряжение 12 вольт и током не менее 300 мА.Предназначен для питания шим контроллера, вентилятора охлаждения и вольтамперметра.Можно использовать абсолютно любой адаптер на 12 вольт. Рассказывать как собрать такой в этой статье не буду, будем использовать готовый AC-DC преобразователь с китая вот такого типа:

2 Модуль управления.

Представляет из себя микросхему TL494 c небольшим драйвером на 4-х транзисторах:

Благодаря использованию встроенных операционных усилителей обвязка TL494 получается очень простая, такое включение широко распространено у радиолюбителей.Резистором R4 задаём желаемое максимальное напряжение, R2- ток.R11 и R12 для удобства могут быть многооборотные, но я использую обычные.
При использовании ЛУТ плату управления я как правило собираю на отдельной платке:

3 Силовая часть.
Основную часть компонентов можно использовать из старого компьютерного блока питания, главное чтобы он был соответствующей топологии.

Входной фильтр, выпрямитель, конденсаторы из компьютерного блока питания.
Начинающего радиолюбителя может испугать трансформатор управления силовыми ключами, его придётся изготовить самостоятельно.Но не спешите с выводами, уверяю вас сделать его очень просто.
Понадобится ферритовое колечко R16*10*4.5 и три отрезка по 1 метру провода МГТФ 0.07кв.мм. Просто наматываем на кольце 30 витков в 3 провода.

Все основные компоненты размещаются на пп стандартных размеров под корпус компьютерного блока питания:

Кстати после сборки платы управления и намотки трансформатора GDT их можно проверить даже если у вас нет осциллографа.

или термостаты KCD 9700.Иногда и то и другое сразу.

Лицевая панель нарисована в frontdesigner 3.0 и распечатана на самоклеящейся фотобумаге, затем заламинирована самоклеящаяся пленкой для учебников и книг(есть в любом офис маге).

Вот и корпус будущего бп уже практически готов:

Добавлю ещё версию модуля управления попроще и помощнее, но слегка по дороже

24 Вольта 100 Ватт блок питания с неплохим результатом

В апреле я делал обзор довольно интересного и качественного блока питания на 12 Вольт. Мне он тогда очень понравился соотношением цены и качества. Но в комментариях и потом в личке меня спрашивали про такой же блок питания, но на 24 Вольта. Этим обзором я постараюсь выполнить эту просьбу и покажу что он из себя представляет.

Вообще мне еще и самому было интересно отличие этих блоков питания, но в основном не столько в плане технических характеристик, а самого изготовления, так как сами блоки питания почти одинаковы, но что будет в этот раз…

Небольшое отступление.
Блоки питания на 24 Вольта в быту распространены гораздо меньше чем их 12 Вольт собратья, хотя в производстве они применяются очень широко. Но они имеют ряд своих преимуществ.
При еще вполне безопасном напряжении, они например могут помочь запитать светодиодную ленту с меньшим падением в кабеле и самой ленте (естественно если лента на 24 Вольта). Также такие блоки питания применяются в небольших самодельных станках (ищется по аббревиатуре CNC).

Сначала как всегда небольшой комментарий по поводу упаковки. К сожалению в магазине не вняли моим слова насчет того, что у упаковки неплохо было бы заматывать и торцы.
Правда в этот раз плата никуда не уехала из своего пакета, но вполне могла это сделать как в прошлый раз.

Прислали блок питания в сером пакете замотанный в толстую пленку из вспененного полиэтилена, но как я написал выше, торцы опять не замотали :(

Чтобы не плодить много отсылок к предыдущему обзору, я повторю в этом часть информации которая была там, естественно относящуюся уже к этому блоку питания. Думаю так будет корректнее.
Для начала несколько общих видов блока питания.

Внешне плата мне показалась более аккуратной, а трансформатор немного больше, чем в прошлом варианте. Но На самом деле в трансформаторе использован тот же сердечник, просто из-за большего количества изоляционной ленты он кажется больше :)

Плата имеет такие же радиаторы как и в 12 Вольт версии, только радиатор диода немного смещен к трансформатору, буквально на 2мм. Видно была какая то оптимизация, правда смысл ее от меня как то ускользает.

На входе блока питания установлен такой же безвинтовой клеммник как и в прошлый раз, изменился входной дроссель, теперь он намотан чуть более толстой проволокой, соответственно имеет меньшую индуктивность, мне кажется это лишнее, в прошлом было лучше.
Так же присутствует помехоподавляющий конденсатор, здесь все в порядке.

Краткие характеристики:
Входное напряжение 85-265 Вольт
Выходное напряжение — 24 Вольта
Ток нагрузки — указано 4-6 Ампер*
Выходная мощность — 100 Ватт (максимальная)

Размеры платы как и в прошлый раз составляют 107х57х30мм.

*- Как мне кажется, насчет 6 Ампер производитель (или магазин) явно загнули, так как 6 Ампер это почти 150 Ватт при заявленной 100. Скорее этот БП по току является половинным вариантом предыдущего, т.е. 3 Ампера номинальная и 4 Ампера максимальная.

Чертеж с габаритными размерами платы.

Сравнительное фото двух блоков питания, вверху 24 Вольта, внизу 12 Вольт.

И соответственно сравнительное фото печатных плат.
Вот отсюда начались отличия блоков питания. При почти полном сходстве сверху, они заметно отличаются снизу.
Что бросилось в глаза сразу после распаковки, так это некрасивая пайка и грязная плата.
Похоже что ее пытались мыть, но видимо попала она в мойку уже после кучи других плат так как имеет почти равномерный белый налет.
Пайка же просто матовая, это видно даже на таком фото.

Топология платы почти не изменилась, хотя разница есть. Правда есть и небольшой плюсик, теперь радиаторы припаяны за оба крепежных вывода, а не по одному, как в прошлый раз.
На плате видно, что один из крепежных выводов радиатора диода находится в опасной близости от минусовой дорожки. Сначала я немного заволновался, но потом заметил, что диод то изолирован от радиатора. Это ухудшает теплопередачу с диода на радиатор, но увеличивает безопасность и уровень помех в эфир.

«оптимизация» коснулась и элементной базы. В прошлом обзоре я отдельно отметил то, что применены точные резисторы, в этот раз производитель поставил обычные. Я не скажу что это плохо, точные резисторы тут не особо и нужны, но видно что плату «оптимизировали» не только в плане смещения радиатора.
Также как и в прошлый раз применен ШИМ контроллер CR6842S, который является аналогом более известного контроллера SG6842.

Я не стал чертить новую схему, так как она почти 1 в 1 с 12 Вольт версией, но внес все изменения, которые касаются конкретного БП.

Случайно заметил, что на плате присутствуют какие то непонятные следы в районе мощного SMD резистора. Производитель явно стал экономить.
С одной стороны экономия это хорошо, с другой, главное чтобы она не сказалась потом на качестве.

В качестве силового применен немного другой транзистор чем в прошлый раз, 20N60C3
Он немного отличается в лучшую сторону, 650 Вольт против 600, 20.7 Ампера против 20 и 2400пФ емкость затвора против 3000пФ у предыдущего. Измерения под нагрузкой покажут, но пока неплохо.

В прошлый раз я заметил, что конденсатор питания ШИМ контроллера стоял с заниженной емкостью. В этом БП все в порядке. Кстати мне потом писали люди, купившие блоки питания после моего обзора, у них так же стоял правильный номинал, а так как мой был перепаян, то думаю что это мне так «повезло».

В качестве выходного диода применена диодная сборка 100 Вольт 2х20 Ампер stps41h100ct производства ST.
Я бы не сказал что это хорошо, так как точно такая же сборка стояла и в прошлом БП, рассчитанном на 12 Вольт. Программа в которой я рассчитываю свои БП выдает обратное напряжение 110 Вольт при 24 Вольта выходном. Конечно она рассчитана под другой тип ШИМ контроллера. Программа выдает расчет с запасом, но я всегда ставлю в такие цепи диод на 150 Вольт.
Так что можно сказать, что здесь выходной диод стоит впритык по обратному напряжению :(
Зато в снаббере применили более высоковольтный конденсатор, хотя как по мне его емкость великовата для данного напряжения. Возможно это отчасти и защищает выходной диод.

Выходные конденсаторы также как и в прошлом БП имеют емкость в 1000мкФ и рассчитаны на 35 Вольт. Конденсаторы, как и в прошлый раз, не фирменные, так как Nichicon FW серии имеет золотистый цвет и довольно дорогие, да и позиционируются они для усилителей звука и т.п.

Но написано это одно, а на самом деле это совсем другое, потому конечно я измерил их реальные характеристики. И они практически сошлись с характеристиками конденсаторов в 12 Вольт БП из чего я могу заключить, что это одни и те же конденсаторы, но в разной «упаковке».
Выходные — 1100 мкФ, 30 мОм (на фото измерены два параллельно)
Входной — 79.9 мкФ, 0.162 Ома.(этот имеет лучшие характеристики чем в прошлый раз)

Дальше немного о недостатках
Для начала о более грустном. В качестве межобмотчного конденсатора применен не специальный Y конденсатор, а обычный высоковольтный. Такая картина была и в мелком 12 Вольт БП.
В целях безопасности лучше заменить.
А менее грустным было то, что на плате был поврежден резистор снаббера диода. Без него Бп лучше не использовать, да и вообще я всегда перед включением осматриваю плату на возможные повреждения.
Снаббер необходим по нескольким причинам, уменьшение напряжения выбросов (помогает аналогичной цепи на высоковольтной стороне), защищает выходной диод от коротких импульсов, уменьшает помехи от переключения диода.
Резистор был номиналом 5.6 Ома, такого у меня не нашлось, потому поставил 6.8 Ома, значения особого это не имеет, можно поставить даже 10 Ом, работать будет практически так же.

Испытывать блок питания я буду почти так же как и в прошлый раз, за исключением того, что в качестве нагрузки будут использоваться не резисторы, а новая электронная нагрузка.
Пока она находится на стадии обкатки, потому я сначала проверю на небольшом блоке питания, но более мощные БП уже на подходе :)

В групповое фото не вошел мультиметр, я подключил его потом. Вообще электронная нагрузка неплохо умеет и сама измерять напряжение, но так как она подключена кабелем, с далеко не нулевым сопротивлением (сверхпроводники закончились, увы :( ), то на больших токах он может немного занижать показания.
Мультиметр на фото вышел плохо, потому на всякий случай я буду дублировать его показания в тексте.

Тестирование проходило при комнатной температуре, но чуть больше чем в прошлый раз (на улице все таки лето).
Первое измерение температуры было через 5 минут после старта, следующее через 15, после этого ток повышался, и следующие циклы были уже по 20 минут.
Весь процесс занял 2 часа 20 минут.
Делитель щупа был в положении 1:1, цена деления 50мВ.

Итак.
1. Старт, холостой ход, напряжение на выходе 23.9 Вольта
2. Ток нагрузки 500мА, напряжение на выходе 23.9 Вольта

1. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение на выходе 23.9 Вольта.
2. Ток нагрузки 2 Ампера, напряжение 23.9 Вольта

1. Ток нагрузки 3 Ампера, напряжение 23.9 Вольта.
2. Ток нагрузки 4 Ампера, напряжение немного просело до 23.8 Вольта, пока отличный результат.

Выходная мощность БП составила около 95 Ватт, но глядя на температуры я решил на этом не останавливаться и повысил ток до 4.5 Ампера и прогнал еще 20 минут, это фото я решил в обзор не добавлять так как дальше я нагрузил блок питания на 5 Ампер.
Ток нагрузки 5 Ампер, выходное напряжение 23.8 Вольта, выходная мощность почти 120 Ватт.
Температуры выросли (они будут ниже в табличке). Так же увеличились пульсации, что впрочем было вполне ожидаемым.

В этом тесте цена деления стоит уже 200мВ, так как при 50мВ осциллограмма не влазила на экран.
Напряжение пульсаций было около 0.8 Вольта, если учитывать что БП на 24 Вольта, а не на 12 и работает на мощности выше максимальной, то я считаю это неплохим результатом.
После этого я прекратил тест так как температура транзистора достигла верхней границы безопасной зоны и дальнейшее поведение можно было предсказать без тестов.

Каждые 20 минут, перед увеличением тока нагрузки я измерял температуры компонентов бесконтактным термометром.
Измерялись температуры — высоковольтного транзистора, трансформатора, выходного диода и выходного конденсатора (того который стоит сразу после диода).
Я измерял температуру корпуса транзистора и диода, а не температуру радиатора. Это позволяет более правильно понять реальную картину, кроме того корпус компонентов черный и результат измерения более точный, чем измерение алюминиевого радиатора.

Как и предполагалось, выходной диод имеет температуру меньше чем 12 Вольт БП, так как падение на нем осталось прежним, а ток стал меньше, это же касается и выходных конденсаторов.
Но удивило то, что трансформатор имел меньшую температуру. В 12 Вольт БП при 96 Ваттах он нагрелся до 93 градусов, здесь же при 120 Ваттах имел всего 84 градуса.
А вот транзистор стал греться больше, хотя его характеристики должны были быть лучше чем у 12 Вольт варианта. при 95 Ваттах в 12 Вольт версии было 73 градуса, в 24 Вольт варианте стало 78 градусов. Хотя возможно здесь он хуже прижат к радиатору так как отличие небольшое.

Резюме:
Плюсы
Почти качественная сборка, есть небольшие замечания
Компоненты нормального качества, но уже без запаса, как было в 12 Вольт версии.
Соответствие заявленным параметрам.
Отличная точность стабилизации выходного напряжения.
Низкая цена.

Минусы
Замечание к упаковке (минус магазину)
Неправильный тип межобмоточного конденсатора.
Выходная диодная сборка применена без запаса.

Мое мнение. Хотя внешне блок питания меня немного расстроил, матовая пайка, плохая промывка, обычные резисторы вместо точных, то после тестирования я изменил свое мнение.
Если закрыть глаза на то что поставили межобмоточный конденсатор не Y типа и был поврежден резистор (допускаю что это частный случай), то БП весьма неплох.
Обрадовала нормальная работоспособность вплоть до 120 Ватт при заявленных 100.
Судя по результатам тестов, при 100 Ваттах его можно эксплуатировать вообще без проблем.

Когда писал обзор, то заметил, что магазин снизил цену на этот блок питания (в заголовке цена уже снижена), возможно будет полезным. Отчасти поэтому я хотел выложить обзор быстрее.

В процессе тестирования БП я заметил, что пульсации имеют четко выраженную форму иглы, такие выбросы обычно довольно неплохо гасятся керамическими конденсаторами, потому я решил попробовать немного доработать блок питания.
Для этого я допаял четыре конденсатора емкостью 0.15мкФ параллельно выходным конденсаторам и непосредственно выходному клеммнику.

Результат доработки можно увидеть на картинке. В обоих случаях ток нагрузки был 5 Ампер и цена деления составляла 200мВ.

Импульсный блок питания 100вт

  • Усилители мощности
  • Светодиоды
  • Блоки питания
  • Начинающим
  • Радиопередатчики
  • Разное
  • Ремонт
  • Шокеры
  • Компьютер
  • Микроконтроллеры
  • Разработки
  • Обзоры и тесты
  • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
    • Усилители мощности
    • Светодиоды
    • Блоки питания
    • Начинающим
    • Радиопередатчики
    • Разное
    • Ремонт
    • Шокеры
    • Компьютер
    • Микроконтроллеры
    • Разработки
    • Обзоры и тесты
    • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
  • Мощный импульсный блок питания до 4кВт

    Этот проект является одним из самых долгих, который делал. Заказал блок питания один человек для усилителя мощности.

    Ранее никогда не довелось делать такие мощные импульсники стабилизированного типа, хотя опыт в сборке ИИП довольно большой. Проблем во время сборки было много. Изначально хочу сказать, что схема часто встречается в сети, а если точнее, то на сайте интервалка, но. схема изначально не идеальна, с ошибками и скорее всего ничего не заработает, если собрать точно по схеме с сайта.


    В частности изменил схему подключения генератора, взял схему с даташита. Переделал узел питания управляющей цепи, вместо параллельно соединенных 2-х ваттных резисторов, задействовал отдельный ИИП 15 Вольт 2 Ампер, что дало возможность избавиться от многих хлопот.

    Заменил некоторые компоненты под свои удобства и все запустил по частям, настроив каждый узел отдельно.

    Несколько слов о конструкции блока питания. Это мощный импульсный сетевой блок питания по мостовой топологии, имеет стабилизацию выходного напряжения, защиту от кз и перегруза, все эти функции подлежат регулировке.

    Мощность в моем случае 2000 ватт, но схема без проблем позволит снять до 4000 ватт, если заменить ключи, мост и напичкать электролитов на 4000 мкФ. На счет электролитов — емкость подбирается исходя из расчета 1 ватт — 1мкФ.

    Диодный мост — 30 Ампер 1000 Вольт — готовая сборка, имеет свой отдельный обдув (кулер)

    Сетевой предохранитель 25-30 Ампер.

    Транзисторы — IRFP460, старайтесь подобрать транзисторы с напряжением 450-700 Вольт, с наименьшей емкостью затвора и с наименьшим сопротивлением открытого канала ключа. В моем случае эти ключи были единственным вариантом, хотя в мостовой схеме обеспечить заданную мощность они могут. Устанавливаются на общий теплоотвод, обязательно нужно изолировать их друг от друга, теплоотвод нуждается в интенсивном охлаждении.

    Реле режима плавного пуска — 30 Ампер с катушкой 12 Вольт. Изначально, когда блок подключается в сеть 220 Вольт пусковой ток на столь велик, что может спалить мост и еще много чего, поэтому режим плавного пуска для блоков питания такого ранга необходим. При подключении в сеть через ограничительный резистор (цепочка последовательно соединенных резисторов 3х22Ом 5 Ватт в моем случае) заряжаются электролиты. Когда напряжение на них достаточно велико, срабатывает блок питания управляющей цепи (15 Вольт 2 Ампер), который и замыкает реле и через последний подается основное (силовое) питание на схему.

    Трансформатор — в моем случае на 4-х кольцах 45х28х8 2000НМ, сердечник не критичен и все, что с ним связано придется рассчитать по специализированным программам, тоже самое с выходными дросселями групповой стабилизации.

    Мой блок имеет 3 обмотки, все они обеспечивают двухполярное напряжение. Первая (основная, силовая) обмотка на +/-45 Вольт с током 20 Ампер — для запитки основных выходных каскадов (усилителя по току) УМЗЧ, вторая +/-55 вольт 1,5Ампер — для запитки дифф каскадов усилителя, третья +/-15 для запитки блока фильтров.

    Генератор построен на TL494, настроен на частоту 80 кГц, дальше драйвера IR2110 для управления ключей.

    Трансформатор тока намотан на кольце 2000НМ 20х12х6 — вторичная обмотка намотана проводом МГТФ 0,3мм и состоит из 2х45 витков.
    В выходной части все стандартно, в качестве выпрямителя для основной силовой обмотки задействован мост из диодов KD2997 — с током 30 ампер. Мостом для обмотки 55 вольт стоят диоды UF5408, а для маломощной обмотки 15 Вольт — UF4007. Использовать только быстрые или ультрабыстрые диоды, хотя и можно обычные импульсные диоды с обратным напряжением не менее 150-200 Вольт (напряжение и ток диодов зависит от параметров обмотки).

    Конденсаторы после выпрямителя стоят на 100 Вольт (с запасом), емкость 1000мкФ, но разумеется на самой плате усилителей будут еще.

    Устранение неполадок начальной схемы.

    Приводить свою схему не буду, поскольку она мало чем отличается от указанной. Скажу только, что в схеме 15 вывод ТЛ отцепляем от 16 и припаиваем к 13/14 выводам. Дальше убираем резисторы R16/19/20/22 2 ватт, и питаем узел управления отдельным блоком питания 16-18 Вольт 1-2 ампер.

    Резистор R29 заменяем на 6,8-10кОм. Исключаем из схемы кнопки SA3/SA4 (ни в коем случае не замкнуть их! будет бум!). R8/R9 заменяем — при первом же подключении они выгорят, поэтому заменяем на резистор 5 ватт 47-68Ом, можно использовать несколько последовательно соединенных резисторов с указанной мощностью.

    Читайте также  Как подключить потолочный инфракрасный обогреватель к терморегулятору

    R42 — заменяем на стабилитрон с нужным напряжением стабилизации. Все переменные резисторы в схеме очень советую использовать многооборотного типа, для наиболее точной настройки.

    Минимальная грань стабилизации напряжения 18-25 Вольт, дальше уже пойдет срыв генерации.

    Во многих источниках упомянули, что данный блок не включается без нагрузки — но это не так! Он очень даже хорошо запускается и на всех обмотках есть напряжение.

    Никогда не выставляйте максимальное выходное напряжения — блок может в нагруженном состоянии издавать свист — на своем опыте понял, что это полностью безопасно, но неприятно.

    Китайский импульсный блок питания от GHXAMP для лампового усилителя. Тест-обзор

    Блуждая по просторам самой большой интернет-барахолки случайно наткнулся на объявление о продаже импульсного блока питания для лампового усилителя. Производитель GHXAMP.

    Посмотрел на заявленные продавцом характеристики, почитал отзывы и решил купить, посмотреть, что за зверь такой.
    Результатами теста делюсь с вами.

    Содержание / Contents

    • 1 Паспортные параметры ИБП
    • 2 Тестирование ИБП
      • 2.1 Нагрузка лампами и первый провал
      • 2.2 Нагрузка резисторами
      • 2.3 Нагрев ИБП
      • 2.4 Характер пульсаций
      • 2.5 Предварительный вывод и поиск применения
    • 3 Датагорские проекты, к которым подходит этот ИБП
    • 4 Проверка практикой. Простой однотактный усилитель на лампах 6Н9С и 6BD5
      • 4.1 Схема усилителя
      • 4.2 Выходные трансформаторы
      • 4.3 Сборка и детали усилителя
    • 5 Мультимедиа-панелька на службе ламповика
    • 6 Фото конструкции
    • 7 Итоги и выводы
      • 7.1 Минусы
      • 7.2 Плюсы

    ↑ Паспортные параметры ИБП

    100-265 В
    • Выходное напряжение 1: +6.3 В @ 4.5 A
    • Выходное напряжение 2: +250 В @ 0.15 A
    • Выходная мощность: 60 Вт
    • Рабочая частота: 65 кГц
    • Размер ПП: 120 мм × 55 мм.
    • Размер по крепежным отверстиям: 112 мм × 47 мм.
    Уже тут обнаруживается некоторое несоответствие. Мощность по анодному источнику получается 37.5 Вт и по накалу 28 Вт, что в сумме дает уже несколько больше чем 60 Вт, но не существенно.
    Вот приедет, тогда и посмотрим.

    Доставка прошла на удивление быстро. Не прошло и десяти дней, как я уже нес с почты пакет с посылкой.

    ↑ Тестирование ИБП

    Распаковал. Припаял на выход винтовые клеммы (почему-то они были только на входе 220 В), чтобы было удобнее подключать нагрузку.
    Для начала проверим что блок выдает на холостом ходу.

    Будем считать, что китаец не соврал. Тем более, что под нагрузкой всё может измениться как в большую, так и в меньшую стороны.

    ↑ Нагрузка лампами и первый провал

    Заснял эту неприятность на видео.

    Написал китайцу, что мол, не работает твой блок питания, что делать будем? Но китаец оказался тертым калачом и в электронике сведущим. Он мне написал, что у ламп сопротивление холодной нити накала гораздо меньше, чем в номинальном режиме, поэтому у меня так блок и работает. Сказал, что претензии принимать не будет. Ну и ладно, я и сам об этом догадывался.

    ↑ Нагрузка резисторами

    Что ж, проверим блок на работоспособность с резисторами в качестве нагрузки.

    На цепь накала нагрузил цепочку из резисторов 0.82 Ома, общим сопротивлением 1.6 Ом. К анодной цепи подключил 2 резистора общим сопротивлением 2.2 кОм. Включил. Запуск прошел без проблем. Напряжение на выходе сразу появилось.
    Анодная цепь выдает 117мА, напряжение на ней немного возросло, по сравнению с режимом холостого хода.

    Цепь накала отдает ток 3.8 А. Напряжение при этом немного снизилось до 6.2 В.

    ↑ Нагрев ИБП

    Блок питания практически не греется. Радиатор чуть теплее пальца после 30 минут работы. Чего не скажешь про нагрузочные резисторы. У меня под ними начал дымиться стол.

    ↑ Характер пульсаций

    Смотрел осциллографом выходные напряжения. По цепи 6в ВЧ помехи в виде коротких импульсов, амплитудой порядка 200мВ. По цепи 250 В тоже самое. Теже 200 мВ. Частота следования этих импульсов порядка 250 кГц. Далеко за пределами звукового диапазона. Нам мешать не должны.

    Пытался бороться с этими пульсациями. Увеличил конденсаторы на входе и на выходе. Поставил их более породистые. Ничего существенного не изменилось.

    В ходе этих экспериментов пришлось сделать вырезы в радиаторе, чтобы вместились более объемные конденсаторы. Внешний вид блока немного изменился. Параметры практически нет. Так что можно было и не заморачиваться с этой модификацией.

    ↑ Предварительный вывод и поиск применения

    Будем считать, что блок питания работоспособен. Осталось придумать, что на нём собрать.
    И тут встал вопрос, какие лампы к нему можно подключить, чтобы он не уходил в защиту при холодных нитях накала.
    Стал подключать к нему разные лампы и проверять стартует или нет. Блок уверенно стартует, когда к нему подключены лампы, потребляющие в номинале по справочнику ток накала не более 1.8-1.9 А.

    Например пару ламп 6П6С и лампу 6Н8С к нему подключить можно: 0.45А+0.45А+0.35А=1.25А в сумме.
    А лампу 6П45С, которая в номинале в разогретом состоянии тянет 2.5А подключить нельзя. Блок уходит в перегрузку. Хотя, как я уже проверял, резистивную нагрузку в 3.8А тянет не напрягаясь.

    ↑ Датагорские проекты, к которым подходит этот ИБП

    И другие статьи. Смотрите, пробуйте, творите!

    ↑ Проверка практикой. Простой однотактный усилитель на лампах 6Н9С и 6BD5

    Подумав немного, я решил сделать на этом блоке питания простой однотактный усилитель на лампах 6Н9С и 6BD5. 6BD5 — это точная копия знаменитой 6L6G (наш аналог 6П3С).
    Выбор ламп объясняется их наличием у меня.

    ↑ Схема усилителя

    Схема усилителя никаких особенностей не имеет. Трудно что-то придумать в схемотехнике однотактного лампового усилителя. Выходная лампа включена тетродом. Выходной каскад охвачен локальной ООС для снижения выходного сопротивления.
    Эта схема с легкой руки Олега Чернышева уже давно получила название «Покемон».

    ↑ Выходные трансформаторы

    Железо взято от компьютерных бесперебойников «Ippon». Размер Ш25×45. Первичная обмотка содержит 904+1130+1130 витков проводом 0.18. 8+10+10 слоев по 113 витков на слой. Всего 3163 витка. Активное сопротивление обмотки получилось порядка 360 Ом. Именно послужило причиной включения выходного каскада в тетродном режиме. Такой режим менее чувствителен к высокому активному сопротивлению обмотки трансформатора.

    Между секциями первичной расположено 2 секции вторичной обмотки по 94 витка проводом 0.6. 2 слоя по 47 витков. Вторичные обмотки соединены параллельно. Все обмотки мотаются виток к витку, межслойная прокладка из чековой ленты в один слой.

    Межобмоточная изоляция — 2 слоя этой же чековой ленты. После намотки катушки сварены в парафине, чтобы закрепить витки и улучшить изоляцию. Ra данного трансформатора для нагрузки 4 Ома составляет примерно 5 кОм.

    ↑ Сборка и детали усилителя

    Усилитель собран навесным монтажом. Деталей немного и разрабатывать печатную плату под него мне было, честно говоря, лень. Детали тоже самые обычные.

    Резисторы R4, R9, R10 мощностью не менее 1 Вт. Остальные 0.25 Вт.

    Конденсаторы С2 С4 электролитические на 35 Вольт. Конденсаторы С1 и С3 пленочные на 400 Вольт.

    Ламповые панели, трансформаторы крепятся на железной пластине толщиной 0.8 мм. Это обрезок от боковой крышки старого системного блока.

    Из деревянных брусков шириной 60 и толщиной 18 мм склеивается коробочка внешним размером 200×210 мм, на которую и крепятся верхняя и нижняя железные крышки.

    ↑ Мультимедиа-панелька на службе ламповика

    Я использовал дешевую китайскую мультимедиа панель — радио, mp3, wma, bluetooth, картридер, USB.
    Она имеет на борту приемник FM диапазона, приемник Bluetooth, возможность воспроизводить с флешки и CD карточки файлы в форматах .mp3, .flac, .ape, а так же можно подключить внешний источник в обход этой панельки.
    И всё это удовольствие вместе с пультом ДУ и доставкой стоит порядка 3,00$.
    Рекомендую!

    ↑ Фото конструкции




    ↑ Итоги и выводы

    ↑ Минусы

    Очевидный минус — ограничение на 1.8 А по суммарному току накала подключаемых.
    Минусом также могу назвать довольно высокую цену блока. Хотя, если сравнить со стоимостью аналогичного по мощности ТАНа (к которому ещё надо добавить мосты, высоковольтные электролитические конденсаторы и железный/электронный дроссель), то цена уже не выглядит чрезмерной.

    ↑ Плюсы

    Небольшие габариты и малый вес.
    Огромный плюс этого ИБП в том, что на выходе практически полностью отсутствует фон переменного тока 50/100 Гц.

    Китайский импульсный БП для ламповых усилителей вполне имеет право на жизнь. Можно брать! Можно иметь ввиду, как альтернативу.
    Его можно применить для питания широкого спектра простых конструкций на лампах 6Ф3П, 6Ф5П, 6П14П+6Н3П и пр. См. список выше.
    Очень хорошо этот ИБП будет сочетаться с усилителем для наушников и ламповым фонкорректором.

    Жду вопросов и комментариев.
    Спасибо за внимание!

    Импульсные блоки питания — устройство и ремонт

    Сервисный центр Комплэйс выполняет ремонт импульсных блоков питания в самых разных устройствах.

    Схема импульсного блока питания

    Импульсные блоки питания используются в 90% электронных устройств. Но для ремонта импульсных блоков питания нужно знать основные принципы схемотехники. Поэтому приведем схему типичного импульсного блока питания.

    Работа импульсного блока питания

    Первичная цепь импульсного блока питания

    Первичная цепь схемы блока питания расположена до импульсного ферритового трансформатора.

    На входе блока расположен предохранитель.

    Затем стоит фильтр CLC. Катушка, кстати, используется для подавления синфазных помех. Вслед за фильтром располагается выпрямитель на основе диодного моста и электролитического конденсатора. Для защиты от коротких высоковольтных импульсов после предохранителя параллельно входному конденсатору устанавливают варистор. Сопротивление варистора резко падает при повышенном напряжении. Поэтому весь избыточный ток идет через него в предохранитель, который сгорает, выключая входную цепь.

    Защитный диод D0 нужен для того, чтобы предохранить схему блока питания, если выйдет из строя диодный мост. Диод не даст пройти отрицательному напряжению в основную схему. Потому, что откроется и сгорит предохранитель.

    За диодом стоит варистор на 4-5 ом для сглаживания резких скачков потребления тока в момент включения. А также для первоначальной зарядки конденсатора C1.

    Активные элементы первичной цепи следующие. Коммутационный транзистор Q1 и с ШИМ (широтно импульсный модулятор) контроллер. Транзистор преобразует постоянное выпрямленное напряжение 310В в переменное. Оно преобразуется трансформатором Т1 на вторичной обмотке в пониженное выходное.

    И еще — для питания ШИМ-регулятора используется выпрямленное напряжение, снятое с дополнительной обмотки трансформатора.

    Работа вторичной цепи импульсного блока питания

    Во выходной цепи после трансформатора стоит либо диодный мост, либо 1 диод и CLC фильтр. Он состоит из электролитических конденсаторов и дросселя.

    Для стабилизации выходного напряжения используется оптическая обратная связь. Она позволяет развязать выходное и входное напряжение гальванически. В качестве исполнительных элементов обратной связи используется оптопара OC1 и интегральный стабилизатор TL431. Если выходное напряжение после выпрямления превышает напряжение стабилизатора TL431 включается фотодиод. Он включает фототранзистор, управляющий драйвером ШИМ. Регулятор TL431 снижает скважность импульсов или вообще останавливается. Пока напряжение не снизится до порогового.

    Ремонт импульсных блоков питания

    Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

    Исходя из схемы импульсного блока питания перейдем к ее ремонту. Возможные неисправности:

    1. Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
    2. Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
    3. Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду. Но не всегда. Иногда внешне исправный конденсатор оказывается плохим. Например, по внутреннему сопротивлению.
    4. Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
    5. Если не работает ШИМ регулятор, то меняем его.
    6. Замыкание, а также обрыв обмоток трансформатора. Шансы на починку минимальны.
    7. Неисправность оптопары — крайне редкий случай.
    8. Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
    9. Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

    Примеры ремонта импульсных блоков питания

    Например, рассмотрим ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

    Неисправность заключалась в в отсутствии на выходе блока выходных напряжений.

    Например, в одном блоке питания оказались неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

    На втором не работал ШИМ контроллер.

    На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление у них большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке оказалось в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал. Работоспособность блока питания восстановилась только после замены этого конденсатора. Потому что ШИМ заработал.

    Ремонт компьютерных блоков питания

    Пример ремонта блока питания компьютера. В ремонт поступил дорогой блок питания на 800 Вт. При его включении выбивало защитный автомат.

    Выяснилось, что короткое замыкание вызывал сгоревший транзистор в первичной цепи питания. Цена ремонта составила 3000 руб.

    Имеет смысл чинить только качественные дорогие компьютерные блоки питания. Потому что ремонт БП может оказаться дороже нового.

    Цены на ремонт импульсных БП

    Цены на ремонт импульсных блоков питания очень отличаются. Дело в том, что существует очень много электрических схем импульсных блоков питания. Особенно много отличий в схемах с PFC (Power Factor Correction, коэффициент коррекции мощности). ЗАС повышает КПД.

    Но самое важное — есть ли схема на сгоревший блок питания. Если такая электрическая схема есть в доступе, то ремонт блока питания существенно упрощается.

    Стоимость ремонта колеблется от 1000 рублей для простых блоков питания. Но достигает 10000 рублей для сложных дорогих БП. Цена определяется сложностью блока питания. А также сколько элементов в нем сгорело. Если все новые БП одинаковые, то все неисправности разные.

    Например, в одном сложном блоке питания вылетело 10 элементов и 3 дорожки. Тем не менее его удалось восстановить, причем цена ремонта составила 8000 рублей. Кстати, сам прибор стоит порядка 1 000 000 рублей. Таких блоков питания в России не продают.

    Не смогли починить БП? Обращайтесь в Комплэйс.

    Устройство китайских зарядок для ноутбуков описано здесь.

    Как работает простой и мощный импульсный блок питания

    В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

    Конструктивные особенности и принцип работы

    Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

    1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
    2. Импульсный принцип.

    Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

    БП на основе силового трансформатора

    Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

    Упрощенная структурная схема аналогового БП

    Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

    Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

    Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

    Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

    Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

    Импульсные устройства

    Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

    Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

    Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

    • Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
    • Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
    • На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
    • Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

    В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

    Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

    Как работает инвертор?

    ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

    • частотно-импульсным;
    • фазо-импульсным;
    • широтно-импульсным.

    На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

    Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

    Алгоритм работы устройства следующий:

    Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

    Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

    Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

    В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

    Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.

    Сильные и слабые стороны импульсных источников

    Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

    • Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
    • Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
    • Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
    • Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
    • Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

    К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

    Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

    Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

    Читайте также  Как подобрать источник бесперебойного питания для компьютера

    Сфера применения

    Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

    • различные виды зарядных устройств; Зарядки и внешние БП
    • внешние блоки питания;
    • электронный балласт для осветительных приборов;
    • БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

    Импульсный модуль питания монитора

    Собираем импульсный БП своими руками

    Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

    Принципиальная схема импульсного БП

    Обозначения:

    • Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
    • Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
    • Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
    • Транзистор VT1 – KT872A.
    • Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
    • Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
    • Предохранитель FU1 – 0.25А.

    Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

    Adblock
    detector