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.
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.
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.
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 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.
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.
mysku.ru
САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА 12В
Всем радиолюбителям привет, в этой статье хочу представить вам блок питания с регулировкой напряжения от 0 до 12 вольт. На нем очень легко выставить нужное напряжение, даже в милливольтах. Схема не содержит никаких покупных деталей — всё это можно вытащить из старой техники, как импортной, так и советской.
Принципиальная схема БП (уменьшенная)
Корпус изготовлен из дерева, в середине прикручен трансформатор на 12 вольт, конденсатор на 1000 мкФ х 25 вольт и плата, которая регулирует напряжение.
Форум по схемам простейших БП
Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА 12В
radioskot.ru
Еще один 12 Вольт блок питания, но уже на 1 Ампер.
В предыдущем обзоре я оговорился насчет того, что в посылке было два товара.Сегодня я покажу, что еще пришло ко мне. Этот блок питания заказывался с вполне конкретной целью, но об этом я напишу в конце.
Обзор будет очень похож на предыдущий, если интересно, прошу под кат.
Как я написал в аннотации, блок питания пришел в компании с первым.
Но он не только пришел вместе, а как я понял, они еще и одного производителя, об этом говорит и внешний вид и качество изготовления (хотя у этого БП оно несколько похуже) и маркировка.
У предыдущего была маркировка XK-2412DC, что означает 24\12 Вольт, т.е. плата выпускается в двух вариантах, на 24 и 12 Вольт соответственно.
Маркировка этого — XK-1205DC, т.е такой блок питания бывает на 12 или 5 Вольт. Я заказал 12 Вольт вариант.
Характеристики блока питания.
Входное напряжение: AC85-265V или DC100-370V
Выходное напряжение: DC 12V
Выходной ток: 1A (на сайте магазина ошибочно указано 1-2А)
Выходная мощность: 12 Ватт.
Так же в заголовке было заявлено о низких пульсациях, но это мы проверим отдельно 🙂
Начну по традиции с упаковки, так же по традиции спрячу ее под спойлер, ничего особо интересного там нет, можно спокойно пропустить этот пункт.
Упаковка
Пришел блок питания в стандартном антистатическом пакете, со стандартными наклейками, номер товара в магазине и предостережение.
После распаковки ничего криминального я не увидел, все аккуратно, за исключением того, что ехал он болтаясь в пакете (об этом я писал в предыдущем обзоре)
Блок питания реально маленький, размер чуть больше спичечного коробка.
Размеры 62.5х31х23мм, последний размер — высота, может быть уменьшен еще на 1мм, так как я измерял с выводами трансформатора, которые немного торчат.
В этом блоке питания так же есть сетевой фильтр и ограничитель пускового тока, но фильтр урезан, отсутствует фильтрующий конденсатор перед дросселем.
Так же отсутствует разъем, просто два отверстия с шагом 5мм.
Зато в этом БП конденсатор в цепи питания ШИМ контроллера стоит 33мкФ, а не 10 как в предыдущем, это хорошо.
С другого ракурса виден выходной диод и выходные конденсаторы с дросселем.
Радиаторов здесь не предусмотрено, да они и не сильно нужны при такой мощности.
Диод применен на 3 Ампера 100 Вольт, марка SR3100, все как положено.
А вот и первое замечание, причем серьезное.
В качестве межобмоточного конденсатора применен обычный конденсатор на 1 КВ, а не Y1, который положено ставить в таких цепях.
Дело в том, что конденсаторы Y1 ставятся в таких цепях из соображений безопасности, при пробое он всегда уходит в обрыв, так как КЗ в такой цепи чревато последствиями.
Очень рекомендую его заменить, выпаять можно из любого импульсного БП, номинал особо не критичен, главное класс конденсатора.
Силовой транзистор «спрятался» где то в глубине платы, между входным дросселем и трансформатором, радиатора не имеет, корпус мелкий, но об этом я скажу отдельно.
Как и в прошлый раз, чертеж с размерами платы и крепежных отверстий.
Плата изготовлена и собрана очень качественно, претензии отсутствуют, мало того, здесь производитель даже зафиксировал SMD элементы клеем, это видно по месту для установки выходного диода в SMD корпусе вместо выводного, да и видно по другим элементам. За это плюс.
Плата двухслойная, монтаж двухсторонний и довольно плотный, пара резисторов расположена даже под трансом.
В качестве ШИМ контроллера использована неизвестная мне микросхема 63D39, название очень похоже на микросхему 63D12 из этого обзора. Насколько я понял, ближайший аналог это FAN6862.
Резисторы, как и в прошлом обзоре, не хуже 1%.
Для экспериментов я рещил все таки установить клеммники на вход и выход платы.
По входу стал стандартный 5мм клеммник, правда пришлось чуть чуть его подкусить около дросселя, но можно установить и без этого (на фото именно так он и показан).
На выходе отверстия с шагом 3.75мм, но клеммник туда не стал, мешает выходной дроссель.
Как и в прошлый раз решил проверить характеристики установленных конденсаторов.
Ну что сказать, здесь все похуже, замечание к ESR конденсаторов, так как к емкости и напряжению нареканий нет.
Конденсаторы 470мкф х25 Вольт, емкость стоит нормально из расчета 1000мкФ на 1 Ампер выходного тока.
ESR заметно завышен, около 140мОм.
Ко входному конденсатору претензия по поводу ESR так же относится, хотя и в меньшей степени, а вот с емкостью все отлично, 22 вместо расчетных (для 220 Вольт) 12 это очень хорошо.
Первое пробное включение. Запустился без проблем. Время запуска несколько затянуто, около 1.5-2 секунды, сказывается увеличенная емкость в цепи питания ШИМ контроллера.
Когда описывал установленные компоненты, то забыл указать какой стоит транзистор.
Правда его для этого пришлось буквально выковыривать. Чего не сделаешь для науки 🙂
Установлен 2N60C производства fairchild.
Транзистор конечно маловат, но эксперименты все покажут.
Естественно перед началом экспериментов была начерчена схема.
Схема нужна не только просто для обзора, а и для помощи тем, кто купит, мало ли что бы жизни бывает. Да и самому перед проверкой неплохо знать, что делать потом, если сгорит в процессе пыток 🙂
Как и в прошлый раз я подготовил для проверки разные вещи.
Список почти не отличается от предыдущего, разница только в номиналах нагрузочных резисторов.
Для нагрузки я использовал:
Резистор 27 Ом
Резистор 15.3 Ома набранный из трех штук 5.1 Ома соединенных последовательно
Резистор 10 Ом (он был добавлен потом)
Нагрузка на ток 1 Ампер, о ней я говорил в обзоре тестирования аккумуляторов.
Процесс проверки
Проверять я буду все точно так же. Напряжение на выходе под разными нагрузками и пульсации.Мультиметр и осциллограф подключены непосредственно к выходу БП, нагрузка подключается к клеммникам, вынесенном на небольшом кабеле. Падение на кабеле небольшое, но в расчетах я их потом учту.
В этот раз я принял рекомендацию коллеги Ksiman-а и настроил синхронизацию на осциллографе.
Итак:
1. Режим холостого хода.
2. Нагрузка 27 Ом, ток около 0.44 Ампера.
1. Нагрузка 15.3 Ома, ток около 0.78 Ампера.
2. Нагрузка 1 Ампер
Все параметры в норме, пульсации около 30мВ, делитель щупа осциллографа установлен в положение 1:1, тепловой режим я распишу потом.
Дальше я решил не останавливаться на полученном, так как температуры были вполне нормальными.
1. Нагрузка 10 Ом, ток около 1.19 Ампера.
2. Нагрузка 1 Ампер + 27 Ом параллельно, ток около 1.44 Ампера
Все работает отлично.
По поводу пульсаций, такое чувство, что они даже уменьшились, на этом этапе я даже проверил, действительно ли щуп стоит в положении 1:1 и погонял туда-сюда синхронизацию, но нет, все правильно, ошибки нет.
Так как эксперимент мне хотелось продолжить дальше, но нагрев начал выходить за допустимые пределы (на мой взгляд), то я решил сначала немного допилить блок питания.
Вырезал пластинку из 1мм текстолита, залудил ее и припаял к силовому транзистору.
На фото видно, что мне пришлось ее угол немного подрезать.
Не скажу, что это красивое решение, но лучше чем ничего.
Вообще не рекомендуется соединять металлический вывод корпуса транзистора, в таком включении. с радиатором, это может увеличить электромагнитные помехи.
Но так как пластинка маленькая. а транзистор еще меньше, то я подумал что ничего страшного не будет.
В самом начале обзора я написал, что на странице магазина есть ошибка насчет указанного тока в 2 Ампера.
Ошибка это потому, что даже внешне такой БП просто принципиально не отдаст длительно такой ток, кроме того, в заголовке товара указан ток 1 Ампер, в описании мощность 12 Ватт (тот же 1 Ампер). Если не забуду, напишу менеджеру об ошибке.
Итак нагрузка 1 Ампер + резистор 15.3 Ома, итого ток около 1.78 Ампера.
Напряжение иногда перескакивало на 11.90, но основное время стояло 11.91 Вольта, как и в режиме холостого хода.
Но долго в таком режиме БП работать не захотел, примерно через пару минут я заметил, что светодиод на плате моргает с частотой около одного раза в секунду, БП ушел в защиту от перегрузки.
После отключения резистора 15.3 Ома он перестал моргать и продолжил свою работу дальше.
Кстати, обрезок ламината, лежащий под платой, выполняет очень важную функцию, защищает мой рабочий стол от последствий взрывов БП. не доживших до кончца экспериментов, хотя я и стараюсь использовать неразрушающие методы контроля.
А вот осциллограмма ухудшилась, появились пики, общая амплитуда пульсаций составила около 50-60мВ. Я бы сказал, что это очень хороший результат, а с учетом того, что БП работает в режиме перегрузки, так вообще отличный.
В процессе тестирования я как и в прошлый раз измерял температуры.
Проблема была только с измерением температуры транзистора, так как долезть до него бесконтактным термометром не получалось 🙁
В качестве измерения температуры выходного конденсатора я измерял температуру двух конденсаторов и дросселя около них.
Температуру при максимальной нагрузке измерить не получилось, БП ушел в защиту еще не прогревшись.
Небольшая доработка
В самом начале обзора я написал, что БП покупался с вполне определенной целью.Не так давно я писал обзор про микросхему преобразователя и собирал там плату для измерения тока на шунте.
Так вот блок питания предназначается для этого же устройства, туда же предназначались и аккумуляторы, но они увы не подошли мне 🙁
В моем будущем устройстве мне желательно напряжение питания чуть больше чем 12 Вольт, так как после него идет понижение до 8.5 Вольт.
Изменить выходное напряжение данного БП я решил включением еще одного резистора параллельно резистору нижнего плеча делителя ОС.
Ближайшее, что было под рукой это 20к.
Напряжение я получил около 13 Вольт, думаю хватит. Эта плата будет еще использоваться в одном из будущих обзоров и именно с этой переделкой, потому кому интересно, советую сделать себе отметку на полях 🙂
Вообще напряжение таких БП довольно безопасно можно повышать на 10-15%, максимум 20%, но думаю, что мне хватит и 10.
А вот сравнение двух блоков питания, первое что пришло мне в голову при взгляде на это фото, слова из стихотворения Маяковского — Кроха сын к отцу пришел :))
Итак резюме:
Плюсы
Достаточно хорошее качество изготовления
Очень хорошие электрические параметры
Соответствие заявленным параметрам и даже превышение их.
Цена, ну цена как цена, тяжело судить, на мой взгляд нормальная, по крайней мере для такого качества.
Минусы
Неправильный межобмоточный помехоподавляющий конденсатор, довольно большой, но легко поправимый минус.
Выходные электролиты могли бы поставить и получше качеством, хотя с емкостью все в порядке.
Мое мнение. На мой взгляд Бп вполне достойный, хоть и крошечный. Да, ток смешной, подсветку на кухне от него врядли запитаешь, но качество довольно неплохое. Как встраиваемый БП для какого нибудь прибора, более чем достаточен.
Порадовали очень низкие пульсации, но при этом очень расстроил межобмоточный помехоподавляющий конденсатор, менять обязательно, благо стоит он копейки и водится во всех импульсных БП. Сложность его перепайки соизмерима с припаиванием входных\выходных проводов.
Блок питания для обзора был предоставлен магазином banggood.
Думаю что найдутся люди, которые ищут подобный БП, да и просто интересуются устройством таких вещей и мой обзор будет им полезен.
Вопросы и пожелания жду как всегда в комментах 🙂
mysku.ru
Самодельный блок питания на 12 вольт
Блок питания достаточно прост в изготовлении, если немножко разобраться с теоретической частью и понять, как он работает. Все не так сложно, как кажется. Из чего состоит блок питания на 12 вольт, с фото и примерами, а также описание его элементов и принцип работы – далее в статье.
Краткое содержимое статьи:
Основные элементы и принцип действия блоков питания
Главной частью является понижающий трансформатор, причем при отсутствии его с необходимыми параметрами, то вторичная обмотка перематывается вручную и получается необходимое выходное напряжение. Посредством трансформатора происходит уменьшение напряжения сети 220 вольт до 12, идущих дальше к потребителю.
Принципиальной разницы между штатными устройствами и с перемотанной вторичной обмоткой нет, главное – правильно рассчитать сечение провода и количество его витков на обмотке.
Далее ток идет на выпрямитель. Состоит из полупроводников, например, диодов. Диодный мост, в разных схемах, может состоять из одного, двух или четырех диодов. После выпрямителя ток поступает на конденсатор, также в схеме для выдачи стабильного напряжения желательно включение стабилитрона с соответствующими характеристиками.
Трансформатор
Состоит трансформатор из сердечника, изготовленного из ферромагнетика, а также первичной и вторичной обмоток. На первичную обмотку приходит 220 вольт, а со вторичной, в данном случае, снимается 12, идущие на выпрямитель. Сердечники в данном типе блоков питания по большей части изготавливают Ш-образной и U-образной формы.
Расположение обмоток допускается как одна на другой на общей катушке, так и по отдельности. К примеру, у U-образного сердечника пара катушек, на каждую из которых намотано по половине обмоток. Выводы при подсоединении трансформатора подключают последовательно.
Как правильно рассчитать число витков
При перемотке вторичной катушки, нужно знать, какому напряжению соответствует виток. Если перематывать первичную обмотку не планируется, нет нужды рассчитывать ни сечение провода, ни его свойства. Проблема с первичной обмоткой заключается в большом количестве витков тонкой проволоки, из которой он состоит.
Для расчета вторичной обмотки, делают 10 витков и подключают трансформатор в сеть. Измеряют напряжение на выводах, после чего делят его на 10, после чего 12 делится на полученное число. Результат и будет необходимым количеством витков, причем рекомендуется увеличить его на 10% для компенсации падения напряжения.
Диоды
Выбор диодов определяется силой тока на вторичной обмотке. Для данных целей подойдут кремниевые полупроводники, только не высокочастотные, поскольку те предназначены для выполнения других задач.
Для того чтобы устройство получилось компактным, хорошим решением будет применение диодных сборок из четырех элементов. На два вывода подается питание с трансформатора, с двух других снимают выпрямленный ток.
После диодного моста настоятельно рекомендуется в схеме предусмотреть стабилитрон с подходящими параметрами, поскольку в течение дня далеко не факт, что входное напряжение будет стабильно 220 вольт. Если подать на первичную обмотку большее напряжение, то выходное тоже будет больше чем 12 вольт.
Корпус
Корпус для блока питания очень удобно делать из алюминия. Сперва собирается каркас из уголков, который затем обшивают алюминиевыми пластинками. Плюсов такого решения как минимум два – во-первых, с алюминием легко работать, во-вторых, он очень хорошо проводит тепло, что предохранит блок питания от перегрева.
Если нет желания собирать каркас самостоятельно, можно позаимствовать его от старой микроволновки. Определенные плюсы у такого решения есть – малый вес, эстетичный вид и вместительность.
Печатная плата для блока питания
Изготавливается из фольгированного текстолита, для чего производят обработку металла соляной кислотой либо аккумуляторным электролитом.
Работы проводятся в резиновых перчатках с соблюдением мер предосторожности. Металл промывают содовым раствором и наносят изображение печатной платы. Существуют специальные компьютерные программы для создания таких изображений.
Протравливают плату, опуская ее в раствор хлорного железа, либо смеси медного купороса с солью.
Монтаж элементов
По окончании протравливания, плату ополаскивают, снимают с дорожек защиту и обезжиривают. Очень тонким сверлом сверлятся отверстия в плате под элементы. Затем элементы вставляют в отверстия и подпаивают к дорожкам, после чего дорожки лудят с помощью олова.
Фото самодельного блока питания на 12 вольт
electrikexpert.ru
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.
mysku.ru
БЛОК ПИТАНИЯ НА 12 ВОЛЬТ 1 АМПЕР
Итак, потребовался мне блок питания на 12 в. К сожалению не нашёл подходящего по размерам, поэтому решил купить пластиковый корпус – для этого взял установочную коробку для автоматов. Она отлично подходит по размерам да и стоит копейки. Смотрится неплохо.
Трансформатор взял от видеомагнитофона, так как он мне больше всего подходил, дает на вторичке как раз необходимых 14.5 Вольт 1.5 Ампера, а вторую обмотку на 9 вольт просто не использовал.
Закрепил в корпусе будущего блока питания сетевой тумблер, для того, чтобы вилку каждый раз не дергать из розетки, а можно было с выключателя отключать и включать. Для индикации используем светодиод, подключенный к выходу выпрямителя через резистор в 3 кОм.
Трансформатор установил на рейку, чуть вырезав и приклеив. Далее смотрим принципиальную схему:
В качестве выпрямителя использовал диодный мостик КЦ405 — он как раз он рассчитан на 100 вольт и ток до одного ампера. Саму микросхему-стабилизатор можно выбрать по таблице.
Радиатор от компьютерного БП использовал — он алюминиевый и отверстия есть, к нему прикручиваем диодный мостик на термопасте. И микросхему стабилизатор КРЕН8Б. Она дает на выходе нужные 12 вольт и максимальный (до встроенной защиты) ток до 1.5 ампера. Ее крепим также на радиатор через термопасту.
Теплоотвод крепится полоской через болтики к свободному ушку трансформатора питания.
В качестве фильтра, после диодного моста, я использовал конденсатор на 3300 мкф 25 вольт — всё от того-же видеомагнитофона. Испытания показали, что уровень пульсаций на выходе очень незначительный, идеально подходит для питания даже чувствительной к наводкам радиоэлектроники.
Если вы планируете использовать блок питания под предельной нагрузкой длительное время, да и еще когда жарко на улице, то желательно для охлаждения элементов установить маленький вентилятор, который применяется в компьютерной технике. В общем собираем этот проверенный блок и радуемся результату! С Вами был тов. Vanesex.
Форум по блокам питания
Схемы блоков питанияelwo.ru
Блок питания на 12 вольт 1 ампер – Поделки для авто
Иногда бывает нужно в гараже блок питания на 12 вольт, проверить лампочку например, ну и многое другое, вот и решил собрать его своими руками, так сказать не помешает.
И так, что нам для этого понадобится:
1. кусочек текстолита
2. диоды 1N4001-4шт
3. трансформатор, который на выходе должен иметь 14В-35В переменное напряжение, и с выходным током 100 мА-1А, в зависимости сколько энергии вам надо на выходе. В моем случае был использован трансформатор 16v 200mA, который я нашел в сломанном будильнике.
4. конденсатор 1000mF – 4700mF
5. конденсатор-1mF
6. конденсатор 100nF-2 шт.
Если вы собираетесь из этого бп “вытащить” около 1 ампер, то обязательно нужно микросхему поставить на теплоотвод ( радиатор), так как она сильно греется.
А если вам хватит и несколько сотен мА (ниже 500мА), то радиатор не обязательно, хотя микросхема будет чуточку греться.
Ниже схема устройства:
Я также добавил зеленый светодиод, чтобы горел когда блок питания работает. После сборки убедитесь, что все детали припаяны правильно, потом уже проверьте его на работоспособность .
У меня на выходе получилось 11.73 Вольт, не так уж плохо для моих потребностей. Если вы хотите получить БП на 5 вольт, то вам следует просто заменить микросхему LM7812 на LM7805.
LM7812-Линейный стабилизатор напряжения. Имеет следующие параметры защиты;
1.Защита от перегрева
2.Защита от короткого замыкания
3.Защита от превышения выходного тока
Характеристики
Тип стабилизатора- Линейный.
Напряжение стабилизации- 12 Вольт.
Максимальный ток- 1,5 Ампер.
Максимальное входное напряжение- 35 Вольт.
Корпус- TO-220.
Рабочая температура- -10…70 °C.
LM7805-Линейный стабилизатор напряжения. Имеет 2 защиты: защита от короткого замыкания и защита от превышения выходного тока.
Характеристики
Тип стабилизатора- Линейный.
Напряжение стабилизации- 5 Вольт.
Максимальный ток- 1,5 Ампер.
Максимальное входное напряжение- 35 Вольт.
Корпус- TO-220.
Рабочая температура- -10…70 °C.
Похожие статьи:
xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai
