советы и рекомендации как правильно выбрать, схема, фото, видео
Казалось бы, не такой уж и важный этот прибор – блок питания, ведь рынок просто завален ими от разных производителей, и частенько качество оставляет желать лучшего. И тот, кто стоит перед проблемой выбора, часто даже и не задумывается, что именно от этого небольшого прибора зависит качество и корректность работы остальных приборов, напрямую связанных с ним. Особенно это касается систем охраны и сигнализации. Необходимо отметить, что блок питания 24В постоянного тока или переменного тока – это самый простой прибор в системе охранной сигнализации и в плане их функциональности, и в плане конструкции.
Но самое главное состоит в том, что именно эта самая простота и привела на рынок такое огромное количество производителей. А к чему это обычно приводит? К конкуренции, где некоторые производители просто обманывают потребителей, рекламируя низкого качества товар, уверяя, что он самый лучший. Обычно на это потребители и ведутся. А так как каких-то общепринятых стандартов относительно блоков питания отсутствуют, то предъявить претензии за низкое качество просто невозможно.
Многие могут сказать, мол практически все блоки питания, присутствующие на современном рынке, имеют сертификат качества. Скажем так, сертификат не является гарантом. Ведь в нем указаны лишь проверенные параметры прибора, которые производителем заявляются в технической документации.
Классификация блоков постоянного тока
Если говорить о типе использования, то все блоки можно разделить на две группы:
- Блоки бесперебойного питания – ББП.
- Блоки резервного питания – БРП.
ББП
Обычно эти приборы используются в тех случаях, когда в аппаратуре нет своего собственного источника питания. Само названия прибора говорит о том, что блок обеспечивает аппаратуру питанием с определенной нагрузкой. И эта нагрузка всегда постоянная. Поэтому устройство состоит из мощного сетевого источника питания, аккумулятора, зарядного устройства для аккумулятора и переключателя, который переводит нагрузку с источника питания на аккумулятор. Кстати, переключатель – это простейшая схема.
БРП
Этот вариант предназначается для обеспечения питанием электрических или электронных систем в тех случаях, когда отсутствует основной источник, то есть, отключена подача электроэнергии из сети напряжением 220 вольт. Их обычно устанавливают к аппаратуре, в которой отсутствует выход к резервному питанию и отсутствует встроенный источник питания. Если говорить простым языком, то это обычные зарядные устройства для аккумуляторных батарей или систем защиты.
Блок резервного питания
Внимание! Блок бесперебойного питания постоянного тока можно использовать и в качестве резервного. А вот БРП использовать как ББП нельзя. К тому же резервные блоки питания практически на порядок дешевле постоянных. Все дело в отсутствии в их конструкции сетевого преобразователя большой мощности.
Есть еще один нюанс, на который потребители мало обращают внимание. Обозначить его можно так. Есть некоторые модели блоков питания, которые в режиме постоянного действия выдают ток меньшего значения, чем в режиме резервного питания. Почему так происходит? В виду того, что резервное питание – это подача электроэнергии от аккумуляторной батареи, то необходимо понимать, что аккумулятор может выдавать ток большой мощности. В некоторых ситуациях это нежелательно, поэтому в схему подачи устанавливаются защитные цепи.
Для примера можно привести ситуацию, связанную с работой системы пожаротушения. В штатном режиме, когда работает только контролирующая аппаратура, требования к мощности тока минимальные. Здесь происходит бесперебойная подача электричества. Как только случается внештатная ситуация, то есть, включается вся система пожаротушения, без большой мощности не обойтись. А это как раз резервный вариант. Поэтому в данном случае в качестве источника питания (основного и вспомогательного) выступают резервные системы. То есть, нет необходимости устанавливать и БПП, и БРП.
Схема блока питания на 24вКлассификация по схемотехническим решениям
Здесь всего три класса, каждый из которых отличается от остальных способом построения стабилизатора. В данных блоках он должен быть мощным и низковольтным.
Стабилизатор бестрансформаторный
Говорить об этом блоке питания можно так – много недостатков, преимущества сомнительные. К достоинствам можно отнести небольшие размеры и вес. Самый большой недостаток – низкий коэффициент полезного действия. Поэтому эти блоки имеют низкую популярность. Обычно их устанавливают в телевизоры и компьютеры. Пожалуй, и все. К недостатком можно отнести невозможность постоянной работы. То есть, такие блоки питания должны в течение дня обязательно отключаться. Поэтому их в различные системы (охранные, пожарные) не устанавливают. Хотя специалисты уверяют, что будущее именно за этими модификациями. Здесь важно правильно их укомплектовать.
Бестрансформаторный стабилизаторШИМ-стабилизаторы
Если говорить о достоинствах, то это высокий КПД, плюс приемлемая цена (одна из самых низких), если приобретается стабилизатор, работающий на токе выше 3 А. К сожалению, недостатки тоже присутствуют, где самый важный – низкая надежность. Необходимо отметить, что ШИМ-стабилизаторы все чаще стали применяться в системах, где есть необходимость перевести одно напряжение в другое. Поэтому их устанавливают на блоках питания, где есть два выхода: одно для переменного тока, второе для постоянного.
Линейные стабилизаторы
Специалисты сходятся во мнении, что это самые надежные стабилизаторы из всех присутствующих на рынке. Недостатки тоже есть – это большие габариты и вес изделий, плюс высокая цена. К сожалению, и КПД не очень высокого значения.
Но вот что показывает опыт. Выбор блока питания на 24В постоянного тока зависит от того, в какой системе он будет использован. Если дело касается систем сигнализации, охраны и пожаротушения, то на первое место выходят такие характеристики, как запас прочности (долгосрочная эксплуатация) и надежность прибора. Поэтому потребители все чаще выбирают именно линейные модели.
- Во-первых, они легко переносят атмосферное воздействие.
- Во-вторых, не создают помех рядом стоящей аппаратуре.
- В-третьих, если выбирается блок питания до 2 А, то это самые дешевые изделия из всей предлагаемой линейки.
- В-четвертых, не стоит сбрасывать со счетов все восходящую тенденцию снижения потребления электроэнергии различными видами аппаратуры. Так что линейные блоки питания на 24 вольта еще долго будут являться классикой.
Выходное напряжение
Не все потребители знают, что напряжение на выходе из некоторых блоков питания поддерживается точно 24 вольта, у некоторых моделей такой точности нет. В некоторых приборах можно выходное напряжение регулировать. То есть, и здесь разнообразие присутствует. Получается так, что блоки питания, работающие в резервном режиме, постепенно снижают напряжение по мере истощения аккумуляторной батареи. Поэтому стабильность работы зависит от емкости АКБ. Но есть на рынке и приборы, у которых напряжение не падает. Обычно это ШИМ-преобразователи, в конструкции которых присутствуют сложные схемы.
Поэтому выбирая блок питания постоянного тока на 24 вольта, необходимо убедиться, какой срок может прибор выдать стабильное напряжение (то есть, определяется диапазон этой величины). Отсюда, в принципе, и длительная работоспособность всей аппаратуры. Кстати, обязательно обращайте внимание на этот показатель, которые производители обязательно указывают в паспорте изделия. Некоторые компании указывают диапазон напряжений и при работе от сети, и при работе от аккумуляторных батарей.
Входное напряжение
Здесь ситуация совершенно другая. Все дело в том, что в российских линиях электропередач (кстати, по ГОСТу), напряжение может изменяться от номинального (220В) в пределах ±10%. О чем это говорит? Здесь две позиции:
- Если напряжение в подающей сети минимальное, а ток максимальный, то диапазон напряжений блок питания может гарантировать и при этом сохранить стабильность самого напряжения.
- Если напряжение максимальное и то же самое можно отнести и к току, то ни о какой стабилизации говорить нельзя. Просто блок перегреется. Вот вам и большая проблема.
Особенно усугубляется ситуация, если температура окружающей среды повышена (это касается летнего периода). Что делают в этой ситуации некоторые производители? Они просто занижают показатели диапазона напряжений. Но от этого потребителю не становится лучше. Ведь в некоторых регионах России напряжение в сети около 190 вольт является нормой. Отсюда и последствия:
- Аккумуляторы заряжаются не полностью.
- Время работы блоков питания снижается.
- Срыв стабилизации, особенно при резком скачке токопотребления.
Выходной ток
Честно говоря, все, о чем было сказано выше, является, слабо говоря, второстепенным критерием выбора. Потому что основной параметр блоков питания постоянного тока – это выходная сила тока, то есть, номинальный ток нагрузки.
Внимание! Запомните раз и навсегда, номинальный ток нагрузки должен передаваться от сети в нагрузку всегда и постоянно в независимости от обстоятельств работы прибора. Он должен действовать все время потребления без искажений, снижений и повышений. В независимости от того, какое напряжение в сети или от АКБ, какая температура внешней среды, есть ее перепады или нет.
Все остальные параметры являются дополнительными или вспомогательными. Некоторые производители указывают огромное количество величин и характеристик. Не введитесь на них, вам просто затуманивают голову.
- И если номинальный ток нагрузки ни в паспорте, ни на корпусе блока не указано, значит, перед вами бесполезный кусок металла.
- Если вы нашли вот такую надпись: «номинальный ток нагрузки без АКБ», то знайте, что через сеть он может быть номинальным, а через аккумулятор заниженным.
Полезные советы
- Хорошо изучите паспорт блока питания, после чего делайте покупку.
- Устанавливайте на одном объекте приборы только от одного производителя.
- Старайтесь приобретать отечественные источники питания, они изготавливаются под российские условия эксплуатации.
- Защита – основа долгосрочной службы, поэтому обращайте внимание на то, есть ли в схеме блока защита аккумулятора от глубокого разряда.
Не стоит приобретать дешевые приборы из Китая.
onlineelektrik.ru
Снова блок питания, на этот раз 24 Вольта, 20 Ампер и 480 Ватт
По большому счету блоки питания друг от друга особо ничем не отличаются, но в этот раз все пошло по другому, отличалось многое, и об этом я и расскажу, выделяя ключевые моменты, думаю что это будет полезно.Постараюсь сделать обзор коротким, ну или по крайней мере не очень длинным 🙂
Отличия начались еще с упаковки. Для начала в коробке было специальное «окошко», через которое видно наклейку с наименованием БП, удобно.
Во вторую очередь оказалось, что БП запаян в пленку, что также раньше мне не встречалось.
Внешне блок питания практически не отличается от предыдущей модели мощностью 360 Ватт, те же размеры, такая же решетка вентилятора.
В своих обзорах я практически всегда показываю фото клеммника. Начал я так делать после комментария, где мне писали что бывают БП, где крышка не открывается полностью, и вот мне тоже попался такой блок. Позже выяснилось, что это можно исправить, но «из коробки» крышка полностью не открывалась, неудобно.
Маркировка клемм не в виде наклейки, а проштампована на крышке. Также сделана предупреждающая надпись около вентилятора.
Как водится, есть и резистор для подстройки выходного напряжения, а также светодиод индикации работы.
Блок питания промаркирован как S-480-24. Выходной ток 20 Ампер. Я наверное никогда не пойму, зачем БП маркируют как LED Power supply, при чем здесь светодиоды если Бп универсальный, видимо так они лучше продаются.
Присутствует предупреждающая наклейка, а также переключатель 110/220 Вольт.
Выпущен БП в конце 2016 года, можно сказать что свежий.
Когда я снял крышку, то на некоторое время даже завис 🙂 Ну наконец то что-то отличное от уже набивших оскомину классических БП на базе TL494. Внутри практически пусто, как говорится -это жжж.. неспроста.
Корпус также немного отличается, обычно крышка крепится на шести винтах, в данном случае два винта и пара выступов вверху.
Чтобы было лучше понятно разницу между «классическим» БП и этим, я сделал пару фото в сравнении с предыдущим БП 12 Вольт 360 Ватт.
Первым делом осмотр крепления силовых элементов. И хотя если транзисторы или диоды стоят парами, то 99% что проблем не будет, я все равно продолжаю осматривать крепеж.
Транзисторы и диоды прижаты планками к алюминиевому корпусу. Но теплораспределительных пластинок нет, т.е. силовые элементы просто прижаты к самому корпусу.
Замечаний нет, все ровно и аккуратно, даже накидали теплопроводящей пасты, сначала может показаться что ее уж слишком много, но на самом деле под элементами остался совсем тонкий слой.
Если внимательно посмотреть на второе фото, то можно заметить маркировку на печатной плате, судя по которой плата проектировалась для БП мощностью 360 Ватт.
Охлаждает начинку вентилятор диаметром 60мм. По ощущениям довольно производительный, впрочем об этом говорит и соотношение мощности к его размеру. Шумит не очень сильно, но заметно.
Первым же тестом идет измерение диапазона регулировки выходного напряжения.
2. Минимально можно выставить около 14 Вольт, но работает БП в таком режиме нестабильно, пришлось переключить тестер в режим отображения минимальных и максимальных значений. Судя по всему БП в таком режиме недогружен, ШИМ контроллеру не хватает питания и он делает постоянный рестарт.
3. Стабильно БП начинает работать ближе к напряжению в 20 Вольт.
4. Максимально получилось выставить около 27 Вольт.
5. Выставляем штатные 24 Вольта и замечаем две вещи. Регулировка довольно грубая, непонятно зачем сделали регулировку аж от 14 Вольт, вполне могли урезать диапазон до 20-27, было бы более плавно.
6. Но проблема в другом, по мере прогрева выходное напряжение немного «плывет» вверх, это можно заметить по параметру МАХ и времени рядом.
Раз уж измерял напряжение, то попутно измерил емкость входных и выходных конденсаторов.
Входные имеют суммарную емкость в 313 мкФ, что маловато для мощности 480 Ватт, с выходными картина не лучше, около 7000мкФ, тоже хотелось бы больше. Но как я неоднократно указывал, у брендовых БП емкость выходных конденсаторов примерно такая же при подобных характеристиках БП.
Вот теперь можно спокойно разобрать и посмотреть, какие отличия нам приготовили китайские инженеры.
Первый «сюрприз» ждал меня практически сразу. Еще при разборке я обратил внимание, что мест для винтов крепления платы пять, а самих винтов всего четыре. Но отсутствовал не средний, как обычно, а угловой.
Забегая немного вперед, скажу, винт нашелся когда я случайно стукнул плату уже ближе к концу осмотра, предположительно он был под трансформатором. Непорядок.
На входе блока питания установлен фильтр от помех, поступающих со стороны блока питания в сеть. Фильтр набран в типичной для подобных БП конфигурации.
1. Перед фильтром установлен предохранитель и пара термисторов для ограничения пускового тока. Иногда меня спрашивают, а зачем отмечают в таких БП фазу и ноль. Дело в том, что в БП один предохранитель и стоит он обычно по линии фазы, соответственно при выходе БП из строя электроника не только обесточится, а и не будет под потенциалом фазы.
3. Все помехоподавляющие конденсаторы, которые влияют на безопасность, применены правильного Y2 типа. В фильтре использован только один простой высоковольтный конденсатор, но его применение не снижает уровень безопасности.
4. Диодный мост набран из четырех диодов 1N5408, что на мой взгляд не очень хорошо при таких мощностях, спасает ситуацию только активное охлаждение. Зато рядом видно место под установку конденсатора. На это место можно установить конденсатор на напряжение 400-450 Вольт и он будет «помогать» уже установленным.
Необычно выглядят четыре фильтрующих конденсатора вместо привычных двух. На корпусе значок известной фирмы, но не обольщайтесь, это не фирменные конденсаторы. Внешне это заметно по кривизне термоусадки вверху корпуса.
Заявленная емкость фильтра 470мкф, включение 2S2P, реальная емкость 313мкФ, я не думаю что реальные фирменные конденсаторы имели бы такой разброс, да и сам габарит говорит за себя.
Что интересно, трансформатор применен примерно того же размера, что и в предыдущем БП 360 Ватт. Но работает обозреваемый БП на частоте в 2 раза больше, чем у предыдущего.
1. В этот раз применены полевые транзисторы, а не привычные по предыдущим обзорам, биполярные. Транзисторы IRFP460, но судя по внешнему виду транзисторы отличаются, что может говорить об их БУшности, потому как на нормальном производстве обычно транзисторы из одной партии, не говоря о внешнем виде.
2. Примерно та же картина и с выходными диодыми сборками. Обе имеют маркировку 43CTQ100, но при этом разные внешне.
3. Выходной дроссель намотан в четыре провода и имеет относительно небольшой размер, особенно в сравнении с предыдущими моделями БП, которые я обозревал.
4. Выходные конденсаторы неизвестного производителя, напряжение 35 Вольт, емкость 2200мкФ.
Выходной помехоподавляющий дроссель привычно отсутствует, да и вообще в мощных БП (по крайней мере китайских) попадается крайне редко.
Рядом с конденсаторами находится мощный резистор, «благодаря» которому при прогреве «уползает» выходное напряжение.
Обычно в обзорах я осматриваю печатную плату и чаще всего пишу — плата чистая, пайка аккуратная, но не в этом случае, здесь все наоборот.
Но кроме всего прочего меня удивила разводка печатной платы. Чаще всего рекомендуется размещать силовые узлы как можно ближе друг к другу. А если сказать точнее, то — связанные силовые узлы.
В данном случае мы видим кучу длинных дорожек идущих от силовых транзисторов к трансформатору, параллельно им идет дорожка питания, а также общий провод. На мой личный взгляд такое решение не очень правильно и чревато большими помехами в радиоэфире. Ситуацию спасает только полностью металлический корпус блока питания, который рекомендуется заземлить.
Выходная часть большей частью представляется из себя полностью залуженные полигоны, что правильно при таких токах.
Но если посмотреть чуть ниже, то мы увидим жменьку радиодеталей, это элементы цепи обратной связи, с другой стороны платы, сразу над ними, расположен нагрузочный резистор (нарисовал на фото), который ощутимо греется. Нагрев влияет на компоненты и напряжение «плывет», не помогают даже точные резисторы. В данном случае это не страшно, так как уход небольшой, но он есть. Перфекционисты могут просто поднять резистор над платой и попутно уменьшить нагрев стоящего рядом электролитического конденсатора.
А вот за резисторы под сетевым фильтром спасибо. Мало того что резисторы стоят как минимум парами, а в цепи питания ШИМ контроллера так вообще 4 штуки. Так еще и присутствуют резисторы до диодного моста и после. Первые разряжают входной помехоподавляющий конденсатор, вторые, конденсаторы фильтра питания.
БП собран на базе популярного ШИМ контроллера UC2845, потому получается, что БП однотактный. Еще одно важное отличие, так как предыдущие были на базе TL494. По сути оба ШИМ контроллера разработаны примерно в одно время, потому на данный момент являются самыми классическими среди применяемых в БП. Данная особенность является плюсом, так как такие БП проще в ремонте.
Не обошлось и без косяков. Вообще китайский БП и косяки, братья навек, меняется только уровень.
В данном случае сразу был обнаружен неприпаянный вывод снаббера одного из выходных диодов, не очень хорошо.
Кроме этого по всей плате видны мелкие шарики припоя, а также следы от пайки в ванне. Данные следы могут либо вообще не повлиять, либо просто выгореть при первом включении и также никак не повлиять, либо вывести БП из строя. Исправляеются недоработки очень просто, но технолог на производстве явно получает свою зарплату зря, если он там вообще есть.
Блок питания с такой схемотехникой я еще не обозревал, потому вдвойне было интересно начертить его схему. Если на фото кажется что деталей в нем совсем мало, то глядя на схему такое ощущение пропадает.
Дальше я разбил схему на условные узлы, цвета могут быть малоконтрастны, извините, выбор небольшой.
1. Красный — силовая высоковольтная (горячая) часть
2. Синий — выходная низковольтная (холодная) часть, узел обратной связи и схема питания вентилятора.
3. Зеленый — ШИМ контроллер и его штатная обвязка.
4. Оранжевый — предположительно узел плавного старта и защиты от КЗ на выходе.
5. Неизвестный мне цвет — диод около трансформатора, узел защиты от насыщения трансформатора.
Номиналы и позиционные обозначения в большинстве соответствуют реальности, но номиналы некоторых SMD конденсаторов указаны ориентировочно, так как я не выпаивал их из платы.
Данный БП построен по однотактной прямоходовой (Forward) схемотехнике, тогда как более распространенные маломощные однотактные БП строятся по однотактной обратноходовой (Flyback).
На блок схеме я выделил цветом узлы прямоходового преобразователя (справа), которых нет в схеме обратноходового (слева). В прямоходовом добавлен диодов, дроссель и одна из обмоток трансформатора включена в обратной полярности (это важно).
Кроме того есть еще одно отличие, в случае прямоходовой схемы у сердечника трансформатора не делают зазор, который обязателен в обратноходовой схеме.
Прямоходовая схемотехника (особенно однотактная) очень похожа на классический понижающий (stepdown) преобразователь.
В обоих схемах входной ключ «накачивает» выходной дроссель, а в паузе через диод отдает энергию в нагрузку. Только в случае прямоходомого БП в роли ключа выступает как сам транзистор, так и трансформатор и один из выходных диодов.
Покажу сходные узлы, они обозначены одним цветом для наглядности. Думаю что теперь понятно, почему выше я писал, что фильтрующего выходного дросселя в этом БП нет, потому как тот что установлен является накопительным. Закорачивать этот дроссель категорически нельзя.
Обычно прямоходовая схема используется при больших мощностях, а обратноходовая при малых. Обусловлено это тем, что у обратноходовой схемы трансформатор имеет зазор и размеры трансформатора начинают становиться существенными, кроме того контролировать выбросы труднее и схема может работать менее стабильно.
Но у прямоходовых мощных схем также хватает сложностей. В данном случае в схему добавлен дополнительный диод и обмотка трансформатора. Эта цепь необходима для защиты трансформатора от насыщения при нештатных ситуациях (например КЗ в нагрузке). В цветном варианте схемы этот узел отмечен «неизвестным цветом».
Цитата, описывающая этот узел, взята отсюда (внимание, возможна навязчивая реклама).
Данная схема имеет несколько существенных недостатков. Во-первых, работа с однополярными токами в обмотках трансформатора требует мер по снижению одностороннего намагничения сердечника. Во-вторых, при размыкании ключа энергия, накопленная в индуктивности намагничения трансформатора, не может «разрядиться» самостоятельно, поскольку все выводы трансформатора «повисают в воздухе». В этом случае возникает индуктивный выброс — повышение напряжения на силовых электродах ключевого транзистора, что может привести к его пробою. В-третьих, короткое замыкание выходных клемм преобразователя обязательно выведет силовую часть из строя, следовательно, требуются тщательные меры по защите от КЗ.
Недостаток, связанный с намагничением сердечника однополярными токами, присущ всем однотактным схемам, и с ним успешно бо-рятся введением немагнитного зазора. Для борьбы с перенапряжениями используется дополнительная обмотка, «разряжающая» индуктивный элемент в фазе холостого хода током г3, как показано на рисунке
Дабы не перегружать читателей ненужной информацией, завязываю с теорией и перехожу к практике, а точнее к тестам.
Тестовый стенд стандартен для моих обзоров и состоит из:
1. Электронная нагрузка
2. Мультиметр
3. Осциллограф
4. Тепловизор
5. Термометр
6. Ваттметр, обзора нет.
7. Ручка карандаш и бумажка.
Уже на холостом ходу присутствуют небольшие пульсации, в данном случае некритичные.
Для теста использовалась комбинация из резисторов и электронной нагрузки.
1. Сначала было подключено два резистора, которые обеспечивали ток нагрузки около 4.8 Ампера, электронная нагрузка добавляла нагрузку до 5 Ампер.
Пульсации на мой взгляд великоваты для 25% нагрузки.
2. Та же пара резисторов с током 4.8 Ампера + 5.2 на электронной, в сумме 10 Ампер.
Пульсации более 100мВ, выходное напряжение немного поднялось, что хоть и является побочным эффектом, но в данном случае полезным.
1. Два резистора 4.8 Ампера + 10.2 на электронной, в сумме 15 Ампер.
Пульсации выросли, причем довольно существенно. На осциллографе выставлено 50мВ на клетку, щуп в положении 1:1, дальше можете посчитать сами.
Выходное напряжение еще немного поднялось.
2. В дополнение к двум нагрузочным резисторам добавил третий, в сумме получилось 7.2 Ампера + электронная 12.8, в сумме 20 Ампер ток нагрузки.
Пульсации еще выросли и стали очень ощутимыми, на установленном пределе измерения еле хватает экрана оциллографа.
Выходное напряжение также немного поднялось, но отмечу один момент. Выше я писал, что по мере прогрема напряжение растет, в процессе теста напряжение стояло жестко. Колебания если и были, то в пределах одного последнего знака. Т.е. подняли ток нагрузки, напряжение поднялось и не меняется до следующего шага теста, так что здесь плюс.
Измерение КПД стало уже неотъемлемой частью моих тестов БП, не обошел я вниманием и этот экземпляр, тем более что он имеет другую схемотехнику.
В итоге у меня вышло:
Вход — Выход — КПД.
7.1 — 0 — 0
144 — 120 — 83,3%
277 — 240 — 86,6%
414 — 360 — 86,9%
556 — 480 — 86,3%
На мой взгляд КПД находится на довольно приличном уровне, лучше чем у предыдущих БП, обзоры которых я делал.
Теперь по поводу температуры и ее распределения между элементами.
Больше всего нагревается входной диодный мост и трансформатор, но в обоих случаях температура находится далеко от критичной, потому я вполне могу сказать, что БП мог бы выдать и 550-600 Ватт. Особенно отмечу низкую температуру силовых транзисторов, они не прогревались выше 52 грудсов даже при максимальной мощности.
Тест проходил стандартно, 20 минут прогрев на 25% мощности, потом 20 минут на 50% и т.п. Общее время теста составило около полтора часа так как последний тест я решил немного продлить.
По большому счету не имело значения сколько бы я тестировал этот БП, так как термопрогрев у устройств с активным охлаждением наступает очень быстро и что через 20 минут, что через час, температура будет почти неизменной. У БП с пассивным охлаждением это время гораздо больше, потому я стараюсь тестировать их дольше.
Но не обошлось и без одной не очень приятной мелочи, свойственной блокам питания с активным охлаждением. Дело в том, что нормальная температура компонентов сохраняется в основном благодаря постоянному току воздуха внутри корпуса. Когда я снимал крышку для тестов, то отмечал быстрый рост температуры. К сожалению данная особенность свойственна всем БП имеющим активное охлаждение и при нагрузке выше 50% с остановленным вентилятором обычно заканчивается печально.
Чаще всего такое происходит из-за перегрева силового трансформатора. Я частенько отмечаю важность контроля температуры именно трансформатора, так при нагреве выше определенной температуры феррит теряет свои свойства.
Если объяснить «на пальцах», то происходит следующее:
Представьте себе насос (транзисторы инвертора), схему управления (ШИМ контроллер), баллон (трансформатор) и клапан (выходные диоды).
Насос качает воду (допустим) в баллон, потом пауза, выходной клапан сливает воду, потом цикл повторяется.
Чем больше нужна мощность, тем больше воды мы качаем в баллон. Но тут происходит перегрев, объем нашего баллона уменьшается раз в 5, но схема управления этого не знает и пытается качать как и раньше. Так как баллон стал меньше, то насос начинается работать с большой перегрузкой, а дальше два варианта, либо лопнет баллон, либо сгорит насос. Так как баллон очень крепкий, то выгорает насос, чаще всего унося с собой и схему управления и предохранитель.
Потому важно следить не за транзисторами, температура которых можно достигать и 150 градусов, а за трансформатором, у которого предел 110-120 градусов.
Блок питания не имеет контроля работы вентилятора и термозащиты, потому в случае его остановки (пыль, заклинивание), скорее всего сгорит. Такая ситуация с многими блока питания и потому важно следить за состоянием системы охлаждения.
На фото видно рост температуры трансформатора, где буквально за 20 секунд она поднимается с 92 градусов до 100 при снятой крышке. На самом деле температура изначально была ниже, просто она успела подрасти пока я открыл крышку и делал первое фото.
Зато в процессе теста нагрузочные резисторы грелись от души, температура около 250 градусов даже при обдуве, температура электронной нагрузки была существенно ниже, хотя на ней рассеивалось почти в 2 раза больше. Зато после последжних тестов у моей нагрузки в итоге подгорел один из термовыключателей и она норовила выключиться гораздо раньше чем достигала перегрева, никак не займусь новой версией.
Выводы.
Не буду расписывать преимущества и недостатки, а постараюсь дать выжимку из того, что я увидел.
Блок питания прошел тест под полной нагрузкой, нагрев был в пределах нормы и даже ниже ее, что дает возможность предположить нормальную работы и при заметно больших мощностях.
Но вот качество изготовления сильно хромает, также расстраивает заниженная емкость входных и низкое качество выходных конденсаторов. Данное устройство больше похоже на конструктор для сборки нормального БП, но укомплектованный абы как.
Получается что с одной стороны ругать не хочется, ведь БП работает, и работает нормально, с другой мелочи в виде капелек припоя, выпадающего винтика и т.п. требуют «доработки напильником».
Магазин дал купон для обзора — S480power, с ним цена выходит $22.99. На мой личный взгляд, даже с такими недоработками цена вполне адекватна, если не страшит перспектива проверки и доработки, то вполне нормально. Если хотите вариант купил и пользуйся, то лучше взять Менвелл, но цена будет выше. Купон будет действовать две недели.
На этом все, как обычно жду вопросов, а также комментариев. Ну а меня ждет блок питания мощностью 600 Ватт.
www.kirich.blog
БЛОК ПИТАНИЯ 24В
Недавно возникла необходимость получить напряжение примерно 24В при токе до 3А. Сначала решил собрать стабилизатор на транзисторах, но как оказалось этот вопрос можно решить ещё проще. В этом мне хорошо помогла микросхема LT1083 предназначенная для установки в стабилизаторы с низким падением напряжения для токов нагрузки вплоть до 7А. Трансформатор для такого напряжения и тока, надо на мощность от 100 ватт. Например ТС-160 или из линейки ТАН/ТН. Питание на них подаётся с серединного отвода вторичной обмотки. Для защиты микросхемы LT1083 от бросков тока во время переходных процессов, используется диод IN4002. Точно установить напряжение выхода нужно подстроечным резистором, после чего заменить его на постоянный такого же номинала.
Форум по блокам питания
Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ 24В
radioskot.ru
Блок питания 24В/1А
Попался мне в руки электродвигатель ДПМ-20-Н3-01, и я подумал, а не сделать ли из него компактную ручную сверлилку. Естественно встал вопрос о питании, ведь 27 Вольт в домашних условиях найти проблематично.Электродвигатель ДПМ-20-Н3-01 в номинальном режиме потребляет гораздо меньше ампера, хотя пусковой ток по паспорту достигает полутора ампер, это происходит довольно мгновенно.
Я приобрел блок питания с заявленной мощностью 24W и решил что этого хватит, к тому же среди всех корпусов он наиболее компактен.
Нижняя часть выполнена из алюминия, она же является радиатором для силового транзистора. Крышка перфорированная из тонколистовой стали:
Имеется клеммная рейка, винтовые зажимы входного питания 85-265 В, заземляющий контакт корпуса, и клеммы выходного питания.
Крышка держится на двух винтах:
Плата сверху:
Снизу:
На радиаторе находятся:
UGF10DCT — сдвоенный диод
максимальное напряжение 200 В
максимальный ток 10 А
пиковый кратковременный ток 55 А
Транзистор биполярный D13007K в корпусе TO-220, NPN/400В /8А/ 80 Вт
Также на плате имеется микросхема TL431A -трёхвыводной настраиваемый регулятор шунта.
На плате присутствует индикатор питания в виде светодиода, а также потенциометр справа от клеммной рейки, который позволяет регулировать выходное напряжение, опытным путем оно составило от 16 до 27 Вольт:
Пульсации. Цена деления 50 мВ:
На электродвигатель была поставлена кнопка с фиксацией от фонарика и цанговый патрон под вал 2 мм:
Электродвигатель в работе, ток потребления на холостом ходу:
Полностью заблокированный вал:
Видео работы, правда с не очень «свежим» сверлом:
Мне понравилось такое исполнение, потому что с двигателем от шуруповерта приходится делать шире хват пальцами, да и он тяжелее, хотя и мощнее, и работает от обычного компьютерного блока питания 12В.
В любом случае, получилось хорошее дополнение к имеющимся девайсам.
mysku.ru
Блоки питания на 24 вольта
Блок питания 24 вольта распространен не так уж сильно. Намного чаще предпочитают покупать 12 вольт, которые больше подходят для использования непосредственно в быту. Тем не менее в каждой модели есть свои положительные и отрицательные стороны, своя определенная сфера эксплуатации. Конкретно источник питания 24в переменного тока чаще всего используется в промышленности.
Источник питания 24 В постоянного тока
Современный блок питания 24V очень важно приобрести хорошего качества. Он может быть недорогой, но ставку обязательно нужно делать именно на надежность данного устройства. В промышленности блок питания 24В постоянного тока используется в первую очередь именно в качестве источника тока. Без подобного устройства просто невозможна работа техники, поэтому очень внимательно нужно его выбирать.
Новый блок питания 24VDC должен быть надежным и стабильным. Очень часто даже при кратковременном отключении, при каких-то сбоях или других технических проблемах прекращается работа и в промышленности теряются огромные деньги, много времени и сил для того, чтобы восстановить ее и наверстать все упущенное.
При выборе стоит полагаться на несколько критериев, есть очень разные варианты. Естественно универсальный блок питания 24 В подходит практически для любой техники, но они тоже бывают разнообразны. По моделям это 5А или же 2А, также стоит обращать внимание на удобство в эксплуатации, уровень безопасность и защиту для оборудования от статического электричества.
Последний момент является особенно весомой проблемой, именно поэтому многие стараются приобретать варианты только лишь из качественных материалов с прекрасной изоляцией, только в этом случае не образуется столь сильное электрическое поле.
Нередко цена увеличивается за добавление каких-либо деталей. Многие пользователи уверены, что даже в индикаторе нет необходимости, не говоря уже о каких-то оповещениях и световых сигналах. На самом деле при выборе лучше всего подобрать модель со стандартным индикатором, позволяющим без сложностей фиксировать работу:
- По красному оттенку можно понять, что нагрузки в данном случае нет;
- Зеленый означает полноценную работу;
- В случае опасной ситуации, например, превышения мощности или же короткого замыкания, огонек начинает быстро мигать.
При выборе конкретного блока питания, есть несколько тонкостей, которые необходимо учесть для того, чтобы потратить деньги на самую полезную вещь из представленных. В первую очередь нужно понять, будет использоваться от для ноутбука или же серьезной мощной техники, а затем обращать внимание на особенности эксплуатации.
Модели со встроенным инжектором не входят в классические сетевые удлинители, они просто перекрывают часть розеток из-за своих крупных размеров. Надо учитывать, какой именно по показателям нужен блок питания в каждой конкретной ситуации.
pultp.ru
Блок питания 24В – основа электроснабжения измерительных систем
В основе электрического снабжения любой современной измерительной системы лежит блок питания 24В. Без участия этого элемента невозможно представить работу любой токовой петли. Принцип ее работы следующий: все электронные приборы собираются последовательно в одно большое кольцо, по которому циркулирует ток (чаще всего это 4-20 мА). Блок питания 24В является источником напряжения. Величину тока изменяет сенсор в зависимости от параметра. А в качестве приемника выступает аналоговый вход
промышленного контроллера. Из вышеприведенного видно, что от его качественной и надежной работы зависит функционирование остальных компонентов системы.Схемотехническая реализация
В состав любого такого устройства входят следующие модули:
- Вставка плавкая.
- Понижающий трансформатор.
- Диодный мост.
- Фильтр.
- Блок управления.
Вставка плавкая – это предохранитель, который защищает устройство от перегрузки. Как только на вход подается высокое значение тока, он перегорает, в результате чего вся система обесточивается. При этом все ее компоненты остаются работоспособными. Трансформатор состоит из двух обмоток. Первая из них – это первичная (на нее подается 220В), а другая – вторичная, на которой получается 24В. То есть он просто всего лишь понижает напряжение. Диодный мост из переменного сигнала делает постоянный. Фильтр стабилизирует все выходные параметры за счет сглаживания различных пульсаций. Последний компонент – блок управления — можно встретить только в таких современных устройствах, как блок питания 24В. Он измеряет
выходные сигналы. В случае если они выйдут за допустимые границы, обесточивает токовую петлю. При этом такая ситуация сохраняется до тех пор, пока их значение не вернется в норму.Технические характеристики
- Максимальный ток на выходе.
- Мощность источника питания.
- Количество выходных каналов.
- Степень защиты корпуса.
- Тип крепления.
- Диапазон рабочих температур.
Первые два параметра взаимосвязаны между собой. Например, если на выходе допускается максимальный ток в 22мА, то мощность блока при этом составит 5,28 Вт (22 мА умножаем на 24 В, ток на напряжение). Для минимизации места, которое занимается такими устройствами в измерительных шкафах, используются многоканальные источники. Это оправданно в тех случаях, когда в системе присутствует множество измерительных параметров. Степень защиты корпуса обозначается буквами «IP» и цифровым индексом. Чем он больше, тем надежнее все внутри защищено. На это значение необходимо обращать внимание в тех случаях, когда предстоит эксплуатация в агрессивной среде (например, в химической или металлургической промышленности). По типу крепления такие устройства бывают двух видов: винтовые и на ДИН-рейку. Первые из них – это устаревшие модификации, которые постепенно уходят из обихода. Вторые устанавливаются на специальную рейку, и это на сегодняшний день стало стандартом де факто. Последний параметр, который характеризует блок питания
24В – это диапазон рабочих температур. На него стоит обращать внимание лишь в том случае, если планируется эксплуатация в каких-то экстремальных условиях (например, когда значение этого параметра может опуститься до минус 40-50 градусов по шкале Цельсия).Как выбирать?
Алгоритм подбора таких приспособлений следующий. Определяем количество потребителей и их суммарную мощность. Допустим, предполагается работа с мощным электромагнитным клапаном на 100Вт и током при режиме пиковой нагрузки в 5А. Рекомендуется брать запас по мощности порядка 20%. Для этого 100Вт умножаем на 1,2, получаем 120Вт — мощность, свидетельствующую о том, что наш блок питания 24В 5А (120Вт/24В) будет иметь именно такие показатели. Именно из устройств с такими характеристиками и нужно выбирать. Далее необходимо учитывать условия эксплуатации и температурный режим, если необходимо.
Подведем итоги
Блоки питания 24В – это очень важные компоненты современных АСУ ТП. Без них невозможно представить полноценную работу любой измерительной системы на сегодняшний день. К их выбору необходимо подходить весьма основательно. В случае поломки такого компонента возможен выход из строя и других частей системы.
fb.ru
Источники бесперебойного питания 24 вольта
Источники бесперебойного питания на 24 вольта разработаны специально для оборудования, нуждающегося в постоянном обеспечении электрическим питанием с показателем напряжения в 24В.
Сферы применения источников бесперебойного питания с напряжением 24В
Сегодня основное применение источники бесперебойного питания независимо от напряжения (в том числе на 24 вольта) находят в компьютерных системах. Устройства широко распространены в работе современных офисов и производств, использующих компьютеры и серверное оборудование.
От 24-вольтных источников бесперебойного питания зависит также работа компаний, оказывающих услуги хранения и распространения электронной информации (различные дата-центры и хостинг-провайдеры), услуги дистанционной связи, размещающих телекоммуникационное оборудование.
Также немаловажную роль играют ИБП с напряжением 24В на выходе в организации работы автоматических систем управления, критичных к наличию питания с заданными параметрами. Например, устройства активно применяются при организации работы насосных станций и отопительных котлов, охранных систем, систем пожаротушения и оповещения и т.д.
Задачи, решаемые с помощью источника бесперебойного питания 24В
Основная задача устройства – обеспечение постоянного напряжения 24В для работы оборудования. Применение в работе 24-вольтного источника бесперебойного питания защитит рабочее оборудование от краткосрочных перебоев в основной электрической сети и даст время на подключение резервной схемы электропитания в случае возникновения длительных проблем.
Особенности источников бесперебойного питания с напряжением 24В на выходе устройства позволяют решать побочные задачи, возникающие при работе промышленного и бытового оборудования:
- подавление возникающих при работе импульсных источников питания шумов выходного сигнала, а также снижение уровня помех в сети,
- обеспечение резервной схемы электропитания,
- предохранение рабочего оборудования от возникновения в рабочей сети коротких замыканий или перегрузок.
Преимущества использования источников бесперебойного питания на 24 вольта
В зависимости от конкретных параметров работы источники бесперебойного питания на 24 вольта обладают следующими преимуществами:
- высокий КПД работы, как правило, не менее 90%,
- дополнительная фильтрация входного тока для защиты оборудования,
- достаточно высокая скорость переключения на встроенные аккумуляторные батареи при отсутствии питания в сети,
- большой выбор устройств с необходимыми параметрами работы,
- практически все современные модели снабжены световой и/или звуковой сигнализацией состояния сетевого питания.
Некоторые варианты ИБП на 24В могут быть дополнены рядом функций, облегчающих работу с устройством. Например, встроенный дисплей позволяет в реальном времени наблюдать основные параметры сети, текущие состояния устройства и т.д.
Модели современных источников бесперебойного питания 24В
Источники бесперебойного питания на 24 вольта сегодня предлагают многие производители. Один из самых качественных вариантов оборудования представляет компания Delta Electronics, производя источник бесперебойного питания на 24В DRU-24V40ABN.
Для работы модели DRU-24V40ABN необходим любой источник питания Delta Electronics на 24В, а также аккумуляторы с таким же напряжением. Схема подключения устройства:
Производитель также предлагает дополнительное оборудование для повышения эффективности работы:
- Модули резервного питания DRR-20N и DRR-40N, позволяющие одновременно подключать несколько источников питания в параллель. Схема подключения и работы оборудования в комплекте выглядит так:
- Буферные модули DRB-24V020ABN и DRB-24V040ABN, позволяющие абсолютно устранить провал напряжения во временном интервале переходного процесса 200-250 мс.
Возможные недостатки работы ИБП на 24 вольта
Некоторым моделям применяемых сегодня источников бесперебойного питания на 24В различных производителей свойственны определенные недостатки, например, долгое (до нескольких мс) переключение на аккумуляторы или недостаточный КПД работы. Все недостатки с успехом компенсируются использованием дополнительного оборудования, либо применением нескольких вариантов устройств в работе.
Стандартная рабочая схема источников бесперебойного питания 24В
Принцип действия источников бесперебойного питания с напряжением 24 вольта предполагает преобразование входного тока до нужных рабочих параметров, а также накопление его на внутренних батареях. При возникновении перебоев в работе питающей сети происходит переключение на схему питания от аккумуляторов. Восстановление сетевого напряжения подает сигнал о необходимости обратного переключения. В зависимости от типа работы устройства, данная схема работы может варьироваться и дополняться различными модулями.
rusautomation.ru
