Своими руками

Блок питания на 20 вольт своими руками – Самодельный блок питания или зарядка, самодельный выпрямитель

Набор для сборки линейного регулируемого БП 60 Вольт 20 Ампер

Тема сегодняшнего обзора по своему довольно известна радиолюбителям. Обзоров регулируемых БП, как и конструкторов для их сборки, довольно много. Я тоже выкладывал пару подобных обзоров. Но сегодня у меня несколько необычный вариант, причем как в плане мощности, так и в плане схемотехники. Конечно все эти решения уже неоднократно применялись радиолюбителями, но вот все это в виде набора я встретил впервые, о чем и планирую рассказать.

Для начала наверное стоит сказать, что фактически это первый обзор из как минимум трех, но в планах продолжить эту серию и в конце собрать мощный, линейный БП с цифровым управлением. Каким он в итоге выйдет, я только предполагаю, отчасти на конечную конструкцию скорее всего окажут влияние не только мои мысли, а и предложения в комментариях.
Чтобы удобнее было разбираться что данный "конструктор" из себя представляет мне опять пришлось заняться реверсинженерингом и перечертить принципиальную схему.
Впрочем буду последователен и все покажу в своем время, а пока перейдем к товару.

Заказывался данный комплект на Таобао. Наткнулся я на него совершенно случайно и на других торговых площадках он мне не попадался.

У продавца есть разные варианты комплектации, но сегодня в обзоре комплект из трех плат сразу.

Прислали их в индивидуальных пакетиках, но в дороге эти пакетики несколько…. пострадали. Хотя самая главная плата была дополнительно упакована, но в любом случае все пришло целым.

Как я уже сказал, комплект состоит из трех плат. Все они имеют одинаковый размер — 100х71мм (без учета выступающих компонентов), но отличаются по высоте. Фактически они задуманы для сборки "бутербродом", но никто не мешает их мало того что ставить отдельно, так еще и использовать почти независимо.

И так, слева направо-
1. Плата коммутации обмоток трансформатора.
2. Силовая часть регулятора напряжения.
3. Плата управления и измерения.

Первая и третья платы имеют в комплекте стойки, но они рассчитаны только для установки на поверхность корпуса, так как имеют небольшую длину.

Так как такой набор мне попадался только на Тао, то на всякий случай взвесил, вдруг поможет при расчете цены доставки.
360 грамм, как по мне, то очень даже мало.

Кроме того в комплекте дали набор для межблочных соединений и подключения элементов индикации и регулировки.
Также в комплект входили —
1. Изолирующие прокладки из слюды — 13 штук (8 необходимо)
2. Шесть наконечников с изоляторами на кабели.
3. 14 винтов с шайбами (8 штук необходимо)
4. Два светодиода красного цвета.

Начну я с описания платы коммутации, так как по цепи она идет первая.
Ширина и длина платы написана выше, высота около 35мм без учета стоек, но с учетом выводов.

На странице товара плата выглядит чуть чуть по другому, но в основном из-за типа примененных компонентов.

Подключение силовых входов и выходов производится при помощи винтового клеммника.

Переключение обмоток производится при помощи четырех электромеханических реле.

А вот при дальнейшем осмотре вылезла проблема, а точнее ошибка. Попробую объяснить.
Для начала на фото видно реле, причем довольно неплохие реле, но с током контактов максимум 16 Ампер.
Рядом с реле имеется предохранитель, также нормальный и на вид довольно качественный, но на ток 15 Ампер, хотя место на плате промаркировано как 20 Ампер.

Для тех, кто еще не догадался, поясню. В характеристиках заявлено 20 Ампер и тут и есть главные "грабли". Наверное многие знают, что если к трансформатору подключить диодный мост, а потом поставить конденсатор, то напряжение на нем будет больше, чем на обмотке трансформатора, примерно в 1.4 раза больше.
На самом деле на выводах трансформатора мы видим действующее напряжение (допустим 10 Вольт), а на конденсатора амплитудное (примерно 14 Вольт).

Но как выяснилось, не все знают, что при этом ток в цепи трансформатора также будет в 1.4 раза выше, чем после конденсатора фильтра и чтобы получить на выходе 1 Ампер, ток в цепи трансформатора должен быть уже 1.4 Ампера.
Я многое упростил, но в любом случае ток до диодного моста будет выше, чем после конденсатора фильтра.

Вот теперь вернемся к нашей плате. У нее заявлено 20 Ампер, значит до выпрямителя ток будет уже до 28 Ампер, ну пусть даже немного меньше. Но в любом случае даже не 20 и тем более не 15 (как предохранитель) или 16 (как контакты реле). Потому по постоянному току максимально можно нагружать только 11-12 Ампер вместо 20.

Плата питается от своей обмотки трансформатора, соответственно на ней находится диодный мост, конденсатор фильтра и стабилизатор 12 Вольт, который установлен на радиаторе. По большому счету этот радиатор и определяет высоту платы.

Для питания необходима отдельная обмотка трансформатора.
Кроме того данная плата имеет стандартный трехконтактный разъем для подключения вентилятора . Обороты не регулируются, вентилятор всегда питается от 12 Вольт стабилизатора.
Рядом расположено место под еще один такой же разъем, по задумке сюда можно подключить вольтметр, так как на три контакта выведена земля, 12 Вольт и выход 0-60 Вольт. Но разъем надо ставить другого типа, так как запросто можно спалить вентилятор (на контакт тахометра выведено 0-60 Вольт). В любом случае схема довольно неплохо продумана.

И собственно то, что управляет реле, четырехканальный компаратор, а рядом четыре подстроечных резистора для регулировки порогов срабатывания.

Собственно говоря принцип предельно прост. Плата измеряет выходное напряжение БП и подключает дополнительные обмотки трансформатора при необходимости. Изначально питание идет от 12 Вольт обмотки, дополнительно можно подключить до 4 обмоток с тем же напряжением и получить от 12 до 60 Вольт с дискретностью 12. В итоге у вас даже при выходном токе в 20 Ампер на транзисторах рассеивается максимум около 300 Ватт.

Но я бы последние обмотки мотал не на 12, а скорее на 10-11 Вольт, так как на высоких напряжениях меньше влияние падения на диодном мосте.

Все силовые дорожки дополнительно пролужены большим количеством припоя, но я бы снял припой и припаял к ним медный провод, для надежности. Хотя в любом случае без замены реле выше 16 Ампер в этой цепи не будет.

Схема подключения платы.
На выходе платы имеем переменное напряжение, потому дальше должен быть диодный мост и несколько конденсаторов приличной емкости (30000-50000мкФ) на напряжение 100 Вольт.

Второй идет плата регулятора. На ней расположено восемь транзисторов, низкоомные резисторы и прочая мелочь.

Плата совпадает с фото продавца, но вот диод стоит у меня заметно менее мощный.

Собственно вся плата является одним мощным транзистором с большим коэфициентом усиления и служит только для одной цели, усилить выход платы управления рассеивая при этом все лишнее тепло.

На плате слева видно место под термостат 55 градусов в корпусе TO-220, который также должен быть прижат к радиатору. А ниже есть место под разъем вентилятора. Но термостата нет, потому кто хочет доработать плату, придется установить термостат, припаять разъем, а также подать 12 Вольт на плату (установлен укороченный разъем без этого контакта).
Термостат проще поставить обычный, в плоском корпусе, температура 55-60 градусов.

Так как транзисторы биполярные, то в цепи эмиттера каждого установлен токовыравнивающий резистор с сопротивлением 0.1 Ома. Но таких резисторов 7, а не 8, вместо восьмого стоит резистор номиналом 100 Ом.

Восьмой резистор подключен к первому транзистору, так как он управляет остальными семью. Т.е. семь транзисторов задействованы в силовой части, восьмой ими управляет повышая коэффициент усиления всего модуля.

Все транзисторы одинаковые, TIP35C, каждый имеет максимальную рассеиваемую мощность в 125 Ватт (при 25 градусах) и ток до 25 Ампер (кратковременный до 40). Т.е. получается, что теоретически модуль может выдать до 175 Ампер и рассеять до 875 Ватт. Коэфициент усиления у транзисторов не очень большой, около 50, потому для "раскачки" стоит еще один, первый. С ним соответственно этот параметр поднимается до 2500 (в теории).

Плата сделана так, что все транзисторы находятся в одной плоскости и могут быть прижаты к общему радиатору, собственно для этого в комплекте дали винты и слюдяные прокладки.
Вообще коллекторы всех транзисторов соединены друг с другом и изоляция скорее нужна для безопасности, так как на коллекторе будет до 100 Вольт. Но если сам радиатор надежно изолирован и внутрь блока питания никто не лазит, то допускается (хотя и не рекомендуется) изоляцию не ставить. Я бы поставил, здоровье дороже.

Вообще у продавца много разных силовых модулей, и как вариант предлагается такой. Насколько я понимаю, они совместимы, но из-за веса цена доставки будет приличной.

Плата управления.
Данная плата также универсальна, так как может работать с разными модулями и я скорее всего это покажу в следующем обзоре.

Здесь уже компонентов куда как больше, только одних микросхем 6 корпусов. Но все полностью аналоговое, никаких микроконтроллеров 🙂
Да и разъемов побольше, но о них позже.

На одной из коротких сторон находятся разъемы:
1. Питания платы. Две обмотки по 15 Вольт, питание платы двухполярное. В крайнем случае можно питать от одной обмотки, тогда диодный мост и конденсаторы будут работать как удвоитель, но вырастут пульсации 100 Гц.
2. Вход 0-60 Вольт, он же выход на плату реле, так как два разъема соединены параллельно. Плата поддерживает четырехпроводное подключение выхода. В полном варианте к одному клеммнику подключаем провода от выхода БП, лучше поближе к нагрузке. Со второго клеммника берем сигнал для управления переключением обмоток.

3. Три клеммы, земля, вход и выход. Шунт установлен в положительном (регулируемом) полюсе БП, что очень полезно.

По выходу БП стоит конденсатор 100мкФ 100 Вольт + 0.1мкФ.

Как я уже сказал, питание платы двухполярное, стабилизированное, потому можно увидеть пару 12 Вольт стабилизаторов на радиаторах.

Управляющая и измерительная часть, что любопытно, применены самые разнообразные ОУ, а не все одного типа — TL072, TL082, OP07, LM258.

Но предположу, что "зоопарк" с ОУ задуман не просто так, так как на плате имеется и прецизионный ИОН AD586L. По виду он очень похож на БУ, но по характеристикам довольно неплох, 5ppm в диапазоне температур от -40 до +85, при этом еще и малошумящий. Рядом с ним расположен специальный конденсатор, который требуется ставить по даташиту.

Выходной каскад, эта часть управляет силовой платой, здесь же есть название платы управления, но я не нашел по нему никакой информации.

Разъемы с другого края платы.
1. Светодиод индикации CCCV. В комплекте было два светодиода, они включаются встречно-паралельно. Либо можно применить двухцветный двухвыводный.
2. Переменный резистор регулировки тока
3. Переменный резистор регулировки напряжения. Оба резистора 10кОм, номинал написан на плате.
4. Выход на силовую плату. Часть контактов не распаяна, но с их назначением я уже не разбирался.

Слева от разъемов установлен резистор с номиналом 2.7 кОм, включенный между землей платы управления и землей выхода БП (они разные).

Пайка и монтаж в общих чертах неплохой. Единственно что раздражало, компоненты на плате не имеют порядковых номеров.

Принципиальная схема. Понимаю, выглядит жутко, но старался перечертить максимально близко к оригиналу, но плата разведена так, что процесс временами превращался в ад, хотя сама схема по сути не очень сложная.
Я немного ее упростил, выкинув стабилизаторы напряжения +/-12 Вольт и их диодный мост с конденсаторами.
Как можно понять, применено "плавающее" управление силовым модулем, потому и нужна отдельная обмотка на трансформаторе для питания платы управления. Земля платы связана с выходом блока питания.

Блок схема соединения модулей. В общем-то все предельно просто и собирается как конструктор.

Наверняка вы заметили на схеме непонятный переключатель. Я сначала не совсем понял его назначение, но когда понял, то был приятно удивлен.
Дело в том, что данный БП умеет работать как электронная нагрузка. На блок схеме зелеными стрелками обозначено прохождение тока в нормальном режиме работы, как БП, а красными в режиме работы как электронная нагрузка.
В этом случае плата задает ток нагрузки до тех же 20 Ампер и той мощностью, на которую рассчитан силовой узел, а точнее его охлаждение. А так как для данного БП необходимо охлаждение с примерно 200-300 Ватт мощностью рассеивания, то мы имеем нагрузку с такими же параметрами. При этом амперметр будет работать в штатном режиме и отображать ток нагрузки.

В общем решение простое, красивое и функциональное. Единственный минус — отдельные клеммы на передней панели. При этом клемма положительного выхода БП является минусом входа электронной нагрузки.

Хот я и не планирую сейчас ничего собирать, но небольшой тест я все таки проведу. Хотя в данном случае у меня скорее цель сделать некую инструкцию по сборке.
Сначала я взял все, что может мне пригодиться.
1. Трансформатор. В данном случае их три, но все равно они не могут обеспечить весь диапазон как по току, так и по напряжению.
Я рекомендую два трансформатора — основной с пятью обмотками по 12 Вольт /10-20 Ампер и вспомогательный, с тремя обмотками по 15 Вольт, а лучше с четырьмя, чтобы было от чего запитать и амперметр.
2. Диодный мост, его я покажу позже.
3. Конденсатор фильтра. Я для эксперимента взял 2200мкФ х 50 Вольт, правда потом добавил к нему еще 1000мкФ. Но этого катастрофически мало. Как минимум рассчитывайте на 20000мкф, продавец же рекомендует более 40000мкФ.
4. Переменные резисторы. Я использовал обычные, но конечно лучше многообортные, а еще лучше цифровое управление, но об этом в другой раз.

Диодный мост KBPC3510 я купил на Алиэкспресс в "довесок" к какому-то товару, да и просто для проверки данной платы.
Резисторы и светодиод припаял временно, светодиод надо заменить, а с резисторами разобраться отдельно.

Вообще продавец мне даже понравился, так как продает не только платы и комплекты, а и более правильный вариант диодного моста и плату для переменных резисторов (резисторы продаются отдельно). Со всем этом сборка действительно начинает напоминать конструктор.

Сначала подключаем силовую часть и выпрямитель. Так как у меня в сумме получилось только 3 обмотки по 12 Вольт вместо пяти, то две клеммы остались свободны.

Силовой модуль я установил на "игрушечный" радиатор 🙂 Вообще радиатор нужен довольно приличный, так как рассеиваться на нем будет до 100-200 Ватт в зависимости от режима работы. А если вы планируете этот БП использовать как электронную нагрузку, то ее мощность и будет определяться размерами радиатора.

Подключаем все силовые соединения, здесь думаю и так все понятно. Главное внимательно отнестись с земляной клемме платы управления, если пропадет контакт в этом месте, то на выход скорее всего пойдет полное напряжение.

Затем надо соединить все три платы вместе чтобы они работали совместно. При этом с платы управления трехжильный кабель идет к силовой плате регулятора, а двухжильный к плате реле. На самом деле у обоих кабелей используется только два провода, у трехжильного средний откушен около одного из разъемов. Так как все кабели имеют разъемы, то подключение совсем упрощено.
В конце у вас должно остаться три кабеля с одним разъемом на каждом.

На всякий случай поближе.

Подключаем вспомогательный трансформатор. Самый подходящий, который я нашел, выдавал 15, 9.5 и 19 Вольт. Для питания платы управления я использовал обмотку 15 Вольт, а для платы реле — 9.5 Вольта. Да, получилось несколько криво, так как для платы управления все таки лучше две обмотки по 15, а для платы реле 9.5 Вольта маловато и я не получил стабилизированные 12, но для проверки этого более чем достаточно.
Напоминаю, плата управления — две обмотки 15+15 Вольт соединенные последовательно, для плату реле одна обмотка 15 Вольт, при этом платы должны питаться именно от независимых обмоток!

В принципе можно все обмотки разместить на одном трансформаторе, но если планируется использование функции электронной нагрузки, то я бы использовал два трансформатора и мощный включал только в режиме работы как блок питания. Можно совместить управление питанием и режимом работы в одном переключателе.

Вот собственно и все, питание подано, светодиод светит. Я случайно включил его так, что он отображает режим CV, хотя логичнее красный ставить на режим СС.
Попутно подключил вентилятор к штатному разъему, но в таком режиме он всегда включен, что раздражает.

В итоге у вас останется один провод, который нужен при четырехпроводном подключении нагрузки. Работать все будет и без него, но если вы хотите увеличить точность поддержания выходного напряжения, то лучше его использовать.

Небольшой совет. Провода от выпрямителя лучше делать как можно короче. Я на начальном этапе вместо выпрямителя подключил свой регулируемый БП с длинным проводом и получил генерацию в небольшом диапазоне выходного напряжения (если не путаю 20-23 Вольта). Подключение даже конденсатора с емкостью 1000мкФ к входным клеммам платы управления полностью устранило проблему.

В качестве первого теста я просто подключил автомобильную лампу к выходу БП и сходу получил небольшую проблему.
Дело в том, что плата реле приходит не настроенной, потому у меня мой блок питания не переключал обмотки.

При помощи подстроечных резисторов настраиваем пороги переключения. Для этого выставляем резистором определенное напряжение и вращением подстроечного резистора добиваемся переключения реле. Настраиваем снизу вверх, т.е. сначала реле 1, резистор 1, минимальное напряжение, затем реле 2, резистор 2. Вращение вправо — увеличение напряжение.
На странице товара есть рекомендуемые пороги —

8В первый этап, второй этап 21V, 35V третий этап, четвертый этап 48v


Еще немножко тестов. Если интересны другие тесты, то пишите. Так как планируется еще как минимум два обзора с этими платами, то в следующем обзоре дам результаты теста.

1. С тремя обмотками по 12 Вольт я получил максимум 46 Вольт. Но это на холостом ходу.
2. Ток при КЗ выходных клемм максимум был 17 Ампер. Трансформатор у меня совсем слабый, да и конденсатор фильтра ыл 3200мкФ (2200+1000).

Зато стабильность выходного напряжения просто на высшем уровне, но по крайней мере для этой цены 🙂
3. Выставляем без нагрузки 10.747 Вольта
4. Нагружаем током около 4 Ампер, и получаем те же 10.747 Вольта. Иногда плавал последний знак +/-1, но я не думаю что это существенно.
При этом помним что:
1. Конденсатор фильтра всего 3200мкФ
2. Плата управления питается не от двух обмоток, а от одной.

Видеоверсия обзора

Теперь можно подвести небольшие, предварительные итоги. Из преимуществ отмечу:
1. Неплохая конструкция и схемотехника
2. В комплекте есть почти все необходимое. Вернее все кроме трансформатора, радиаторов, конденсаторов фильтра, но их дешевле купить на месте.
3. Высокая точность поддержания напряжения.
4. Четырехпроводное подключение
5. Плата реле, позволяющая существенно снизить нагрев силового модуля.
6. Возможность использования в качестве электронной нагрузки.

Есть и недостатки.
1. Если с напряжением все нормально, то вот чтобы получить заявленные 20 Ампер придется заменить реле и предохранитель.
2. Переключение обмоток снижает нагрев, но могут быть небольшие выбросы в момент переключения.
3. Необходимость большого количества обмоток трансформатора, в сумме не менее 8, в идеале 9.

Иногда наблюдалось не очень четкое переключение обмоток под нагрузкой, вызванное очень малой емкостью фильтрующего конденсатора, пришлось немного снизить пороги переключения.

Даже с учетом недостатков могу сказать, что комплект весьма интересный. Возможно не очень дешевый, но собирать такое самому с нуля также выходит дорого, даже просто по компонентам. Очень понравилось то, что собирается все очень легко, фактически ничего особо и паять не надо. При этом в плане стабильности БП показал хороший результат. Кстати продавец рекомендует использовать проволочные резисторы для регулировки, так как обычные имеют хуже временную стабильность.

В следующей части расскажу об альтернативном варианте силового модуля, ну а дальше буду готовить обзор модуля для цифрового управления. А на сегодня у меня все, как обычно жду вопросов и комментариев.

Заказ делался через посредника yoybuy.com, ссылка реферальная, вам дает купон 10 от 50, я с нее ничего не имею.
Стоимость комплекта вместе с доставкой ориентировочно выходит 40-45 долларов.

Блок питания «Проще не бывает». Часть вторая

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Собираем первые устройства >

Блок питания «Проще не бывает». Часть вторая

Ага, все-таки зашел? Что, любопытство замучило? Но я очень рад. Нет, правда. Располагайся поудобнее, сейчас мы вместе произведем некоторые нехитрые расчеты, которые нужны, чтобы сварганить тот блок питания, который мы уже сделали в первой части статьи. Хотя надо сказать, что эти расчеты могут пригодиться и в более сложных схемах.

Итак, наш блок питания состоит из двух основных узлов — это выпрямитель, состоящий из трансформатора, выпрямительных диодов и конденсатора и стабилизатор, состоящий из всего остального. Как настоящие индейцы, начнем, пожалуй, с конца и рассчитаем сначала стабилизатор.

Схема стабилизатора показана на рисунке.

Это, так называемый параметрический стабилизатор. Состоит он из двух частей:
1 — сам стабилизатор на стабилитроне D с балластным резистором Rб
2 — эмиттерный повторитель на транзисторе VT.

Непосредственно за тем, чтобы напряжение оставалось тем каким нам надо, следит стабилизатор, а эмиттерный повторитель позволяет подключать мощную нагрузку к стабилизатору. Он играет роль как бы усилителя или если угодно — умощителя.

Два основных параметра нашего блока питания — напряжение на выходе и максимальный ток нагрузки. Назовем их:
Uвых — это напряжение
и
Imax — это ток.

Для блока питания, который мы отгрохали в прошлой части, Uвых = 14 Вольт, а Imax = 1 Ампер.

Сначала нам необходимо определить какое напряжение Uвх мы должны подать на стабилизатор, чтобы на выходе получить необходимое Uвых.
Это напряжение определяется по формуле:

Uвх = Uвых + 3

Откуда взялась цифра 3? Это падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT. Таким образом, для работы нашего стабилизатора на его вход мы должны подать не менее 17 вольт.

Едем дальше.

Определим, какой нам нужен транзистор VT. Для этого нам надо определить, какую мощность он будет рассеивать.

Считаем:

Pmax=1.3(Uвх-Uвых)Imax

Тут надо учесть один момент. Для расчета мы взяли максимальное выходное напряжение блока питания. Однако, в данном расчете, надо наоборот брать минимальное напряжение, которое выдает БП. А оно, в нашем случае, составляет 1,5 вольта. Если этого не сделать, то транзистор может накрыться медным тазом, поскольку максимальная мощность будет рассчитана неверно.
Смотри сам:

Если мы берем Uвых=14 вольтам, то получаем Pmax=1.3*(17-14)*1=3.9 Вт.
А если мы примем Uвых=1.5 вольта, то Pmax=1.3*(17-1.5)*1=20,15 Вт

То есть, если бы не учли этого, то получилось бы, что расчетная мощность в ПЯТЬ раз меньше реальной. Разумеется, транзистору это сильно не понравилось бы.

Ну вот, теперь лезем в справочник и выбираем себе транзистор.
Помимо только что полученной мощности, надо учесть, что предельное напряжение между эмиттером и коллектором должно быть больше Uвх, а максимальный ток коллектора должен быть больше Imax. Я выбрал КТ817 — вполне приличный транзистор…

Фу, ну вроде с этим справились. Пошли дальше.

Сначала определим максимальный ток базы свежевыбранного транзистора ( а ты как думал? в нашем жестоком мире потребляют все — даже базы транзисторов).

Iб max=Imax / h31Э min

h31Э min — это минимальный коэффициент передачи тока транзистора и берется он из справочника Если там указаны пределы этого параметра — что то типа 30…40, то берется самый маленький. Ну, у меня в справочнике написано только одно число — 25, с ним и будем считать, а что еще остается?

Iб max=1/25=0.04 А (или 40 мА). Не мало.

Ну давайте будем теперь искать стабилитрон.
Искать его надо по двум параметрам — напряжению стабилизации и току стабилизации.

Напряжение стабилизации должно быть равно максимальному выходному напряжению блока питания, то есть 14 вольтам, а ток — не менее 40 мА, то есть тому, что мы посчитали.
Полезли опять в справочник…

По напряжению нам страшно подходит стабилитрон Д814Д, к тому же он у меня был под рукой. Но вот ток стабилизации… 5 мА нам никак не годится. Чего делать будем? Будем уменьшать ток базы выходного транзистора. А для этого добавим в схему еще один транзистор. Смотрим на рисунок. Мы добавили в схему транзистор VT2. Сия операция позволяет нам снизить нагрузку на стабилитрон в h31Э раз. h31Э, разумеется, того транзистора, который мы только что добавили в схему. Особо не думая, я взял из кучи железок КТ315. Его минимальный h31Э равен 30, то есть мы можем уменьшить ток до 40/30=1.33 мА, что нам вполне подходит.

Теперь посчитаем сопротивление и мощность балластного резистора Rб.

Rб=(Uвх-Uст)/(Iб max+Iст min)

где Uст — напряжение стабилизации стабилитрона,
Iст min — ток стабилизации стабилитрона.

Rб = (17-14)/((1.33+5)/1000) = 470 Ом.

Теперь определим мощность этого резистора

Prб=(Uвх-Uст)2/Rб.

То есть

Prб=(17-14)2/470=0,02 Вт.

Собственно и все. Таким образом, из исходных данных — выходного напряжения и тока, мы получили все элементы схемы и входное напряжение, которое должно быть подано на стабилизатор.

Однако не расслабляемся — нас еще ждет выпрямитель. Уж считать так считать, я так считаю (каламбур однако).

Итак, смотрим на схему выпрямителя.

Ну, тут все проще и почти на пальцах. Учитывая то, что мы знаем, какое напряжение нам надо подать на стабилизатор — 17 вольт, вычислим напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Для этого пойдем, как и в начале — с хвоста. Итак, после конденсатора фильтра мы должны иметь напряжение 17 вольт.

Учитывая то, что конденсатор фильтра увеличивает выпрямленное напряжение в 1,41 раза, получаем, что после выпрямительного моста у нас должно получиться 17/1,41=12 вольт.
Теперь учтем, что на выпрямительном мосту мы теряем порядка 1,5-2 вольт, следовательно, напряжение на вторичной обмотке должно быть 12+2=14 вольт. Вполне может случится так, что такого трансформатора не найдется, не страшно — в данном случае можно применить трансформатор с напряжением на вторичной обмотке от 13 до 16 вольт.

Едем дальше. Определим емкость конденсатора фильтра.

Cф=3200Iн/UнKн

где Iн — максимальный ток нагрузки,
Uн — напряжение на нагрузке,
Kн — коэффициент пульсаций.

В нашем случае
Iн = 1 Ампер,
Uн=17 вольтам,
Kн=0,01.

Cф=3200*1/14*0,01=18823.

Однако, поскольку за выпрямителем идет еще стабилизатор напряжения, мы можем уменьшить расчетную емкость в 5…10 раз. То есть 2000 мкФ будет вполне достаточно.

Осталось выбрать выпрямительные диоды или диодный мост.

Для этого нам надо знать два основных параметра — максимальный ток, текущий через один диод и максимальное обратное напряжение, так же через один диод.

Необходимое максимальное обратное напряжение считается так

Uобр max=2Uн, то есть Uобр max=2*17=34 Вольта.

А максимальный ток, для одного диода должен быть больше или равен току нагрузки блока питания. Ну а для диодных сборок в справочниках указывают общий максимальный ток, который может протекать через эту сборку.

Ну вот вроде бы и все про выпрямители и параметрические стабилизаторы.
Впереди у нас стабилизатор для самых ленивых — на интегральной микросхеме и стабилизатор для самых трудолюбивых — компенсационный стабилизатор.

<<—Часть 1—-Часть 3—>>


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

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 &amp;quot;окошко&amp;quot;, 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 &amp;quot;из коробки&amp;quot; крышка полностью не открывалась, неудобно.

Маркировка клемм не в виде наклейки, а проштампована на крышке. Также сделана предупреждающая надпись около вентилятора.
Крышка довольно тонкая, в одном месте ее даже продавило.

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 &amp;quot;классическим&amp;quot; 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.
1. Исходно БП был настроен на чуть большее чем 24 Вольта напряжение.
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 &amp;quot;плывет&amp;quot; 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 &amp;quot;сюрприз&amp;quot; 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.
2. Дальше идет помехоподавляющий конденсатор и двухобмоточный дроссель, намотанный довольно толстым проводом.
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 &amp;quot;помогать&amp;quot; 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, &amp;quot;благодаря&amp;quot; которому при прогреве &amp;quot;уползает&amp;quot; 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 &amp;quot;плывет&amp;quot;, 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 &amp;quot;накачивает&amp;quot; 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 &amp;quot;неизвестным цветом&amp;quot;.
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 &amp;quot;на пальцах&amp;quot;, 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 &amp;quot;доработки напильником&amp;quot;.

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.

Переделываем блок питания в картинках / Habr

Доброе время суток обитателю хабрахабра!
Довело меня увлечение электроникой до момента, когда дешевого китайского паяльника стало мало. Было принято волевое решение собрать паяльную станцию своими руками. Но вот беда, оказалось что в городе достать трансформатор на 24 вольта просто невозможно. Благодаря этому прискорбному факту и родилась статья.

В закромах нашлись несколько старых блоков питания ATX, и начался долгий и тернистый путь к получению заветных 24 вольт.

Как известно у ATX есть линия, выдающая -12 вольт с силой тока около 0,5 ампер, так почему бы её не усилить? Но первый блин, как известно, комом: при попытке запитать чудо паяльник блок питания сделал «БЗЗЗ» и ушел на покой.

Второй попыткой было решено сделать удвоитель напряжения. Но удвоителю на вход нужен переменный ток, который можно взять от трансформатора. Но, как оказалось, и этот путь не привел к успеху…
Продолжение истории под катом (осторожно: много картинок)

Из вооружения был только дешевый мультиметр, который показал, что на трансформаторе около 10 вольт переменного тока. Ну чтож, можно идти в бой! На макетке был собран удвоитель. К сожалению, его фотография сохранилась только одна, так сказать, в боевом режиме

Какого же было удивление, когда мультиметр показал на выходе все 50 вольт! Опровержением постулатов физики заниматься не захотелось, поэтому была приобретена тяжелая артиллерия в виде осциллографа. Картинка на выводах трансформатора получилась следующая

Это с пред делителем 1:10 на щупе и цена деления в 1 вольт. Оказывается трансформатор и выдает заветные 24 вольта, только очень страшной формы (не удивительно, что китайский мультиметр не справился с задачей).

Новая задача — переделать удвоитель в выпрямитель. Заодно было решено перенести всю силовую часть будущей паяльной станции в блок питания. Схема получилась вот такая

Пояснение по схеме:
Диоды D2, D4 (Шоттки 30А 60В) образуют обычный диодный мост, на вход которого приходит 24 вольта ужасной формы, а на выходе — те же 24, но постоянного (стоит заметить, что на выходе ток практически ровный!)
Стабилизатор U1 (7805) понижает напряжение до 5 вольт
Конденсаторы С1 (1000uF, 60V) и С2 (220uF, 16V) — электролиты, выполняющие роль фильтра. В теории перед выходом еще надо поставить керамику, которая бы ловила высокочастотные помехи, но она будет стоять в паяльной станции.

Внешний вид:

На этом электронная часть закончена, осталось собрать все в корпусе.

Первым делом обрезаем все провода, они должны комфортно поместиться в корпус. Провода собраны в пары, чтобы выдерживать большую нагрузку, концы смотаны и залужены.

После этого, добавляем кнопку запуска блока питания. Для запуска ATX нужно замкнуть PS_ON (зеленый провод) на землю (любой из черных).На выключатель у меня ушло 3 провода — PS_ON, GND и один из +5 (красный провод). Последний нужен для питания светодиода внутри кнопки.

Ах, да, выключатель пришлось немного модифицировать, ибо внутри стояла галогенка, рассчитанная на 220 вольт. Пришлось вытащить потроха и заменить на светодиод () и резистор (511R).

К корпусу одного БП была применена грубая сила и он стал плоским (это будет дно конструкции).

На текущем этапе была собрана и запущена бета-версия вот такого вида

Срезаем все лишнее на корпусе с кулером. Так все выглядит в разобранном состоянии:

На корпусе размещаем 9 гнезд RCA и один молекс (выход для паяльной станции)

Внутри все выглядит ужасающе:

Внешне не многим лучше, но уже не так пугает:

Пришло время проверить как справляется наша «пристройка» со своими обязанностями
5 вольт (цена деления — 2 вольта, осциллограф немножко не откалиброван)

24 вольта (цена деления 1 вольт + пред делитель на щупе 1:10)

Как видно, справляется хорошо! Небольшой стресс тест в виде двухчасового кручения моторчика так же пройден успешно. наконец то можно приступать к созданию паяльной станции…

Уф, кажется все. Спасибо всем, кто осилил до конца. Буду рад критике конструкции (версии 2.0 однозначно быть) и текста.

PS. Спасибо хабражителю TheHorse за инвайт

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о