В этой статье я хочу рассказать и показать на фото свой лабораторный блок питания, который я собирал по блочно, на готовых модулях из Aliexpress. Об этих самых модулях я уже рассказывал по отдельности на сайте. Хотелось сделать простой, надежный, доступный по цене блок, с необходимыми параметрами и небольшими габаритами. В интернете посмотрел пару роликов о подобных блоках, заказал необходимые модули и собрал сам. Изначально в качестве источника питания был применен переделанный компьютерный БП. Но так как мне так и не удалось добиться от него нормальной работы (он довольно сильно грелся, и немного не дотягивал до расчетного максимального тока), решено было взять на том же Aliexpress. Максимальное рабочее напряжение для блока в большинстве случаев достаточно 0-30 Вольт, хотя была идея сделать от 0 до 50 Вольт.Источник питания, который я применил, отдает 36 Вольт и ток до 5 Ампер. Мощности в 180 Ватт для моих задач вполне достаточно. В качестве регулятора напряжения и тока (ограничения), использовал . В качестве индикатора выступает модуль В качестве корпуса был применен обычный пластиковый корпус типа Z1 (70x188x197 мм). В принципе этих модулей уже достаточно для построения лабораторника, но я добавил сюда еще , для того чтобы вывести 5 Вольт на USB разъемы расположенные на передней панели. Еще нам конечно же понадобятся пара выносных переменных резистора на 10 К, тумблер для включения/отключения питания, пара USB гнезд (я взял сдвоенное гнездо), и пара гнезд типа «банан», для подключения выходного кабеля. Крепим модули внутри корпуса, размечаем и сверлим переднюю панель.
Затем выпаиваем из модуля оба подстроечных резистора и припаиваем на их место переменные резисторы на проводах достаточной длинны (я последовательно резисторам на 10 К поставил еще на 1 К, для точной настройки, однако это не дало особого эффекта). Ну и дальше соединяем все модули согласно схеме.
Если делаете с USB, то не забудьте настроить модуль LM2596 на 5В. И обратите внимание что минусовый провод питания USB берется не с модуля LM2596, а с выходной массы БП (с минусового «банана»). Это необходимо для того чтобы когда вы подключаете что-то к USB блоку, вы видели потребляемый ток. В моем блоке можно заметить на фото еще один модуль — это тоже DC-DC, я его вместо LM2596 хотел оставить на роль питания USB, но он довольно прожорливый в холостом режиме, поэтому оставил LM-ку. Также у меня есть вентилятор. Если тоже захотите оборудовать блок вентилятором, то подберите подходящий по габаритам и на напряжение 5 В. Подключается он к плюсу и минусу модуля LM2596 (в этом случае минус берется от модуля, иначе на индикатор будет постоянно выводиться потребляемый вентилятором ток). Очень советую первое включение производить через лампу накаливания 40-60 Вт. Если что-то не так, в этом случае вы избежите фейерверка. У меня блок заработал сразу, и пока что с ним никаких проблем не было.
Приветствую всех читателей. Давно просили протестировать этот импульсный источник питания, который стал очень популярным среди самоделкинов. Это довольно дешевый блок, который может быть использован в качестве источника питания в самодельной паяльной станции, лабораторного бп, и тп., в общем универсальная штука.
Китайцы выпускают несколько версий, по схематехнике почти не отличается, разница лишь в выходном напряжении и токе,мой образец на 24 Вольта, с заявленным током 4А и 6 А с в случае использования дополнительного кулера.
Плата довольно компактная, габаритные размеры с небольшой погрешностью вы сейчас видите на своих экранах.
О схеме. Это однотактный сетевой понижающий импульсный источник питания со стабилизацией выходного напряжения и защитой по току. Построена схема на базе не очень уж и популярного шим контроллера CR6842 (аналог SG6842), по мне нa микросхемах семейства UC38XX блок был бы более ремонтопригодным, родная микросхема довольно дорогая.
Плата двухсторонняя, компоненты запаяны качественно.
Примерная схема источника питания показана ниже.
Вход питания сделан интересно, по сути это зажимы, куда вставляются сетевые провода, ничего паять и вкручивать не нужно.
Дальше идет предохранитель и сетевой фильтр, все как положено.
Диодный мост из себя представляет готовую сборку KBP307 (3A, 700V).
После моста видим термистор для, его начальное сопротивление 5 Ом при максимальном токе 3А, предназначен для снижения пускового тока, в момент включения блока в сеть 220 Вольт.
Сглаживающий электролит с емкостью 82мкФ, с учетом 1мкФ на 1 ватт мощности все так, как и должно быть.
Далее все понятно - микросхема генератора, силовой N-канальный полевой ключ, в этом варианте стоит транзистор P20NK60, судя по маркировке 20 Ампер 600 Вольт, он с колоссальным запасом по току, установлен на небольшой радиатор.
Импульсы на затвор полевика подаются через ограничительный резистор и диод, который включен в обратном направлении и предназначен для скоростного разряда емкости затвора полевого транзистора.
В выходной части стоит однополупериодный выпрямитель на базе сдвоенного диода шоттки в корпусе ТО-220, притом оба диода подключены параллельно, что значительно снижает сопротивление перехода, а следовательно и нагрев.
После выпрямителя фильтр, который состоит из двух электролитов и дросселя, притом один электролит стоит до дросселя, второй после.
Ну и светодиод с ограничительным резистором, который свидетельствует о наличии выходного напряжения.
Контроль выходного напряжения осуществляется оптопарой, а задает напряжение регулируемый стабилитрон TL431, меняя соотношение сопротивлений резистивного делителя в обвязке стабилитрона, можно изменить выходное напряжение блока питания небольших пределах.
В общем все говорит о том, что источник питания хороший, но мы все же проверим.
Тест первый - проверим выходное напряжение.
Все нормально, при этом ток холостого хода всего 12-13мА! что является очень хорошим показателем.
Заявленный выходной ток 4А.
По закону дядюшки Ома, чтобы снять 4 ампера тока от источника в 24 Вольт нам нужна нагрузка с сопротивлением около 6 Ом, можно использовать нихромовую спираль, но у меня рядом лежал 20- ваттный резистор на 5,6 Ом, его и подключил.
Источник подключен через сетевой ваттметр, на выходе в качестве измерителя использован низковольтный Вольт/Ампер/Ватт метр.
При токе в 4,2А выходное напряжение просаживается незначительно.
С таким раскладом блок от сети 220 Вольт потребляет около 110 ватт, а на выходе порядка 100 ватт, кпд в районе 90%, что очень хорошо.
Попробовал снять ток в 5,5А, также все нормально, при попытке снять больше срабатывала защита.
К стати! защита реализована по икающему принципу и отрабатывает неплохо.
При коротком замыкании образуется падение напряжения на датчике тока, тот из себя представляет низкоомный резистор подключенный в цепь истока полевого ключа. Микросхема следит за падением и при слишком большом значении уходит в защиту.
Также сделал некоторые замеры пульсаций выходного напряжения
Холостой ход, деление 20мВ
Ток 0,6А, деление 20мВ
Ток 3,6 А деление 20мВ
Ток 4,2А деление 20мВ
Результаты поразили, думал пульсаций будет побольше.
В конце оставил блок работать 10 минут, выходной ток 3,6А
Спустя 10 минут не выключая блок сделал температурные замеры
1) На радиаторе диодного выпрямителя
2) На радиаторе полевого ключа
3) Обмотки трансформатора
4) Сердечник трансформатора
5) На входном диодном выпрямителе
Достоинства.
1) Компактный, легкий, сделан хорошо.
2) Цена, ну так себе, не слишком дешево и не дорого
3) Универсален
4) Отличная стабилизация
5) Наличие защиты от КЗ, свое отрабатывает
6) Наличие фильтра как по входу, так и по выходу, в целом, схема организована толково.
Недостатки
1) Радиаторы лучше менять либо прикрутить кулер, при долговременной работе на больших токах греются сильно.
2) Малогабаритный трансформатор, на вид никакого запаса по мощности, поэтому при больших токах будет перегреваться.
Итоги.
То, что китайцы на всем экономят известно всем, этот источник питания тоже не исключение. Но с учетом достоинств я его рекомендую, замыканий не боится, сделан добротно, компоненты запаяны аккуратно, имеется защита, хорошая стабилизация, в общем все, что нужно для скажем для внедрение в самодельную паяльную станцию или простенький лабораторный источник питания, областей применения очень много.
Товар можно купить
Подробное видео с тестом можно посмотреть ниже
С уважением - АКА КАСЬЯН
МОЙ КАНАЛ НА ЮТУБ
Всем привет. У всех, кто занимается электроникой, должен быть . Если паять неохота или вы начинающий радиолюбитель - эта статья специально для вас написана. Сразу поговорим про характеристики блока питания и его отличие от популярных разновидностей БП на LM317 или LM338.
Модули для БП
Мы будем собирать импульсный блок питания, но паять ничего не будем, просто купим у китайцев уже спаянный модуль регулировки напряжения с ограничением тока, такой модуль может отдать 30 вольт 5 ампер. Согласитесь, что не каждый аналоговый БП на такое способен, да и какие потери в виде тепла, так как транзистор или микросхема лишнее напряжение берет на себя. О конкретном типе модуля и его схеме не пишу - они всякие бывают.
Теперь индикация - здесь мы тоже ничего изобретать не будем, возьмем готовый модуль индикации, как и с модулем управления напряжением.
Чем буде все это питать от сети 220 В - читаем дальше. Здесь есть два пути.
- Первый - искать готовый трансформатор или намотать свой.
- Второй - это взять импульсный БП на нужное напряжение и ток, или доработать под нужные характеристики.
И да, забыл сказать, что подать на модуль управления максимально без последствий можно 32 вольта, но лучше 30 вольт 5 ампер, с током нужно быть аккуратнее тоже, так как схема управления терпит 5 ампер, но не более, но отдаёт все что есть на трансформаторе потому и легко сгорает.
Сборка БП
Сам процесс сборки ещё занятнее дело. Давайте расскажу как у меня предстают дела с комплектующими.
- Блок питания импульсный от ноутбука 19 вольт 3.5 ампер.
- Модуль управления.
- Модуль индикации.
Вот и все, да-да я ничего не забыл дописать, но наверное ещё нам нужен какой-то старый корпус. У меня от советской автомагнитолы пошёл в дело, также пойдет и любой другой, но отдельно хочу похвалить корпус от DVD привода ПК.
Собираем наш будущий блок питания, прежде чем прикрепить плати к корпусу, нужно их изолировать, я дал подложку из толстой пленки и тогда все платы можно прикрепить на двухсторонний скотч.
Но когда дело дошло к переменным резисторам для регулировки напряжения и ограничения тока я понял, что у меня их нет, ну не то что вообще нет - нужного номинала нет, а именно 10 К. Но на плате они есть, и я поступил следующим образом: нашёл два переменника спаленных (чтоб не жалко было), изъял ручки и думал их припаять к переменникам, что были на плате, почему были - я их выпаял, и залудил винт.
Но ничего не вышло, отцентрировать смог лишь когда через термоусадку сделал вот эту ерунду. Но она работала, меня устраивает, а как долго она будет работать - узнаем.
По желанию можно покрасить корпус, у меня это не очень хорошо получилось, но лучше чем просто металл.
В результате у нас получился очень компактный легкий лабораторный блок питания, обладающий защитой от короткого замыкания, ограничением тока, и разумеется, регулировкой напряжения. И все это делается очень плавно благодаря многооборотным резисторам, которые были выпаяны из платы управления. Регулировка напряжения оказалась от 0.8 вольт до 20. Ограничение тока от 20 мА до 4 А. Всем удачи, с вами был Kalyan.Super.Bos
Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ГОТОВЫХ МОДУЛЯХ
Сегодня стали доступны готовые модули импульсных стабилизаторов напряжения на микросхеме LM2596.
Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы.
Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.
Я купил на ebay модули , как на фото выше. Хотя на сайте были показаны твердотельные конденсаторы на напряжение 50 В, аукцион оправдал своё имя. Конденсаторы обычные, а половина модулей с конденсаторами на напряжение 16 В.
... это трудно назвать стабилизатором...
Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось).
Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.
При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.
Это трудно назвать стабилизатором.
Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.
Вот напряжение при нагрузке 1,5 А на входе модуля без дополнительного конденсатора.
С дополнительным конденсатором 4700 мкФ на входе, пульсации на выходе резко уменьшились, но при 1,5 А были ещё заметны. При уменьшении выходного напряжения до 16 В, идеальная прямая линия (2 В /клетка).
Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.
Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.
Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц. Datasheet на 2596 рекомендует дополнительный LC фильтр на выходе. Так мы и сделаем. В качестве сердечника я использовал цилиндрический сердечник от неисправного БП компьютера и намотал обмотку в два слоя проводом 0,8 мм.
На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.
Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.
Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц.
Неидеально, но неплохо.
Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.
Для монтажа модуля я применил самодельные «стойки» из луженого провода диаметром 1 мм.
Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт.
Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.
Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).
Итоговая схема включения:
Схема проста и очевидна.При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.
При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.
Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.
Выводы:
1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.
3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.
4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.
5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.
6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.
Самый лучший вариант это приобретение и использование качественного блока питания. Но если нет возможности и/или есть желание усовершенствовать уже имеющийся у вас блок, то неплохие результаты можно получить и при доработке дешевого (бюджетного) блока питания.
Китайские проектировщики, как правило, делают печатные платы по критерию максимальной универсальности, т. е. таким образом, чтобы в зависимости от количества установленных элементов можно было бы варьировать качеством и, соответственно, ценой.
Поэтому, если установить те детали, на которых сэкономил производитель, и еще кое-что поменять - получится блок средней ценовой категории. Конечно, его нельзя сравнивать с дорогими экземплярами, где топология печатных плат, схемотехника, и все детали изначально рассчитывалась для получения высокого качества.
Все, что вы будете делать со своим БП - вы делаете на свой страх и риск!
Если Вы не обладаете достаточной квалификацией, то не читайте, что здесь написано и тем более ничего не делайте!
Но для среднестатистического компьютера это вполне приемлемый вариант.
Прежде всего, нужно открыть БП и оценить размер самого большого трансформатора, если он имеет бирку, на которой вначале идут цифры 33 или выше и имеет размеры 3х3х3 см и больше - имеет смысл возиться. В противном случае у вас вряд ли получиться добиться приемлемого результата. 
На фото 1 — трансформатор нормального блока питания, на фото 2 — трансформатор откровенного китайца.
Еще следует обратить внимание на габариты дросселя групповой стабилизации. Чем больше размеры сердечников трансформатора и дросселя, тем больше запас по токам насыщения.
Для трансформатора попадание в насыщение чревато резким падением КПД и вероятностью выхода из строя высоковольтных ключей, для дросселя — сильным разбросом напряжений в основных каналах.
Рис. 1 Типичный китайский блок питания ATX, сетевой фильтр отсутствует.
Наиболее критическими деталями в БП являются:
.Высоковольтные конденсаторы
.Высоковольтные транзисторы
.Высоковольтные выпрямительные диоды
.Высокочастотный силовой трансформатор
.Низковольтные диодные выпрямительные сборки
Доработка:
1.Для начала надо заменить входные электролитические конденсаторы, меняем на конденсаторы большей емкости, способные поместиться на посадочные места. Обычно в дешевых блоках их номиналы 220µF x 200V или в лучшем случае 330µF x 200V. Меняем на 470µF x 200V или лучше на 680µF x 200V.Эти конденсаторывлияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения и на мощность выдаваемую Блоком Питания.
Рис. 2 Входные электролитические конденсаторы и высоковольтная часть блока питания, включающая выпрямитель, полумостовой инвертор, электролиты на 200V (330µF, 85 градусов).
Далее необходимо поставить все дроссели в низковольтную часть БП идроссель сетевого фильтра (место для его установки).
Дроссели можно намотать самому на ферритовом кольце диаметром 1- 1,5 см медным проводом с лаковой изоляцией сечением 1,0-2,0 мм 10-15 витков. Можно так же взять дроссели от неисправного БП. Еще нужно распаять сглаживающие конденсаторы в пустующие места низковольтной части. Емкость конденсаторов следует выбирать максимальной, но так чтобы он мог поместиться на штатное место.
Обычно достаточно поставить конденсаторы 2200µF на 16V серияLow ESR 105 градусов, в цепи +3.3V, +5V, +12V.
В выпрямительных модулях вторичных выпрямителей заменяем все диоды на более мощные.
Энергопотребление компьютеров в последние время, в большей степени возрастало по шине + 12V (материнские платы и процессоры), поэтому в первую очередь нужно обратить внимание наэтот модуль.
Типичный вид выпрямительных диодов:
1. - Диодная сборка MBR3045PT (30А) - Устанавливаются в дорогих блоках питания;
2. - диодная сборка UG18DCT (18А) - менее надежные;
3. - диоды вместо сборки (5А) - самый ненадежный вариант, подлежащий обязательной замене.
Канал +5V Stby - Диод дежурного режима FR302 меняем на 1N5822. Там же ставим недостающий фильтрующий дроссель, а первый конденсатор фильтра увеличиваем до 1000μF.
Канал +3,3V - сборку S10C45 меняем на 20C40 (20A/40V), к имеющейся емкости 2200uF/10V, добавляем еще 2200uF/16V и недостающий дроссель. Если канал +3,3V реализован на полевике, то ставим транзистор мощностью не менее чем на 40А/50V (IRFZ48N).
Канал +5V - Диодную сборку S16C45 меняем на 30C40S. Вместо одногоэлектролита 1000uF/10V, ставим 3300uF/10V + 1500uF/16V.
Канал +12V - Диодную сборку F12C20 меняем на две в паралель UG18DCT (18А/200V) или F16C20 (16A/200V) . Вместо одного конденсатора 1000uF/16V, ставим - 2шт 2200μF/16V.
Канал -12V - Вместо 470μF/16V, ставим 1000μF/16V.
Итак, ставим 2 или 3 диодные сборки MOSPEC S30D40 (цифра после D - напряжение - чем больше, тем нам спокойнее) или F12C20C - 200V и аналогичные по характеристикам, 3 конденсатора 2200 μF х 16вольт, 2 конденсатора 470μF х 200V. Электролиты, ставить только низкоимпедансные из серии 105 градусов! - 105*С.
Рис. 3 Низковольтная часть блока питания. Выпрямители, электролитические конденсаторы и дроссели, некоторые отсутствуют.
Если радиаторы блока питания выполнены в виде пластин с прорезанными лепестками, разгибаем эти лепестки в разные стороны, чтобы максимально повысить их эффективность.
Рис. 5 Блок питания ATX с доработанными радиаторами охлаждения.
Дальнейшая доработка БП сводится к следующему... Как известно в БП каналы +5 вольт и +12 вольт стабилизируются и управляются одновременно. При установленном +5 вольт реальное напряжение на канале +12 составляет 12,5 вольт. Если в компьютере сильная нагрузка по каналу +5 (система на базе AMD), то происходит падение напряжения до 4,8 вольт, при этом напряжение по каналу +12 становится равным 13 вольтам. В случае с системой на базе Pentium сильнее нагружается канал +12 вольт и там все происходит наоборот. В силу того, что канал +5 вольт в БП выполнен гораздо качественнее, то даже дешевый блок будет без особых проблем питать систему на основе AMD. Тогда как энергопотребление Pentium гораздо больше (особенно по +12 вольтам) и дешевый БП нужно обязательно дорабатывать.
Завышенное напряжение по каналу 12 вольт очень вредно для жестких дисков. В основном нагрев HDD происходит по причине повышенного напряжения (больше чем 12,6 вольт). Для того чтобы уменьшить напряжение 13 вольт достаточно в разрыв желтого провода, питающего HDD, впаять мощный диод, например КД213. В результате напряжение уменьшится на 0.6 вольт и составит 11.6 - 12,4V, что вполне безопасно для жесткого диска.
В результате модернизировав, таким образом, дешевый блок питания ATX, можно получить неплохой БП для домашнего компьютера, который к тому же будет гораздо меньше греться.