Блоки питания, маленькие и очень маленькие
3.89+2.72+3.05+4.17
Перейти в магазин
Блоки питания бывают не только на большую мощность, а и совсем маленькие, но от этого не менее полезные.
Сегодня у меня на «операционном столе» четыре представителя этого класса блоков питания, но испытания у них будут такие же как всегда.
Иногда возникает ситуация, когда необходим совсем маломощный блок питания. Например питания совсем маломощного устройства, датчика, ардуино подобного устройства или тому подобного.
Можно конечно поставить большой блок питания, но тогда устройство заметно вырастает в габаритах, потому применяют малогабаритные и соответственно маломощные блоки питания.
Впрочем тесты будут стандартные, как и сам стиль обзора.
Но начну я сегодня не с упаковки, а с того, как эти БП (как минимум пара из них) путешествовали ко мне.
Немного об их путешествии
Совсем немного об упаковке, чтобы не отвлекать от остального, спрячу под спойлер.
Упаковка
Блоки питания действительно очень маленькие. Размеры я приведу по ходу обзора для каждой платы индивидуально, а пока общее фото в сравнении с известным спичечным коробком 🙂
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Для начала самый маломощный представитель.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.89.
Сразу сделаю общий комментарий. В магазине предоставлена не вся информация, указанная ниже найдена на других сайтах, но вполне реальна.
Заявлены следующие характеристики:
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 12V
Выходной ток — 83mA
Мощность нагрузки — 1W
КПД — 80%
Точность поддержания выходного напряжения ±10%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Защита от КЗ и перегрузки выхода с автовосстановлением.
расстояние между выводами 220В — 5мм, 12В — 2.
5мм, но между входом и выходом расстояние не кратно 2.5мм и составляет 14.3ммНа плате отсутствует предохранитель и входной и выходной фильтры, конструкция предельно простая.
Входной конденсатор 2.2 мкФ (реально 1.9), выходной — 220мкФ (реально 183). Емкость достаточна для нормальной работы.
ШИМ контроллер OB2535, максимальная мощность 5 Ватт.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Практически все резисторы установлены точные, качество пайки нормальное, замечаний внешне не возникло, параллельно выходному конденсатору установлен керамический.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Схема данного блока питания.
Как я выше писал, это самый простой блок питания из четырех, он не имеет большинства узлов, свойственных большим БП, сделано это в угоду уменьшения размеров.
В данном блоке питания нет привычной цепи обратной связи с оптроном, на таких маленьких мощностях это вполне оправдано.
Но на самом деле измерение выходного напряжения есть, хоть и косвенное. Измерение происходит на обмотке питания микросхемы.
Микросхема может работать в двух режимах — стабилизатора напряжения и стабилизатора тока.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Под вторым номером идет немного более мощный блок питания.
Ссылка на товар в магазине, цена $2.72.
Если первый был на одно из самых распространенных напряжений, то этот имеет на выходе гораздо более редкое напряжение в 24 Вольта. Хотя судя по маркировке, есть версия и на 12 Вольт.
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 24V (существует версия 12 В 400мА и 3.3В 500мА)
Выходной ток — 200mA
Мощность нагрузки — 4,8W
КПД — 85%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Размеры платы — 41 х 15 х 17мм
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Что интересно, трансформатор на этой плате стоит меньше по габаритам чем на предыдущей, но мощность заявлена заметно больше.
ШИМ контроллер со встроенным высоковольтным транзистором, наименование — THX208, заявленная в даташите мощность 4 Ватта при входном диапазоне 85 ~ 264V. Негусто, так как заявленная мощность БП — 4.8 Ватта.
Входной фильтр и предохранитель отсутствуют, вместо предохранителя стоит перемычка размера 0805. Выходной фильтр также не наблюдается.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Все резисторы применены точные, по крайней мере имеют соответствующую маркировку. Это радует, так как применение обычных резисторов обычно чревато уходом выходного напряжения по мере прогрева платы.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
В данном варианте уже присутствует обратная связь с применением оптрона и нормальная цепь измерения выходного напряжения с применением стабилитрона TL431.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Третий товарищ смог меня удивить уже на этапе внешнего осмотра, но об этом чуть позже.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.05.
Этот БП имеет довольно распространенное напряжение в 5 Вольт. в принципе я 5 Вольт БП и выбирал для обзора именно потому, что они могут быть довольно востребованными, так как сейчас это напряжение используется во многих местах.
Заявленные характеристики.
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 1000mA
Мощность нагрузки — 5W
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0.1V
Уровень пульсаций — не более 150мВ
Размеры платы — 52 х 24 х 18мм
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
У этого блока питания отсутствует предохранитель (вместо него перемычка 0 Ом), но уже есть входной и выходной фильтр и резистор ограничивающий пусковой ток.
В блоке питания применен ШИМ контроллер AP8012, который имеет встроенный высоковольтный транзистор. мощность данного ШИМ контроллера составляет 5 Ватт (для данного размера микросхемы и диапазона входного напряжения). Также впритык, но тесты покажут кто есть кто.
На этой плате уже присутствует помехоподавляющий конденсатор, причем Y1 класса, как и положено.
БП пришел с небольшим повреждением, на дросселе отломился кусочек пластмассы, так как он был в пакете, то скорее всего «постаралась» почта.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Но удивило меня другое. Я обозревал кучу разных блоков питания, но варистор по входу вижу в них впервые (может во второй раз, не уверен), да еще в таком мелком БП. В мощных и более дорогих БП нет, а здесь поставили, предохранитель бы ему еще 🙁
Входной конденсатор емкостью 4.7мкФ (реально 4.2), выходные 2шт 1000мкФ 10В (реально 2х 1095). Присутствует выходной помехоподавляющий дроссель.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Печатная плата. Как и в прошлых блоках питания, здесь производитель также применил точные резисторы, радует 🙂
Пайка в целом нормальная, плата чистая.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
В схеме нет ничего нового, классика как она есть, фильтр, ШИМ контролер, TL431 на выходе.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Ну и четвертый БП.
Ссылка на товар в магазине, цена $4.17.
Этот блок питания немного выбивается из общей картины, так как имеет мощность и габариты заметно больше чем у предыдущих, но меня неоднократно спрашивали про БП с такими характеристиками, поэтому я решил добавить к обзору и его.
Для начала характеристики:
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 2000mA (кратковременный 2500мА)
Мощность нагрузки — 10W (макс 11 Ватт)
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0,1V
Размеры платы — 60 х 31 х 20мм
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Первая плата из обозреваемых, на которой присутствует полноценный предохранитель.
Также установлен входной и выходной помехоподавляющие дроссели и термистор для ограничения пускового тока.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
На этой плате установлен уже более мощный диод, также присутствует помехоподавляющий конденсатор Y1 класса (маркировка на фото не попала).
В этом БП уже применили маломощный ШИМ контроллер с внешним полевым транзистором, это обусловлено отчасти тем, что мощность Бп все таки больше чем у предыдущих.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Как и в предыдущих БП, резисторы применены точные, но почему то в районе выходного разъема присутствуют следы пайки, хотя в целом плата чистая и аккуратная.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Что интересно, в выходной цепи есть место под дополнительный резистор, включенный параллельно нижнему резистору делителя обратной связи.
ШИМ контроллер я не опознал, но скорее всего это 63D12, ближайший аналог FAN6862
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Схема очень похожа на один из блоков питания, который я обозревал ранее, почти 1 в 1, отличие только в номиналах некоторых элементов.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Так, внешне осмотрели, теперь пора бы перейти и к тестам.
В этот раз я буду использовать простенькую электронную нагрузку, так как не вижу смысла в применении мощной, тем более что она довольно сильно шумит, а тесты предполагали быть долгими.
Тестировать БП я буду в том же порядке, что и описывал выше, но методика тестирования будет немного отличаться от то, что я использовал в предыдущих обзорах.
Так как БП маленькие, то методика была такая:
Проверка в режиме ХХ (а точнее при токе в 20мА), после этого 15 минут тест с нагрузкой в 50%, измерение температур, тест с нагрузкой 100%, измерение температур.
Дальше повышение нагрузки пока не наступит одно из ограничений (перегрузка, перегрев или выход БП из строя).
Все результаты потом будут сведены в одну таблицу.
Тесты
Тесты закончены. Теперь табличка с результатами тестирования, но для начала список причин прекращения теста соответственно номеру БП
1. БП ушел в защиту при токе 250мА с отключением выхода.
2. БП снизил выходное напряжение ниже предела допуска
3. Тест прекращен из-за высокой температуры ШИМ контроллера.
4. Тест прекращен из-за высокой температуры выходного диода.
Блоки питания, маленькие и очень маленькие
Теперь можно делать какие то выводы.
Первый БП.
Конструкция совсем простая, отсутствует предохранитель и фильтры, но БП который имеет трехкратную перегрузочную и такую высокую стабильность выходного напряжения уже достоин уважения. Предохранитель можно добавить, хотя с тем что БП явно разрабатывался для работы в составе какого нибудь устройства, то чаще он уже присутствует на основной плате.
Второй БП,
БП вписался в заявленные параметры, но не имеет запаса по мощности, при нагрузке в 1.3 раза больше заявленной БП уходит в защиту, хотя запас по нагреву есть и большой. Также плохо что нет предохранителя 🙁
Третий БП.
В штатном режиме работает отлично, уровень пульсаций самый низкий из протестированных БП, но не рекомендую использовать при токе более 1 Ампера (собственно больше никто и не обещал). из минусов — отсутствие предохранителя и хуже стабилизация выходного напряжения.
Четвертый БП.
Неплохая стабильность выходного напряжения, пульсации есть, но в пределах допустимого. Есть выходной и выходной фильтр, но выходной дроссель слабоват для БП такой мощности. Если в плане нагрева дроссель работает нормально, то из-за небольшой индуктивности Бп имеет заметный уровень пульсаций на выходе.
Общее по всем БП.
Все БП прошли тесты, одни лучше, другие хуже, но заявленным характеристикам соответствуют.
Удивили характеристики самого первого БП, при заявленной мощности в 1 Ватт выдать без проблем 3 Ватта.
Этот БП точно в Китае делали?
Также удивило наличие правильных помехоподавляющих конденсаторов в 5 Вольт БП и наличие варистора в БП 5 Вольт 1 Ампер, их и на более мощные Бп то не ставят, а здесь…
На этом вроде все, как всегда жду вопросов, уточнений и дополнений в комментариях, надеюсь что обзор были полезен.
Товар предоставлен для написания обзора магазином.
3.89+2.72+3.05+4.17
Перейти в магазин
Схема трансформатора для светодиодной подсветки
Светодиоды заменяют таким типы источников света, такие как люминесцентные лампы и лампы накаливания. Практически в каждом доме уже есть светодиодные лампы, они потребляют гораздо меньше двух своих предшественников (до 10 раз меньше чем лампы накаливания и от 2 до 5 раз меньше, чем КЛЛ или энергосберегающие люминесцентные лампы). В ситуациях, когда необходим длинный источник света, или нужно организовать подсветку сложной формы в ход идёт светодиодная лента.
Led лента идеальна для целого ряда ситуаций, главное её преимущество перед отдельными светодиодами и светодиодными матрицами являются источники питания.
Их легче найти в продаже почти в любом магазине электротоваров, в отличие от драйверов для мощных светодиодов, к тому же подбор блока питания осуществляется только по потребляемой мощности, т.к. подавляющее большинство светодиодных лент имеют напряжение питания в 12 Вольт.
В то время как для мощных светодиодов и модулей при выборе источника питания нужно искать именно источник тока с требуемой мощностью и номинальным током, т.е. учитывать 2 параметра, что усложняет подбор.
В этой статье рассмотрены типовые схемы блоков питания и их узлы, а также советы по их ремонту для начинающих радиолюбителей и электриков.
Содержание статьи
Типы и требования к источникам питания для светодиодных лент и 12 В led ламп
Основное требование к источнику питания как для светодиодов, так и для светодиодных лент – качественная стабилизация напряжения/тока, вне зависимости от скачков сетевого напряжения, а также низкие выходные пульсации.
По типу исполнения блоки питания для LED продукции различают:
Герметичные. Они сложнее в ремонте, корпус не всегда поддаётся аккуратной разборке, а внутри и вовсе может быть залит герметиком или компаундом.
Негерметичные, для применения в помещении. Лучше поддаются ремонту, т.к. плата изымается после откручивания нескольких винтов.
Пассивное воздушное. Блок питания охлаждается за счёт естественной конвекции воздуха через перфорацию его корпуса. Недостаток – невозможность достигнуть высоких мощностей сохранив массогабаритные показатели;
Активное воздушное. Блок питания охлаждается с помощью кулера (небольшого вентилятора, как устанавливают на системных блоках ПК). Такой тип охлаждения позволяет достичь большей мощности при аналогичных размерах с пассивным блоком питания.
Схемы блоков питания для светодиодных лент
Стоит понимать, что нет в электронике такого понятия как «блок питания для светодиодной ленты», в принципе к любому устройству подойдёт любой блок питания с подходящим напряжением и током большим чем потребляемый прибором.
Это значит, что информация описанная ниже применима к практически любым блокам питания.
Однако в обиходе проще говорить о блоке питания по его предназначению для конкретного устройства.
Общая структура импульсного блока питания
Для питания светодиодных лент и другой техники последние десятилетия применяются импульсные блоки питания (ИБП). Они отличаются от трансформаторных тем, что работают не на частоте питающего напряжения (50 Гц), а на высоких частотах (десятки и сотни килогерц).
Поэтому для его работы нужен генератор высокой частоты, в дешевых и рассчитанных на малые токи (единицы ампер) блоках питания часто встречается автогенераторная схема, она применяется в:
электронных балластах для люминесцентных ламп;
зарядных устройствах для мобильного телефона;
дешевых ИБП для светодиодных лент (10-20 вт) и других устройствах.
Схему подобного блока питания можно увидеть на рисунке (для увеличения нажмите на картинку):
1.
Голубым цветом выделен диодный мост, стоящий на входе блока питания он выпрямляет входное переменное напряжение, для питания следующих узлов постоянным напряжением величиной 220*1.41=310 В. В случае поломки – проверьте наличие и величину напряжения ДО моста и ПОСЛЕ него, если оно отсутствует – потребуется замена диодов или моста, если он собран в отельном корпусе.
На схеме не указан, но по линии 220 В может присутствовать предохранитель или низкоомный резистор, прежде чем приступать к ремонту проверьте его целостность.
2. Коричневым обведен фильтр пульсаций, его главным элементом является C4 – электролитический конденсатор. Его ёмкость зависит от того, насколько сэкономил производитель, обычно до 220 мкФ на 400 Вольт. L1 – фильтр пульсаций и электромагнитных помех, которые возникают при работе импульсного блока питания. В большинстве дешевых блоков питания он отсутствует.
Частая проблема фильтра – высыхание, взрыв или вздутие электролитического конденсатора, приводит к некачественной работе всего импульсного блока питания в целом или его полной неработоспособности.
Заменить его можно таким же и большей ёмкости, но подходящим по размеру.
3. Зеленым цветом выделена силовая часть VT1 силовой транзистор, в данном случае полевой, но может быть и биполярный. T1 – импульсный трансформатор с тремя обмотками: первичной, вторичной и базовой.
Третья обмотка необходима для генерации высокочастотных колебаний – если интересен принцип работы автогенераторного блока питания лучше прочитать книги Моина, Зиновьева и другие учебники по источникам питания импульсного типа.
Импульсные трансформаторы гораздо меньше по габаритам, чем сетевые, опять же из-за работы на высоких частотах и выполнены не из железа, а из феррита. Чаще всего выходит из строя силовой ключ.
Прозвоните транзистор мультиметром в режиме проверки диодов, и вы сразу обнаружите его пробой или обрыв. Остальные элементы – это обвязка этого узла, по отдельности редко выходит из строя, в основном вслед за силовым транзистором. Однако всегда стоит убедиться в соответствии номинальным значениям резисторов и конденсаторов.
Диоды в обвязке трансформатора VD7 и VD5 выполняют роль снаббера защищая цепи от всплесков противо-ЭДС, в моменты переключения транзистора. Являются тоже довольно нагруженным и ответственным узлом.
4. Красным цветом выделена цепочка обратной связи по напряжению на базе регулируемого стабилитрона TL431 и их аналогов (любые буквы в обозначении с цифрами «431»). Дополнительная информация про TL431: Легендарные аналоговые микросхемы
В состав ОС включена оптопара U1, с её помощью в силовую часть автогенератора поступает сигнал с выхода и поддерживается стабильное выходное напряжение. В выходной части может отсутствовать напряжение из-за обрыва диода VD8, часто это сборка Шоттки, подлежит замене. Также часто вызывает проблемы вздутый электролитический конденсатор C10.
Как вы видите всё работает с гораздо меньшим количеством элементов, надёжность соответствующая…
Подборка материалов про виды, устройство и схемы светодиодных лент:
Более дорогие блоки питания
Схемы, которые вы увидите ниже часто встречаются в блоках питания для светодиодных лент, DVD-проигрывателей, магнитол и других маломощных устройств (десятки Ватт).
Прежде чем перейти к рассмотрению популярных схем, ознакомьтесь со структурой импульсного блока питания с ШИМ-контроллером.
Верхняя часть схемы отвечает за фильтрацию, выпрямление и сглаживание пульсаций сетевого напряжения 220, по сути аналогична как в предыдущем типе, так и в последующих.
Самое интересное – это блок ШИМ, сердце любого достойного блока питания. ШИМ-контроллер – это устройство управляющие коэффициентом заполнения импульсов выходного сигнала на основании уставки, определенной пользователем или обратной связи по току или напряжению. ШИМ может управлять как мощностью нагрузки с помощью полевого (биполярного, IGBT) ключа, так и полупроводниковым управляемым ключом в составе преобразователя с трансформатором или дросселем.
Изменяя ширину импульсов при заданной частоте – вы изменяете и действующее значение напряжение, сохраняя при этом амплитудное, вы можете проинтегрировать его с помощью C- и LC-цепей для устранения пульсаций. Такой метод называется Широтно-Импульсное Моделирование, то есть моделирование сигнала за счёт ширины импульсов (скважности/коэффициента заполнения) при постоянной их частоте.
На английском языке это звучит, как PWM-controller, или Pulse-Width Modulation controller.
На рисунке изображен биполярный ШИМ. Прямоугольные сигналы – это сигналы управления на транзисторах с контроллера, пунктиром изображена форма напряжения в нагрузке этих ключей – действующее напряжение.
Более качественные блоки питания малой средней мощности часто построены на интегральных ШИМ-котроллерах со встроенным силовым ключом. Преимущества перед автогенераторной схемой:
Рабочая частота преобразователя не зависит ни от нагрузки, ни от напряжения питания;
Более качественная стабилизация выходных параметров;
Возможность более простой и надежной настройки рабочей частоты на этапе проектирования и модернизации блока .
Ниже будут расположены несколько типовых схем блоков питания (для увеличения нажмите на картинку):
Здесь RM6203 – и контроллер и ключ в одном корпусе.
В этой схеме используется внешний MOSFET ключ.
То же самое, но на другой микросхеме.
Обратная связь осуществляется с помощью резистора, иногда оптопары подключенной к входу с названием Sense (датчик) или Feedback (обратная связь). Ремонт таких блоков питания в общем аналогичен. Если все элементы исправны, и напряжение питания поступает на микросхему (ножка Vdd или Vcc), значит дело скорее всего в ней, более точно можно определить с помощью осциллографа просмотрев сигналы на выходе (ножка drain, gate).
Практически всегда заменить такой контроллер можно любым аналогом с подобной структурой, для этого нужно сверить datasheet на тот, что установлен на плате и тот, что у вас в наличии и впаять, соблюдая распиновку, как это изображено на следующих фотографиях.
Или вот схематически изображена замена подобных микросхем.
Мощные и дорогие блоки питания
Блоки питания для светодиодных лент, а также некоторые блоки питания для ноутбуков выполняются на ШИМ-контроллере UC3842.
Схема более сложная и надежная. Основным силовым компонентом является транзистор Q2 и трансформатор.
При ремонте нужно проверить фильтрующие электролитические конденсаторы, силовой ключ, диоды Шоттки в выходных цепях и выходные LC-фильтры, напряжения питания микросхемы, в остальном методы диагностики аналогичны (смотрите также — Как проверить микросхему).
Однако более подробная и точная диагностика возможна лишь с использованием осциллографа, в противном случае – проверьте короткие замыкания платы, пайку элементов и обрывы дороже. Может помочь замена подозрительных узлов на заведомо рабочие.
Более совершенные модели источников питания для светодиодных лент выполнены на практически легендарной микросхеме TL494 (любые буквы с цифрами «494») или её аналоге KA7500. Кстати на этих же контроллерах построено большинство компьютерных блоков питания AT и ATX.
Вот типовая схема блока питания на этом ШИМ-контроллере (нажмите на схему):
Такие блоки питания отличаются высокой надёжностью и стабильностью работы.
Краткий алгоритм проверки:
1. Запитываем микросхему согласно распиновки от внешнего источника питания 12-15 вольт (12 ножка – плюс, а на 7 ножку – минус).
2. На 14 ножки должно появиться напряжение 5 Вольт, которое будет оставаться стабильным при изменении питания, если оно «плавает» — микросхему под замену.
3. На 5 выводе должно быть пилообразное напряжение «увидеть» его можно только с помощью осциллографа. Если его нет или форма искажена – проверяем соответствие номинальным значениям времязадающей RC-цепи, которая подключена к 5 и 6 выводам, если нет – на схеме это R39 и C35, их под замену, если после этого ничего не изменилось – микросхема вышла из строя.
4. На выходах 8 и 11 должны быть прямоугольные импульсы, но их может не быть из-за конкретной схемы реализации обратной связи (выводы 1-2 и 15-16). Если выключить и подключить 220 В, на какое-то время они там появятся и блок снова уйдёт в защиту – это признак исправной микросхемы.
5. Проверить ШИМ можно закоротив 4 и 7 ножку, ширина импульсов увеличится, а закоротив 4 на 14 ножки – импульсы исчезнут. Если у вас получились другие результаты – проблема в МС.
Это наиболее краткая проверка данного ШИМ-контроллера, о ремонте блоков питания на их основе есть целая книга «Импульсные блоки питания для IBM PC» .
Хоть и посвящена она компьютерным блоками питания, но там много полезной информации для любого радиолюбителя.
Схемотехника блоков питания для светодиодных лент аналогична любым блокам питания с подобными характеристиками, довольно хорошо поддаётся ремонту, модернизации и перестройки на необходимые напряжения, разумеется, в разумных пределах.
Источник
Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.
Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.
Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?
Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя.
Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.
Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:
При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.
Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.
Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе.
Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
- монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно.
Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная — любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье «Как определить фазу и ноль в электропроводке».
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
Источник
Heathkit HW-101 — схемы и описания цепей блоков питания HP-23/PS-23
Heathkit HW-101 — схемы и схемы блоков питания HP-23/PS-23 Описание схемыХиткит HW-101
Грег Латта, AA8V
HP-23/PS-23 Принципиальные схемы и описания цепей
Нажмите на изображение для супер подробный вид.
| Heathkit HW-101 — главная страница и Фотографии восстановленного трансивера | Выравнивание |
| Фотографии Невосстановленный трансивер | Модификации |
| Трансивер Реставрация | Схема Схемы |
| Блок питания HP-23/PS-23 Реставрация | Руководства, Реклама и спецификации |
| HP-23/PS-23 Схема Схемы и описания цепей |
Важное примечание по технике безопасности.
Heathkit HW-101 и HP-23 чрезвычайно опасны, так как очень высокое напряжение
присутствуют при включении оборудования, и могут даже присутствовать при
оборудование выключено и отключено от сети . Если есть возможность, сделайте всю работу
с оборудованием выключен и отключен и убедитесь, что конденсаторы
должным образом разряжены перед работой на оборудовании.
Оператор
принимает на себя все риски и ответственность в таких вопросах! Не работайте с этим типом
оборудование, если вы не имеете опыта работы на очень высоких
напряжения!
Схемы и описания цепей:
Щелкните любую область схемы, чтобы узнать об этой части схема.
Щелкните здесь для A
Схема высокого разрешения, подходящая для печати
| Первичная цепь 120 В переменного тока |
| Первичная цепь 240 В переменного тока |
| Цепь высокого напряжения |
| Цепь B+ |
| Цепь смещения |
| Цепь накала |
| Выходной разъем |
| Общие характеристики |
Нажмите
Здесь можно найти полное руководство по PS-23 в формате . PDF |
| 120 В переменного тока Первичный
Цепь: При параллельном соединении важно, чтобы черный и черно-зеленый
провода должны быть соединены вместе, а черно-желтый и черно-красный провода должны быть
соединены вместе, иначе фазировка неверна. | |
| 240 В переменного тока Первичный
Цепь: При последовательном соединении важно, чтобы черно-желтый и черно-зеленый
провода должны быть соединены вместе, в противном случае фазировка неверна. | |
В этом случае они устанавливаются последовательно на 240 В переменного тока.
операция. Питание поступает через трехжильный шнур от розетки переменного тока. Одна сторона
Линия 240В подключается к черному проводу первой первичной обмотки. Другая сторона
линия 240В проходит через автоматический выключатель/предохранитель, выключатель на
питания (в некоторых версиях) и к переключателю в трансивере через контакты 9и 10 выходного разъема и обратно к черно-красному проводу второго
начальный.| Цепь высокого напряжения |
| Цепь высокого напряжения: Двухполупериодный удвоитель напряжения работает следующим образом: Когда верх вторичной обмотки трансформатора положительный, ток протекает через D3 и D4 для зарядки конденсатора C1 до пикового напряжения трансформатора. вторичное, что составляет 1,41 х 282 В или 398 В. D1 и D2 смещены в обратном направлении и не допускать протекания тока. В следующем полупериоде, когда нижняя часть трансформатора положительна, ток течет через C2 и D1 и D2, заряжая C2 до пикового напряжения вторичное, что составляет 1,41 х 282 В = 398 В. D3 и D4 имеют обратное смещение и позволяют ток не течет. Выход берется через C1 и C2, которые включены последовательно, поэтому выход
напряжение 398В + 398В или 796В. Обратите внимание, что когда диоды смещены в обратном направлении, напряжение на каждой паре (PIV) напряжение трансформатора плюс напряжение заряженного конденсатора, или дважды пиковое напряжение трансформатора. Таким образом, PIV составляет 796 В. Поскольку Диоды 1N2071, используемые Heathkit, имели PIV около 500 В, для требовалось два . серии, чтобы дать адекватный PIV 1000В. К тому времени твердотельные выпрямители развился настолько, что выравнивающие резисторы и конденсаторы не понадобились через диоды. Разгрузочные резисторы R1-R4 обеспечивают разрядку конденсаторов
при отключении питания, а также обеспечить минимальную нагрузку на
поставлять. |
Использование более низкого напряжения трансформатора
а затем удвоитель напряжения, требуется меньше изоляции на трансформаторе и
трансформатор можно сделать более компактным.
Эффективная выходная емкость равна
емкость последовательно соединенных С1 и С2, или 125 мкФ/2=62,5 мкФ. Поскольку обе половины
Цикл переменного тока заряжает выходную емкость, это двухполупериодная цепь.| Цепь B+ |
| Цепь B+: Цепь B+ работает как полупериодный удвоитель напряжения, управляемый напряжением 95 В или
Отвод 125В на трансформаторе Т1. Полупериодный удвоитель напряжения работает следующим образом: Когда нижняя часть вторичной обмотки трансформатора положительна, ток протекает через D5 для зарядки конденсатора C3 до пикового напряжения вторичной обмотки трансформатора. (134 В низкий, 178 В высокий), D6 смещен в обратном направлении и не пропускает ток через С4. В следующем полупериоде, когда верхняя часть трансформатора положительна, ток течет через C3 и D6, заряжая C4. Поскольку вторичная обмотка трансформатора и C3 соединены последовательно, C4 заряжается до удвоенного пикового напряжения вторичной обмотки. Д5 имеет обратное смещение и не пропускает ток. Выходное напряжение снимается с конденсатора C4, поэтому выходное напряжение в два раза превышает пиковое напряжение
вторичный (268В низкий, 356В высокий). Пульсации однополупериодного выпрямителя выше, чем у двухполупериодного выпрямителя, поэтому дроссель L1 и конденсатор C5 необходимы для обеспечения дополнительной фильтрации под нагрузкой снизить пульсации до приемлемого значения. Обратите внимание, что когда диоды смещены в обратном направлении, PIV на D5 представляет собой напряжение на C3 плюс пиковое напряжение трансформатора = удвоенное пиковое напряжение трансформатора. PIV на D6 — это пиковое напряжение трансформатора плюс напряжение на C4. минус напряжение на C3 = удвоенное пиковое напряжение трансформатора. Таким образом, PIV максимум 356В. Поскольку номинал PIV диодов 1N2071 составляет 500 В, только один диод нужен на D5 и D6. Разгрузочный резистор R5 обеспечивает разрядку конденсаторов при блок питания отключен, и чтобы была минимальная нагрузка на блок питания. Переключатель трансформатора позволяет выбрать два выходных напряжения для B+
схема. |
Используя более низкое напряжение трансформатора, а затем
удвоение напряжения, требуется меньшая изоляция на трансформаторе и
трансформатор можно сделать более компактным.
Поскольку заряжается только половина цикла переменного тока
выходная емкость, это полуволновая схема.
Какое положение используется, зависит от оборудования, которое блок питания
питает. Например, при включении HW-101 переключатель устанавливается в положение
высокое положение. | Цепь смещения |
| Цепь смещения: Цепь смещения работает как простой однополупериодный выпрямитель, управляемый отводом 95 В. на трансформаторе Т1. Поскольку ток в цепи очень мал, половина Волновой выпрямитель будет работать нормально. Полуволновая схема работает следующим образом: Когда нижняя часть вторичной обмотки трансформатора положительна, ток протекает через D7 для зарядки конденсатора C6 до пикового напряжения вторичной обмотки трансформатора, 1,41 х 95 В = 134 В. В следующем полупериоде, когда верхняя часть трансформатора положительна, D7
обратное смещение и ток не течет. Выход берется через C6, поэтому выход равен пиковому напряжению вторичной обмотки трансформатора, 134В. Поскольку заряжается только половина цикла переменного тока выходная емкость, это полуволновая схема. Пульсации однополупериодного выпрямителя выше, чем у двухполупериодного выпрямителя, поэтому резистор R7 и конденсатор C7 необходимы для обеспечения дополнительного фильтрация под нагрузкой для снижения пульсаций до приемлемого значения. дроссель не требуется, как в случае источника питания B+, потому что очень маленький ток взято из снабжения. Для изоляции C7 от C6 подойдет простой резистор. Обратите внимание, что когда D7 смещен в обратном направлении, PIV на D7 представляет собой напряжение на C6 плюс пиковое напряжение трансформатора = удвоенное пиковое напряжение трансформатора или 268 В. Поскольку номинал PIV диода 1N2071 составляет 500 В, требуется только один диод. Д7. Разгрузочный резистор R8 обеспечивает разрядку конденсаторов при
блок питания отключен, и чтобы была минимальная нагрузка на блок питания. |
| Цепь накала |
| Цепь накала: Я могу только догадываться об ответах, которые, по-моему, следующие: 1. Трансиверу, такому как HW-101, для работы требуется 5,5 А при 12,6 В. Если настроить для
6,3 В, потребуется 11 А при 6,3 В. Это большой ток для запуска
через шнур, соединяющий блок питания с трансивером. 2. 11 А — это большой ток для прохождения через один контакт в 11-контактном разъеме. Эти штифты не тяжелее штифтов на восьмеричной трубке. 11A потенциально может перегреть шпильки. Работа на 12,6 В снижает ток до 5,5 А, что-то булавки легко справляются. Избавившись от центрального ответвления 6,3 В на более поздних моделях, я думаю, что инженеры пытаясь предотвратить эти проблемы и устранить их до того, как они начались.. |
Такой ток
может привести к падению напряжения на несколько десятых вольта. Это может показаться не таким
много, но при 6,3В падение, например, 0,3В составляет около 5%. Однако, если
ток уменьшается вдвое из-за работы 12,6 В, падение напряжения станет только
0,15 В. Это всего около 1%, значительное улучшение.| Выходной разъем |
| Выходной разъем: 1. Фиксированное смещение -130 В пост. тока |
Распиновка следующая:Назад к доктору Грегу Латте Электротехника и радиолюбительские страницы
Вопросы, комментарии и электронная почта
Если у вас есть вопросы или
комментарии, вы можете отправить электронное письмо доктору Грегу Латте по адресу
glatta@frostburg.
edu
Спасибо, что заглянули!
Как собрать импульсный источник питания
Чтобы понять, почему эволюция электроники привела к гораздо более сложному способу создания регулируемых блоков питания, нам нужно вернуться немного назад и посмотреть на линейные источники питания.
Блоки питанияLinear — это простые, надежные и тихие блоки питания с хорошим регулированием и низким уровнем пульсаций — так зачем менять? Есть две основные причины, и обе связаны со стоимостью. Во-первых, линейные источники питания требуют больших и дорогих трансформаторов. Во-вторых, регулирующий транзистор выделяет много тепла, что требует больших и дорогих радиаторов. Например, переменный источник питания 50 В, настроенный на выход 5 В при 2 А, может иметь (50 В — 5 В) * 2 А = 90 Вт тепла для рассеивания.
Импульсный источник питания (SMPS) почти устраняет обе эти проблемы, но схема становится более сложной.
Как работает импульсный источник питания
На приведенной выше блок-схеме сеть подается непосредственно в первый блок без использования трансформатора.
Конечно, диоды и конденсаторы, используемые здесь, должны справляться со своей задачей. Обратите внимание, что постоянный ток также может подаваться сюда, например, в преобразователе постоянного тока с 12 В на 5 В. Входящий сетевой ток переменного тока теперь представляет собой выпрямленный постоянный ток высокого напряжения.
Следующий блок представляет собой высокочастотный преобразователь, схему прерывателя, которая включает и выключает силовое устройство, такое как полевой МОП-транзистор, с частотой несколько кГц. Это высокочастотный трансформатор, который преобразует входящий постоянный ток в прямоугольную волну.
Следующий этап еще раз исправляет это и отфильтровывает пульсации и шум. В последнем блоке, цепи управления, происходит волшебство. Это цепь обратной связи, управляющая прерывателем MOSFET.
Схема управления имеет делитель/умножитель напряжения, измеряющий выходное напряжение. Поскольку мы будем подавать это обратно в цепь прерывателя, работающую на сотни вольт, ее необходимо изолировать, обычно с помощью оптопары.
Имеется опорный сигнал, генерируемый фиксированным опорным диодом или подстроечным потенциометром. Усилитель ошибки сравнивает эти два напряжения и регулирует генератор ШИМ (широтно-импульсная модуляция), который управляет полевым МОП-транзистором.
Собираем все вместе
Приведенная выше функциональная блок-схема дает лучший и более подробный обзор задействованных частей.
Практический пример
Ниже показан простой, но работающий импульсный источник питания. Сердцем этой схемы является импульсный стабилизатор TNY267. Эта микросхема выполняет функции генератора ШИМ, прерывателя MOSFET, усилителя ошибки и схемы управления.
Конечный выход этой схемы составляет 12 В, и он может выдавать 1 А:
Примечания к цепи
- Vin — сетевой разъем 100–300 В переменного тока.
- MOV представляет собой варистор на основе оксида металла, используемый для защиты цепи от скачков высокого напряжения.
- D3 представляет собой двухполупериодный мостовой выпрямитель, а выход постоянного тока появляется через конденсатор C2.
При входном напряжении 220 В переменного тока это будет около 220 В * 1,4 = 308 В постоянного тока, так что будьте осторожны! - D2 — диод для подавления переходных процессов на 180 В, предназначенный для обработки всплесков обратной ЭДС.
- TNY267 работает на частоте около 132 кГц.
- Диод D1 (Шоттки) на вторичке выпрямляет переменный ток 132кГц, а конденсатор С1 сглаживает пульсации.
- Конденсатор C3 является обязательным шунтирующим конденсатором.
- Резисторы R1, R2 и диод D5 обеспечивают цепь обратной связи с TNY267 через оптоизолятор, чтобы обеспечить электрическую изоляцию от сети во всех точках.
- Первичная обмотка транзистора T1 — 157t, вторичная — 14t. Сердечник представляет собой ферритовый трансформатор типа Е19 с центральным сердечником размером около 4,5×4,5 мм.
При входном напряжении 220 В переменного тока это будет около 220 В * 1,4 = 308 В постоянного тока, так что будьте осторожны! Части приведенной выше схемы содержат очень высокие напряжения переменного и постоянного тока. Убедитесь, что используемые вами компоненты рассчитаны на такое напряжение.