Меню

Блоки питания с током нагрузки до 10а

Блок питания 24В 8-10А

Блок питания заказывался скорее из интереса, такой модели у меня еще не было. Обзор будет относительно коротким, но это совсем не значит что готовился он быстро, просто в данном случае я постараюсь информацию подать сжато.

Упаковка предельно проста, пакет с защелкой замотанный в лист мягкого материала, банггуд частенько пакует товары именно так.

Характеристики, заявленные на странице товара
Вход: AC 85-265В
Выход: 24 В постоянного тока
Частота переменного тока: 50/60 Гц
Выходной ток: 8-10А
Выходная мощность: 192-240 Вт
Размер: 140х72,5х38 мм (измеренные)

Исполнение — бескорпусное, потому внешне он напоминает «народные» блоки питания, не удивлюсь если у них один разработчик/производитель.

Плата заметно больше чем у «народного», слева модель 300Вт, справа «народный».

Общее качество изготовления относительно неплохое и на мой взгляд такое же или немного лучше чем у показанных выше.

1. Подключение при помощи винтового клеммника, на входе есть предохранитель, а также полноценный сетевой фильтр, включающий в себя конденсаторы как X-типа, так и Y. Единственное чего нет, это варистора, на его место почему-то распаян Y-конденсатор.
2. Входных фильтрующих конденсаторов два по 82мкФ, но реальная общая емкость немного ниже — 143мкФ, что для заявленной мощности мало. Также по входу есть термистор, про которые я недавно как раз выкладывал видео.
3. В названии товара указано 24В 10А, при этом на самой плате есть маркировка 24В 8А.
4. Трансформатор не назвал бы большим, размеры магнитопровода 33х30х14, что для обратноходового блока не очень много. Конечно можно сказать что размеры зависят от частоты работы, но обычно блоки такого типа имеют максимум 100кГц. Кроме того обмотки намотаны проводом большого диаметра, хотя при таких мощностях уже как бы неплохо мотать литцендратом.
5. Имеется межобмоточный конденсатор Y-типа емкостью 1нФ, потому сильно «кусаться» не будет.
6. Выходных диодных сборок две, MBR20200, установлены на двух радиаторах и сначала может показаться что блок на два напряжения.

Общая компоновка блока свободная, но узел ШИМ контроллера скомпонован очень плотно.

1. Применен ШИМ контроллер NE1119J. К сожалению даташит не нашел.
2. Транзистор инвертора K16A60W, даташит не искал, судя по маркировке скорее всего 16А 600В. Корпус полностью изолирован, пасты нет.
3. По выходу четыре конденсатора 1000мкФ 35В, но что любопытно, два диаметром 10мм и два 13мм, напряжение при этом у них одинаковое. Около выходных клемников есть светодиод красного цвета свечения.
4. Клемник по выходу самый обычный, по два контакта на полюс. Левее есть разъем для подключения вентилятора, подключен параллельно выходу без каких либо схем регулировки.

Судя по наличию разъема вентилятора явно становится понятным, что блок ориентирован на активное охлаждение, это довольно популярная практика, когда заявляются два варианта характеристик, для пассивного и активного охлаждения. но вот компоновка радиаторов очень неудобная для организации принудительного охлаждения, систему «на продув» не сделать, а дуть просто на блок питания уже не так эффективно и часто неудобно.

Плата двухслойная, но монтаж односторонний. Имеется большое количество переходных отверстий между слоями платы особенно в силовых цепях. Вообще трассировка местами хоть и грубовата, но в целом корректна.

Как я писал, даташита на ШИМ контроллер не нашел, но есть небольшое описание с китайского форума, потому в гуглопереводе, вдруг окажется полезным.

Конечно была начерчена схема данного блока питания и не зря, так как она содержит решения, которые мне раньше как-то не попадались.

Из необычного есть:
Красным — Входной Y конденсатор по входу параллельно X-конденсатору, скорее всего запаяли чтобы был. Необычная схема запуска ШИМ контроллера, из преимуществ — питается только когда есть входное напряжение.
Зеленым — Цепь основного питания ШИМ контроллера из двух диодов и двух конденсаторов.
Синим — Судя по всему ШИМ контроллер квазирезонансный, на один из входов идет напряжение прямо с силового трансформатора до выпрямителя.

О том что не понравилось еще до тестов.
Для начала оказалось что один угол платы чем-то ударили, не критично, но упаковывать надо получше. Кроме того магнитопровод входного дросселя болтается, ни на что не влияет, но тем не менее.

Радиатор высоковольтного транзистора соединен с минусом высоковольтной шины питания, но изоляции под ним нет. По большому счету не сильно критично, но под радиатором проходит дорожка запуска ШИМ контроллера и второй контакт токоизмерительного шунта.

И конечно радиатор выходных диодов, а точнее то, как установлены конденсаторы. Конечно такое решение не ново и оно попадается и у Минвела, но только качество примененных конденсаторов у них все таки отличается.

Читайте также:  Машины постоянного тока работают в генераторном режиме если

Имеется очень много мест под установку керамических конденсаторов параллельно выходу, но установлен всего один.

Исходно блок питания настроен на напряжение чуть выше чем заявлено, опять же, большого значения такой разброс не имеет.
Но вот потребление без нагрузки реально удивило, оно 0.1Вт и меньше потому как иногда ваттметр показывал вообще 0.0 и здесь я вспомнил описание с китайского форума —

Уже скорее ради интереса решил измерить время, в течение которого будет работать ШИМ контроллер от заряда входных конденсаторов и у меня получилось почти две с половиной минуты. Именно столько напряжение по выходу стабилизируется, затем резко начинает снижаться так как подпитки выходных конденсаторов уже нет.

Нагрузочная характеристика и КПД измерялось при токе до 10А, который блок питания выдает без особых проблем, правда заметно греется.

Напряжение блок питания держит средне, в полном диапазоне до тока 10А напряжение менялось от 24,572 до 24,382, т.е. разница составила 0.19В, при этом большая часть пришлась на ток нагрузки более 6-7А.
КПД составил около 86-87%

Порог срабатывания защиты от перегрузки проверял два раза, в первый раз выставил лимит в 13А и был удивлен что защита не сработала, оказалось что до срабатывания защиты я недотянул всего порядка 150-200мА. После срабатывания защиты выход полностью отключается и через несколько секунд блок перезапускается.

Прогрев планировалось проводить при токах нагрузки 3.3, 6.6 и 10А, по 20 минут на этап, но увидев большой нагрев уже при токе 6.6А на следующем этапе выставил ток 8А и буквально через минуту сработала защита от перегрева что дало следующую информацию:
1. Термозащита есть, это хорошо
2. БП без принудительного охлаждения больше чем 6-7А не тянет, это плохо.

Основной нагрев сосредоточен около трех компонентов — высоковольтного транзистора, трансформатора и выходных диодных сборок. Термофото после окончания прогона при токах 3.3 и 6.6А, по понятным причинам результата при токе 8А нет.

Так как термофото не отражает температуру отдельных компонентов, то в процессе измерял её и компактными пирометром и выяснилось что больше всего греется высоковольтный транзистор, трансформатор же имеет еще небольшой запас, а выходным диодам еще далеко до перегрева.
Также измерялась и температура выходных конденсаторов, она оказалась всего на 8 градусов ниже чем температура диодных сборок, впрочем для фирменных конденсаторов 70 градусов это не так много, но как поведут себя безымянные, скорее всего понятно.

А вот стабильность напряжения в зависимости от температуры просто отличная, разница если и была, то порядка 10мВ. Слева горячий блок питания, справа примерно через пол часа после окончания тестов.

Ну и конечно пульсации, какой же обзор блока питания без понимания того, что у него творится на выходе.
1. В режиме без нагрузки блок питания переходит в режим работы с очень короткими и редкими (порядка 1Гц) импульсами, потому пришлось увеличить время развертки. Причем напряжение на выходе без нагрузки заметных колебания не имеет, те же 10мВ что я указывал выше.
2, 3, 4. Ток нагрузки 3.3, 6.6 и 10А. Здесь конечно явно заметно что фильтрующего дросселя по выходу нет, полный размах основных пульсаций около 400мВ, но есть и импульсная составляющая, с которой уже получается ближе к 650мВ.
5, 6. При токе 5 и 10А но с более медленной разверткой. При не очень большой емкости фильтра пульсации 100Гц не очень большие, что хорошо.

Выводы будут относительно короткими и неутешительными. С одной стороны задумка хорошая, но пока как-то сыроватая.
Без активного охлаждения длительно снимать более 150-160 Вт я бы не стал, после улучшения охлаждения высоковольтного транзистора порог можно немного поднять, думаю хватило бы даже простого добавления теплопроводящей пасты, но сильно это картину не улучшит.
Заметно поднять мощность можно только добавив активное охлаждение, но как я писал, конструктив блока питания не способствует его эффективному применению.

Пульсации не назвал бы совсем большими, естественно с учетом выходного напряжения, но тем не менее можно было бы добавить дроссель между парами конденсаторов. Правда добавление дросселя увеличило бы импульсную нагрузку на те конденсаторы которые стоят между радиаторами и мы опять возвращаемся к недоработкам конструкции.

Если коротко — в исходном виде работоспособен, но с ограничениями и оговорками, после доработок вполне можно использовать нормально, но здесь вопрос в цене, стоит ли оно того и не получится ли что в сумме с доработками он выйдет как фирменный, например тот же Минвелл.

На этом у меня на сегодня все, надеюсь что обзор был полезен.

Читайте также:  Тест 4 самоиндукция энергия магнитного поля тока вариант 2 ответы

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Источник



Регулируемые импульсные блоки питания с Алиэкпресс. Подборка-путеводитель

Регулируемые блоки питания — широкий класс устройств, в которых может регулироваться хотя бы один параметр выхода: напряжение, ток или порог срабатывания защиты по току.

Но так исторически сложилось, что наиболее продвинутые из них выделились в отдельный класс лабораторных блоков питания, отличающихся хорошими характеристиками выходного напряжения, обязательным наличием регулировки величины выходного напряжения и уровня стабилизации (или ограничения) выходного тока. Кроме этого, они должны обладать и подходящим конструктивом для обеспечения безопасной и удобной работы.

Часто они также обладают дополнительными возможностями: измерением не только напряжения и тока, но и отдаваемой мощности; цифровым управлением, памятью режимов и т.п.

В данной подборке лабораторные блоки питания рассматриваться не будут, а будут рассмотрены более простые устройства, во многих ситуациях, тем не менее, достаточные для проведения ремонтно-испытательных работ или же для постоянного применения совместно с питаемым устройством.

В подборке блоки питания будут рассмотрены в порядке от более простых к более «навороченным».

Указанные в подборке цены — примерные на дату обзора с доставкой в Россию; они могут меняться как в зависимости от курсов валют, так и по воле продавцов.

Импульсный блок питания на 96 Вт со ступенчатой регулировкой выходного напряжения

Этот блок питания внешне похож на стандартный блок питания для ноутбука, и отличается от такового только возможностью переключения выходного напряжения. Если правильно устанавливать напряжение, то, действительно, можно и ноутбуки заряжать (набор переходников — в комплекте).

Он может выдавать напряжения 12, 15, 16, 18, 19, 20 и 24 Вольт.

Допустимый выходной ток для напряжений 20 и 24 В составляет 4 А, для всех остальных — 4.5 А.

Установка выходного напряжения осуществляется переключателем ползункового типа сбоку устройства; а индикация — семью светодиодами на верхней поверхности.

Источник

Блок питания на 10 А с регулируемым током и термометром

Решил сделать простой блок питания на ток более 10 Ампер (заодно с функцией заряда и разряда любых аккумуляторов, в том числе от авто). Чтобы не усложнять дело, использовал пару транзисторов плюс LM317. Блок питания работал, но нужно было его усилить, поэтому добавил ещё пару транзисторов. Блок питания после 30 минут работы с 10 А и принудительном охлаждении достиг вполне терпимой температуры. Единственно мост немного грелся, но по документации он может выдерживать температуру до 150 C, поэтому все равно.

  • Схема БП на 10 Ампер
  • Параметры блока питания
  • Схема и параметры термометра
  • Список элементов схемы

Схема БП на 10 Ампер

Чтобы нагрузить источник питания 12 амперами, добавил к нагрузке мотор-редуктор, который во время блокировки тянет около 2 А и ничего — держит.

Схема принципиальная Блока питания на ток 10А

Далее пришла в голову мысль, чтобы добавить светодиодный термометр в этот блок питания, так как были все необходимые компоненты. И вот после сборки получилось такое полезное дело: Блок питания 10 А с ограничением тока, искусственной нагрузкой и термометром.

В качестве вольтметра обычный цифровой модуль, который купил для предыдущего источника питания, но, к сожалению, оказалось, что у него должно быть гальванически развязанное напряжение.

Параметры блока питания

  • Источник питания даст на выходе 1.2…19 В
  • Кратковременная мощность (ток) 10 A
  • Постоянная мощность 8 А транзисторы TIP122 4 шт.
  • Трансформатор ТС 170

Искусственная нагрузка регулирование 0..8 A. Входное напряжение 10 … 24 В

Схема и параметры термометра

  • Светодиодный термометр с напряжением питания + 5 В.
  • Потребляемый ток термометром 200 мА.
  • Работа и измерение датчика температуры: -25 C до + 125 C.
  • Чтение датчика 3 раза в секунду.
  • Размеры: 65 x 60 x 15 мм
  • Индикация на дисплее : 2.5 + 1

Основным преимуществом этого решения является очень простая схема и представление результатов на легко читаемом светодиодном дисплее — отлично видном на расстоянии или в темноте.

Важнейшим компонентом решения является чип ICL 7107. Калибровка проста: сначала датчик помещают в ледяную воду, т.е. температура составляет около 0 С, устанавливаем потенциометры на дисплее 0, затем помещаем датчик в кипящую воду — температура приближается к 100 С и устанавливается на дисплее 100. Для точной калибровки между крайними значениями лучше всего подойдет обычный термометр.

Список элементов схемы

  • R1 — 100K
  • R2 — 1M
  • R3 — 220K
  • R4 — 47K
  • R5 — 22K
  • R6 — 330R
  • R7 — 10K
  • R8 — 220R
  • P1, P2 — 100K
  • C1 — 120 пФ
  • C2, C6 — 100 нФ
  • C3 — 10 нФ
  • C4 — 470 нФ
  • C5 — 220 нФ
  • C7 — 22 мкФ
  • D1 — 1N4148
  • D2 — BAT 42
  • T1 — BC547B
  • IO1 — ICL7107
  • T — любой кремниевый транзистор
  • Q1, Q2 — светодиодные дисплеи
Читайте также:  Какова сила тока в проводнике если его сопротивление равно 20 ом

Вот такая получилась универсальная штука для радиолюбительской лаборатории. Работает и как мощное зарядно-разрядное устройство, и как электронная нагрузка, и как обычный регулируемый блок питания.

Источник

Регулируемый блок питания своими руками

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на стабилизаторе LM317

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317 своими руками

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

Стабилизатор напряжения на микросхеме LM317 своими руками

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317 для блока питания своими руками

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

  • Стабилизатор напряжения LM317
  • Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
  • Переменный резистор Р1 5К
  • Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

Источник