36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания. Если честно, то я немного не ожидал, что эта тема окажется такой нужной. В комментариях, а еще больше в личной переписке, меня спрашивали и о других нюансах выбора, принципах работы и о алгоритме поиска неисправностей.В этом обзоре я постараюсь ответить на большую часть этих вопросов, а также возможно затрону тему новых вопросов 🙂
Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.
Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».
Как всегда, сначала упаковка.
Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.
На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂
Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.
50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.
Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.
Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.
Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.
Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом». Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.
Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:
S-360-36
Мощность блока питания 360 Ватт
Выходное напряжение — 36 Вольт
Максимальный выходной ток — 10 Ампер
Входное напряжение — 110/220Вольт ±15%
На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.
Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.
Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.
Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.
Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки. Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.
Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.
Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.
Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно. Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.
Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.
Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.
Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.
Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.
Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.
Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.
Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.
2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.
3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается ±10% от штатного.
4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора :)36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Разбираем блок питания дальше.
Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку :)36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.
Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.
Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.
Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.
На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.
На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.
Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.
Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.
ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.
Если на графике, то выглядит это так:
Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.
Вот на этом принципе я и объясню как это работает.
Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.
На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.
Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.
Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.
Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.
К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.
В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.
Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.п.) которое надо компенсировать 🙂
Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.
Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.
Например в драйверах светодиода контроллер следит за током.
Можно следить за температурой, подстраивая скорость вентилятора, за освещением, регулируя яркость лампочки и т.д. и т.п.
На этой диаграмме показано:
1. Ток в цепи трансформатора (условно)
2. Сигнал управления ключевым транзистором
3. Напряжение на выходном конденсаторе.
Существует довольно много топологий построения импульсных блоков питания, я нарисовал несколько самых распространенных.
Немного расскажу о них.
1. Обратноходовый преобразователь. Применяется там, где хорошо иметь большой диапазон входного напряжения и небольшая мощность (до 100-150 Ватт). Скорее всего Бп вашего планшета или монитора применена именно эта схема.
2. Полумостовой преобразователь. Также очень распространенная схемотехника. Думаю что я буду не сильно далек от истины, если скажу, что в 95% компьютерных БП применена именно такая схемотехника. Ее преимущества — большая мощность при относительно простой схемотехнике, меньший размер трансформатора, так как трансформатор применяется без зазора, в отличии от первого варианта.
3. Двухтактный преобразователь (PushPull- Тяни-Толкай). Данная схема в сетевых блоках питания применяется крайне редко, зато она нашла широкое применение в инверторах недорогих блоков бесперебойного питания.
4. Мостовой преобразователь. Так сказать «расширенная» версия полумостового. Преимущества — большая мощность, ток через силовые ключи в два раза ниже чем в полумостовой.
Также такая схема применяется в более сложных блоках бесперебойного питания.
Существует еще несколько топологий, но они являются производными от приведенных выше, и менее распространены, потому не вошли в данную статью.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонусВ этот раз я также начертил цветной вариант схемы обозреваемого блока питания, где цветом обозначил основные узлы, о которых говорил выше.
Как я писал, некоторые цвета мне тяжело назвать правильно, потому буду уточнять.
Красный — Входной фильтр питания, диодный мост, силовой узел.
Красно-фиолетовый (слева внизу) — Узел управления мощными транзисторами инвертора.
Зеленый — Микросхема- ШИМ контроллер и ее «обвязка».
Синий — Выходной выпрямитель, дроссель и конденсатор фильтра
Голубой — Цепь контроля выходного тока
Фиолетовый — Узел контроля выходного напряжения
Желто-рыжий — Узел блокировки преобразователя при снижении напряжения на выходе.
В этой схеме нет привычного элемента, который был на всех прошлых схемах — оптрона. Дело в том, что здесь ШИМ контроллер питается от выходного напряжения. первоначальный запуск бока питания происходит благодаря резисторам R8 и R14. Такой принцип применялся в компьютерных БП АТ стандарта, с приходом АТХ стандарта контроллер стал питаться от источника питания дежурного режима и эти резисторы исключили из схемы.
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонусДальше я покажу большую часть узлов и элементов на примере конкретного блока питания.
Начнем с сетевого фильтра.
В этом БП он есть, это уже хорошо, так как в дешевых компьютерных БП вместо него ставят просто перемычки, но в дорогих он может быть и многоступенчатым. Здесь средний вариант между этими двумя.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
По входу блока питания установлен предохранитель и ограничитель пускового тока — NTC терморезистор (термистор).
Также присутствует Х2 конденсатор для уменьшения помех, излучаемых блоком питания, в сеть.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Двухобмоточный синфазный дроссель намотан довольно толстым проводом, хотя размеры при такой мощности могли сделать бы и побольше.
Входной диодный мост KBU808 рассчитан на 8 Ампер 800 Вольт.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В фильтре питания присутствуют как Y конденсаторы, так и один обычный, высоковольтный.
Но в данном случае применение обычного высоковольтного вместо конденсатора Y типа безопасно, так как если БП не заземлен, то даже при его пробое выход БП будет все равно подключен через Y конденсатор, а если БП заземлен, то тем более ничего не будет :)36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Конденсаторы входного фильтра питания промаркированы как 680мкФх250 Вольт.
Если верить маркировке, то в принципе их емкость достаточна, а напряжение выбрано даже с запасом.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Но реальность оказалась несколько другой, емкость конденсаторов всего 437мкФ, что при последовательном соединении дает всего около 220мкФ. Мало, хоть в принципе и терпимо.
Большая емкость дает больший срок жизни конденсаторов, меньшие пульсации и добавляет запаса по входному напряжению в сторону уменьшения напряжения.
Я думаю потом их заменить на что то поприличнее, но пока не нашел подходящих, так как данные конденсаторы имеют высоту 35мм, максимум можно попробовать установить 40мм, а большинство найденных мною конденсаторов имеют высоту 45мм.
На плате выделено место под конденсатор большего диаметра, так что «будем искать» :)36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Узел ШИМ контроллера и инвертора.
В качестве ШИМ контроллера применена «классика жанра», KA7500, которая является почти полным аналогом TL494, наверное самого распространенного ШИМ контроллера, соперничать с ним по популярности может разве что uc384x.
Силовые ключи инвертора — MJE1300936 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
К сожалению теплораспределительная пластина прижимается к корпусу без пасты. Тестирование показало, что проблем из-за этого не возникает, но я бы для успокоения души все таки нанес термопасту.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Узел выходного трансформатора, выпрямителя и конденсаторов фильтра.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Выходной диод — SF3006PT, это 30 Ампер 400 Вольт диод, что для 10 Ампер блока питания более чем достаточно.
Как я выше писал, рядом есть место для второго диода, потому в принципе можно немного улучшить характеристики, но на самом деле прирост КПД будет мизерным.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Выходной дроссель.
Здесь он выполняет несколько другую функцию чем в обратноходовых блоках питания, из-за этого и такие большие размеры. Скажу лишь что его размеры соответствуют заявленной мощности блока питания. Кроме его высоты замечаний нет.
Конденсаторы выходного фильтра.
Производитель поставил три конденсатора по 1000мкФ 63 Вольта.
Обычно я говорю, что емкость выходного конденсатора должна быть равна 1000мкФ на каждый ампер выходного тока. В двухтактных блоках питания требования менее жесткие, и даже бренды ставят такую же (а иногда и меньшую) емкость при таком токе, правда в их оправдание могу сказать, что в брендовых БП конденсаторы стоят лучшего качества.
Также на фото попал токовый шунт и видно, что для более сильноточных вариантов есть место для дополнительных шунтов.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Здесь с емкостью все в порядке. Практически соответствует заявленной.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
После осмотра я скрутил все обратно, только не привинчивал верхнюю крышку и перешел к этапу тестирования под нагрузкой.
Стенд у меня остался тем же, что и в предыдущие разы и состоит из:
Электронной нагрузки
Мультиметра
Бесконтактного термометра
Осциллографа
Ручки и бумажки 🙂
Правда в этот раз мне пришлось снять верхнюю крышку с электронной нагрузки, так как боялся что она будет перегреваться на такой мощности.
В основном тестирование проходило как и в прошлые разы, за исключением того, что для измерения температуры мне приходилось на ходу снимать верхнюю крышку. Из-за этого некоторые значения измеренных температур будут чуть завышенными так как БП успевал чуть подогреваться без принудительного охлаждения.
1. Режим холостого хода, напряжение выставлено 36.03 вольта, пульсации практически отсутствуют.
2. Ток нагрузки 2 ампера, напряжение чуть поднялось и составило 36.06 вольта, пульсации в норме.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
1. Ток нагрузки 4 Ампера, выходное напряжение поднялось еще немного, пульсации в норме.
2. Ток нагрузки 6 Ампер, выходное напряжение 36.09 Вольта, это очень хороший результат, пульсации при этом всего 50мВ36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
1. Ток нагрузки 8 Ампер, выходное напряжение почти неизменно, пульсации выросли до 75мВ, но все равно остаются низкими для такого тока.
2. Ток нагрузки 10 Ампер, выходное напряжение поднялось до 36.12 Вольта, отличный результат, изменение от исходного всего 0.3%. Пульсации выросли до 100мВ, на мой взгляд ничего страшного, особенно с учетом того, что БП выдает 360 Ватт и 100мВ это всего 0.25-0.3%
Для примера, если бы это был БП на 12 Вольт, то эквивалент пульсаций равнялся бы 30мВ.
К сожалению последний тест длился всего 15-16 минут из привычных мне 20, на электронной нагрузке сработала защита от перегрева и отключила нагрузку :(36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Дав нагрузке немного остыть, я решил ради эксперимента продолжить тест, но уже при 12 Ампер токе, проверять так проверять 🙂
Решение провести это эксперимент я принял потому, что компоненты БП имели температуру далекую от максимальной.
Но увы, проработал так БП максимум минуту, я сделал фото, снял осциллограмму, но потом последовал очень тихий щелчок (хотя на фоне воя вентиляторов нагрузки может и не такой тихий), малюсенькая вспышка в районе силовых ключей и БП затих 🙁
Правда у меня было маленькое подозрение, что виновата электронная нагрузка, она в определенной ситуации, при перегреве, могла закоротить выход БП (если сначала сработала защита на том радиаторе, где расположен датчик тока), хотя до такой температуры за минуту она прогреться не успела бы, но в любом случае БП не выдержал :(36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Осциллограмма перед выходом из строя.
Видно что напряжение пульсаций находится вполне в норме. Но меня расстраивают более высокочастотные пульсации, вызванные скорее всего «звоном» в силовых цепях, как по мне, это одна из возможных причин выхода из строя, но утверждать не буду.
Измерение теплового режима работы проходило как всегда, 20 минут прогрев, измерение температур, повышение тока на одну ступень и т.д.
Полученные результаты можно понять из таблицы. Верхняя строка цифр — измерение температур на холостом ходу, заодно я проверил что термометр показывает одинаковые значения на разных компонентах.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В качестве небольшого бонуса я немного опишу методику поиска неисправности и ремонта конкретно этого БП и принципов поиска неисправности для основной массы поломок остальных.
Вообще, буквально недавно меня в личке спрашивали о алгоритме поиска неисправности, на что я ответил —
Может даже имеет смысл написать такую статью, правда пока не знаю к чему ее привязать, разве что спалить БП который пришлют на обзор :))))Как в воду глядел 🙂
В данном случае поломка оказалась не очень сложной, да и вообще я выше писал, что данный тип БП очень ремонтопригоден.
Здесь даже предохранитель остался цел 🙂
Для начала я должен предупредить, что при ремонте импульсного БП приходится работать с цепями имеющими высокое напряжение и имеющими непосредственную связь с сетью 220 Вольт. По правилам техники безопасности блок питания должен при этом питаться через развязывающий трансформатор, чтобы обеспечить гальваническую развязку с сетью 220 Вольт.
Первым делом при поиске неисправности производят общий осмотр, это очень важный этап, иногда позволяющий локализовать место поломки.
Также немаловажно знать, после чего вышел из строя БП.
1. Новый БП, чаще при работе или КЗ в нагрузке — силовые цепи.
2. Старый БП, если перед поломкой были проблемы с запуском. Либо перед поломкой его отключили от сети (для БП работающих постоянно) — конденсаторы выходного фильтра. Такая поломка чаще всего «тянет» за собой и высоковольтную часть, в низковольтной части чаще всего все остается исправным.
3. Старый БП, но предохранитель цел и даже есть попытки запуска — чаще всего виновата потеря емкости конденсатора фильтра питания ШИМ контроллера, обычно встречается на БП небольшой мощности собранных по обратноходовой схеме.
Дальше немного по компонентам.
Предохранитель цел — значит скорее всего цел и диодный мост, но на маломощных Бп роль предохранителя может сыграть обмотка входного дросселя.
Предохранитель сгорел — скорее всего дело плохо, но есть варианты
1. Если на входе БП есть защитный варистор и подали больше 300 Вольт, то чаще все решается заменой варистора и предохранителя.
2. Варистора нет, либо он цел. Вот тут скорее всего дело худо, проверяем — диодный мост и высоковольтный транзистор (или транзисторы если их два).
Чаще всего диодный мост выходит из строя только при сгорании высоковольтных транзисторов, сам по себе выходит из строя очень редко.
Следующий этап, проверяем высоковольтный транзистор, лучше его выпаять, так как если вышел из строя диодный мост, то это может давать ложное КЗ.
Если транзистор имеет КЗ хотя бы между двумя выводами из трех, то он умер. Если транзисторов два, то с вероятностью 99% умер и второй, менять лучше парой.
В моем случае так вышло. что транзисторы имели пробой между коллектором и базой, потому предохранитель остался цел так как не было КЗ по цепи высоковольтного питания. Это довольно редкий случай, чаще имеем КЗ между всеми тремя выводами.
Если транзистор сгорел, то проверяем резистор подключенный к выводу базы, так как чаще всего сгорает и он. Вывод эмиттера также может быть подключен к токоизмерительному резистору, обычно мощный и стоит рядом, проверяем и его.
В моем случае я имел два сгоревших транзистора и два резистора.
Следующий этап, подбор замены.
Если есть родные либо их можно купить, то отлично, если нет, то ищем замену.
При поиске замены сначала определяем что за транзисторы стояли, и ищем документацию на них. после этого ищем варианты, которые есть в наличии/продаже и сравниваем их характеристики.
У транзисторов, которые стояли в импульсном блоке питания обращаем внимание на следующие ключевые характеристики. Вообще влияет еще коэффициент передачи по току и граничная частота. Первый параметр лучше иметь похожий на тот что был в сгоревшем, второй если будет больше, то лучше. У полевых транзисторов надо смотреть на емкость затвора (Input Capacitance), чем меньше, тем лучше.
В моем случае транзисторы биполярные, потому и демонстрировать буду на их примере.
Я привел три варианта, родной — подходящий вариант — неподходящий вариант.
Хотя в неподходящем варианте критичны последние два параметра.
В моем случае родных не было, но были транзисторы с «доноров».
Резисторы подобрать проще, если нет подходящего номинала, то можно соединить несколько штук параллельно или последовательно. Но у меня были подходящие резисторы.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Резисторы сгорели очень аккуратно, сразу даже и не заметишь маленькую трещину в покрытии. Не было ни дыма и особого шума, разве что маленькая вспышка.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Перед заменой транзисторов желательно сначала проверить остальные компоненты рядом с ними иначе замененные компоненты ожидает судьба предыдущих.
Конкретно по этой схеме. Диоды параллельно коллектору и эмиттеру не сгорают никогда (по крайней мере я такого не видел), диоды в базе иногда сгорают, но в данном случае стоят довольно мощные диоды (чаще ставят мелкие 4148) и они остались целы. Конденсатор также выжил, выходят из строя здесь они редко, резистор межу коллектором и базой также можно не проверять, но стоит проверить резистор между базой и эмиттером.
Трансформатор — довольно надежный компонент и чем мощнее, тем надежнее, но у меня бывали случае межвиткового КЗ у мелких трансформаторов, причем обычным мультиметром это определить сложно или вообще невозможно.
После замены деталей неплохо проверить ШИМ контроллер. Первым у этих микросхем страдает внутренний стабилизатор напряжения 5 Вольт. Для проверки подаем питание 10-20 Вольт на микросхему (я подключился к конденсатору фильтра питания микросхемы) и измеряем напряжение между минусом питания и 14 выводом.
220 Вольт пока не подаем.
На фото питание в норме.
Если интересно, то можем подключиться к задающему генератору и посмотреть на красивую «пилу» 🙂
Ее наличие означает, что задающий генератор микросхемы работает.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
После этого можно проконтролировать прохождение управляющих импульсов к силовым транзисторам.
Кстати. Если БП работал долго, то из-за высыхания емкости конденсатора фильтра питания микросхемы (или высыхания конденсатора в Бп дежурного режима АТХ БП), она могла выйти из строя.
Иногда выход из строя выходных транзисторов тянет за собой и два управляющих транзистора, на схеме это Q2, Q3. Кроме них обычно ничего из строя не выходит.
Данный БП не даст управляющие импульсы на мощные транзисторы пока не «обойти» защиту от пониженного напряжения на выходе, я это сделал закоротив эмиттер и коллектор транзистора Q5.
Если все в порядке, то между эмиттером и базой будет примерно такая картинка:36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Все, на этом основная часть ремонта закончена.
Промываем плату от остатков флюса, я всегда рекомендую это делать, как минимум из-за культуры ремонта.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
С лицевой стороны платы ремонт «выдают» только отечественные резисторы.
Заодно я немного приподнял транзисторы, чтобы они лучше прижимались.36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Для проверки я всегда включаю БП через лампу накаливания. Это позволяет сократить количество походов в магазин за деталями 🙂
Лампу я использую мощностью 150 Ватт, она включается последовательно с сетью и при нормальной работе должна только моргнуть немного при включении.
В штатном режиме на холостом ходу она даже не накаляется, менее мощная лампа может немного накаляться, но на грани различимости, это также нормально.
Включаем, проверяем, все работает :)36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
Некоторые дополнения.
Если вы заметили, что ваш блок питания требует «прогрева» перед включением и это время постепенно увеличивается, то следует проверить конденсаторы БП, так как если затянуть с этим, то все может закончиться выходом из строя высоковольтного транзистора и часто микросхемы ШИМ контроллера.
Выходной диод БП выходит из строя редко, но лучше его проверить, обычно это можно сделать даже не выпаивая его из платы.
С переходом на импульсные блоки питания самая частая поломка — выход из строя электролитических конденсаторов, причем иногда емкость он может иметь нормальную, но внутреннее сопротивление сильно увеличивается.
Для общего развития я добавил для скачивания неплохую книгу по импульсным блокам питания.
Резюме.
Плюсы
Блок питания выдал заявленную мощность
Тепловой режим работы в норме
Небольшой уровень пульсаций
Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт
Отличная стабильность выходного напряжения
Хорошая ремонтопригодность
Минусы
Проблемы с надежностью при перегрузке или коротком замыкании
Конденсаторы входного фильтра имеют заниженную емкость
Нет заявленного автоматического управления вентилятором.
Низкое качество выходных конденсаторов
Мое мнение. Меня очень расстроило то, что блок питания вышел из строя, хотя это и произошло при мощности выше заявленной, но это говорит об отсутствии либо некорректной работе защиты от перегрузки. Но в то же время обрадовал температурный режим блока питания, даже при максимальной мощности никакие компоненты не перегревались, хотя выходящий воздух имел легкий запах нагретых компонентов, но это частая особенность новых блоков питания.
Но даже при том, что я спалил этот блок питания, могу сказать, что он имеет неплохой потенциал и если его не перегружать, то будет работать. В основном это связано с отработанностью данной схемотехники, здесь тяжело что то накосячить, хотя проблемы с надежностью вылезли 🙁
В будущем я думаю его немного доработать и надеюсь что в ближайшем времени вы увидите его (хотя скорее их) в одном из моих новых устройств, на которое я потихоньку готовлю обзор, там же будет и описание доработки.
Вполне возможно что в обзоре присутствует некоторое количество ошибок, если заметили, пишите, исправлю или дополню при необходимости.
Вся информация о ремонте основана на личном опыте. Вообще разнообразие причин поломок и методов определения неисправности гораздо больше, чем я описал, но боюсь что все описать очень тяжело и будет ну совсем большая статья.
Надеюсь что хотя бы часть читателей найдет ответы на свои вопросы, которые они мне задавали.
Магазин дал скидку на блок питания, исходная цена была 30.2 доллара, в течении недели будет действовать цена 26.99.
Товар предоставлен для написания обзора магазином.
Как сделать простой регулируемый блок питания из ИБП от LED с вольтметром самому, схема
Предлагаю вашему вниманию рассмотреть несложный вариант регулируемого блока питания, который можно собрать на основе обычного ИБП для светодиодных лент. То есть, в наше время весьма распространены импульсные блоки питания для LED лент, что рассчитаны на выходное напряжение 12, 24, 36 вольт. В зависимости от нужной мощности такие ИБП также разделяются по величине выходного тока. Причем, стоит учесть, что эти блоки питания имеют довольно неплохие характеристики, да и стоят они относительно недорого. А если приобрести по объявлениям экземпляр Б/У, то он обойдется еще дешевле. Ну, а чтобы его сделать регулируемым по выходному напряжению, то придется добавить очень простую схему всего на одном транзисторе.
Для новичков в нескольких словах расскажу про эти импульсные блоки питания. Эти ИБП собраны по стандартной, относительно несложной схеме. Сама общая схемотехника у них практически идентичная (по крайней мере в основных функциональных узлах). Платы находятся в экранированном металлическом корпусе, что дополнительно защитой от высокочастотных помех, идущих во вне. Данные блоки питания обладают достаточно большим КПД, как впрочем все другие импульсники. У них малый ток холостого хода, а это значит что без нагрузки они от сети практически ничего не потребляют. Для своей конкретной мощности эти ИБП имеют малые габариты и вес (если сравнивать с классическими трансформаторными БП). Во многих моделях, даже в дешевых экземплярах, имеются узлы ВЧ фильтров. Так что в целом эти импульсники для светодиодных лент очень даже хороши как по цене, так и по общим электрическим характеристикам.
Изначально данные ИБП для LED настроены на конкретное стандартное выходное постоянное напряжение, это 12 вольт, 24 и 36. Поскольку именно от такого напряжения питаются различные виды светодиодных лент. Так как количество ленты может быть разным, то и блоки питания разделяются по своей мощности и максимальному выходному току. Для моего примера я буду использовать импульсный блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным выходным током до 3 ампер. Больший ампераж БП уже потребует и большего количества биполярных транзисторов, которые нужно будет поставить для схемы регулировки выходного напряжения. А при токе до 3 ампер можно обойтись и одним транзистором.
Изначально сами ИБП для LED имеют подстройку выходного напряжения в небольших пределах. К примеру блок питания на 12 вольт можно подстроечным резистором задавать напряжение на выходе в диапазоне от 9 до 15 вольт. Но этого диапазона может вам не хватать, да и каждый раз подстраивать выходное напряжение подстроечным резистором не совсем удобно. И без встроенного вольтметра при подстройке каждый раз нужно будет брать в руки мультиметр. В общем доработка очень даже не помещает. Причем дополнительная схема очень простая, содержит всего несколько компонентов и ее может спаять практически каждый новичок.
Теперь о самой схеме простого регулятора выходного напряжения. Он имеет всего один биполярный транзистор типа КТ829 (n-p-n проводимость, составной). Этот транзистор может выдерживать токи до 8 ампер. Рассеиваемая мощность у него до 60 Вт. Поскольку этот транзистор является составным (внутри состоит из двух транзисторов), то он имеет весьма большой коэффициент по усилению тока, аж до 750. Конечно, в место КТ829 можно поставить любой другой аналогичный, или сделать пару из КТ815 и КТ819.
Сама же схема регулятора напряжения является линейной, то есть она всю лишнюю электрическую энергию переводит в тепло. Биполярный транзистор излишек напряжения берет на себя, тем самым при работе с максимальными токами и срезанием большого напряжения этот транзистор будет очень сильно греться. Так что в любом случае на транзистор нужно будет ставить охлаждающий радиатор подходящих размеров (радиатора с компьютерного процессора будет вполне достаточно).
Также стоит учесть, что при работе регулятора напряжения выходное напряжения блока питания будет на 1,2 вольта меньше, чем на выходе ИБП. Это происходит по причине, что база-эмиттерный переход составного транзистора для своей нормальной работы требует именно такого напряжения. Биполярный транзистор в схеме регулятора напряжения включен по схеме с общим коллектором (это включение еще называется эмиттерным повторителем). Для этой схемы характерно усиление только по току. Напряжение же схема не увеличивает, а наоборот, уменьшит на 1,2 вольта, о которых я уже сказал выше.
Переменный резистор R1 является простейшим делителем напряжения. Именно он задает величину выходного напряжения с вычетом 1,2 вольта, которые осядут на составном транзисторе. Резистор R2 нужен для ограничения тока в цепи база-эмиттерного перехода. Резистор R3 является небольшой нагрузкой, которая делает работу схемы более стабильной. Ну, и для удобства в схему добавлен простой цифровой вольтметр, который облегчит процесс регулировки нужного выходного напряжения (каждый раз не используя мультиметр). Хотя если у вас будет возможность, то лучше тогда поставить цифровой вольтметр-амперметр (правда он стоит чуть дороже, чем просто вольтметр).
И последнее, что стоит сказать, это про параллельное включение нескольких биполярных транзисторов. То есть, если вы планируете регулируемый блок питания гонять по всему диапазону напряжений, используя максимальные токи, то в этом случае лучше в схему поставить не одни транзистор, а два или три. Эти транзисторы соединяются между собой параллельно. А в цепь эмиттера добавляется компенсационный резистор где-то на 0,1 Ом (чтобы сделать работу всех транзисторов одинаковой по выходному току). В итоге выделяемое тепло на транзисторах равномерно распределится между всеми, параллельно соединенными. Это обеспечит защиту от чрезмерного перегрева, поскольку нескольким транзисторам гараздо легче рассеять тепло по радиатору, чем одному, который скорей всего выйдет из строя уже через несколько минут своей работы.
Видео по этой теме:
P.S. Данную схему я собирал. Она полностью работоспособна и не требует особых настроек после пайки. В целом же такой вариант блока питания вам обойдется гораздо дешевле, чем покупать БП аналогичной мощности уже готовые. Причем, сам ИБП возможно у вас уже где-то валяется без надобности. Вот и сделайте из него простой регулируемый блок питания своими руками.
лучшие простые и сложные схемы и сборки
Автор Акум Эксперт На чтение 9 мин Просмотров 13.6к. Опубликовано Обновлено
Во многих радиолюбительских конструкциях используются импульсные блоки питания (БП). Они отличаются небольшими размерами при значительной мощности. Такое уменьшение стало возможным благодаря высокой частоте. На таких частотах можно получить на выходе большое напряжение при небольшом количестве витков. Например, чтобы получить напряжение 12 В при токе равном 1 А, требуется намотать всего пять витков. Кроме того, импульсные БП имеют высокий коэффициент полезного действия, так как потери на трансформаторе очень небольшие.
Эти блоки питания имеют и недостатки: они создают высокочастотные помехи и предъявляют высокие требования к нагрузке. Последняя не должна быть больше или меньше той, на которую рассчитан блок питания.
Можно ли сделать импульсный блок питания своими руками?
Иногда покупка готового импульсного блока питания является экономически нецелесообразной. В таком случае, если вы разбираетесь в электронике и умеете паять, можете сами сделать импульсный БП. Он пригодится для питания различного низковольтного электроинструмента, чтобы избежать расходования ограниченного ресурса дорогой аккумуляторной батареи. Можно также сделать зарядное устройство для смартфона, ноутбука или других мобильных гаджетов.
Прежде чем приступить к изготовлению источника питания, нужно знать, где он будет использоваться. В зависимости от области его применения определяется мощность изделия. Мощность должна выбираться с запасом. Считается, что импульсный блок питания имеет самый высокий КПД при нагрузке 60-90%.
Кроме того, требуется выбрать схему источника питания, а также определить, должно ли на выходе быть стабильное напряжение и нужно ли для этого вводить обратную связь. Обратите внимание на его номинальные параметры: напряжение, ток и мощность.
Как работает импульсный блок питания
На вход импульсного блока питания подается переменное напряжение от электрической сети. Оно преобразуется в постоянное с помощью выпрямителя и фильтра. В качестве фильтра используется конденсатор большой емкости. В качестве выпрямителя используется однополупериодная или двухполупериодная схема. Ниже приведены типовые схемы, но в нашем случае мы не берем во внимание то, что на них изображена обмотка трансформатора.
Схемы выпрямителейЗатем выпрямленное напряжение приходит на высокочастотный преобразователь, который генерирует электрические колебания с частотой в диапазоне от 20 кГц до 50 кГц. После этого напряжение понижается трансформатором до требуемого и снова выпрямляется, сглаживаясь конденсатором.
Такое отфильтрованное и выпрямленное постоянное напряжение используется для питания бытовой техники. Кроме того, с выхода БП идёт цепь обратной связи для регулирования выходного напряжения.
Схема работы импульсного блока питанияДля управления и стабилизации напряжения на выходе источника питания используется широтно-импульсная модуляция. Как показано на схеме, высокочастотный преобразователь приводится в действие генератором ШИМ и таким образом регулирует напряжение, подаваемое на понижающий трансформатор. Обратная связь является отрицательной, то есть значения напряжения на ШИМ контроллере и на понижающем трансформаторе обратно пропорциональны друг другу. Так, при увеличении выходного напряжения растет также напряжение на контроллере. Благодаря отрицательной связи уменьшается напряжение на понижающем трансформаторе, а значит, и на выходе блока питания.
Схемы импульсных БП
В зависимости от конструкции сетевого выпрямителя выделяют три разновидности схем импульсного блока питания:
- для однополупериодной схемы требуется минимальное количество деталей, она проста в реализации, но имеет один недостаток – высокую пульсацию на выходе;
- конструкция со средней точкой отличается низким уровнем пульсаций. Основной недостаток в том, что необходимо организовывать среднюю точку во входном трансформаторе;
- мостовая схема имеет низкие показатели пульсации и не требует наличия средней точки. Для реализации такой схемы потребуется четыре транзистора.
По конструкции высокочастотного преобразователя импульсные блоки питания делятся на две категории: однотактные и двухтактные. Двухтактные источники питания могут быть спроектированы по следующим схемам: с нулевой точкой (пушпульная), полумостовая и мостовая.
Кроме вышеперечисленных схем преобразователя, существует отдельная разновидность конструкций – это обратноходовые преобразователи. Их основными элементами являются накопительные дроссели. Работа в таких схемах происходит в два этапа. Первый заключается в накоплении энергии, полученной от источника питания, в дросселе. Во время второго этапа запасенная энергия передается во вторичную цепь. На первом шаге ключ замкнут, и напряжение источника питания прикладывается к дросселю (первичной обмотке трансформатора).
В результате ток в первичной цепи возрастает, а вместе с ним и магнитный поток. Ток во вторичной цепи отсутствует, так как диод препятствует его росту. На второй стадии ключ размыкается, и ток, проходящий через первичную обмотку, пропадает. Однако магнитный поток не может мгновенно исчезнуть, и во вторичной цепи индуцируется ЭДС, направленное в обратную сторону. Затем начинает протекать ток, который открывает диод. В результате энергия запасается на конденсаторе и поступает на нагрузку. На первом этапе на нагрузку подается энергия, запасенная конденсатором во время второго этапа. Рассматривая схемы, обратите внимание на точки около обмоток трансформатора — это точки начала обмоток, и для обратноходового преобразователя характерно именно такое подключение элементов.
Этапы работы обратноходового источника питанияКак собрать: пошаговая инструкция
Для тех, кто хочет собрать импульсный блок питания своими руками, приведем несколько схем сборки.
Самый простой вариант маломощного импульсного блока питания
Рассмотрим схему импульсного блока питания мощностью до 2 Вт. Выпрямитель и фильтр в нем собраны на резисторе R1 (от 25 до 50 Ом), диоде VD1 и конденсаторе С1 (20,0 мкФ, 400 В). В качестве высокочастотного преобразователя выступает автогенератор, собранный на транзисторе VT1, трансформаторе TR1, частотозадающей цепи резисторе R2 (470 кОм) и конденсаторе С2 (3300 пкФ, 1000 В). Напряжение, снимаемое с выходной обмотки трансформатора, выпрямляется диодом VD2 и сглаживается электролитическим конденсатором С3 (47 пФ, 50 В).
Импульсный БП на одном транзистореВ качестве сердечника для трансформатора подойдет любой от нерабочего трансформатора, использовавшегося в зарядке мобильного телефона или в другом маломощном источнике питания. Намотка происходит в следующем порядке:
- сначала мотаем 200 витков первичной обмотки медным проводом сечением 0,08-0,1 мм;
- изолируем первичную обмотку и мотаем 5 витков базовой обмотки тем же проводом;
- производим намотку вторичной обмотки. Диаметр провода – 0,4 мм. Количество витков зависит от того, какое напряжение нужно получить на выходе из расчета один виток на один вольт.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопросВнимание! Между половинками магнитного сердечника должен присутствовать небольшой немагнитный зазор. Обычно он уже есть на сердечниках, взятых с трансформаторов зарядных устройств смартфонов. Если его нет, положите слой бумаги между половинками сердечника.
Готовый трансформатор стягиваем изолентой или скотчем.
Готовый трансформатор в сбореОднотактный, обратноходовый импульсный блок питания
Рассмотрим однотактный блок питания, сделанный по автогенераторной схеме с самовозбуждением. Напряжение на выходе – 16 В, мощность устройства – 15 Вт.
На входе устройства переменное напряжение электрической сети выпрямляется при помощи диодного моста, собранного на диодах D1-D4 (можно использовать любые диоды, рассчитанные на напряжение 400 В и ток 0,5 А, например, N4007). За сглаживание пульсаций отвечает конденсатор С1 (20 мкФ, 400 В). Для предотвращения броска тока при включении служит резистор R1 (25-50 Ом).
Начальное смещение на базе транзистора Т1 (можно использовать 13003 или 13005) устанавливается резистором R2 (470 кОм) и диодом D6 (N4007). Чтобы сгладить скачки напряжения, возникающие при закрытии Т1, в схему включены такие элементы, как: конденсатор С2 (3300 пФ 1000 В), диод D5 (N4007) и резистор R3 (30 кОм 1 Вт либо можно использовать два резистора по 15 кОм).
Импульсы положительной обратной связи, необходимые для поддержания режима автоколебаний, через резистор R4(150 Ом) и конденсатор С3(47 пФ, 50 В) подаются на базу Т1. Цепочка состоящая из Т2, R5 (1,5 кОм), Д9 (стабилитрон КС515), нужна для стабилизации напряжения.
Высокочастотный преобразователь собран по обратноходовой схеме. Когда Т1 открыт, энергия накапливается на трансформаторе, при этом диод D7 (КД213 использовать совместно с радиатором площадью 10 см2) находится в закрытом состоянии. После закрытия транзистора Т1 происходит отдача запасенной магнитной энергии, диод D7 открывается, во вторичной цепи появляется ток, конденсатор С6 (100,0 мкФ, 25 В) заряжается. Конденсаторы С4 (2200 пФ) и С5 (0,1 мкФ) нужны для уменьшения помех.
Схема однотактного, обратноходового импульсного блока питанияСтабилизация выходного напряжения происходит по схеме, описанной далее. При включении прибора в сеть запускается генератор. На вторичной обмотке появляется напряжение. Конденсатор С6 (100,0 мкФ, 25 В) заряжается. Когда напряжение на нем превысит 16,3 В открывается стабилитрон D9 (КС515). Транзистор Т2 (КТ603) открывается и закорачивает эмиттерный переход Т1. Транзистор Т1 закрывается, генератор перестает работать, и конденсатор С6 начинает разряжаться. Когда напряжение на С6 становится меньше 16,3 вольт, стабилитрон D9 закрывается и закрывает Т2. Благодаря этому Т1 открывается и работа генератора возобновляется.
Первичная обмотка w1 трансформатора намотана проводом 0,25 мм и имеет 179 витков. В базовой обмотке w2 присутствуют два витка, намотанных тем же проводом. Вторичная обмотка w2 состоит из 14 витков провода 0,6-0,7 мм.
Лампочки можно взять любые маломощные, рассчитанные на напряжение от 24 до 36 В и ток от 100 до 200 мА.
Мощный импульсный источник питания
Рассмотрим импульсный БП с выходной мощностью 300 Вт.
Генератором в данной конструкции является интегральная микросхема TL494. Управляющие сигналы с выхода этой ИС подаются поочередно на МОП (MOSFET) транзисторы VT1 и VT2 (IRFZ34). Импульсы с этих транзисторов через трансформатор, формирователь импульсов приходят на мощные транзисторы VT3 и VT4 (IRFP460). Преобразователь сделан на мощных транзисторах VT3 и VT4 по полумостовой схеме.
Схема мощного блока питанияВсе четыре обмотки трансформатора TR1 намотаны проводом 0,5 мм и содержат по 50 витков. В трансформаторе TR2 первая обмотка состоит из 110 витков провода диаметром 0,8 мм. Количество витков обмотки номер два зависит от желаемого напряжения на выходе, из расчета один виток на два вольта. Обмотка три наматывается 12 витками провода диаметром 0,8 мм.
Проверка конструкции
Перед первым включением БП нужно проверить. В первую очередь проверяется монтаж, например, могли остаться следы от пайки, несмытый флюс. Какой-либо компонент, установленный на плате, может оказаться неисправным.
Если с монтажом все в порядке, можно приступать ко второй стадии проверки с помощью лампочки. В качестве лампочки можно использовать любую лампу накаливания. Для этого подключаем изготовленный нами источник питания последовательно с лампочкой, как показано на рисунке ниже.
Схема проверки с помощью лампочки.Если лампочка не светится, значит, в цепи БП есть обрыв. Нужно проверить дорожки платы, дроссель, диодный мост.
Лампочка постоянно горит. В блоке питания короткое замыкание. Причина может быть в пробое конденсаторов, транзисторов. Нужно также проверить дорожки печатной платы, выходные цепи трансформатора.
Если лампочка вспыхнула и погасла, значит, БП исправен, конденсаторы зарядились.
Спасибо, помогло!10Не помогло336 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
В прошлом обзоре блока питания я затронул тему того, как выбрать правильный блок питания. Если честно, то я немного не ожидал, что эта тема окажется такой нужной. В комментариях, а еще больше в личной переписке, меня спрашивали и о других нюансах выбора, принципах работы и о алгоритме поиска неисправностей.В этом обзоре я постараюсь ответить на большую часть этих вопросов, а также возможно затрону тему новых вопросов 🙂
Начну с того, что для одного из моих ближайших проектов потребовался блок питания на 36 Вольт 10 Ампер. Вернее потребовалось их два, и заказал их два, но так как они абсолютно одинаковые, то и обзор будет на один блок.
Для чего и зачем я пока писать не буду, уж извините, но этот блок питания мы разберем «по винтикам».
Как всегда, сначала упаковка.
Пришли блоки питания (помимо общей упаковки) в обычных картонных коробках белого цвета, опознавательные знаки на упаковке отсутствовали, просто две большие коробки.
На вид абсолютно одинаковые, впрочем я бы скорее удивился если бы они были разными 🙂
Основное отличие импульсных блоков питания от тех, которые используют 50Гц трансформаторы — размер. Второе отличие — цена.
50Гц трансформатор на такую мощность будет иметь гораздо большие размеры и хоть он по конструкции намного проще, но будет иметь большую цену, так как содержит больше меди и железа.
Кроме того импульсные БП имеют больший КПД, потому в последнее время получили большое распространение, хотя «железные» трансформаторы отличаются большей надежностью.
Но стоит учитывать, что брендовые БП имеют обычно еще большую сложность и цену, так как имеют хорошую элементную базу, фильтры питания, корректоры мощности и т.п, потому чаще люди пользуются более простыми вариантами от небольших китайских фирм.
Один из таких блоков питания мы и рассмотрим в этом обзоре.
Если до этого мы рассматривали блоки питания небольшой мощности, то в этот раз я расскажу про довольно мощный вариант БП мощностью 360 Ватт, хотя на фоне вариантов Бп мощностью 800-2000 Ватт и он кажется «малышом».
Как я выше писал, импульсные БП имеют чаще небольшие размеры.
Данный блок питания имеет высоту примерно как у коробка спичек — 49мм. Длина блока питания 215мм, ширина — 114мм.
На одной из боковых граней корпуса присутствует маркировка:
S-360-36
Мощность блока питания 360 Ватт
Выходное напряжение — 36 Вольт
Максимальный выходной ток — 10 Ампер
Входное напряжение — 110/220Вольт ±15%
На второй стороне присутствует переключатель диапазона входного напряжения, в наших странах неактуальный и даже вредный, так как переключив в режим 110 Вольт и включив в стандартную сеть 220-230 Вольт мы получим скорее всего громкий бах.
Я обычно при ремонте таких БП сразу выкусываю этот переключатель, просто в целях безопасности.
Сверху корпуса установлен небольшой вентилятор. При таких мощностях блоки питания уже крайне редко делают с пассивным охлаждением, мне такие попадались всего несколько раз, но из-за сложности конструкции они имеют уже очень высокую цену, потом очень мало распространены.
Рядом присутствует надпись, указывающая, что вентилятор управляется автоматически в режиме вкл/выкл в зависимости от температуры.
Немного забегая вперед скажу, что никакой автоматики нет, без нагрузки он вращается медленно, но стоит хоть чуть чуть нагрузить БП, обороты сразу возрастают до штатных независимо от температуры.
В прошлом обзоре я писал, что блоки питания, рассчитанные на большой выходной ток, обычно имеют разделенные клеммы для подключения нагрузки. Так сделано в этом БП, здесь установлено по три клеммы на плюсовой и минусовой контакты.
Входные клеммы стандартны — Фаза, ноль, заземление.
Также слева установлен светодиод индикации работы блока питания и подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения.
Клеммник имеет защитную крышку, которая открывается на 90 градусов, а в закрытом состоянии защелкивается.
У меня есть привычка разбирать БП перед первым включением. Делаю я это в целях безопасности, так как бывали разные случаи.
Внутри данного БП на вид все нормально, за исключением небольшого нюанса, который я заметил сразу. Дело в том, что выходной дроссель имеет большие размеры и почти касается верхней крышки, это не очень безопасно. Током конечно не убьет, но БП может пострадать, я бы рекомендовал проложить дополнительную изоляцию между дросселем и крышкой. Такой проблемой страдают многие недорогие блоки питания, так что это не косяк данного блока.
Как я писал выше, охлаждается блок питания посредством небольшого вентилятора.
Судя по маркировке, вентилятор имеет размеры 60х15мм, т.е. 60мм это длина и ширина, а 15мм — толщина.
Вентилятор рассчитан на 12 Вольт. к сожалению здесь применен недорогой вентилятор, кроме того имеющий подшипники скольжения и если вы планируете применить где нибудь такой БП, то для длительной беспроблемной работы я бы заменил его на что нибудь более правильное.
Я уже как то писал в своих обзорах, что чаще всего применяю вентиляторы фирмы Sunon, на мой взгляд у них довольно высокое качество и надежность.
Из хорошего можно сказать то, что вентилятор в данном БП довольно тихий, что очень хорошо.
Силовые полупроводники прикручены к алюминиевому корпусу блока питания через небольшие теплораспределяющие проставки.
Мне не очень нравится подобный вид крепления полупроводников, но так делают почти все. например в блоках питания фирмы Менвелл транзистор крепится точно также, правда там в целях безопасности на него одет резиновый колпачок.
Так как данный блок питания двухтактный, то высоковольтных транзисторов два, а не один.
Выходной диод один, хотя на плате присутствует место под установку второго, подключаемого параллельно первому. Второй устанавливается в блоках, рассчитанных на меньшее напряжение и больший ток, но никто не мешает поставить и здесь второй, но это уже скорее доработка, а измерения покажут, имеет ли смысл данная операция.
Осмотр закончили, включаем и производим небольшую проверку.
Цель данной проверки, выяснить пределы регулировки выходного напряжения и вставить на выходе БП то напряжение, на которое он рассчитан, ну или то, которое необходимо.
1. при включении БП показал на выходе 36.8 Вольта.
2. минимальное напряжение, которое можно выставить — 34.53, я рассчитывал, что минимальный порог будет ниже, для моего применения придется дорабатывать.
3. А вот максимальный порог сильно удивил. Когда крутил, то даже стало немного не по себе. 52.3 при штатном 36. Ожидал что БП накроется, пока я фотографирую, но все прошло нормально, хотя я не рекомендую выставлять такое напряжение на выходе, чаще нормальным считается ±10% от штатного.
4. Выставляем на выходе 36 Вольт. Судя по диапазону перестройки уже можно понять, что регулировка очень грубая, потому мне пришлось немного помучаться чтобы выставить ровно 36 Вольт, хотя в реальной жизни это смысла не имеет и сделано было только для обзора 🙂
Разбираем блок питания дальше.
Транзисторы довольно неплохо прилипли к своей пластинке, отдирать их не хотелось потому я открутил и теплораспределительную пластинку 🙂
К плате особых нареканий не возникло, обычная недорогая сборка, бывало и хуже, но бывало и лучше, по пятибальной шкале на 3 балла.
Но один дефект все таки нашел, была не очень хорошая пайка одного из контактов трансформатора. Непропай в данном месте ни к чему фатальному бы не привел, но расстроил.
Дорожки. по которым течет значительный ток, дополнительно пролужены припоем.
Естественно я начертил схему данного БП, делал я это только для обзора, так как схемотехнику этих блоков питания знаю хорошо и обычно в схеме не нуждаюсь, но возможно кому нибудь будет полезно, так как такая схема (с некоторыми небольшими изменениями) используется в большинстве БП такой мощности.
Но хотя я и знаю хорошо эту схемотехнику, перечерчивать схему по плате было не очень удобно и заняло больше времени, чем я планировал.
Схема практически повторяет схему классического компьютерного блока питания и как показала практика, является очень ремонтопригодной.
На схеме присутствует шунт для измерения тока, на схеме его сопротивление указано как 0.1 Ома, но на самом деле при прозвонке он скорее был ближе к перемычке.
Дальше я решил немного рассказать о том, как вообще работают такие блоки питания, тем более что многие узлы являются типичными для почти всех импульсных блоков питания.
На этой блок схеме обозначены основные узлы импульсного блока питания. Правда сейчас задающий генератор и схема управления выполняются в одной микросхеме, а иногда микросхема содержит с высоковольтный транзистор.
Иногда по входу импульсного блока питания устанавливают Корректор Коэффициента Мощности, а в мощных БП он является обязательным, если БП соответствует европейским нормам, но об этом я расскажу как нибудь в другой раз, так как в недорогих БП он почти не встречается.
На основании этой блок схемы я дальше и буду рассказывать об этом БП, но для начала немного теории о процессах, происходящих в импульсном блоке питания.
Ключевое в работе импульсного блока питания, это принцип ШИМ стабилизации, правда стоит отметить, что вполне существуют и импульсные блоки питания без этого, но они являются не стабилизированными, т.е. выходное напряжение зависит от мощности нагрузки и входного напряжения.
ШИМ регулирование это изменение соотношения времени включенного состояния коммутирующего элемента к выключенному состоянию.
Если на графике, то выглядит это так:
Если «на пальцах», то я недавно объяснял в личке этот принцип стабилизации, попробую повторить здесь.
Многие наверное помнят задачки типа — через одну трубу в бассейн поступает вода со скоростью х литров в минуту, через другую выливается со скоростью Y литров в минуту.
Вот на этом принципе я и объясню как это работает.
Для начала представим, что существует очень большая емкость (электрическая сеть), маленькая емкость (конденсатор выходного фильтра питания), ну и всякие мелочи для переправки воды из одного места в другое.
На бочке установлен кран, через него вода убегает к потребителю, ну или энергия в нагрузку.
Пополнять бочку мы можем только определенное количество раз в минуту (бывают альтернативные варианты, но о них пока не будем), например 100 раз.
Наша задача, поддерживать уровень воды в бочке всегда постоянным.
Так как пополнять может только определенное количество раз в минуту, то значит пополнять придется разными объемами.
К примеру если потребление маленькое, то будет достаточно обычных чашек, а если кран открыли на полную, то придется использовать ведра.
В ШИМ регулировке это означает меньшую или большую ширину открытого состояния силового элемента.
Если кран закрыт, то пополняем бочку наперстками, есть же еще испарение (утечки, нагрузка цепи обратной связи т.п.) которое надо компенсировать 🙂
Используя узел обратной связи, контроллер отслеживает напряжение на выходе блока питания и подстраивает мощность, передаваемую в нагрузку так, чтобы напряжение на выходе БП оставалось неизменным.
Кстати, таким способом можно сделать обратную связь по чем угодно.
Например в драйверах светодиода контроллер следит за током.
Можно следить за температурой, подстраивая скорость вентилятора, за освещением, регулируя яркость лампочки и т.д. и т.п.
На этой диаграмме показано:
1. Ток в цепи трансформатора (условно)
2. Сигнал управления ключевым транзистором
3. Напряжение на выходном конденсаторе.
Существует довольно много топологий построения импульсных блоков питания, я нарисовал несколько самых распространенных.
Немного расскажу о них.
1. Обратноходовый преобразователь. Применяется там, где хорошо иметь большой диапазон входного напряжения и небольшая мощность (до 100-150 Ватт). Скорее всего Бп вашего планшета или монитора применена именно эта схема.
2. Полумостовой преобразователь. Также очень распространенная схемотехника. Думаю что я буду не сильно далек от истины, если скажу, что в 95% компьютерных БП применена именно такая схемотехника. Ее преимущества — большая мощность при относительно простой схемотехнике, меньший размер трансформатора, так как трансформатор применяется без зазора, в отличии от первого варианта.
3. Двухтактный преобразователь (PushPull- Тяни-Толкай). Данная схема в сетевых блоках питания применяется крайне редко, зато она нашла широкое применение в инверторах недорогих блоков бесперебойного питания.
4. Мостовой преобразователь. Так сказать «расширенная» версия полумостового. Преимущества — большая мощность, ток через силовые ключи в два раза ниже чем в полумостовой.
Также такая схема применяется в более сложных блоках бесперебойного питания.
Существует еще несколько топологий, но они являются производными от приведенных выше, и менее распространены, потому не вошли в данную статью.
В этот раз я также начертил цветной вариант схемы обозреваемого блока питания, где цветом обозначил основные узлы, о которых говорил выше.
Как я писал, некоторые цвета мне тяжело назвать правильно, потому буду уточнять.
Красный — Входной фильтр питания, диодный мост, силовой узел.
Красно-фиолетовый (слева внизу) — Узел управления мощными транзисторами инвертора.
Зеленый — Микросхема- ШИМ контроллер и ее «обвязка».
Синий — Выходной выпрямитель, дроссель и конденсатор фильтра
Голубой — Цепь контроля выходного тока
Фиолетовый — Узел контроля выходного напряжения
Желто-рыжий — Узел блокировки преобразователя при снижении напряжения на выходе.
В этой схеме нет привычного элемента, который был на всех прошлых схемах — оптрона. Дело в том, что здесь ШИМ контроллер питается от выходного напряжения. первоначальный запуск бока питания происходит благодаря резисторам R8 и R14. Такой принцип применялся в компьютерных БП АТ стандарта, с приходом АТХ стандарта контроллер стал питаться от источника питания дежурного режима и эти резисторы исключили из схемы.
Дальше я покажу большую часть узлов и элементов на примере конкретного блока питания.
Начнем с сетевого фильтра.
В этом БП он есть, это уже хорошо, так как в дешевых компьютерных БП вместо него ставят просто перемычки, но в дорогих он может быть и многоступенчатым. Здесь средний вариант между этими двумя.
По входу блока питания установлен предохранитель и ограничитель пускового тока — NTC терморезистор (термистор).
Также присутствует Х2 конденсатор для уменьшения помех, излучаемых блоком питания, в сеть.
Двухобмоточный синфазный дроссель намотан довольно толстым проводом, хотя размеры при такой мощности могли сделать бы и побольше.
Входной диодный мост KBU808 рассчитан на 8 Ампер 800 Вольт.
В фильтре питания присутствуют как Y конденсаторы, так и один обычный, высоковольтный.
Но в данном случае применение обычного высоковольтного вместо конденсатора Y типа безопасно, так как если БП не заземлен, то даже при его пробое выход БП будет все равно подключен через Y конденсатор, а если БП заземлен, то тем более ничего не будет 🙂
Конденсаторы входного фильтра питания промаркированы как 680мкФх250 Вольт.
Если верить маркировке, то в принципе их емкость достаточна, а напряжение выбрано даже с запасом.
Но реальность оказалась несколько другой, емкость конденсаторов всего 437мкФ, что при последовательном соединении дает всего около 220мкФ. Мало, хоть в принципе и терпимо.
Большая емкость дает больший срок жизни конденсаторов, меньшие пульсации и добавляет запаса по входному напряжению в сторону уменьшения напряжения.
Я думаю потом их заменить на что то поприличнее, но пока не нашел подходящих, так как данные конденсаторы имеют высоту 35мм, максимум можно попробовать установить 40мм, а большинство найденных мною конденсаторов имеют высоту 45мм.
На плате выделено место под конденсатор большего диаметра, так что «будем искать» 🙂
Узел ШИМ контроллера и инвертора.
В качестве ШИМ контроллера применена «классика жанра», KA7500, которая является почти полным аналогом TL494, наверное самого распространенного ШИМ контроллера, соперничать с ним по популярности может разве что uc384x.
Силовые ключи инвертора — MJE13009
К сожалению теплораспределительная пластина прижимается к корпусу без пасты. Тестирование показало, что проблем из-за этого не возникает, но я бы для успокоения души все таки нанес термопасту.
Узел выходного трансформатора, выпрямителя и конденсаторов фильтра.
Выходной диод — SF3006PT, это 30 Ампер 400 Вольт диод, что для 10 Ампер блока питания более чем достаточно.
Как я выше писал, рядом есть место для второго диода, потому в принципе можно немного улучшить характеристики, но на самом деле прирост КПД будет мизерным.
Выходной дроссель.
Здесь он выполняет несколько другую функцию чем в обратноходовых блоках питания, из-за этого и такие большие размеры. Скажу лишь что его размеры соответствуют заявленной мощности блока питания. Кроме его высоты замечаний нет.
Конденсаторы выходного фильтра.
Производитель поставил три конденсатора по 1000мкФ 63 Вольта.
Обычно я говорю, что емкость выходного конденсатора должна быть равна 1000мкФ на каждый ампер выходного тока. В двухтактных блоках питания требования менее жесткие, и даже бренды ставят такую же (а иногда и меньшую) емкость при таком токе, правда в их оправдание могу сказать, что в брендовых БП конденсаторы стоят лучшего качества.
Также на фото попал токовый шунт и видно, что для более сильноточных вариантов есть место для дополнительных шунтов.
Здесь с емкостью все в порядке. Практически соответствует заявленной.
После осмотра я скрутил все обратно, только не привинчивал верхнюю крышку и перешел к этапу тестирования под нагрузкой.
Стенд у меня остался тем же, что и в предыдущие разы и состоит из:
Электронной нагрузки
Мультиметра
Бесконтактного термометра
Осциллографа
Ручки и бумажки 🙂
Правда в этот раз мне пришлось снять верхнюю крышку с электронной нагрузки, так как боялся что она будет перегреваться на такой мощности.
В основном тестирование проходило как и в прошлые разы, за исключением того, что для измерения температуры мне приходилось на ходу снимать верхнюю крышку. Из-за этого некоторые значения измеренных температур будут чуть завышенными так как БП успевал чуть подогреваться без принудительного охлаждения.
1. Режим холостого хода, напряжение выставлено 36.03 вольта, пульсации практически отсутствуют.
2. Ток нагрузки 2 ампера, напряжение чуть поднялось и составило 36.06 вольта, пульсации в норме.
1. Ток нагрузки 4 Ампера, выходное напряжение поднялось еще немного, пульсации в норме.
2. Ток нагрузки 6 Ампер, выходное напряжение 36.09 Вольта, это очень хороший результат, пульсации при этом всего 50мВ
1. Ток нагрузки 8 Ампер, выходное напряжение почти неизменно, пульсации выросли до 75мВ, но все равно остаются низкими для такого тока.
2. Ток нагрузки 10 Ампер, выходное напряжение поднялось до 36.12 Вольта, отличный результат, изменение от исходного всего 0.3%. Пульсации выросли до 100мВ, на мой взгляд ничего страшного, особенно с учетом того, что БП выдает 360 Ватт и 100мВ это всего 0.25-0.3%
Для примера, если бы это был БП на 12 Вольт, то эквивалент пульсаций равнялся бы 30мВ.
К сожалению последний тест длился всего 15-16 минут из привычных мне 20, на электронной нагрузке сработала защита от перегрева и отключила нагрузку 🙁
Дав нагрузке немного остыть, я решил ради эксперимента продолжить тест, но уже при 12 Ампер токе, проверять так проверять 🙂
Решение провести это эксперимент я принял потому, что компоненты БП имели температуру далекую от максимальной.
Но увы, проработал так БП максимум минуту, я сделал фото, снял осциллограмму, но потом последовал очень тихий щелчок (хотя на фоне воя вентиляторов нагрузки может и не такой тихий), малюсенькая вспышка в районе силовых ключей и БП затих 🙁
Правда у меня было маленькое подозрение, что виновата электронная нагрузка, она в определенной ситуации, при перегреве, могла закоротить выход БП (если сначала сработала защита на том радиаторе, где расположен датчик тока), хотя до такой температуры за минуту она прогреться не успела бы, но в любом случае БП не выдержал 🙁
Осциллограмма перед выходом из строя.
Видно что напряжение пульсаций находится вполне в норме. Но меня расстраивают более высокочастотные пульсации, вызванные скорее всего «звоном» в силовых цепях, как по мне, это одна из возможных причин выхода из строя, но утверждать не буду.
Измерение теплового режима работы проходило как всегда, 20 минут прогрев, измерение температур, повышение тока на одну ступень и т.д.
Полученные результаты можно понять из таблицы. Верхняя строка цифр — измерение температур на холостом ходу, заодно я проверил что термометр показывает одинаковые значения на разных компонентах.
В качестве небольшого бонуса я немного опишу методику поиска неисправности и ремонта конкретно этого БП и принципов поиска неисправности для основной массы поломок остальных.
Поломали, ремонтируем
Вообще, буквально недавно меня в личке спрашивали о алгоритме поиска неисправности, на что я ответил —Может даже имеет смысл написать такую статью, правда пока не знаю к чему ее привязать, разве что спалить БП который пришлют на обзор :))))Как в воду глядел 🙂
В данном случае поломка оказалась не очень сложной, да и вообще я выше писал, что данный тип БП очень ремонтопригоден.
Здесь даже предохранитель остался цел 🙂
Для начала я должен предупредить, что при ремонте импульсного БП приходится работать с цепями имеющими высокое напряжение и имеющими непосредственную связь с сетью 220 Вольт. По правилам техники безопасности блок питания должен при этом питаться через развязывающий трансформатор, чтобы обеспечить гальваническую развязку с сетью 220 Вольт.
Первым делом при поиске неисправности производят общий осмотр, это очень важный этап, иногда позволяющий локализовать место поломки.
Также немаловажно знать, после чего вышел из строя БП.
1. Новый БП, чаще при работе или КЗ в нагрузке — силовые цепи.
2. Старый БП, если перед поломкой были проблемы с запуском. Либо перед поломкой его отключили от сети (для БП работающих постоянно) — конденсаторы выходного фильтра. Такая поломка чаще всего «тянет» за собой и высоковольтную часть, в низковольтной части чаще всего все остается исправным.
3. Старый БП, но предохранитель цел и даже есть попытки запуска — чаще всего виновата потеря емкости конденсатора фильтра питания ШИМ контроллера, обычно встречается на БП небольшой мощности собранных по обратноходовой схеме.
Дальше немного по компонентам.
Предохранитель цел — значит скорее всего цел и диодный мост, но на маломощных Бп роль предохранителя может сыграть обмотка входного дросселя.
Предохранитель сгорел — скорее всего дело плохо, но есть варианты
1. Если на входе БП есть защитный варистор и подали больше 300 Вольт, то чаще все решается заменой варистора и предохранителя.
2. Варистора нет, либо он цел. Вот тут скорее всего дело худо, проверяем — диодный мост и высоковольтный транзистор (или транзисторы если их два).
Чаще всего диодный мост выходит из строя только при сгорании высоковольтных транзисторов, сам по себе выходит из строя очень редко.
Следующий этап, проверяем высоковольтный транзистор, лучше его выпаять, так как если вышел из строя диодный мост, то это может давать ложное КЗ.
Если транзистор имеет КЗ хотя бы между двумя выводами из трех, то он умер. Если транзисторов два, то с вероятностью 99% умер и второй, менять лучше парой.
В моем случае так вышло. что транзисторы имели пробой между коллектором и базой, потому предохранитель остался цел так как не было КЗ по цепи высоковольтного питания. Это довольно редкий случай, чаще имеем КЗ между всеми тремя выводами.
Если транзистор сгорел, то проверяем резистор подключенный к выводу базы, так как чаще всего сгорает и он. Вывод эмиттера также может быть подключен к токоизмерительному резистору, обычно мощный и стоит рядом, проверяем и его.
В моем случае я имел два сгоревших транзистора и два резистора.
Следующий этап, подбор замены.
Если есть родные либо их можно купить, то отлично, если нет, то ищем замену.
При поиске замены сначала определяем что за транзисторы стояли, и ищем документацию на них. после этого ищем варианты, которые есть в наличии/продаже и сравниваем их характеристики.
У транзисторов, которые стояли в импульсном блоке питания обращаем внимание на следующие ключевые характеристики. Вообще влияет еще коэффициент передачи по току и граничная частота. Первый параметр лучше иметь похожий на тот что был в сгоревшем, второй если будет больше, то лучше. У полевых транзисторов надо смотреть на емкость затвора (Input Capacitance), чем меньше, тем лучше.
В моем случае транзисторы биполярные, потому и демонстрировать буду на их примере.
Я привел три варианта, родной — подходящий вариант — неподходящий вариант.
Хотя в неподходящем варианте критичны последние два параметра.
В моем случае родных не было, но были транзисторы с «доноров».
Резисторы подобрать проще, если нет подходящего номинала, то можно соединить несколько штук параллельно или последовательно. Но у меня были подходящие резисторы.
Резисторы сгорели очень аккуратно, сразу даже и не заметишь маленькую трещину в покрытии. Не было ни дыма и особого шума, разве что маленькая вспышка.
Перед заменой транзисторов желательно сначала проверить остальные компоненты рядом с ними иначе замененные компоненты ожидает судьба предыдущих.
Конкретно по этой схеме. Диоды параллельно коллектору и эмиттеру не сгорают никогда (по крайней мере я такого не видел), диоды в базе иногда сгорают, но в данном случае стоят довольно мощные диоды (чаще ставят мелкие 4148) и они остались целы. Конденсатор также выжил, выходят из строя здесь они редко, резистор межу коллектором и базой также можно не проверять, но стоит проверить резистор между базой и эмиттером.
Трансформатор — довольно надежный компонент и чем мощнее, тем надежнее, но у меня бывали случае межвиткового КЗ у мелких трансформаторов, причем обычным мультиметром это определить сложно или вообще невозможно.
После замены деталей неплохо проверить ШИМ контроллер. Первым у этих микросхем страдает внутренний стабилизатор напряжения 5 Вольт. Для проверки подаем питание 10-20 Вольт на микросхему (я подключился к конденсатору фильтра питания микросхемы) и измеряем напряжение между минусом питания и 14 выводом.
220 Вольт пока не подаем.
На фото питание в норме.
Если интересно, то можем подключиться к задающему генератору и посмотреть на красивую «пилу» 🙂
Ее наличие означает, что задающий генератор микросхемы работает.
После этого можно проконтролировать прохождение управляющих импульсов к силовым транзисторам.
Кстати. Если БП работал долго, то из-за высыхания емкости конденсатора фильтра питания микросхемы (или высыхания конденсатора в Бп дежурного режима АТХ БП), она могла выйти из строя.
Иногда выход из строя выходных транзисторов тянет за собой и два управляющих транзистора, на схеме это Q2, Q3. Кроме них обычно ничего из строя не выходит.
Данный БП не даст управляющие импульсы на мощные транзисторы пока не «обойти» защиту от пониженного напряжения на выходе, я это сделал закоротив эмиттер и коллектор транзистора Q5.
Если все в порядке, то между эмиттером и базой будет примерно такая картинка:
Все, на этом основная часть ремонта закончена.
Промываем плату от остатков флюса, я всегда рекомендую это делать, как минимум из-за культуры ремонта.
С лицевой стороны платы ремонт «выдают» только отечественные резисторы.
Заодно я немного приподнял транзисторы, чтобы они лучше прижимались.
Для проверки я всегда включаю БП через лампу накаливания. Это позволяет сократить количество походов в магазин за деталями 🙂
Лампу я использую мощностью 150 Ватт, она включается последовательно с сетью и при нормальной работе должна только моргнуть немного при включении.
В штатном режиме на холостом ходу она даже не накаляется, менее мощная лампа может немного накаляться, но на грани различимости, это также нормально.
Включаем, проверяем, все работает 🙂
Некоторые дополнения.
Если вы заметили, что ваш блок питания требует «прогрева» перед включением и это время постепенно увеличивается, то следует проверить конденсаторы БП, так как если затянуть с этим, то все может закончиться выходом из строя высоковольтного транзистора и часто микросхемы ШИМ контроллера.
Выходной диод БП выходит из строя редко, но лучше его проверить, обычно это можно сделать даже не выпаивая его из платы.
С переходом на импульсные блоки питания самая частая поломка — выход из строя электролитических конденсаторов, причем иногда емкость он может иметь нормальную, но внутреннее сопротивление сильно увеличивается.
Для общего развития я добавил для скачивания неплохую книгу по импульсным блокам питания.
Резюме.
Плюсы
Блок питания выдал заявленную мощность
Тепловой режим работы в норме
Небольшой уровень пульсаций
Наличие нормального фильтра по входу 220 Вольт
Отличная стабильность выходного напряжения
Хорошая ремонтопригодность
Минусы
Проблемы с надежностью при перегрузке или коротком замыкании
Конденсаторы входного фильтра имеют заниженную емкость
Нет заявленного автоматического управления вентилятором.
Низкое качество выходных конденсаторов
Мое мнение. Меня очень расстроило то, что блок питания вышел из строя, хотя это и произошло при мощности выше заявленной, но это говорит об отсутствии либо некорректной работе защиты от перегрузки. Но в то же время обрадовал температурный режим блока питания, даже при максимальной мощности никакие компоненты не перегревались, хотя выходящий воздух имел легкий запах нагретых компонентов, но это частая особенность новых блоков питания.
Но даже при том, что я спалил этот блок питания, могу сказать, что он имеет неплохой потенциал и если его не перегружать, то будет работать. В основном это связано с отработанностью данной схемотехники, здесь тяжело что то накосячить, хотя проблемы с надежностью вылезли 🙁
В будущем я думаю его немного доработать и надеюсь что в ближайшем времени вы увидите его (хотя скорее их) в одном из моих новых устройств, на которое я потихоньку готовлю обзор, там же будет и описание доработки.
Вполне возможно что в обзоре присутствует некоторое количество ошибок, если заметили, пишите, исправлю или дополню при необходимости.
Вся информация о ремонте основана на личном опыте. Вообще разнообразие причин поломок и методов определения неисправности гораздо больше, чем я описал, но боюсь что все описать очень тяжело и будет ну совсем большая статья.
Надеюсь что хотя бы часть читателей найдет ответы на свои вопросы, которые они мне задавали.
Магазин дал скидку на блок питания, исходная цена была 30.2 доллара, в течении недели будет действовать цена 26.99.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Как сделать мощный блок питания на 12 вольт. Блок питания для ленты светодиодов
Современная электроника часто комплектуется внешними источниками питания на 5В, 12В, 19В. После того как прибор выходит из строя, они часто валяются в кладовке или тумбочке.
- 5V — это напряжение зарядных устройств для телефонов и USB;
- 12V — используется в компьютерах, некоторых планшетах, ТВ, сетевых маршрутизаторах.
- 19V — в ноутбуках, мониторах, моноблоках.
Мы будем рассматривать, каким образом можно адаптировать любой . Будут только простые и бюджетные варианты доступные каждому. Зарядники на 5В не подходят. Но из таких зарядников я делаю ночники, на корпус приклеивается от 3 или 6 диодов. Ночью светит не ярко, в самый раз.
Источники питания на 12V
Источники питания на 12В от электроники обычно бывают от 6 до 36 Ватт. 10 Ватт хватает для подсветки рабочей поверхности . Такие блоки делятся на 2 основных вида:
- старые на трансформаторах, отличаются большим весом;
- современные импульсные, еще называют электронный трансформатор, отличаются малым весом и большой мощностью при малых габаритах.
Использовать на трансформаторах не рекомендую. При я сперва подключил трансформаторный БП от роутера, мощность которого была в 2 раза больше мощности ленты. Сам выпрямитель стал сильно греться. Поставил диодный мост выпрямителя на самодельный радиатор для охлаждения, все равно греется сильно, долго он так не протянет. Времени не было разбираться в тонкостях, поэтому спросил у специалиста. Он кое-как нашел причину, светодиоды имеют особенную вольт-амперную характеристику (сокращенно ВАХ), что приводит к сильному нагреву. Он подарил мне от телевизора на 12В и 2 Ампера, то есть мощность равна 24W. Теперь все работает без проблем и не греется.
БП на 19V
БП ноутбучного типа на 19В, 90W
Напряжение в 19В широко используется в настольной компьютерной технике, чаще всего в ноутбуках, моноблоках, мониторах, сканерах. В эту категорию можно отнести БП от принтеров, они мощные, бывает 16В, 20В, 24В, 32В.
У меня давно валяется отличный на 90W и 19V от ноутбука Asus. Такой мощности хватит, чтобы запитать светодиодную ленту на 6000 Люмен, а этого хватит, чтобы сделать диодное освещение комнаты 20 квадратов. Но БП не 12 вольт, и потребуется доработка. Внутрь корпуса мы не полезем, перепаивать схему под 12 вольт сложно, долго и надо быть электронщиком. Сделаем проще, подключим небольшой понижатель со стабилизатором. Существует два типа.
Тип №1
Стабилизатор на 7812
Стабилизатор на микросхеме типа КРЕН 7812 (), выглядит почти как транзистор, при установке на радиатор охлаждения выдерживает ток 1 Ампер. Этот вариант устаревший и громоздкий. Для использования всей мощности ноутбучного БП потребуется 5-6 таких (или 1 большая) и большой алюминиевый радиатор для охлаждения.
Тип №2
Современный импульсный стабилизатор, миниатюрен, не греется, простой как 3 рубля. В русских магазинах за него просят 600-900 р, цена сильно завышенная. У китайцев на 3 ампера стоит 50 р., 5-7А продается за 100-150 р., поэтому рекомендую заказать пару штук на Aliexpress.
Рекомендую использовать импульсный, КПД у него выше 80-90%, проще и дешевле. Только не покупайте источник тока на LM2596, вам нужен источник напряжения. Чтобы найти в китайском интерне-магазине используйте запросы:
- LM2596 power supply;
- 12v switching regulator;
- voltage regulator 12v 7a;
Характеристики импульсных стабилизаторов
Специалист на видео инструкции расскажет основные технические характеристики современных импульсных стабилизаторов, схемотехнику и рекомендации по их правильному использованию. Чтобы вы своими руками не спалили его во время экспериментов.
Простые схемы своими руками
Если вышеописанные БП вам не подходят, то блок питания для светодиодной ленты 12в можно спаять по схеме своими руками. Для самодельного потребуется много времени и немало деталей, не буду рассматривать полные схемы для подключения к сети 220B. при современном развитии электроники их проще купить у китайцев. Есть схемы для сборки своими руками еще на TL594 и других новых элементах. Но мне больше нравится описанный ниже, легко повторяется за 10 минут.
Рассмотрим оптимальный и современный на LM2596. Потребуется установить всего 4 радиоэлемента. Аналоги, схожие по функционалу, это ST1S10, L5973D, ST1S14.
Существует несколько модификаций микросхемы:
- фиксированное 12 V, LM2596-12, указано в конце маркировки;
- регулируемый вариант LM2596ADJ;
- цена в России одной 170 р.. В Китае весь собранный блок на LM2596 стоит 35р. включая доставку.
Характеристики
Видео, как доработать своими руками
Коллега подобно расскажет, как подключить и настроить стабилизатор к блоку питания от ноутбука на 19V.
Готовые модули из Китая
Вариант с регулятором на выходе от 3 до 37В
В первой схеме будем использовать LM2596ADJ с регулируемым вольтажом на выходе. Выпускаться она может в разных корпусах, но самый оптимальный как на картинке. Плюсом такой конструкции будет возможность регулировать яркость led ленты без диммера.
Схема с фиксированным 12B
Стабилизатор на микросхеме LM2596-12, отсутствует переменный резистор для регулировки, на выходе ровно 12B. Схема проще на одну детальку.
Питание и драйвер в одном модуле
Универсальный вариант, регулируется сила тока и напряжение. Можно запитать не только диодную ленту, но и светодиоды. то есть может выступать в качестве драйвера и электронного трансформатора.
На видео ролике вам покажут как пользоваться и настраивать самостоятельно универсальный вариант модуля с драйвером, регулируемой силой тока.
Где купить дешево?
Бывает, что у вас дома не оказалось БП подходящего от бытовых приборов, но точно есть у других, тоже валяется без дела. Сперва спросите у знакомых или соседей, наверняка что то есть. За пару сотен или жидкую валюту вы можете сними договорится.
Большой ассортимент вы найдете на Авито и на местных форумах. Многие избавляются от ненужного хлама и продают БП за символическую цену, потому что выбрасывать жалко, а реальную стоимость не знают. Таким образом, я часто покупаю хорошие приборы, тем более торг никто не отменял. Недавно мне удалось купить фирменный ACER от моноблока на 190W за 400 р. Он герметичен и высокого качества, так как компьютерная электроника требует очень стабильного и качественного питания в отличие от диодной ленты.
Лента со светодиодами – светотехническое приспособление, предназначенное для подсветки-декора в доме, кафе, на рекламных щитах. LED-устройство сделано из пластика, на который прикрепляют светодиоды. Напряжение блоков питания для светодиодной ленты составляет 12В или 24В. Иногда используют трансформатор, предназначенный для компьютера. БП производят со встроенной защитой-автоматом, которая спасает от перегрузки сети и короткого замыкания.
Виды блоков питания
Источник, который позволяет отрегулировать сетевое напряжение для подсветки светодиодами, подразделяют на несколько типов:
- Компактный БП. Это устройство имеет маленькие размеры, немного весит, поэтому зачастую его используют для декора в жилых помещениях. Производится в водонепроницаемом корпусе. Основным минусом компактного трансформатора является невысокая мощность.
- Блок в герметичной коробке из алюминия. Представляет собой крупногабаритное устройство с большой массой. Его мощность может составлять больше 100 Ватт. Учитывая размеры БП, его часто применяют для декора на улице (устойчив к воздействию влаги, температурных перепадов).
- Открытый проводник. Может иметь разную мощность. Этот трансформатор выигрывает низкой стоимостью. Минусы: БП открытого типа очень громоздкий, тяжелый.
Блоки питания для светодиодной ленты бывают трансформаторными и импульсными:
- Трансформаторный БП снижает напряжение до 12 В со стандартных 220 В. При помощи специального фильтра осуществляется сглаживание пульсирующего напряжения. Главным преимуществом этого трансформатора считаются его элементарная конструкция и развязка от электрической сети переменного тока. Минусы: крупный размер, не справляется с перепадами напряжения.
- Импульсный блок тоже работает на трансформаторе. Отличается тем, что функционирует на высокой частоте, характеризуется небольшими габаритами и массой. БП этого типа подключается к электросети 220 Вольт, как и трансформаторное устройство. Недостатки: очень плохо переносит работу «вхолостую», перегрузы. Плюс его схема тяжело поддается ремонту.
Как подобрать блок питания для светодиодной ленты
Если для конструкции со светодиодами выбрать неправильный трансформатор, то это может привести к повреждению светотехники и даже стать причиной пожара. Зачастую можно отыскать котроллеры, производящие стабильные показатели напряжения, которые нельзя изменить. Это не влияет на параметры яркости светодиодов, а напротив, делает проще работу проводника. Мини-трансформатор должен быть настроен на показатели выбранной светодиодной ленты – во избежание проблем с напряжением.
Очень важно приобрести или сделать самостоятельно такой проводник, который будет совпадать со всеми условиями определенной схемы и грамотно использоваться. Как выбрать блок питания для светодиодной ленты? Для грамотного выбора нужно рассчитать:
- рабочее напряжение;
- входящую и выдаваемую мощность.
Как рассчитать мощность
При расчете мощности необходимо учитывать длину светодиодного устройства. Для выбора устройства с нужными показателями нужна информация о потреблении одного метра ленты. Рассмотрим на примере, как выполнить расчет мощности блока питания. Вы выбрали источник освещения типа SMD 5050 с 30 диодами, его длина составляет 5 м. Расчет:
- Показатели мощности для одного метра ленты умножаются на длину светотехники (5х7,2 = 36).
- Получается, что 5 метров будут «съедать» 36 Ватт.
- Следует помнить о том, что мощность трансформатора нужно выбирать с запасом. В приведенном примере лучше купить БП на 40 Ватт.
Как подключить
Подключить блок просто. Если декоративная подсветка будет устанавливаться в процессе возведения здания, то лучше подвести электропроводку максимально близко к месту, где будет размещена лента. Установите там розетку. Когда такая возможность отсутствует, стоит заранее приобрести кабель необходимой длины. БП должен быть оборудован штепселем, который будет подключаться к сети (если такого нет, то его изготавливают собственноручно).
Схема монтажа
Этапы подсоединения:
- Берем кабель нужной длины. Жила сечения – минимум 1,5 мм.
- С одной стороны кабеля устанавливаются провода, которые зачищают от изоляции на 3 мм, с другой – вилка для включения в электросеть.
- Провод коричневого цвета подключается к фазе (гнездо L), синий – к нулю (гнездо N).
- Концы кабеля надо закрепить при помощи винтов.
- Подключают проводник. Если планируется подсоединение нескольких лент сразу, то у него должна быть хорошая мощность.
Как сделать блок питания 12 вольт своими руками
Любой желающий самостоятельно сделает проводник, который пригодится для работы устройства со светодиодами. Чтобы сконструировать БП на 20 звеньев понадобятся:
- Блок на 12 Вольт, способный передавать электрический ток на 1 Ампер.
- Микросхема 7812 для радиатора.
- Диодный мост с наличием конденсатора.
- Подготовленные устройства соединяют по классической схеме. Осталось только подключить самодельный проводник. Детали БП при желании помещают в корпус от стандартного маленького трансформатора.
Видео: подключение светодиодной ленты к блокам питания
Подсоединить БП может каждый желающий. Главное – точно придерживаться инструкции. Благодаря видеоролику вы поймете, как правильно запитать светотехнику, какие действия выполняют для корректной и безопасной работы освещения. На видео подробно показан процесс подключения блока для светодиодной ленты. Видеоинструкция доступно разъяснит особенности каждого этапа работ.
Если вам нужен источник постоянного питания с напряжением 12 вольт, а его нет под рукой, то его можно и купить. Если брать дешёвый блок питания, то его качество будет оставлять желать лучшего. Обычно такие недорогие БП хороши только с виду. Когда их открываешь, то оказывается, что его характеристики (указанные на корпусе) по току завышены. В реальности он не способен обеспечить в полной мере ту мощность, что заявлена производителем (как правило). Можно купить и более дорогостоящий блок питания на 12 вольт, но собрать своими руками по частям выйдет гораздо дешевле, а по качеству ничуть не хуже.
Итак, как сделать хороший и простой блок питания на 12 вольт своими руками, что для этого нам понадобится? Нужен понижающий силовой трансформатор, выпрямительный диодный мост и фильтрующий конденсатор электролит. Трансформатор будет понижать сетевое напряжение (220 В) до нужного, а именно до 10 вольт. Почему до 10, а не 12. Потому, что есть такой эффект — переменное напряжение после диодного моста (имеющего конденсатор достаточной емкости) станет процентов примерно на 18 больше, чем без конденсатора. Это стоит учитывать при сборке любого блока питания.
Трансформатор нужен той мощности, которая вам нужна. То есть, изначально вы должны знать, какой именно максимальный ток должен выдавать данный блок питания. Зная ток и выходное напряжение можно найти электрическую мощность. Нужно просто ток (к примеру 3 ампера) перемножить на напряжение выхода (в нашем случае это 12 вольт). Стоит ещё добавить небольшой запас по мощности процентов 25. В итоге получим, что нужен трансформатор мощностью около 50 Вт.
С размерами (мощностью) трансформатора определились. Исходя из этого вторичная обмотка транса должна иметь нужное сечение, чтобы обеспечить нужную силу тока. Для 3 ампер (максимальное значение) на выходе нашего самодельного блока питания сечение вторичной обмотки трансформатора должно быть около 1,3 мм. Если на магнитопроводе достаточно места, то можно намотать провод большего диаметра (это только увеличит максимальную силу тока источника питания).
Итак, наш трансформатор на выходе вторичной обмотки будет выдавать переменное напряжение величиной 10 вольт. Это напряжение имеет форму синусоиды, которая меняет свои полюса с частотой 50 герц. Нам же нужен постоянный ток, который не имел этого периодического изменения полюсов. Для этого используется выпрямительный диодный мост. Его задача сводится к тому, что он все полупериоды делает однополюсными, хотя и скачкообразными (плавно возрастающими и убывающими). Диодный мост можно купить готовым, хотя его можно спаять и самому из 4х одинаковых диодов, которые должны быть также рассчитаны на нужный выходной ток. Для нашего самодельного блока питания с 3 амперами нужно взять диоды, рассчитанные на ток в 6 А (берём с учётом запаса).
Поскольку после диодов напряжение имеет скачкообразный вид, его нужно отфильтровать. Это делается обычным электролитическим конденсатором, соответствующей емкости. Значит достаем еще и конденсатор, рассчитанный на напряжение 25 вольт, с емкостью 2200 мкф (чем больше, тем лучше фильтрация, но при этом и размеры конденсатора будут увеличиваться). Вот и всё, теперь эти элементы нужно просто спаять между собой (трансформатор, выпрямительный диодный мост и конденсатор электролит).
Блок питания 12 вольт 20 ампер своими руками
Многие электротехнические устройства питаются от постоянного напряжения величиной 12 вольт. Если такая техника не особо нуждается в высокой стабильности напряжения, то вполне подойдет самый простой блок питания, состоящий из понижающего трансформатора, диодного моста и фильтрующего конденсатора электролита. Тут вопрос остается только за мощностью такого источника питания, ну и следовательно от нее зависит, какие именно функциональные части будет стоять в блоке питания на 12 вольт. В этой статье давайте разберемся более подробно с этой темой.
Итак, схема простого блока питания на 12 вольт начинается с понижающего трансформатора, задача которого сетевое переменное напряжение 220 вольт понизить до более низкого. Логично предположить, что это пониженное напряжение должно в нашем случае быть 12 вольт. Но нет. На выходе вторичной обмотки трансформатора, для получения в итоге постоянных 12 вольт должно быть около 10 вольт. Почему так? Просто существует в электротехнике такой вот эффект — переменное напряжение после диодного моста имеет выпрямленный ток, но он скачкообразной формы. Когда мы к выходу моста подсоединяем фильтрующий конденсатор электролит эти скачки постоянного напряжения сглаживаются, а само напряжение увеличивается примерно на 18%. Вот и получается, что переменные 10 вольт после выпрямительного моста и фильтрующего конденсатора электролита превратятся в постоянные 12 вольт.
Нам нужно определится, в первую очередь, с мощностью нашего блока питания на 12 вольт. Какую именно максимальную силу тока мы хотим, чтобы он имел. К примеру, нужно иметь максимальную силу тока в 5 ампер. В этом случае, чтобы спаять хороший блок питания на 12 вольт с этим током нам понадобится понижающий трансформатор мощностью около 80 ватт. Напомню, чтобы найти электрическую мощность нужно силу тока перемножить на напряжение. Следовательно мы наши 12 вольт умножаем на 5 ампер и получаем 60 ватт. Плюс к этому мы добавляем небольшой запас (пусть будет 20 ватт). Вот и видим, что нужен трансформатор на 80 ватт (это если идти по оптимальному пути, хотя если вы поставите большей мощности транс, то это только повлияет на общие размеры источника питания).
Для получения тока на вторичной обмотке около 5 ампер, диаметр этой самой обмотки должен быть не менее 1,6 мм (медь). Для определения зависимости диаметра провода вторичной обмотки и силы тока, который она должна обеспечивать нужно смотреть в справочные таблицы (их легко найти в интернете воспользовавшись поиском).
Теперь нужно подобрать подходящий выпрямительный диодный мост, который нам позволит сделать из переменного напряжения постоянное, хотя и скачкообразной формы. Опять же, нужно в начале определится с силой тока, которую диодный мост может выдержать без негативных воздействий на него. Мы определились, что нам нужен максимальный ток 5 ампер. Как и в случае с трансформатором добавим к этому некий запас. В итоге, находим диодный мост (диоды под него) на силу тока в 8-10 ампер. Мост должен быть рассчитан на напряжение не менее 12 вольт (хотя диоды с маленьким обратным напряжением это редкость, обычно они рассчитаны на достаточно большие обратные напряжения). Либо ставим готовый целостный диодный мост, или паяем его сами из четырех диодов с нужными параметрами.
Ну, и последним важным функциональным элементом нашего самодельного блока питания на 12 вольт, что будем паять своими руками, является конденсатор электролит. Он выполняет фильтрующую роль, сглаживая скачки постоянного напряжения, делая постоянное напряжение более ровным (хотя и не идеальным). Для нашего блока питания вполне подойдет конденсатор электролит, рассчитанный на напряжение 16-25 вольт и емкостью около 5 000 — 10 000 микрофарад. Вот и все, осталось только эти все компоненты спаять в единую схему и собрать в подходящем корпусе.
Всем нам известно, что блоки питания сегодня являются неотъемлемой частью большого количества электрических приборов и осветительных систем. Без них наша жизнь нереальна, тем более экономия электроэнергии способствует эксплуатации этих приборов. В основном блоки питания имеют выходное напряжение от 12 до 36 вольт. В этой статье хотелось бы разобраться с одним вопросом, можно ли сделать блок питания на 12В своими руками? В принципе, никаких проблем, ведь этот прибор на самом деле имеет несложную конструкцию.
Из чего можно собрать блок питания
Итак, какие детали и приборы необходимо, чтобы собрать самодельный блок питания? В основе конструкции всего лишь три составляющие:
- Трансформатор.
- Конденсатор.
- Диоды, из которых своими руками придется собрать диодный мост.
В качестве трансформатора придется использовать обычный понижающий прибор, который будет уменьшать вольтаж с 220 В до 12 В. Такие приборы сегодня продаются в магазинах, можно использовать старый агрегат, можно переделать, к примеру, трансформатор с понижением до 36 вольт на прибор с понижением до 12 вольт. В общем, варианты есть, используйте любой.
Что касается конденсатора, то оптимальный вариант для самодельного блока – это конденсатор емкостью 470 мкФ с напряжением 25В. Почему именно с таким вольтажом? Все дело в том, что на выходе из напряжение будет выше запланированного, то есть, больше 12 вольт. И это нормально, потому что при нагрузке напряжение упадет до 12В.
Собираем диодный мостик
А вот теперь очень важный момент, который касается вопроса, как сделать блок питания 12В своими руками. Во-первых, начнем с того, что диод — это двуполярный элемент, как, в принципе, и конденсатор. То есть, у него два выхода: один минус, другой плюс. Так вот плюс на диоде обозначен полоской, а, значит, без полоски это минус. Последовательность соединения диодов:
- Сначала соединяются между собой два элемента по схеме плюс-минус.
- Точно также соединяются между собой и два других диода.
- После чего две парные конструкции необходимо соединить между собой по схеме плюс с плюсом и минус с минусом. Здесь главное не ошибиться.
В конце у вас должна получиться замкнутая конструкция, которая носит название диодный мостик. У нее четыре соединительных точек: две «плюс-минус», одна «плюс-плюс» и еще одна «минус-минус». Соединять элементы можно на любом плате необходимого устройства. Основное здесь требование – это качественный контакт между диодами.
Во-вторых, диодный мост – это, по сути, обычный выпрямитель, который выпрямляет переменный ток, исходящий с вторичной обмотки трансформатора.
Полная сборка прибора
Все готово, можно переходить к сборке конечного продукта нашей идеи. Сначала надо подключить выводы трансформатора к диодному мосту. Их подключают к точкам соединения «плюс-минус», остальные точки остаются свободными.
Теперь необходимо подключить конденсатор. Обратите внимание, что на нем также есть отметки, которые определяют, полярность прибора. Только на нем все наоборот, чем на диодах. То есть, на конденсаторе обычно помечается минусовой контакт, который подсоединяется к точке диодного моста «минус-минус», а противоположный полюс (положительный) присоединяется к точке «минус-минус».
Остается только подключить два питающих провода. Для этого лучше всего выбрать цветные провода, хотя это необязательно. Можно использовать одноцветные, но при условии, что их придется каким-нибудь образом обозначить, к примеру, на одном из них сделать узелок или обмотать конец провода изолентой.
Итак, делается подключение питающих проводов. Один из них подключим к точке «плюс-плюс» на диодном мосте, другой к точке «минус-минус». Все, понижающий блок питания на 12 вольт готов, можно его тестировать. В холостом режиме он обычно показывает напряжение в пределах 16 вольт. Но как только на него подадут нагрузку, напряжение снизится до 12 вольт. Если есть необходимость выставить точное напряжение, то придется к самодельному прибору подключить стабилизатор. Как видите, сделать блок питания своими руками не очень сложно.
Конечно, это простейшая схема, блоки питания могут быть с различными параметрами, где основных два:
Как дополнение, может быть использована функция, которая разграничивает модели блока питания на регулируемый (импульсный) и нерегулируемый (стабилизированный). Первые обозначены возможностью изменять выходное напряжение в пределах от 3 до 12 вольт. То есть, чем сложнее конструкции, тем больше возможностей у агрегатов в целом.
И последнее. Самодельные блоки питания – это не совсем безопасные аппараты. Так что при их тестировании рекомендуется отойти на некоторое расстояние и только после этого проводить включение в сеть 220 вольт. Если вы что-то неточно рассчитали, к примеру, неправильно подобрали конденсатор, то есть большая вероятность, что этот элемент просто взорвется. В него залит электролит, который при взрыве разбрызгается на приличное расстояние. К тому же не стоит производить замены или пайку при включенном блоке питания. На трансформаторе собирается большое напряжение, так что не стоит играть с огнем. Все переделки надо проводить только на выключенном приборе.
Похожие записи:
Блок питания постоянного напряжения 12 вольт состоит из трех основных частей:
- Понижающий трансформатор с обычного входного переменного напряжения 220 В. На его выходе будет такое же синусоидальное напряжение, только пониженное до примерно 16 вольт по холостому ходу – без нагрузки.
- Выпрямитель в виде диодного моста. Он «срезает» нижние полусинусоиды и кладет их вверх, то есть получается напряжение, меняющееся от 0 до тех же 16 вольт, но в положительной области.
- Электролитический конденсатор большой емкости, который сглаживает полусинусоиды напряжения, делая их приближающимися к прямой линии на уровне в 16 вольт. Это сглаживание тем лучше, чем больше емкость конденсатора.
Самое простое, что нужно для получения постоянного напряжения, способного питать приборы, рассчитанные на 12 вольт – лампочки, светодиодные ленты и другое низковольтное оборудование.
Понижающий трансформатор можно взять из старого блока питания компьютера или просто купить в магазине, чтобы не заморачиваться с обмотками и перемотками. Однако чтобы выйти в конечном счете на искомые 12 вольт напряжения при работающей нагрузке, нужно взять трансформатор, понижающий вольт до 16.
Для моста можно взять четыре выпрямительных диода 1N4001, рассчитанных на нужный нам диапазон напряжений или аналогичные.
Конденсатор должен быть емкостью не менее 480 мкФ. Для хорошего качества выходного напряжения можно и больше, 1 000 мкФ или выше, но для питания осветительных приборов это совсем не обязательно. Диапазон рабочих напряжений конденсатора нужен, скажем, вольт до 25.
Компоновка прибора
Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.
На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.
Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.
Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.
Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.
Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.
Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.
Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.
Проблемы простого блока питания с нагрузкой
Сопротивление, нарисованное на схеме – это эквивалент нагрузки. Нагрузка должна быть такова, чтобы ток, ее питающий, при подаваемом напряжении в 12 В не превысил 1 А. Можно рассчитать мощность нагрузки и сопротивление по формулам.
Откуда сопротивление R = 12 Ом, а мощность P = 12 ватт. Это значит, что если мощность будет больше 12 ватт, а сопротивление меньше 12 Ом, то наша схема начнет работать с перегрузкой, будет сильно греться и быстро сгорит. Решить проблему можно несколькими способами:
- Стабилизировать выходное напряжение так, чтобы при изменяющемся сопротивлении нагрузки ток не превышал максимально допустимого значения или при внезапных скачках тока в сети нагрузки – например, в момент включения некоторых приборов – пиковые значения тока срезались до номинала. Такие явления бывают, когда блок питания запитывает радиоэлектронные устройства – радиоприемники, и пр.
- Использовать специальные схемы защиты, которые бы отключали блок питания при превышении тока на нагрузке.
- Использовать более мощные блоки питания или блоки питания с большим запасом мощности.
На рисунке ниже представлено развитие предыдущей простой схемы включением на выходе микросхемы 12-вольтового стабилизатора LM7812.
Это уже лучше, но максимальный ток в нагрузке такого блока стабилизированного питания по-прежнему не должен превышать 1 А.
Блок питания повышенной мощности
Более мощным блок питания можно сделать, добавив в схему несколько мощных каскадов на транзисторах Дарлингтона типа TIP2955. Один каскад даст прибавку нагрузочного тока в 5 А, шесть составных транзисторов, подключенных параллельно, обеспечат нагрузочный ток в 30 А.
Схема, обладающая такой выходной мощностью, требует соответствующего охлаждения. Транзисторы должны быть обеспечены радиаторами. Возможно, понадобится и дополнительный вентилятор охлаждения. Кроме того, можно защититься еще плавкими предохранителями (на схеме не показано).
На рисунке показано подключение одного составного транзистора Дарлингтона, дающего возможность увеличения выходного тока до 5 ампер. Можно увеличивать и дальше, подключая новые каскады параллельно с указанным.
Внимание! Одним из главных бедствий в электрических цепях является внезапное короткое замыкание в нагрузке. При этом, как правило, возникает ток гигантской силы, который сжигает все на своем пути. В этом случае сложно придумать такой мощный блок питания, который способен это выдержать. Тогда применяют схемы защиты, начиная от плавких предохранителей и кончая сложными схемами с автоматическим отключением на интегральных микросхемах.
Тема: как сделать простой, регулируемый плавно, блок питания своими руками.
Человек, у которого электрика и электроника является хобби, увлечение, делами, что позволяют получать удовольствие или иметь дополнительный заработок, просто обязан иметь у себя в наличии блок питания с плавной регулировкой напряжения! Ведь работая с различной электрической и электронной техникой постоянно приходится сталкиваться с её питанием, а оно, как известно, не всегда одинаково. Постоянно искать источники питания с подходящим напряжением, тоже не выход. Именно в данном случае наиболее рациональным и правильным решением будет создание простого (или сложного, если есть в этом особая необходимость) блока питания, имеющего плавное регулирование напряжения питания. Простая, но надёжная схема представлена на рисунке, давайте её разберём.
Схема простого, регулируемого плавно, блока питания представляет собой две основные части, это сам блок питания и небольшая транзисторная схема параметрического регулятора напряжения. Первая часть содержит понижающий трансформатор, выпрямитель (диодный мост) и конденсатор (сглаживающий фильтр). По большей части именно от выбора этих частей зависит мощность всего блока питания. Что бы не делать слишком большим блок питания ограничимся электрической мощностью в 30 Вт. Хотя для увеличения этой мощности достаточно будет поменять трансформатор, мост и выходной транзистор, имеющие соответствующие величины токов и напряжений.
Итак, находим трансформатор, который рассчитан на входное напряжение 220 вольт и выходное 12-15 вольт, вторичная обмотка должна иметь сечение, обеспечивающее номинальную силу тока в 2-3 ампера. Далее, спаиваем диодный мостик, элементы которого должны быть рассчитаны на ток не меньше 5 ампер (лучше брать с небольшим запасом). И к выходу моста припаяем фильтрующий конденсатор с ёмкостью от 1000 микрофарад и более. Схема плавно регулируемого параметрического стабилизатора после её сборки (спайки) должна сразу начать нормально работать, хотя если есть желание донастройки и точной регулировки внутренних параметров, можете сами по изменять имеющиеся электронные компоненты, поставив туда наиболее подходящие на Ваш взгляд.
Теперь расскажу о самой работе данной схемы плавно регулируемого блока питания. Трансформатор — его задача заключается в преобразовании электрической энергии, то есть он сетевое напряжение 220 вольт понижает до нужных 12 вольт. Заметим, что как был у нас переменный ток, так и остался, хотя и понизилась амплитуда. Диодный мостик занимается тем, что переводит все колебания в один полупериод, а именно значение тока после мостика уже меняется только от нуля и до 12 вольт, не меняя своего полюса. Но волнообразный ток подходит не для всех случаев питания электрооборудования, для многих устройств нужен именно постоянный ток, допускающий минимальные колебания. Для этого и нужен конденсатор, который сглаживает скачки напряжения.
Схема регулятора является параметрической, то есть в схеме создаётся некое опорное напряжение, уже от которого путём деления напряжения и усиления силы тока создаются необходимые выходные величины электрических параметров. С выхода мостика, на котором уже сглажены скачки (фильтрующим конденсатором), напряжение подаётся на цепь параметрического стабилизатора, состоящего из резистора R1 и стабилитрона VD2. Тут напряжение делиться, причём на стабилитроне образуется некоторое постоянная его величина с малыми отклонениями. Если напряжение будет меняться, по причине внешних обстоятельств, то эти изменения только будут заметны на R1.
Параллельно стабилитрону, на котором образовалось опорное напряжение постоянной величины, включён переменный резистор R2, что, собственно, и осуществляет плавное изменение выходного напряжения на нашем регулируемом блоке питания. Когда мы его крутим, то получаем определённую величину постоянного напряжения, что далее делится между база-эмиттерными переходами транзисторов, включённых по схеме эмиттерных повторителей. А, как известно, включение по этой схеме заставляет транзисторы работать в режиме усиления только тока, при том, что напряжение остаётся как бы неизменным. То есть, напряжение снятое с переменного резистора передаётся на выход через транзисторы, которые понижают его только на величину своего насыщения (примерно от 0.4 до 0.7 вольт).
Проще говоря — выставили мы на переменном резисторе значение 5 вольт, оно передалось через транзисторы на выход (минус примерно 1.2 вольта, что осели на транзисторных переходах база-эмиттер), а в силу усиления тока, мы получили повышение мощности, срезанной от основной, которая имеется на выходе диодного мостика. Транзисторы тут являются некими электрическими краниками, которыми мы управляем при помощи изменения напряжения на база-эмиттерных переходах. Чем больше мы подадим на них напряжения с переменного резистора, тем сильнее откроются транзисторы (понизится их внутреннее сопротивление) и больше электрической мощности передастся на выход регулируемого блока питания.
Лабораторный блок питания из китайских модулей
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 готовый источник питания 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 DC-DC преобразователь на XL4016. В качестве индикатора выступает модуль вольтамперметр dsn-vc288. 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 модуль на LM2596, 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.
Самодельных драйверов по дешевке — Освещение
СОЗДАЙТЕ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК, ЭТОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДОСТАТОЧНО, ЧТОБЫ УБИТЬ ВАС!
Не пытайтесь сделать это, если вы не знаете, что делаете с электроникой.
Когда вы включаете его в первый раз, отойдите в сторону и держите под рукой огнетушитель на случай, если вы допустили ошибку.
Ладно, вот он:
Извините за странное форматирование. У веб-сайта есть собственное мнение.
Спецификация: драйвер COB (номера деталей Digikey и цены)
Предохранитель: SlowBlow 4 А __________________________ 507-1531-ND _______ 0.36 900B строка (2 Vero29C или 3 Vero29B последовательно)
Мост: 3 ампер 200 PIV ___________________________ KBPC102-ND ______ 1,17
NTC: Термистер с отрицательным температурным коэффициентом ____ 495-6652-ND _______ 1,13
C1: 270 мкФ 200 вольт ____________________________ 493-5455-N6314
Q1: 90 Вт NPN 10A 140V
Q2: ____ 2N3904 NPN ________________90______________ 2ND29
R1: ____ 0,62 Ом 2 Вт ___________________________ P0.62W-2BK-ND _____ 1,24
R2: ____ 62 Ом 1/4 ватта ___________________________ 62QBK-ND __________ 0,10
R3: ____ 470 Ом 1/4 Вт ___________________________ CT14-ND470M ___________________________ CT14-N17_GT: ___________________________CF14-N17_G 0 ___________________________ CT14-N17_G .58
6 В постоянного тока — это любой источник питания постоянного тока от бородавок от 6 до 12 В
COB не указаны, потому что вам нужно выбрать цветовую температуру и решить, хотите ли вы два из серии C или три из серии B.Три из B более эффективны. Veros стоит от 21 до 27 долларов за штуку на Digikey. Не стесняйтесь покупать их в другом месте, если найдете более выгодную сделку.
ОЧЕНЬ ВАЖНО: Используйте последовательную цепочку COB или диодов с прямым напряжением от 130 до 165 вольт при выбранном токе. Если выше, светодиоды могут не гореть. Если ниже, вы взорвете Q1. Я
R2 устанавливает токовый выход LM317 на 19 мА. Это подается в основание Q1, чтобы включить его.
R1 — текущий датчик сопротивления.0,62 Ом дает вам напряжение около 0,76 В при 1,23 А, протекающих через COB. Это напряжение включает Q2, который подает отрицательную обратную связь на базу Q1, поглощая 19 мА, тем самым отключая его.
Вы можете изменить ток COB, изменив резистор считывания. Разделите 0,73 вольта на сопротивление, чтобы рассчитать новый ток.
Это резисторы, которые есть на складе Digikey:
0,5 Ом 1,46 А
0,51 Ом
0,56 Ом
0,62 Ом
0.68 Ом
0,75 Ом
0,82 Ом
0,91 Ом
1,00 Ом 0,73 А
Получите 2 Вт или больше.
Имейте в виду, что Q1 и любой LM317T электрически подключаются к своим крепежным винтам! Для LM317 не требуется крепление радиатора, но вы ДОЛЖНЫ использовать радиатор с Q1, и он должен быть изолирован. Это означает, что вам понадобится силиконовая прокладка TO3P или слюдяная пластина с теплопередающей жидкостью и изолирующая шайба, чтобы закрепить ее на радиаторе. После того, как вы его установили, вы можете использовать омметр, чтобы убедиться, что ни один из выводов не контактирует с радиатором.
Неплохо за 9,51 $ по частям. Очевидно, вам понадобится кусок перфорированной платы размером 3 x 4 дюйма, чтобы построить его, немного припоя, немного многожильного провода 18 калибра. несколько термоусадочных трубок для соединений Q1 и удлинитель длиной 6 футов для шнура питания. Я просто снимаю небольшую изоляцию примерно в 6 дюймах от розетки, чтобы подключить плату, а затем я могу вставить бородавку в розетку удлинительного шнура. Моя камера испорчена. У меня должен быть новый в пятницу, и я опубликую фотографию своей доски.
@ dbrn32 @Greasemonkey @Covertgrower
Учебное пособие по зарядному устройству 36 В | ChargingChargers.com
Технология зарядного устройства на 36 вольт идет в ногу с технологической революцией, как и в большинстве других другие области, и так текущая философия зарядки аккумуляторов использует трехступенчатый (или двух- или четырехступенчатый) микропроцессор регулируемые профили зарядки. Это и «умные зарядные устройства», и качественные агрегаты. обычно не встречаются в розничных магазинах.Три стадии или стадии свинцово-кислотной зарядка аккумулятора бывают объемным, абсорбционным и плавающим (или иногда полностью отключенным в некоторые случаи). Квалификация или уравнивание иногда считаются еще одним этапом, обычно для в рекламных целях. 2 этап агрегат будет иметь навалочную и плавающую ступени. Важно использовать батареи производителя. рекомендации по зарядке и напряжениям, или качественный микропроцессор управляемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока его службы.
Старое зарядное устройство на 36 В будет иметь фиксированное напряжение зарядки, достаточно высокое, чтобы «нагнетать» энергию (амперы) в аккумуляторную батарею. Чем ниже начальная батарея напряжение (состояние разряда), тем легче процесс нагнетания, поэтому вы можете увидеть амперметр (если таковой имеется) достигает максимальной выходной силы тока зарядного устройства и остается там какое-то время. По мере увеличения напряжения аккумуляторной батареи, так же как и по мере увеличения уровня заряда, Чем труднее зарядному устройству на 36 В нагнетать ток, тем меньше его мощность.В конце концов, зарядное устройство достигает точки, когда его выходное напряжение больше не может работать. в аккумуляторную батарею, поэтому ток почти прекращается, но в зависимости от того, где находится эта точка напряжения, он может быть достаточно высоким, чтобы со временем перезарядиться или удерживать батареи в газе этап, сушка батареи затопленного типа. Эти зарядные устройства следует контролировать для этого. причина и отключается, когда амперметр падает до нижней точки. Некоторые из старших технологические блоки имеют таймеры, и в зависимости от настройки и состояния заряда аккумулятора на начало цикла зарядки, может закончиться чрезмерной зарядкой, если она настроена слишком долго, или недостаточной зарядкой, если таймер установлен недостаточно долго.Любое из этих условий может привести к повреждению аккумуляторов и перезарядке. повреждает быстрее. Повторяющаяся недозаправка позволяет сульфату накапливаться и, в конечном итоге, затвердевать. на пластинах, уменьшая емкость аккумулятора. Уменьшение времени работы от батареек, которые не особенно старый — обычный симптом этой сульфатации.
«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки. а также извлекать информацию из аккумуляторной батареи, чтобы обеспечить максимальную зарядку минимальное наблюдение.Микропроцессор обеспечивает полный цикл зарядки без необходимости настройки. таймер и не требует недостаточной или избыточной зарядки, что позволяет правильно управлять батареей и максимальное время автономной работы при регулярном использовании.
АккумуляторыTrue Gel обычно требуют определенного профиля заряда и гелевого требуется специальное или выбираемое гелем или подходящее гелеобразное зарядное устройство. Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет от 2,3 до 2,36 вольт на элемент, а для зарядного устройства на 36 вольт это работает до 41.От 4 до 42,5 вольт, что ниже, чем у мокрого или AGM Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызывают пузырьки в геле электролита и необратимые повреждения, так как пузырьки в геле не рассеиваются, когда прекращается состояние перенапряжения.
Трехступенчатая зарядка аккумулятора
Ступень BULK в зарядном устройстве на 36 В включает около 80% перезарядки, при этом ток заряда остается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), и напряжение увеличивается.Правильно размер зарядного устройства даст батарее столько тока, сколько она может принять до зарядного устройства емкость (25% емкости аккумулятора в ампер-часах), и не поднимать мокрый аккумулятор выше 125 F, или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапаном) более 100 F. Целевое напряжение для зарядного устройства 36 В для AGM или некоторых залитых аккумуляторов от 2,4 до 2,45 В на элемент, что составляет от 43,2 до 44,1 вольт.
АБСОЛЮТНО Этап (оставшиеся 20%, примерно) в AGM / затоплен. Зарядное устройство 36 вольт имеет зарядное устройство удерживая при напряжении поглощения (между 43.2 В постоянного тока и 44,1 VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток до тех пор, пока аккумулятор не упаковка полностью заряжена. Если аккумулятор не держит заряд или ток не падает По истечении ожидаемого времени перезарядки аккумуляторная батарея может постоянно подвергаться сульфатации.
Ступень FLOAT — это место, где напряжение заряда снижается примерно до 2,25 вольт. на ячейку, что составляет около 40,5 В постоянного тока и остается постоянным, в то время как ток уменьшается до менее 1% емкости аккумулятора.Этот режим можно использовать для полного заряженный аккумулятор на неопределенный срок. Некоторые зарядные устройства отключаются вместо того, чтобы поддерживать поплавок напряжение и следите за батареями, при необходимости инициируя цикл зарядки.
Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемые ампер-часы на 90%. номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумуляторная батарея на 100 ампер-часов с Разряд 10% потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер и 36 вольт, у нас есть 10 ампер. часы/(.9×5) ампер = расчетное время зарядки 2,22 часа. Сильно разряженный аккумулятор отклоняется от этой формулы, требуя больше времени на замену усилителя.
Рекомендации по частоте подзарядки варьируются от эксперта к эксперту. Оказывается, что глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота подзарядки. По сути, свинцово-кислотные батареи, в том числе герметичные (AGM и гелевые), хотелось бы хранить полностью взимается, когда это возможно. Для например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться какое-то время (прием пищи перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для услуги день.Это в основном относится к аккумуляторным приложениям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за день, а аккумулятор можно полностью зарядить один раз в течение 24 часов, как в промышленном применении. Это называется «возможность зарядки».
Выравнивание
Выравнивание — это, по сути, управляемая перезарядка. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце НАСОСНОГО режима (поглощение напряжение) выравнивающее напряжение, но технически это не так.Более высокая влажность (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокрой батарее со временем может расслаиваться, если не ездить на велосипеде изредка. При выравнивании напряжение поднимается выше типичного. пиковое напряжение зарядки (от 15 до 16 вольт в зарядном устройстве на 12 вольт) хорошо в газовыделение этап и проводится в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в аккумулятор целиком, «уравняв» силу электролита и сбив любой рыхлая сульфатация, которая может быть на пластинах.
Конструкция герметичных аккумуляторов (AGM и Gel) практически исключает расслоение, и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют). Некоторые производители (в частности, Concorde) указывают процедуру, но с учетом напряжения и времени. технические характеристики имеют решающее значение, чтобы избежать повреждения аккумулятора.
Размеры зарядного устройства 36 В
Зарядное устройство на 36 вольт может быть получено от низкого выхода миллиампер (200, 500 миллиампер), до 25 ампер, который можно подключить к розетке на 115 вольт.Некоторые из меньших единиц нерегулируемый, и просто иметь фиксированное выходное напряжение, как у старых зарядных устройств. Это обычно занимает больше времени заряжать, и этого следует по возможности избегать. Меньшая мощность усилителя подходит для батареи меньшего размера, такие как электронные устройства и устройства безопасности или детские самокаты. в диапазоне от 1,3 до 12 ампер-час. Их также можно использовать для обслуживания больших батареи. Зарядное устройство со средним выходом на 36 вольт будет в диапазоне от 10 до 15 ампер. или около того, и может использоваться во многих приложениях, потребляющих около 100 ампер-часов от батареи, или приложения с постоянной амперной нагрузкой (приложение источника питания).Для блока питания Тип ситуации, постоянная потребляемая мощность должна составлять низкий процент от максимума зарядного устройства емкость усилителя, чтобы зарядное устройство не вернулось в режим повышения или увеличения мощности. Более крупные блоки в моделях зарядных устройств на 36 В составляют примерно Выходной ток от 20 до 25 А (кроме коммерческих, входных типов 220 В переменного тока или трехфазных). Эти используется в больших аккумуляторных батареях или приложениях желая более быстрой перезарядки. Иногда более крупные блоки используются там, где генератор является источником питания переменного тока, а генератор работает время — это соображение.
Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют устанавливать зарядное устройство примерно на 25% емкости аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, аккумуляторная батарея на 100 Ач и 36 В потребует около 25 А. Зарядное устройство на 36 вольт (или меньше). Для сокращения времени зарядки можно использовать зарядные устройства большего размера, но уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например а 2 или «умное зарядное устройство» на 4 А можно использовать для обслуживания батареи между циклами с повышенным током использовать, но будет неэффективным или сгорит, если используется для большой загрузки большой емкости, глубоко разряженные батареи.
Для получения дополнительной информации или рекомендаций по применению зарядного устройства на 36 В, напишите по электронной почте. нам или позвоните в службу технической поддержки.
Домой | Учебники | Зарядка батареи
Штепсельная вилка для дома, мебели и самостоятельной работы FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Светодиодный источник питания Ersatztrafo Освещение Детали освещения
Электропитание для дома, мебели и поделок FW LPS36V-360-1000-2 36В макс. 36Вт Светодиодный источник питания Ersatztrafo Освещение Детали освещения
Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36В макс.36 Вт LED Ersatztrafo Блок питания, сменный светодиодный блок питания трансформатора от FW Art,: LPS36V-360-1000-2 Входное напряжение: 230 В Выходное напряжение: 36 В Диапазон мощности: 36 Вт Сила тока: 1 A Регулируемая яркость: нет Размеры: Длина: 93 мм Ширина: 52 мм Высота: 73 мм, отличное качество, гарантия подлинности, мы предлагаем быстрое и качественное обслуживание., FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Светодиодная вилка источника питания Ersatztrafo, LPS36V-360-1000-2 36 В макс. .36W LED Ersatztrafo Сетевой штекер блока питания FW.
LED Ersatztrafo Блок питания / сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36В макс.36Вт. Сменный светодиодный трансформаторный блок питания от FW Art.: LPS36V-360-1000-2 Входное напряжение: 230 В Выходное напряжение: 36 В Диапазон мощности: 36 Вт Сила тока: 1 A Регулируемая яркость: нет Размеры: Длина: 93 мм Ширина: 52 мм Высота: 73мм .. Состояние: Новое другое (см. Подробности): Товар в отличном состоянии или может быть в оригинальной упаковке, но не запечатан. Изделие может включать оригинальные аксессуары. Изделие может быть заводским вторым (т. Е. Имеет небольшой дефект, который не влияет на работу изделия, например, царапина или вмятина).См. Список продавца для получения полной информации и описания. См. Все определения условий ： Рейтинг энергоэффективности: ： A + ， Комната2: ： Рабочая зона ： Источник питания: ： Розетка / розетка ， Комната3: ： Коридор / коридор ： Область установки: ： Интерьер ， Год выпуска: ： 2019 ： Текущий тип: ： Постоянный ток постоянного тока ， Комната1: ： Гостиная ： Потребляемая мощность: ： 25-39 Вт ， Цвет: ： Черный ： Тип: Драйвер светодиода ， Комната: Зимний сад ： Комната6: ： Кухня ， Возраст: ： 230 В ： Мощность: ： 36 Вт ， Модель: ： LPS36V-360-1000-2 ： Марка: ： FW ， Сила тока: ： 1 A ： Материал: ： Пластик ， Уровень защиты IP: ： IP20 ： Знак соответствия и маркировка: ： Маркировка CE ， MPN: ： LPS36V- 360-1000-2 ： Технология освещения: ： Светодиод ， Разъемы: Разъем в виде бочки ： Помещение 4: Столовая ， Выходное напряжение: ： 36 В ： Помещение 5: Спальня ， EAN: ： Не применяется ，。, новое состояние, без износа .У товара может отсутствовать оригинальная упаковка или защитная упаковка.
Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов
Солнечный каскадный фонтан Терракотовый солнечный фонтан Фонтан Садовый фонтан 101302. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАМИН СВОБОДНОЙ КОСТИ ОБЪЕМНОЙ ГАЛКОВОЙ ЩЕТКОЙ СТАЛЬ ЧЕРНАЯ ЗАДНЯЯ ПРОДАЖА. Серебряный подсвечник с артишоками Коллекция Serafina от Lene Bjerre 10см x 10см, коричневая сумка-холодильник с монограммой с монограммой для щенков, подарок для спасения породы собак, розетка FW LPS36V-360-1000-2 36В макс.Источник питания Ersatztrafo LED 36Вт . Большой декоративный металлический карабин с Рождеством Христовым с УМЕНЬШЕННЫМ Дедом Морозом. Регулируемый чемодан Ремешки для багажа Ремешки для багажа Дорожная сумка с замком для ремня. Подлинный насос для стиральной машины Whirlpool WFS1274CD WFS1274CE WFS1275CD WFS1276BD. Сковорода с латунной ручкой Покупатель. Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов ,
Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов
, на все проблемы будет дан ответ в течение 24 часов, кредитная карта, другие членские карты и т.д.Крючки свисают с металлической пластины сзади и составляют примерно 2. Думаю, можно было бы положить маленький планшет. 45-1813 Кабель SCSI 2 — SCSI 2 1-1 / 2 ‘: Компьютеры и аксессуары, Купить лабораторную работу 0445120238 Дизельный топливный инжектор для 04-09 Dodge RAM Cummins 5, ✅поставляется с бесплатной специальной подарочной упаковкой, идеально подходящей для юбилея. ** Скопируйте ASIN для дизайна, который хотите изменить. BODYA 3 пары Черно-белые розовые акриловые спиральные конические заглушки-улитки Набор расширителей для ушей (8 мм (0 калибр)): ювелирные изделия, гибкая кожа, которая изгибается во всех направлениях для дополнительного комфорта, День рождения [Случай] Подходит для юбилея, Каждое украшение поставляется в элегантном подарочная упаковка.которые варьируются от одного типа несоосности к другому. Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания LED Ersatztrafo . Композитный фитинг Parker 369PLP-3M-M5-pk5 с нажимным соединением. Купить отрывные сетчатые защитные жилеты Radians SV4GMM эконом-класса 2. Пожалуйста, внимательно проверьте данные о размерах ниже, прежде чем заказывать его. Ищете ли вы невероятно милый чехол или невероятно крутой чехол, Lex & Lu LogoArt Sterling Silver University of Pittsburgh Anklet: Clothing, Все, что вам нужно сделать, это выберите индивидуальный дизайн знака и выберите идеальное место для отображения, 2) Вы также можете выбрать собственное личное сообщение для внутренней гравировки до 25 символов, включая пробелы, Это такая отличная сумка в прекрасном состоянии, Прекрасный уникальный печатный подарок, как небольшое напоминание поверить в себя на выпускном.Черный турмалин — фантастический камень для заземления и защиты. Создайте уют и атмосферу тепла и любви, Персонализированный блокнот ХОККЕЙ Канцелярские товары / Канцелярские товары 5х7 или. мы вернем полную стоимость заказа и доставки. Если есть что-то еще, кроме этого, ТКАНЬ :: 100% чистый шелк Джорджетта, Требуется минимальная сборка и будут включены полные инструкции, Сетевой штепсель FW LPS36V-360-1000 -2 Источник питания LED Ersatztrafo мощностью 36 В, макс. 36 Вт, налоги и сборы НЕ ВКЛЮЧЕНЫ в цену товара или стоимость доставки.Не стесняйтесь обращаться ко мне с любыми вопросами :). Скидки на доставку для международных покупателей; пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать стоимость доставки перед покупкой, напишите нам, используя систему обмена сообщениями Etsy, если у вас есть какие-либо вопросы или если мы можем быть вам полезны, 32 отсечки средней высоты 90-х годов Paris Blues, сделанные в США Америка, от 2 мм до 3 мм — начните с xx-small Ear Jacket. несовершенства следует ожидать и лелеять. Загрузите файл и начните печатать для своей особой облегающей одежды. Я сообщу вам комбинированную стоимость доставки.: Базовый капельный комплект Claber: Сад и Открытый. 100% нейлоновый двойной рипстоп с тонкой защитной мембраной Pertex. Удалите старую эмблему, открутив стопорные гайки. Широкий пояс подчеркивает ваши изгибы и обтекает вашу естественную форму. Ширина 000 дюймов: Industrial & Scientific. Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт LED Ersatztrafo Power Supply со встроенной кнопкой быстрого высвобождения и переключателем направления, управляемым большим пальцем. Исаак-Мизрахи, Нью-Йорк, Аква-ассорти собак с именами, ширина 2 дюйма (100 шт. В упаковке): Промышленное и научное.Дата первого упоминания: 0 января, теперь вы можете легко расширить это будущее за счет большей площади освещения и быстрорастущих растений. От производителя Профессиональному сантехнику необходима продукция профессионального качества. Размеры: Вес: 4 унции. Измерения проводились для размера 8, COLOP PRINTER30NEWGREENLINE: Office Products, SKF PHC 12B-1X5MTR BS Стандартная однорядная роликовая цепь, мы предлагаем 30-дневную гарантию возврата денег, пряжка для ремня Kilt из латуни с высококачественной латунью Античная отделка, товары, продаваемые другими продавцами, являются незаконными и некачественными подделками. Найдите тысячи товаров для домашних животных по низким ценам.для Samsung Galaxy A5 2017 Мраморный чехол и защитная пленка для экрана. не несет ответственности за любые убытки из-за проблем с установкой, если заказчик не подтвердил технические характеристики своего автомобиля до отправки продукции или неверно истолковал данные об установке. 1 x ящик для хранения алмазной живописи с 60 пластиковыми банками, эта подушка для снижения стресса будет соответствовать вашему телу, оставляя вас чувствовать себя заряженным и безболезненным, розетка питания FW LPS36V-360-1000-2 36 вольт макс. 36 Вт светодиодный источник питания Ersatztrafo , легко Держите воду в надземном бассейне чистой и освежающей с помощью фильтрующего насоса с таймером на 2500 галлонов в час.
Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов
Сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов
Сетевой штекер блока питания LED Ersatztrafo FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт, сетевой штекер FW LPS36V-360-1000-2 36 В, макс. 36 Вт Блок питания Ersatztrafo для светодиодов, макс. 36 В, 36 Вт Сетевой штекер блока питания LED Ersatztrafo, FW ЛПС36В-360-1000-2.
Как собрать литиевую батарею для электровелосипеда своими руками из ячеек 18650
Литиевая батарея — это сердце любого электрического велосипеда.Ваш двигатель бесполезен без всей этой энергии, хранящейся в вашей батарее. К сожалению, хороший аккумулятор для электровелосипеда часто бывает самым трудным и самым дорогим. При ограниченном количестве поставщиков аккумуляторов для электрических велосипедов и множестве различных факторов, включая размер, вес, емкость, напряжение и скорость разряда, поиск именно той батареи, которую вы ищете, может быть сложной задачей и привести к нежелательным компромиссам.
Но что, если бы вам не пришлось идти на компромисс? Что, если бы вы могли собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда в точном соответствии с вашими спецификациями? Что, если бы вы могли собрать аккумулятор идеального размера для вашего велосипеда со всеми необходимыми функциями и сделать это дешевле, чем в розницу? Это проще, чем вы думаете, и ниже я покажу вам, как это сделать.
А теперь пристегнитесь, возьмите напиток и приготовьтесь к серьезному чтению, потому что это не короткая статья. Но это определенно того стоит, когда вы путешествуете на своем собственном аккумуляторе для электровелосипеда!
Заявление об отказе от ответственности: Прежде чем мы начнем, важно отметить, что литиевые батареи по своей природе содержат большое количество энергии, и поэтому крайне важно обращаться с ними с максимальной осторожностью. Создание литиевой батареи своими руками требует базового понимания принципов работы с батареями и не должно предприниматься кем-либо, кто не уверен в своих электрических и технических навыках.Пожалуйста, прочтите эту статью полностью, прежде чем пытаться собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда. При необходимости всегда обращайтесь за профессиональной помощью.
Примечание. В нескольких местах этой статьи я вставлял сделанные мною видеоролики, демонстрирующие этапы сборки батареи. Батарея, используемая в видео, имеет такое же напряжение, но немного большей емкости. Все те же методы все еще применяются. Если вы чего-то не понимаете в тексте, попробуйте посмотреть это в видео.
Необходимые инструменты и материалы:
18650 варианты литиевых элементов
Ячейки
18650, которые используются во многих различных устройствах бытовой электроники, от ноутбуков до электроинструментов, являются одними из наиболее распространенных аккумуляторных элементов, используемых в аккумуляторных батареях для электрических велосипедов.В течение многих лет были доступны только посредственные ячейки 18650, но спрос со стороны производителей электроинструментов и даже некоторых производителей электромобилей на сильные, высококачественные элементы привел к разработке ряда отличных вариантов 18650 за последние несколько лет.
Эти клетки отличаются своей цилиндрической формой и размером примерно с палец. В зависимости от размера батареи, которую вы планируете построить, вам понадобится от нескольких десятков до нескольких сотен.
Существует , много, различных типов ячеек 18650 на выбор.Я предпочитаю использовать ячейки известных брендов таких компаний, как Panasonic, Samsung, Sony и LG. Эти элементы имеют хорошо задокументированные рабочие характеристики и производятся на уважаемых заводах с превосходными стандартами контроля качества. Фирменные марки 18650 стоят немного дороже, но, поверьте, они того стоят. Отличной ячейкой начального уровня является ячейка Samsung ICR18650-26F. Эти элементы емкостью 2600 мАч должны стоить где-то от 3 до 4 долларов в любом приличном количестве и могут выдерживать непрерывный разряд до 2 ° C (5,2 А на элемент).Я беру свои элементы Samsung 26F на Aliexpress, обычно у этого продавца, но иногда я видел здесь более выгодную цену.
Название бренда аккумуляторов Samsung (18650-29E рупий)
Многие люди склонны использовать более дешевые модели 18650, продаваемые под такими названиями, как Ultrafire, Surefire и Trustfire. Не будь одним из таких людей. Эти клетки часто продаются с емкостью до 5000 мАч, но с трудом могут получить более 2000 мАч. На самом деле, эти элементы являются всего лишь заводским браком, купленным такими компаниями, как Ultrafire, и переупакованными в термоусадочную пленку их собственной торговой марки.Эти элементы B-качества затем перепродаются для использования в устройствах с низким энергопотреблением, таких как фонарики, где их более низкая производительность не является проблемой. Если ячейка стоит менее 2 долларов, она того не стоит. Придерживайтесь элементов известных брендов, таких как мои любимые элементы Samsung, если вы хотите создать безопасную и качественную батарею для электровелосипеда.
Ячейки Samsung ICR18650-26F прямо с завода
Когда дело доходит до покупки аккумуляторов, вы можете найти их в местном магазине или заказать их прямо из Азии.Я предпочитаю второй вариант, так как вы обычно получаете гораздо более выгодную цену прямо к источнику, даже при оплате международной доставки. Одно предостережение: сделайте все возможное, чтобы ваш источник продавал подлинные клетки, а не подделки. Для этого проверьте отзывы и используйте способ оплаты, который гарантирует, что вы сможете вернуть деньги, если продукт не соответствует описанию. По этой причине мне нравится покупать свои ячейки на Alibaba.com и AliExpress.com.
Для этого урока я буду использовать зеленые ячейки Panasonic 18650PF, показанные выше.Однако в последнее время я использую такие элементы 18650GA, которые немного более энергоемкие, что означает большую батарею в меньшем пространстве.
Обязательно используйте только полоску из чистого никеля
Что касается никелевой полосы, которую вы будете использовать для соединения батарей 18650, у вас будет два варианта: стальные полосы с никелевым покрытием и полосы из чистого никеля. Выбирайте чистый никель. Он стоит немного дороже никелированной стали, но имеет гораздо меньшее сопротивление. Это приведет к меньшему расходу тепла, большему радиусу действия вашей батареи и более длительному сроку службы батареи из-за меньшего теплового повреждения элементов.
Будьте осторожны: некоторые нечестные продавцы пытаются выдать никелированную сталь за чистую продукцию. Им часто это сходит с рук, потому что их практически невозможно отличить невооруженным глазом. Я написал целую статью о некоторых методах, которые я разработал для тестирования никелевой ленты, чтобы убедиться, что вы получаете то, за что заплатили. Посмотрите здесь.
Что касается никелевой ленты, то я тоже люблю Алиэкспресс. Вы также можете найти его на ebay или даже в местном магазине, если вам повезет.Как только я начал делать много батарей, я начал покупать здесь чистую никелевую ленту килограммами, но вначале я рекомендую вам покупать меньшую сумму. Вы можете получить полоску из чистого никеля по хорошей цене в меньших количествах у такого продавца, как этот, но вы все равно получите лучшую цену, купив ее в килограммах или полкилограммах.
Что касается размеров, я предпочитаю использовать никель толщиной 0,1 или 0,15 мм и обычно использую полосу шириной 7 или 8 мм. Более сильный сварщик может сделать и более толстую полосу, но это будет стоить намного дороже.Если ваш сварщик может сделать никелевую ленту толщиной 0,15 мм, то дерзайте; толще всегда лучше. Если у вас более тонкие полоски, это тоже нормально, просто при необходимости положите пару слоев друг на друга, чтобы создать соединения, которые могут пропускать больше тока.
Примечание автора: Привет, ребята, Мика. Я запустил этот сайт и написал эту статью. Я просто хотел, чтобы вы как можно быстрее узнали о моей новой книге «Литиевые батареи своими руками: как собрать собственные аккумуляторные блоки», которая доступна как в электронной, так и в мягкой обложке на Amazon и доступна в большинстве стран.Она содержит гораздо более глубокие детали, чем эта статья, и содержит десятки рисунков и иллюстраций, показывающих вам каждый этап проектирования и изготовления батареи. Если вы найдете этот бесплатный сайт полезным, то просмотр моей книги поможет поддержать мою работу на благо всех. Спасибо! Хорошо, теперь вернемся к статье.
ОБЯЗАН ли я использовать точечный сварочный аппарат?
Да.
Что ж, позвольте мне сказать иначе: да, если вы не хотите повредить свои клетки.
Первое, что нужно знать о элементах литиевых батарей, это то, что их убивает тепло.Причина, по которой мы свариваем их точечной сваркой, заключается в том, чтобы надежно соединить ячейки вместе без добавления большого количества тепла.
Конечно, можно припаять непосредственно к ячейкам (хотя без соответствующих инструментов это может быть сложно). Проблема с пайкой заключается в том, что вы добавляете много тепла к ячейке, и оно не рассеивается очень быстро. Это ускоряет химическую реакцию в ячейке, которая лишает ее работоспособности. В результате получается ячейка, которая имеет меньшую емкость и умирает раньше срока.
Аппараты для точечной сварки аккумуляторов отличаются от большинства аппаратов для точечной сварки в домашних условиях.В отличие от больших аппаратов точечной сварки для домашних мастерских, у аппаратов точечной сварки электроды расположены на одной стороне. Я никогда не видел их в продаже в США, но их довольно легко найти на eBay и других международных торговых сайтах. Мой сварщик, работающий полный рабочий день, — это довольно простая модель, которую я получил здесь. Здесь можно найти настоятельно рекомендуемый источник для немного более красивой конструкции аппарата для точечной сварки (на фото ниже) с установленными и переносными электродами.
Достаточно распространенный китайский точечный сварщик на уровне хобби
В настоящее время доступны два основных уровня сварщиков: хобби и профессиональный.Хорошая модель для хобби должна стоить около 200 долларов, а хорошая профессиональная модель легко может быть в десять раз дороже. У меня никогда не было профессионального сварщика, потому что я просто не могу оправдать затраты, но у меня есть три разные модели для хобби, и я экспериментировал со многими другими. Их качество очень хорошее, даже на идентичных моделях от одного и того же продавца. К сожалению, лимонная пропорция довольно высока, а это означает, что вы можете выложить более пары сотен долларов за аппарат, который просто не будет работать должным образом (например, мой первый сварщик!).Опять же, это хорошая причина использовать сайт с защитой покупателя, такой как Aliexpress.com.
Сварщик точечной сварки профессионального уровня
Я использую свои сварочные аппараты на 220 В, хотя доступны версии на 110 В. Если у вас есть доступ к 220 В в вашем доме (во многих странах с 110 В есть линии 220 В для сушилок для одежды и других мощных приборов), я бы рекомендовал придерживаться 220 В. По моему опыту, модели на 110 В имеют больше проблем, чем их братья на 220 В. Ваш пробег может отличаться.
Цена покупки часто отпугивает многих, но на самом деле 200 долларов для хорошего точечного сварщика — это неплохо.В целом, расходные материалы для моей первой батареи, включая стоимость таких инструментов, как точечная сварка, в конечном итоге обошлись мне примерно так же, как если бы я купил розничную батарею такой же производительности. Это означало, что в конце концов у меня был новый аккумулятор, и я считал все инструменты бесплатными. С тех пор я использовал их для создания бесчисленного количества батарей и очень сильно сэкономил!
Прежде чем начать
Несколько советов перед началом работы:
Работайте в чистом месте, где нет беспорядка. Когда вы обнажили контакты многих элементов батареи, соединенных вместе, последнее, что вам нужно, — это случайно положить батарею на отвертку или другой металлический предмет. Однажды я чуть не пролил коробку со скрепками на открытую батарею, пытаясь убрать ее с дороги. Я могу только представить себе фейерверк, который мог бы вызвать.
Надеть перчатки. Рабочие перчатки, механические перчатки, сварочные перчатки, даже латексные перчатки — просто наденьте что-нибудь. На поверхности вашей кожи может проводиться достаточно высокое напряжение, особенно если у вас даже слегка вспотели ладони.Я достаточно раз чувствовал покалывание, чтобы всегда носить перчатки. Фактически, моя пара для работы с батареями — это старые розовые перчатки для посуды. Они тонкие и обеспечивают большую маневренность, защищая меня от коротких замыканий и искр.
Мои перчатки выбора
Удалите все металлические украшения. Это еще один совет, который я могу дать по своему опыту. Вы не хотите, чтобы контакты на батарее искрились дугой, особенно если это касается вашей голой кожи. У меня такое случалось на моем обручальном кольце, а однажды даже в течение недели на запястье оставался ожог в виде застежки часов.Сейчас все снимаю.
Надевайте защитные очки. Серьезно. Не пропустите это. В процессе точечной сварки нередки разлетаются искры. Не пользуйтесь защитными очками и возьмите очки в стиле химической лаборатории, если они у вас есть — вам понадобится защитный чехол, когда начнут отскакивать искры. У тебя только два глаза; Защити их. Я предпочитаю потерять руку, чем глаз. О, если говорить об оружии, я бы порекомендовал длинные рукава. Эти искры причиняют боль, когда попадают на ваши запястья и предплечья.
Хорошо, давайте сделаем аккумулятор для электровелосипеда!
Вы, вероятно, рады начать сварку, но первым делом нужно спланировать конфигурацию вашей батареи.
Большинство аккумуляторов электрических велосипедов имеют диапазон от 24 до 48 В, обычно с шагом 12 В. Некоторые люди используют батареи с напряжением до 100 вольт, но сегодня мы будем придерживаться батареи среднего размера на 36 В. Конечно, те же принципы применимы к любой батарее напряжения, поэтому вы можете просто увеличить размер батареи, которую я показываю вам сегодня, и построить свою собственную батарею 48 В, 60 В или даже более высокого напряжения.
Чтобы достичь запланированного напряжения 36 В, мы должны последовательно соединить несколько 18650 ячеек. Литий-ионные аккумуляторные элементы номинально рассчитаны на 3,6 или 3,7 В, что означает, что для достижения номинального напряжения 36 В нам потребуется 10 последовательно подключенных элементов. Промышленное сокращение для серии — «s», поэтому этот блок будет известен как «блок 10S» или 10 ячеек, соединенных последовательно, для конечного напряжения блока 36 В.
Затем нам нужно будет подключить несколько ячеек 18650 параллельно, чтобы достичь желаемой емкости блока. Каждая из ячеек, которые я использую, рассчитана на 2 900 мАч.Я планирую подключить 3 элемента параллельно, чтобы получить общую емкость 2,9 Ач x 3 элемента = 8,7 Ач. Промышленное сокращение для параллельных ячеек — «p», что означает, что моя окончательная конфигурация блока считается «блоком 10S3P» с окончательной спецификацией 36V 8.7AH.
Большинство имеющихся в продаже пакетов на 36 В имеют емкость около 10 Ач, что означает, что наш пакет будет немного меньше. Мы также могли бы использовать конфигурацию 4p, дающую нам 11,6 Ач, что было бы немного больше и дороже. Конечная емкость полностью определяется вашими потребностями.Больше — не всегда лучше, особенно если вы устанавливаете аккумулятор в ограниченном пространстве.
Затем спланируйте конфигурацию ячейки на компьютере или даже с помощью карандаша и бумаги. Это поможет убедиться, что вы правильно раскладываете свой рюкзак, и покажет окончательные размеры упаковки. На моем нисходящем рисунке ниже я обозначил положительный конец ячеек красным цветом, а отрицательный конец ячеек — белым.
Это очень простой макет, в котором каждый столбец из 3 ячеек подключается параллельно, а затем 10 столбцов подключаются последовательно слева направо.Плата BMS показана в дальнем правом конце упаковки. Вскоре вы увидите, как упаковка, изображенная на рисунке, соберется в реальной жизни.
Ниже я сделал видео, показывающее, как спроектировать расположение ячеек батареи.
Подготовьте свои клетки
Теперь, когда у нас есть все это надоедливое планирование, давайте приступим к самой батарее. Наше рабочее пространство чистое, все наши инструменты под рукой, у нас есть защитное снаряжение, и мы готовы к работе.Начнем с подготовки отдельных аккумуляторных элементов 18650.
Проверьте напряжение каждой ячейки, чтобы убедиться, что все они идентичны. Если ваши ячейки поступили прямо с завода, они не должны отличаться более чем на несколько процентных пунктов от одного к другому. Они, вероятно, будут находиться в диапазоне 3,6–3,8 вольт на элемент, поскольку большинство заводов отправляют свои элементы частично разряженными, чтобы продлить срок их хранения.
Если какой-либо элемент батареи значительно отличается от других, НЕ подключайте его к другим элементам.Параллельное соединение двух или более ячеек с разным напряжением вызовет мгновенный и массивный ток, протекающий в направлении ячейки (ячеек) с более низким напряжением. Это может повредить клетки и даже в редких случаях привести к возгоранию. Заряжайте или разряжайте элемент по отдельности, чтобы он соответствовал другим, или, что более вероятно, просто не используйте его в своей батарее. Причина разницы в напряжении может быть связана с проблемой в ячейке, а вы не хотите, чтобы в вашей батарее была неисправная ячейка.
Вот почему я сейчас всегда использую ячейки известных брендов.Единственный раз, когда я получал заводские ячейки прямого действия с несовпадающими напряжениями, — это когда я покупал элементы других производителей.
Когда я проверил все элементы, которые мне нужны, и убедился, что они имеют соответствующее напряжение, мне нравится размещать их на своей рабочей поверхности в той ориентации, которая соответствует предполагаемой упаковке. Это дает мне еще одну последнюю проверку, чтобы убедиться, что ориентация будет работать так, как планировалось, и шанс увидеть реальный размер упаковки без небольшой прокладки и термоусадочной пленки.
Примерно так должна выглядеть пачка, когда батарея разрядится
Подготовьте никель
Мне нравится отрезать большую часть своей никелевой полосы заранее, чтобы я мог просто сваривать прямо, не прерывая поток, чтобы остановить и отрезать больше никеля.Я измерил ширину трех ячеек и отрезал достаточно никелевой полосы, чтобы сварить верхнюю и нижнюю части 10 комплектов по 3 ячейки, то есть 20 полосок никеля шириной по 3 ячейки каждая, плюс пара запасных частей на случай, если я что-нибудь испортил.
Никелевые полосы нарезанные из рулона
Никель на удивление мягкий, поэтому его можно разрезать обычными ножницами. Постарайтесь не сгибать его слишком сильно, так как вы хотите, чтобы он оставался как можно более плоским. Если вы все-таки согнете уголки ножницами, вы легко сможете снова согнуть их пальцем.
Подготовьте параллельные группы к сварке
Вам нужно будет каким-то образом удерживать клетки на прямой линии во время сварки, так как делать это сложнее, чем кажется. У меня есть хорошее приспособление (которое я получил в качестве бесплатного «подарка» при покупке одного из моих сварщиков), чтобы удерживать мои ячейки на прямой линии во время сварки. Однако, прежде чем я получил его, я использовал простую деревянную оправку, которую я сделал, чтобы удерживать клетки, пока я горячим склеил их в прямую линию.
Мой «настоящий» 18650 приспособление для точечной сварки
Мой старый деревянный 18650 приспособление для горячего склеивания
В любом случае работает, но мой оранжевый джиг экономит мне один шаг горячего клея, который просто делает упаковку более чистой.Конечно же, после того, как упаковка будет покрыта термоусадочной пленкой, все будет по-прежнему, так что вы можете использовать любой метод, который вам нравится. Я даже обнаружил, что некоторые из этих цилиндрических лотков для кубиков льда идеально подходят для хранения 18650 ячеек. Если отрезать верхнюю часть, она останется чистой для сварки. Я бы добавил несколько сильных неодимовых магнитов на заднюю часть, чтобы удерживать ячейки на месте, как у моего апельсинового джига, но в остальном это идеальный джиг почти как есть.
Поднос для кубиков льда, который на 18650 идеально подходит для точечной сварки
Пора начинать сварку!
Хорошо, вот момент, которого все так ждали.Давайте сварим наши клетки.
Теперь план игры состоит в том, чтобы сварить параллельные группы из 3 ячеек (или больше или меньше для вашего пакета, в зависимости от того, какую общую емкость вы хотите). Чтобы сварить ячейки параллельно, нам нужно сварить верхнюю и нижнюю части ячеек вместе, чтобы все 3 ячейки имели общие положительные и отрицательные выводы.
Существуют разные модели сварочных аппаратов, но большинство из них работают одинаково. У вас должны быть два медных электрода, расположенных на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга на двух плечах, или у вас могут быть портативные датчики.У моей машины есть сварочные рычаги.
Положите никелевую ленту на верхнюю часть ячеек и приподнимите ее к сварочным зондам, чтобы начать сварку
Положите никелевую полосу поверх трех ячеек, убедившись, что она закрывает все три клеммы. Включите сварочный аппарат и установите достаточно низкий ток (если вы используете сварочный аппарат впервые). Выполните пробную сварку, поместив элементы батареи и медную полоску под зонды и поднимая их, пока сварочные рычаги не поднимутся достаточно высоко, чтобы начать сварку.
Вы увидите две точки на месте сварки. Проверьте сварной шов, потянув за никелевую полосу (если вы впервые пользуетесь сварочным аппаратом). Если он не отрывается от давления руки или требует большой силы, значит, это хороший сварной шов. Если вы можете легко снять его, включите ток. Если поверхность выглядит обгоревшей или слишком горячей на ощупь, уменьшите силу тока. Полезно иметь запасную ячейку или две для набора мощности вашей машины.
Так должны выглядеть ваши ячейки после первого набора сварных швов
Продолжайте движение вниз по ряду ячеек, нанося сварной шов на каждую ячейку.Затем вернитесь и сделайте еще один набор сварных швов на каждой ячейке. Мне нравится делать 2-3 сварных шва (4-6 точек) на ячейку. Если меньше, сварной шов станет менее надежным; больше, и вы просто нагреете камеру без надобности. Все больше и больше сварных швов не сильно увеличивают токопроводящую способность никелевой ленты. Фактическая точка сварки — не единственное место, где ток течет от ячейки к полосе. Плоский кусок никеля будет касаться всей поверхности крышки ячейки, а не только в точках сварного шва. Так что 6 точек сварки — это достаточно для обеспечения хорошего контакта и соединения.
Вот ячейки с еще парочкой сварных швов
Когда у вас будет 2-3 сварных шва в верхней части каждой ячейки, переверните 3 ячейки и проделайте то же самое с нижней частью 3 ячеек с новым куском никеля. После того, как вы завершите нижние сварные швы, у вас будет одна полная параллельная группа, готовая к работе. Технически это уже батарея 1S3P (1 элемент последовательно, 3 элемента параллельно). Это означает, что я только что создал батарею 3,6 В 8,7 Ач. Их осталось всего девять, и мне хватит, чтобы собрать весь рюкзак.
Теперь приварите таким же образом на противоположной стороне ячеек
Затем возьмите еще 3 ячейки (или сколько бы их ни было в параллельных группах) и выполните ту же операцию, чтобы создать другую параллельную группу, аналогичную первой. Тогда продолжай. Я делаю еще восемь параллельных групп, всего 10 параллельных групп.
Ниже я снял видео, в котором показано, как выполнять точечную сварку аккумулятора.
Последовательная сборка параллельных групп
Теперь у меня есть 10 отдельных параллельных групп, и я собираюсь соединить их последовательно, чтобы сделать один аккумулятор для электровелосипеда.
10 параллельных групп, сваренных, никуда не деться…
Когда дело доходит до компоновки, есть два способа собрать ячейки в прямые пакеты (прямоугольные блоки, как я собираю). Я не знаю, есть ли для этого отраслевые термины, но я называю эти два метода «офсетной упаковкой» и «линейной упаковкой».
Упаковка со смещением приводит к более короткой упаковке, поскольку параллельные группы смещены на половину ячейки, занимая часть пространства между ячейками предыдущей параллельной группы.Однако это приводит к несколько более широкой упаковке, поскольку смещенные параллельные группы простираются в каждую сторону на четверть ячейки больше, чем они имели бы при линейной упаковке. Офсетная упаковка удобна в тех случаях, когда вам нужно разместить упаковку в более короткой области (например, в треугольнике рамы) и не заботиться о штрафе за ширину.
Линейная набивка, с другой стороны, дает более узкую упаковку, которая в итоге оказывается немного длиннее, чем офсетная упаковка. Некоторые люди говорят, что офсетная упаковка более эффективна, потому что вы можете разместить больше ячеек на меньшей площади, используя пространство между ячейками.Однако офсетная упаковка создает бесполезное пространство на концах параллельных групповых рядов, где между краем упаковки и «более короткими» рядами образуются зазоры. Чем больше аккумуляторный блок, тем меньше занимаемого места занимает по сравнению с общим размером блока, но для большинства блоков разница незначительна. Что касается батареи, я решил использовать офсетную упаковку, чтобы сделать ее короче и легче разместить в небольшой сумке с треугольными чашками.
Когда дело доходит до последовательной сварки параллельных групп, вам необходимо спланировать сварные швы с учетом физических возможностей вашего сварщика.Короткие рукава на моем сварочном аппарате могут достигать глубины только двух рядов ячеек, что означает, что мне нужно будет добавлять по одной параллельной группе за раз, сваривать ее, а затем добавлять еще одну. Если у вас есть ручные сварочные щупы, теоретически вы можете сварить всю батарею за один раз.
И теоретически я бы тебе завидовал.
Поскольку у большинства сварщиков есть такие же руки, как у меня, я покажу вам, как я это сделал. Я начал с горячего склеивания двух параллельных групп вместе со смещением, убедившись, что концы противоположны (по одному положительному и по одному отрицательному на каждом конце, как показано на рисунке).Затем я отрезал кучу никелевых полосок, достаточно длинных, чтобы перемыть два элемента.
Обратите внимание, что параллельные группы выровнены с противоположными полюсами
Я поместил первую параллельную группу положительной стороной вверх, а вторую параллельную группу отрицательной стороной вверх. Я положил никелевые полоски поверх каждого из трех наборов ячеек, соединив положительные клеммы первой параллельной группы с отрицательной клеммой второй параллельной группы, как показано на рисунке.
Затем я наложил по одному комплекту сварных швов на каждый конец ячейки первой параллельной группы, эффективно прихватив три никелевые полоски на месте.Затем я добавил еще один набор сварных швов на каждый из отрицательных выводов второй параллельной группы. Это дало мне 6 сварочных комплектов или по одному сварочному комплекту для каждой ячейки. Наконец, я добавил к этим одиночным сварным швам еще пару сварных швов на ячейку, чтобы обеспечить хороший контакт и соединение.
Затем я добавил третью параллельную группу после второй, приклеив ее горячим клеем в той же ориентации, что и первая, так что верх упаковки чередуется от положительных клемм к отрицательным клеммам и обратно к положительным клеммам вдоль первых трех параллельных групп. .
Теперь этот шаг очень важен: Я собираюсь перевернуть блок вверх дном и выполнить этот набор сварных швов между положительными крышками на второй параллельной группе и отрицательными клеммами на третьей параллельной группе. По сути, я свариваю на противоположной стороне блока, как и при подключении первых двух параллельных групп. Пропустите несколько изображений, чтобы увидеть полностью сваренный пакет, чтобы понять, как работает система чередующихся сторон.
Почему мы меняем стороны упаковки во время сварки? Мы делаем это, потому что таким образом мы подключаем положительный вывод каждой параллельной группы к отрицательному выводу следующей группы в линии.Вот как работают последовательные соединения: всегда от положительного к отрицательному, от положительного к отрицательному, чередуя их.
Когда мы добавляем четвертую параллельную группу, мы снова приклеиваем ее горячим клеем в противоположной ориентации третьей параллельной группы (и той же ориентации второй параллельной группы), а затем привариваем ее на противоположной стороне, пока мы сваривали между вторая и третья группы (и та же сторона, что мы сварили между первой и второй группами).
Этот шаблон продолжается до тех пор, пока мы не подключим все 10 параллельных групп.В моем случае вы можете видеть, что первая и последняя параллельные группы не приварены к верхней стороне пакета. Это потому, что они являются «концами» блока или основными положительными и отрицательными выводами всего блока 36 В.
Каждая из групп ячеек, не подключенных наверху, подключена снизу
Добавление BMS (системы управления батареями)
Батарейные элементы теперь собраны в большую батарею на 36 В, но мне все еще нужно добавить BMS для управления зарядкой и разрядкой батареи.BMS контролирует все параллельные группы в батарее, чтобы безопасно отключить питание в конце зарядки, одинаково сбалансировать все ячейки и предотвратить чрезмерную разрядку батареи.
BMS не обязательно строго требуется — можно использовать пакет как есть, без BMS. Но это требует очень тщательного наблюдения за элементами батареи, чтобы избежать их повреждения или создания опасного сценария во время зарядки или разрядки. Это также требует покупки более сложного и дорогого зарядного устройства, которое может сбалансировать все элементы по отдельности.Гораздо лучше использовать BMS, если у вас нет особых причин, по которым вы хотите самостоятельно контролировать свои клетки.
Я выбрал BMS с максимальным током постоянного разряда 30A, чего мне больше не нужно. Хорошо быть консервативным и, если возможно, завышать спецификации вашей BMS, чтобы вы не использовали ее до предела. Моя BMS также имеет функцию баланса, которая поддерживает баланс всех моих ячеек при каждой зарядке. Не все BMS делают это, хотя большинство из них. Будьте осторожны с очень дешевыми BMS, потому что именно тогда вы можете столкнуться с несбалансированной BMS.
Чтобы подключить BMS, нам сначала нужно определить, какой из сенсорных проводов (множество тонких проводов) является первым (предназначенным для первой параллельной группы). Ищите пронумерованные провода на одной стороне платы. Моя находится на задней стороне платы, и я забыл сфотографировать ее перед установкой, но поверьте мне, я заметил, с какого конца начинаются провода датчиков. Вы же не хотите ошибиться и подключить сенсорные провода в неправильном направлении.
Обязательно ознакомьтесь со схемой подключения вашей BMS, потому что некоторые BMS имеют на один сенсорный провод больше, чем ячейки (например, 11 сенсорных проводов для блока 10S).В этих блоках первый провод идет к отрицательному выводу первой параллельной группы, а все остальные провода — к положительному выводу каждой последующей параллельной группы. Моя BMS имеет только 10 сенсорных проводов, поэтому каждый будет подключаться к положительной клемме параллельных групп.
Схема подключения, поставляемая с моей BMS
Перед тем, как на самом деле подключать BMS к батарее, я приклеил ее горячим клеем к куску поролона, чтобы изолировать контакты в нижней части платы, а затем приклеил эту пену к концу батареи.
Затем я взял измерительный провод, обозначенный B1, и припаял его к положительному выводу первой параллельной группы (который также совпадает с отрицательным выводом второй параллельной группы, поскольку они соединены вместе никелевой полосой).
При пайке этих проводов к никелевой полосе старайтесь паять между двумя ячейками, а не непосредственно поверх ячейки. Это удерживает источник тепла дальше от фактических концов элементов и вызывает меньший нагрев элементов батареи.
Затем я взял свой второй сенсорный провод (или ваш третий сенсорный провод, если у вас на один сенсорный провод больше, чем параллельных групп) и припаял его к положительной клемме второй параллельной группы. Опять же, обратите внимание, что я припаиваю этот провод к никелю между ячейками, чтобы избежать прямого нагрева любой ячейки.
Я продолжил со всеми 10 проводами считывания, поместив последний на положительный вывод 10-й параллельной группы. Если вы не уверены, какие группы к каким группам относятся, или запутались, используйте цифровой вольтметр, чтобы дважды проверить напряжения каждой группы, чтобы вы знали, что подключаете каждый провод к правильной группе.
Последним этапом подключения BMS является добавление проводов заряда и разряда. И положительный, и разрядный провод батареи будут припаяны непосредственно к положительной клемме 10-й параллельной группы. Отрицательный провод заряда будет припаян к C-контактной площадке BMS, а отрицательный разрядный провод будет припаян к P-контактной площадке BMS. Мне также нужно добавить один провод от отрицательной клеммы первой параллельной группы к B-контактной площадке BMS.
Вы заметите, что для своих зарядных проводов я использовал провода большего диаметра, чем сенсорные провода, поставляемые с BMS.Это потому, что зарядка будет передавать больше тока, чем эти сенсорные провода. Кроме того, вы заметите, что разрядные провода (включая контактную площадку B до отрицательной клеммы блока) — самые толстые из всех проводов, так как они будут нести всю мощность всей батареи во время разряда. Я использовал 16 AWG для зарядных проводов и 12 AWG для разрядных проводов.
На следующих фотографиях вы также заметите, что мои провода заряда и разряда обмотаны на концах изолентой.Это необходимо для предотвращения случайного контакта друг с другом и короткого замыкания батареи. Мой друг недавно посоветовал мне другой (и, вероятно, лучший) вариант предотвращения коротких замыканий: сначала добавьте разъемы к проводам, а затем припаяйте их к блоку и BMS. Дох!
Ниже я сделал видео, показывающее, как добавить BMS к литиевой батарее.
Уплотнение аккумулятора электровелосипеда своими руками с помощью термоусадки
Этот шаг не обязателен.Вам следует как-то герметизировать батарею, чтобы предотвратить короткое замыкание на весь этот незащищенный никель, но не обязательно, чтобы содержал с термоусадочной пленкой. Некоторые люди используют клейкую ленту, полиэтиленовую пленку, ткань и т. Д. Тем не менее, на мой взгляд, термоусадочная пленка — лучший метод, потому что она не только обеспечивает в значительной степени водостойкое (хотя и не водонепроницаемое) уплотнение, но также обеспечивает постоянное и равномерное давление на все ваши соединения и провода, что снижает риск повреждения от вибрации.
Перед тем, как запечатать батареи термоусадочной пленкой, я предпочитаю обернуть их тонким слоем поролона для дополнительной защиты.Это помогает предохранить концы ваших элементов от осколков, если аккумулятор подвергнется грубому обращению, что может произойти случайно в виде упавшего аккумулятора или аварии электровелосипеда. Пена также помогает гасить вибрации, которые аккумулятор испытывает на велосипеде.
Нарезка поролона по размеру перед упаковкой
Я использую белую крафтовую пену толщиной 2 мм и вырезаю фигуру немного больше, чем моя упаковка. Заворачиваю и заклеиваю изолентой. Он не должен быть красивым, он просто должен покрывать всю стаю.Ваш следующий шаг скроет пену из поля зрения.
Далее идет термоусадочная трубка. Трудно найти термоусадочную трубку большого диаметра, и мне повезло с большим количеством разных размеров от китайского поставщика, прежде чем у него закончились поставки. Лучше всего проверить такие сайты, как eBay, на наличие коротких термоусадочных материалов нужного вам размера.
Небольшое примечание: когда вы переходите к термоусадке большого размера, метод обозначения размера часто меняется от обращения к диаметру трубки на указание на плоскую ширину (или половину окружности в круге).Это связано с тем, что при таких больших размерах это больше не трубка, а два плоских листа, соединенных вместе, вроде конверта. Помните об этом и знайте, какой размер указан, когда вы покупаете термоусадочную трубку большого диаметра.
Существуют формулы для расчета точного размера необходимой термоусадки, но я часто нахожу их слишком сложными. Вот как я определяю, какой размер мне нужен: беру высоту и ширину упаковки, складываю их и запоминаю это число.Размер термоусадки, который вам нужен, если измерять его по ширине плоскости (половина окружности), находится между тем числом, которое вы нашли, и удвоенным значением (или в идеале между немного большим, чем это число, до чуть меньше, чем вдвое больше).
Почему эта формула работает? Подумайте об этом: термоусадка (если не указано иное) обычно имеет коэффициент усадки 2: 1, поэтому, если мне нужно что-то, что меньше чем в два раза превышает окружность (или, скорее, периметр, поскольку моя упаковка на самом деле не круг) моей упаковки. Поскольку термоусадка большого диаметра указывается для размеров половинной окружности (плоской ширины), и я хочу, чтобы термоусадка была немного больше, чем периметр моего рюкзака, то я знаю, что мне нужно, чтобы размер половины окружности был немного больше, чем половина периметра моего рюкзака, равная высоте плюс ширина моего рюкзака.
Это может показаться запутанным, поэтому давайте говорить в реальных числах. Мой рюкзак примерно 70 мм в высоту и примерно 65 мм в ширину. Это означает, что половина периметра моего рюкзака составляет 70+ 65 = 135 мм. Поэтому мне нужна термоусадочная трубка с плоской шириной (или половиной окружности) от 135 до 270 мм, или, чтобы быть безопаснее, от 150 до 250 мм. И если возможно, я хочу быть на меньшем конце этого диапазона, чтобы термоусадка была более плотной и удерживалась более прочной. К счастью, у меня есть термоусадочная трубка 170 мм, которая отлично подойдет.
Еще одно замечание о термоусадке большого диаметра: если не указано иное, этот материал обычно дает усадку примерно на 10% в продольном направлении, поэтому вам нужно немного прибавить к длине, чтобы учесть как перекрытие, так и продольную усадку.
Но есть еще одна проблема: теперь, если я просто засуну свой рюкзак в какую-нибудь термоусадочную трубку, у меня останутся открытые концы. Конструктивно это более или менее нормально, хотя не будет водонепроницаемым и будет выглядеть немного менее профессионально.
Итак, я собираюсь сначала использовать более широкий (285 мм, если быть точным), но более короткий кусок термоусадочной пленки, чтобы обернуть упаковку в длинном направлении. Это сначала закроет концы, а затем я смогу вернуться с моим длинным и тонким кусочком термоусадки, чтобы покрыть всю длину упаковки.
Если у вас нет настоящего теплового пистолета, вы можете использовать сильный фен. Не все фены подойдут, но модель моей жены на 2000 ватт великолепна. У меня есть настоящая тепловая пушка, но на самом деле я предпочитаю использовать ее фен, потому что у него более тонкие элементы управления и более широкая мощность.Только не испачкай фен своей жены!
Надевание и усадка второго слоя
Теперь вся моя упаковка запаяна в термоусадочную пленку, а провода выходят из шва между двумя слоями термоусадочной пленки. Я мог бы остановиться здесь, но с чисто эстетической точки зрения мне не особенно понравилось, как там упала усадка на выход провода. Поэтому я взял третий кусок термоусадочной пленки того же размера (285 мм), что и первый кусок, и еще раз прошел вокруг длинной оси упаковки, чтобы плотно притянуть провода к концу упаковки.
В результате получилось три слоя термоусадочной пленки, что составляет одну очень защищенную батарею!
Ниже я сделал видео, показывающее, как термоусадку литиевой батареи.
Последние штрихи
Единственное, что осталось сделать на этом этапе, — это добавить разъемы, если вы не сделали это до того, как припаяли провода, что я действительно рекомендую сделать. Но, конечно, я этого не сделал, поэтому добавил их на этом этапе, стараясь не закоротить их, подключая только один провод за раз.
Доллар за весы
Можно использовать любые коннекторы, какие захотите. Я большой поклонник разъемов Anderson PowerPole для разрядных проводов. Я использовал этот другой разъем, который у меня был в контейнере для запчастей, для разрядных проводов. Я не знаю, как называется этот тип коннектора, но если кто-то хочет сообщить мне об этом в разделе комментариев, это будет здорово!
Вы также можете добавить этикетку или другую информацию снаружи рюкзака, чтобы придать ему профессиональный вид. По крайней мере, неплохо было бы хотя бы написать на упаковке напряжение и емкость.Особенно, если вы сделаете несколько нестандартных аккумуляторов, это гарантирует, что вы никогда не забудете правильное напряжение заряда для батареи.
Вначале вы также захотите протестировать аккумулятор с довольно небольшой нагрузкой. Попробуйте совершить легкую поездку на первых нескольких зарядках или, что еще лучше, используйте разрядник, если он у вас есть. Я построил нестандартный разрядник из галогенных лампочек. Это позволяет мне полностью разряжать батареи на разных уровнях мощности и измерять выходную мощность. Эта конкретная батарея дала 8.54 Ач в первом цикле разряда при скорости разряда 0,5 с, или около 4,4 А. Этот результат на самом деле довольно хороший и соответствует средней емкости отдельного элемента около 2,85 Ач, или 98% от номинальной емкости.
Производители обычно оценивают емкость своих элементов при очень низкой скорости разряда, иногда всего 0,1 с, когда элементы работают с максимальной производительностью. Так что не удивляйтесь, если вы используете только 95% или около того от заявленной емкости ваших ячеек во время реальных разрядов. Этого следовало ожидать.Кроме того, ваша емкость, вероятно, немного вырастет после первых нескольких циклов зарядки и разрядки, поскольку элементы сломаются и уравновесятся друг с другом.
Я не включил в эту статью раздел о зарядке, поскольку речь шла только о том, как построить литиевую батарею. Но вот видео, которое я сделал, показывает, как выбрать подходящее зарядное устройство для литиевой батареи.
Теперь ваша очередь!
Теперь у вас есть вся информация, которая может вам понадобиться, чтобы сделать собственный литиевый аккумулятор для электровелосипеда.Возможно, вам все еще понадобится несколько инструментов, но, по крайней мере, у вас есть знания. Не забывайте делать это медленно, все распланируйте заранее и наслаждайтесь проектом. И не забывайте свое защитное снаряжение!
Видеоверсия моего практического руководства:
Если вы похожи на меня, то вам нравится слышать и видеть, как что-то делается, а не просто читать о них. Вот почему я также снял видео, показывающее все шаги, которые я сделал здесь, в одном видео. Батарея, которую я собираю в этом видео, не такая же, но похожая.Это аккумулятор на 24 В, 5,8 Ач для небольшого маломощного электровелосипеда. Но вы можете просто добавить больше ячеек, чтобы получить пакет с более высоким напряжением или большей емкостью в соответствии с вашими потребностями. Посмотрите видео ниже:
Я оставлю вам немного больше вдохновения
Теперь я уверен, что вы все в восторге от создания собственного аккумуляторного блока. Но на всякий случай я собираюсь оставить вам потрясающее видео, в котором производитель аккумуляторов Дамиан Рене из Мадрида, Испания, строит очень большой, очень профессионально сконструированный аккумуляторный блок 48 В 42 Ач из 18650 ячеек.О том, как он построил эту батарею, можно прочитать здесь. (Также обратите внимание на видео, как он хорошо использует средства защиты!)
кредит изображения 1, 2, 3,
|
Это очень простой настольный регулируемый источник питания 1,2 — 36 В с выходным током 5 А. Максимальное входное напряжение составляет 37 В, а выходное напряжение регулируется потенциометром в пределах 1.2 до 36 вольт. Транзистор Дарлингтона TIP147 PNP повышает ток LM317 со 100 мА до 5 А. LM317 — самый полезный и недорогой регулируемый стабилизатор, и для этой схемы вы также можете использовать LM317L, который может выдавать 100 мА, этого достаточно для смещения транзистора. D1 и D2 являются защитными диодами, потому что, когда вы выключаете схему, выходные конденсаторы разряжаются и могут повредить транзистор или стабилизатор. R1 — 2 Вт, остальные резисторы — 0.25 Вт R1 — токоограничивающий резистор LM317, а R2 — резистор смещения Q1, все конденсаторы — 50 В, RV1 — многооборотный потенциометр на 5 кОм. Конденсаторы 100 нФ подключены параллельно с электролитическими конденсаторами для устранения высокочастотного шума, поскольку электролитические конденсаторы большого номинала имеют большое ESR и ESL и не могут удалить высокочастотный шум. Я спроектирую печатную плату для этой схемы и добавлю к этому проекту. Q1 нужен радиатор и небольшой вентилятор. Максимальная выходная мощность регулируемого блока питания 125 Вт. Загрузки Регулируемый источник питания 1,2-36 В, 5 А с LM317 — Ссылка
|
Преобразователь AC-DC 110 В, 220 В в 36 В 2.Модуль импульсного источника питания с изоляцией 5A, понижающий понижающий модуль — преобразователь переменного тока в постоянный
Параметр:
1>. Входное напряжение: AC100-265V
2>. Выходное напряжение: 36 В 2,5 А
3>. Выходная мощность: 100 Вт
4>. Защита от перегрузки по току: Да
5>. Защита от короткого замыкания: Да
6>. Защита от перегрузки: Да
7>. Рабочая частота: 50 Гц / 60 Гц
8>.Шум пульсации: <200 мВ
9> .Рабочая температура: -20 ℃ ~ 85 ℃
10> .Рабочая влажность: 5% ~ 95% относительной влажности
11> .Размер модуля: 106 * 57 * 27 мм
Заявка:
1>. Промышленная автоматизация
2>. Научно-исследовательское оборудование
3>. Светодиодное освещение
4>. Очистка воздуха
5>. Гражданское оборудование
Протестировано выдающимся партнером ICStation Treicer 100:
Подробнее читайте в видео:
(язык видео — Русский )
Во-первых, мы должны сказать, что ICStation не принимает никаких форм оплаты при доставке.Раньше товары отправлялись после получения информации о заказе и оплаты.
1) Paypal Оплата
PayPal — это безопасная и надежная служба обработки платежей, позволяющая делать покупки в Интернете. PayPal можно использовать на icstation.com для покупки товаров с помощью кредитной карты (Visa, MasterCard, Discover и American Express), дебетовой карты или электронного чека (т. Е. С использованием вашего обычного банковского счета).
Мы проверены PayPal
2) Вест Юнион
Мы знаем, что у некоторых из вас нет учетной записи Paypal.
Но, пожалуйста, расслабься. Вы можете использовать способ оплаты West Union.
Для получения информации о получателе свяжитесь с нами по адресу [email protected].
3) Банковский перевод / банковский перевод / T / T
Банковский перевод / банковский перевод / способы оплаты T / T принимаются для заказов, общая стоимость которых составляет до долларов США, 500 долларов США, долларов США. Банк взимает около 60 долларов США за комиссию за перевод, если мы производим оплату указанными способами.(с бесплатным номером отслеживания и платой за страховку доставки)
(2) Время доставки
Время доставки составляет 7-20 рабочих дней в большинство стран; Пожалуйста, просмотрите приведенную ниже таблицу, чтобы точно узнать время доставки к вам.
7-15 рабочих дней в: большинство стран Азии
10-16 рабочих дней в: США, Канаду, Австралию, Великобританию, большинство стран Европы
13-20 рабочих дней в: Германию, Россию
18-25 рабочих дней Кому: Франция, Италия, Испания, Южная Африка
20-45 рабочих дней Куда: Бразилия, большинство стран Южной Америки
2.EMS / DHL / UPS Express
(1) Стоимость доставки: Бесплатно для заказа, который соответствует следующим требованиям
Общая стоимость заказа> = 200 долларов США или Общий вес заказа> = 2.2 кг
Когда заказ соответствует одному из вышеуказанных требований, он будет отправлен БЕСПЛАТНО через EMS / DHL / UPS Express в указанную ниже страну.
Азия: Япония, Южная Корея, Монголия. Малайзия, Сингапур, Таиланд, Вьетнам, Камбоджа, Индонезия, Филиппины
Океания: Австралия, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея
Европа и Америка: Бельгия, Великобритания, Дания, Финляндия, Греция, Ирландия, Италия, Люксембург, Мальта, Норвегия, Португалия, Швейцария, Германия, Швеция, Франция, Испания, США, Австрия, Канада
Примечание. Стоимость доставки в другие страны, пожалуйста, свяжитесь с orders @ ICStation.com
(2) Время доставки
Время доставки составляет 3-5 рабочих дней (около 1 недели) в большинство стран.
Поскольку посылка будет возвращена отправителю, если она не была подписана получателем в течение 2-3 дней (DHL), 1 недели (EMS) или 2 недель (заказное письмо), обратите внимание на время прибытия. пакета.
Примечание:
1) Адреса АПО и абонентских ящиков
Мы настоятельно рекомендуем вам указать физический адрес для доставки заказа.
Потому что DHL и FedEx не могут доставлять товары по адресам APO или PO BOX.
2) Контактный телефон
Контактный телефон получателя требуется агентством экспресс-доставки для доставки посылки. Сообщите нам свой последний номер телефона.
3. Примечание
1) Время доставки смешанных заказов с товарами с разным статусом доставки следует рассчитывать с использованием самого длительного из перечисленных ориентировочных сроков.
2) Напоминание о китайских праздниках: во время ежегодных китайских праздников могут быть затронуты услуги определенных поставщиков и перевозчиков, а доставка заказов, размещенных примерно в следующее время, может быть отложена на 3–7 дней: китайский Новый год; Национальный день Китая и т. Д.
3) Как только ваш заказ будет отправлен, вы получите уведомление по электронной почте от icstation.com
4) Отследите заказ, который с номером отслеживания по ссылкам ниже:
Как подключить аксессуары к вашей тележке для гольфа Аксессуары — расположение 12 В
Как подключить и установить электрические аксессуары —
Большинство продаваемых нами аксессуаров рассчитаны только на входное напряжение 12 В.Однако с соответствующими деталями вы сможете установить эти аксессуары на электрические или газовые тележки для гольфа на 12, 24, 36 и 48 вольт. Для большинства продаваемых нами аксессуаров прилагается электрическая схема, которая поможет вам в процессе установки. Ниже мы изложим некоторые меры предосторожности, чтобы приобретенные вами аксессуары работали правильно.
(12 ВОЛЬТ) ГАЗОВЫЕ ГОЛЬФИКА-
- Всегда сначала подключайте заземляющий провод к раме, отрицательной клемме на соленоиде или отрицательной клемме на 12-вольтной батарее.
- После того, как вы подключили провод заземления, поместите положительную клемму провода на положительное соединение аккумулятора.
(24 и 36 Вольт) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕЛЕЖКИ ДЛЯ ГОЛЬФА-
- Один из способов установки аксессуара на 12 вольт потребует от вас наличия 12 вольт в вашей системе. Ниже мы приложили изображения, показывающие, как это работает (ПРИМЕЧАНИЕ: все батареи на фото 6 Вольт)
- Другой способ подключить аксессуар на 12 В к вашей 36-вольтовой системе потребует покупки редуктора напряжения.Это снизит общее напряжение или весь аккумулятор до 12 вольт. Установка редуктора напряжения увеличит срок службы всей вашей аккумуляторной батареи.
(48 Вольт) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ Тележка для гольфа-
- Все 48-вольтовые электрические тележки для гольфа Club Car, EZGO и Yamaha требуют установки редуктора напряжения. Если вы планируете установить свет, радио, вентилятор или любые другие аксессуары на 12 вольт; потребуется редуктор напряжения (ВОЛТ-2000).
