Ap8012 схема включения без трансформатора
Как своими руками получить из 220 - 12 вольт без трансформатора
Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.
1.Основные способы понижения
Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.
На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».
Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.
Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.
Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:
1. С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.
2. При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.
3. Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.
1.1 Балластный конденсатор
Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.
Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:
В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии. Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.
Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.
1.2 При помощи резистора
Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение. Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.
1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки
В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц. Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).
Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U2.
Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.
Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.
2. Технические требования к конденсатору
Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.
3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения
1. Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц. Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:
2. Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети. В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.
4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту
В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:
· аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
· стационарные насосы для полива огородов;
· аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
· системы видеонаблюдения и сигнализации;
· батареечные радиоприемники и плееры;
· ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
· галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;
· портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
· паяльные станции и электропаяльники;
· зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
· слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;
· детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
· различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.
Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.
Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.
Микросхемы БЛОКОВ ПИТАНИЯ - pdf, аналоги, замены
Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки
Справочная информация
Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:
- Диагностика
- Определение неисправности
- Выбор метода ремонта
- Поиск запчастей
- Устранение дефекта
- Настройка
Неисправности
Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:
- не включается
- не корректно работает какой-то узел (блок)
- периодически (иногда) что-то происходит
О прошивках
Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.
На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.
Схемы аппаратуры
Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:
-
(запросы) (хранилище) (запросы) (запросы)
Справочники
На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).
Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах
Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.
Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента
При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:
- DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
- SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
- SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
- TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
- SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
- TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
- BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя
Краткие сокращения
При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:
| Сокращение | Краткое описание |
|---|---|
| LED | Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод) |
| MOSFET | Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора |
| EEPROM | Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память |
| eMMC | embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти |
| LCD | Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран) |
| SCL | Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала |
| SDA | Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными |
| ICSP | In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования |
| IIC, I2C | Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами |
| PCB | Printed Circuit Board - Печатная плата |
| PWM | Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция |
| SPI | Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса |
| USB | Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина |
| DMA | Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора |
| AC | Alternating Current - Переменный ток |
| DC | Direct Current - Постоянный ток |
| FM | Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ) |
| AFC | Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой |
Частые вопросы
Как мне дополнить свой вопрос по теме Микросхемы БЛОКОВ ПИТАНИЯ - pdf, аналоги, замены?После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.
Кто отвечает в форуме на вопросы ?
Ответ в тему Микросхемы БЛОКОВ ПИТАНИЯ - pdf, аналоги, замены как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.
Как найти нужную информацию по форуму ?
Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.
По каким еще маркам можно спросить ?
По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.
Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?
При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.
Полезные ссылки
Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.
rammer
Команда форума- 14 Фев 2015
ссылка скрыта от публикации marking code 5 x y AYW
где 5xy = Specific Device Code
x = A or U
y = A, 2, C, or D
moroz.v
- 19 Фев 2015
В телевизоре ELENBERG CTV-2065, PSU: LC-TM2018 35007445 REV-03.
Заменил ICE3DS01L (DIP-8) на LD7575 PS (SOP-8) . 1.2.3. выводы совпадают, конденсатор подключенный между 1 выводом и корпусом удалил, вместо него поставил резистор 33к. Припаял резистор 10к между затвором и корпусом.
rammer Спасибо!
rammer
Команда форума- 5 Мар 2015
димуля
- 7 Мар 2015
И на HV (3 нога) подать напругу через резюк 1,5 Мом с плюса сетевой банки, а не с моста как у FANа.
rammer
Команда форума- 18 Мар 2015
СВИФТ
- 28 Мар 2015
SQD2011K заменил на SRTW6253
ложиться великолепно по выводам и переделывать схему вообще не надо, единственная добавленная
деталь это конденсатор с 7 ноги на корпус 47nf , на фото всё видно , работает без проблем
LGбахт-тел
- 2 Апр 2015
adam-volk
- 3 Апр 2015
PalSecamych
- 4 Май 2015
РобертНСК
- 10 Май 2015
CAIIIA
Забанен- 17 Май 2015
БП эфирного ресивера TEL-ANT 168B. Схема включения один в один VIPer22A. Это оказалась м/с ссылка скрыта от публикации , ссылку на даташит прислал segor. Кроме этого я еще нашел такие же китайские ШИМ другого производителя DIP-12W, DIP-6W, ссылка скрыта от публикации . ШИМ-ок, чтобы воткнуть без переделок не нашел, поэтому (так как АМ-22А не нуждается во внешнем питании) намотал дополнительную обмотку для питания м/с. Намотал 17 витков, в рабочем режиме Vcc VIPer-a получилось 18V - отлично. На плате для диода D6 и резистора R3 есть готовая разводка, а на трансе даже ножки для обмотки и разводка, скорее всего именно под VIPer22A. Китайцы пишут, что AM-22A это более современный и удобный аналог для VIPer22A. Так же как аналоги VIPer-а можно применить ссылка скрыта от публикации и ссылка скрыта от публикации . Ну и сюда же сама-собой напрашивается аналогия ссылка скрыта от публикации => VIPer12A.
- 28 Май 2015
LD7577 меняется на LD7575 , удалить резистор обведенный красным
LGбахт-тел
- 10 Июн 2015
SVAYKIN
- 12 Июн 2015
Anatoliy61
- 21 Июн 2015
Орбита
- 8 Июл 2015
Орбита
- 9 Июл 2015
rammer
Команда форума- 28 Июл 2015
MAP8800 PFC применяется в блоках питания телевизоров LG EAX65424001(2.3) LGP42-14LPB
Схема включения аналогична ссылка скрыта от публикации , я же заменил MAP8800 на FAN6961 , единственная доработка - добавить резистор 22 kOm с 3-pin на "землю" , место для его установки имеется на плате .
adam-volk
- 29 Июл 2015
Falconist
- 3 Авг 2015
На днях выполнил реверс-инжиниринг (вырисовку по плате) компьютерного БП ISP-120S на микросхеме KА1M0680 .
Блок старый, экзотика, всего на 120 Вт, но в Интернете практически ничего нет ни о нем, ни о KА1M0680 . Даташиты на последнюю "кастрированы", только ее "потрошка", без схемы включения.
Вырисовывал очень тщательно, но наличие ошибок не исключаю. Особенно в части справа внизу (стабилизация выходного напряжения и ON/OFF). Тем не менее, считаю, что лучше хоть такая схема, чем вообще никакой. Кроме чисто архивно-музейного значения данная схема может служить и в качестве примера построения прямохода на данной микросхеме. Причем, самопитание ее отсутствует - питается она с отдельной обмотки дежурки.
С трансформаторами особо не разбирался - обозначил их в виде "черных ящиков". Номиналы большинства конденсаторов (кроме пары-тройки) измерял тестером Mastеch-MY68, Номиналы индуктивностей тоже измерял универсальным измерителем. Позиционные обозначения деталей старался сохранить такими же, как на плате.
Feci, quod potui, faciant meliora potentes.
В ту же копилку - схема дежурки на SG6848 (тоже вырисована по плате).
"Холодную" часть не вырисовывал ввиду ее отсутствия (плата частично распаяна, оставалась только сама дежурка).
Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 5
LITIAN Transformer (рис.1) с выходным напряжением 3 В для работы с 50-80 светодиодами. Маркировка печатной платы и места выводов обозначены иероглифами. Схема (рис.2) почти не отличается от рассмотренной в 4-ой части обзора и принцип работы тот же – использование «гасящего» конденсатора для обеспечения нужного значения тока в нагрузке.
При проверке на 6-тивольтовом светодиоде с рабочим током 0,24 А выходное источника питания было около 5,9 В. При изменении сетевого напряжения в пределах 240-180-240 В выходное менялось не более, чем на 70 мВ (рис.3). Ничего не греется, помех нет, но нет и «отвязки» от фазы сетевого напряжения.
AC/DC модуль 220В/5В 0,4A модели «ND02-T2S05» (на сайте выставлена уже другая модель). Аккуратное исполнение в небольшом пластиковом корпусе габаритными размерами – 24х21х17,5 мм (рис.4). При вскрытии нижней крышки видно, что преобразователь залит компаундом.
После вынимания из корпуса и очистки становятся видны элементы преобразователя (рис.5 и рис.6). Наименование микросхемы ШИМ-контроллера почти нечитаемое, скорее всего это СМ500. На плате имеется маркировка «B02-T2SХХ», «Ver1.9» и дата.
На трансформаторе под жёлтой плёнкой наклейка с маркировкой «B02-T2S05» (рис.7).
Схема (рис.8) отличается от подобных решений, описанных в предыдущих обзорах, отсутствием как резистора, идущего от «плюса» питания к микросхеме U1, так и токового резистора (возможно, что он находится внутри микросхемы).
На этот преобразователь можно найти в сети рекомендуемую схему включения (рис.9) с установкой по входу и выходу дополнительных элементов защиты и фильтрации.
Частота работы преобразователя около 25 кГц. Пульсации на выходе при токе в нагрузке 0,4 А более 100 мВ, напряжение около 5 В, при изменении входного от 180 В до 240 В меняется в пределах -/+ 50 мВ (рис.10). Сильно «шумит» в эфир.
Следующий преобразователь - AC/DC 220В/12В 2A модели «QES-001». Внешний вид показан на рисунках 11, 12, 13, 14. Маркировка печатной платы – «SS-026». Схемотехника преобразователя (рис.15) подразумевает стабилизацию выходного напряжения на уровне около +12 В. Элементы фильтрации помех во входном напряжении не установлены – стоит только разрывной (обрывной) резистор, используемый в качестве предохранителя.
Частота работы преобразователя около 170 кГц (перепроверено 3 раза). График стабильности выходного напряжения при изменении входного в пределах от 180 В до 240 В показан на рисунке 16. При токе в нагрузке около 1,8А уровень пульсаций в выходном напряжении +12,25 В меняется от 50 до 70 мВ.
Преобразователь AC/DC 220В/12В 2A модели «DC-1220». На наклейке на корпусе слово «ADAPTER» написано с пропущенной второй буквой «А». Общий вид и виды на элементы более подробно показаны на рисунках 17 и 18. На корпусе транзистора никаких обозначений не видно, но на печатной плате он обозначен как 2N60. Маркировка платы со стороны выводных деталей «JC-051/2», а со стороны печатных дорожек - «SZTNS» (рис.19). Схема (рис.20) подобна модели QES-001. Схемотехнически отличается только цепью контроля выходного напряжения, собранной на IC3 TL431.
При токе в нагрузке 2 А преобразователь не запускался. При уменьшении тока до 1 А запустился, но с ВЧ пульсациями в выходном напряжении, доходящими до 0,9В. Частота работы преобразователя около 150 кГц. На рисунке 21 видно, что при изменении входного напряжения со 180 В до 240 В выходное остаётся на одном уровне +12,25 В, но в нём заметно меняются уровни пульсаций.
За время проверки Алиэкпрессных источников питания в руки попало ещё два «сторонних» источника, которые можно отнести к рассматриваемым в обзорах.
Первый по внешнему виду и заявленным данным (рис.22, 23, 24, 25) похож на вышеописанный «DC-1220» – модель называется «FJ-SW1202000E», заявленное выходное напряжение 12В с током в нагрузке до 2000мА. ШИМ-контроллер - R7731, маркировки печатной платы не видно (возможно, она под трансформатором). Вид на обратную сторону печатной платы – на рисунке 25, схема – на рисунке 26.
Частота работы преобразователя 60…65 кГц. При изменении напряжения питания от 180 В до 240 В изменений в выходном напряжении +12,15 В увидеть не удалось (рис.27), уровень пульсаций при токе в нагрузке 1,5 А не превышают 50 мВ. Греется, вентиляционных отверстий в корпусе нет. Уровень излучаемых в эфир помех небольшой, так как на входе и выходе преобразователя стоят фильтры.
Другой преобразователь – ACP-2A-3 с заявленными выходными значениями 5В и 2А. Принесли как неработающий. Внешний вид и вид на детали – на рисунках 28, 29, 30 и 31. Схема – на рисунке 32.
На фотографиях виден «вспухший» конденсатор С7. После его замены блок питания стал запускаться нормально. На всякий случай параллельно С7 был припаян smd-шный керамический ёмкостью 47 нФ.
На рисунке 33 показан график стабильности выходного напряжения при изменении входного от 180 В до 240 В. Частота работы преобразователя 37 кГц, микросхема ШИМ-контроллера - SD6830. При токе в нагрузке 1,2 А выходное напряжение близко к 5,3 В с уровнем ВЧ пульсаций более 1,2 В. Заменой конденсатора С7 на другой, с ёмкостью 680 мкФ и низким значением ESR, удалось понизить пульсации до 1 В при нагрузочном токе 1,2 А. При уменьшении тока в нагрузке до значения 1 А уровень пульсаций уменьшался до 70. 80 мВ, выходное напряжение поднималось до 5,4 В. Дальнейшие эксперименты по улучшению «чистоты питания» не проводились. Преобразователь заметно греется и очень заметно «шумит» в эфир.
Обзор импульсных блоков питания и электронных трансформаторов. Часть 4
Светодиодный драйвер AC/DC 3…5 Вт с выходном напряжением 9…18 В при токе в нагрузке 300 mА.
Преобразователь бескорпусный, внешний вид показан на рисунке 1. Печатная плата без импульсного трансформатора – на рисунке 2, там же видна маркировка «DARK ENERGI» и «M34.0305LN-00-0» с обратной стороны печатной платы. Схема собрана на ШИМ-контроллере CS8222BO (рис.3).
На нагрузку в виде сопротивления 51 Ом выдаёт напряжение около 14,8 В с пульсациями амплитудой 1,3 В и частотой около 53 кГц. График стабильности выходного напряжения при изменении ЛАТР-ом сетевого в пределах от 180 В до 240 В показан в верхней половине рисунка 4 (14,82 В при 180 В и 14,8 В при 240 В). Ниже, с более тонким графиком, показан результат изменения питания преобразователя с подпаянном к С3 дополнительным электролитическом конденсатором 47 мФ 35 В – пульсации уменьшились до 0,4 В. Преобразователь греется слабо, основной нагрев у трансформатора Т1 и диода D5.
Точно такой же преобразователь стоит в другом LED драйвере AC/DC, оформленном в пластиковом корпусе и имеющем выходной разъём (рис.5).
Печатная плата (рис.6 и рис.7) идентична варианту DARK ENERGI M34.0305LN-00-0, но на обратной стороне написано, что это «V1.3B». Схема (рис.8) отличается только незначительным увеличением сопротивления резистора RS1 (1R15). Микросхема – BP9022A (скорее всего, аналогична CS8222BO). На печатной плате видны не смытые следы флюса, капли припоя и плохо пропаянные выводы трансформатора.
Стабильность выходного напряжения и уровень пульсаций в нём такие же, как и у DARK ENERGI M34.0305LN-00-0, только частота преобразования около 40 кГц и ток в нагрузке ограничивается значением 0,23…0,24 А. На нагрузке 52 Ом выходное напряжение 12,4 В при 180 В «сетевого» и 12,28 В при 240 В.
Третий преобразователь модель BG(1-3)X1W имеет такую же схемотехнику, но выполнен с применением других деталей и c другой разводкой дорожек на печатной плате.
Корпус сделан из достаточно хрупкого пластика – одна трещина в стенке уже была, а потом при сборке корпуса (!) треснула ещё одна стенка. Внешний вид показан на рисунках 9, 10, 11, схема – на рисунке 12. ШИМ-контроллер - SM7581PA. Маркировка на плате – «ZFEI POWER» и «F-115».
Стабильность выходного напряжения на нагрузке 52 Ом при изменении сетевого 220-180-240 В показана на рисунке 13 – 12,58 В при 180 В, 12,64 В при 220 В и 12,7 В при 240 В. Ток в нагрузке, соответственно, 0,242 А, 0,243 А и 0,244 А. Пульсации имеют амплитуду 0,3 В и частоту следования около 73 кГц. Греется слабо.
Следующий преобразователь – безкорпусной и безымянный LED драйвер AC/DC 1…3 Вт с выходным напряжением 3…12 В при токе в нагрузке 300 мА.
На странице магазина выставлена фотография с другим внешним видом и с маркировкой на плате «DARK ENERGI» «V1.4В». Но пришло изделие без каких либо опознавательных знаков – рисунки 14 и 15. Схема – на рисунке 16. Микросхема ШИМ-контроллера - Z6KL8D1D.
При подключенной нагрузке 74 Ом преобразователь имеет очень большой уровень пульсаций в выходном напряжении – около 4 В частотой около 94 кГц. С нагрузкой 52 Ом пульсации увеличиваются до 6 В. При подключенном параллельно С3 электролитическом конденсаторе ёмкостью 47 мкФ схема не запускается. Но с двумя дополнительными керамическими конденсаторами по 1 мкФ каждый, схема работает и пульсации уменьшились до 0,8…1 В. При поверке конденсатора С3 оказалось, что он целый, но имеет ёмкость 0,1 мкФ.
Рассчитан преобразователь на ток в нагрузке около 0,25 А и при этом выдаёт около 18,24 В на 74 Ом, 13,12 В на 52 Ом и 10,62 В на 41 Ом. Для варианта с нагрузкой 52 Ом график уровня выходного напряжения при изменении сетевого напряжения показан на рисунке 17 – 13,12 В при 180 В, 13,16 В при 220 В и 13,24 В при 240 В (ток в нагрузке 0,254 А, 0,253 А и 0,255 А). Греется слабо, но сильно «шумит в эфир».
Преобразователь рассчитан на подключение трёхвольтовых светодиодов. Их оптимальное количество указано на этикетке и у данного экземпляра составляет 50…80 шт. Внешний вид и внутренности показаны на рисунке 18, схема – на рисунке 19. Следует обратить внимание, что нагрузка никак гальванически не «отвязана» от сетевого напряжения и при неаккуратном использовании светильника есть риск поражения электрическим током. Маркировка на печатной плате – «FY1773».
Схема простая, никаких преобразователей. Применено обычное «гашение» сетевого переменного напряжения конденсатором С1 (с учётом предполагаемого тока в нагрузке) и последующее выпрямление оставшегося после «гашения» напряжения. Выпрямитель упрощён до двух диодов и двух конденсаторов.
Трёхвольтовых светодиодов в таком количестве для проверки не нашлось, был использован один шестивольтовый 3535 с рабочим током 0,24 А. Среднее выпрямленное напряжение получилось 5,88 В, пульсации около 0,5 В (рис.20). На верхнем графике видно, что при изменение «сети» 220-180-240 В напряжение питания светодиода меняется очень мало (50 мВ по показаниям мультиметра ВР-11А). На нижнем графике показана форма пульсаций при сетевом напряжении равном 220 В.
Очередной БП 12В 2А как это сделано? и сожжено.
Без разборки естественно не обошлось.
Крышка крепится на защёлках и довольно просто снимается.
Монтаж вполне нормальный.
Придирки:
— Хилые сетевые провода к плате.
— Малая ёмкость входного накопительного конденсатора — под хорошей нагрузкой повышенные пульсации напряжения довольно быстро его раздуют
— Отсутствует радиатор на ключевом полевике — перегрев ему не очень полезен
— Выходной выпрямительный диод Шоттки имеет повышенное падение напряжения, вызывающее повышенный его нагрев. Таких диодов надо ставить два в параллель, либо использовать обычный кремний на радиаторе
— Выходного фильтра считай что нет
— Один выходной конденсатор на 16В (второй на 25В)
Реальная схема блока питания.
На токе 2А явно перегревается выходной диод Шоттки и подогревает конденсатор рядом с ним. Полевик без радиатора также довольно горячий.
Измерить температуры и пульсации не успел — через пол-часа под нагрузкой 2А блок со щелчком сгорел :( Выгорело почти всё, что возможно…
Первопричиной явился перегретый диод Шоттки (грелся свыше 100гр) — его просто закоротило и это привело к выходу из строя полевика, а затем и всего остального. Восстанавливать не имеет смысла.
Спор пока открывать не стал ибо спалил блок уже после вскрытия, на фотах он ещё живой и здоровый.
Для сравнения, покажу честный БП 12V 2A, купленный в оффлайне, который уже много лет нормально и без проблем работает на своей заявленной мощности. Не реклама!
Блок тоже не идеальный, однако 2А держит нормально.
Вывод: блок питания не имеет защиты от перегрузки и перегрева, лучше обходить его стороной или хотя-бы не нагружать свыше 1-1,2А.
Все мои неоднократные попытки найти у китайцев безымянный недорогой и качественный БП с треском провалились. Пожалуй, экспериментировать больше нет смысла.
Блок питания 12V 5A 60W в металле
Индивидуальная упаковка
Внешне выглядит неплохо, конструкция привычная — алюминиевая рама, одновременно выполняющая роль радиатора и стальная перфорированная защитная крышка.
Ещё до включения, оба блока были разобраны для проверки их технического состояния.
Обнаруженные косяки и недостатки
1. Предохранитель поставлен в нулевом проводе (должен стоять в фазном). Не шибко критично, но всё же…
2. Ради экономии, не поставлен дроссель подавления синфазных помех LF1, поэтому само собой помехи лезут в сеть. На фото продавца он присутствует.
3. В одном блоке накопительный конденсатор сильно помят и чем-то обляпан
Кроме того, занижена его ёмкость (33мкФ). Для полнодиапазонного БП 100-240V без PFC, минимальная ёмкость этого конденсатора в микрофарадах близка к мощности БП в ваттах. Т.е. для БП на 60Вт получается 68мкФ. Для БП, работающего только при номинальном напряжении 220-240В, допустимо уменьшать накопительную ёмкость вдвое ибо накопленного заряда вполне хватает и пульсации напряжения и тока не превышают критического значения.
Для более подробного расчёта можно воспользоваться например этой статьёй
Ниже я дополнительно проверю работу данного узла.
4. Отсутствует выходной фильтрующий дроссель, что сильно повышает пульсации выходного напряжения под нагрузкой.
5. Отсутствует теплопроводная паста между силовыми элементами и корпусом.
6. Габарит силового трансформатора явно не тянет на 60Вт в обратноходовом режиме работы.
7. Некоторые элементы установлены криво — косо.
8. Отсутствует защитная крышка на клеммный блок.
Что радует — пайка вполне нормальная, SMD элементы приклеены, между платой и корпусом не забыли подложить изоляционную плёнку.
Мятый конденсатор я естественно заменил, но поставить конденсатор большей ёмкости не удалось, т.к. он оказался высотой 25мм и упёрся в крышку. Поставил те-же 33мкФ
Тармопасту под силовые элементы естественно намазал.
Реальная схема по старой доброй традиции.
Для сравнения блоков, в одном из них дополнительно:
— Добавил недостающие помехоподавляющие дроссели
— Заменил C6 на приличный импульсный конденсатор 1500мкФ/16В, C7 оставил как есть, нагрузка на него небольшая.
После доработки
Проверку проводил со снятой крышкой для контроля температуры элементов. С крышкой температура элементов естественно будет ещё выше.
— Итак, предельный кратковременный ток, на котором срабатывает защита 5,5А
— При токе нагрузки 5А (60Вт) через 5 минут БП начал довольно сильно вонять перегретым лаком и пластиком и ещё минуты через 3 начинает периодически срабатывать защита от токовой перегрузки (не термозащита). Трансформатор успел разогреться до температуры 145°С и я остановил проверку ибо его обмотка просто сгорит.
Конденсатор C6 успел нагреться до 108°С, что также недопустимо.
Радиатор разогрелся до 75°С
— Снизил ток нагрузки до 4А (48Вт) и запустил проверку.на пару часов. TR1 нагрелся до 105°С C1 — 74°С корпус 67°С. Уже лучше, но для длительного использования такой режим работы всё равно не подходит.
— Ещё снизил ток нагрузки до 3А (36Вт) и температура всех компонентов пришла в норму.
Но есть одно но — если БП использовать как есть без доработок и в собранном виде, максимальный длительный ток нагрузки придётся ещё понижать до 2,5А (30Вт), температура корпуса при этом не превышает 50°С.
Вот это и есть его реальная мощностью, когда он может длительно и надёжно работать. Китаец аж вдвое завысил реальную мощность данного блока питания.
Осциллограммы пульсаций выходного напряжения исходного и переделанного блоков.
Нагрузка 3А, частота преобразования около 65кГц
Как нетрудно заметить, разница кардинальная, амплитуда пульсаций со 125мВ снижается до менее 10мВ.
Дополнительно, проверил пульсации напряжения сетевой частоты на накопительном конденсаторе при различном сетевом напряжении и нагрузке 3А
Слева направо 230В — 180В — 100В
Хорошо видно, как возрастают пульсации на нём при снижении входного напряжения и при сетевом напряжении 100В, пульсации превышают все мыслимые пределы. Т.о. данный БП не способен работать в сетях 110-120В без снижения мощности нагрузки, или надо повышать ёмкость конденсатора.
Диапазон регулировки выходного напряжения 11,15-12,95V
Размеры: 86x59x34 мм
Вес 122гр
Потребляемая мощность на холостом ходу всего 0,2Вт
На холостом ходу и при нагрузке менее 0,4А блок питания тихонько жужжит. Это побочный эффект экономии энергопотребления при малой нагрузке — вместо непрерывной работы ШИМ работает пачками, которые и слышны.
КПД блока при нагрузке 2,5А (30Вт) составил неожиданно высокие 92%. При повышении нагрузки, а также при снижении питающего напряжения, КПД начинает снижаться.
После тестирования, аналогичным образом переделал и второй БП.
Дополнительно, для защиты от перегрузки и перегрева, понизил ток срабатывания защиты с 5,5А до 3,8А удалив резистор R13
В итоге, со всеми доделками схема стала выглядеть так
p.s. отсутствующие на плате выходные конденсаторы там просто не нужны ибо номинальный выходной ток всего 3,3А
Ещё более приличный БП
И ещё
Вывод: данный блок питания приобретать смысла не имеет.
Друзья китайцы, распаяйте фильтры, намажьте термопасту и продавайте его как честный БП 12V 2,5А пускай даже за 4$, и я смогу рекомендовать его к покупке.
p.s. открыл спор на возврат по 1$ с каждого.
Не шибко верю, что спор выиграю.
Буду держать в курсе :)
p.p.s. запрошенные деньги вернули через пару часов :)
Колличество:
Описание AP8012
AP8012 современный ШИМ контроллер с силовым ключом имеет широким диапазоном питающего напряжения. Применяется для блоков питания средней и малой мощности. Микросхема содержит встроенную защиту от перенапряжения, перегрева и превышения тока через ключ .
Характеристики AP8012
Тип микросхемы : ШИМ контроллер
Тип силового ключа: MOSFET
Максимальное напряжение силового ключа: 700 В
Переменное (AC) напряжение на входе блока питания: от 85 В до 265 В
Автоматический запуск с источником тока высокого напряжения
ШИМ регулируется по встроенному токовому датчику
Напряжение питание 9 В. 38 В
Фиксированная частота 60 кГц
Защита: по току, температуре и перенапряжению
Тип корпуса: DIP8
Блок питания без трансформатора
Для питания от сети 220 вольт устройств небольшой мощности можно применять малогабаритные блоки питания без использования трансформаторов. Это позволяет удешевить конструкцию и значительно снизить её массу и габариты.
Как известно, конденсатор в цепи переменного тока обладает сопротивлением, которое зависит от частоты и называется реактивным. Используя это свойство, можно гасить переменное напряжение сети, причём мощность на конденсаторе при этом не выделяется и он не будет нагреваться как, например, резистор.
Ёмкость гасящего конденсатора (в микрофарадах) можно рассчитать по формуле:
где I — потребляемый ток нагрузки в амперах, U — напряжение сети в вольтах.
Если напряжения питания нагрузки невелико (до 20 вольт), можно воспользоваться упрощённой формулой:
С = 3200 I / Uc
Но следует иметь ввиду, что применять гасящий конденсатор в цепи выпрямителя можно только в том случае, если он собран по мостовой схеме (двухполупериодной) , так как через конденсатор должен проходить именно переменный ток. Конденсаторы можно использовать бумажные (типа МБМ, МБТ, МБГТ) или современные плёночные (например К76-3) на напряжение в 2-3 раза больше питающего напряжения (напряжения сети).
В качестве примера приводится схема бестрансформаторного блока питания 5 вольт/100 мА:
Читайте также: