Схема імпульсний блок живлення на 12 вольт 5а. Імпульсний блок живлення: ремонт та доопрацювання

1. принципові схеми
2. вибір трансформатора
3. випрямляч напруги
4. Висновок по темі
5. Як зробити блок для комп'ютера?
6. Модель на 3 В
7. Пристрій на 5 В
8. Що знадобиться для блоку на 12 В?
9. Блоки з фільтрами ММ1
10. Як зібрати блок з випрямлячем?
11. Моделі з згладжуючими фільтрами
12. Блоки підвищеної стабілізації
13. Моделі з конденсаторами РС
14. Пристрої з конденсаторами СХ
15. Як зробити блок з сіназним дроселем?
16. Блоки із застосуванням керамічних конденсаторів
17. Моделі з краплевіднімі конденсаторами
18. застосування варисторів

Як відремонтувати і доопрацювати імпульсний блок живлення китайського виробництва на 12 вольт

Хочу почати з того, що до мене в руки потрапили кілька згорілих і кимось вже «поремонтувати» блоків живлення 220/12 В. Всі блоки були однотипними - HF55W-S-12, тому, забивши в пошуковику назву, я сподівався знайти схему . Але крім фотографій зовнішнього вигляду , Параметрів і цін на них, нічого не знайшов. Тому довелося схему малювати самому з плати. Схема малювалася не для вивчення принципу роботи БП, а виключно в ремонтних цілях. Тому мережевий випрямляч НЕ намальований, так-же я не розпилював імпульсний трансформатор і не знаю в якому місці зроблений відвід (початок-кінець) на 2 обмотці трансформатора. Так само не треба вважати помилкою С14 -62 Ома, - на платі маркування та розмітка під електролітичний конденсатор (+ показаний на схемі), але всюди на його місці стояли резистори номіналом 62 Ома.

При ремонті подібних пристроїв їх потрібно підключати через лампочку (лампа розжарювання 100-200 Вт, послідовно з навантаженням), що-б в разі КЗ в навантаженні, не вийшов з ладу вихідний транзистор і не погоріли доріжки на платі. Та й вашим домочадцям спокійніше, якщо раптом раптово згасне світло в квартирі.
Основний несправністю є пробою Q1 (FJP5027 - 3 А, 800 В, 15 мГц) і як наслідок - обрив резисторів R9, R8 і вихід з ладу Q2 (2SC2655 50 В \ 2 А 100 мГц). На схемі вони виділені кольором. Q1 можна замінити будь-яким підходящим по струму і напрузі транзистором. Я ставив BUT11, BU508. Якщо потужність навантаження не буде перевищувати 20 Вт можна ставити навіть J1003, які можна знайти на платі від перегоріли енергозберігаючої лампи . В одному блоці зовсім був відсутній VD-01 (діод Шотткі STPR1020CT -140 В \ 2х10 А) я поставив замість нього MBR2545CT (45 В \ 30 А), що характерно, він взагалі не гріється на навантаженні 1,8 А (використовувалася лампа автомобільна 21 Вт \ 12 В). А рідний діод за хвилину роботи (без радіатора) розігрівається так, що рукою неможливо доторкнутися. Перевірив споживаний пристроєм (з лампою 21 Вт) струм з рідним діодом і з MBR2545CT - струм (споживаний з мережі, у мене напруга 230 В) знизився з 0,115 А до 0,11 А. Потужність знизилася на 1,15 Вт, я вважаю, що саме стільки розсіювалося рідною діоді.
Замінити Q2 було нічим, під рукою знайшовся транзистор С945. Довелося "умощніть" його схемою з транзистором КТ837 (рис 2). Струм залишився під контролем і при порівнянні струму з рідної схемою на 2SC2655, вийшло ще зниження споживаної потужності c тим же навантаженням на 1 Вт.

В результаті, при навантаженні 21 Вт і при роботі на протязі 5 хв, вихідний транзистор і випрямний діод (Без радіатора) нагріваються градусів до 40 (трохи теплі). У первинному варіанті, через хвилину роботи без радіатора, до них не можна було доторкнутися. Наступним кроком до підвищення надійності блоків зроблених за цією схемою - це заміна електролітичного конденсатора С12 (схильного до висихання електроліту з часом) на звичайний неполярний -неелектролітіческій. Таким же номіналом 0,47 мкФ і напругою не нижче 50 В.
З такими характеристиками БП, тепер можна сміливо підключати світлодіодні стрічки, не боячись що ККД блоку живлення погіршить ефект економічності світлодіодного освітлення.

Імпульсні блоки живлення на 12В сьогодні все частіше застосовуються в побуті. З їх допомогою заряджаються різні види акумуляторних батарей, реалізуються деякі види освітлення, навіть безперебійне електричне живлення для комп'ютерних та інших мереж. Звичайно, найпростіший спосіб обзавестися необхідним імпульсним блоком живлення - це купити його в магазині. Наприклад, імпульсний блок живлення на tl494.

Але нас цікавить можливість зібрати цей прилад своїми руками. Отже, імпульсний блок живлення - схема, деталізація і рекомендації по його складанню.

Якщо розглядати структурну схему, то складається вона з чотирьох елементів:

• Мережевий випрямляч.
• Випрямляч напруги.
• Система управління.

Структура блоку живлення показана на нижньому малюнку.

Отже, які функції виконує кожен з цих елементів. Мережевий випрямляч перетворює змінний струм в постійний. Тобто, відбувається згладжування пульсації напруги. Високочастотний перетворювач, навпаки, перетворює постійна напруга в змінне. При цьому форма імпульсів стає, по-перше, прямокутної, по-друге, з необхідною амплітудою.

Випрямляч напруги частково згладжує напругу. До речі, в деяких блоках харчування цей елемент відсутній, електричний струм надходить відразу на згладжує фільтр, який своїм виходом з'єднується з навантаженням. На схемі показано, що система управління пов'язана і з високочастотним перетворювачем, і з випрямлячем напруги. Вся справа в тому, що управління ВЧП відбувається за рахунок зворотного зв'язку з випрямлячем.

Ця структурна схема простого імпульсного блоку живлення на 12В, до речі, має велику кількість критиків, які запевняють, що коефіцієнт корисної її дії досить малий. В принципі, так воно і є, але якщо правильно підійти до підбору всіх елементів, якщо правильно провести розрахунки, то імпульсні блоки харчування цього типу будуть мати ККД не нижче 90%. А це вже дещо, та й значить.

принципові схеми

Отже, в основі збірки імпульсного блоку живлення лежить не тільки принципова схема , А точніше, її обґрунтований вибір, але і вибір її основних елементів. В принципі, в даному випадку необхідно точно підібрати два елементи:

• Випрямляч напруги.

Про них і піде мова.

По суті, це довга назва можна замінити коротким - інвертор. Він буває одно- або двотактним, в якому використовується імпульсний трансформатор. Ось кілька схем цього елемента:

Схема високочастотного перетворювача

сама проста схема , В якій встановлений тільки трансформатор, однотактна (перша позиція). Саме простота створює деякі недоліки:

• Необхідна установка трансформатора великого розміру, тому що цей прилад діє за приватною петлі гистерезиса.
• Щоб потужність струму на виході була великою, треба збільшити його імпульсну амплітуду.

Тому дана схема найчастіше застосовується в блоках харчування для малопотужних приладів, де вплив цих вад не буде позначатися на роботі самого приладу.

Друга позиція - це схема двухтактная, яка носить назву пушпульний. Тут немає недоліків однотактной, а й у неї є свої мінуси: підвищені вимоги до максимального значення напруги ключів і більш складна конструкція самого трансформатора.

Третя позиція - двухтактная півмостова. По суті, це попередня модель тільки з спрощеним трансформатором. Саме цей критерій став основою імпульсних джерел харчування, які використовуються для електричних приладів потужністю не більше 3 кВт.

Четверта позиція - мостовий імпульсний блок живлення. У ньому збільшено кількість силових ключів в два рази, що дає можливість збільшити потужність. А цієї вигідно і з технічної точки зору, і з економічної.

вибір трансформатора

Імпульсний блок живлення, а точніше сказати, його потужність, буде залежати від обраного виду трансформаторного сердечника. Для джерел живлення до 1 кВт встановлюється трансформатор з феритовим сердечником.

Увага! Необхідно пам'ятати, що в трансформаторах з феритовим сердечником відбуваються великі втрати напруги, якщо його частота буде наближатися до 100 Гц.

випрямляч напруги

Існує три основні схеми випрямлення напруги номіналом 220 вольт.

• Однополуперіодна.
• Двонапівперіодна.
• Нульова або, як і попередня, тільки з середньою точкою.

Перша схема найпростіша, в якій використовується мінімальна кількість напівпровідникових елементів. Єдиний її мінус - це висока пульсація напруги на виході. Хоча можна було б додати і невеликий коефіцієнт випрямлення (0,45), тому, використовуючи цю схему, доведеться встановлювати потужний фільтр.

Нульова є володарем високого коефіцієнта випрямлення - 0,9. Правда, при цьому необхідно збільшити число діодів випрямлення практично в два рази. Недолік - наявність мережевого трансформатора . Тобто, його габаритні розміри мало пов'язані з поняттям малогабаритних приладів, тим більше, коли це стосується імпульсного блоку живлення.

Третя позиція - це одне і те ж, що і друга, тільки без трансформатора. Його замінює ємнісний фільтр, який має свій недолік - це високий імпульс вихідного струму. Правда, цей недолік не критичний.

Висновок по темі

Як бачите, принципова схема для імпульсних блоків живлення має кілька різновидів. Але щоб кожна з них працювала коректно, необхідно правильно підібрати її складові. Звичайно, все це не так просто як може здатися на перший погляд, але якщо взяти до уваги наші рекомендації, то можна самостійно зібрати невеликої потужності блок, наприклад, для освітлення приміщень LED-лампами.

Схожі записи:

Встановлюються в багатьох електроприладах. Основним їх елементом прийнято вважати котушку індуктивності. За своїми параметрами вона може досить сильно відрізнятися, і в першу чергу це пов'язано з пороговим напругою в мережі.

Додатково слід враховувати потужність самого приладу. Зробити простий блок живлення в домашніх умовах досить просто. Однак в даному випадку необхідно вміти розраховувати показник частотної модуляції. Для цього враховується вектор переривання в мережі і параметр інтеграції.

Як зробити блок для комп'ютера?

Для того щоб збирати імпульсні блоки живлення своїми руками для комп'ютерів, будуть потрібні котушки індуктивності середньої потужності . Частотний зсув в даному випадку буде повністю залежати від типу використовуваних конденсаторів. Додатково перед початком роботи слід розрахувати показник модуляції. При цьому важливо врахувати порогове напруга в системі.

Якщо параметр модуляції знаходиться в районі 80%, то конденсатори можна використовувати з ємністю менше 4 пФ. Однак слід подбати про наявність потужних транзисторів. Основною проблемою даних блоків прийнято вважати перегрів обмотки котушки. При цьому людина може спостерігати невелику задимленість. Ремонт імпульсного блоку живлення в даному випадку слід починати з відключення в першу чергу всіх конденсаторів. Після цього контакти необхідно ретельно зачистити. Якщо в кінцевому рахунку проблема буде не усунуто, котушку індуктивності доведеться повністю замінити.

Модель на 3 В

Зробити імпульсні блоки живлення своїми руками на 3 В можна використовуючи звичайні котушки індуктивності серії РР202. Показники провідності у них знаходяться на середньому рівні. У даній ситуації параметр модуляції в системі не повинен перевищувати 70%. В іншому випадку користувач може зіштовхнути з частотним зрушенням, який відбуватиметься в блоці.

Додатково важливо підбирати конденсатори з ємністю не менше 5 пФ. Принцип роботи імпульсного блоку живлення даного типу грунтується на зміні фази. При цьому нерідко фахівцями додатково встановлюються перетворювачі. Все це необхідно для того, щоб проміжна частота була якомога менше. Кулери на блоки даного типу монтуються вкрай рідко.

Пристрій на 5 В

Щоб зробити імпульсні блоки живлення своїми руками, необхідно обов'язково підібрати випрямляч, виходячи з потужності електроприладу. Конденсатори в даному випадку використовуються з ємністю до 6 пФ. При цьому додатково в приладі встановлюються попарно транзистори. Це необхідно для того, щоб показник модуляції як мінімум вивести на рівень 80%.

Все це дозволить підвищити також параметр індуктивності. Проблеми даних блоків найчастіше пов'язані саме з перегрівом конденсаторів. При цьому на котушку особливої ​​напруги не надається. Ремонт імпульсного блоку живлення в даному випадку слід починати стандартно - з зачистки контактів. Тільки після цього встановлюється більш потужний перетворювач.

Що знадобиться для блоку на 12 В?

Стандартна схема імпульсного блоку живлення даного типу включає в себе котушку індуктивності, конденсатори, а також випрямляч разом з фільтрами. Параметр модуляції в цьому випадку значно залежить від показника граничної частоти. Додатково важливо враховувати швидкість інтегрального процесора. Транзистори для блоку даного типу в основному підбираються польового виду.

Конденсатори необхідні тільки з ємністю на рівні 5 пФ. Все це в кінцевому рахунку дозволить значно знизити ризик термального підвищення в системі. Котушки індуктивності встановлюються, як правило, середньої потужності. При цьому обмотки для них обов'язково повинні використовуватися мідні. Регулюється імпульсний блок живлення 12В за рахунок спеціальних контролерів. Однак багато в даній ситуації залежить від типу електроприладу.

Блоки з фільтрами ММ1

Схема імпульсного блоку живлення з фільтрами даної серії включає в себе, крім котушки індуктивності, випрямляч, конденсатор і резистор разом з перетворювачем. Використання фільтрів в пристрої дозволяє значно скоротити ризик термального підвищення. При цьому чутливість моделі підвищується. Коефіцієнт модуляції в цьому випадку безпосередньо залежить від переривання сигналу.

Для підвищення порогового напруги фахівці резистори рекомендують застосовувати тільки польового типу. При цьому ємність конденсатора мінімум повинна бути на рівні 4 Ом. Основною проблемою таких пристроїв прийнято вважати підвищення негативного опору. В результаті все резистори на платі досить швидко вигорають. Ремонт блоку в такій ситуації необхідно починати з заміни зовнішньої обмотки котушки індуктивності. Додатково слід перевірити полярність резисторів. У деяких випадках підвищення негативного опору в ланцюзі пов'язано зі збільшенням діапазону частоти. В даному випадку доцільніше поставити більш потужний перетворювач.

Як зібрати блок з випрямлячем?

Щоб зробити імпульсні блоки живлення своїми руками з випрямлячем, транзистори знадобляться закритого типу. При цьому конденсаторів в системі має бути передбачено як мінімум чотири одиниці. Мінімальна їх ємність повинна перебувати на рівні 5 пФ. Принцип роботи імпульсного блоку живлення даного типу грунтується на зміні фази струму. Відбувається цей процес безпосередньо за рахунок перетворювача. Фільтри у таких моделей встановлюються досить рідко. Пов'язано це в більшій мірі з тим, що порогове напруга внаслідок їх використання значно підвищується.

Моделі з згладжуючими фільтрами

Схема імпульсного блоку живлення 12В з згладжуючими фільтрами конденсатори передбачає з ємністю як мінімум в 4 пФ. За рахунок цього показник модуляції повинен знаходиться на рівні 70%. Для того щоб стабілізувати процес перетворення, багато хто використовує резистори тільки закритого типу. Пропускна спроможність у них досить мала, однак проблему вони вирішують. Принцип імпульсного блоку живлення ґрунтується на зміні фази пристрою. Фільтри у нього найчастіше встановлюються відразу біля котушки.

Блоки підвищеної стабілізації

Зробити блок даного типу можна використовуючи котушку індуктивності тільки великої потужності. При цьому конденсаторів в системі повинно бути як мінімум п'ять одиниць. Також слід заздалегідь підрахувати кількість необхідних резисторів. Якщо перетворювач використовується в блоці низькочастотний, то резисторів необхідно використовувати тільки два. В іншому випадку вони встановлюються також і на виході. Фільтри для даних систем застосовуються найрізноманітніші.

У цій ситуації багато що залежить від показника модуляції. Основною проблемою таких систем прийнято вважати перегрів резисторів. Відбувається це через різке підвищення порогового напруги. При цьому перетворювач також виходить з ладу. Ремонт блоку в такій ситуації необхідно починати також з зачистки контактів. Тільки після цього можна перевірити рівень негативного опору. Якщо даний параметр перевищує 5 Ом, то необхідно повністю замінити всі конденсатори в пристрої.

Моделі з конденсаторами РС

Зробити блоки з конденсаторами даної серії можна досить просто. Резистори для них використовуються тільки закритого типу. При цьому польові аналоги значно знизять параметр модуляції до 50%. Котушки індуктивності з конденсаторами застосовуються середньої потужності. Переривання сигналу в даному випадку безпосередньо залежить від швидкості зростання граничного напруження. Перетворювачі в пристроях використовуються досить рідко. В даному випадку інтегрування відбувається за рахунок зміни положення резистора.

Пристрої з конденсаторами СХ

Зробити блоки даного типу можна тільки на резисторах закритого типу. Котушки індуктивності на них можна встановлювати різної потужності. В даному випадку параметр модуляції залежить виключно від порогового напруги. Якщо розглядати моделі для телевізорів, то блок найкраще робити відразу з системою фільтрації. В даному випадку низькочастотні перешкоди відсіюватимуться відразу на вході. Конденсаторів в пристрої має бути передбачено як мінімум п'ять. Ємність їх в середньому повинна бути 5 пФ.

Якщо встановлювати їх безпосередньо біля котушки індуктивності, то найкраще використовувати додатково багатошаровий конденсатор. Контролери в даному випадку встановлюються тільки поворотного типу. При цьому регулювання імпульсного блоку живлення буде відбуватися досить плавно.

Як зробити блок з сіназним дроселем?

Схема імпульсного блоку живлення 12В з сіназним дроселем включає в себе котушку, конденсатор, а також перетворювач. Останній елемент підбирається виходячи з рівня негативного опору в ланцюзі. Також важливо заздалегідь розрахувати параметр граничної частоти. В середньому він повинен бути не нижче 45 Гц. За рахунок цього стабільність системи значно підвищиться. Робота імпульсного блоку живлення даного типу грунтується на зміні фази за рахунок підвищення модуляції.

Блоки із застосуванням керамічних конденсаторів

Зробити потужний імпульсний блок живлення з керамічними конденсаторами досить складно через високий опору кола. В результаті зустріти такі модифікації на сьогоднішній день проблематично. Як правило, вони зрідка застосовуються на різному аудіоборудованіі. Резистори в даному випадку підходять тільки польового типу. Також слід заздалегідь підбирати якісний перетворювач. Обмотка на ньому повинна бути тільки мідна.

При цьому витки повинні бути спрямовані як зверху вниз, так і знизу вгору. Переривання сигналу в даному випадку безпосередньо залежить від швидкості процесу перетворення. Якщо температура в системі підвищується досить швидко, в першу чергу страждають саме конденсатори. При цьому димок над платою з'являється досить часто. В такому випадку ремонт блоку слід починати з заміни конденсаторів. Після цього перевіряється порогове напруга на зовнішній обмотці котушки індуктивності. Завершувати роботи слід з зачистки контактів.

Моделі з краплевіднімі конденсаторами

Принцип роботи блоків з краплевіднімі конденсаторами стандартно Полягає в зміні фази. При цьом перетворювач в процесі відіграє ключовими роль. Для стабільної роботи системи параметр негативного опору повинен знаходітіся на Рівні НЕ нижчих 5 Ом. В іншому випадку конденсатори перевантажуються. Котушку індуктивності в даному випадку можна використовувати будь-яку. При цьому параметр модуляції зобов'язаний перебувати в районі 70%. Резистори для таких блоків використовуються тільки векторні. Прохідність струму у них досить висока. При цьому коштують вони на ринку дешево.

застосування варисторів

Варистори в малопотужних блоках використовуються вкрай рідко. При цьому вони здатні значно підвищити стабільність роботи приладу. Встановлюються дані елементи, як правило, біля котушки індуктивності. Швидкість процесу інтегрування в даному випадку залежить безпосередньо від типів конденсаторів. Якщо використовувати їх з граничною ємністю на рівні 5 пФ, то коефіцієнт модуляції буде перебувати на рівні 60%.

Переривання сигналу в даному випадку може відбуватися через збої перетворювача. Ремонт блоку необхідно починати з обстеження стану контактів. Тільки після цього перевіряється цілісність обмотки котушки індуктивності. Контролери для таких блоків підходять найрізноманітніші. Кнопкові варіанти слід розглядати в останню чергу. Регулювання блоку при цьому буде залежати багато в чому від провідності контактів.